点击10『上下求索』化工流程--2023年高考化学【热点·重点·难点】（全国通用）（解析版）

3.0 cande 2025-05-14 13 4 6.67MB 29 页 3知币

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命命猜想

化学核心素养落实为纸笔考查的重要方式，也是化学学科知识在化工生产中的具体应用：

酸碱反应（质子理论）、氧化还原反应、沉淀反应悉数登场，考查形式较为固定。

难点重点热点

简而言之，工业流程无非是除杂、转化与纯化。主抓一以贯之的流程线---即产品线，善

于调用、联想物质的性质（酸碱性或氧-还性及溶解性等），联系流程的提示，思考每

步环节涉及的反应或意图，明确滤液与滤渣的成分，兼顾绿色可循环思想。

重难录重难点击蓄势而发

1.2022·四川省成都市石室天府中学模拟预测阳极泥是电解精炼铜过程中产生的一种副产品，其中含

Au、Pt、Ag、Cu、Se、CuAgSe 和SiO2等。下图是全湿法处理铜阳极泥提取银的工艺：

回答下列问题：

(1)CuAgSe 中铜元素的化合价为 _______ ，NaClO3的名称是_______ 。

(2)“脱铜”工艺需要加压酸浸，加压的目的是_______ ；酸浸过程每消耗 33.6LO2(标准状况)，能转化

2 mol CuAgSe，则该反应的氧化产物为_______ ；“脱铜”后的混合物经过_______操作，进入“浸

硒”工艺。

(3)"浸硒"过程中 NaClO3溶液的作用是氧化硒元素，该工艺通常还要加入 NaCl，加入 NaCl 的作用是_

______ ；向“浸硒”得到的滤液 I中通入 SO2，过滤得到的滤渣为粗硒，滤液则可返回_______工艺

进行循环利用。

(4)“分银”得到滤渣的主要成分有 Pt、Au 和_______ 。

(5)分析“沉银”过程中水合肼(N2H4·H2O)的作用：_______ 。

【答案】(1) +1 氯酸钠

(2) 增大氧气的浓度，加快酸浸速率•••• Se 和CuSO4 过滤

(3) 沉淀银离子，获得 AgCl，减少银元素因溶解造成的损失•••• 脱铜

(4)SiO2

(5)作还原剂

【分析】阳极泥是电解精炼铜过程中产生的一种副产品，其中含 Au、Pt、Ag、Cu、Se、CuAgSe 和

SiO2等。将阳极泥与 O2、稀硫酸进行反应“脱铜”， CuAgSe 被氧化生成 CuSO4、Se；"浸硒"过程

中NaClO3溶液的作用是氧化硒元素，“分银”得到滤渣的主要成分有 Pt、Au 和SiO2，滤液中加入

水合肼得到氮气、Ag，以此解答。

【详解】（1）CuAgSe 中Se 元素化合价为-2 价、Ag 元素化合价为+1 价，则 Cu 元素的化合价为+1

价，NaClO3的名称是氯酸钠，故答案为：+1；氯酸钠。

（2）压强越大，气体的溶解度越大，反应速率越快，所以“脱铜”工艺需要加压酸浸，加压的目的

是增大氧气的浓度，加快酸浸速率；n(O2)=33.6L÷22.4L/mol=1.5mol，酸浸过程每消耗 1.5molO2，氧

气得到电子的物质的量为 6mol，能转化 2molCuAgSe，根据转移电子守恒知，Cu、Se 元素都失电子，

所以 CuAgSe 被氧化为 CuSO4、Se，则该反应的氧化产物为 CuSO4、Se，“脱铜”后的混合物经过过

滤，进入“浸硒”工艺。故答案为：增大氧气的浓度，加快酸浸速率；Se 和CuSO4；过滤。

（3）浸硒“过程中 NaClO3溶液的作用是氧化硒元素，该工艺通常还要加入 NaCl，银离子和 NaCl 反

应生成 AgCl 沉淀，加入 NaCl 的作用是：沉淀银离子，获得 AgCl，减少银元素因溶解造成的损失；

