定点2-原料的预处理（解析版）-2021年高考化学二轮工艺流程题定点剖析

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二轮复习工艺流程专项

专题 2－原理的预处理

一．对原料进行预处理的常用方法及其作用

1．研磨、粉碎、雾化：将块状或粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面，以

加快反应速率或使反应更充分，增大原料的转化率（或浸取率）

【习题】钴酸锂（LiCoO2）电池是一种应用广泛的新型电源，电池中含有少量的铝、铁、碳等单质。实验

室尝试对废旧钴酸锂电池回收再利用。实验过程如下：

废旧电池初步处理为粉末状的目的是_______________________________________。

【答案】增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率

【解析】废旧电池初步处理为粉末状的目的是：增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率；

【习题】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是印染工业的一种常用原料，连二亚硫酸钠又称保险粉，可溶于水，但不

溶于甲醇，其固体受热、遇水都会发生反应放出大量的热，甚至引起燃烧，工业制备流程如下：

向液锌中鼓入 M气体，使液态锌雾化，目的是___________________。

【答案】增大锌反应的表面枳，加快化学反应速率

【解析】向液锌中鼓入 M气体，使液态锌雾化，目的是减小锌的颗粒，使单质锌的表面积增大，以增大其

与反应物的接触面积，加快反应速率。

2．焙烧：物料与空气、氯气或添加剂发生化学反应，以固－气反应为主，温度低于熔点，在 500～1500℃

之间，如沸腾炉、焙烧炉等。可以通过增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等来提高焙烧效率。

【习题】氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：

已知：①菱锰矿石主要成分是，还含有少量 Fe、Al、Ca、Mg 等元素；

回答下列问题：

（1）“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为_____________________。

（2）分析下列图 1、图 2、图 3，氯化铵焙烧菱镁矿的最佳条件是：

焙烧温度_________，氯化铵与菱镁矿粉的质量之比为__________，焙烧时间为___________.

【答案】（1）MnCO3+2NH4Cl MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O （2）500℃ 1.10 60min

【解析】（1）“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为：MnCO3+2NH4Cl MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O；

（2）根据图示锰浸出率比较高，焙烧菱镁矿的最佳条件是：焙烧温度 500℃；氯化铵与菱镁矿粉的质量比

为1.10；焙烧时间为 60min。

【习题】以高硫铝土矿(主要成分为 Al2O3、Fe2O3、少量 FeS2和金属硫酸盐)为原料，生产氧化铝并获得

Fe3O4的部分工艺流程如图所示。

（1）焙烧过程均会产生 SO2，用 NaOH 溶液吸收过量 SO2的离子方程式为_____________________。

（2）添加 1% 和不添加的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如图所示。

已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于；

。

① 不添加 CaO 的矿粉在低于 500℃焙烧时，去除的硫元素主要来源于____________(填化学式)。

②700℃焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低，其主要原因是__________

_______________。

【答案】（1）（2）FeS2 （3）硫元素转化为 CaSO4而留在矿粉中

【解析】（1）二氧化硫是酸性氧化物，少量二氧化硫与 NaOH 溶液反应可生成 Na2SO3，过量二氧化硫与

NaOH 溶液反应可生成 NaHSO3，离子方程式为。

（2）①高硫铝土矿的成分中含 FeS2和金属硫酸盐，而已知多数金属硫酸盐的分解温度都高于，如

果不添加 CaO 的矿粉在低于 500℃焙烧，则去除的硫元素主要来源为 FeS2，具体的反应原理为

。

②添加的 CaO 吸收生成，易被空气中的氧气氧化为，根据“多数金属硫酸盐

的分解温度都高于 ”，可知时可能未分解或未完全分解而留在矿粉中，从而导致添加 1%

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