第59講無機化工流程題的解題策略

［復(fù)習目標J1.培養(yǎng)從試題提供的新信息中準確地提取實質(zhì)性內(nèi)容，并與已有知識塊整合重組

為新知識塊的能力。2.培養(yǎng)將實際問題分解，通過運用相關(guān)知識，采用分析、綜合的方法，

解決簡單化學(xué)問題的能力。3.培養(yǎng)將分析和解決問題的過程及成果用正確的化學(xué)術(shù)語及文字、

圖表、模型、圖形等表達并做出解釋的能力。

■歸納整合

(一)工業(yè)流程題的結(jié)構(gòu)

陌生反應(yīng)

原料預(yù)處理

賒雜、凈修

?!所需產(chǎn)品［

無機礦物,

瞬件

酸溶、堿

溶、水溶原料循環(huán)利用

,母液的循環(huán)、

氧化后調(diào)pH(與

利用(生產(chǎn)效壁

jKy結(jié)合)一

(二)流程圖中主要環(huán)節(jié)的分析

1.核心反應(yīng)——陌生方程式的書寫

關(guān)注箭頭的指向：箭頭指入f反應(yīng)物，箭頭指出f生成物。

(1)氧化還原反應(yīng)：熟練應(yīng)用氧化還原規(guī)律判斷產(chǎn)物，并根據(jù)化合價升降相等配平。

(2)非氧化還原反應(yīng)：結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)和實際反應(yīng)判斷產(chǎn)物。

2.原料的預(yù)處理

(1)溶解：通常用酸溶，如用硫酸、鹽酸等。

水浸與水接觸發(fā)生反應(yīng)或溶解

浸出固體加水(酸)溶解得到離子

酸浸在酸溶液中反應(yīng)，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去

浸出率固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少

(2)灼燒、焙燒、燃燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解。

(3)審題時要“瞻前顧后”，注意物質(zhì)性質(zhì)及反應(yīng)原理的前后聯(lián)系。

3.常用的控制反應(yīng)條件的方法

(1)調(diào)節(jié)溶液的pH。常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)PH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿

足兩點：

①能與H*反應(yīng)，使溶液PH增大；

②不引入新雜質(zhì)。

例如：若要除去Cu?+中混有的Fe?+,可加入CU0、CUCO3、CU(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)

來調(diào)節(jié)溶液的pH,不可加入NaoH溶液、氨水等。

(2)控制溫度。根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動。

(3)趁熱過濾。防止某些物質(zhì)降溫時析出。

(4)冰水洗滌。洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。

4.常用的分離方法

(1)過濾：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法。

(2)萃取和分液：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì)，如用CCl4或苯

萃取澳水中的澳。

(3)蒸發(fā)結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如從溶液中提取NaC1。

(4)冷卻結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物，如KNo3、

FeCI3、CUCI2、CUSo4?5H2θ?FeSo490等。

(5)蒸偏或分餓：分離沸點不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油。

(6)冷卻法：利用氣體液化的特點分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離平衡混合氣體中的

氨氣。

■專項突破

一、條件控制與KSP的計算

1.(溫度控制)輝銅礦石主要含有硫化亞銅(CU2S)及少量脈石(SiO2)。一種以輝銅礦石為原料制

備硝酸銅的工藝流程如圖所示:

SlFelICDHNO籀液

HNQi容液

@CuOI

輝銅礦石浸過淀置過濾保溫過濾蒸發(fā)濃縮、過濾晶

取換除鐵口!冷卻結(jié)晶體

濾液MI濾渣

回收SM渣

NOr

⑴“回收S”過程中溫度控制在50?60C之間，不宜過高或過低的原因是

(2)“保溫除鐵”過程中，加入CUo的目的是；

“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”過程中，要用HNo3溶液調(diào)節(jié)溶液的pH,其理由是o

答案(1)溫度高苯容易揮發(fā)，溫度低溶解速率小

(2)調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀抑制Cb的水解

解析(1)苯是有機溶劑，易揮發(fā)，所以溫度高苯容易揮發(fā)，而溫度低溶解速率小，因此回收

S過程中溫度控制在50?60℃之間，不宜過高或過低。(2)氧化銅是堿性氧化物，能與酸反應(yīng)

調(diào)節(jié)溶液的pH,所以氧化銅的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而析

出。

2.(酸堿度控制——調(diào)PH)利用某鉆礦石(主要成分為Cθ2O3)制取Co(OH)2粗品及其他工業(yè)產(chǎn)

品的工藝流程如圖1所示。

調(diào)PH

圖1

已知：浸出液中含有的陽離子主要有H+、Cu2?Co2?Fe2?Mg2+?

