二^專題?工藝潮呈大題

工藝流程大題之原料預處理階段

高考?知識考向

原料的預處理對應方法及目的：

（1）溶解：通常用酸溶，如用硫酸、鹽酸等。

水浸與水接觸發(fā)生反應或溶解

去油污，在堿性溶液中使兩性化合物（AI2O3、ZnO等）溶解，溶解鋁、二

堿浸

氧化硅等，不溶物通過過濾除去的過程

在酸性溶液［如：用（濃）硫酸、鹽酸等］中使可溶性金屬離子進入溶液，不

酸浸溶物通過過濾除去的過程；酸還能溶解金屬氧化物（膜卜抑制某些金屬

離子的水解等

提取有機物，常采用有機溶劑（乙醛，二氯甲烷等）浸取的方法提取有機

醇浸

物

浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少

提高浸出率的措施：

浸出率

①將礦石研成粉末，提高接觸面積；②攪拌，使反應更加充分

③增大反應物（酸、堿）的濃度；④適當升溫（加熱）

（2）灼燒、焙燒、煨燒：改變結構，使一些物質能溶解，并使一些雜質在高溫下氧化、分解。

例：①除去硫、碳單質；

②有機物轉化、除去有機物；

③高溫下原料與空氣中氧氣反應；

④除去熱不穩(wěn)定的雜質（如碳酸鹽沉淀）等。

1

二^專題?工藝潮呈大題

題組?特訓

1.氧化銃(ScQs)在合金、電光源、催化劑和陶瓷等領域有廣泛應用，以鏈錦礦石(含

MnOrSiO2>Sc2OPA12O?CaQFeO)為原料制備氧化銃的一種工藝流程如圖所示。

H2s0,廢鐵屑HC1、TBPP507NaOHHC1H2C2O4

銃鎰

ScO

礦石23

浸渣有機相萃余液2濾液

30

已知：①TBP和P507均為有機萃取劑；②常溫下，^[Sc(OH)3]=lxlO-；③草酸可與多

種金屬離子形成可溶性絡合物。

回答下列問題:

為了提高“浸取”效果，可采取的措施有(寫出一種)。

2.氧化鈕(工。3)廣泛應用于微波、軍工、光學玻璃、陶瓷、激光、超導等許多尖端行業(yè)。

利用廢熒光粉(主要成分為ZnO、Y2O3,還含有一定量的ALO3、PbO2,MgO)等)為原料生

產(chǎn)Y2O3的工藝流程如圖所示:

5.0mol-LT鹽酸氨水DDTC草酸空氣

廢熒光粉氧化鉉

濾渣a濾渣b濾渣c濾液

己知：①金屬離子濃度=1.0xl(f5molL-i時，認為已沉淀完全。

②常溫下，相關金屬離子開始沉淀和沉淀完全時的pH如圖所示:

請回答下列問題:

“酸浸”時需適當提高浸取液的溫度，其目的是、

2

二^專題?工藝潮呈大題

米用離子濃度傳感器測得相同時間內丫3+的浸取率與浸取溶液溫度的關系如圖所示，7?C后,

丫3+的浸取率隨溫度升高而減小的原因是。

溫度AC

3.鈦白粉是一種重要的無機化工顏料，主要成分為二氧化鈦(Tic)?),一種以含F(xiàn)ezOs、CaO、

SiO2等雜質的鈦鐵礦(FeTiOj)為原料制備鈦白粉的工藝流程如圖所示。

H2so4溶液鐵粉

鈦鐵礦席故0>2?腮故?！鰢栀鷉(旦叮03)-[^^~>鈦白粉

----------1---受口HH------L----1-------1

濾渣①濾渣②濾液③

已知：①HJiOs不溶于水和稀酸；

②“酸浸”后鈦元素主要以壬。2+形式存在;

