01 常考题空1　原料预处理的常用方法 （附答案解析）-备战高考化学大题逐空突破系列（全国通用）

常考题空1　原料预处理的常用方法

【高考必备知识】

【题组训练】

1．氯化磷酸三钠[(Na3PO4·12H2O)4·NaClO]的熔点为62 ℃，常温下较稳定，受热易分解，具有良好的灭菌、消毒、漂白作用，可广泛地用于医院、餐馆、食品加工等行业。一种以磷矿石[主要成分为Ca5(PO4)3F]为原料生产氯化磷酸三钠的工艺流程如图。回答下列问题：

磷矿石制成磷矿粉的目的是___________________________________________________________________

2．硝酸铜晶体[Cu(NO3)2·6H2O]，是一种重要的化工原料，常用于农药、镀铜、搪瓷等工业。以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备硝酸铜晶体的某工艺如图所示。回答下列问题：

“浸取”时，为了提高浸取率可采取的措施有_______________________________________________(任写一点)

3．高锰酸钾生产过程中产生的废锰渣(主要成分为MnO2、KOH、MgO和Fe2O3)可用于制备MnSO4晶体，工艺流程如下：

提高“反应Ⅰ”速率可采取的措施是_____________________________________(除“加热”外，任写一种)

4．湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(Co)等金属单质。利用铜镉渣可生产Cu、Cd及ZnSO4·7H2O 等，其生产流程如图：

如表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L－1计算)

提高铜镉渣的“浸出”速率的措施有________________________________(写出1条即可)

5．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：

“碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________________________________

6．硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是一种重要的工业原料，能溶于水，不溶于乙醇，其工业制法如下。请回答：

步骤①中碱液洗涤的目的是__________________________

7．某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示(已知废催化剂中含有Ni 70.0%及一定量的Al、Fe、SiO2和有机物，镍及其化合物的化学性质与铁的类似，但Ni2＋的性质较稳定)。回答下列问题：

已知：部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的pH如下表所示。

用乙醇洗涤废催化剂的目的是____________________

8．三氧化二镍(Ni2O3)是重要的电子元件材料和蓄电池材料，工业上利用含镍废料(主要成分为镍、铝、氧化铁、碳等)提取Ni2O3，工业流程如图：

“预处理”操作可以选择用______________________来除去废旧镍电池表面的矿物油污

9．无水AlCl3可用作有机合成的催化剂、食品膨松剂等。工业制备无水AlCl3的流程如下：

氯化炉中通入O2的目的是______________________________________

10．草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、碳及有机物等）制取CoC2O4的工艺流程如下：：

“550℃焙烧”的目的是__________________________________

11．CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质)，生产CuCl的工艺流程如下：

已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl2－，CuCl2－的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀

煅烧的主要目的是______________________________________

12．ZrO2常用作陶瓷材料，可由锆英砂(主要成分为ZrSiO4，也可表示为ZrO2·SiO2，还含少量FeCO3、Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通过如下方法制取：

已知：ZrSiO4能与烧碱反应生成可溶于水的Na2ZrO3，Na2ZrO3与酸反应生成ZrO2＋

滤渣Ⅲ制备ZrO2的方法是___________________________________

13．钯(Pd)是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%～6%)、碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯碳制备氯化钯(PdCl2)和Pd的流程，回答下列问题：

“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是____________________

14．碳酸锶(SrCO3)是一种重要的工业原料，广泛用于生产锶铁氧体磁性材料。一种以菱锶矿(含80%～90%SrCO3，少量MgCO3、CaCO3、BaCO3等)制备高纯碳酸锶的工艺流程如下：

菱锶矿、焦炭混合粉碎的目的是_________________________________________________________

15．锡常用于制造保险丝等合金。工业上以锡精矿(主要含锡、铁、铜、银、铅、钨等硫化物和砷化物)为原料制备锡，其流程如下：

“熔炼”时使用焦炭粉，粉碎焦炭的目的是______________________________________________________

16．碱式硫酸铝[(1－x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]溶液可用于烟气脱硫。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝溶液，实验流程如下：

已知“调pH”的反应为(2－x)Al2(SO4)3＋3xCaCO3＋3xH2O===2[(1－x)Al2(SO4)3·xAl(OH)3]＋3xCaSO4＋3xCO2↑。

“酸浸”时适当增大H2SO4溶液浓度的目的是__________________________________，能达到相同目的的方法还有______________________________(任写一种)

17．利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、 Ni，还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下。

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

用硫酸浸取金属电极芯时，提高浸取率的方法有______________(写出一种合理方法即可)。

【常考题空1　原料预处理的常用方法】答案

1．增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更加充分

2．粉碎辉铜矿、适当提高温度、不断地搅拌

3．适当增大硫酸的浓度、搅拌等

4．适当升高浸取液温度(或将铜镉渣磨制成粉末等)

解析：升高温度、增大反应物表面积等均可提高反应速率

5．除去油脂，溶解铝及其氧化物　

解析：因为废镍催化剂表面沾有油脂，所以“碱浸”的目的是除去油脂，同时还可以溶解催化剂中混有的铝及氧化铝杂质。

6．除去油污和锌层

解答 ：用碱性的Na2CO3溶液洗去表面的油污及Zn层，得到纯固体Fe

7．溶解、除去有机物

解析：用乙醇洗涤的目的是溶解并除去有机物杂质，利用蒸馏的方法可将乙醇与其他有机物分离开；只有SiO2不与硫酸反应，故滤渣a的成分是SiO2

8．酒精清洗

9．与C反应，提供反应所需的热量

10．除去碳和有机物

11．使铜转化为可溶于酸的氧化物

解析：煅烧废铜料，将铜转化为溶于酸的氧化物

12．高温焙烧

13．使碳充分燃烧而除去

解析：“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是使碳充分燃烧转化为CO2气体除去。

14．增大接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率

15．增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更充分

16．加快酸浸时的反应速率(或提高铝元素的浸出率)　加热(或搅拌)

17．适当的升高温度(或将金属电极芯研成粉末)