新教材2024高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)專題11化學(xué)工藝流程課時作業(yè)

專題精練（11）化學(xué)工藝流程

1.[2023?全國甲卷]BaTiOs是一種壓電材料。以BaSO」為原料，采用下列路線可制備粉

狀BaTiQ。

水酸

濾液

回答下列問題：

（1）“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是。

（2）“焙燒”后固體產(chǎn)物有BaCk、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS?！敖　睍r主

要反應(yīng)的離子方程式為

（3）“酸化”步驟應(yīng)選用的酸是（填標(biāo)號）。

a.稀硫酸b.濃硫酸

c.鹽酸d.磷酸

（4）如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取，是否可行？,其原因是

（5）“沉淀”步驟中生成BaTiO（C20,）2的化學(xué)方程式為

（6）“熱分解”生成粉狀鈦酸鐵，產(chǎn)生的/￡04加=o

2.[2023?遼寧卷]某工廠采用如下工藝處理銀鉆礦疏酸浸取液（含Ni*2\Co2\Fe2\

Fe3\Mg?+和M/+）,實現(xiàn)銀、鉆、鎂元素的回收。

石灰乳般

（s00NaOHNaOH

疏酸泄液

浸取液一氧化坤霹

濾渣鉆銀渣沉渣

已知:

物質(zhì)Fe(Oil)：,Co(OH)2Ni(OH)2Mg(Oil)2

10一3IO-14-7nr,io-108

回答下列問題：

（1）用硫酸浸取銀鉆礦時，提高浸取速率的方法為（答出一條即可）。

（2）“氧化”中，混合氣在金屬離子的催化作用下產(chǎn)生具有強氧化性的過一硫酸（E2so5）,

ImolH2sO5中過氧鍵的數(shù)目為。

(3)“氧化”中，用石灰乳調(diào)節(jié)pll=4,M/'被H?S()5氧化為MnO2,該反應(yīng)的離子方程

式為(H2s。5的電離第一步完全，第二步微弱)；濾渣的成分為晰0八(填

化學(xué)式)。

(4)“氧化”中保持空氣通入速率不變，Mn(II)氧化率與時間的關(guān)系如下。S(M本積

分?jǐn)?shù)為時，Mn(II)氧化速率最大：繼續(xù)增大SO2體積分?jǐn)?shù)時，Mn(II)氧化速率

減小的原因是o

%

/

3榭

屏

(

1

W

工

(5)“沉鉆鎮(zhèn)”中得到的Co(II)在空氣中可被氧化成CoO(OH),該反應(yīng)的化學(xué)方程

式為。

(6)“沉鎂”中為使Mg?+沉淀完全(25C),需控制pH不低于(精確至0.1)。

3.軟鋪礦一硫鐵礦制取電池級二氧化鐳的工藝流程如下圖：

硫狹礦(RS?)——礦粉NH4HCO,.NH/H2O空氣

IpH=53|pH=65~7|

硫酸彳應(yīng)延卜睡JHI先國5S剛刊—MnCOL^I

軟話礦(MnO?)一

MnO2純品HJgHSHSSffl-MnO,粗晶

H2sO,、氧化劑

回答下列問題：

(1)“浸取”過程主要反應(yīng)

3Mn0,+2FOS2+61LS0.,=3MnS0,+Fe>(SO.)3+4S+6H20,

則氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為o

(2)“氧化i”過程軟錦礦的作用是

(3)“除鐵”后溶液中殘留的c(Fe3+)=mol?L，(25C時,Fe(OH)3的

友為1.0X10-39)

(4)“沉缽”過程Mr?'轉(zhuǎn)化為UnCQ,的離子方程式為

(5)“焙燒”過程\!n(U轉(zhuǎn)化為MnO二的化學(xué)方程式為

(6)“氧化ii”過程中，將Mn(II)轉(zhuǎn)化為Mn(W)的最適宜氧化劑是(填

標(biāo)號)。

a.H2O2b.Cl2c.KCIO3

(7)將制備獲得的電池級二氧化鐳用戶構(gòu)建水系鋅鐳電池，其工作原理為：xZn+Zn”

放電

-(MnO2-z/HvO^r-^ZnaoMnO,-放電時正極的電極反應(yīng)式為

4.[2023?浙江6月]T.業(yè)上燧燒含硫礦物產(chǎn)生的SOj可以按如下流程脫除或利用。

()()

