内容正文:
第15练 微专题 工艺流程分析
[footnoteRef:2]答案见P154 [2:
[解题技巧] 原料预处理方法
(1)粉碎、研磨:增大反应物接触面积,以增大反应速率,提高原料的利用率。
(2)浸取(水浸、酸浸或碱浸):加热、搅拌、适当提高酸(或碱)浓度,可以增大酸(或碱)的浸取速率;增加浸取时间可使样品充分溶解,可提高浸出率。
(3)灼烧(焙烧):除去可燃性杂质,使原料初步转化。]
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考向1 工艺流程“大题小练”
【1】(2023·辽宁,10,3分,难度★★)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,下列说法错误的是( )
A.“焙烧”中产生CO2
B.滤渣的主要成分为Fe(OH)2
C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为Cr
D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
2(2022·山东省等级考,12,4分,难度★★★)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。
物质
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
下列说法错误的是( )
A.固体X主要成分是Fe(OH)3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
考向2 工艺流程综合考查
【3】(2023·山东,17,12分,难度★★★★★)盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、S和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下。
已知:常温下,Ksp(Li2CO3)=2.2×10-2。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
[footnoteRef:3] [3:
[审题技巧] 确定循环物质的方法
(1)从流程图看:箭头回头;
(2)从物质转化看:前面为反应物、后面为生成物的物质;可逆反应中可以循环利用的物质。]
回答下列问题:
(1)含硼固体中的B(OH)3在水中存在平衡:B(OH)3+H2OH++(常温下,Ka=10-9.24);B(OH)3与NaOH溶液反应可制备硼砂Na2B4O5(OH)4·8H2O。常温下,在0.10 mol·L-1硼砂溶液中,[B4O5(OH)4]2-水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]-,该水解反应的离子方程式为 ,该溶液的pH= 。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是 (填化学式);精制Ⅰ后溶液中Li+的浓度为2.0 mol·L-1,则常温下精制Ⅱ过程中C浓度应控制在 mol·L-1以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ,除无法回收HCl外,还将增加 的用量(填化学式)。
(3)精制Ⅱ的目的是 ;
进行操作X时应选择的试剂是 ,若不进行该操作而直接浓缩,将导致 。
答案见P154
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考向1 工艺流程“大题小做”
4(2023·江苏南通第四次模拟)一种利用废铜渣(主要成分CuO,及少量Fe2O3、SiO2等杂质)制备超细铜粉的流程如下:
下列说法正确的是( )
A.“酸浸”所得滤渣的主要成分为H2SiO3
B.若向“沉铁”后所得滤液中加入乙醇,析出的深蓝色晶体为Cu(OH)2
C.“沉铜”发生的反应为复分解反应
D.“转化”后所得滤液中含有的主要阳离子:N、H+、Cu2+
【5】(2023·辽宁葫芦岛二模)现用菱锰矿(主要成分MnCO3,含有FeCO3、CaCO3、Fe2O3、Al2O3)为原料制备MnO2的流程如下:
下列说法正确的是( )
A.将菱锰矿粉碎所使用的化学仪器为坩埚
B.“氧化”时发生的离子方程式为:MnO2+Fe2++4H+Mn2++Fe3++2H2O
C.“中和”时加入的物质X可以是CaCO3
D.“电解”时MnO2在阴极生成,过程中同时生成可循环利用的物质H2SO4
[footnoteRef:4]【6】(2023·福建百校联盟第三次模拟)黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物形式存在,还包括钾、镁和铝的硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4等。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。 [4:
[方法技巧] 化工流程示意图破题“三方法”
(1)首尾分析法:对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题,首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生