5

③Ksp[Fe(OH)3]=1Of,當溶液中c(Fe")<10mol?L?，時可認為Fe"完全除去。

回答下列問題：

請寫出加快“酸浸”速率的一個措施：______________________________________

4.V有“工業(yè)味精”之稱。工業(yè)上提取帆的工藝有多種，一種從帆頁巖(一種主要含Si、Fe、

Al、V元素的礦石)中提取V的工藝流程如下：

H2C2O4NH,C1溶液

TT十

濾渣1濾渣2水相有機相

己知：

①“酸浸”時有V0；生成；

②VO”在有機溶劑中的溶解度大于水，“萃取”時離子的萃取順序為

Fe3+>V02+>VO；>Fe2+>Al3+；

3

二^專題?工藝潮呈大題

③VO；和VO；可以相互轉化。

回答下列問題：

“焙燒”時可添加適量“鹽對"NaCLNa2s。4與帆頁巖形成混合物，這樣做的目的

是_____________________________________________________________________________

5.鋰離子電池正極材料(主要成分為Cos。,，還含有少量鋁箔、LiCoO?等雜質)，從廢舊

鋰離子正極材料中回收氧化鉆的工藝流程如圖所示:

15

已知：25℃,Ksp[Co(OH)2]=4.0xl0,1g2=0.3。

回答下列問題：

廢舊電池拆解提取正極材料前，需將其浸入NaCl溶液中，其目的是

6.工業(yè)上用磷鐵渣(主要含F(xiàn)eP、Fe2P,以及少量FezCh、SiCh等雜質)制備磷酸鐵的工藝流

程如下圖。已知：①在密閉的反應釜中，硝酸首先分解生成NO2和02,02進一步將磷鐵渣

中的FeP、Fe2P氧化成Fe2O3和P2O5,繼而生成Fe(NC)3)3和H3P。4；②FePCU難溶于水，可

溶于無機強酸。

硝酸、硫酸活性炭H3PO4氨水

，(,_____JJ

磷鐵渣過濾卜I調鐵磷比H制備卜…+FePO4-2H2O

90℃!60℃

濾渣

加入硫酸的目的是O

7.一種廢銀催化劑回收銀、鉆元素的工藝流程圖如下，流程圖中水浸液中含有

Ni2\Co2\Fe"、Fe3\Mn2+□

4

二^專題?工藝潮呈大題

硫酸鐵晶體廠?濾潛

廢銀%化劑一雕嬲盤~威禹、NaOH溶液NaOH溶液

-水浸液T氧化.液》|沉［銀~>上層澄清液

濾渣鉆銀渣

374148

已知：Ksp[Fe(OH)3]=10-,Ksp[Co(OH)2]=lQ-,Ksp[Ni(OH)2]=10毋。

回答下列問題。

球磨粉碎的作用是。

8.重銘酸鉀是一種用途廣泛的化合物。工業(yè)上以銘鐵礦［主要成分為Fe(CrO),還含有

Mg、Al、Si等的氧化物］為主要原料制備重鋁酸鉀(KzCr?。?)的一種工藝流程如圖?；卮鹣?/p>

列問題:

o

f

電

銘鐵礦

濾渣I濾渣n化合物①化合物②

已知：氧化鋁與碳酸鈉高溫下反應生成NaAlO?和CO2。

焙燒”時將銘鐵礦粉碎的目的是.,濾渣I中能提煉出一種紅色油

漆顏料，則焙燒時Fe(CrO2)2發(fā)生反應的化學方程式為

9.某鉆礦石的主要成分有CoO、CO2O3、MnO、Fe2O3>MgO和SiO2,由該礦石粉制備CoC2O4

固體的方法如下(部分催化劑已略)。

MM

.C,

H??A

?iWMII-1一二二-

己知：金屬離子沉淀的pH：

5

二^專題?工藝潮呈大題

Fe3+Fe2+Mg2+Mn2+Co2+

開始沉淀時1.56.38.98.27.4

完全沉淀時2.88.310.910.29.4

原料鉆礦石反應前需進行預處理，將鉆礦石粉碎成粉末的作用是:

10.Cu和Fe2O3在工農業(yè)生產(chǎn)中用途廣泛，用黃銅礦（主要成分為CuFeS2,其中Cu為+2價,

Fe為+2價）制取Cu和Fe2O3的工藝流程如圖所示:

濾渣.燎燒*FeQs

濾液C

將黃銅礦粉碎的目的是

II.以紅土銀鎘礦（NiS、CdO,含SiO?、CuO、PbO、Fe2Os等雜質）為原料回收貴重金屬Ni、

Cd和Cu,其工藝流程如圖所示：

已知：水溶液中物質得失電子的能力可用標準電極電勢［E（高價態(tài)/低價態(tài)）］衡量，E越大說

明高價態(tài)物質的氧化性越強、E越小說明低價態(tài)物質的還原性越強。

物質Cu2+/CuPb2+/Pb2+Cd2+/CdFe2+/FeNi2+/Ni

E/V+0.34-0.13-0.40-0.44-0.26

“漿化”的目的是____________________________________

6

二^專題?工藝潮呈大題

12.銅是人類最早使用的金屬，在生產(chǎn)生活中有著重要的應用。一種以黃銅礦(主要成分為

CuFeS2,含少量Fe的氧化物、SiCh、Au等)為原料制備納米Cu的工藝流程如下：

稀硫酸、

Fe2(S0J溶液雙氧水氨水N2H4-H2O

I(((

黃銅礦氧化H氨化卜Cu(NH3)4SO4T還原上納米Cu

濾渣沉淀濾液

己知：①水合朋(N2H4田20)易溶于水，具有弱堿性和還原性，能與銅離子形成絡合物。

2+2+

@Cu+4NH3U[CU(NH3)4]=

③C/+在一定條件下可能與銅反應轉化為Cu+o

回答下列問題:

為了提高“溶浸”的浸出率，可采取的措施有(填兩條即可)0

13.鉉鐵硼因其超強的磁性被譽為“永磁之王”，廣泛應用于新能源汽車、信息存儲等方面。

從錢鐵硼廢料[主要成分為錢(Nd)、鐵、硼、鋁等單質]中回收鉉元素的工藝流程如圖所示。

鉉鐵硼

NdO

廢料23

濾渣濾液1濾液2濾液3

已知:

①硼難溶于非氧化性酸，“沉鉉”時獲得的濾渣為Nd(H2P0j、Al(OH)3O

②Nd3+與過量H2ca4溶液反應生成可溶性配合物。

③25。，溶液中部分金屬離子開始沉淀和完全沉淀的濃度及溶液的pH如下表所示。

金屬離子Fe3+Al3+Fe2+

開始沉淀時的pH(c=0.01mol?I；i)2.23.77.5

完全沉淀時的pH(c=1.0xlO-5mol*L1)3.24.79.0

請回答下列問題：

用硫酸酸溶時，下列措施可以提高酸溶速率的是(填序號)。

A.適當升高溫度B.適當增大硫酸的濃度

C.適當延長浸取時間D.將鉉鐵硼廢料粉碎

7

二^專題?工藝潮呈大題

14.從含鉆余液（含Co?*、Ca2+>Mg2\Ni?+等雜質）中提取氧化鉆的流程如下:

3、產(chǎn)篋鹽酸、HjO1萃取有試劑.OWJCJO4

,尸，JL,I??工.

氧化鉆

去除鈣、鎂1喂餐一|事取反萃取|一沉鉆卜

余液?—y--?—------------------I—

廢液

回答下列問題：

在去除鈣、鎂時，選擇適當加熱條件的理由是；該步

驟控制pH是影響除鈣鎂效果的重要因素，下圖是不同pH條件下硫化鉆含量和鉆收率圖，

根據(jù)圖中信息選擇最適宜的pH為；

K?

化

鉆

有

域

15.草酸鉆是制作氧化鉆和金屬鉆的原料。一種利用含鉆廢料（主要成分為CO2O3,含少量

Fe2O3>AI2O3、CaO、MgO、碳及有機物等）制取CoCzCU的工藝流程如下:,

NaOHH2SO4Na2sO,過量的NaF溶液（NH4）2C2O4

含鉆廢料-----?CoCQ,產(chǎn)品

浸出液浸渣濾渣1淹渣2

“550。€：焙燒”的目的是__________________

16.CuCl是有機合成的重要催化劑，并用于顏料、防腐等工業(yè)。工業(yè)上由廢銅料（含F(xiàn)e、

Al及其化合物、SiO2雜質），生產(chǎn)CuCl的工藝流程如下：

過?

洗?

