2024山东化学高考复习5 化学工业流程

专题5化学工业流程

五年高考

真题赏析

（2022山东,17,13分）工业上以氟磷灰石［Ca5F（PO4）3，含SiO,等杂质］为原料生产磷酸和石膏，工

艺流程如下:原料成分目标产物

硫酸与氯磷灰石反应生成

CaSOv113POVHF,HF将磷酸提取线

SiO,转化为二元强酸H/SiFc,

释放出的尾气为HF

回答下列问题：石膏生成线

（1）酸解时有HF产生。氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸&SiF6,离子方程式为

乩与《为二元强酸,与Naco3转化为Na^iF6沉淀

O2

（2）部分盐的溶度积常数见下表。精制I中，按物质的量之比鹿（Na2co3）：n（SiFD=1：1加

入Na2cO3脱氟，充分反应后，c（Na+）mol•Li；再分批加入一定量的BaCO-首

-----二b'

BaSiF6Na2SiF6CaSO4BaSO4

K*1.0x10-64.0x1O-69.0x10,,l.OxlO'10

（3）S0；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工、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脱得石膏结晶转化的是（填标号）。

24040

■\：：：...............

11111111

3511tli1

1\1/

2001l1il

；XCaS0430

111//:CaSO•().5H,0

..1604

25X11\111111

CaSO-

4•、、，1...............................................................

.120—20_____4____4_____bk.____1______i.____A______i______t______

Illi

1---------------------------------।•••

.80•------------।•15~"T-

■CaSO•2H,()10

404、：、、:：

CaSO4j2H,0X

•lllX5••-••--「一二「-

'•;••\

00

01020304060051015202530354045

PR%I*%

图甲图乙

A.65霓.P2O5%=15、S()3%=15B.80B,P205%=10,S03%=20

C.65C.P20,%=10.S03%=30D.80工h2。5%=10、S()3%=10

解题思路①酸解、过滤后得到粗磷酸和CaSO”,结合问题⑴可知,酸解时硫酸与CasF(PO4)3反应生成

H3P。4、CaSCKHF部分HF与SiO2反应生成二元强酸也价6。

②通过题表中给出的Kp可知,Na2c。3脱氟的原理是NazSiF6难溶于水;然后加入BaC03通过沉淀的转

化，继续除杂。

③数形结合,利用数学坐标系知识，从"横坐标、纵坐标”所表示的物理量，结合图中"线"，分析图中某

"点"的意义。

解析

国硫祗为■确商「三元通南£§耳二

CaSO.的饱和溶液的混合物

\----------1------------------------------------------------->

硫酸尾

溶液气

粗

酸

磷

磷

氟磷过一

解

酸

灰石滤酸

滤渣

洗涤液X-石膏

(l)H2SiF6为二元强酸，故反应的离子方程式为6HF+SiO2===2H*+Si哈+2H2O。

(2)精制I中，按物质的量之比n(Na2co3)：n(SiFf)=1：1加入Na2c。3脱氟，反应的化学方程式为

H2SiF6+Na2CO3—NazSiFel+COzT+HzO,析出NazSiFe的溶液是饱和溶液，存在Na2SiF6(s)=

2Na+(aq)+Si瞪(aq),则NazSiF6的溶度积Ksp=c2(Na+>c(SiF约=4c3(SiF约，结合题表中数据

知,c(SiF/)=mo卜1/1=1.0x10-2mol-L/i,故c(Na+)=2c(Si理)=2.0x10-2molLI;同时溶液中还有硫

酸钙的饱和溶液厕c(Ca2+)=c(S0幻=49.0x10"mol-Li=3.0xlO-2molU;再分批加入一定量的BaCO3,

当BaSiFe沉淀开始生成时,c(Ba2+)=«荷/mol-L^l.OxlO'4molL1,当BaS04沉淀开始生成

时,c(Ba2+)=.崇算；mol-Li«3.3xlO-9mo卜L”,因此，首先转化为沉淀的离子是S0£

(3)根据题图甲中的坐标信息，酸解后,在所得100℃、P2O5%为45的混合体系中，石膏存在形式为

CaS040.5H20oCaSO’在硫酸中的溶解度小于在水中的，因此，洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用

