2023届高三化学二轮复习 07 常考题空7　工艺流程中加入试剂的作用和循环物质的确定

3.0 cande 2025-05-15 11 4 1.28MB 7 页 3知币
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常考题空 7　工艺流程中加入试剂的作用和循环物质的确定
【高考必备知识】
1．判断加入的试剂及分析试剂作用的基本思路
(1)看反应目的：分析加入试剂后化学反应实现的目的
(2)看试剂性质：分析加入试剂本身的性质(物质类别、所含元素的化合价、周期表中的位置等)
(3)看生成物：分析反应前后的物质组成的变化
(4)看可能信息：综合利用流程信息和题中设问提供的信息
2．工艺流程中的物质确定
(1)循环物质的确定
(2)副产品的确定
(3)滤渣成分的确定
①过量的反应物
②原料中不参与反应的物质
③由原料转化的生成物
④由杂质转化的沉淀物
【题组训练】
1．高锰酸钾生产过程中产生的废锰渣(主要成分为 MnO2、KOH、MgO 和Fe2O3)可用于制备 MnSO4晶体，工艺
流程如下：
“反应Ⅱ”中硫铁矿(FeS2)的作用为______________________________________
2．如图所示，艺流程如下：
(1)“除铁”时需将溶液的 pH 调至 3左右，加入的化合物 X是________(填化学式)
(2)酸浸时 H2O2的作用是_____________________________________
3．以某冶金工业产生的废渣(含Cr2O3、SiO2及少量的 Al2O3)为原料，根据下列流程可制备 K2Cr2O7。
上述流程中可循环使用的物质是________________
4．如图所示，艺流程如下：
“蒸氨沉锌”工序中，“蒸氨”是将氨及其盐从固液混合物中蒸出，蒸出物冷凝吸收后得到的碳化氨水可返
回________工序循环使用
5． 硼 酸 (H3BO3)是 一 种 重 要 的 化 工 原 料 ， 广 泛 应 用 于 玻 璃 、 医 药 、 肥 料 等 工 业 。 一 种 以 硼 镁 矿 (含
Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量 Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
在“沉镁”中生成 Mg(OH)2·MgCO3沉淀，母液经加热后可返回________工序循环使用
6．从分金渣(主要成分为 AgCl、Ag2S、PbSO4、BaSO4)中获取高纯银的流程如图所示：
(1)“分银渣”的主要成分为 PbSO4、BaSO4、________(填化学式)
(2)该流程中可循环使用的物质为________
7．高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还 含
Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si 等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：
金属离子 Mn2＋Fe2＋Fe3＋Al3＋Mg2＋Zn2＋Ni2＋
开始沉淀的 pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9
沉淀完全的 pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9
(1)“氧化”中添加适量的 MnO2的作用是______________________________________________
(2)“除杂 1”的目的是除去 Zn2＋和Ni2＋，“滤渣 3”的主要成分是______________
8．2019 年诺贝尔化学奖颁给了为锂电池发展作出突出贡献的三位科学家。某废旧锂电池正极主要由 LiFePO4、
铝箔、炭黑等组成，Fe、Li、P具有极高的回收价值，具体流程如图
过程ⅱ中 HCl/H2O2的作用是____________________________________________
9．随着钴酸锂电池的普及使用，从废旧的钴酸锂电池中提取锂、钴等金属材料意义重大。下图是废旧钴酸锂电
池材料(主要成分为 LiCoO2，含少量铁、铝、铜等元素的化合物)回收工艺流程：
(1)“拆解”前需进行“放电”处理的目的是_____________________________________________________，用
食盐水浸泡是放电的常用方法，浸泡放电过程中产生的气体主要有________
(2)滤液 1中加入 Na2SO3的主要目的是_______________________；加入 NaClO3的主要目的是___________
10．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属 Ni、Al、Fe 及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如
下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH 如表所示：
金属离子 Ni2＋Al3＋Fe3＋Fe2＋
开始沉淀时(c＝0.01 mol·L－1)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5
沉淀完全时(c＝1.0×10－5 mol·L－1)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0
回答下列问题：
(1)“滤液②”中含有的金属离子是________
(2)“转化”中可替代 H2O2的物质是________，若工艺流程改为先“调 pH”后“转化”，即
“滤液③”中可能含有的杂质离子为________
(3)将分离出硫酸镍晶体后的母液收集、循环使用，其意义是_______________________________
11．二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土化合物。以氟碳铈矿(主要含 CeCO3F)为原料制备 CeO2的一种工艺流程如
图：
已知：i.Ce4＋能与F－结合成[CeFx](4－x)＋，也能与SO 结合成[CeSO4]2＋；
ii.在硫酸体系中Ce4＋能被萃取剂[(HA)2]萃取，而Ce3＋不能
iii.常温下，Ce2(CO3)3饱和溶液浓度为1.0×10－6 mol/L，请回答下列问题：
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