第一板块 作业(四) 重难点强化 ——工艺流程中反应条件的控制及分离技术（Word练习）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（新教材Ⅱ 山东专用）

第一板块 作业（四） 重难点强化 ——工艺流程中反应条件的控制及分离技术 1．在高锰酸钾生产过程中会产生较多的废锰渣，以下是利用废锰渣制备硫酸锰晶体的过程(废锰渣的主要成分为MnO2、CaCO3、Al2O3、Fe2O3、MgO等；硫铁矿的主要成分为FeS2，还含有少量Cu、Ni、Cd等元素)。下列说法错误的是(　 ) A．“酸处理”后，溶液中主要存在的阳离子有5种 B．“浸取”过程中主要发生反应的离子方程式为15MnO2＋2FeS2＋28H＋===15Mn2＋＋2Fe3＋＋4SO＋14H2O C．碳酸钙的作用是除去铁离子 D．系列操作是指蒸发结晶 解析：选D　“酸处理”后，溶液中主要存在的阳离子有Ca2＋、Al3＋、Fe3＋、Mg2＋、H＋，共5种，A正确；由题给流程可知，加入硫铁矿时，主要发生的反应为二氧化锰与硫酸、硫铁矿的反应，B正确；碳酸钙用于中和溶液中的氢离子，使铁离子转化成氢氧化铁而除去，C正确；由硫酸锰溶液得到硫酸锰晶体时，需先蒸发结晶，再趁热过滤，然后再洗涤、干燥，D错误。 2．[双选](2023·齐鲁名校大联考)采用高压氢还原法可以从溶液中直接提取金属粉末。以黄铜矿(主要成分是CuFeS2，含少量SiO2)为原料制备铁红和铜粉的流程如下： 下列说法正确的是(　 ) A．“灼烧”中的高压O2能增大单位体积内的活化分子数 B．浸渣的主要成分是H2SiO3，滤渣的主要成分是Fe(OH)3 C．在实验室分离出滤渣需要的玻璃仪器为漏斗、烧杯 D．“还原”的离子方程式为Cu2＋＋H2===Cu＋2H＋ 解析：选AD　高压相当于增加了O2的浓度，增大浓度可以增大单位体积内的活化分子总数，A项正确。浸渣的主要成分为不溶的SiO2；调pH将Fe3＋转变为Fe(OH)3，所以滤渣主要含有产生的Fe(OH)3和过量的CuO，B项错误。实验室分离滤渣采用过滤，主要用到的玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，C项错误。还原过程将Cu2＋转变为Cu，反应为Cu2＋＋H2===Cu＋2H＋，D项正确。 3．某研究所研发出一种利用MnOOH催化谷胱甘肽自氧化产生活性氧的方法。某小组以菱锰矿(主要成分为MnCO3，含少量Fe、Al、Si、Co的氧化物)为原料制备高纯度MnOOH，流程如图所示： 已知：①MnOOH难溶于水和碱性溶液。 ②几种金属离子沉淀的pH如表所示： 金属氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀的pH 2.7 7.6 4.0 完全沉淀的pH 3.7 9.6 5.2 金属氢氧化物 Co(OH)2 Mn(OH)2 — 开始沉淀的pH 7.6 7.7 — 完全沉淀的pH 9.2 9.8 — 下列叙述错误的是(　 ) A．“浸渣”主要成分是SiO2 B．“除杂1”调节pH最低值为9.6 C．检验MnOOH是否洗涤干净，可选用BaCl2溶液 D．分离产品的操作是过滤、洗涤、低温干燥 解析：选B　由题给流程可知，菱锰矿粉加入稀硫酸酸浸时，碳酸锰和金属氧化物溶解得到可溶性硫酸盐，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到含有二氧化硅的浸渣和含有可溶性硫酸盐的滤液；向滤液中加入二氧化锰和氨水，将溶液中的铁离子、铝离子转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，过滤得到含有氢氧化铁、氢氧化铝的滤渣和含有钴离子、锰离子的滤液；向滤液中加入硫化锰将溶液中钴离子转化为硫化钴沉淀，过滤得到含有硫化钴的滤渣和含有锰离子的滤液；向滤液中加入双氧水和氨水的混合溶液，将溶液中锰离子转化为碱式氧化锰沉淀，过滤得到滤液和碱式氧化锰。由分析可知，浸渣主要成分为二氧化硅，故A正确；除杂1的目的是加入氨水调节溶液pH的范围为5.2≤pH<7.6，除去铁和铝元素，故B错误；向滤液中加入双氧水和氨水的混合溶液的目的是将溶液中锰离子转化为碱式氧化锰沉淀，沉淀表面附有可溶性的硫酸铵，则检验碱式氧化锰是否洗涤干净实际上是用氯化钡溶液检验洗涤液中是否存在硫酸根离子，故C正确；分离得到碱式氧化锰的操作为过滤、洗涤、低温干燥等，故D正确。 4．(2023·广州综合测试)铋的化合物在电催化和光催化领域都有广泛应用。一种从含铋矿渣(主要成分是CuBi2O4、CuO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等)中提取高纯Bi2S3的工艺如下： 已知：①乙酰胺(CH3CONH2)有臭味、有毒，熔点为82.3 ℃，沸点为221 ℃，可溶于水。 ②常温下，Ksp[Bi(OH)3]＝4.0×10－31，BiOCl＋H2OBi3＋＋2OH－＋Cl－　K＝1.6×10－31。 ③该工艺条件下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 离子 Fe3＋ Al3＋ Cu2＋ 开始沉淀的pH 1.5 3.6 4.5 沉淀完全的pH