水的原因是减少CaSO4的溶解损失才是高产品石膏的产率。洗涤液X中含有硫酸,酸解时使用的是硫酸

溶液，因此，回收利用洗涤液X的操作单元是酸解。A、B、C、D四项中ROs%和SO3%的关系坐标分别

为(15,15)、(10,20)、(10,30)、(10,10),在题图乙中找出相应坐标对应的点，点落在CaSO4-2H2O区域内

即可(注意温度限制)。

答案(l)6HF+SiO2===2H++Si瞪+2比0

(2)2.0xl0-2SO1"

⑶CaSOMS%。抑制CaSO4的溶解提高产品石膏的产率酸解AD

高考趋势练

1.(2022河北,8,3分)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下:

—LiBr

滤渣气体

下列说法错误的是()

A.还原工序逸出的BB用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回还原工序

B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离

C.中和工序中的化学反应为Li2co3+2HBr^==CO2T+2LiBr+H2O

D.参与反应的n(Br2)：n(BaS)：n(H2so4)为1：1：1

答案A

2.(2023山东,17,12分)盐湖卤水(主要含Na*、Mg2+、Li\C卜、SO木和硼酸根等)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

含硼固体固体滤渣1

纯碱饱和N%C()3溶液

滤渣nNaClLi,co,

已知:常温下,Kp(Li2co3)=2.2x104相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。

T

c120

x

80

aD

O

D40

.12

当

、

。1.5

鹿1.0

B

20406080100

温度/七

回答下列问题:

(1)含硼固体中的B(OH)3在水中存在平衡:B(OH)3+H2。=H++[B(OH)4](常温下,Ka=10-924);B(OH)3与

NaOH溶液反应可制备硼砂Na2B405(0H)4-8H20o常温下，在0.10mol-L＞硼砂溶液中,[BMsBHkP-水解

生成等物质的量浓度的B(0H)3和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Li+的浓度为2.0molLL则常温下精制II

过程中CO]-浓度应控制在mol-L-i以下。若脱硼后直接进行精制I,除无法回收HC1外,还将增

加的用量(填化学式)。

⑶精制II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O

答案(lHBHsCOHbP+SFhOu"2B(OH)3+2[B(OH)4]-9.24

(2)CaS()4、Mg(OH)25.5x10-3CaO、Na2cO3

(3)除去精制I引入的Ca2+盐酸Li2c03、LiOH与NaCl一同析出,造成沉锂步骤制得的Li2c。3减少

3.(2023湖南,17,15分)超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一。近年来，我国科技工作者

开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯Ga(CHj3方面取得了显著成果。

工业上以粗锡为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下：

残渣超纯Ga&Hj_

(纯度》99.9999疝

已知:①金属Ga的化学性质和A1相似,Ga的熔点为29.8℃;

②Et20(乙醛)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；

③相关物质的沸点：

物质)

Ga(CH33Et2OCH3INR3

沸点/℃55.734.642.4365.8

回答下列问题：

(1)晶体Ga(CH3)3的晶体类型是；

(2)"电解精炼"装置如图所示，电解池温度控制在40〜45c的原因

是，阴极的电极反应式

为；

钳棒」右和棒

二:WNaOH溶液二二二

出料口阳极残液出口

⑶"合成Ga(CH3)3(EtzO)”工序中的产物还包括MgL和CH3MJ,写出该反应的化学方程

式；

(4)"残渣"经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是；

(5)下列说法错误的是;