回答下列問題：

(1)鉆礦石浸出時加入Na2SO3的目的為?

(2)溶液中IgC(X)(X表示Fe3+、Cu2+,Fe2?Co2?Mg2+,Ca?+)與PH的變化關(guān)系如圖2所

示(離子濃度小于Iormol?L1時可認為已除盡)，在萃取余液中通入空氣的目的是

___________________________________________________________________________,用熟石

灰調(diào)PH至，過濾1所得濾渣的主要成分為,萃取和反萃取的目的是

(3)用氧化鎂調(diào)濾液1的PH為時，得到的氫氧化鉆粗品中含有的主要雜質(zhì)為,

多次洗滌可提高粗產(chǎn)品中鉆含量?！斑^濾2”后所得濾液直接排放會造成水體污染，須進行

處理，用熟石灰調(diào)節(jié)PH使C(Mg2)≤lormoi.「1,則KEMg(OH)2]==

2+2+

答案⑴將C03+還原為Co(2)氧化浸出液中的Fe,便于調(diào)PH除去Fe(OH)3除去

CU2+(3)CaSO4、MgSO410^

解析流程分析：

pH=9.1時，PHMn.1時,

滿足Co,。：,制

取CO(OH)2粗品

3.(調(diào)PH與KSP計算)某廢鋼渣(主要成分為V2O3,含有少量ALO3、CaO)為原料生產(chǎn)V2O5

的工藝流程如圖：

(NH1)2CO1NH1CI

CaO鹽酸石灰乳溶溝溶液

?IT11

鈿渣T?H?鼾T沉鈕]I?H沉鈕2h

III

濾渣1濾液1濾渣2濾液2

_偏鈿酸鉉

V2O5

"-NH1VO3

已知：鈕酸(H3VO4)是強酸，NH4VO3難溶于水；+5價機在溶液中的主要存在形式與溶液PH

的關(guān)系如表：

PH4~66?88-1010-12

主要離子VO?Vor-

VO;V2OΓ

⑴向銳渣中加入生石灰焙燒，將V2O3轉(zhuǎn)化為Ca(VO3)2的化學(xué)方程式為

⑵已知Ca(VO3”難溶于水，可溶于鹽酸。若“酸浸”時溶液的pH=4,則Ca(Vo3)2溶于鹽

酸的離子方程式為。

(3)已知加入石灰乳后生成Ca3(VO4)2沉淀，則加入石灰乳的作用是。

(4)反應(yīng)Ca3(VO4)2(S)+3CθΓ(aq)2VO廠(aq)+3CaCCh(s)的平衡常數(shù)為(用

含m、〃的代數(shù)式表示)，己知：Ksp(CaCCh)=,",‰[Ca3(VO4)2]≈no

(5)沉銳2過程中加入氯化鍍?nèi)芤海刂迫芤旱膒H=,當pH>8時，NH4VO3的產(chǎn)量明顯降低,

原因是o

??-j0

答案(1)CaO+O2+V2O3=^^Ca(VO3)2

+2+

(2)Ca(VO3)2+4H=Ca+2VO2+2H2O

(3)調(diào)節(jié)溶液的pH,并提供Ca?+形成Ca3(VO4)2沉淀(4)菽⑸當pH>8時，鈿的主要存在

形式不是V05

解析廢銳渣中加入CaO焙燒，V2O3與Ca0、空氣中的氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Ca(VO3)2,Al2O3

與Cao反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Ca(AIO2)2,向焙燒后的固體中加入鹽酸，Ca(Alo轉(zhuǎn)化為AI(OH)3沉淀，

過濾得到含有Al(OH)3的濾渣1和含有CaCI2、VO2Cl的濾液；向濾液中加入石灰扎，調(diào)節(jié)

pH,生成Ca3(VO4)2沉淀，過濾得到濾液1和Ca3(VO4)2;向Ca3(VO4)2中加入碳酸鎂溶液，

將Ca3(VO4)2轉(zhuǎn)化為(NH4)3VO4,過濾得到含有CaCO3的濾渣2和含有(NH4)3VO4的濾液；向

濾液中加入氯化錠，將(NH4)3VO4轉(zhuǎn)化為NH4VO3沉淀，過濾得到濾液2和NH4VO3;NH4VO3

灼燒脫氨制得V2O5。

(1)向釵渣中加入生石灰焙燒，V2O3與Ca0、氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Ca(VO3)2,反應(yīng)的化學(xué)方程式

為CaO+O2+V2O3=?^Ca(VO3)2?

