題型5突破高考卷題型講座

化學(xué)工藝流程題的解題策略

1.（2022唉國甲卷?26）硫酸鋅（ZnSOJ是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、

醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備,菱鋅礦的主要成分為ZnCO”雜質(zhì)為

SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下：

菱鋅礦HfO,1K半0,打曾

1------1'----1過滬R濾

濾渣①濾渣②濾渣③濾液③

HF

ZnSO4?7小。更型雷

?

液?、?/p>

本題中所涉及離子的氫氧化物溶度積常數(shù)如表所小：

離子Fe”Zn24Cu*Fe"Mg"

4.0X6.7X2.2X8.0X1.8X

心

10厘10"IO-201016IO'11

回答下列問題：

⑴菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為

烙燒

答案：ZnC03-----Zn0+C02t

解析：本題以制備ZnSOi-71U0的工藝流程為載體，考查對(duì)工藝流程的分析、物質(zhì)

的分離與提純、陌生情境下反應(yīng)方程式的書寫等。

焙燒時(shí),ZnC。，發(fā)生分解反應(yīng)生成ZnO、CO”據(jù)此可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。

⑵為了提高鋅的浸取效果，可采取的措施有、。

答案：適當(dāng)提高H2soi的濃度不斷攪拌（合理即可）

解析：為提高鋅的浸取效果，可采取的措施有適當(dāng)提高乩SO」的濃度、不斷攪拌、

適當(dāng)加熱等。

⑶加入物質(zhì)X調(diào)溶液川二5,最適宜使用的X是（填字母）。

A.NH&?H20B.Ca（OH）2C.NaOH

濾渣①的主要成分是、、O

答案：BSi02Fe（OH）3CaSO,

解析：NH3?IL0易分解產(chǎn)生NH”污染空氣且經(jīng)濟(jì)成本較高,A不適宜;加入Ca（011）2

不會(huì)引入新的雜質(zhì),且成本較低,B適宜;加入NaOH會(huì)引入雜質(zhì)Na,且成本較禺C不

適宜。Si。?不溶于上50力會(huì)；幾淀析出;反應(yīng)產(chǎn)物中CaSOi是微浴物，會(huì);幾癥析出;結(jié)合

表格數(shù)據(jù)計(jì)算，當(dāng)pH=5時(shí)簿(OH)=10°mol-L：c(F/)二四黑^4.OXW"

cJ(OH)

-15

mol-L<10mol?L'Fe，完全沉淀，。—廣)-"卬2)”力]二2.2義10“mol.L>>10-

(OH)

mol?!？￡/?沒有完全沉淀,Zn(OH)z、陞(0匹、Mg(OH),與Cu(OH)?是同類型的沉淀且

心均大于Cu(OH)%則溶液pH=5時(shí)只有F屋形成Fe(OHh沉淀析出。

⑷向80~90。。的濾液①中分批加入適量KMnO1溶液充分反應(yīng)后過濾，濾渣②中有

MnO”該步反應(yīng)的離子方程式為o

2

答案：MnO4+3Fe*+7H2G—MnO2I+3Fe(OH)3\+5H'

解析：施】。4與F/發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成MnOz和h”,題述反應(yīng)環(huán)境下FT水解為

卜七(。11)力根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒,，可寫出該反應(yīng)的離子方程式。

⑸濾液②中加入鋅粉的目的是,

答案：除去CiT

解析：加入Zn粉發(fā)生反應(yīng)Zn+Cu2-Zn2+Cu置換出銅，故加入鋅粉的主要目的是

除去Cu2;

⑹濾渣④與濃H2sol反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用，同時(shí)得到的副產(chǎn)物

是、O

答案：CaSO,MgSO.

解析：濾渣④的主要成分為CaF,、MgF〃加入濃上SD”可以釋放HF,根據(jù)原子守恒可

知彳導(dǎo)到的副產(chǎn)物是CaSOKMgSOle

2.(2023?湖北十一校聯(lián)考)某化工廠產(chǎn)生的廢渣中含有PbSO.和Ag,為了回收這兩

種物質(zhì)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下流程：

20%、aCIO溶液(過質(zhì))Na：。、溶液

已知："浸出"過程發(fā)生可逆反應(yīng):AgCl+2S(T-[Ag(S0JJ、CL回答問題:

