2025版高考化学一轮复习微专题小练习专练22化学工艺流程题

这是一份2025版高考化学一轮复习微专题小练习专练22化学工艺流程题，共6页。

已知：
回答下列问题：
（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为 （答出一条即可）。
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（H2SO5），1 ml H2SO5中过氧键的数目为 。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为 （H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱）；滤渣的成分为MnO2、 （填化学式）。
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn（Ⅱ）氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为 时，Mn（Ⅱ）氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn（Ⅱ）氧化速率减小的原因是 。
（5）“沉钴镍”中得到的C（Ⅱ）在空气中可被氧化成CO（OH），该反应的化学方程式为 。
（6）“沉镁”中为使Mg2＋沉淀完全（25 ℃），需控制pH不低于 （精确至0.1）。
答案：（1）适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
（2）NA
（3）H2O＋Mn2＋＋HSO eq \\al(－,5) ===MnO2＋SO eq \\al(2－,4) ＋3H＋ Fe（OH）3
（4）9.0% SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn（Ⅱ）氧化速率
（5）4C（OH）2＋O2===4CO（OH）＋2H2O
（6）11.1
解析：在“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（H2SO5），用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，发生反应H2O＋Mn2＋＋HSO eq \\al(－,5) ===MnO2＋SO eq \\al(2－,4) ＋3H＋，Fe3＋水解同时生成氢氧化铁，“沉钴镍”过程中，C2＋变为C（OH）2，在空气中可被氧化成CO（OH）。
（1）用硫酸浸取镍钴矿时，为提高浸取速率可适当增大硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积。
（2）（H2SO5）的结构简式为，所以1 ml H2SO5中过氧键的数目为NA。
（3）用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为：H2O＋Mn2＋＋HSO eq \\al(－,5) ===MnO2＋SO eq \\al(2－,4) ＋3H＋；氢氧化铁的Ksp＝10－37.4，当铁离子完全沉淀时，溶液中c（Fe3＋）＝10－5 ml·L－1，Ksp＝c3（OH－）×c（Fe3＋）＝c3（OH－）×10－5＝10－37.4，c（OH－）＝10－10.8 ml·L－1，根据Kw＝10－14，pH＝3.2，此时溶液的pH＝4，则铁离子完全水解，生成氢氧化铁沉淀，故滤渣还有氢氧化铁；
（4）根据图示可知SO2的体积分数为0.9%时，Mn（Ⅱ）氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，由于SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn（Ⅱ）氧化速率；
（5）“沉钴镍”中得到的C（OH）2，在空气中可被氧化成CO（OH），该反应的化学方程式为：4C（OH）2＋O2===4CO（OH）＋2H2O；
（6）氢氧化镁的Ksp＝10－10.8, 当镁离子完全沉淀时，c（Mg2＋）＝10－5 ml·L－1，根据Ksp可计算c（OH－）＝10－2.9 ml·L－1，根据Kw＝10－14，c（H＋）＝10－11.1 ml·L－1，所以溶液的pH＝11.1。
2．[2024·吉林卷]中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉（其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹），以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为 （填化学式）。
（2）“细菌氧化”中，FeS2发生反应的离子方程式为