(2)由表中數(shù)據(jù)可知，pH=4時，銳元素在溶液中以VOl形式存在，則Ca(Vo3)2溶于鹽酸的

+2+

離子方程式為Ca(VO3)2+4H=Ca+2VO2+2H2Oo

(3)加入石灰乳后生成Ca3(VO4)2沉淀，由表中數(shù)據(jù)可知，銳元素以Vo廠存在時的PH為10~

12,則加入石灰乳是為了調(diào)節(jié)溶液的pH,并提供Ca?+形成Ca3(VO4)2沉淀。

C*2(VOi)

(4)根據(jù)方程式可知，反應(yīng)的平衡常數(shù)K=/；CoKSP(CaCo3)=C(COF)?c(Ca2+)=m,C(CoF)

=2+2K=

c(CaYKsp[Ca3(V°4)2]=c3(Ca">c2(V0')=〃,c(V04)=,3(:；2+)'則c?C(^∣~)~n^°

(5)當pH>8時，銳元素的主要存在形式不是Voh因此NHNCh的產(chǎn)量明顯降低。

二、化工流程分析濾液、濾渣成分的確定

4.(2022?湖南岳陽模擬)錦常用于制造合金鎰鋼。某化工廠以軟鎰礦(主要成分是Mno2,含

有Sio2、Fe2O3、Cao等少量雜質(zhì))為主要原料制取金屬鐳的工藝流程如圖1所示。

①MnOz

稀硫酸過量SO2②調(diào)PH=6MnF2

軟JI,I,,I,ι

?T浸鎰1~，濾液I]~?濾液π]~~??m]

礦JJ寧一寸?

濾渣I濾渣n濾渣"

MnH??}HS∕OIMnSo「周0卜嚷:

圖1

(1)“浸鎰”步驟中往往有副產(chǎn)物MnS2θ6生成，溫度對“浸鋪”反應(yīng)的影響如圖2所示。為

減少MnSzθ6的生成，“浸鎰”的適宜溫度是,“濾渣I”的成分是

(填化學(xué)式)。該步驟中可以再加入MnSO4以促進“濾渣I”析出，結(jié)合平衡

移動原理分析其原因：.

(2)“濾液I”中需要先加入MnO2充分反應(yīng)后再調(diào)pH,寫出加入MnO2時發(fā)生反應(yīng)的離子

方程式:

筋

?(

M1

-/鎰浸出率

<?9(

8(

κπ7(

65(

4

MnS2。?生成率

32(

M

1153045607590105120135溫度/七

圖2

11

(3)“濾液H”中加入MnFz的目的是除去溶液中的Ca?+,已知25℃時，^sp(CaF2)=×10,

則常溫下CaF2在純水中的溶解度為_______g?

2+

答案(1)90℃Sio2、CaSO4C(SoF)增大，使平衡Ca(aq)+SθΓ(aq)CaSO4(s)正向

2++2+3+3

移動，促進CaSo4析出(2)MnO2+2Fe+4H=Mn+2Fe+2H2O(3)×10

解析流程分析：

Mn12?Fe2?H?

s02-ca2÷?Mn2*、SOjICa"Mι√?SO「

?①Mno2??

稀硫酸過量S&、②調(diào)PH=6?MnFz\

軟JI、'I,I,\

T浸,鎰｛濾液(濾液∏]~T濾液

鎰I~I[~~?III]

礦

濾渣］濾渣濾渣

:IIIn

、、

MnO2XSio2、SiO2MnO2XCaF2

Fe2O3XaOCaSO1Fe(OH)3MnF2

MnT??款OIMnSO,?HQ卜端

(3)常溫下CaFz溶解在純水中，則溶液中2c(Ca2+)=c(F-),由KSP(CaF2)=c(Ca?+)./(F)可知,

32+-t

/Csp(CaF2)=4c(Ca)=×IO",解得c(Ca?+)=2Xl(Γmol?Lr,則飽和CaF2溶液中C(CaF2)

