内容正文:
重滩点3工艺流程题(3年2考)
工艺流程路线
辅料a
可循环物质
辅料b
原料
预处理
核心反应
分离提纯一→目标产物
副产物←
→三废处理及资源回收
例(2025广西改编)废旧电池的回收利用可有效避免环境污染和资源浪费。从废锌镍电池负极片
(主要成分为Zn0、Zn、铜网等)中回收Zn0的一种流程如图所示。
铜网
酸洗
→铜网
负极片拆解
(附有粉末)
酸溶「
适量Na,CO,溶液。过滤。烘千
固体粉末
ZnCl
洗涤煅烧
→Zn0
沉锌
回答下列问题:
(1)“酸溶”前,将负极片变成固体粉末的目的是
(2)铜块能制成铜网是利用了铜的
(填“延展性”或“导热性”)。
(3)将“酸洗”和“酸溶”后的溶液混合的目的是
(4)“沉锌”时主要发生反应的化学方程式是Na,C0,+ZnCL
ZnC03↓+2NaCl,该反应属于
(填基本反应类型)。
(5)若过滤后未洗涤沉淀,沉淀表面会附着杂质,杂质的主要成分是
(6)铜的金属活动性比锌的
(填“强”或“弱”),结合流程说明依据:
⑦解题思路
++十4+4+。+十十+十4+4十+十十+十+。+十十+十++++。+十十。十十4++
酸洗/酸溶:Cu不反应,Zn0、Zn
成分:Cu(Zn0、Zn)
可分别与酸反应
原料
铜网
酸洗
·铜网
沉锌:Na,C0,+ZnCl,=ZnC0,↓+2NaCl
负极片拆解
(附有粉末)
固体粉末
酸溶
适量Na,C0,溶液
烘干
ZnCl,
过滤
→Zn0
沉锌
煅烧
目标产物
洗涤
负极片粉碎固体粉未
根据结果:加入
过滤滤液→
煅烧:
→Zn0
的酸为
滤渣·
成分:Zn0、Zn
////I//I
针对训练/11/
1.活性氧化铜可速溶于电镀液以维持其中铜离子含量,一种制备活性氧化铜的工艺流程如下:
稀硫酸
冷却
母液
KOH溶液
铜眉结晶
反应池操作1
滤液
→K,S0
晶体
压缩空气
滤渣一烘千粉碎一→活性氧化铜
(1)铜屑中的Cu
(填“能”或“不能”)直接溶于稀硫酸,通入压缩空气的主要目的是
33
(2)母液可循环利用,其中溶质是
(填化学式)。
(3)操作I需要使用的玻璃仪器是玻璃棒
(4)滤液经过系列操作,可分离提纯出K,S04,所涉及的主要操作方法是
(5)烘干时,发生反应的化学方程式是
2.我国是世界上锌冶炼最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载
是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内…然后逐层用煤炭饼(反应后生成一
氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红…冷定毁罐取出…即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟
如图。(已知:Zm的冶炼温度为904℃,Zn的沸点为906℃。)请结合图文信息,分析思考,解决
问题:
炉甘石、煤
锌蒸气、C0
粗锌
原料器高温炉
冷凝器
产品
(1)装入原料器之前,将炉甘石敲碎的日的是
(2)高温炉内,碳酸锌(ZC03)在高温条件下与煤的主要成分发生反应生成Zn和C0,反应的化学
方程式为
该反应生成物中碳元素的化合价为
(3)冷凝器中发生的变化属于
(填“物理变化”或“化学变化”)。
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因是
3.(2025安徽)纳米氧化锌是一种新型高功能材料。工业上利用锌浸出液(主要含ZnS04、CuS04和
CS0,等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如下:
锌粉
NaOH溶液
锌浸
ZnS0,
洗涤
出液
溶液
纳米
氧化锌
滤液
反应器1过滤器
反应器2
千燥器
已知:金属活动性顺序为Zn>Cd(镉)>Cu。
回答下列问题:
(1)锌浸出液需先加酸调节pH,适宜加入的酸是
(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。
(2)锌粉除铜、镉比锌粒效果好的原因是
,除铜反应的化学方程式为
(3)锌粉除铜、镉的试验结果如图所示。增加锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升的原因
是
100m
98●
除铜率
关
·-除镉率
1.01.21.41.61.82.02.22.4
锌粉用量/倍
(4)水热合成后,“反应器2”中的混合物经
(填操作名称)、洗涤、干燥得到产品。
34卤蒸发”的作用:使卤水中的硫酸钠溶质从不饱和状态变
为饱和状态;第V步“结晶”的作用:使氯化钠以结晶析出
(5)资源利用率高(或节约能源等合理即可)
5.(1)溶解(2)氨气极易溶于水,形成碱性溶液,更有利于
二氧化碳的吸收(3)二氧化碳(4)①B②降温结晶
③45℃时NH,HC03受热分解,反应物减少,导致生成
NaHCO,的量减少
6.(1)南风Na,S0,的溶解度随温度升高而明显增大,南
风时温度较高,析出的晶体中Na,SO,含量较低(合理即
可)(2)①直接蒸煮海水需要消耗大量能源②取适量
水,加人食盐并充分搅拌,直至不再溶解(合理即可)
③B卤水的浓度越大,密度越大,石莲子排开等体积的
水所产生的浮力越大(合理即可)
单元3金属与金属矿物
大单元复习
一、(一)增大降低导电性导热性延展性黄红
汞化合反应Mg Zn Cu Ag强弱
3C0+Fe.0,商温2Fe+3C0,
(=)03Fe+20,点燃Fe,0.
