题型十二 工艺流程分析（2）——2024届高考化学高频题型专项训练

题型十二 工艺流程分析（2） ——2024届高考化学高频题型专项训练 1.BiOCl为白色结晶性粉末，溶于酸，不溶于水，可用作医药、化妆品方面的增白收敛剂。某工厂采用辉铋矿（主要成分为，含有杂质）与软锰矿（主要成分为）联合焙烧法制备BiOCl，工艺流程如图所示。 已知：①联合焙烧时过量的分解为； ②。 回答下列问题： （1）为提高联合焙烧效率，可采取的措施是____________（任写一种），实验室中焙烧用到的主要仪器有三脚架、泥三角、酒精灯、_________。 （2）和在联合焙烧时元素Bi和Fe分别转化为__________。气体A产生的原因是___________（用化学方程式表示）。联合焙烧产生的废气和气体A都可以用___________（填化学式）溶液吸收。 （3）酸浸所得滤渣的主要成分是__________（填化学式）。 （4）转化时加入的金属Bi的作用是__________。写出水解生成BiOCl的离子方程式___________。调节溶液pH不宜过大的原因是_________。 （5）在浓度都为的和混合溶液中，调pH使完全沉淀时，的浓度为__________{25 ℃时，；一般来说，一种离子浓度小于或等于时，视为沉淀完全}。 2.硫酸锰是一种重要的化工中间体，是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿（主要成分为含锰化合物及FeS）为原料制备硫酸锰的工艺流程如图所示。 已知：①“混合焙烧”后烧渣含及少量； ②金属离子在水溶液中的平衡浓度的对数与pH的关系如图所示（25 ℃）； ③； ④此实验条件下开始沉淀的pH为7.54；离子浓度小于时，认为离子沉淀完全。 回答下列问题： （1）提高“浸出”速率的措施有__________（写出两条）。 （2）若省略“氧化”步骤，造成的后果是__________。 （3）“中和除杂”时，生成沉淀的主要成分为__________（填化学式）。 （4）“中和除杂”后所得滤液中含有的金属离子为__________，“氟化除杂”时，若使除杂的目标离子沉淀完全，需维持不低于__________。 （5）“沉锰”时，发生反应的离子方程式为__________。 （6）“系列操作”指蒸发浓缩、__________、过滤、洗涤、干燥。 （7）是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时正极生成MnOOH，正极的电极反应式是__________。 3.铟（In）是一种稀有金属，主要应用于液晶显示屏和半导体生产。从铅、锌的冶炼过程中产生的高铟烟灰（主要含）中提取铟的流程如图： 已知：滤液中铟以的形式存在，与相似，易水解。 回答下列问题： （1）“氧化酸浸”时需要加热，其目的是__________。 （2）“氧化酸浸”过程中的硫元素被氧化为，该反应的离子方程式为__________；滤渣除含有过量的外，还有__________（填化学式）。 （3）“萃取”过程中的萃取剂（用表示）可使进入有机相，“萃取”过程中发生反应，平衡常数为K。“萃取”过程中溶液pH与萃取率（E%）的关系符合如下公式： 当pH=2.30时萃取率为50%，欲将萃取率提升到95%，应调节溶液的pH为_________（已知，忽略萃取剂浓度的变化，结果保留三位有效数字） （4）“反萃取”时所加反萃取剂是酸，其化学式为_______，所加酸的浓度与铟、铁的反萃取率的关系如图所示，则“反萃取”过程中应选择所加酸的最佳浓度为_________。 （5）“置换”过程中有气体产生，反应方程式为__________；“置换”后所得浊液需要经过过滤、洗涤、干燥等操作得到粗铟，在洗涤操作中，检验粗铟已经洗涤干净的具体操作为________。 4.可用作合金添加剂和有机化工的催化剂。钒钛磁铁矿炼钢后剩余的尾渣中含有、MgO、等，利用该钒渣制备的工艺流程如下： 已知：①焙烧后、、分别转化为； ②+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如下表。 pH 4~6 6~8 8~10 10~12 主要存在形式 下列说法错误的是( ) A.“焙烧”时发生反应 B.滤渣Ⅰ的主要成分是 C.“沉钒”操作中，通入氨气的主要目的是防止硫酸铵水解 D.“550 ℃煅烧”时生成的气体可循环使用 5.以废旧锂离子电池正极材料{主要成分为镍钴锰酸锂[，其中]，还有少量铝箔和含铁化合物}为原料，制取黄钠铁矾[，广泛应用于饮用水、工业用水、各种工业废水、城市污水等的净化处理]并回收的过程如下： 已知：室温下，部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如表所示。 金属离子 开始沉淀pH 1.8 3.4 7.2 7.1 8.1 完全沉淀pH 3.2 4.7 9.2 9.1 a 回答下列问题： （1）已知镍钴锰酸锂