04 考向4 无机化工流程微型化设计（附答案解析）-备战2023年高考化学大二轮专题突破系列（全国通用）

新高考·化学大二轮专题复习 VX：AtZnYang 湖北·武汉·杨老师 无机化工流程微型化设计 【知识网络•悉考点】 【研析真题•明方向】 1．(2022·湖南卷)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下，下列说法错误的是(　　) A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用 2．(2022·山东卷)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。下列说法错误的是(　　) Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2 A．固体X主要成分是和S；金属M为Zn B．浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出 C．中和调pH的范围为3.2~4.2 D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成 3．(2021·河北卷)BiOCl是一种具有珍珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图，下列说法错误的是(　　) A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度 B．转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3 C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3＋水解程度 D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成 【重温知识•固基础】 1．化工流程题的结构 化工流程选择题的结构 流程图三部分 原料预处理、核心化学反应、产品的分离与提纯 呈现模式 识图方法 箭头的意义 图1：箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物) 图2：箭头表示反应物分步加入和生成物出来 图3：返回的箭头一般是“循环利用”的物质 2．原料处理的方法和作用 释义 研磨、雾化 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分 目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等 增大接触面积：固体——粉碎、研磨； 液体——喷洒； 气体——用多孔分散器等 浸取(即浸出/溶解) 向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等 水浸 与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中 酸浸 在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程 如：用硫酸、盐酸、浓硫酸等，与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去 碱浸 在碱性溶液中使两性化合物(Al2O3、ZnO等)溶解，不溶物通过过滤除去的过程 醇浸 提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物 浸出率 固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少 提高浸出率的方法：适当升温(加热)、搅拌、粉碎(研磨)、增大反应物(酸、碱)的浓度 灼烧(煅烧) 改变结构和组成，使一些物质能溶解；并使一些杂质在高温下氧化、分解 如：金属(多)硫化物，使S元素SO2↑ (再钙基固硫除)；煅烧高岭土和石灰石 如：从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质，将有机碘转化为碘盐 酸作用 溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等 碱作用 去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅、调节pH、促进水解(沉淀) 3．物质分离或提纯的方法 (1)调pH除杂：控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ①调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质 ②实例 a．除去CuSO4溶液中少量Fe3+，可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、CuCO3，调节pH至3~4，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。离子方程式为：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋、CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O b．Mg2+ (Fe3+)：MgO、Mg(OH) 2、MgCO3 c．已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示 物质 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋：先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH至3.7~8.3 (2)