新教材2024高考化学二轮专题复习专题11化学工艺流程模考精练

这是一份新教材2024高考化学二轮专题复习专题11化学工艺流程模考精练，共6页。

已知：Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，
Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33，Ksp[Ni(OH)2]＝5.5×10－16。
回答下列问题：
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为____________________________。为提高溶矿速率，可采取的措施________(举1例)。
(2)加入少量MnO2的作用是________。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH＝4，此时c(Fe3＋)＝________ml·L－1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是________。
(4)加入少量BaS溶液除去Ni2＋，生成的沉淀有________。
(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断________。电解废液可在反应器中循环利用。
(6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是__________________________________。
2．以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知：酸性条件下，MnO2的氧化性强于Fe3＋。
(1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出；矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中，发生反应MnS＋2H＋===Mn2＋＋H2S↑，则可推断：Ksp(MnS)______(填“>”或“Ksp(Ag2S)；
②根据信息，在H2SO4溶液中二氧化锰可将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为Mn2＋，则浸锰液中主要的金属阳离子有Fe3＋、Mn2＋。
(2)①Ag2S中S元素化合价升高，Fe元素化合价降低，根据得失电子守恒、元素守恒，该离子方程式为2Fe3＋＋Ag2S＋4Cl－⇌2Fe2＋＋2[AgCl2]－＋S；
②Cl－与Ag2S电离出的Ag＋结合生成[AgCl2]－，使平衡正向移动，提高Ag2S的浸出率；H＋可抑制Fe3＋水解，防止生成Fe(OH)3沉淀。
(3)①铁粉可将[AgCl2]－还原为单质银，过量的铁粉还可以与铁离子发生反应，因此离子方程式为2[AgCl2]－＋Fe===Fe2＋＋2Ag＋4Cl－、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；
②溶液中生成的Fe2＋会被空气中的氧气缓慢氧化为Fe3＋，Fe3＋把部分Ag氧化为Ag＋，因此tmin后银的沉淀率逐渐降低。
(4)联合提取银和锰的优势在于“浸锰”过程可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中，将银元素和锰元素分离开，利用MnO2的氧化性将FeS2中的Fe2＋氧化为Fe3＋，同时生成的Fe3＋还可以用于浸银，节约氧化剂，同时得到MnSO4。
答案：(1)> Fe3＋、Mn2＋
(2)2Fe3＋＋Ag2S＋4Cl－⇌2Fe2＋＋2[AgCl2]－＋S Cl－与Ag2S电离出的Ag＋结合生成[AgCl2]－，使平衡正向移动，提高Ag2S的浸出率；H＋可抑制Fe3＋水解，防止生成Fe(OH)3沉淀
(3)2[AgCl2]－＋Fe===Fe2＋＋2Ag＋4Cl－、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ Fe2＋被氧气氧化为Fe3＋，Fe3＋把Ag氧化为Ag＋
(4)可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中，得到MnSO4，同时将银元素和锰元素分离开；生成的Fe3＋还可以用于浸银，节约氧化剂
3．解析：(1)在对流空气氧化炉中可大大缩短氧化时间的原因是增大了气体与固体粉末间的接触面积。氟碳铈矿含CeFCO3、Fe2O3、FeO等，在空气中焙烧，Ce3＋在空气中被氧化为Ce4＋，Fe2＋氧化为Fe3＋，用盐酸和H3BO3浸取，Fe3＋进入溶液，过滤分离，滤渣Ⅰ主要成分是难溶于水的，“滤渣Ⅰ”用饱和KCl溶液溶解时发生复分解反应，生成KBF4和CeCl3溶液，滤渣Ⅱ是KBF4。滤液ⅡCe3＋溶液中，再加入碳酸氢铵使Ce3＋沉淀为Ce2(CO3)3，最后灼烧分解生成CeO2，还原得到Ce。(2)用盐酸和H3BO3提取Ce元素时，CeF4、CeO2、Fe2O3与盐酸和H3BO3反应生成了Ce(BF4)3、FeCl3，Ce元素由＋4变为＋3，硼元素化合价不变，所以只能是盐酸体现酸性、还原性；滤渣Ⅰ主要成分是难溶于水的，“滤渣Ⅰ”用饱和KCl溶液溶解时发生复分解反应，生成KBF4和CeCl3溶液，则“滤渣Ⅱ”主要成分为KBF4(化学式)。(3)“滤液Ⅰ”中c(Ce3＋)＝0.1ml·L－1，Ce3＋开始沉淀时，Ksp[Ce(OH)3]＝1×10－22，c(OH－)＝ml·L－1＝10－7ml·L－1，c(H＋)＝10－7ml·L－1，pH＝7，铁离子沉淀完全时，Ksp[Fe(OH)3]＝8×10－38，c(OH－)＝ml·L－1＝2×10－11ml·L－1，c(H＋)＝ml·L－1＝ml·L－1，pH＝－lg＝3.3，用氨水调pH的范围是3.3≤pH