1、专题专题 突 破 之化工流程试试 题题 化工流程 1.流程图图特点 ？ 2.设问设问 方式？ 3.必备备的知识识点？ 4.您最纠结纠结 的点是什么？ 知彼知己百战战不 殆 化工流程 经经典例题赏题赏 析 1、以废废旧锌锰电锌锰电 池初步处处理分选选出的含锰废锰废 料（MnO2、MnOOH、MnO及少 量 Fe、Pb等）为为原料制备备高纯纯MnCl2xH2O，实实现现锰锰的再生利用。其工 作流程 如下： 资资料aMn的金属活动动性强于Fe； Mn2+在酸性条件下比较稳较稳 定，pH高于5.5时时易被O2氧化。 资资料 b 生成氢氢氧化物沉淀的pH Mn(OH)2Pb(OH)2Fe(OH)3 开始
2、沉淀时时8.16.51.9 完全沉淀时时10.18.53.2 注：金属离子的起始浓浓度为为0.1 molL-1 （1）过过程 的目的是浸出锰锰。经检验滤经检验滤 液1中含有的阳离子为为Mn2+、Fe3+、 Pb2+和H+。 MnO2与浓盐浓盐 酸反应应的离子方程式是 。 检检验验滤滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现现象是：取少量滤滤液1于试试管中，滴入铁铁 氰氰 化钾钾溶液，无蓝蓝色沉淀生成；另取少量滤滤液1于试试管中， 。 Fe3+由Fe2+转转化而成，可能发发生的反应应有： a2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl b4Fe2+ + O2 + 4H+ = 2Fe3+ +
3、 2H2O c MnO2 + 4H+ + 2Fe2+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O 写出c的离子方程式： 或 。 MnOOH + 3H+ + Fe2+ = Mn2+ + Fe3+ + 2H2O （2）过过程的目的是除铁铁。有如下两种方法 ： 两种方法比较较，氨水法除铁铁的缺点是 。4 引入杂杂质质NH + . 氨水法：将滤滤液1先稀释释，再加适量10%的氨水，过滤过滤 。 .焙烧烧法：将滤滤液1浓浓缩缩得到的固体于290焙烧烧，冷却，取焙烧烧物 。 已知：焙烧烧中发发生的主要反应为应为 2FeCl3 + 3O2 = 2Fe2O3 + 3Cl2，MnCl2和PbCl2不发发生变变化
4、。 氨水法除铁时铁时 ，溶液pH应应控制在3.25之 .5间 间。 补补全 中的操作： 加水 。溶解，过 过滤滤，再加盐盐酸酸化至pH小于5.5 3过过程 的目的是除铅铅。加入的试剂试剂 是 锰锰 。 4过过程所得固体中的x的测测定如下：取m1 g样样品，置于氮气氛围围中 加热热至失去全部结结晶水时时，质质量变变为为m2 g。则则x= 7(m。 -m )/m 122 2. 2015-27（I）（14分）硼及其化合物在工业业上有许许多用途。以铁铁硼矿矿（ 主 要成分为为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和 SiO2等)为为原料制备备硼酸(H3BO3
5、)的工艺艺流程如图图所示： 2利用 的磁性，可将其从“浸渣”中分离。 3“净净化除杂杂”需先加H2O2溶液， 然后再调节调节溶液的pH约为约为5 。 2. 2015-27（I）（14分）硼及其化合物在工业业上有许许多用途。以铁铁硼矿矿（主要成分为为 Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为为原料制备备硼酸 (H3BO3)的工艺艺流程如图图所示： （写出两条）。 （2）利用 的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还还剩余的物质质是 （写化学式） 回答下列问题问题： （1）写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应应的化学方程式 。为为 提高浸
6、出速率，除适当增加硫酸浓浓度外，还还可采取的措施有 减小铁 铁硼矿矿粉粒径、提高反应应温 度 Fe3O4 SiO2和CaSO4 2. 2015-27（I）（14分）硼及其化合物在工业业上有许许多用途。以铁铁硼矿矿（主要成 分 为为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为为原 料制 备备硼酸(H3BO3)的工艺艺流程如图图所示： 回答下列问题问题 ： 要还还原剂剂， 其 将Fe 2+氧化为为Fe3+ 使Al3+与Fe3+形成氢氢氧化物而除去 3“净净化除杂杂”需先加H2O2溶液，作用是 。 然后再 调节调节溶液的pH约为约为5，目的是 。
