2024届高三化学一轮复习 工业流程题，实验题（锌专题）

工业流程题，实验题（锌专题） 1．锌是一种浅灰色的过渡金属。在现代工业中，是电池制造上不可替代且相当重要的金属，以菱锌矿(主要成分为、ZnO，含有少量和)制备锌单质的流程如图所示：    下列说法错误的是 A．的空间构型为正四面体形 B．滤渣的主要成分为和 C．“沉淀”步骤中，消耗的物质的量与消耗的物质的量之比为 D．“热还原”过程发生了置换反应 2．利用锌灰(主要成分为ZnO，含有CuO、PbO、、FeO、等杂质)制备高纯ZnO的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 A．为了提高酸浸效率，可采取适当升高温度、适当增大溶液的浓度等措施 B．滤渣1的主要成分为、 C．步骤1中发生反应的离子方程式为： D．试剂a为ZnO或 3．RH-05型甲醇催化剂主要由铜、锌等的金属络合物组成，使用过程中容易硫中毒使催化剂失活，现从甲醇催化剂中回收氧化锌工艺流程如下： 下列说法错误的是 A．煅烧产生的气体含有 B．中含有的化学键有共价键和配位键 C．加氨水调节pH得到氢氧化锌固体的同时也可得到可循环使用的氯化铵溶液 D．滤渣是难溶于盐酸的杂质 4．锌烟灰是铅、锌及钢铁冶金过程中的一种中间产物，主要成分是ZnO、PbO、FexO，还含有少量的Mn、Cu、F等元素。现以锌烟灰为原料制备碱式碳酸锌[ZnCO3∙2Zn(OH)2∙H2O]的工艺流程如图： 回答下列问题： (1)“浸出”时，氧化锌发生反应的离子方程式为 。 (2)浸出渣的主要成分是 。 (3)“除氟”时，使用过量硫酸钙的目的是 。 (4)“氧化”时，过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]将Fe2+转化为Fe3+，将Mn2+转化为MnO2沉淀，其中Mn2+发生反应的离子方程式为 ；再通过NH4HCO3调节溶液的pH＝ ，可使铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀。{已知：①c(Fe3+)≤10−5 mol∙L−1时，铁元素沉淀完全；②Ksp[Fe(OH)3]＝10−38} (5)“沉淀”时，温度控制在46℃左右，不宜过高的原因可能是 (合理即可)。 5．某科研小组以钢铁厂烟灰(主要成分为ZnO，含少量CuO、MnO2、FeO等)为原料制备活性氧化锌的生产流程如图所示，请回答下列问题。 (1)“浸取”工序后得到的滤液1中主要的阳离子为[ Zn( NH3)4]2+、[ Cu( NH3)4]2+配离子和 等，则滤渣1的主要成分是 (填化学式)。 (2)滤渣2主要是锌和铜，“除杂”中所发生反应的离子方程式为 。 (3)将碱式碳酸锌煅烧分解，可得到具有催化性能的纳米级活性氧化锌，分解温度一般控制在600°C以下，当分解温度大于600°C时，所制得的氧化锌催化活性反而下降，其原因是 。 (4)已知：i．pH>11时，Zn( OH)2能溶于NaOH溶液； ii．下表是常温下几种离子生成氢氧化物沉淀的pH： Zn2+ Fe2+ Fe3+ Cu2+ 开始沉淀的pH 5.4 7.0 2.3 4.7 完全沉淀的pH 8.0 9.0 3.1 6.7 若以钢铁厂烟灰为原料制备活性ZnO的实验方案设计如下： ①向滤液1中加入适量双氧水的作用是 (用离子方程式表示) ，调pH加入的固体可以是 。 (填化学式)。 ②向滤液2中加入足量锌粉的目的是 ；向滤液3中加入1.0mol·L－1NaOH溶液调节的pH范围为 。 6．工业上利用锌焙砂(主要成分为ZnO，含有少量CuO、，NiO等)生产高纯ZnO的流程示意图如下。    (1)用足量溶液和氨水“浸出”锌焙砂。 ①“浸出”前，锌焙砂预先粉碎的目的是 。 ②通过“浸出”步骤，锌焙砂中的ZnO转化为，该反应的离子方程式为 。 (2)“除重金属”时，加入BaS溶液。滤渣Ⅱ中含有的主要物质是 和。 (3)“蒸氨”时会出现白色固体，运用平衡移动原理解释原因 。 (4)“沉锌”步骤①中加入足量溶液将白色固体转化为的离子方程式为 。 (5)“煅烧”步骤中，不同温度下，分解的失重曲线和产品ZnO的比表面积变化情况如图1、图2所示。 已知：i．固体失重质量分数 ii．比表面积指单位质量固体所具有的总面积；比表面积越大，产品ZnO的活性越高。            ①280℃时煅烧，300min后固体失重质量分数为33.3%，则的分解率为 (保留到小数点后一位)。 ②根据图1和图2，获得高产率(分解率>95%)、高活性(ZnO比表面积)产品ZnO的最佳条