IIII

已知：S+HX)—>H(>—S—OH

Z\||

()()()

請回答：

(1)富氯煨燒燃煤產(chǎn)生的低濃度的S02可以在爐內(nèi)添加CaCO?通過途徑I脫除，寫出反

應(yīng)方程式

(2)煨燒含硫量高的礦物得到高濃度的SO」，通過途徑n最終轉(zhuǎn)化為化合物A。

①下列說法正確的是。

A.燃煤中的有機硫主要呈正價

B.化合物A具有酸性

C.化合物A是一種無機酸酯

D.工業(yè)上途徑H產(chǎn)生的SO,也可用濃HSO,吸收

②一定壓強下，化合物A的沸點低于硫酸的原因是

(3)設(shè)計實驗驗證化合物A中含有S元素

寫出實驗過程中涉及的反應(yīng)方程式

5.[2023?湖北卷]SiCL是生產(chǎn)多晶硅的副產(chǎn)物。利用SiCL對廢棄的鋰電池正極材料

LiCoO?進行氯化處理以|可收Li、Co等金屬，工藝路線如下：

濾液3

濾餅3

C/Oq

回答下列問題：

(1)C。位于元素周期表第周期，第族。

(2)燒渣是LiCl、CoCb和SiOz的混合物,“500C焙燒”后剩余的SiCL應(yīng)先除去,

否則水浸時會產(chǎn)生大量煙霧，用化學(xué)方程式表示其原因。

(3)鑒別洗凈的“濾餅3”和固體Na￡Q,常用方法的名稱是。

(4)已知￡p[Co(OH)2]=5.9X10-。若，，沉鉆過濾”的pH控制為10.0,則溶液中

Co2+濃度為mol-L-10“850℃煨燒”時的化學(xué)方程式

為o

(5)導(dǎo)致SiCL比CCL易水解的因素有(填標(biāo)號)。

a.Si-Cl鍵極性更大

b.Si的原子半徑更大

c.Si-Cl鍵鍵能更大

d.Si有更多的價層軌道

專題精練(11)

1.解析：由流程和題中信息可知，BaSO,與過量的碳粉及過量的氯化鈣在高溫下焙燒得

到CO、BaCL、易溶于水的3as和微溶于水的CaS；燒渣經(jīng)水浸取后過濾，濾渣中碳粉和CaS,

濾液中有BaCL和BaS；濾液經(jīng)酸化后濃縮結(jié)晶得到BaCL晶體；BaCk晶體溶于水后，加入

TiCL和(NH。2c2。,將鋼離子充分沉淀得到BaTiO(C2O4)2；BaTiO(CO)2經(jīng)熱分解得到BaTiOso

(1)“焙燒”步驟中，BaSOi與過量的碳粉及過量的氟化鈣在高溫卜.焙燒得到C0、BaCL、

BaS和CaS,BaSOi被還原為BaS,因此，碳粉的主要作用是作還原劑，將BaSO,還原。

(3)“酸化”步驟是為了將BaS轉(zhuǎn)化為易溶的鋼鹽，為了不引入雜質(zhì)，應(yīng)選用的酸是

鹽酸，選c。

(4)如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取是不可行的，其原因是CaS也會與鹽酸反應(yīng)生成

可溶于水的CaCk和有毒的也S氣體，導(dǎo)致BaCL溶液中混有雜質(zhì)，最終所得產(chǎn)品的純度降低。

(5)“沉淀”步驟中生成BaTiO(CA)2的化學(xué)方程式為BaCk+TiCh+Ha+2:NH/

2C20,=BaTi0(C20i)2I+4NHQ+2HC1。

(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋼，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，BaTiO(CO)2=BaTiOa

+2C021+2C0t,因此，產(chǎn)生的%2:小,=1：1。

答案：(1)作還原劑，將BaSOi還原

(2)SJ~+CaJ+=CaSI

(3)c

(4)不可行CaS也會與鹽酸反應(yīng)生成可溶于水的CaCL和有毒的H2s氣體，導(dǎo)致BaCL

溶液中混有雜質(zhì)，最終所得產(chǎn)品的純度降低

(5)BaCl2+TiCl,+H20+2(NHt)QCHBaTiO(CO)2l+4NH,C1+2HC1

(6)1：1

2.解析：在“氧化”中，混合氣在金屬離子的催化作用下產(chǎn)生具有強氧化性的過一硫

2+

酸(H2so5),用石灰乳調(diào)節(jié)pH=4,MrT被H2s。5氧化為MnO?發(fā)生反應(yīng)H2O+Mn+ESO5

=MnO2I+S0「+3H\Fe"水解同時生成氫氧化鐵，“況鉆銀”過程中，C/+變?yōu)镃o(OH)

2,在空氣中可被氧化成CoO(011).