向“浸硒”得到的滤液 I中通入 SO2，过滤得到的滤渣为粗硒，SO2被氧化为硫酸，则滤液则可返回

脱铜工艺进行循环利用，故答案为：沉淀银离子，获得 AgCl，减少银元素因溶解造成的损失；脱铜。

（4）“分银”得到滤渣的主要成分有 Pt、Au 和SiO2，故答案为：SiO2。

（5）滤液中加入水合肼得到氮气、Ag，反应方程式为 4Ag(NH3)2Cl+N2H4·H2O+3H2O=N2↑

+4Ag↓+4NH4Cl+4NH3·H2O，该反应中肼中 N元素化合价由-2 价变为 0价，所以分析“沉银”过程中

水合肼 N2H4·H2O的作用：作还原剂，故答案为：作还原剂。

2.2022·江西·南昌市实验中学高三氧化钪(Sc2O3)是一种稀土氧化物，广泛应用于航天、激光、导弹等

尖端科学领域。以钪锰矿石(主要含 MnO2、SiO2及少量 Sc2O3、Al2O3、CaO、FeO)为原料制备 Sc2O3

和三氯化钪(ScCl3)的工艺流程如图，其中 TBP 和P507 均为有机萃取剂。

回答下列问题：

(1)“溶解”时铁屑被 MnO2氧化为 Fe3+，该反应的离子方程式是_______。

(2)“滤渣”的主要成分是_______。

(3)“萃余液 2”中的金属阳离子除 Al3+外，还有_______。

(4)已知，，。“沉钪”时，发生反应：

，此反应的平衡常数 K=_______(用含 a、b、c的代数式表示)。

反应过程中，测得钪的沉淀率随的变化情况如下图所示。当草酸用量过多时，钪的沉淀

率下降的原因是_______。

(5)沉钪后获得 Sc2O3的操作Ⅰ为_______，写出由 Sc2O3制备三氯化钪的化学反应方程式_______。

(6)取ScCl3粗产品(含难溶 Sc2O3杂质)溶于水，配成溶液，采用 K2CrO4为指示剂，用 AgNO3标准溶液

滴定，当溶液中出现_______现象时，说明已达到滴定终点。当溶液中 Cl-恰好沉淀完全(浓度等于

1.0×10-5mol·L-1)时，此时溶液中 c( )=_______mol·L-1.[已知：Ag2CrO4为砖红色固体；

K(AgCl)=2.0×10-10，K(Ag2CrO4)=2.0×10-12]

【答案】(1)3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O

(2)CaSO4和SiO2

(3)Mn2+、Ca2+

(4) a3b3/c 草酸用量过多时，草酸钪沉淀会转化为可溶性络合物，故钪的沉淀率下降

(5) 灼烧•••• Sc2O3+3C+3Cl22ScCl3+3CO

(6) 产生砖红色沉淀且30s 内沉淀不消失•••• 0.005

【分析】钪锰矿石(主要含 MnO2、SiO2及少量 Sc2O3、Al2O3、CaO、FeO)加入稀硫酸后，溶液中含有

A13+、Fe2+、Ca2+、Sc3+再加入 Fe，可以将二氧化锰还原为 Mn2+，铁被氧化成 Fe3+，滤渣中含有

SiO2，TBP 和HCl 加入可以除去Fe3+，得到有机相和萃余液 1，萃余液 1加入有机萃取剂 P507 萃取

Sc3+，萃余液 2中剩余Al3+、Ca2+、Mn2+ ，富钪有机相加入氢氧化钠后得到反萃固体Sc (OH)3，加入

HCl 得到 ScCl3，加入 H2C2O4后得到 Sc2 (C2O4)3，在空气中灼烧后Sc2O3。

【详解】（1）“溶解”时铁屑被 MnO2氧化为 Fe3+，MnO2还原 Mn2+，溶液为酸性，有氢离子参与反

应，根据元素守恒补齐生成物水，反应的离子方程式：3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O；故答

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