2024年高考化学考点：热点金属及其化合物制备流程（含答案）

微专题热点金属及其化合物制备流程(Li、Sr、Pb、Zn、Ti、Mo)

-2024年高考化学考点微专题

微专敢执卢金属及其化合物制备流程和、7，、施)

J考情分析)

(朋nCQ，含有少量Si,Fe、Ni,4等元素)制备LiMnd的流程如下:

硫酸MnC)2石灰乳BaS碳酸锂CO?和。2

滤渣电解废液

39-33-1

己知：Kp[Fe(OH)3]=2.8x10~,Ksp[Al(OH):i]=1.3xIO,KjNi(OH\]=5.5xIO%

回答下列问题：

(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为。为提高溶矿速率,可采取的措施(举1例)。

⑵加入少量MiQ的作用是o不宜使用耳5替代丽。2,原因是。

⑶溶矿反应完成后,反应器中溶液pH=4,此时c(%3+)=帆。//7；用石灰乳调节至2»=7,除去

的金属离子是。

(4)加入少量BaS溶液除去生成的沉淀有o

(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应

不断。电解废液可在反应器中循环利用。

(6)煨烧窑中,生成LiMn.0,反应的化学方程式是。

■1•

对比流程中第一种物质与产品，从对比中找出原

料与产品之间的关系，建酶程中原料转化为产

首尾分析法

品的基本原理以及分离除杂的方式，结合题问逐

T乍答.

截段分析法对于较复杂的采用截段，再进行整合。

--------------------------L.

“瞻前顾后’分析法在感中除了考虑将原料转化为产品，唠考虑

、副产品的循环使用，这类题常要瞻前又要顾反

一、锂的工业制备工艺流程图:

1.矿石提取傕工艺

信辉石希矿

碳酸林成品

-2•

2.盐湖卤水提取保工艺

盐湖卤水碳酸钠

乂分解热分解

重

锯

酸

油汉洒盐轼硝

置化化化

换'4钛钺酸酸酸

三、铅的工业制备工艺流程图:

•3•

烧结蜡烧-鼓风炉还原烧煤铅由煤工之示意图

四、钛的工业制备工艺流程图：

1.海绵钛冶炼工艺

用线还原四氯化钛（TiCQ制取金属钛的过程，是金属钛生产的主要方法之一。还原作业在高温、惰性气体

保护气氛中进行,还原产物主要采用真空蒸储法分离出剩余的金属镁和皈C3获得海绵状金属钛。其工艺

特征是在镁热还原笈。4结束后，便将热态还原产物在高温下直接转入真空蒸储分离金属镁和MgCl2，这是

镁热还原法工业化以来的重大技术进步。工艺流程如下：

•4•

TiCU

海绵钛呢

破碎、分级

成品海绵怏

2.蒯I(Ah)还原法

又称亨特(Hunter)法，是最早研究用来制取金属钛的方法,其流程图如下所示:

•5•

海绵钛

钠还原法的四氯化钛(TiCl)生产过程与镁热还原法完全相同。在惰性气氛保护下，用Nd还原7%%生产海

绵钛，它的主要反应为：

TiCl[+2Na=TiCl-2+2NaCl(1)

TiCl2+2Na^Ti+2NaCl(2)

TWCL,+4Na=Tt+ANaCl(3)

