剖析02 原料的预处理-备战2025年高考【化学工艺流程】考点剖析与 对点精练（全国通用）

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1、固体原料粉碎或研磨、液体原料雾化
【例1】（2024·广西玉林·一模）钴在新能源、新材料、航空航天、电器制造领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
回答下列问题：
(1)“酸浸”前，需将废渣磨碎，其原因是 。
【例2】（2024·河北·模拟预测）是一种重要的化工原料，可用于制革，印染等工业。
(1)以铬铁矿(主要成分为，还含有等)为原料制备的工艺流程如图。
①焙烧时将矿料磨碎且气体与矿料逆流而行，其目的是 。
【例3】（2024·贵州遵义·一模）选择性催化还原反应(SCR)被广泛用于燃煤电厂尾气的脱硝。为了回收废SCR催化剂(含、、等)中的金属资源，某研究团队开发了如下工艺：
已知：
①是酸性氧化物；是两性氧化物，不易在稀酸溶液中溶解。
②晶体100℃开始升华，189.5℃分解，溶液具有一定的挥发性。
回答下列问题：
(1)为了提高“酸浸1”速率，对废SCR催化剂“预处理”的方法是 (写一点即可)。
(2)“酸浸1”中浸取温度对钒、钨和钛浸出率的影响如图所示，90℃以后钒的浸取率下降的可能原因是 。
(3)经检测，含钒滤液中主要存在，则“酸浸1”中发生反应的离子方程式为 。
2、焙烧、灼烧、煅烧
【例1】（2024·浙江杭州·模拟预测）氧化钇(Y2O3)是一种重要的非线性光学材料。某团队设计了如下路线，利用含钇矿石(其主要成分为CaF2、YF3及少量SiO2、MgF2)制备氧化钇：
已知：①SiF4水解生成硅酸和氟硅酸(H2SiF6)；
回答下列问题：
(1)在焙烧时，能提高转化效率的措施有 (写出两条)。
(2)将含钇矿石与浓硫酸在回转炉中焙烧，尾气中主要有 和SiF4。
【例2】（2024·安徽阜阳·模拟预测）水合氧化铁(FeOOH)可用作净水剂和无机颜料等，利用硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3、Fe3O4及杂质SiO2等)制备FeOOH工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“还原焙烧”时，焦炭发生的总反应可表示为，焦炭的主要作用为 和 ；“酸浸”时，稀硫酸需过量10%并适当延长浸取时间，其目的是 。
(2)“煅烧”时反应的化学方程式为 。
【例3】（2024·福建厦门·模拟预测）以硫铁矿(主要成分为，含少量)为原料制备和软磁性材料的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)焙烧后得到的固体的主要成分为，则焙烧过程中发生反应的化学方程式为 。
(2)试剂X是 (填化学式)。
(3)焙烧产生的会污染环境，可用足量的浓氨水吸收，反应的离子方程式为 。
3、浸取
浸出率：是指固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。
提高浸取率的措施：①将矿石研成粉末，提高接触面积；
②搅拌，使反应更加充分；
③当增大酸的浓度；
④加热；
⑤延长浸出时间
【例1】（2024·安徽·一模）五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。从废钒催化剂中(含有、、、、、等)回收钒，既能避免对环境的污染，又能节约宝贵的资源。回收工艺流程如下：
已知：
①“酸浸”时，和先与稀硫酸反应分别生成和。
②有机萃取剂萃取的能力比萃取的能力强。
③溶液中与可相互转化：，且为沉淀。
(1)“酸浸”时，加快浸出速率的措施有 (回答一条即可)；参与反应的离子方程式为 。
(2)滤渣2的主要成分有 ；
【例2】（2024·海南·高考真题）锰锌铁氧体()元件是电子线路中的基础组成部分。某实验室利用废弃电子产品中的锰锌铁氧体制备、ZnO和，可用于电池，催化剂等行业，其工艺流程如下：
回答问题：
(1)氨浸的作用是将 元素(填元素符号)有效转移到水溶液中。
(2)煮沸含有配合物的溶液B，产生混合气体，经冷凝后所得溶液可循环用于氨浸，该溶液是 。
【例3】（2024·广西·模拟预测）某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
已知：常温下，。回答下列问题：
(1)基态C原子的价电子排布式为 。
(2)“酸浸”步骤中，可提高含钴废渣浸出率的措施有 (写出一种)。
(3)“浸出渣”的主要成分为 (填化学式)。
1．（2024·江苏扬州·模拟预测）铁红(Fe2O3)是一种用途广泛的颜料，用某烧渣(主要成分为Fe2O3，含少量SiO2)制备铁红的流程如下：
(1)“焙烧”时，CO将Fe2O3还原为FeO，该过程中参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比是 。
(2)“酸浸”时，提高漫出率的措施有 (写出一点即可)，生成Fe2+的离子方程式为 。
2、（2024·山东滨州·模拟预测）是接触法制硫酸的催化剂。工业上用钒炉渣(主要含有，还含有少量、等杂质)制备的流程如图。
回答下列问题：
(1)为加快钒炉渣的焙烧速率，可采取的措施有 (写一条即可)，“焙烧”的目的是将转化为可溶性的，写出该反应的化学方程式 。
(2)“水浸”后，浸出渣的主要成分为 (填化学式)。
(3)在焙烧的过程中，固体残留率()随温度变化的曲线如图。210℃时，剩余固体物质的化学式为 ；产生气体的空间结构为 。
3．（2024·江西赣州·模拟预测）高纯二硫化钼（）粉体被誉为“固体润滑剂之王”。一种利用钼精矿（主要成分为，含少量MgO、、等杂质）制备高纯的工艺流程如下：
已知：在温度高于650℃时易升华，不溶于水，能溶于氨水和强碱；在强碱溶液中和许多金属氧化物反应生成钼酸盐和多钼酸盐。