(1)用硫酸浸取銀鉆礦時，為提高浸取速率可適當(dāng)增大硫酸濃度、升高溫度或?qū)y鉆

礦粉碎增大接觸面積。

()

II

(2)(H2sOs)的結(jié)構(gòu)簡式為()=S—(>—()—H，所以ImolH2sos中過氧鍵的數(shù)H為人。

I

()—H

2

(3)用石灰乳調(diào)節(jié)pH=4,出]2+被H2s0、氧化為M1O2,該反應(yīng)的離子方程式為：H2()-FMn

+

++HSO1=Mn02+S0r+3H；Ca?+與S0;結(jié)合生成CaSO」沉淀；氫氧化鐵的禽=10一個

當(dāng)鐵離子完全沉淀時,溶液中c(Fe3+)=10~6mol?L_1,K*=d(OH")Xc(Fe3+)=3(OH

■)X10-5=10-37-4,c(OH-)=10-,0-mol-L-1,根據(jù)X=10-M,pH=3.2,此時溶液的pH

=4,則鐵離子完全水解，生成氫氧化鐵沉淀，故濾渣還有氫氧化鐵和硫酸鈣；

(4)根據(jù)圖示可知SO,,的體積分?jǐn)?shù)為9.0與時，Mn(II)氧化速率最大；繼續(xù)增大SO,

體積分?jǐn)?shù)時,由于SQ有還原性,能還原H2s其體積分?jǐn)?shù)過大時與H2s。5反應(yīng),降低Mn(II)

氧化速率；

(5)“沉鉆銀”中得到的Co(0H)2,在空氣中可被氧化成CoO(0H),該反應(yīng)的化學(xué)

方程式為：

4Co(OH)2+02=4CO0(OH)+2H>0；

氫氧化鎂的-,08當(dāng)鎂離子完全沉淀時，。2+根據(jù)

(6)ALP=1O--(Mg)WlOFol-f,K“

可計算c(OH-)210T91roi-L,根據(jù)片=10一“，c(H+)W1(T'1?L-',所以溶液的

Io

答案：(1)適當(dāng)增大毓酸濃度或適當(dāng)升高溫度或?qū)⒕G鉆礦粉碎增大接觸面積

(2).

「+、

(3)HQ+Mn"+HSO；=MnO2I+S0+3HFe(OH)3CaSO(

(4)9.0%SO?有還原性，也能還原H2s。5

(5)4Co(OH)2+02=4CO0(OH)+2HQ

(6)11.1

解析：反應(yīng)中元素

3.(1)3MnO24-2FeS24-6H2SO4=3MnSO44-Fe2(SO.)3+4S4-6H20Mn

化合價降低被還原，Mn。,作氧化劑，F(xiàn)c元素和S元素化合價升高被氧化，F(xiàn)cS?作還原劑，則

氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為3：2；(2)“浸取”過程中軟缽礦和硫鐵礦在酸性條件下

發(fā)生反應(yīng)除了生成硫酸鎰和硫沉淀，可能生成硫酸亞鐵，所以“氧化i”過程軟缽礦的作用

是將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子，以便后續(xù)過程除鐵；(3)由流程圖可知，“除鐵”后

1x1rt-11

-551

溶液pH=5.5,c(H+)=l0mol-L,c(0l「)=5=10&5moi?L",根據(jù)Fe(OH)

]0xI?！?9

3-39-1-l35

3的7U=c(Fe")?C(OH)=1.0X10,c(Fe")=加ol?L=1X10,mol?L

-，;(4)“沉缽”過程中硫酸缽和碳酸氫錢、氨水反應(yīng)生成碳酸缽、硫酸鐵和水，反應(yīng)的化

學(xué)方程式為：由流程圖可知,

MnS04+NHlHC03+NH3-H20=MnC031+(NH.)2S0,4-H20；(5)