将制得的还原产物，用水洗除盐操作，最后进行产品后处理即得产品海绵钛。

按照还原过程进行的方式,钠法工艺可分为一段法和两段法。反应过程如果按照式(3)一次完成还原反应制

取海绵钛的工艺称为一段法。反应过程如果第一步按式(1)制取乃@2,然后第二步按式(2)继续将打。2还

原为海绵钛的工艺称为二段式。目前，两种方法在工业生产中均得到应用。

五、锌的工业制备工艺流程图：

•6•

wfcww£5

氯化钾♦尘

靖酢及爆小

量中.［中性发出］

ww«^—nfei

中浸潼

回收去渣网收

Cu、Cd

PKAgAu

fll尘<ZnOiI④

返中性侵出

黄海佚风法批铁,法办铁丁法

逐一步回收・依金■及勘

后髭算

展出融

返中性浸遗一步处理回收Zn及4

■化弊精r

加压,发

接出清

中和荒

|中X除Q卜

元京*

♦透步回收

有价金属

WMlIelttCuXdW

有价金・

b

海法炼锌不同工艺的假括原则流程图

•处理笫烧及虱化的原用博程图;b-处理融化林，丁的娘剜就程国

①、②、③.④一中浸液及高fll高点浸取液的不阿处理方法

六、铝的工业制备工艺流程图,

•7•

留酸附矿低品位伯矿含馅废杂物料鳏用耳精犷

]高纯致帝’钳或钳锭

成形烧结]

1____I

题目叵@)23.全国.统考高考真题)&T0是一种压电材料。以&sa为原料，采用下列路线可制备粉状

BaTiO3»

TiCl4

CO滤渣母液滤液

回答下列问题：

(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是。

⑵“焙烧”后固体产物有&S、易溶于水的&S和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式

为O

(3)“酸化”步骤应选用的酸是(填标号)。

a.稀硫酸b.浓硫酸c.盐酸d.磷酸

(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？，其原因是。

⑸“沉淀”步骤中生成BaTaO(GQ)2的化学方程式为。

(6)“热分解”生成粉状钛酸钢,产生的71gm0。=。

•8•

题目⑤（加23•山东济宁・统考三通）利用锢渣（主要成分SrSO”含少量CaCOs、Fe.,O3,Al2O-s.MgCO；杂

质），工业上制备超细碳酸锢的工艺如图所示：

气体1气体2

已知:“高温煨烧”得到的主要产物为锯的硫化物和一种可燃性气体。下列说法错误的是

A.“高温燃烧”过程中，产生可燃性气体与参加反应的SrSOq物质的量之比大于4：1

B.气体2通入CuSO」溶液产生黑色沉淀

C.“除镁钙”时控制温度95℃~100℃是为了降低氢氧化钙的溶解度,保证除钙效果

2+

D.“沉锢”的离子反应方程式为Sr+2HCO^=SrCO：il+HiO+CO2T

题目&〕（2（）23•山东聊城•统考二酒）从废铝催化剂（主要成分为Mos?,含少量SQ、CuFeS2.As.O^中回

收铝酸镂晶体的工艺流程如图所示：

滤渣1滤渣2水相有机相Mg（NHQAsO4沉淀

5

注:酸浸后铝元素以MoO^形式存在,溶液中某离子浓度＜10-mol-时,认为沉淀完全；常温下Ksp

[Fe（OH\3]=10-3&5,K/OMOH）/=下列说法错误的是

A.焙烧过程中被氧化的元素有M。、S、Fe

B.滤渣1的主要成分是SiO2

C.“调pH”过程中调节溶液的pH略大于2.83,可除去目标杂质离子

+

D.反萃取发生的离子方程式为MoOl+WH-4-H2O=MoO『+4NH；+2HQ

题目5（加23•山东•统考高考真题）盐湖卤水（主要含Na\Mg2\Li\CT、SO『和硼酸根等）是锂盐的重

要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2c。3的工艺流程如下：

盐酸HC1气体生石灰纯碱饱和Na2cO3溶液

含硼固体固体滤渣1滤渣nNaClLi2CO3

已知:常温下，右（。2c。3）=2.2x10-3。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。

-9•

57

X

8

20

)

•

苧12

记

二1.5

11.0

0-5020406080100

温度/9

回答下列问题：

⑴含硼固体中的B(OH)3在水中存在平衡：B(OH)3+HQUH++［3(OH)4「(常温下，K«=10'')；B

(OH)3与AfaOH溶液反应可制备硼砂NmBQ/OHh8Hd常温下,在O.lOmol-L硼砂溶液中，

闻O.5(OH)F水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和网OH)J,该水解反应的离子方程式为,