2+4

=c(Ca)=2×10^mol?L^',則常溫下CaF2在純水中的溶解度為X1g。

5.以硫酸渣(含F(xiàn)ezCh、Sio2等)為原料制備鐵黃(FeOOH)的一種工藝流程如圖：

過

鐵

濾

黃

∏

(1)“酸溶”中加快溶解的方法為(任意寫出一利I)。

(2)“還原”過程中的離子方程式為_______________________________________

(3)寫出“濾渣”中主要成分的化學(xué)式：_______________________________________________

(4)①“沉鐵”過程中生成Fe(C)H)2的化學(xué)方程式為

②若用CaCO3“沉鐵”，則生成FeCO3沉淀。當反應(yīng)完成時，溶液中猾W=

[已知KSP(CaCo3)=×109,KSP(FeCo3)=2X10U]

⑸“氧化”時，用NaNo2濃溶液代替空氣氧化Fe(OH)2漿液，能縮短氧化時間，但缺點是

答案(1)加熱(或攪拌或適當增大硫酸濃度等)

(2)Fe+2Fe3+=3Fe2+

(3)SiO2>Fe

⑷①FeSo4+2NH4HCO3=Fe(OH)2I+(NH4)2SO4+2CO2t②140

(5)NaNO2被還原為氮氧化物，污染空氣

C(Ca2+)

解析(4)②若用CaCO3“沉鐵”，則生成FeCO3沉淀，當反應(yīng)完成時，溶液中旗W=

Kw(CaCc>3)_XlOP_

KSP(FeCo3)-2X1OF

6.銃及其化合物具有許多優(yōu)良的性能，在宇航、電子、超導(dǎo)等方面有著廣泛的應(yīng)用。從鈦白

工業(yè)廢酸(含銃、鈦、鐵、鐳等離子)中提取氧化銃(SC2θ3)的一種流程如圖：

回答下列問題：

(1)洗滌“油相”可除去大量的鈦離子。洗滌水是用93%的硫酸、27.5%的雙氧水和水按一定

比例混合而成?；旌系膶嶒灢僮魇?

(2)先加入氨水調(diào)節(jié)pH=3,過濾，濾渣主要成分是；再向濾液中加入氨水調(diào)節(jié)

l3

pH=6,濾液中Sc3+的濃度為。(已知：25℃時,Kφ[Mn(OHH=X10,∕Csp[Fe(OH)3]

=Xl(T39,Ksp[Sc(OH)3]=XlOF)

(3)用草酸“沉銃”。25℃時pH=2的草酸溶液中給][)、=_______(保留兩位有效

C(H2C2U4)

數(shù)字)。寫出“沉銃”得到草酸銃的離子方程式：。

25

[已知：25°C時，^ai(H2C2O4)=×10^,/Ca2(H2C2O4)=×10^]

答案(1)將濃硫酸沿燒杯內(nèi)壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌，冷卻后再慢慢注入雙氧

7l

水中，并不斷攪拌(2)Fe(OH)3×10^mol?L^^

23+

(3)×102Sc+SH2C2O4=Sc2(C2O4)3I+6FT

解析(1)在混合不同的液體時，一般先加密度較小、易揮發(fā)的，后加密度大、難揮發(fā)的，若

混合時放熱，則最后加受熱易分解的。(3)25℃時pH=2的草酸溶液中方。二)、=

C(H2C2O4)

c(C2θΓ)?c(H+)C(HC2OI)C(H+)11.

《HC；O：)×c(H￡&X而T^(H2C2O4)×^,(H2C2O4)X而5=X1。

5××10-2×777F^≈×10-2<>

(?θ)

課時精練

1.(2022?遼寧，16)某工廠采用輝鈕礦(主要成分為Bi2S3,含有FeS2、SiCh雜質(zhì))與軟螺礦(主

要成分為Mno2)聯(lián)合焙燒法制備BiOCl和MnSO4,工藝流程如下：

金屬

^峨Bi

一

激液

氣

體

濾

渣

A

（MnSO,溶液）

(~cc,Qa)調(diào)pH=2.6濾液

[B9C1沉淀-泉解-------

__

濾液

(MnCI2、FeCl2溶液)

己知：①焙燒時過量的MnO2分解為MmCh,FeSz轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2O3;

②金屬活動性：Fe>(H)>Bi>Cu;