“焙燒”過程中MnCO；和空氣中的氧氣在高溫條件下反應(yīng)生成MnO?和C(b反應(yīng)的化學(xué)方程

式為2MnC0：,十0?典謔2Mna+2C()2；(6)Mn(IV)的氧化性比HA和Ch都強(例如，MnO?能

將過氧化氫氧化生成氧氣，實驗室用MnO2和濃鹽酸加熱反應(yīng)制取氯氣)，用比0?或Cb不能

將Mn(II)氧化為Mn(IV),而KCIO3在酸性條件下能將Mn(II)氧化為Mn(IV),故選用

最適宜氧化劑是放電時正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，因此電極反應(yīng)式為

KClOc(7)Zno.5-

MnO,?/jHvO+xZn2++2^e~=Zno.sMnO2,旭0。

答案：(1)3：2(2)將溶液中的亞鐵離子氧化為鐵離子(3)1.0X10-13-5(4)

2++乩

Mn+HC0；+NH3?H20=MnC03\+NH：0(5)2MnC0;<+0>^^2Mn()2+2C02(6)c

2+_

(7)Zno.5-AlnO：.?/7H2O+AZn+2^=Zno.5MnO：!?/TH；!O

4.解析：含硫礦物燃燒生成二氧化硫，二氧化硫和氧氣、碳酸鈣生成硫酸鈣和二氧化

碳，二氧化硫被氧氣氧化為三氧化硫，三氧化硫和等物質(zhì)的量的甲醇發(fā)生已知反應(yīng)生成A：

()

II

CH;1(>—S—OH

(1)氧氣具有氧化性，能把四價硫氧化為六價硫，二氧化硫、空氣中氧氣、碳酸鈣高

溫生成硫酸鈣和二氧化碳，反應(yīng)為①硫的電負性

2S0,+02+2CaC03=2CaS0,+2C02；(2)

大于碳、氫等，故燃煤中的有機硫主要呈負價，A錯誤；根據(jù)分析可知，化合物A分子中與

()

硫直接相連的基團中有一DH,故能電離出氫離子，具有酸性，B正確；化合物A含有

基團，類似酯基一coo一結(jié)構(gòu)，為硫酸和醇生成的酯，是一種無機酸酯，c正確；工業(yè)上途

徑II產(chǎn)生的S。,也可用濃H2sol吸收用于生產(chǎn)發(fā)煙硫酸，D正確；故選BCD；②一定壓強下，

化合物A分子只有1個一DH能形成氫鍵，而硫酸分子中有2個一0H形成氫鍵，故導(dǎo)致A的

()

沸點低于硫酸；(3)由分析可知，A為S—OH,A堿性水解可以生成硫酸鈉、甲醇，

()

硫酸根離子能和氯化鋼生成不溶于酸的硫酸鋼沉淀，故實驗設(shè)計為：取化合物A加入足量氫

氧化鈉，反應(yīng)完全后加入鹽酸酸化，無明顯現(xiàn)象，再加入氯化鋼生成白色沉淀，說明A中含

()

II

有S元素；涉及反應(yīng)為：CH3(>—s—OH+2NaOH=CH;1OH+Na2S0,+ILO.Na2SO,+

()

BaCl2=BaS0,I+2NaClo

高溫

2CaS0+2C()2

答案:(1)2S02+02-1-2CaC03(

(2)①BCD②硫酸分子能形成更多的分子間氫鍵

(3)取化合物A加入足量氫氧化鈉，反應(yīng)完全后加入鹽酸酸化，無明顯現(xiàn)象，再加入

氯化鋼生成白色沉淀，說明A中含有S元素

()

II

CII3()—S—()H+2NaOH=CH:iOH+Na2S0,+H20,Na2S01+BaCl2=BaS01I+2NaCl

()

5.解析：由流程和題中信息可知，LiCo&粗品與SiCh在500℃焙燒時生成氧氣和燒渣，

燒渣是LiCl、C0CI2和Si。?的混合物；燒渣經(jīng)水浸、過濾后得濾液1和濾餅1,濾餅1的主

要成分是SiO?和ILSiO；,；濾液1用氫氧化鈉溶液沉鉆，過濾后得濾餅2(主要成分為Co(0H)

2)和濾液2(主要溶質(zhì)為LiOH)；濾餅2置于空氣中在850C煙燒得到CoQ；濾液2經(jīng)碳酸

鈉溶液沉鋰，得到濾液3和漉餅3,濾餅3為Li￡0.n

⑴Co是27號元素，其原子有4個電子層,其價電子排布為3d?4s2,元素周期表第8、

9、10三個縱行合稱第VHI族，因此，其位于元素周期表第四周期、第