微題型80原料的預(yù)處理與反應(yīng)條件的控制工藝流程時間：30分鐘1．鋅是一種常用金屬，工業(yè)上利用鋅焙砂(主要含ZnO、，還含有少量CuO、FeO、NiO、等)濕法制取金屬鋅的流程如圖所示，請回答下列問題。已知：Fe的活潑性強于Ni。下列敘述正確的是A．ZnFe2O4可寫成，“酸浸”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為B．酸浸后過濾得到的濾渣為NiO、SiO2C．“氧化”的目的是氧化Fe2+，可加入酸性KMnO4溶液D．“凈化”過程中加入過量Zn的目的是除去溶液中的Cu2+、Fe3+、Ni2+【答案】D【詳解】A．ZnFe2O4可寫成ZnO·Fe2O3，用硫酸進行“酸浸”時ZnO·Fe2O3反應(yīng)生成ZnSO4和Fe2(SO4)3，A錯誤；B．用硫酸酸浸過程中CuO、FeO、NiO分別生成Cu2+、Fe2+、Ni2+，過濾得到的濾渣只有SiO2，不含NiO，B錯誤；C．加入酸性KMnO4溶液引入K+和，會引入新的雜質(zhì)，C錯誤；D．過量的Zn和溶液中的Cu2+、Fe3+、Ni2+反應(yīng)生成Cu、Fe、Ni而除去，D正確；故合理選項是D。2．由海綿銅(主要含和少量)制取氯化亞銅()的流程如下：已知：氯化亞銅微溶于水，不溶于稀酸，可溶于濃度較大的體系，在潮濕空氣中易水解氧化。下列關(guān)于說法正確的是A．“溶解”時，硫酸是氧化劑、是還原劑B．“還原”時，反應(yīng)的離子方程式為：C．“過濾”時，可以攪拌加速濾液與的分離D．“酸洗”時，最適宜選用的是稀硫酸【答案】D【分析】海綿銅加入硫酸和硝酸銨溶解得到的溶液主要是硫酸銅，硫酸銨等，加入亞硫酸銨還原硫酸銅、在氯化銨環(huán)境中發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞銅沉淀、硫酸銨和硫酸，過濾得到氯化亞銅沉淀、用稀硫酸洗滌，最終得到氯化亞銅，以此解答；【詳解】A．酸性條件下具有強氧化性，在“溶解”時，硫酸提供氫離子，是氧化劑、是還原劑，A錯誤；B．“還原”時，反應(yīng)的離子方程式為：，B錯誤；C．“過濾”時，玻璃棒攪拌液體有可能搗破濾紙，故過濾時不可以攪拌，C錯誤；D．氯化亞銅微溶于水，不溶于稀酸，可溶于濃度較大的體系，在潮濕空氣中易水解氧化，則“酸洗”時不能用鹽酸、不能用硝酸（防止被氧化），最適宜選用的是稀硫酸，還可循環(huán)利用，D正確；答案選D。3．“還原法”制備高純度氫碘酸和亞磷酸鈉()的工業(yè)流程如下圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是A．濾渣Ⅰ是PbSB．是一種三元酸C．“合成”時反應(yīng)的化學(xué)方程式為D．“溶解”時，滴加過量NaOH溶液，可將轉(zhuǎn)化成沉淀【答案】B【分析】由題給流程可知，含有微量鉛離子的亞磷酸鈉溶于水與碘反應(yīng)得到亞磷酸、氫碘酸、碘化鈉和碘化鉛沉淀，向反應(yīng)后的溶液中加入硫化亞鐵，將碘化鉛轉(zhuǎn)化為溶解度更小的硫化鉛和氯化亞鐵，過濾得到硫化鉛和含有亞磷酸、氫碘酸和碘化亞鐵的濾液；濾液經(jīng)減壓蒸餾得到氫碘酸溶液和含有亞磷酸和碘化亞鐵的混合固體；將固體溶解后，加入過氧化氫溶液將亞鐵離子氧化為鐵離子，加入過量的氫氧化鈉溶液，將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，將亞磷酸轉(zhuǎn)化為亞磷酸鈉，過濾得到氫氧化鐵沉淀和含有亞磷酸鈉的濾液；濾液經(jīng)結(jié)晶得到亞磷酸鈉?！