⑴將廢渣〃氧化”的化學(xué)方程式為，"氧化〃階段需

在80℃條件下進(jìn)行,最適合的加熱方式為，操作1的名稱為。

答案：4Ag+4NaC10+2HX）—4AgCl+4NaOH+O2t水浴加熱過濾

解析：廢渣含有銀、硫酸鉛，加入過量的NaClO溶液,根據(jù)題中流程圖可知發(fā)生反

應(yīng)4Ag+4NaC10+2HqA4Age1+4N&0H+02t；反應(yīng)在80℃條件下進(jìn)行，最適合的加

熱方式為"水浴加熱"操作1為過濾以除去PbS0lo

⑵研究發(fā)現(xiàn):其他條件不變時(shí)，該反應(yīng)在敞口容器中進(jìn)行，浸出時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)使銀的

浸出率（浸出液中銀的質(zhì)量占起始分銀渣中銀的質(zhì)量的百分比）降彳氐，可能原因是_

（用離子方程式表示）。

答案：2SOM+0?——2SOf

解析：反應(yīng)在敞口容器中進(jìn)行,SO［很容易被空氣中氧氣氧化,離子方程式為

-

2501+02=-2S0。

⑶研究發(fā)現(xiàn)，浸出液中含銀化合物總濃度與含硫化合物總濃度及浸出液pH的關(guān)

系如圖所示。

<

-.-

?

-3

與

空

送

套

戲

代

①pH二10時(shí)，含銀化合物總濃度隨含硫化合物總濃度的變化趨勢(shì)

是；解釋①中變化趨勢(shì)的原

因:。

②pH-5時(shí),含銀化合物總濃度隨含硫化合物總濃度的變化與pH-10時(shí)不同，原囚

是O

答案:①含銀化合物總濃度隨含硫化合物總濃度的增大而增大浸出液中dsor）

增大,使浸出反應(yīng)的平衡正向移動(dòng)②pH較小時(shí),SOg與H'結(jié)合生成HS03或乩S0”

赤泥

.+.

WM|W

硫酸

NaOH草酸空氣CO,濃鹽酸氨水

產(chǎn)型晨瑚T沉思化

NH』'Ca

凝通襁&I曲！一sc

水相”還原—水解卜底麗一rio,

|濾液

鐵粉越翻一綠磯、硫酸鋁

已知:該工藝條件下，溶液中相關(guān)離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表:

離子beFe"A產(chǎn)TiO2*

開始沉淀pH7.01.93.00.3

完全沉淀pH9.03.24.72.0

⑴基態(tài)Sc原子的價(jià)電子排布式為o

答案：3d'4s2

2

解析：Sc為21號(hào)元素，基態(tài)Sc原子的價(jià)電子排布式為3d'4se

⑵〃沉淀轉(zhuǎn)化”過程中，需加入過量的草酸，其原因是。

答案：使氫氧化銃轉(zhuǎn)化為草酸銃的平衡正向移動(dòng)提高沉淀轉(zhuǎn)化率

解析：“沉淀轉(zhuǎn)化”過程中存在平衡Sc(OH)3ns產(chǎn)+30H,該過程中需加入過量的

草酸，其原因是草酸與0H反應(yīng),0H濃度減小，使氫星化銃轉(zhuǎn)化為草酸銃的平衡正向

移動(dòng)，提高沉淀轉(zhuǎn)化率。

⑶"焙燒〃過程中，生成Sc?。,的化學(xué)方程式為。

答案：2SC2(C204)3+302—2SC203+12C02

解析：由題給流程圖可知，"沉淀轉(zhuǎn)化〃過程中Ss(0H)3轉(zhuǎn)化為Sc式C。｝,〃焙燒"

過程中Sc2(CO),轉(zhuǎn)化成ScO和二氧化碳，反應(yīng)中碳元素化合價(jià)升高，則空氣中氧氣

!

參與反應(yīng)，氧元素化合價(jià)降低，化學(xué)方程式為2SC2(C2O..)3+3O2----2Sc-a+l2CCU

⑷常溫下，三價(jià)Sc的幾種存在形式與氟離子濃度的對(duì)數(shù)［lgc(F)］、pH的關(guān)系如

圖1所示。已知c(F)=5X10:mol?L1"調(diào)pH"過程中控制pH=4.0,則調(diào)節(jié)pH

后三價(jià)Sc的存在形式為(填化學(xué)式)。

圖1

答案：SCF3

解析:已知*F)=5XIO"mol?解則1gc(F)=-3.3；"調(diào)pH"過程中控制pH=4.0,

由題圖1可知，此時(shí)三價(jià)Sc的存在形式為SCF3O

⑸"脫水除鍍〃過程中，復(fù)鹽3NHO-ScF「磯0分解得到ScF：“某固體樣品質(zhì)量

與溫度的關(guān)系如圖2所示。加熱至380~400°C產(chǎn)生白煙,400℃以上質(zhì)量不再改

20030038040(177T

圖2

答案：6

解析：由題意可知,加熱至3