1、微题型76 原料的预处理与反应条件的控制工艺流程命题角度1原料的预处理12015全国卷，27(1)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程图如下所示： 回答下列问题：写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式：_。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有_(写出两条)。2稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如图：已知：废弃CRT荧
2、光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)成分含量/%Y2O3ZnOAl2O3PbO2MgO预处理前24.2841.827.811.670.19预处理后68.515.424.335.430.50试回答步骤中进行原料处理的目的为_。3(2020威海调研)碲(Te)位于元素周期表第A族，由该元素组成的物质可用作石油裂化的催化剂，电镀液的光亮剂，玻璃的着色材料，合金材料的添加剂等。碲化铜渣是电解精炼铜时产生的一种矿渣，其主要含Cu2Te、Au、Ag等，利用下列工艺流程可回收碲：已知：TeO2的熔点为733 ，微溶于水，可溶于强酸和强碱。(1)“酸浸1”需加热，加热的目的是_，“酸浸1”发生反应的氧
3、化产物是_(写化学式)。(2)“水浸”后“滤液1”的颜色是_。(3)从可持续发展意识和绿色化学观念来看，“滤渣2”进行酸浸的意义是_。4电解精炼铜的阳极泥中主要含Ag、Au等贵重金属。以下是从精炼铜的阳极泥中回收银、金的流程图：(1)铜阳极泥氧化时，采用低温焙烧而不采用高温焙烧的原因是_。(2)“浸金”反应中，H2SO4的作用为_，该步骤的分离操作中，需要对所得的AgCl进行水洗。简述如何判断AgCl已经洗涤干净？_。命题角度2核心反应与条件的控制5(2021天津质检)碳酸锂(相对分子质量为74)广泛应用于化工、冶金、陶瓷、医药、制冷、焊接、锂合金等行业。制备流程如下：已知：碳酸锂的溶解度(g
4、L1)见下表。温度/010203040506080100Li2CO31.541.431.331.251.171.081.010.850.72(1)硫酸化焙烧工业反应温度控制在250300 ，主要原因是_；同时，硫酸用量为理论耗酸量的115%左右，硫酸如果加入过多则_(填字母)。A增加酸耗量B增加后续杂质的处理量C增加后续中和酸的负担(2)水浸时，需要在搅拌下加入石灰石粉末的主要作用是_。(3)“沉锂”需要在95 以上进行，主要原因是_。过滤碳酸锂所得母液中主要含有Na2SO4，还可能含有_。6利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可
5、以制取多种化工试剂，以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程，回答下列问题：已知：浸出液中含有的阳离子主要有H、Co2、Fe2、Mn2、Al3、Mg2、Ca2等。沉淀中只含有两种沉淀。流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2开始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8(1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式为_。(2)加入NaClO3的作用是_。(3)加入Na2CO3调pH至5.2，目的是_；萃取剂层含锰元素，则沉淀的主要成分为_。(4)操作包括：将水层加入浓盐酸调整p
6、H为23，_、_、过滤、洗涤、减压烘干等过程。7(2019长春实验中学模拟)从古至今，铁及其化合物在人类生产生活中的作用发生了巨大变化。(1)古代中国四大发明之一的指南针是由天然磁石制成的，其主要成分是_(填字母)。aFe bFeO cFe3O4 dFe2O3(2)硫酸渣的主要化学成分为SiO2约45%、Fe2O3约40%、Al2O3约10%、MgO约5%。用该废渣制取药用材料红氧化铁的工艺流程如图(部分操作和条件略)：在步骤中产生的气体可能有_。在步骤操作中，要除去的离子之一为Al3。若常温时KspAl(OH)31.01032，此时理论上将Al3沉淀完全(Al3的浓度为105 molL1)，
7、则溶液的pH为_。步骤中，生成FeCO3的离子方程式是_。(3)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”，向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀，写出该沉淀的化学式：_。请用平衡移动的原理，结合必要的离子方程式，对此现象作出解释：_。(4)古老而神奇的蓝色染料普鲁士蓝的合成方法如图：反应的离子方程式是_。如今基于普鲁士蓝合成原理可检测食品中CN，方案如图：若试纸变蓝则证明食品中含有CN，请解释检测时试纸中FeSO4的作用：_。8四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3，Ti的最高化合价为4)作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如图：