A.流程中Et2O得到了循环利用

B.流程中，"合成Ga2Mg5"至"工序X"需在无水无氧的条件下进行

C."工序X"的作用是解配Ga(CH3)3(NR3),并蒸出Ga(CH3)3

D.用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH3)3和CH31

(6)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3,而本流程采用"配体交换"工艺制备超纯

Ga(CH3)3的理由是；

⑺比较分子中的C—Ga—C键角大小:Ga(CH3)3Ga(CH3)3(Et2O)(iI">"或其原

因是0

答案(1)分子晶体

⑵确保Ga处于液态，易于分离GaO3+3e+2H=Ga+40Hl或Ga(0H)[+3e==Ga+40H]

(3)Ga2Mgs+8CH3l+2Et2O==2Ga(CH3)3(Et2O)+3Mgi2+2CH3Mgi

(4)CH4

⑸D

(6)Ga(CH3)3与Et20的沸点相近，不易分离，而Ga(CH3)3与NR3的沸点相差较大，将Ga(CH3)3(NR3)^

后，蒸储时可得到超纯Ga(CH3)3

(7>Ga(CH3)3中Ga采取sp2杂化Ga(CH3)3(Et2。)中Ga采取sp3杂化，前者C—Ga—C的键角大于后

者

4.(2023全国甲,26,14分)BaTiOs是一种压电材料。以BaSO’为原料，采用下列路线可制备粉状

BaTiO3.

水酸

BaSO4

过量碳粉一

过量氯化钙CO滤渣

母液

Ti(：l4

水(NHJC,O4

II,

溶罐H沉淀H热分解iBaTiO,

丁

滤液

回答下列问题:

(1)"焙烧"步骤中碳粉的主要作用是

(2)"焙烧"后固体产物有BaCL、易溶于水的BaS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。

(5)"沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O42的化学方程式为。

(6)"热分解"生成粉状钛酸钢,产生的nc°z：nco=。

答案(D作还原剂，将BaSO,转化为易溶于水的BaS

(2)Ca2++S2-^=CaSl(3)c

(4)不可行，若直接酸浸，会导致CaS溶解,无法将S元素转化为沉淀除去

(5)TiC14+3(NH4)2C2O4+BaC12+H2O===BaTiO(C2()4)21+H2c2O4+6NH4cl

5.(2023全国乙,27,15分)LiMn?。’作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱镒矿(MnCCE含有

少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMnzCU的流程如下：

硫酸MnO,石灰乳BaS

JI||

菱镒矿T♦应城匕———T分离器H电解槽h

-------1倜pHM_-T-~_j------

滤渣电解废液

CO,和O,碳酸锂

I

LiMn,()4-----煨烧窑--MnO?一

B^：Ksp[Fe(OH]3]=2.8xlO-39Ksp[Al(OH)3]=1.3xlO-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5xlO-i60

回答下列问题：

(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为o为提高溶矿速率，

可采取的措施是(举1例)。

(2)加入少量MnO2的作用是。不宜使用H2O2替代MnCh原因

是O

⑶溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4,此时c(Fe3+)=molU;用石灰乳调节至pH*7,除去的金

属离子是。

(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,生成的沉淀有。

(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)燃烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式

是O

答案(l)MnC03+H2s。4——MnSO4+H2O+CO2t将矿石粉碎(其他合理答案均可)

(2)将Fe2+氧化为Fe3+%。2在Fe3*、Mn?+等的催化作用下会快速分解

(3)2.8x10-9A13+

(4)NiS、BaSO4

(5)Mn2++2H2。——MnOzl+H2T+2H+补充MnSO,溶液，及时排出电解废液

高温

(6)8MnOz+2Li2co4LiMn2()4+2CO2TA+O2t

6.(2023新课标,27,14分)铭和机具有广泛用途。铭钢渣中络和钢以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质