回答下列问题：
(1)“焙烧”过程中钼元素转化为钼焙砂（），写出发生反应的化学方程式为 。避免产生的气体对环境造成污染，可以在钼精矿中加入 固体（填标号）。
A．NaOH B．CaO C．
(2)工业上控制“焙烧”过程温度为600℃的原因是 。
(3)“水洗”的目的是 。
(4)“氨浸”过程中主要产物为，不用氢氧化钠溶液进行浸取除防止引入，还可能的原因是 。
(5)“转化”过程生成，发生反应的化学方程式为 ；可以循环利用的一种物质是 （填化学式）。
4．（2024·四川成都·模拟预测）菱锰矿主要成分为、、和少量，一种利用该矿石制取高纯二氧化锰的工艺流程如图所示：
已知：常温下，的，；。回答下列问题：
(1)“研磨”的目的是 。
(2)“氯化焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为 。
(3)分析下列图1、图2、图3，氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是：焙烧温度为 、氯化铵与锰矿粉的质量之比为 、焙烧时间为 。

(4)“浸出”后的浸渣的主要成分有铁的氧化物、、 (填化学式)。
(5)若“沉锰"后所得滤液中、，此时溶液中 (保留2位有效数字)。
(6)检验“沉锰”后得到的沉淀洗涤干净的方法是 。
(7)氧化焙烧是在空气中进行，写出“氧化焙烧”反应的化学方程式： 。
(8)请从流程经济效益角度出发，提出一个充分利用气体A和气体B的方案： 。
5．（2024·广东东莞·模拟预测）金属铬主要用于不锈钢、电镀和金属陶瓷等工业生产，工业上常用铝热法制备金属铬。由铝铬铁矿(主要成分是，含有少量的、、等杂质)制备金属铬的工艺流程如图。
(1)中的化合价为 ，“焙烧”前，将铝铬铁矿粉碎，其目的是 。
(2)已知水浸取液中含有等离子，“焙烧”时，和分别发生反应的化学方程式为 、 。
(3)“浸渣”的主要成分为 (填化学式，下同)，“滤渣”的主要成分为 。
6．(2024·重庆模拟预测)锌烟灰是铅、锌及钢铁冶金过程中的一种中间产物，主要成分是ZnO、PbO、FexO，还含有少量的Mn、Cu、F等元素。现以锌烟灰为原料制备碱式碳酸锌[ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O]的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)“浸出”时，氧化锌发生反应的离子方程式为____________________________。
(2)浸出渣的主要成分是__________。
(3)“除氟”时，使用过量硫酸钙的目的是______________________。
(4)“氧化”时，过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]将Fe2＋转化为Fe3＋，将Mn2＋转化为MnO2沉淀，其中Mn2＋发生反应的离子方程式为_________________________________________；再通过NH4HCO3调节溶液的pH＝______，可使铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀。
{已知：①c(Fe3＋)≤10－5 ml·L－1时，铁元素沉淀完全；②Ksp[Fe(OH)3]＝10－38}
(5)“沉淀”时，温度控制在46 ℃左右，不宜过高的原因可能是_________________(合理即可)。
方法
思考角度
固体原料粉碎或研磨、液体原料雾化
将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分。
目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等
增大接触面积的方法：固体——粉碎、研磨；
液体——喷洒；
气体——用多孔分散器等
方法
思考角度
焙烧
反应物与空气、氯气等氧化性气体或其他添加进去的物质（如硫酸）发生化学反应（所以焙烧分为氧化焙烧、硫酸化焙烧和氯化焙烧等）。以气固反应为主，为避免物质融化反应温度一般低于熔点，在500～1500℃之间。使用专门的化工装置如沸腾炉、焙烧炉等。焙烧的目的主要有：
①除去硫、碳单质；
②有机物转化、除去有机物；
③高温下原料与空气中氧气反应，金属元素被氧化为高价态氧化物或高价态化合物；
④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等。
工业上可以通过增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等来提高焙烧效率。
灼烧
物质在高温条件下发生脱水、分解、挥发等化学变化的过程。反应温度在1000℃左右，使用的仪器比较多样如煤气灯、电炉等。灼烧海带、颜色反应、焰色试验、灼烧失重、灼烧残渣等。
煅烧
反应物受热分解或发生晶形转变，为避免融化温度低于熔点，但大多高于1200℃。如煅烧石灰石、生产玻璃、打铁等，使用的化工设备如回转窑。煅烧的目的主要有：
改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。
方法
思考角度
酸浸
①溶解转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的；
②去氧化物(膜)；
③抑制盐类的水解；
碱溶
①除去金属表面的油污；
②溶解两性化合物(Al2O3、ZnO等)，溶解铝、二氧化硅等；
水浸
与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中；
醇浸
提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物；