干

修

煨燒的主要目的是

8

二^專題?工藝潮呈大題

17.ZrCh常用作陶瓷材料，可由錯英砂(主要成分為ZrSiO4,也可表示為ZrChSiCh，還含少

量FeCCh、Fe2O3,AI2O3、SiC?2等雜質)通過如下方法制?。?/p>

NaOH過量鹽酸H2O2氨水Na2co3溶液

錯英砂濾渣I濾渣n濾渣］n

I

ZrO2

已知：ZrSiCU能與燒堿反應生成可溶于水的NazZrCh,NazZrCh與酸反應生成ZrC)2+

濾渣HI制備ZrO2的方法是________________________________________________________

18.鉗(Pd)是一種不活潑金屬，含鈿催化劑在工業(yè)、科研上用量較大。某廢鋁催化劑(鋁碳)

中含有鋁(5%?6%)、碳(93%?94%)、鐵(1%?2%)以及其他雜質，故鋁碳具有很高的回收

價值。如圖是利用鋁碳制備氯化鈿(PdCL)和Pd的流程，回答下列問題:

鹽酸

陽碳I王水濃氨水

~T~J~

甲酸氣體A

“鉗碳”焚燒過程中空氣一定要過量，目的是

19.碳酸鍋(SrCCh)是一種重要的工業(yè)原料，廣泛用于生產(chǎn)鋸鐵氧體磁性材料。一種以菱銀

礦(含80%?90%SrCC)3，少量MgCCh、CaCCh、BaCCh等)制備高純碳酸鍋的工藝流程如

下：

熱水稀硫酸水、NH4HCO3

I,1,,I,,,氫氧,I,

立窯

煨燒；干干干晶體一

1濾渣1濾渣2母液

-高純碳酸鋰」

菱銅礦、焦炭混合粉碎的目的是___________________________________________________

20.錫常用于制造保險絲等合金。工業(yè)上以錫精礦(主要含錫、鐵、銅、銀、鉛、鴇等硫化

物和碎化物)為原料制備錫，其流程如下：

錫精

礦粉

精錫T電解I

“熔煉”時使用焦炭粉，粉碎焦炭的目的是___________________________________________

21.堿式硫酸鋁［(1—x)Ab(SO4)3xAl(OH)3］溶液可用于煙氣脫硫。實驗室用粉煤灰(主要含

AI2O3、SiO2等)制備堿式硫酸鋁溶液，實驗流程如下：

9

二^專題?工藝潮呈大題

H2SO4溶液CaCC>3粉末

“酸浸”時適當增大H2s04溶液濃度的目的是

能達到相同目的的方法還有（任寫一種）

22.利用廢銀電池的金屬電極芯（主要成分為Co、Ni,還含少量Fe、Al等）生產(chǎn)醋酸鉆晶

體、硫酸銀晶體的工藝流程如下。

H2SO4—H2O2Na2cO3

調

H2SO4調HCO(OH)3卜阿液31CoC可

JH2O2pHpHNaClO

CO(CHCOO)-4HO^——1

金屬JL322

電極T浸出液｝?|母液i卜

NH,HSO

芯~24

沉淀AU母液2HNi(OH)2H母液7

NiSO4-7H2O--?

用硫酸浸取金屬電極芯時，提高浸取率的方法有（寫出一種合理方法即可）

23.BaTiOs是一種壓電材料。以BaSO4為原料，采用下列路線可制備粉狀BaTiC^。

TiCl4

CO濾渣母液濾液

回答下列問題：

“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是_________________________________________________

24.LiMmCM作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。由菱錦礦（MnCCh，含有少量

Si、Fe、Ni、Al等元素）制備LiMn2（）4的流程如下:

濾渣電解廢液

回答下列問題：

為提高溶礦速率，可采取的措施（舉］例）。

10

二^專題?工藝潮呈大題

25.某工廠采用如下工藝處理銀鉆礦硫酸浸取液（含Ni?+、Co2\Fe2\Fe3\Mg?+和Mi?+）。

實現(xiàn)銀、鉆、鎂元素的回收。

混合氣

石灰乳（SO2+空氣）NaOHNaOH

J：------------1濾液~_濾液i-JL.