7、 （七水）硫酸镁镁 4“粗硼酸”中的主要杂质杂质是 （填名称）。 5以硼酸为为原料可制得硼氢氢化钠钠（NaBH4），它是有机合成中的重 电电子式为为 。 2. 2015-27（I）（14分）硼及其化合物在工业业上有许许多用途。以铁铁硼 矿矿 （主要成分为为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还还有少量Fe2O3、FeO、CaO、 Al2O3和SiO2等)为为原料制备备硼酸(H3BO3)的工艺艺流程如图图所示： 回答下列问题问题： （6）单质单质硼可用于生成具有优优良抗冲击击性能硼钢钢。以硼酸和金属镁为镁为原料 可 制备单质备单质 硼，用化学方程式表示制备过备过程 _。 3. 氧化锌为锌为 白色粉
8、末，可用于湿疹、癣癣等皮肤病的治疗疗。纯纯化工业级业级 氧化锌锌(含有Fe() ， Mn()，Ni()等杂质杂质)的流程如 下 : 提示：在本实验实验条件下，Ni()不能被氧化；高锰锰酸钾钾的还还原产产物是 MnO2 回答下列问题问题: (1)反应应中除掉的杂质杂质离子是 ， 发发生反应应的离子方程式 为为 Fe2+和Mn2+ 4232 MnO +3Fe2+7H O=3Fe(OH) +MnO +5H+ 422 2MnO +3Mn2+2H O=5MnO +4H+ 加高锰锰酸钾钾溶液前，若pH较较低，对对除杂杂的影响是 铁铁离子和锰锰离子不能生成沉淀，从而无法除去铁铁和锰杂锰杂 质质 工业业 Zn
9、O 稀硫酸 调调pH约为约为 5 浸出液 适量高锰锰酸钾钾溶 液 过过 滤滤 滤滤 液 Zn 过滤过滤 滤滤液 Na2CO3 过滤过滤 滤饼滤饼 煅 烧烧 ZnO 3. 氧化锌为锌为 白色粉末，可用于湿疹、癣癣等皮肤病的治疗疗。纯纯化工业级业级 氧化锌锌(含有Fe() ， Mn()，Ni()等杂质杂质)的流程如 下 : 提示：在本实验实验条件下，Ni()不能被氧化；高锰锰酸钾钾的还还原产产物是 MnO2 工业业 ZnO 稀硫酸 调调pH约为约为 5 浸出液 适量高锰锰酸钾钾溶 液 过过 滤滤 滤滤 液 Zn 过滤过滤 滤滤液 Na2CO3 过滤过滤 滤饼滤饼 煅 烧烧 ZnO (2)反应应的反
10、应类应类型为为 置换换反 . 应应 过滤过滤得到的滤滤渣中，除了过过量的锌锌外还还有 镍镍存在 (3)反应应形成的沉淀要用水洗，检验检验沉淀是否洗涤涤干净净的方法是 取少量最后一次水洗液于试试管中，滴 。 入12滴稀盐盐酸，再滴入氯氯化钡钡溶液，若无白色沉 淀生成，则说则说明沉淀已经经洗涤涤干净净。 (4)反应应中产产物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2。取干燥后的滤饼滤饼 11.2g，煅烧烧后可得到 产产 品8.1g. 则则x等于 1。 6. As2O3在医药领药领 域有重要应应用。某含砷元素（As）的工业废业废 水经经如下流 程 转转化为为粗As2O3。 （1）“碱浸”的目的是将废废水
11、中的H3AsO3 和H3AsO4 转转化为为盐盐。H3AsO4 转转化 为为 Na3AsO4反应应的化学方程式是 342 （3）“沉砷”是将砷元素转转化为为Ca5(AsO4)3OH沉淀，发发生的主要反应应有 ： aCa(OH)2(s) Ca2+(aq) + 2OH(aq)H 0 454 3 b5Ca2+ + OH + 3AsO 3 Ca (AsO ) OH H 0 H3AsO。 4 + 3NaOH = Na3AsO4 + 3H2O （2）“氧化”时时，1 mol AsO 3转转化为为AsO 3至少需要O 0.5 mol。 研究表明：“沉砷”的最佳温度是85。 用化学平衡原理解释释温度高于85后
12、，随温度升高沉淀率下降的原因是 。 温度升高，反应应a平衡逆向移动动，c(Ca2+)下降，反应应b平衡逆向移动动，Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降 （4）“还还原”过过程中H3AsO4转转化为为H3AsO3，反应应的化学方程式是 。 H3AsO4 + H2O + SO2 = H3AsO3 + H2SO4 6.As2O3在医药领药领 域有重要应应用。某含砷元素（As）的工业废业废 水经经如下 流 程转转化为为粗As2O3。 （5）“还还原”后加热热溶液，H3AsO3分解为为As2O3，同时结时结 晶 得到粗As2O3。As2O3在不同温度和不同浓浓 度硫酸中的溶解度 （S）曲线线如右图图所示。
