2024年高考化学一轮复习课件（鲁科版）第8章 第53讲　无机化工流程题的解题策略

1．(2022·辽宁，16)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4，工艺流程如下：

已知：①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3，FeS2转变为Fe2O3；

②金属活动性：Fe>(H)>Bi>Cu；

③相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下：

回答下列问题：

(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为________________________________________。

a．进一步粉碎矿石

b．鼓入适当过量的空气

c．降低焙烧温度

(2)Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3，反应的化学方程式为__________________________。

(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出Bi3＋和Mn2＋；②_________________________

_____________________________________________________________。

(4)滤渣的主要成分为________________(填化学式)。

(5)生成气体A的离子方程式为_____________________________________________。

(6)加入金属Bi的目的是___________________________________________________。

2．(2022·全国乙卷，26)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb，还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等，为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。

一些难溶电解质的溶度积常数如下表：

一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表：

回答下列问题：

(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为____________________________________，用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因：______________________________________。

(2)在“脱硫”中，加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4完全转化，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)在“酸浸”中，除加入醋酸(HAc)，还要加入H2O2。

(ⅰ)能被H2O2氧化的离子是_______________________________________________________；

(ⅱ)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2，其化学方程式为______________________

________________________________________________________________________；

(ⅲ)H2O2也能使PbO2转化为Pb(Ac)2，H2O2的作用是_________________________________。

(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是_________________________________。

(5)“沉铅”的滤液中，金属离子有__________。

3．(2022·山东滕州二中模拟)富硼渣中含有镁硼酸盐(2MgO·B2O3)、镁硅酸盐(2MgO·SiO2)及少量Al2O3、FeO等杂质。由富硼渣湿法制备硫酸镁晶体和硼酸(H3BO3)晶体的一种工艺流程如下：

已知：生成氢氧化物沉淀的pH(金属离子的起始浓度为0.1 mol·L－1)

(1)酸浸时发生反应：2MgO·SiO2＋2H2SO4===2MgSO4＋SiO2＋2H2O,2MgO·B2O3＋2H2SO4＋H2O===2H3BO3＋2MgSO4。

①上述反应体现出酸性强弱：H2SO4__________(填“>”或“＜”)H3BO3。

②已知硼酸与过量NaOH溶液发生的中和反应为H3BO3＋OH－===B(OH)。下列关于硼酸的说法正确的是________(填字母)。

A．硼酸是一元酸

B．向NaHCO3固体中滴加饱和硼酸溶液，有气泡产生

C．硼酸的电离方程式可表示为H3BO3＋H2OB(OH)＋H＋

(2)检验褐色浸出液中的杂质离子：取少量浸出液，____________________________(填操作和现象)，证明溶液中含有Fe2＋。

(3)除去浸出液中的杂质离子：用MgO调节溶液的pH至____________以上，使杂质离子转化为__________________(填化学式)沉淀，过滤。

(4)获取晶体：ⅰ.浓缩滤液，使MgSO4和H3BO3接近饱和；ⅱ.控制温度使两种晶体分别从溶液中结晶。结合如图溶解度曲线，简述ⅱ的方法：将浓缩液加入到高压釜中，升温结晶得到____________晶体，分离后，再将母液降温结晶，分离得到________________晶体。

4．(2022·南京模拟)钛是一种重要的金属，以钛铁矿[主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，还含有少量Fe2O3]为原料制备钛的工艺流程如图所示。

(1)“溶浸”过程中生成了TiOSO4，其中Ti的化合价为____________，“溶浸”过程发生的主要反应的化学方程式为__________________________________________________。

(2)物质A为单质，化学式为__________，“一系列操作”为蒸发浓缩、________和过滤。

(3)将少量FeSO4·7H2O溶于水，加入一定量的NaHCO3溶液，可制得FeCO3，写出反应的离子方程式为______________________________________________________________。

(4)若反应后的溶液中c(Fe2＋)＝2.0×10－6 mol·L－1，则溶液中c(CO)＝__________ mol·L－1(已知：常温下FeCO3饱和溶液浓度为4.5×10－6 mol·L－1)。