驹斀狻緼．由分析可知，濾渣Ⅰ是硫化鉛，故A正確；B．由分析可知，加入過量的氫氧化鈉溶液，亞磷酸轉(zhuǎn)化為亞磷酸鈉說明亞磷酸為二元酸，故B錯誤；C．由分析可知，合成時發(fā)生的反應(yīng)為亞磷酸鈉溶液與碘反應(yīng)得到亞磷酸、氫碘酸、碘化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為，故C正確；D．由分析可知，加入過量的氫氧化鈉溶液，可以將溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，故D正確；故選B。4．是制備磁性材料和催化劑的重要中間體。用含鎳廢料(主要成分為NiO，含有少量CuO、FeO和)制備并回收金屬資源的流程如圖：下列說法錯誤的是A．濾渣l的成分為 B．濾渣2的成分為中可能含S單質(zhì)C．“操作1”為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 D．第一步“酸溶”時可選用硝酸【答案】D【分析】含鎳廢料(主要成分為NiO，含有少量CuO、FeO和SiO2)加入硫酸酸溶，濾渣1為SiO2，濾液1含有NiSO4、CuSO4、FeSO4，加入FeS，可除去Cu2+，生成的濾渣2含有CuS，濾液2加入碳酸鈉，可生成碳酸亞鐵沉淀，過濾出沉淀后加入硫酸溶液可生成硫酸亞鐵，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到硫酸亞鐵晶體，濾液3含有NiSO4，以此解答該題?！驹斀狻緼．SiO2不溶于硫酸，所以酸溶后過濾的濾渣1是SiO2，故A正確；B．利用FeS除去Cu2+，F(xiàn)eS可轉(zhuǎn)化為溶解度更小的CuS。由于亞鐵離子易被氧化，則濾液中可含有Fe3+，F(xiàn)e3+氧化S2生成S單質(zhì)，則濾渣2的成分中可能含有S單質(zhì)，故B正確；C．由溶液得到結(jié)晶水合物，為了避免結(jié)晶水在加熱時失去，可用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法，C正確；D．最終制得的是NiSO4，所以第一步“酸溶”時要選擇硫酸，若選擇硝酸，最后得不到NiSO4，故D錯誤；故合理選項是D。5．醫(yī)用用途廣泛，可內(nèi)用作催吐劑、外用作滴眼液。工業(yè)上用閃鋅礦(主要成分為、含少量、、、等雜質(zhì))為原料制備的流程如圖：金屬陽離子沉淀的如下表金屬離子開始沉淀8.16.71.96.17.27.7完全沉淀10.19.03.28.29.29.7回答下列問題：（1）實驗室進行“灼燒”操作時在___________(填儀器名稱)中進行，閃鋅礦在灼燒時產(chǎn)生的有毒氣體的分子式為___________。寫出一種提高“酸浸”浸出率的方法：___________。（2）向浸出液中加入溶液的目的是除去浸出液中的，該反應(yīng)的離子方程式為___________。同時加入試劑X調(diào)節(jié)除去，試劑X可以為___________(填化學(xué)式)。（3）加入鋅粉可以除去濾液中的、，除去的離子方程式為___________。【答案】（1）坩堝SO2適當(dāng)升高溫度（2）(或“”“”)（3）【分析】工業(yè)上用閃鋅礦為原料，通入空氣進行灼燒，發(fā)生2ZnS+3O2

