课时作业38 无机化工流程题的解题策略-（课时作业）【红对勾讲与练】2024版新高考化学大一轮复习全新方案

第八章 水溶液中的离子反应与平衡 3 课时作业38 无机化工流程题的解题策略 1.(2022·全国甲卷)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种 含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多 应用。硫酸锌可由菱锌矿制备,菱锌矿的主要 成分为ZnCO3,杂质为SiO2 以及Ca、Mg、Fe、 Cu等的化合物。其制备流程如下: 本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如 下表: 离子 Fe3+ Zn2+ Cu2+ Fe2+ Mg2+ Ksp 4.0× 10-38 6.7× 10-17 2.2× 10-20 8.0× 10-16 1.8× 10-11 回答下列问题: (1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为 。 (2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有 、 。 (3)加入物质X调溶液pH=5,最适宜使用的 X是 (填标号)。 A.NH3·H2O B.Ca(OH)2 C.NaOH 滤渣①的主要成分是 、 、 。 (4)向80~90 ℃的滤液①中分批加入适量 KMnO4 溶液充分反应后过滤,滤渣②中有 MnO2,该步反应的离子方程式为 。 (5)滤液②中加入锌粉的目的是 。 (6)滤渣④与浓H2SO4 反应可以释放HF并循 环利 用,同 时 得 到 的 副 产 物 是 、 。 2. (2022·山东济南一模)铈可用作优良的环保 材料,现以氟碳铈矿(CeFCO3,含Fe2O3、FeO 等杂质)为原料制备铈,其工艺流程如图所示: 已知: ①滤渣Ⅰ主要成分是难溶于水的Ce(BF4)3; ②Ksp[Fe(OH)3]=8×10-38,Ksp[Ce(OH)3]= 1×10-22; ③lg 2=0.3。 回答下列问题: (1)粉碎“焙烧”时,氧化数据如表所示: 空气氧化法 氧化温度/℃ 氧化率/% 氧化时间/h 暴露空气中 450~500 88 14 对流空气 氧化炉中 450~500 98 6 在对流空气氧化炉中可大大缩短氧化时间的 原因是 。 (2)用盐酸和 H3BO3 提取Ce元素时,体现盐 酸的性质有 ,“滤渣Ⅰ”用饱和KCl溶 液溶解时发生复分解反应,则“滤渣Ⅱ”主要成 分为 (化学式)。 (3)“滤液Ⅰ”中c(Ce3+)=0.1 mol·L-1,用氨 水调pH的范围是 ,“滤液Ⅱ”中加入 NH4HCO3 反应的离子方程式为 ,若Ce2(CO3)3 经充分焙烧质量减少 5.8 t,则获得CeO2 的质量为 t。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -433- hh (4)用过量铝粉还原CeO2 即可得Ce,反应的 化学方程式为 ,铝 粉必须过量的原因是 。 3.(2020·山东卷)用软锰矿(主要成分为 MnO2, 含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯 MnCO3 的工艺流程如下: 已知:MnO2 是一种两性氧化物;25 ℃时相关 物质的Ksp 见下表。 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Mn(OH)2 Ksp 1×10-16.3 1×10-38.6 1×10-32.3 1×10-12.7 回答下列问题: (1)软锰矿预先粉碎的目的是 ,MnO2 与BaS溶液反 应转化为 MnO的化学方程式为 。 (2)保持BaS投料量不变,随着 MnO2 与BaS 投料比增大,S的量达到最大值后无明显变化, 而Ba(OH)2 的量达到最大值后会减小,减小 的原因是 。 (3)滤液Ⅰ可循环使用,应当将其导入 操作中(填操作单元的名称)。 (4)净化时需先加入的试剂X为 (填 化学式),再使用氨水调溶液的pH,则pH 的 理论最小值为 (当溶液中某离子浓度 c≤1.0×10-5 mol·L-1 时,可认为该离子沉 淀完全)。 (5)碳化过程中发生反应的离子方程式为 。