③相關(guān)金屬離子形成氫氧化物的PH范圍如下：

開始沉淀PH完全沉淀PH

Fe2+

Fe3+

Mn2-

回答下列問題：

(1)為提高焙燒效率，可采取的措施為。

a.進一步粉碎礦石

b.鼓入適當過量的空氣

c.降低焙燒溫度

Q)Bi2S3在空氣中單獨焙燒生成Bi2O3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

⑶“酸浸”中過量濃鹽酸的作用為：①充分浸出Bi3+和Mn2

。

(4)濾渣的主要成分為(填化學(xué)式)。

(5)生成氣體A的離子方程式為。

(6)加入金屬Bi的目的是。

答案(l)ab(2)2Bi2S3+9O22Bi2O3+6SO2(3)抑制金屬離子水解(4)SiO2

+2+

(5)Mn2O3+6H+2Cl=2Mn+Cl2t+3H2O⑹將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+

解析(1)聯(lián)合焙燒時，進一步粉碎礦石，可以增大礦石與空氣的接觸面積，能夠提高焙燒效

率，選項a符合題意；鼓入適當過量的空氣有利于礦石充分反應(yīng)，選項b符合題意；降低焙

燒溫度，反應(yīng)速率減慢，不利于提高焙燒效率，選項C不符合題意。Q)Bi2S3在空氣中單獨焙

燒生成Bi2O3,根據(jù)原子守恒可知還應(yīng)生成SO2,結(jié)合得失電子守恒，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

3+3+

2Bi2S3+9O2=?≤=2Bi2O3+6SO2?(3)加入濃鹽酸后，溶液中含有的離子主要為Bi,Fe>

Mn，"、H'?CΓ,而酸浸后取濾液進行轉(zhuǎn)化，故要防止金屬離子水解生成沉淀，進入濾渣，

造成制得的BiOCI產(chǎn)率偏低。(4)濾渣主要為不溶于濃鹽酸的SiO2o(5)因Mn2O3有氧化性,

+2+

會與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)：Mn2θ3+6H+2Cl^=2Mn+Cl2t+3H2O(.(6)由已知信

息③知，調(diào)PH=時，F(xiàn)e?+會水解生成Fe(OH)3沉淀，但Fe?+還沒開始沉淀，故要將Fe?+轉(zhuǎn)化

為Fe?+,在調(diào)PH后獲得含F(xiàn)eCl2的濾液，為了不引入新的雜質(zhì)，加入Bi作還原劑。

2.(2022?全國乙卷,26)廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有PbSo4、PbO2>PbO和Pb,還有少

量Ba,Fe、Al的鹽或氧化物等，為了保護環(huán)境、充分利用鉛資源，通過下圖流程實現(xiàn)鉛的

回收。

NaCOHAc?HONaOH

?23?22?

鉛膏一I脫硫I酸浸I沉鉛卜一-Pbo

Γ??

濾液濾渣濾液

一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：

難溶電解質(zhì)

PbSO4PbCO3BaSO4Bac03

KSPXlO-8×10^,4×10^1°義10-9

一定條件下，一些金屬氫氧化物沉淀時的PH如下表:

金屬氫氧化物

Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Pb(OH)2

開始沉淀的PH

完全沉淀的PH

回答下列問題：

(1)在“脫硫”中PbSO4轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為,用沉淀溶解平

衡原理解釋選擇Na2CO3的原因：O

⑵在“脫硫”中，加入Na2CO3不能使鉛膏中BaSO4完全轉(zhuǎn)化，原因是

⑶在“酸浸”中，除加入醋酸(HAC),還要加入H2O2。

(i)能被H2O2氧化的禺子是____________________________________________

(ii)H2O2促進了金屬Pb在醋酸中轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2,其化學(xué)方程式為

(Iii)H2O2也能使PbO2轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2,H2O2的作用是。

(4)“酸浸”后溶液的PH約為，濾渣的主要成分是。

(5)“沉鉛”的濾液中，金屬離子有。

答案(I)PbSO4(S)+COΓ(aq)=PbCO3(s)+SOΓ(aq)反應(yīng)PbSO4(s)+COF

的平衡常數(shù)K=麋祟=

(aq)Pb83(s)+SθΓ(aq)C(CC)§):c(需rb-R)?cC(撅C(J3:)=KWsp(P:bC沒Ch)