该溶液pH=«

(2)滤渣I的主要成分是(填化学式);精制I后溶液中ZT的浓度为2.0mol-LT,则常温下精制II

过程中CCT浓度应控制在mol-LT以下。若脱硼后直接进行精制I,除无法回收RQ外，还将

增加的用量(填化学式)。

(3)精制H的目的是；进行操作X时应选择的试剂是，若不进行该操作而直接浓缩，将导

致。

题目(加23.浙江.高考真题)某研究小组制备纳米赤。,再与金属有机框架(MOF))材料复合制备荧光

材料ZnO@MOF,流程如下：

NaOH溶液喇°如呷容夷善拌》.•迎今踊》(£-Zn(OH)2)承器烧->(纳米ZnO)且也(ZnO@MOF)

已知:①含锌组分间的转化关系：/泮等=Zn(OH)2等金［Zn(OH)/一

②£-Zn(OH)2是赤(OH%的一种晶型，39P以下稳定。

请回答：

(1)步骤I,初始滴入加SO」溶液时，体系中主要含锌组分的化学式是o

(2)下列有关说法不正确的是。

A.步骤1,搅拌的作用是避免反应物浓度局部过高，使反应充分

B.步骤I,若将过量NaOH•溶液滴入为SO」溶液制备e-Zrt(OH)2,可提高Z/zSOj的利用率

C.步骤H,为了更好地除去杂质，可用50℃的热水洗涤

D.步骤IU,控温煨烧的目的是为了控制ZnO的颗粒大小

(3)步骤in,盛放样品的容器名称是。

(4)用加和过量(NM)2c反应，得到的沉淀可直接控温煨烧得纳米加。，沉淀无需洗涤的

原因是______o

(5)为测鹿麻ZnO产品的纯度，可用已知浓度的EDT4标准溶液滴定为”。从下列选项中选择合理的

仪器和操作，补全如下步骤广”上填写一件最关键仪器,“(广内填写一种操作，均用字母表

示］。______

用(称量加。样品域一用烧杯()一用()一用移液管()一用滴定

管(盛装EDTA标准溶液，滴定Zn2+)

仪器：a、烧杯；6、托盘天平；c、容量瓶；d、分析天平；e、试剂瓶

操作：/、配制一定体积的ZM+溶液；外酸溶样品；限量取一定体积的Z疗+溶液；i、装瓶贴标签

(6)制备的赤。尸荧光材料可测浓度。已知加O@MOF的荧光强度比值与+在一定浓度

•10•

范围内的关系如图。

某研究小组取7.5x10-：力人血浆铜蓝蛋白(相对分子质量15X1()5),经预处理，将其中。Z元素全部转化

为+并定容至1L,取样测得荧光强度比值为10.2,则1个血浆铜蓝蛋白分子中含个铜原子。

荧光强

度比值

题目7(2023•江苏连云港•连云港高中校考模拟预测)以含铅废料(Pb、PbO、PbO?、PbSO”及炭黑等)制备

高纯Pb。。其流程如下：

FeSO4、H2SO410%NaOH

含铅

废料A粗PbO

滤液1滤液2

(1)酸浸时，在尸e?+催化下Pb和PbO?反应生成PbSO.1的离子方程式是.

(2)%"催化过程可表示为：

2++3+

i：2Fe+PbO>+4H+S(^~=2Fe+PbSOi+2H.,Oii：……

写出ii的离子方程式:。

(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：

PbO(s)+NaOH(aq)k=iMzHPbO2(aq),其溶解度曲线如图所示。

-

1

6

、

翅

谨

挺

£

o」

q

d

①转化过程中，选用10%NaOH溶液的原因是。

②滤液2中含有的阴离子有OH~、。

(4)结合上述溶解度曲线，设计利用粗PbO制备高纯PbO的方案：。(实验中可选用的试剂:

；10%NaOH溶液、35%MOH溶液、蒸储水)

・11.