硫酸浸取液一氧化-------*沉鉆銀——>沉鎂一上層清液

濾渣鉆銀渣沉渣

回答下列問題:

用硫酸浸取銀鉆礦時，提高浸取速率的方法為（答出一條即可）=

26.鈿（Bi）的化合物廣泛應用于電子、醫(yī)藥等領域。由輝鈕礦（主要成分為Bi2s3,含F(xiàn)eS?、

CuO、Si。?等雜質）制備NaBiOs的工藝流程如下:

HQ,、鹽酸調pH箜水鹽酸NaOH,NaClO

「I,JLJLII

輝強礦一“氧化浸取|-X除鐵|-H除銅|—>|溶解|-H轉化|~~?NaBiO3

IIT

濾渣1濾渣2濾液3濾液4

回答下列問題：

為提高“浸取”速率，采取的措施有：升高溫度、（寫出一條）。

27.三氧化二睇（Sb2Ch）作為阻燃劑可廣泛用于尼龍、工程塑料（ABS）、合成樹脂、紙張等。

從碑睇煙塵（主要成分為Sb2O3>AS2O3和少量SiCh、Ag）中提純三氧化二睇的工藝流程如圖：

濃鹽酸Na3PO2HQ*水

IIII

碑睇煙塵f氏浸口|早還原-I彳濾稀釋水解sboci一尸而脫氯IsbQs

浸出渣珅濾餅

已知：Sb2O3和AS2O3均能溶于濃鹽酸。

“酸浸”時能提高酸浸速率的措施有（寫出一種）。

28.氯化磷酸三鈉［（Na3Po4T2H20）4”aC10］的熔點為62。。常溫下較穩(wěn)定，受熱易分解，

具有良好的滅菌、消毒、漂白作用，可廣泛地用于醫(yī)院、餐館、食品加工等行業(yè)。一種以

磷礦石［主要成分為Ca5（PO4）3F］為原料生產(chǎn)氯化磷酸三鈉的工藝流程如圖?；卮鹣铝袉栴}:

11

二^專題?工藝潮呈大題

一定濃度Na2cNaOHNaClO

的硫酸溶液溶液溶液

一

一

一

磷

低

操

干

礦

中溫

酸含Na2Hp

廿

股產(chǎn)

章

粉和f溶液

浸晶2品

1

一

_一

70?80℃pH=12?14

100℃母液

磷礦石制成磷礦粉的目的是

29.硝酸銅晶體［CU（NO3）2-6H2O］,是一種重要的化工原料，常用于農藥、鍍銅、搪瓷等工

業(yè)。以輝銅礦（主要成分為CuzS,含少量FezOs、SiO2等雜質）為原料制備硝酸銅晶體的某

工藝如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:

FeCl3

溶液

I一D加適當產(chǎn)濾液2操

濾過量Fe粉CU(NC)3)2作

液

一-溶液-X-CU(NO)-

1濾

-ii）過濾i）稀硝酸32

渣6HO

2ii）加入物質a2

「濾渣1.調pH,過濾、濾渣3

（含S、SiC）2等）

稀硫酸

“浸取”時，為了提高浸取率可采取的措施有（任寫一點）

30.圖鋸酸鉀生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢鎰渣（主要成分為MnCh、KOH、MgO和FezCh）可用于制

備MnSC）4晶體，工藝流程如下：

I顰1.硫手礦MnO2

鎰以反Ii由過濾I任彗反反

渣11；V~~t~

:酸浸，濾液硫酸濾渣BCaCO

I（3

T

濾渣c

提高“反應［”速率可采取的措施是（除

“加熱”外，任寫一種）

31.濕法煉鋅產(chǎn)生的銅鎘渣主要含鋅、鎘（Cd）、銅、鐵、鉆（Co）等金屬單質。利用銅鎘渣可

生產(chǎn)Cu、Cd及ZnSO#7H2O等，其生產(chǎn)流程如圖：

稀硫酸FeH2O2->ZnO

銅單質含鉆廢渣沉淀電解廢液

提高銅鎘渣的“浸出”速率的措施有（寫出1條即可）

12

二^專題?工藝潮呈大題

32.某油脂廠廢棄的油脂加氫銀催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他

不溶性物質。采用如下工藝流程回收其中的銀制備硫酸保晶體（NiS（V7H2O）：

NaOHH2O2NaOH

溶液稀H2s溶液溶液

濾液①濾渣②濾渣③

“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是_______________________________________________

