新高考2024版高考化学一轮复习微专题小练习专练22化学工艺流程题

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已知：
回答下列问题：
（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为 （答出一条即可）。
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（H2SO5），1 ml H2SO5中过氧键的数目为 。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为 （H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱）；滤渣的成分为MnO2、 （填化学式）。
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn（Ⅱ）氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为 时，Mn（Ⅱ）氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn（Ⅱ）氧化速率减小的原因是 。
（5）“沉钴镍”中得到的C（Ⅱ）在空气中可被氧化成CO（OH），该反应的化学方程式为 。
（6）“沉镁”中为使Mg2＋沉淀完全（25 ℃），需控制pH不低于 （精确至0.1）。
2.[2022·北京卷]白云石的主要化学成分为CaMg（CO3）2，还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁，流程示意图如下。
已知：
（1）白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为
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________________________________________________________________________。
（2）NH4Cl用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。
备注：ⅰ.MO浸出率＝（浸出的MO质量/煅烧得到的MO质量）×100%（M代表Ca或Mg）。
ⅱ.CaCO3纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中CaCO3纯度。
①解释“浸钙”过程中主要浸出CaO的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②沉钙反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③“浸钙”过程不适宜选用n（NH4Cl）∶n（CaO）的比例为 。
④产品中CaCO3纯度的实测值高于计算值的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）“浸镁”过程中，取固体B与一定浓度的（NH4）2SO4溶液混合，充分反应后MgO的浸出率低于60%。加热蒸馏，MgO的浸出率随馏出液体积增大而增大，最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是________________________________________________________________________
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（4）滤渣C中含有的物质是 。
（5）该流程中可循环利用的物质是________________________________________________________________________
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3.[2022·山东卷]工业上以氟磷灰石[Ca5F（PO4）3，含SiO2等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）酸解时有HF产生。氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6，离子方程式为 。
（2）部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中，按物质的量之比n（Na2CO3）∶n（SiF eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(6)) ）＝1∶1加入Na2CO3脱氟，充分反应后，c（Na＋）＝ ml·L－1；再分批加入一定量的BaCO3，首先转化为沉淀的离子是 。
（3）SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) 浓度（以SO3%计）在一定范围时，石膏存在形式与温度、H3PO4浓度（以P2O5%计）的关系如图甲所示。酸解后，在所得100 ℃、P2O5%为45的混合体系中，石膏存在形式为 （填化学式）；洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水，原因是 ，回收利用洗涤液X的操作单元是 ；一定温度下，石膏存在形式与溶液中P2O5%和SO3%的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是 （填标号）。
A．65 ℃、P2O5%＝15、SO3%＝15
B．80 ℃、P2O5%＝10、SO3%＝20
C．65 ℃、P2O5%＝10、SO3%＝30
D．80 ℃、P2O5%＝10、SO3%＝10
图甲
图乙
4.[2022·河北卷]以焙烧黄铁矿FeS2（杂质为石英等）产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH4)) Fe（CN）6颜料。工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）红渣的主要成分为 （填化学式），滤渣①的主要成分为 （填化学式）。
（2）黄铁矿研细的目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）工序①的名称为________________________________________________________________________，
所得母液循环使用。
（5）沉铁工序产生的白色沉淀Fe eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(NH4)) 2Fe（CN）6中Fe的化合价为 ，氧化工序发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3·xH2O和（NH4）2SO4，所加试剂为 和 （填化学式，不引入杂质）。
专练22 化学工艺流程题
1．答案：（1）适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
（2）NA
（3）H2O＋Mn2＋＋HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(5)) ===MnO2＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋3H＋ Fe（OH）3
（4）9.0% SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn（Ⅱ）氧化速率
（5）4C（OH）2＋O2===4CO（OH）＋2H2O
（6）11.1
解析：在“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸（H2SO5），用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，发生反应H2O＋Mn2＋＋HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(5)) ===MnO2＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋3H＋，Fe3＋水解同时生成氢氧化铁，“沉钴镍”过程中，C2＋变为C（OH）2，在空气中可被氧化成CO（OH）。
（1）用硫酸浸取镍钴矿时，为提高浸取速率可适当增大硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积。
（2）（H2SO5）的结构简式为，所以1 ml H2SO5中过氧键的数目为NA。
（3）用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为：H2O＋Mn2＋＋HSO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(5)) ===MnO2＋SO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(4)) ＋3H＋；氢氧化铁的Ksp＝10－37.4，当铁离子完全沉淀时，溶液中c（Fe3＋）＝10－5 ml·L－1，Ksp＝c3（OH－）×c（Fe3＋）＝c3（OH－）×10－5＝10－37.4，c（OH－）＝10－10.8 ml·L－1，根据Kw＝10－14，pH＝3.2，此时溶液的pH＝4，则铁离子完全水解，生成氢氧化铁沉淀，故滤渣还有氢氧化铁；
（4）根据图示可知SO2的体积分数为0.9%时，Mn（Ⅱ）氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，由于SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn（Ⅱ）氧化速率；
（5）“沉钴镍”中得到的C（OH）2，在空气中可被氧化成CO（OH），该反应的化学方程式为：4C（OH）2＋O2===4CO（OH）＋2H2O；
（6）氢氧化镁的Ksp＝10－10.8, 当镁离子完全沉淀时，c（Mg2＋）＝10－5 ml·L－1，根据Ksp可计算c（OH－）＝10－2.9 ml·L－1，根据Kw＝10－14，c（H＋）＝10－11.1 ml·L－1，所以溶液的pH＝11.1。
2．答案：（1）CaMg（CO3）2 eq \(=====,\s\up7(煅烧)) CaO＋MgO＋2CO2↑
（2）①Ksp[Ca（OH）2]≫Ksp[Mg（OH）2]，在一定量NH4Cl溶液中，CaO先浸出 ②Ca2＋＋2NH3＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2NH eq \\al(\s\up1(＋),\s\d1(4)) ③2.4∶1 ④Ksp（CaCO3）