(5)六方氧化铅晶体的结构如图所示。用碳原子代替氧原子和铅原子，即为六方金刚石。请在该图内用粗

线框出六方金刚石的一个晶胞，要求框线必须包含图中已有的一段粗线，且框出的晶胞体积最小。

OPb凿0

题目8@023.北京顺义・北京市顺义区第一中学校考模拟预测)钛白粉学名二氧化钛(T0)是性能最佳、

应用最广、用量最大的白色颜料。钛铁矿(FeTiO.)中往往含有&2O3、MgO、CaO、Al2O3.SEO?等杂质。

一种硫酸法钛白粉生产工艺如图：

加热

稀H2s。4铁粉

!|_.一c、'C，一定条件

钛铁矿一|磨矿11酸解还原|滤液结晶|滤液②水解|~-滤液③

Ti『「

滤渣①滤渣②沉淀③一“♦烧।_-钛白粉

已知：

①酸解后，钛主要以"OS。1形式存在。强电解质TVOSQi在溶液中仅能电离出SO『和一种阳离子。

②凡TEO,不溶于水和稀酸。

(1)写出基态7V原子的价层电子排布式o

(2)磨矿的目的是。

(3)滤渣①的主要成分是o

(4)酸解过程中，写出尸eTEO：,发生反应的化学方程式______。

(5)还原过程中，加入铁粉的目的是还原体系中的R?匚耳底究最佳反应条件，某实验室做如下尝试：

①在其它条件不变的情况下。体系中Fe(HI)含量随pH变化如图，试分析在pH介于4~6之间时，Fe(HI)

含量基本保持不变的原因：。

Fe(III)

含量

②保持其它条件不变的情况下，体系中属(III)含量随温度变化如图，551后，Fe(IH)含量增大的原因是

因为温度升高，Be?+易被体系中的氧化，写出反应的离子方程式。

■12­

Fe(lll)