为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铝钢渣中分离提取铭和钢的一种流程如下图所示。

MgSO4

溶液

Na,CO,稀(NH^SO,稀Na,S,O5

NaOH1120H2SO4溶液H2SO4溶液

通空气|\IWpHI|调pH*

［屋¥+痴小也卜响调*OH),

水浸渣滤渣最渣v,0,

已知:最高价铝酸根在酸性介质中以口2。歹存在，在碱性介质中以CrO亍存在。

回答下列问题：

(1)燃烧过程中，钢和铝被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铝化合物主要为(填化

学式)。

(2)水浸渣中主要有Si02和。

⑶"沉淀"步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是。

(4)"除硅磷"步骤中，使硅、磷分别以MgSiCh和MgNH4P0,的形式沉淀。该步需要控制溶液的pH，9

以达到最好的除杂效果。若pH<9时，会导

致______________________________________________________________________________________

pH>9时，会导

致______________________________________________________________________________________

(5)"分离钢”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀。V2O5在pH<l时,溶解为V01或V03+；在

碱性条件下,溶解为VO3或V0如上述性质说明V2O5具有(填标号)。

A.酸性B.碱性C.两性

(6)"还原"步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2s2。5)溶液，反应的离子方程式

为.

答案(l)Na2CrO4(2)Fe2()3(氧化铁/三氧化铁，铁红均可)(3)A1(OH)3

(4)P0：结合H+生成HPO彳/H2PO4/H3P0%不利于形成MgNH4P。4沉淀/不利于除尽磷Si不能除尽(除

+3+

净)/生成Mg(0H)2/消耗Mg2+(5)C(6)2Cr20^+3S201+10H===4Cr+6SO1-+5H2O

7.(2023江苏,14,15分)VzOs-WOs/TiOz催化剂能催化NH3脱除烟气中的NO,反应为

4NH3(g)+C)2(g)+4NO(g)—4N2(g)+6H20(g)AH=-1632.4kj-mol'i.

(1)催化剂的制备。将预先制备的一定量的WO3/TQ2粉末置于80c的水中，在搅拌下加入一定量的

NH4VO3溶液，经蒸发、焙烧等工序得到颗粒状V2O5-WO3/TiO2催化剂。在水溶液中V()3水解为H3V

沉淀的离子方程式为；反应选用NH4VO3溶液而不选用NaVCh溶

液的原因是.

⑵催化剂的应用。将一定物质的量浓度的NO、O2、NH3(其余为N2)气体匀速通过装有V2O5-

WO3/TiO2催化剂的反应器测得NO的转化率随温度的变化如下图所示。反应温度在320〜360℃范围

内,NO转化率随温度变化不明显的原因是；反应温度高于

380℃,N0转化率下降,除因为进入反应器的NO被还原的量减少外，还有

(用化学方程式表示)。

10vr

8r

卓l

、

酷6rJA

7x-

g4z

汜(

(

22

0

100200300400

温度/t

(3)废催化剂的回收。回收V2O5-WO3/TiO2废催化剂并制备NH4VO3的过程可表示为

Na2c(%固体4%H2s(L溶液NH4cl溶液

.烧『NHJO,

①酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钢元素浸出率的方法还

有0

②通过萃取可分离钢和铝，在得到的钢酸中含有H4V4012O已知H4V4O12具有八元环结构,其结构式可表

示为,

③向pH=8的NaVCh溶液中加入过量的NH4C1溶液，生成NH4V。3沉淀。已知:Kp(NH4Vo3)=1.7、10-3,加

过量NH4C1溶液的目的是»

80X:80X?