33.硫酸亞鐵核［（NH4）2Fe（SO4）2］是一種重要的工業(yè)原料，能溶于水，不溶于乙醇，其工業(yè)制

法如下。請回答：

冏體C

帝油衿我收固2加入少MB

竹廢怪H體A司輸入過量修陸股

步驟①中堿液洗滌的目的是_______________________________________________________

34.某工廠從廢含保有機催化劑中回收銀的工藝流程如圖所示（已知廢催化劑中含有Ni

70.0%及一定量的Al、Fe、SiO2和有機物，銀及其化合物的化學性質與鐵的類似，但Ni?

+的性質較穩(wěn)定）?；卮鹣铝袉栴}：

一乙醇稀硫酸

廢濾濾渣b

催+酰褊＞屐出濾液Al%。保建液加Ni(OH)z

化調pH=6

劑B.C

磁I濾渣a|

用乙醇洗滌廢催化劑的目的是___________________________________________________

35.三氧化二鎮(zhèn)（用2。3）是重要的電子元件材料和蓄電池材料，工業(yè)上利用含銀廢料（主要成

分為保、鋁、氧化鐵、碳等）提取Ni2O3,工業(yè)流程如圖:

鹽酸NiONa2c2。,溶液NaOH溶液

闔

廢卜4預處理上溶液沉鎮(zhèn)沉淀轉化

癖11----------1竿

濾渣濾渣濾液沉淀

［通電］?|氧化HNizOal

“預處理”操作可以選擇用來除去廢舊銀電池表面的礦物油污。

13

二^專題?工藝潮呈大題

36.無水A1CL可用作有機合成的催化劑、食品膨松劑等。工業(yè)制備無水AlCb的流程如下:

石油焦

石油

（主要成

焦Clo

22A1粉NaCl

鋁土礦ir,...??