含量

10205570T/℃

（6）水解过程是硫酸法制钛白工艺中的重要一步：

①水解过程中得到沉淀③的离子方程式为。

②一定量Fe2+的存在有利于水解工艺的进行，因此在水解之前，先要测定钛液中Fe2+的含量。实验室常

用酸性高锌酸钾溶液进行滴定，用离子方程式表示其原理。

题目8]（2023・山东・统考高考真题）盐湖卤水（主要含Na\Mg2\Li\CT、SO7和硼酸根等）是锂盐的重

要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备〃2c的工艺流程如下：

盐酸HC1气体生石灰纯碱饱和Na2cO3溶液

含硼固体固体滤渣I滤渣IINaClLi2cO3

已知:常温下，KULGCQ，）=2.2x10-3。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。

-

(

O

Z

H

M

O

O

D

囱

/

赵

犍

婉

⑴含硼固体中的B（OH）3在水中存在平衡：B（OH）3+H2OU"++[B（OH）J-（常温下，Ka=10-934）；B

（OH%与溶液反应可制备硼砂％2区。5（。切i8“2。。常温下，在0.10mol1T硼砂溶液中，

[8。式08）1-水解生成等物质的量浓度的5（。/）3和[3（0口）4「,该水解反应的离子方程式为,

该溶液以/=。

⑵滤渣I的主要成分是（填化学式）;精制I后溶液中"+的浓度为2.0mol-L,则常温下精制II

过程中。0丁浓度应控制在以下。若脱硼后直接进行精制I,除无法回收HQ外，还将

增加的用量（填化学式）。

（3）精制H的目的是；进行操作X时应选择的试剂是，若不进行该操作而直接浓缩，将导

致。

题目（2023•江西•统考:模）近日，西湖大学理学院何睿华课题组发现了世界首例具有本征相于性的光

阴极量子材料一一钛酸锯。某小组以钛铁矿为原料制备钛酸锯的流程图如下：

•13•

过量硫酸铁粉热水

SrCO3

国F圜也产国坪产座产次恒产野1皿

浸渣1滤渣2绿机滤液4气体

已知几种物质的主要成分如表所示。

物质成分

钛铁矿主要成分是FeTiO3,含少量SiO?、Fe-,O4等

浸液1Fe3\Fe2+.TiO2\H*、SO't

滤液2Fe2\TiO2\H\SC)t

滤液3Fei+.7Vo2+、H+、SO/

回答下列问题：

(1)“气体”分子的电子式为。

(2)为了提高“焙烧”速率，宜采取的措施有答一条合理措施即可)。从“滤渣2”中提纯铁粉的物理

方法是o

(3)“滤液2”和“滤液3”中浓度有明显变化的离子为(填离子符号)。设计简单实验检验滤液4含

有破+:。

(4)“热解”中主要反应的离子方程式为。用“热水”而不用常温水，其目的是。

(5)在“灼烧”中盛装其"(入的仪器是(填名称)。

(6)某钛铁矿中含钛元素的质量分数为s,100kg该钛铁矿经上述流程最终制得mg钛酸锯，则钛的收率

为%(提示:钛的收率等于实际钛产量与理论钛产量之比)。

题目II(2023.全国.高三专题练习)资源高效利用是化学生产中一直追求的目标，如图是综合利用电解精

炼铜的阳极泥提取金和制备Aga、PbSO4的工艺，其中阳极泥含铜、银、金、铅等单质。

(1)“酸浸”过程中应加入的酸的名称为，写出“酸浸”时铜元素参与反应的离子方程式:o

(2)“滤渣1”的成分除了人〃、人9、4。6?外,还有______(填化学式)。在这些滤渣中加入王水可将Au转

化成,实验室将王水换成盐酸和氯酸钠而杳溶液也可将金单质转化成相同的物质，请写出该

混合溶液溶金的化学方程式:o

(3)向“溶银液”中加入硫酸,经过滤、洗涤、干燥即可得到AgCl，检验AgCl是否洗涤干净的操作方法为

(4)硫酸铅可用于制造蓄电池,如图是研究小组应用铅蓄电池模拟工业生产的电化学装置，a、6、c、d四电

极均为惰性电极，甲装置电解质溶液为CuSO.、溶液，丙装置电解质溶液为KCI溶液，忽略气体溶解,当电

•14•

路中通过0.4mol电子时，丙装置阳极室溶液质量减少^g,向甲所得溶液中加入。期（OH）2c。3能使

溶液复原，则b电极的电极反应式为O

题目12（2023・河南•校联考模拟预测）某科研小组以钢铁厂烟灰（主要成分为ZmO,含少量OuO、MnO?、

FeO等）为原料制备活性氧化锌的生产流程如图所示，请回答下列问题。

氨水

滤渣1滤渣2

⑴“浸取”工序后得到的滤液1中主要的阳离子为［2n（n%）』+、［比（+配离子和NH：等,

则滤渣1的主要成分是（填化学式）。

（2）滤渣2主要是锌和铜，“除杂”中所发生反应的离子方程式为______。

（3）将碱式碳酸锌煨烧分解，可得到具有催化性能的纳米级活性赢瓦分解温度一般控制在600℃以下,

当分解温度大于600°。时,所制得的氧化锌催化活性反而下降，其原因是。

（4）已知：i.pH>11时,Zn（OH）2能溶于NaOH溶液；

ii.下表是常温下几种离子生成氢氧化物沉淀的pH：

Zni+Fe2+Fe3+Cu2+

开始沉淀的pH5.47.02.34.7

完全沉淀的pH8.09.03.16.7

若以钢铁厂烟灰为原料制备活性ZnO的实验方案设计如下:

烟灰2•。工:普滤液।上屋产，滤液2出/滤液3323也滤渣

小即现JTU.Wpn

干燥、加热土口

--------►…产品

①向滤液1中加入适量双氧水的作用是（用离子方程式表示），调pH加入的固体可以是,

（填化学式）。

②向滤液2中加入足量锌粉的目的是；向滤液3中加入l.OmoZZTMzOH溶液调节的pH范围为

•15•

1T（2023・江苏・统考二模）钛酸钢（BaTiO3）是制备电子陶瓷材料的基础原料。

（1）实验室模拟制备钛酸钢的过程如下：

H2c2O4氨水

BaCMaq)----草雕领钛酸钢

沉钛过滤

TiCl4(aq)----►

2+

已知：TiClt能水解生成TiO,TiO＞能进一步水解生成TiO,；BaTQ,能与浓硫酸反应生成TiO"。草

酸氧钛钏晶体的化学式为BaTEO（GCQ2-4H2。。

①7X/V）的存在形式（相对含量分数）与溶液pH的关系如图所示。“沉钛”时，需加入氨水调节溶液的

茶

会

酬

如

女

鞋

§

>

D

H

②由草酸氧钛根晶体（相对分子质量为449）煨烧制得钛酸钢分为三个阶段。

现称取44.9g草酸氧钛钢晶体进行热重分析,测得残留固体质量与温度的变化关系如图所示。C点残留

固体中含有碳酸钢和钛氧化物,则阶段〃发生反应的化学方程式为。

型

蜩44.9

眼

后37.7

及

画

®27.7

®23.3

80220470750

T/℃

③钛酸钢晶胞的结构示意图如图所示，其中与"4+紧邻的。2一构成的几何构型是,

•—Ti

O—Ba

0—0

（2）利用+将浅紫色7V+氧化为无色于礼w）的反应可用于测定钛酸钢的纯度。

①请补充完整实验方案:称量2.33g钛酸钢样品完全溶于浓硫酸后,加入过量铝粉,充分振荡，使其完全反

应（AI将TiO"转化为7V+）；______；将待测钛液转移到100mL容量瓶中后定容,取20.00mL待测钛液

于锥形瓶中，；记录消疯赢i的体积，重复滴定实验操作3次，平均消耗标准液19.50mL。（实验

时须使用的试剂有:稀硫酸、O.lOOOmol-L-1FeC73溶液、KSCN溶液）

②钛酸钢样品的纯度为（写出计算过程）。

•16•

题目IT.(|)23•河北秦皇岛•统考三槌)金属铝具有高强度、高熔点、耐腐蚀、耐研磨等优点，主要作为钢的添

加剂。工业上常用铝精矿(主要成分是Mbs2,含有少量CaO、SiOz等)制备金属铝,其中用氧化焙烧法提

取金属铜的工艺流程如图所示。

空气氨水Na2cOaHCI

||„|..I

.精矿滤渣沉淀"溶声'夜雪丽jH2Mo04系列操作》Mo

尾气滤液①滤渣②

(NH4)2MOO4

已知:①焙烧后可得MOC>3、铝酸钙(CaMoOj和SiO?的混合物;其中，Mo。：,微溶于水和冷的稀酸，可溶

于氨水，高温易升华；CWWoO1不溶于氨水。

②钥酸(HJVfoQ)微溶于冷水，能溶于热水。

回答下列问题：

(1)在周期表中，钥位于第五周期且与铭同族。基态铝原子的价电子排布式为，它的核外电子有

种不同的空间运动状态。

(2)若焙烧的主要产物为Mo。,,则主要反应的化学方程式为;铝的提取率与焙烧的温度关系曲线

如图所示,造成曲线变化的可能原因是。

(3)其他条件一定时，铜的浸出率与氨浸温度和时间如图,“氨浸”条件宜采用，涉及的离子方程式

为o

%

%、

80树

#、-

75汨

田

-财

羽

70就

寐-

6560708090温度/%：

(4)“沉淀转溶”过程所得滤渣②的成分为(填化学式)。

(5)铝电池未来有可能代替锂电池，成为动力电池的霸主。镁车目蓄电池的总反应为xMg+Mb3sl

矍3人@儿@&,则该电池放电时的正极反应为。

(6)金属铝的晶胞结构如图所示，若晶胞中两个铝原子的最小核间距为emm,则铝晶体的密度为

9・*-3(用乂表示阿伏加德罗常数的值)。

•17•

微专敢执克金属及其化合物制备流程和、7公施)

J考情分析)