=

2ZnO

+

2SO2等反應(yīng)，得到ZnO等氧化物，向灼燒后的固體中加入硫酸，得到硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸鎘、硫酸鎳和硫酸錳等；加入高錳酸鉀溶液，氧化亞鐵離子，控制pH除去Fe3+、Mn2+

元素，再加入鋅發(fā)生置換反應(yīng)除去鎘和鎳，最后經(jīng)過一系列操作得到ZnSO47H2O。（1）實驗室進行“灼燒”操作時在坩堝中進行；閃鋅礦在灼燒時產(chǎn)生的有毒氣體SO2；欲提高酸浸浸出率，可適當(dāng)升高溫度或適當(dāng)增大硫酸濃度；（2）向浸出液中加入KMnO4溶液的目的是除去浸出液中的Mn2+，該反應(yīng)的離子方程式為3Mn2++2MnO+

2H2O=5MnO2↓+4H+；同時加入試劑ZnO或Zn(OH)2，或ZnCO3調(diào)節(jié)pH=4生成Fe(OH)3而除去Fe3+；（3）加入鋅粉可以除去濾液中的Cd2+、Ni2+，

除去Cd2+的離子方程式為Cd2++Zn=Cd+Zn2+；6．用軟錳礦(主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如下：已知：MnO2是一種兩性氧化物；25℃時相關(guān)物質(zhì)沉淀的PH值見表。Fe3+Al3+Mn2+Fe2+開始沉淀時1.53.45.86.3完全沉淀時2.84.77.88.3回答下列問題（1）軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是___________，MnO2與BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學(xué)方程式為___________。（2）保持BaS投料量不變，隨MnO2與BaS投料比增大，S的量達到最大值后無明顯變化，而Ba(OH)2的量達到最大值后會減小，減小的原因是___________。（3）凈化時需先加入的試劑X為___________(填化學(xué)式)。（4）碳化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________?！敬鸢浮浚?）增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分，提高反應(yīng)速率MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S（2）過量的MnO2會消耗反應(yīng)產(chǎn)生的Ba(OH)2（3）H2O2（4）【分析】軟錳礦粉(主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)加入硫化鋇溶液進行反應(yīng)，主要發(fā)生MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S，過濾得到Ba(OH)2溶液，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、干燥得到氫氧化鋇；濾渣用硫酸溶解，得到的濾液中主要金屬陽離子有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+，得到的濾渣為不溶于稀硫酸的硫磺；之后向濾液中加入合適的氧化劑將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，然后加入氨水調(diào)節(jié)pH，使Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去，壓濾得到的廢渣為Fe(OH)3和Al(OH)3，此時濾液中的金屬陽離子只有Mn2+，向濾液中加入碳酸氫銨、氨水，Mn2+和碳酸氫根電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸錳沉淀，過濾、洗滌、干燥得到高純碳酸錳。（1）軟錳礦預(yù)先粉碎可以增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分，提高反應(yīng)速率；MnO2與BaS反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO，Mn元素的化合價由+4價降低為+2價，根據(jù)元素價態(tài)規(guī)律可知2價的S元素應(yīng)被氧化得到S單質(zhì)，則MnO2與BaS的系數(shù)比應(yīng)為1：1，根據(jù)后續(xù)流程可知產(chǎn)物還有Ba(OH)2，結(jié)合元素守恒可得化學(xué)方程式為：MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S；故答案為：增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分，提高反應(yīng)速率；MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S；（2）根據(jù)題目信息可知MnO2為兩性氧化物，所以當(dāng)MnO2過量時，會消耗反應(yīng)產(chǎn)生的Ba(OH)2，從而使Ba(OH)2的量達到最大值后會減??；故答案為：過量的MnO2會消耗反應(yīng)產(chǎn)生的Ba(OH)2；（3）由以上分析可知X的作用是將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+，為不引入新的雜質(zhì)應(yīng)選用H2O2作氧化劑，故答案為：H2O2；（4）Mn2+和碳酸氫根電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸錳沉淀，反應(yīng)的離子方程式為：，故答案為：；7．是一種綠色易溶于水的晶體，廣泛用于鍍鎳、電池等，可由電鍍廢渣(除鎳外，還含有銅、鋅、鐵等元素)為原料獲得。操作步驟如下：向濾液Ⅰ中加入FeS是為了除去、等雜質(zhì)。（1）對濾液Ⅱ先加再調(diào)pH，調(diào)pH的目的是___________。（2）濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是，加過濾后，再加適量稀硫酸溶解又生成，這兩步操作的目的是___________?！敬鸢浮繉V液Ⅱ調(diào)pH的目的是除去增大濃度，有利于蒸發(fā)結(jié)晶【詳解】電鍍廢渣(除鎳外，還含有銅、鋅、鐵等元素)加入稀硫酸、廢渣部分溶解，過濾后，濾液Ⅰ中含銅離子，鋅離子，亞鐵離子，鎳離子，加入硫化亞鐵，通過沉淀轉(zhuǎn)化生成硫化銅、硫化鋅，除去銅離子、鋅離子等雜質(zhì)，過濾得到濾液Ⅱ，濾液Ⅱ加雙氧水是將亞鐵離子氧化為鐵離子，然后調(diào)pH使鐵離子轉(zhuǎn)變?yōu)闅溲趸F沉淀、過濾得到濾液Ⅲ的溶質(zhì)主要成分為硫酸鎳，加碳酸鈉，硫酸鎳與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鎳沉淀、再過濾，碳酸鎳加適量的稀硫酸溶解又重新生成硫酸鎳，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶得到產(chǎn)品，據(jù)此回答。