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（3）“沉铁砷”时需加碱调节pH，生成 （填化学式）胶体起絮凝作用，促进了含As微粒的沉降。
（4）“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“焙烧氧化”，“细菌氧化”的优势为 （填标号）。
A.无需控温
B.可减少有害气体产生
C.设备无需耐高温
D.不产生废液废渣
（5）“真金不怕火炼”表明Au难被O2氧化，“浸金”中NaCN的作用为
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（6）“沉金”中Zn的作用为
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（7）滤液②经H2SO4酸化，[Zn（CN）4]2－转化为ZnSO4和HCN的化学方程式为
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用碱中和HCN可生成 （填溶质化学式）溶液，从而实现循环利用。
答案：（1）CuSO4
（2）4FeS2＋15O2＋2H2O===4Fe3＋＋8SO eq \\al(2－,4) ＋4H＋
（3）Fe（OH）3
（4）BC
（5）与Au＋结合形成[Au（CN）2]－，提高Au的还原性
（6）将浸出液中的[Au（CN）2]－还原为Au
（7）Na2[Zn（CN）4]＋2H2SO4===Na2SO4＋ZnSO4＋4HCN NaCN
解析：（1）利用“胆水”冶炼铜为湿法炼铜，利用了铁和硫酸铜溶液的置换反应：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu，故“胆水”的主要溶质为CuSO4。（2）金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，则“细菌氧化”中空气中的氧气将FeS2氧化为Fe3＋和SO eq \\al(2－,4) ，1 ml FeS2失15 ml电子，1 ml氧气得4 ml电子，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，配平离子方程式为4FeS2＋15O2＋2H2O===4Fe3＋＋8SO eq \\al(2－,4) ＋4H＋。（3）“沉铁砷”时加碱调节pH，Fe3＋转化为Fe（OH）3胶体起絮凝作用，促进了含As微粒的沉降。（4）高温时细菌可能会失活，故“细菌氧化”也要控制温度，A错误；“焙烧氧化”时有SO2产生，“细菌氧化”无SO2产生，故B正确；“焙烧氧化”时温度高，设备需耐高温，而“细菌氧化”设备无需耐高温，C正确；由题图知，“细菌氧化”也有废液废渣产生，故D错误。（5）“浸金”中发生反应：4Au＋O2＋8CN－＋2H2O===4[Au（CN）2]－＋4OH－，NaCN作络合剂与Au＋结合形成[Au（CN）2]－，使Au的还原性增强，促进其与O2反应。（6）“沉金”时发生反应：2[Au（CN）2]－＋Zn===2Au＋[Zn（CN）4]2－，Zn的作用是作还原剂，将浸出液中的[Au（CN）2]－还原为Au。（7）滤液②中[Zn（CN）4]2－转化为ZnSO4和HCN，发生非氧化还原反应，根据原子守恒配平化学方程式为Na2[Zn（CN）4]＋2H2SO4===Na2SO4＋ZnSO4＋4HCN。根据流程中所加物质知，用碱中和HCN生成NaCN，从而循环到“浸金”环节被利用。
3．MnSO4·H2O是一种重要的饲料添加剂，一种以软锰矿（主要成分是MnO2，还有CaO、Al2O3、Fe2O3、SiO2等杂质）为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如图1所示。
已知：①25℃时，Ksp（CaF2）＝1.5×10－10、Ksp（MnF2）＝4.5×10－3。
②该工艺条件下，有关金属离子沉淀的pH范围如表所示。
回答下列问题：
（1）“酸浸”得到的滤渣Ⅰ需要进行二次酸浸，然后将浸出液合并。二次酸浸的目的为 。
（2）“酸浸”时，MnO2被Fe2＋还原，该反应的离子方程式是 。
（3）“氧化”时，加热温度不宜过高的原因是 。
（4）“除铁铝”时，应调节溶液pH的范围是 。
（5）“除钙”时，加入MnF2发生反应的离子方程式是 ，在25℃时该反应的平衡常数K＝ 。
（6）硫酸锰在不同温度下的溶解度S和一定温度内析出晶体的组成如图2所示。“一系列操作”包括将所得滤液控制温度在80～90℃之间蒸发结晶、 、 、真空干燥，最后得到MnSO4·H2O。
（7）用BaCl2标准溶液测定样品中MnSO4·H2O的质量分数时，发现样品纯度大于100%（测定过程中产生的误差可以忽略），可能的原因是 （写出一种）。
答案：（1）提高Mn元素的浸出率（或Mn元素的利用率）
（2）MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O
（3）防止温度过高H2O2分解
（4）4.7≤pH