②Fe+2HCl=FeCL,+H,↑
③Fe+H,S0,=Fes0,+H2↑
④Fe+CuSO,-=FeSO,+Cu
5Fe+2AgNO=Fe(NO),+2Ag
630+Fe.0,商退2Fe+300,(合理即可)
7Fe,O,+6HCl ==2FeCl,+3H,O
Fe,03+3H,S0,==Fe(S04)3+3H,0
二、(1)①钢丝(或镀锌钢丝或镀锌铝钢丝)
②3C0+fe,0,商温2Fe+3C0,
(2)①Fe+2HCl一一FeCL,+H,↑②铁片和硫酸锌溶
液(或锌片和硫酸亚铁溶液,合理即可)③600~
800s,460℃
(3)①Zn质量分数由95%降低到93.5%,Mg质量分数
由0增大到1.5%过程中,腐蚀速率下降:Zn质量分数
由93.5%降低到92%,Mg质量分数由1.5%增大到3%
过程中,腐蚀速率上升(2分)
②利用干燥空气的流动,除去缆索主缆中的水、粉尘和
其它污染物
基础分点巩固
1.D2.C3.D4.C5.B6.B7.C
8.(1)坩埚钳红色固体变为黑色(2)BCD Zn+H,S0
==ZnS0,+H,↑(合理即可)
(3)
铁片
银片(合理即可)左侧试管中铁
眼Cus0.
CuSO.
的溶液
溶液
片表面有红色固体析出,溶液由蓝色变为浅绿色,右侧试
管中无明显现象(与上一空对应)
9.(1)Zn+CS0,=ZnS0,+Cu金属活动性:Zn>Cu、Zn>
F(2)铁原子数减少,铜原子数增多(或亚铁离子数增
多,铜原子数增多)
10.B11.B
12.(1)不同(2)铅与锡形成合金,使其熔点降低
(3)2C+Sm0,商
Sn+2C0↑
4
13.(1)提供充足的氧气,使燃烧更剧烈(2)生铁
(3)3C0+Fe,0,商温2Fe+3C0,还原(4含碳量
14.A15.B
16.(1)氧气(2)密封(3)利:铁生锈放热,制成暖宝宝
(弊:造成金属锈蚀,浪费资源)
17.(1)左边铁丝生锈,右边铁丝没有生锈(2)能够提供充
足的氧气(3)不能探究铁生锈是否与氧气有关
重难点2金属与盐溶液反应后滤液、滤渣成分分析
例1(1)Cu ZnS(0,、CuS0,(2)Cu、Zn ZnS(0
(3)减小增大
解题思路Zn Cu Zn+CuSO,一ZnS0,+CuCu
ZnS04、CS0,Zn、Cu ZnSO4Cu减小增大
针对训练1AD【解析】金属活动性顺序:Mg>Fe>Cu,向
溶液中加人一定量的铁粉,铁与硫酸镁不反应,与硫酸铜
反应生成硫酸亚铁和铜。每160份质量的硫酸铜和铁反
应生成152份质量的硫酸亚铁和铜,则溶液的质量减小,
溶液密度变小,塑料小球浸没在溶液中的体积将变大,A
正确:铁与硫酸镁不反应,与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和
铜,则反应后溶液中的溶质一定有硫酸镁、硫酸亚铁,反
应后过滤所得固体中一定有铜,可能有铁,一定没有镁,
B、C错误:若铁过量,则向反应后过滤所得固体中加入稀
盐酸,可能有气泡产生,D正确。
针对训练2(1)铁(2)2A1+3Fe(NO3)2=一2A1(N03)3
+3Fe(3)硝酸铝(4)可以
例2(1)Zn+2AgN03=Zn(N03)2+2Ag(2)一定有
银、铜,可能有锌(3)锌与硝酸银反应,溶液质量减小,
锌与硝酸铜反应,溶液质量增大,锌与硝酸铜反应导致的
溶液质量增大的量大于锌和硝酸银反应导致的溶液质量
减小的量,反应后溶液质量增大
解题思路Zn Cu Ag Zn+2AgNO3一Zn(NO,)2+
2Ag Zn+Cu(NO3)-Zn(NO3)2+Cu Ag Cu
Zn(NO,)2、Cu(NO,)2AgNO,Zn、Cu、AgZn(NO3)2