住真1方

题目I(加23•全国•统考高考真题)〃M如。,作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱镒矿

(朋nCQ，含有少量Si,Fe、Ni、4等元素)制备LiMnQ,的流程如下：

硫酸MnC)2石灰乳BaS碳酸锂CO?和。2

滤渣电解废液

39-33-1

己知：Kp[Fe(OH)3]=2.8x10~,Ksp[Al(OH):i]=1.3xIO,Kap[Ni[OH\]=5.5xIO%

回答下列问题：

(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为。为提高溶矿速率,可采取的措施(举1例)。

⑵加入少量MiQ的作用是。不宜使用耳5替代两。2,原因是。

⑶溶矿反应完成后,反应器中溶液pH=4,此时c(%3+)=moZ/T；用石灰乳调节至以八7,除去

的金属离子是。

(4)加入少量BaS溶液除去M2+,生成的沉淀有o

(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应

不断。电解废液可在反应器中循环利用。

(6)煨烧窑中,生成LiMn2O,反应的化学方程式是。

【答案】(1)MnCO,+H2SO^MnSO^H,O+CO2T粉碎菱绘矿

(2)将"2+氧化为尸e"尸e"可以催化HQ?分解

(3)2.8x10-9力产

⑷BaSO」、NiS

2++

(5)Mn+2H2O----H21+MnO>l+2H加入痴(。以打

•1•

⑹2"QQ；+8AmO?---4LiMn.,Ol+2CO,]+O>]

【解析】根据题给的流程，将菱镒矿置于反应器中，加入硫酸和MnO2，可将固体溶解为离子，将杂质中的

2+i+

Fe、Nt、Al等元素物质也转化为其离子形式，同时，加入的MnO2可以将溶液中的Fe氧化为Fe；随后

将溶液pH调至制约等于7,此时，根据已知条件给出的三种氢氧化物的溶度积可以将溶液中的⑷+沉淀

出来;随后加入RaS,可以将溶液中的N声沉淀,得到相应的滤渣:后溶液中含有大量的Mn2+,将此溶液

置于电解槽中电解,得到MnO.2，将MiQ与碳酸锂共同煨烧得到最终产物LiMn.2O„

(1)菱镒矿中主要含有砺加入硫酸后可以与其反应，硫酸溶矿主要反应的化学方程式为：砺83

+H2so产MnSOA+H2O+CO，T;为提高溶矿速率,可以将菱镒矿粉碎;故答案为：MnCO-,+H2SOA=

MnSOi+H2O+CCM、粉碎菱锦矿。

(2)根据分析，加入Mi。?的作用是将酸溶后溶液中含有的Fe2+氧化为居3+,但不宜使用耳。2氧化Fe2+,

因为氧化后生成的Fe3+可以催化国。2分解，不能使溶液中的Fe2+全部氧化为Fe3+:故答案为:将Fe2+氧

化为尸e3+、&3+可以催化出。,分解。

⑶溶矿完成以后，反应器中溶液p"=4,此时溶液中c(OW)=1.0x馆o’/T,此时体系中含有的

3+3+

c(Fe)="xlofmoZ/T,这时，溶液中的c(Fe)小于LOx认为尸.+已经沉淀

cyOH)

完全;用石灰乳调节至pH”7,这时溶液中c(OH")=1.0XlO-mHZT,溶液中c(Af+)=1.3xIO-12

mol-U1,C(M2+)=5.5xc(4")小于LOX1(T)人户+沉淀完全，这一阶段除去的金属离子

是⑷"；故答案为:2.8xICT'加"。

(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,此时溶液中发生的离子方程式为Ba2++S2-+Ni-++SO2r=BaSO.l

+NiSI,生成的沉淀有BaSO,、NiS.

电解

(5)在电解槽中，儿加2+发生反应生成八仇。2,反应的离子方程式为防^++2科。——a2T+MiCy+2H+；电

解时电解液中Mn1+大量减少，大量增加,需要加入由(OH),以保持电解液成分的稳定；故答案为：

电解

i++

Mn+2H,O---H.,]+MnO2l+2H,加入Mn(OH%。

(6)燃烧窑中由Q与乙心。。,发生反应生成〃用出反应的化学方程式为2〃2c5+8A仇Q

邃烧4。跖1。1+2。0弁+0/；故答案为：2)2。。,+8MI。?找童加Qi+ZCST+O立。

•2•

fili7畸

一、锂的工业制备工艺流程图:

1.矿石提取“艺

糕辉石特矿

2.盐湖卤水提取锂工艺

盐湖卤水碳酸钠

二、锢的工业制备工艺流程图:

•3•

乂分热解

重解分

珞

酸

钠

置

换

二

话

历

凹

三、铅工业制备工艺程图

的