55

≈×1O>1O,PbSO4可以比較徹底的轉(zhuǎn)化為PbCO3

⑵反應(yīng)BaSO4(S)+COΓ(aq)BaCeHS)+SOΓ(aq)的平衡常數(shù)K=?一；=

c(Ba2+)?C(SOr)Kw(BaSo4)___?后右下門址月的種府右陽

C(Ba2+)?c(C0/廠KW(BaCO3)?《］°n，反應(yīng)正向進仃的程度有限

(3)(i)Fe2+(ii)Pb+H2O2+2HAc=Pb(Ac)2+2H2O(iii)作還原劑

2++

(4)Fe(OH)3、Al(OH)3(5)Ba.Na

解析(3)(i)過氧化氫有氧化性，亞鐵離子有還原性，會被過氧化氫氧化為鐵離子。(ii)過氧

化氫促進金屬Pb在醋酸溶液中轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2,過氧化氫與Pb、HAc發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成

Pb(AC)2和H2O,依據(jù)得失電子守恒和原子守恒可知，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Pb+H2O2+

2HAc=Pb(Ac)2+2H20o(iii)過氧化氫也能使Pbo2轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2,鉛元素化合價由+4價

降低到+2價，Pbo2是氧化劑，則過氧化氫是還原劑。(4)酸浸后溶液的PH約為，依據(jù)金屬

氫氧化物沉淀時的PH可知，濾渣的主要成分為氫氧化鋁、氫氧化鐵。(5)加入碳酸鈉不能使

鉛膏中的BaSO4完全轉(zhuǎn)化，鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，鉛轉(zhuǎn)化為氫氧

化鉛，最終轉(zhuǎn)化為氧化鉛，因此沉鉛的濾液中，金屬離子有Ba?+和加入碳酸鈉、氫氧化鈉時

引入的Na+.

3.(2022?山東滕州二中模擬)富硼渣中含有鎂硼酸鹽(2MgOBO3)、鎂硅酸鹽(2MgOSO2)及

少量ALo3、FeO等雜質(zhì)。由富硼渣濕法制備硫酸鎂晶體和硼酸(H3BO3)晶體的一種工藝流程

如

下

富

浸

富硫酸鎂

硼Q

出

硼HOMgO濾晶體

渣

0一√22

浸

液

渣

酸過濾’液

粉

硼酸晶體

已知：生成氫氧化物沉淀的pH(金屬離子的起始濃度為mol?Ll)

Fe(OH)3Al(OH)3Fe(OH)2Mg(OH)2

開始沉淀時

完全沉淀時

⑴酸浸時發(fā)生反應(yīng)：2MgO?SiCh+2H2SO4=2MgSO4+SiO2+2H2O,2MgO?B2O3+2H2SO4+

H2O=2H3BO3+2MgSO40

①上述反應(yīng)體現(xiàn)出酸性強弱：(填“>"或"V"

H2SO4)H3BO3O

②已知硼酸與過量NaOH溶液發(fā)生的中和反應(yīng)為H3BO3+OH=B(OH)；0下列關(guān)于硼酸的

說法正確的是(填字母)。

A.硼酸是一元酸

B.向NaHCO3固體中滴加飽和硼酸溶液，有氣泡產(chǎn)生

C.硼酸的電離方程式可表示為H3BO3+H2OB(0H)7+H'

(2)檢驗褐色浸出液中的雜質(zhì)離子：取少量浸出液，(填操作和現(xiàn)象)，證明

溶液中含有Fe?+。

(3)除去浸出液中的雜質(zhì)離子：用MgO調(diào)節(jié)溶液的PH至____________以上，使雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化

為(填化學(xué)式)沉淀，過濾。

(4)獲取晶體：i.濃縮濾液，使MgSO4和H3BO3接近飽和；ii?控制溫度使兩種晶體分別從溶

液中結(jié)晶。結(jié)合如圖溶解度曲線，簡述ii的方法：將濃縮液加入到高壓釜中，升溫結(jié)晶得到

晶體，分離后，再將母液降溫結(jié)晶，分離得到晶體。

溶解度/g

40

20硫酸鎂

05()10()15020()溫度∕(t

注：溫度高時.硼酸會隨水蒸氣揮發(fā)

答案(1)Φ>②AC(2)滴加K3［Fe(CNR溶液,產(chǎn)生藍色沉淀(3)AI(OH)3、Fe(OH)3⑷

硫