(AliO^FeiOa)A12O3川氯州爐福邛阿卜

d焙燒爐卜■A1CL

Fe

800℃950℃

CO.C12Fe

氯化爐中通入02的目的是_______________________________________________________

14

二^專題?工藝潮呈大題

工藝流程大題之原料預處理階段答案

題組?特訓

1.將銃錦礦石進一步粉碎、加熱、適當增大硫酸濃度、加速攪拌等

【分析】銃鎬礦石加入硫酸、廢鐵屑進行浸取，浸渣主要為二氧化硅和硫酸鈣，浸取液加入

HCKTBP萃取除鐵，得到有機相含有鐵離子，萃余液1加入P507萃取提銃，得到萃余液2

主要含有鋁離子、鎰離子、鈣離子；有機相加入氫氧化鈉沉淀分離去掉濾液，沉淀加入鹽酸

溶解，得到含Sc"的溶液，加入草酸沉銃，得到草酸銃，煨燒得到ScM；

【詳解】為了提高“浸取”效果，可采取的措施有將銃鐳礦石進一步粉碎、加熱、適當增大

硫酸濃度、加速攪拌等。

2.加快浸取速率工℃后，升高溫度鹽酸揮發(fā)加劇，導致鹽酸濃度減小

【分析】熒光粉(主要成分為ZnO、Y2O3,還含有一定量的AUO3、PbO2,MgO)用鹽酸酸浸

后，金屬氧化物生成金屬陽離子，濾渣為不溶性雜質；加氨水調節(jié)pH=5,結合已知②的圖

像，濾渣b為A1(OH)3,繼續(xù)加DDTC除掉鋅、鉛；加草酸沉鈕得到草酸鈕晶體，濾液中主要

含有的金屬陽離子為Mg",在空氣中焙燒草酸鉆晶體得到氧化鋁；

【詳解】“酸浸”時需適當提高浸取液的溫度，其目的是加快浸取速率；鹽酸易揮發(fā)，工C

后，升高溫度鹽酸揮發(fā)加劇，導致鹽酸濃度減小，故丫3+的浸取率隨溫度升高而減??；

3.粉碎鈦鐵礦石、升高溫度、攪拌、適當增大硫酸的濃度等

【分析】鈦鐵礦主要成分FeTiO”還含有"2。3、CaO、SiO?等雜質，加硫酸“酸浸”，用過

量的鐵把Fe"還原為Fe",SiO?難溶于水、CaSO4微溶于水，過濾除去SiO?、CaS04>Fe；濾

液冷卻結晶析出FeSO「7H2。；濾液②含有TiOSO”加熱水解生成乩門03沉淀，灼燒

分解的TiOz，據(jù)此分析解題。

【詳解】根據(jù)影響反應速率的因素，加快“酸浸”速率的一個措施有：粉碎鈦鐵礦石、升高

溫度、攪拌、適當增大硫酸的濃度等；

4.生成易溶的鈉鹽，提高鈿的浸取率

【分析】由題給流程可知，向釵頁巖焙燒得到的焙燒渣中加入酸酸浸，將金屬元素轉化為

V0；、鐵離子、鋁離子，二氧化硅不能與酸反應，過濾得到含有二氧化硅的濾渣和濾液；調

15

二^專題?工藝潮呈大題

節(jié)濾液的pH為5.1,將溶液中的鐵離子、鋁離子轉化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，過濾得

到含有氫氧化鐵、氫氧化鋁的濾渣和濾液；向濾液中加入草酸溶液，將V0；離子還原為V0"

離子，向反應后的溶液中加入萃取劑萃取、分液得到水相和有機相；向有機相中加入反萃取

劑萃取、分液得到水相和有機相；向水相中加入氧化劑將溶液中VO?+離子氧化為V0；離子，

向反應后的溶液中加入氯化銹溶液，將溶液中的釵元素轉化為鋼酸鐵沉淀，過濾得到乳酸鏤；

鋼酸鍍煨燒分解生成五氧化二機。

【詳解】“焙燒”時添加適量“鹽對”與帆頁巖形成混合物的目的是焙燒時氯化鈉和硫酸鈉

提供的鈉元素能將鋼頁巖中的銳元素轉化為易溶的鈉鹽，從而提高鈕的浸取率，故答案為：

生成易溶的鈉鹽，提高鈕的浸取率；

5.短路放電

【分析】由流程可知，加堿浸泡，鋁轉化為四羥基合鋁酸鈉，固體殘渣為LiCoO”加入硫酸

和Na2s2O3,發(fā)生溶解使得鉆、鋰轉化為溶液，其中三價鉆被S?。；一離子還原為二價鉆，加

入碳酸氫錢調節(jié)pH沉鉆生成CoC03,過濾得到母液含錢根離子生成的硫酸筱，沉淀燃燒得

到氧化鉆；

【詳解】拆解廢舊電池獲取正極材料前，先將其浸入NaCl溶液中，使電池短路而放電；

6.溶解FeQ、保持體系的酸度，防止Fe"水解

【分析】將磷鐵渣(主要含F(xiàn)eP、Fe2P,以及少量Fe’Os、SiO)在90℃時用硝酸和硫酸的混合

酸浸泡，硝酸具有強氧化性，能將鐵和磷分別氧化為Fe(N03)3、H3P0”自身被還原為NO,硫

酸是為了保持體系的酸度，防止生成Fe，+水解，過濾得到濾液和濾渣，去掉濾渣主要成分為

SiO2,在濾液中加磷酸，調鐵和磷的含量比，再加入氨水調酸堿性，最終制備得FePO,?2HQ

據(jù)此分析解題。

【詳解】加入稀硫酸的目的是將Fe。溶解，同時還能保持溶液呈酸性從而起到抑制Fe"水

解的作用。

7.增加固體表面積，提高單位時間內水浸出率

【分析】根據(jù)題給信息可知，程圖中水浸液中含有Ni?+、Co2\Fe2\Fe"、Mn2+,在該水

浸液中通入混合氣將鎬氧化為二氧化銃，隨后加入氫氧化鈉溶液，除去雜質三價鐵，過濾后

在濾液中繼續(xù)加入氫氧化鈉可以除去鉆和銀，過濾后注意循環(huán)利用，以此解題。

【詳解】從反應速率的影響因素考慮，球磨粉碎的作用是增加固體表面積，提高單位時間內

水浸出率；

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二^專題?工藝潮呈大題

8.增大反應物的接觸面積，使反應更加充分，反應速率更快

,、高溫

4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO3=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2