Cu、Ag减小增大增大减小
①AgNO,、Cu(NO3)2,Zn(NO3)2Ag
②Cu(NO3)2Zn(NO,)2Ag
③Cu(NO3)2、Zn(NO3)2Ag、Cu
④Zn(NO3)2Ag、Cu⑤Zn(NO,)2Ag、Cu,Zn
针对训练3D
针对训练4(1)Ag、Fe(2)Zn(N0,),、Fe(N0,),
(3)银、铁或银、铁、锌
【解析】(3)由Zn+2AgNO3-Zn(NO3)2+2Ag可知,每
65份质量的锌可置换出216份质量的银,滤渣的质量会
增加:由Zn+Fe(N0,)2=Zn(NO3)2+Fe可知,每65份
质量的锌可置换出56份质量的铁,滤渣的质量会减少。
若滤渣的质量仍为ag,说明上述两个反应均发生,硝酸亚
铁可能有剩余,也可能是锌和硝酸亚铁恰好完全反应,也
可能是锌有剩余,则滤渣的组成有银、铁或银、铁、锌两种
情况。
重难点3工艺流程题
例(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率,使反应更
充分(2)延展性(3)提高锌元素的利用率(4)复分
解反应(5)NaCl(6)弱“酸洗”时铜网表面的粉末
(含Z等)中锌能反应而铜不反应(或流程中锌能溶解在
酸中,铜不能等合理即可)
解题思路稀盐酸NaCl ZnCO,ZnC0
针对训练
1.(1)不能作氧化剂,帮助铜屑溶于稀硫酸并转化为硫酸
铜溶液(2)CS04、H,S0,(3)烧杯、漏斗
(4)蒸发结晶、洗涤干燥(5)Gu(OH,△C0+H,0
2.(1)增大反应物间的接触面积,加快化学反应的速率
(2)2C+ZaC0,商温Zn+3C0↑+2(3)物理变化
(4)锌的治炼温度和沸点接近,治炼过程中,锌容易以蒸
气形状挥发散失,难以收集(或锌的化学性质比较活泼,
易被空气中的氧气氧化等,合理即可)
3.(1)稀硫酸(2)锌粉的接触面积更大,反应更充分
Zn+CuS0,=Cu+ZnS0,(3)硫酸铜已除尽,增加的锌
粉仅与硫酸镉反应(4)过滤
重难点4信息型图像综合分析
例(1)GDL(2)MgCL,添加量由0.3%增大至0.5%,豆
腐产率增大;MgCl,添加量由0.5%增大至0.8%,豆腐产
率降低(3)错误
针对训练
1.(1)酸洗(2)2A1+3CuS0,—3C1+AL,(S0,),增大
(3)2或12(4)质量和化学性质90
2.(1)AL,O3+6HC一=2A1CL+3H,0防止温度过高时盐
酸挥发二氧化硅(2)NH,C1取少量除铁后的溶液,
向其中滴人几滴KSCN溶液,若溶液不变成红色,说明铁
已除尽(3)盐酸的浓度越高,越有利于ACL,·6H,0晶
体析出(4)氯化氢(5)AB
专题三金属综合题
1.(1)①4A1+30,一2AL,0,②强③锌片表面附着
层红色固休,溶液由蓝色变成无色(2)e,0,+3C0商温
2Fe+3C0,硬度大、耐腐蚀(3)①Si0,②H,S0,③
当MnS0,溶液的溶质质量分数大于5.1%时.0,的量不
足,生成Mn,O,的量降低;当MnSO,溶液的溶质质量分
数小于5.1%时,02充足,生成锰的其他氧化物(合理即
可.2分)
2.(1)①铁丝表面有气泡产生,溶液变成浅绿色+
H,S0,=FeS0+H,↑②Cu比Ag强③AL(S0,)
溶液、Fe、CuSO,溶液或Al、FeSO,溶液、Cu(合理即可)
④能与氧气反应、能与酸反应、能与盐溶液反应(2分)》
(2)①铁能与氧气、水发生反应:氯化钙可以吸水②根
据装置Ⅲ的现象判断③17.9%
【解析】(2)③一袋双吸剂中铁粉的质量为30g×60%=
18g:使用一段时间后,一袋样品质量为38g,增加的质量