答案(l)VOg+2H2。一H3VO4I+OH或V()3+NHHH2O=^H3Vo4I+NH3制得的催化剂中不含

(2)在该温度范围内，催化剂的活性变化不大，消耗NO的反应速率与生成NO的反应速率随温度升高而

催化剂

增大，对N0转化率的影响相互抵消4NH3+5O2>380r4NO+6H2O

(3)①提高反应温度,延长浸出时间

③促进NH4VCh充分沉淀

真题全面练

题型1无机化工流程与物质的转化

1.（2022江苏,16,15分）实验室以二氧化铀（CeOz）废渣为原料制备C卜含量少的Cez（C（）3）3,其部分实验过

程如下：

稀

稀盐酸、萃取硝氨水、

酸

山。?溶液氨水剂

HANH4HCO3

CeO,

Ce(CO),

废渣2aI23

（1）"酸浸"时CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出02,该反应的离子方程式

为。

（2）pH约为7的CeCh溶液与NH4HCO3溶液反应可生成Ce2（CO3）3沉淀，该沉淀中Cr含量与加料方式有

关。得到含C卜量较少的Ce2（CO3）3的加料方式为（填序号）。

A将NH4HCO3溶液滴加到CeCh溶液中

B.将CeCh溶液滴加到NH4HCO3溶液中

⑶通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程,可制备C卜含量少的Ce2（CO3）3。已知Ce3+能被有机萃取剂

（简称HA）萃取,其萃取原理可表示为

Ce3+（水层）+3HA（有机层）=Ce（A）3（有机层）+3H+（水层）

①加氨水"中和"去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是O

②反萃取的目的是将有机层Ce3+转移到水层。使Ce3+尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或

采取的实验操作有（填两项

③与"反萃取"得到的水溶液比较，滤去Ce2（CO3）3沉淀的滤液中，物质的量减小的离子有（填

化学式）。

（4）实验中需要测定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce，+可用准确浓度的（NH42Fe（SO4）2溶液滴定，以

苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色，滴定反应为Fe2++Ce4+——

Fe3++Ce3+。请补充完整实验方案:①准确量取25.00mLCe3+溶液［c（Ce3+）约为0.2加氧化剂将

Ce3+完全氧化并去除多余氧化剂后,用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到250mL容量瓶中后定容;②按规

定操作分别将0.02000mol-L-i(NH4)2Fe(SO4)2和待测Ce4+溶液装入如图所示的滴定管

中;③.

+

答案(l)6H+2CeO2+H2O2^2Ce^+O2t+4H2O

(2)B(3)①使萃取平衡正向移动②适当增大稀硝酸浓度、多次萃取分液③Ce3+、H+(4)在锥形

瓶中放入20.00mL待测Ce，+溶液加入数滴苯代邻氨基苯甲酸指示剂，然后用(NH5Fe(S04)2溶液滴定,

当滴入最后半滴溶液后,溶液变成亮黄色且半分钟内不恢复原来的颜色时，停止滴定，记录加入的

(NH4)2Fe(SOQ2溶液的体积

2.(2022辽宁,16,14分)某工厂采用辉劭矿(主要成分为Bi2s3,含有FeS2xSiO2杂质)与软镒矿(主要成分

为MnOz)联合焙烧法制备BiOCl和MnSCU,工艺流程如下：

辉他矿一

软镒矿_

(过量广

滤液

(MnSC^溶液)

金属Bi

Bi()CI沉淀

滤液

(MnCl3,FeC4溶液)

已知:①焙烧时过量的MnOz分解为MnzO&FeSz转变为Fe2O3;

②金属活动性:Fe>(H)>Bi>Cu;

③相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下:

开始沉淀pH完全沉淀pH

Fe2+6.58.3

Fe3+1.62.8

Mn2+8.110.1

回答下列问题：

(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为O

a.进一步粉碎矿石

b.鼓入适当过量的空气

c.降低焙烧温度

(2)Bi2s3在空气中单独焙烧生成Bi2O3,反应的化学方程式

为______________________________________________________________________________________

O

(3)"酸浸"中过量浓盐酸的作用为:①充分浸出Bi3+和

Mn2+;(2)_________________________________________________________________________________________

O

(4)滤渣的主要成分为(填化学式)。

(5)生成气体A的离子方程式

为______________________________________________________________________________________

O

(6)加入金属Bi的目的

是______________________________________________________________________________________