13、为为了提高粗As2O3的沉淀率，“结结晶 ” 过过程进进行的操作是 。 调调硫酸浓浓度约为约为 7 molL1，冷却至25，过过滤滤 abc （6）下列说说法中，正确的是（填字母）。 a.粗As2O3中含有CaSO4 b.工业业生产产中，滤滤液2可循环环使用，提高砷的回收率 c通 过过先“沉砷”后“酸化”的顺顺序，可以达到富 集砷元素的 目的 8.以废废旧铅铅酸电电池中的含铅废铅废 料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等） 和H2SO4为为原料，制备备高纯纯PbO，实现实现 铅铅的再生利用。其工作流程如下： 1过过程中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应应生成PbSO4的化学方程式是
14、 Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H_。 2O 2过过程中，Fe2+催化过过程可表示为为： i：2Fe2+ PbO2+4H+SO422Fe3+PbSO4+2H2O ii: 写出ii的离子方程式：。 下列实验实验 方案可证实证实 上述催化过过程。将实验实验 方案补补充完整。 a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2， 溶液变红变红 。 b.。 2Fe3+Pb+SO42=PbSO4+2Fe2 取a中红红色溶液少量，加入过过量Pb，充分反应应后，红红色褪去 。 （3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡： PbO（s）+NaOH（aq） NaHPb
15、O2（aq）， 其溶解度曲线线如图图所示。 过过程的目的是脱硫。滤滤液1经处经处理后可在过过程中 重 复使用，其目的是 AB (选选填序号)。 A减少PbO的损损失，提高产产品的产产率 B重复利用氢氢 氧化钠钠，提高原料的利用率 C增加Na2SO4浓浓度，提 高脱硫效率 （3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡： PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq）， 其溶解度曲线线如图图所示。 过滤过滤的目的是提纯纯，综综合上述溶解度 曲线线，简简述过过程的操作 。 将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加 热热至 110，充分溶解后，趁热过滤热过滤 ，冷却结结 晶， 过滤过滤 、洗
16、涤涤并干燥得到PbO固体 10.（2018年II）我国是世界上最早制得和使用金属锌锌的国家，一种以闪闪锌锌矿矿（ZnS，含 有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质杂质 ）为为原料制备备金属锌锌的流程如图图所示： 相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氢氧化物沉淀的pH范围围如下： 金属离子 Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+ 开始沉淀的pH1.56.36.27.4 沉淀完全的pH2.88.38.29.4 3溶液中的Cd2+可用锌锌粉除去，还还原除杂杂工序中反应应的离子方程式为为 。 4电电解硫酸锌锌溶液制备备单质单质 锌锌时时，阴极的电电极反应应式为为 ；沉积积锌锌后的电电解
17、 液 可返回 工序继继续续使用。 化工流程除杂方法总 结 1、涉及重要元素：铝铁硫氯氮，铬铅锰镍铜 2、物理性质：溶解度、熔沸点 3、化学性质：酸碱反应、氧化还原反应、沉淀反 应 4、操作：过滤 、（重）结晶、 化工流程试题特 点 1、有任务 2、有流程（框图式、文字描述式） 3、涉及化学反应原理、实验 基本操作、元素化 合 物知识、基本概念、计算等 4、易失分点： 流程理解、陌生方程式的书写、简答、计算 备战须备战须 知 1、思维大气-从宏观上把握任务和过程 2、理解到位-理解各操作的目的和原理 3、基础扎实-化学平衡原理、实验 基本操作、元素化合 物 知识、陌生方程式的书写、守恒法及关系式法进行计算 等 4、落笔仔细-注重答题细节 ，做到颗粒归仓
