2025版高三化学二轮专项复习 专题六 主观题突破　2

1．一种用方铅矿(PbS，含少量FeS)和软锰矿(MnO2，含少量铁、锌的氧化物)联合制备PbSO4和Mn3O4的工艺流程如下：已知：(1)PbCl2难溶于冷水，易溶于热水；PbCl2(s)＋2Cl－(aq)⇌PbCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)ΔH>0(2)25℃时，部分难溶物的Ksp物质FeSZnSMnSPbSPbCl2PbSO4Ksp6.0×10－181.2×10－232×10－138×10－281.6×10－51.6×10－8回答下列问题：(1)“浸取”中，加入饱和NaCl溶液的作用是_____________。(2)滤液X中的金属阳离子主要有Mn2＋、Zn2＋、Pb2＋、Fe2＋。加入Na2S调pH时，杂质离子的沉淀顺序是________。(3)pH＝8.5时，反应温度对Mn3O4的纯度和产率影响如图所示：①写出生成Mn3O4的离子方程式___________________________________。②温度高于50℃，Mn3O4产率下降的主要原因是________________________________________________________________________。答案(1)增大Cl－浓度，促进PbCl2(s)＋2Cl－(aq)⇌PbCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)正向移动，生成PbCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，减少矿物表面PbCl2的堆积，提高浸出率(2)Pb2＋、Zn2＋、Fe2＋(3)①6Mn2＋＋O2＋12NH3·H2O=2Mn3O4↓＋12NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋6H2O②升高温度，氨水挥发、分解，导致Mn(OH)2的产量减少解析(1)根据分析及题目信息，PbCl2难溶于冷水，易溶于热水，且存在平衡PbCl2(s)＋2Cl－(aq)⇌PbCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)ΔH>0，则“浸取”中，加入饱和NaCl溶液的作用是：增大Cl－浓度，促进PbCl2(s)＋2Cl－(aq)⇌PbCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))(aq)正向移动，生成PbCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，减少矿物表面PbCl2的堆积，提高浸出率。(2)根据分析及题目中25℃时，部分难溶物的Ksp，加入硫化钠溶液调pH时，Pb2＋、Zn2＋、Fe2＋依次沉淀，生成对应硫化物。(3)①氯化锰、氨水、氧气反应生成Mn3O4、氯化铵、水，反应方程式为6MnCl2＋O2＋12NH3·H2O=2Mn3O4↓＋12NH4Cl＋6H2O，离子方程式为6Mn2＋＋O2＋12NH3·H2O=2Mn3O4↓＋12NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋6H2O。②根据pH＝8.5时，反应温度对Mn3O4的纯度和产率影响图像可得，温度高于50℃，Mn3O4产率下降，其主要原因是升高温度，氨水挥发、分解，导致Mn(OH)2的产量减少。2．(2023·福建莆田高中毕业班第二次教学质量检测)锗是现代高科技产业重要的基础材料。用含氧化锌烟尘(杂质主要有PbO、GeO2、SiO2、FeO、Ag2O等)为主要原料制备氧化锌和高纯度单质锗的一种工艺流程如图所示。已知：①单宁酸是一种只含C、H、O元素的有机化合物；②pKsp＝－lgKsp，常温下pKsp[Pb(OH)2]＝19.8，pKsp[Zn(OH)2]＝16.2，pKsp[Fe(OH)2]＝16.4，pKsp[Fe(OH)3]＝38.6；③当溶液中某离子的物质的量浓度不大于1.0×10－5mol·L－1时，该离子沉淀完全。(1)“酸浸”后所得的滤渣主要成分除SiO2外，还含有__________________(填化学式)。(2)如图所示，“酸浸”过程中浓硫酸用量超过理论量会导致锗的浸出率降低，其可能的原因为________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“调pH”所用试剂X为______________________(填化学式)，若“酸浸”后溶液中c(Zn2＋)＝0.1mol·L－1，则应调控pH的范围为______________。(4)若“沉锌”的产物为Zn2(OH)2CO3，则反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)Ag2SO4、PbSO4(2)生成的Ag2SO4、PbSO4沉淀附着在反应物表面，阻碍了反应的进一步进行(3)ZnO2.8～6.4(4)2Zn2＋＋4HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=Zn2(OH)2CO3↓＋3CO2↑＋H2O解析含氧化锌烟尘加入浓硫酸，生成硫酸铅、硫酸银沉淀，二氧化硅不与浓H2SO4反应，三者成为滤渣；过滤所得滤液中加入氧化锌消耗溶液中氢离子，调节溶液的pH将铁转化为沉淀，过滤所得滤液加入单宁酸沉锗，滤渣灼烧后加入浓盐酸氯化蒸馏，水解、电解得到单质锗；沉锗后所得滤液加入碳酸氢铵沉锌，灼烧得到氧化锌。(3)由分析可知，“调pH”所用试剂X为ZnO；若“酸浸”后溶液中c(Zn2＋)＝0.1mol·L－1，则氢氧根离子浓度不大于eq\r(\f(Ksp[Zn（OH）2],c（Zn2＋）))＝eq\r(\f(10－16.2,0.1))mol·L－1＝10－7.6mol·L－1，此时pOH＝7.6，pH＝6.4；要求此时铁离子完全沉淀，则氢氧根离子浓度至少为eq\r(3,\f(Ksp[Fe（OH）3],c（Fe3＋）))＝eq\r(3,\f(10－38.6,10－5))mol·L－1＝10－11.2mol·L－1，此时pOH＝11.2，pH＝2.8；故