第53講化學(xué)工藝流程題的解題策略

【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1,培養(yǎng)從試題提供的新信息中準(zhǔn)確地提取實(shí)質(zhì)性?xún)?nèi)容，并與己有知識(shí)

模塊整合重組為新知識(shí)模塊的能力。2.培養(yǎng)將分析和解決問(wèn)題的過(guò)程及成果用正確的

化學(xué)術(shù)語(yǔ)及文字、圖表、模型、圖形等表達(dá)并做出解釋的能力。

題空一流程中原料的預(yù)處理

方法目的

將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w分散成微小液滴，增大反應(yīng)

研磨、霧化

物接觸面積，以加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分

水浸與水接觸反應(yīng)或溶解

酸浸與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液

堿浸除去油污，溶解酸性氧化物、鋁及其氧化物

灼燒除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化

改變某些物質(zhì)結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)在高溫下氧

搬燒

化、分解

關(guān)鍵能力

1.（2023?遼寧卷節(jié)選）某工廠采用如下工藝處理銀鉆礦硫酸浸取液（含Ni2+、Co2\Fe2

、Fe3\Mg2+和Mi?+）。實(shí)現(xiàn)銀、鉆、鎂元素的回收。

融篇NaOH

1*昵產(chǎn)中加弗NaOH

泄液鉆錦渣沉渣

用硫酸浸取銀鉆礦時(shí)，提高浸取速率的方法為（答出一條

即可）。

答案：適當(dāng)增大硫酸濃度（或適當(dāng)升高溫度或?qū)㈠涖@礦粉碎）

2,稀土是一種不可再生的戰(zhàn)略性資源，被廣泛應(yīng)用于電子信息、國(guó)防軍工等多個(gè)領(lǐng)

域。一種從廢棄陰極射線(xiàn)管（CRT）熒光粉中提取稀土元素鈕（Y）的工藝流程如下:

5mol.L-1

°.8mol?L鹽酸、不參與反應(yīng)的雜質(zhì)

廢棄鹽酸廠濾液一

CRTjj-L濾液一

濾液壁

臾光檢偵處理濾液L

I一漉渣

濾渣「

DDTC

濾液(含M『，)「草酸

Y◎毀遨濾清)廠濾液

已知：廢棄CRT熒光粉的化學(xué)組成(某些不參與反應(yīng)的雜質(zhì)未列出)如下表。

成分含量/%Y2O3ZnOAI2O3PbO2MgO

預(yù)處理前24.2841.827.811.670.19

預(yù)處理后68.515.424.335.430.50

試回答步驟I中進(jìn)行原料預(yù)處理的目的

為。

答案：除去ZnO和AI2O3

解析：由已知中預(yù)處理前和預(yù)處理后的成分含量變化可得，預(yù)處理的目的為除去ZnO

和AbOso

學(xué)生用書(shū)1第292頁(yè)

題空二流程中反應(yīng)條件的控制

必備知識(shí)

1,控制溶液的pH

(1)控制反應(yīng)的發(fā)生，增強(qiáng)物質(zhì)的氧化性或還原性，或改變水解程度。

(2)控制溶液的酸堿性使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。

①控制溶液的酸堿性使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。如若要除去AP\

Mi?+溶液中含有的Fe2+,先用氧化劑把Fe?+氧化為Fe?*,再調(diào)節(jié)溶液的pH。

②調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿(mǎn)足兩點(diǎn)：能與H，反應(yīng)，使溶液pH增大；不引入新雜

質(zhì)。例如：若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、CU(OH)2、C11CO3、

CMOH)2cO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pHo

2.控制反應(yīng)的溫度

(1)控制化學(xué)反應(yīng)速率。

⑵控制平衡移動(dòng)方向。

⑶控制固體的溶解與結(jié)晶，如趁熱過(guò)濾能防止某物質(zhì)降溫時(shí)析出。

(4)促進(jìn)溶液中氣體的逸出或?qū)崿F(xiàn)蒸儲(chǔ)。

(5)防止或?qū)崿F(xiàn)某物質(zhì)水解或分解。

(6)使催化劑達(dá)到最大活性。

(7)防止副反應(yīng)的發(fā)生。

3.調(diào)節(jié)反應(yīng)物的濃度

(1)根據(jù)需要選擇適宜濃度，控制一定的反應(yīng)速率，使平衡移動(dòng)有利于目標(biāo)產(chǎn)物的生

成，減小對(duì)后續(xù)操作產(chǎn)生的影響。

⑵反應(yīng)物過(guò)量，能保證反應(yīng)的完全發(fā)生或提高其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，但對(duì)后續(xù)操作也會(huì)

產(chǎn)生影響。

4.控制反應(yīng)體系的壓強(qiáng)

(1)控制化學(xué)反應(yīng)速率。

(2)控制平衡移動(dòng)的方向。

5.使用催化劑

加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵能力廠提升、

1.(溫度控制)輝銅礦石主要含有硫化亞銅(CRS)及少量脈石(SiOD。一種以輝銅礦石為

原料制備硝酸銅的工藝流程如圖所示:

(1)“回收S”過(guò)程中溫度控制在50?6()℃之間，不宜過(guò)高或過(guò)低的原因是

(2)“保溫除鐵”過(guò)程中，加入CuO的目的是

“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”過(guò)程中，要用HNO3溶液調(diào)節(jié)溶液的pH,其理由