8、(1)硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是_。(2)向滤液中加入铁粉，发生反应的离子方程式为_、_。(3)在实际生产过程中，向沸水中加入滤液，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。书写水解的离子方程式：_。(4)水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：_。(5)过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、_(填化学式)，减少废物排放。(6)A可用于生产红色颜料(Fe2O3)，其实验方法是：a5.56a kg A(摩尔质量为278 gmol1)溶于水中，加入适量氢氧化钾溶液恰好完全
9、反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；b再向红褐色胶体中加入33.36b kg A和1.12c kg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；c过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶液只有硫酸钾和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料_kg。9(2021重庆月考)铁红(Fe2O3)和钛白粉(TiO2)均为重要的墙面装修颜料。一种利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量Fe2O3)联合生产铁红和钛白粉的工艺流程如图所示。回答下列问题：(1)FeSO4溶液与NH4HCO3溶液的反应温度应控制在35 以下，其原因是_，该反应的离子方程式是_。(2)
10、TiO2转化为TiO(OH)2需要加热，加热的目的是_，该反应的离子方程式为_。(3)常温时，在生成的FeCO3达到沉淀溶解平衡的溶液中，测得溶液中c(CO)3.0106 molL1，pH为8.5，则所得的FeCO3中是否含Fe(OH)2？(列式计算)已知Ksp(FeCO3)3.01011，KspFe(OH)28.01016答案精析1Mg2B2O5H2O2H2SO42MgSO42H3BO3提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径2除去ZnO和Al2O3；富集稀土元素，降低后续耗酸量3(1)加快浸出速率CuSO4、TeO2(2)蓝色(或浅蓝色)(3)“滤渣2”经过酸浸可得到含CuSO4的滤液，并可达到回收
11、Au、Ag的目的，符合可持续发展意识和绿色化学观念4(1)高温焙烧时，生成的Ag2O又分解为Ag和O2(或2Ag2O4AgO2)(2)提供H，增强NaClO3的氧化性取最后一次洗涤液少许于试管中，滴入Ba(NO3)2溶液，若没有白色沉淀产生，则证明已经洗涤干净，反之，则需要继续洗涤5(1)温度低于250 ，反应速率较慢；温度高于300 ，硫酸挥发较多ABC(2)除去多余的硫酸，同时调整pH，除去大部分杂质(3)温度越高，碳酸锂溶解度越小，可以增加产率Na2CO3、Li2CO36(1)Co2O3SO4H=2Co2SO2H2O(2)将Fe2氧化为Fe3，便于后面调节pH时生成Fe(OH)3沉淀而除
12、去(3)使Fe3和Al3沉淀完全CaF2和MgF2(4)蒸发浓缩冷却结晶7(1)c(2)CO、SO25Fe22HCO=FeCO3CO2H2O(3)Fe(OH)3Fe33H2OFe(OH)33H，加入CuO与H反应生成Cu2和H2O，降低了H浓度，使得水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀(4)3Fe(CN)644Fe3=Fe4Fe(CN)63碱性条件下，Fe2与CN结合生成Fe(CN)64，Fe2被空气中O2氧化生成Fe3，Fe(CN)64与Fe3反应生成普鲁士蓝使试纸显蓝色8(1)TiO22H2SO4=Ti(SO4)22H2O(或TiO2H2SO4=TiOSO4H2O)(2)2Fe3Fe=
13、3Fe2Fe2H=H2Fe2(3)Ti44H2OTiO22H2O4H(或TiO23H2OTiO22H2O2H)(4)加水促进钛盐水解，加热促进钛盐水解，降低H浓度促进钛盐水解(5)H2O、FeSO4、H2SO4(6)(1.60a3.20b1.60c)9(1)减少NH4HCO3分解、减少Fe2水解Fe22HCO=FeCO3CO2H2O(2)促进TiO2水解，加快反应速率TiO22H2OTiO(OH)22H(3)Ksp(FeCO3)c(Fe2)c(CO)，故c(Fe2)1.0105 molL1，pH8.5，则c(OH)105.5 molL1，故c(Fe2)c2(OH)1016KspFe(OH)28.01016，故所得的FeCO3中无Fe(OH)2。