【分析】銘鐵礦在空氣中與純堿燃燒，F(xiàn)e(CrC)2)2生成氧化鐵，化學反應式為：

,、高溫

4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO3=^Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2,同時氧化鋁與碳酸鈉高溫下反應

生成Na[Al(OH)/和CO”SiO,與碳酸鈉高溫下反應生成NazSiO：,和CO”加水浸取，濾渣I

含有FeQ,和MgO,通入過量二氧化碳，Na[Al(OH)J和Na?Si03轉化為A1(OH)3和H2SiO3,

過濾除去，電解濾液，陽極水失去電子生成氧氣和氫離子，氫離子濃度上升，使反應

2CrO：+2H+^^Cr2O；-+H2。平衡正向移動，CrO：轉化為"0/，加入飽和的KA。,溶液

后蒸發(fā)結晶，得到KzCrQ,；

【詳解】焙燒”時將銘鐵礦粉碎的目的是：增大反應物的接觸面積，使反應更加充分，反應

速率更快；濾渣I中能提煉出一種紅色油漆顏料，為Fe,。”即在空氣中加入碳酸鈉焙燒

Fe(CrOj2生成氧化鐵，空氣中氧氣為氧化劑，化學反應為：

4Fe(CrO2)?+702+8Na2C03^MNa2CrO4+2Fe2O3+8CO2；

9.增大反應物接觸面積，加快反應速率，使反應更充分

【分析】鉆礦石的主要成分有CoO、Co203>MnO、Fe2O3>MgO和SiO〃將礦石粉碎，往其中加

入濃硫酸并加熱，反應后過濾，沉淀1為SiO”溶液1中含有CoS04、CoKS0)、MnS04、Fe2(S04)3、

MgS04,往溶液1中加入氫氧化鈉溶液調節(jié)pH,沉淀2為Fe(0H)3沉淀，溶液2中含有CoS04.

MnS04,Co2(S04)3,MgS04,往溶液2中加入氟化鈉溶液生成氟化鎂沉淀，即沉淀3為MgF?,

溶液3中加入氨水和過氧化氫溶液，Co?+被氧化為Co(NH3)?，Mn"轉化為二氧化錦，溶液4

中含有Co(NHJ*加入稀硫酸和草酸錢后，Co(NH3)U被還原為CoC204O

【詳解】將鉆礦石粉碎成粉末可以增大反應物接觸面積，加快反應速率，使反應更充分；

10.增大接觸面積，加快反應速率

【分析】黃銅礦粉碎得到黃銅礦粉末，CuFeS,通入氧氣高溫焙燒生成SO2、Cu和FeS,加入

鹽酸進行酸溶，生成H3,操作a為過濾，得到固體銅和濾液A,向A中通入氯氣，將亞鐵

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二^專題?工藝潮呈大題

離子氧化成鐵離子，再通入陽3生成氫氧化鐵沉淀，操作b為過濾，得到濾渣為氫氧化鐵和

濾液C,氫氧化鐵焙燒分解生成Fe2O30

【詳解】將黃銅礦粉碎的目的是增大接觸面積，加快反應速率。

11.增大接觸面積，加快酸浸反應速率

【分析】銀鎘礦漿化，然后通入空氣加入稀硫酸進行酸浸，硫化鎂和金屬氧化物溶于稀硫酸

得到硫酸鹽，二氧化硅不反應，PbSO,不溶，過濾得到含有二氧化硅、硫酸鉛的濾渣I和濾

液；向濾液中加入銀的不溶物調節(jié)pH,將溶液中鐵離子轉化為氫氧化鐵沉淀，X可以是碳酸

?；蜓趸y等，過濾得到含有氫氧化鐵的濾渣II和濾液；結合電極電位和不引入雜質，可向

濾液中加入Y銀，置換出銅離子為銅，過濾得到含有銅、銀的金屬A和硫酸鎮(zhèn)、硫酸鎘的濾

液；濾液經(jīng)電解、過濾得到含有鎘和保的固體和稀硫酸溶液；固體通入一氧化碳氣化分離得

到Ni(C0)4和鎘；Ni(CO),受熱分解得到鎮(zhèn)以及CO,則該工藝流程中可以循環(huán)利用的物質為

一