内容正文:
二轮强化(四) 工艺流程中产物的确定及相关计算
目 录
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命题点(一) 物质转化中成分的跟踪与确定
2
命题点(二) 工艺流程中的相关计算
01
命题点(一) 物质转化中成分的跟踪与确定
[真题集训·明考向]
1.(2023·辽宁等级考)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( )
答案:B
2.(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:
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____________、____________。
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
(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__________、__________。
加入物质X调节pH=5,结合表格数据,过滤得到主要成分为Fe(OH)3、CaSO4、SiO2的滤渣①,滤液①中主要含有Zn2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+、Fe2+,再向滤液①中加入KMnO4溶液氧化Fe2+,过滤得到主要成分为Fe(OH)3和MnO2的滤渣②,滤液②中加入锌粉,发生反应Zn+Cu2+===Zn2++Cu,过滤后得到滤渣③为Cu和过量的Zn,再向滤液③中加入HF脱钙、镁,过滤得到滤渣④为CaF2、MgF2,滤液④为ZnSO4溶液,经一系列处理得到ZnSO4·7H2O,据此分析解答。
(2)可将菱锌矿焙烧后的产物碾碎,升高浸取时的反应温度、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率。
(3)NH3·H2O易分解产生NH3污染空气,且经济成本较高,故A不适宜;Ca(OH)2不会引入新的杂质,且成本较低,故B适宜;NaOH会引入杂质Na+,且成本较高,C不适宜。当沉淀完全时(离子浓度小于10-5mol·L-1),结合表格Ksp计算各离子完全沉淀时pH<5的只有Fe3+,
(5)滤液②中加入锌粉,发生反应Zn+Cu2+===Zn2++Cu,故加入锌粉的目的为除去Cu2+。
(6)由分析,滤渣④为CaF2、MgF2,与浓硫酸反应可得到HF,同时得到的副产物为CaSO4、MgSO4。
靶定高考
流程中的产物确定是每年必考的题点,解题的关键是根据流程中的转化关系及反应现象来确定产物(包括滤渣、循环物质、副产品等)。
[深化学习·提知能]
1.滤渣的确定
2.循环物质的确定
3.副产品的确定
[多维训练·拓视野]
1.由工业废铜泥[主要成分为CuS、Cu2S、Cu2(OH)2CO3,含少量Fe]制备难溶于水的氯化亚铜,其工艺流程如图。下列说法错误的是( )
A.“灼烧”可将CuS、Cu2S等转化为CuO
B.“除杂”①过程中升高温度或增大c(H2O2)一定能加快化学反应速率
C.流程中的H2SO4可循环使用
D.“还原”中每消耗1 mol还原剂,理论上可获得2 mol CuCl
答案:B
解析:灼烧过程中,空气中氧气可将CuS、Cu2S等转化为CuO,A正确;
除杂过程中加入过氧化氢溶液,若温度过高,则过氧化氢会分解,化学反应速率可能变慢,B错误;
还原过程生成硫酸,酸浸过程消耗硫酸,所以硫酸可以循环使用,C正确;
2.从分金渣(主要成分为AgCl、Ag2S、PbSO4、BaSO4)中获取高纯银的流程如图所示:
(1)“分银渣”的主要成分为PbSO4、BaSO4、______(填化学式)。
(2)该流程中可循环使用的物质为________。
答案:(1)S (2)盐酸
3.轻质碳酸钙(CaCO3)是一种