（1）對濾液Ⅱ先加H2O2將溶液中的雜質(zhì)離子Fe2+氧化為Fe3+，然后再調(diào)pH，調(diào)pH的目的是將產(chǎn)生的Fe3+形成Fe(OH)3而除去Fe3+。（2）濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是，加溶液，發(fā)生反應(yīng)形成NiCO3沉淀，過濾后，再加適量稀硫酸溶解又生成，這兩步操作的目的是增大NiSO4的濃度，利于蒸發(fā)結(jié)晶(或富集)。8．碳酸鍶(SrCO3)被廣泛地應(yīng)用于電子、冶金、化工等行業(yè)。某課題組利用一種礦石(主要成分為SrSO4，其他為不溶性雜質(zhì))設(shè)計制備碳酸鍶流程示意圖如下：回答下列問題：（1）將礦石粉碎的目的是___________。（2）將礦石粉末與碳酸鈉溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為___________[用和表示]。（3）向SrCl2溶液中加入NH4HCO3溶液得到沉淀SrCO3，再經(jīng)過___________等操作可得到高純SrCO3，寫出反應(yīng)的離子方程式：___________。（4）加入碳，和SrSO4在隔絕空氣條件下高溫焙燒，得到SrS同時還生成一種有毒的大氣污染氣體，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________。若在實驗室中進行高溫焙燒，則盛放固體所用的儀器是___________(填主要儀器的名稱)。【答案】（1）增大固體反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高原料浸取率（2）（3）過濾、洗滌、干燥（4）坩堝【分析】方案1：礦石(主要成分為SrSO4，其他為不溶性雜質(zhì))經(jīng)粉碎后加入碳酸鈉溶液，SrSO4沉淀轉(zhuǎn)化為碳酸鍶沉淀、過濾后加入的鹽酸使碳酸鍶沉淀溶解得到氯化鍶溶液、再加入碳酸氫銨，轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徭J沉淀、經(jīng)過濾，洗滌，干燥，得到高純碳酸鍶；方案2：礦石在隔絕空氣、高溫下焙燒得到硫化鍶、硫化鍶溶于鹽酸，得到氯化鍶溶液，在乙醇胺環(huán)境中通入二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)得到碳酸鍶沉淀，經(jīng)過濾、洗滌、干燥都到高純碳酸鍶，據(jù)此回答。（1）固體和液體發(fā)生反應(yīng)，接觸面積越大，反應(yīng)速度越快。則將礦石粉碎的目的是：增大固體反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高原料浸取率。（2）將礦石粉末與碳酸鈉溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：，則該反應(yīng)的平衡常數(shù)為。（3）Sr為ⅡA元素、同族元素化學(xué)性質(zhì)相似，已知向SrCl2溶液中加入NH4HCO3溶液得到沉淀SrCO3，則同時生產(chǎn)二氧化碳和水，或者：碳酸氫根離子電離出氫離子和碳酸根離子、碳酸根離子被Sr2+沉淀、促進碳酸氫根電離、氫離子濃度增加與碳酸氫根生成二氧化碳和水。再經(jīng)過過濾、洗滌、干燥等操作可得到高純SrCO3，生成SrCO3沉淀的的離子方程式為：。（4）加入碳，和SrSO4在隔絕空氣條件下高溫焙燒，得到SrS，反應(yīng)中，硫元素從+6價降低到2價，則同時生成的一種有毒的大氣污染氣體為CO，碳元素從0價升高到+2價、則按得失電子數(shù)守恒、元素質(zhì)量守恒得：該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。若在實驗室中進行高溫焙燒，固體在高溫下焙燒、則盛放固體所用的儀器是坩堝(填主要儀器的名稱)。9．輝銅礦主要成分Cu2S，此外還含有少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)，軟錳礦主要含有MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì)。研究人員開發(fā)綜合利用這兩種資源，用同槽酸浸濕法冶煉工藝，制備硫酸錳晶體和堿式碳酸銅。主要工藝流程如圖：已知：①MnO2有較強的氧化性，能將金屬硫化物中的硫氧化為單質(zhì)硫②[Cu(NH3)4]SO4常溫穩(wěn)定，在熱水溶液中會分解生成NH3③部分金屬陽離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍(開始沉淀和完全沉淀的pH)Fe3+：1.5～3.2、Mn2+：8.3～9.8、Cu2+：4.4～6.4④MnSO4·H2O溶于1份冷水、0.6份沸水，不溶于乙醇。（1）酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施有___。（2）酸浸時，得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___。（3）調(diào)節(jié)浸出液pH=4的作用是___。（4）本工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是___。（5）“沉錳”過程中的離子方程式為___。（6）獲得的MnSO4·H2O晶體需要進一步洗滌、干燥，洗滌時應(yīng)用___洗滌?！敬鸢浮浚?）粉碎礦石或適當(dāng)升高溫度或攪拌（2）Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O（3）使Fe3+完全水解生成氫氧化鐵沉淀（4）NH3（5）Mn2+++NH3·H2O=MnCO3↓++H2O（6）酒精【分析】根據(jù)題中工藝流程可知，輝銅礦、軟錳礦加入硫酸酸浸，Cu2S和MnO2在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，F(xiàn)e2O3溶于H2SO4，SiO2不與酸反應(yīng)，過濾，得到慮渣是S、SiO2，浸出液中含Cu2+、Mn2+、Fe3+等，調(diào)節(jié)溶液PH至4，使鐵離子全部沉淀，過濾得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4