O

(7)将100kg辉劭矿进行联合焙烧，转化时消耗1.1kg金属Bi,假设其余各步损失不计，干燥后称量

BiOCl产品质量为32kg,滴定测得产品中Bi的质量分数为78.5%0辉锄矿中Bi元素的质量分数

为O

小4高温

答案⑴ab⑵2Bi2s3+9。2—2Bi2O3+6SO2

(3)抑制金属离子水解(4)SiC>2

++

(5)Mn2O3+6H+2Cl===2Mn2+Cl2t+3H2O

⑹将Fe3+转化为Fe2+(7)24.02%

3.(2022河北,15,14分)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备镀铁蓝

Fe(NH0Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：

足员:H2s(),(50%)H股

黄铁矿H,0NaClO,

加热加2

-

工

一面—钱

空—

序溶…u沉氧_二洗

渣浸原解铁化涤铁

①蓝

“JI-、

—1加热干

PH=3牖

，

，^

母

滤

滤

”0,

液

渣

渣

①②

(NH4)2SO4

Na4[Fe(CN)J

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o

(3)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程式

(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(NHQ2Fe(CN)6中Fe的化合价为，氧化工序发生反应的离子方

程式为O

⑹若用还原工序得到的滤液制备Fe2O3-xH2O和(NH^SO,,所加试剂为和(填化学式,

不引入杂质)。

答案(l)Fe2O3Si02

(2)增大固液接触面积，加快反应速率才是高黄铁矿的利用率

△

(3)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O_15FeSCU+8H2s04

(4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤

(51+26Fe(NH4)2Fe(CN)6+C10g+6H+—6Fe(NH41FerCN)6+3H2O+Cl+6NHt

（6）七。2（合理即可）NH3・H2O（或NH.3）

流程分析：

还原后的溶液中含：氧化时Fe（CN）：中铁

有FeSO.和：元素未被氧化

HM

)N

Ha^o\acl

\热

洗

LH佞

溶

涤

B铁

一

蓝

/、

干

妙

/燥

-1=

滤

/H2SO4

渣渣

②(NHJSO」

NaJFe(CN)/

：酸浸液

江序①可：「浪拓版面声物中铁元素

\中含有：“等到硫酸

：均为价，没有发牛氧化

gsoj」■亚铁晶体+2

：还原反应

4.（2022全国甲,26,14分）硫酸锌（ZnSO”是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应

用。硫酸锌可由菱锌矿制备,菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为Si02以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合

物。其制备流程如下：

滤渣①滤渣②滤渣③

7711c滤液④脱钙镁滤液③

ZnSO4-711,0----------过滤-------

滤渣④

本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：

离子Fe3+Zn2+Cu2+Fe2+Mg2+

4.0x6.7x2.2x8.0x1.8x

KSp

10-3810-1710-2010-1610-ii

回答下列问题:

(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为»

(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有、。

(3)加入物质X调溶液pH=5,最适宜使用的X是(填标号)。

A.NH3-H2OB.Ca(0H)2C.NaOH

滤渣①的主要成分是、、。

(4)向80〜90℃的滤液①中分批加入适量KMnCU溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnOz,该步反应的

离子方程式为.

(5)滤液②中加入锌粉的目的是。

⑹滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是、.

焙烧

答案⑴ZnCO：3—ZnO+CO2T

(2)升高温度、不断搅拌、充分粉碎、适当提高硫酸浓度等(任选两个，答案合理即可)

(3)BSiO2Fe(OH)3CaS04

z++

(4)MnO；+3Fe+7H2O-MnO2l+3Fe(OH)3l+5H

(5)除去铜离子

(6)硫酸钙硫酸镁

5.(2021河北,15,14分)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔

盐液相氧化法制备高价铝盐的新工艺，该工艺不消耗除铝铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产

生废弃物,实现了Cr-Fe-Al-Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如下：

气体A

NaFqO,溶液+物质V(s)T工序③