为与铁粉反应的氧气和水的质量,即参加反应的氧气和
水的质量为38g-30g=8g。加热铁锈(Fe,0,·xH,0),铁
锈分解产生水蒸气,装置Ⅱ中浓硫酸可吸收水蒸气,测得
装置Ⅱ增重3.2g,即参与生锈反应的水质量为3.2g,因此
参与生锈反应的氧气质量为8g-3.2g=4.8g,可计算参与
2Fe-30
生锈反应的铁的质量:11248,即参与反应的铁的质量
4.8g
为1.2g,因此剩余铁粉的质量分数为18g1.25×100%
38g
≈17.9%。
3.(1)硬度大(合理即可)在锰钢桥梁构件上刷漆(合理
即可)(2)Mn+H,S0,=-Mns0,+H,↑
(3)取金属锰于试管中,再向试管中加入硫酸亚铁溶液
(合理即可)
(4)①将软锰矿粉碎(合理即可)②C0,③450℃时
MnCO,生成锰的氧化物中MnO,含量最高
(5)87:320
【解析】(5)设炼得合金中锰的质量为55g,铁的质量为
224g。根据锰元素守恒,由MnO2~Mn,则需要MnO2的质
量为87g:根据铁元素守恒,由Fe,0,~2Fe,则需要Fe0
的质量为320g,所以理论上加人Mn02与Fe20,质量比是
87:320。
4.(1)密度小(质轻)、强度大(或韧性好、硬度大等合理即
可)
(2)①Mg+2HCl一MgCl,+H,↑置换反应②镁片表
面有红色物质析出,溶液由蓝色变为无色
(3)DCaMg((C0,).商温Ca0+Mg0+2C0.↑②防止熔
炼时金属镁和铝被氧化(合理即可)
③超过15mim后,锰的吸收率达到90%以上,更有利于提
高合金的性能(合理即可)
④1:34(或5:170)
【解析】(3)④若制得的合金中镁、铝的质量比为3:90,设
合金中镁的质量为3m,则铝的质量为90m,根据镁元素守
恒,由镁元素的质量可得Mg0质量为5m,根据铝元素守
恒,由铝元素的质量可得Al,0,质量为170m,所以氧化镁
和氧化铝质量比为5m:170m=1:34。
5.(1)Fe,0,+3C0商通2Fe+3C0.
(2)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(3)有红色固体生成,溶液由蓝色变成浅绿色FS0,
(4)Zn+FeSO,Fe+ZnSO
(5)能铁可以把铜从硫酸铜溶液中置换出来,说明铁
的金属活动性比铜强,锌可以把铁从硫酸亚铁溶液中置
换出来,说明锌的金属活动性比铁强
(6)当成品硫酸锌颗粒含水量o(H,0)在2%~10%时,随
着含水量的增大,合格粒径颗粒占比增大;当成品硫酸锌
颗粒含水量ω(H0)在10%~14%时,随着含水量的增
大,合格粒径颗粒占比减小
单元4常见的酸、碱、盐
大单元复习
一、(一)刺激性放热中碱碱红不变色<蓝
红>复分解沉淀气体水
(二)1.①Fe+2HCl-FeCL,+H,↑
②Zn+2HCl==ZnCl,+H,↑
3Fe,O,+6HCI-2FeCl,+3H,O
Cu0+2HCI CuCl,+H,O
⑤HCl+NaOH=NaCl+H,O
62HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
72HCl+Na,CO,==2NaCl+H,0+CO,
⑧2HCl+CaC0,=CaCl,+H,0+C02↑
2.1HCl+NaOH=NaCl+H,O
2H,SO,+2NaOH=Na,SO,+2H,O
③2NaOH+CS0,==Cu(OH),↓+Na,S0,
④2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl
52Na0H+CO,=Na,CO,+H,O
62NaOH+SO,=Na,SO,+H,O
5