是O

答案：(1)溫度高苯容易揮發(fā)，溫度低溶解速率小

(2)調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀抑制Cu?+的水解

解析：(1)浸出過(guò)程中，CO2O3與鹽酸、Na2s。3發(fā)生反應(yīng)，CO2O3轉(zhuǎn)化為Co2+,Co元素

化合價(jià)降低，則s元素化合價(jià)升高，so；一轉(zhuǎn)化為so：一,根據(jù)得失電子守恒、電荷守

恒和原子守恒配平離子方程式：C02O3+4H++SO廠^2CO2++SO；+2H2。。

(2)力口入NaC103的作用是將Fe2+氧化為Fe3+,便于后面調(diào)節(jié)pH時(shí)生成Fe[OH)3沉淀而

除去C

(3)根據(jù)工藝流程圖，結(jié)合表格中提供的數(shù)據(jù)可知，加Na2cCh調(diào)pH至5.2,目的是使

Fe3+和AU+沉淀完全。濾液I中含有的金屬陽(yáng)離子為C(?+、Mn2\Mg2\Ca?+等，

萃取劑層含鎰元素，結(jié)合流程圖中向?yàn)V液I中加入了NaF溶液，可知沉淀H為

MgF2>CaF2o

題空三物質(zhì)的分離與提純

(一)有關(guān)沉淀洗滌的答題規(guī)范

必備知識(shí)

1.洗滌劑的選擇

洗滌試劑適用范圍目的

除去固體表面吸附著的X義雜質(zhì)；可適

冷水產(chǎn)物不溶于水

當(dāng)降低固體因?yàn)槿芙舛斐傻膿p失

蒸儲(chǔ)水某些特殊的物質(zhì)，其除去固體表面吸附著的XX雜質(zhì)；可適

熱水溶解度隨著溫度升高當(dāng)降低固體因?yàn)闇囟茸兓芙庠斐傻?/p>

而下降損失

有機(jī)溶劑固體易溶于水，難溶減少固體溶解；利用有機(jī)溶劑的揮發(fā)性

(酒精、丙酮等)于有機(jī)溶劑除去固體表面的水分，使產(chǎn)品易干燥

對(duì)純度要求不高的產(chǎn)

飽和溶液減少固體溶解

品

除去固體表面吸附著的可溶于酸、堿的

酸、堿溶液產(chǎn)物不溶于酸、堿

雜質(zhì)；減少固體溶解

2.洗滌的方法

（1）洗滌的方法：讓過(guò)濾后的晶體繼續(xù)留在過(guò)濾器中，加入洗滌液至浸沒(méi)晶體，讓洗滌

液自然流下，重復(fù)2?3次即可。

（2）注意點(diǎn)：在洗滌過(guò)程中不能攪拌。因?yàn)闉V紙已經(jīng)潤(rùn)濕，如果攪拌很容易攪破濾紙，

造成晶體損失。

（3）三個(gè)得分點(diǎn)：注洗滌液一加洗滌液一重復(fù)操作。

①注洗滌液：沿玻璃棒向漏斗中注入洗滌液；

②加洗滌液：洗滌液完全浸沒(méi)晶體；

③重復(fù)操作：重復(fù)操作2?3次。

關(guān)鍵能力

LSnSCU是一種重要的硫酸鹽，在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。其制備路線(xiàn)如下:

鹽酸錫粉碳酸氫核

SnCLj酸溶R攪劑包固應(yīng)應(yīng)尸過(guò)泗

潼渣氣體注液SnS（h晶體—1

實(shí)驗(yàn)室中“漂洗”沉淀的實(shí)驗(yàn)操作方法是

答案：（沿著玻璃棒）向漏斗（或過(guò)濾器）中加蒸馀水至浸沒(méi)沉淀，（靜置）待水全部流出

后，重復(fù)操作2?3次

解析：“漂洗”沉淀就是洗滌沉淀，需要直接在過(guò)濾器中進(jìn)行，操作為（沿著玻璃棒）

向漏斗（或過(guò)濾器）中加蒸餡水至浸沒(méi)沉淀，（靜置）待水全部流出后，重復(fù)操作2?3次

2.CuSO4?5H2。是銅的重要化合物，有著廣泛的應(yīng)用。以下是CuSO4-5H2。的實(shí)驗(yàn)室制

備流程圖。

如果采用重量法測(cè)定CuSO4,5H2。的含量，完成下列步驟：①，②加水溶

解，③加氯化鋼溶液，沉淀，④過(guò)濾（其余步驟省略）。在過(guò)濾前，需要檢驗(yàn)是否沉淀

完全，其方法是。

答案：稱(chēng)量樣品在上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋼溶液，若無(wú)白色沉淀生成，證明已沉

淀完全

解析：需要檢驗(yàn)是否沉淀完全，即檢驗(yàn)溶液中是否有SO：—剩余。

學(xué)生用書(shū)1第294頁(yè)

(二)產(chǎn)品分離、提純的常用方法

必備知識(shí)

⑴過(guò)濾：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過(guò)濾或者抽濾等方法。

(2)萃取和分液：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì)，如用CCh

或苯萃取淡水中的漠。

(3)蒸發(fā)結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如從溶液中提取Na。。

(4)冷卻結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物，如

KNO3>FeCb、CuCl2>CuSO4-5H2O.FeSO4-7H2O^o

(5)蒸儲(chǔ)或分饋：分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油。

(6)冷卻法：利用氣體液化的特點(diǎn)分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離平衡混合氣

體中的氨氣。

、關(guān)鍵能力,廠提升、

1.(分離、提純方法選擇)SO?是硫酸工業(yè)尾氣的主要成分。以硫酸工業(yè)的尾氣為原料

制備疏酸鉀和硫酸鎰晶體(MnSChHO)的工藝流程如圖所示。

CaCO空氣NHHCO氨水KCI溶液

/3I、43I、I\

反應(yīng)■｛反應(yīng)反應(yīng)叫一

YI)—II)~TK2SO4

,II

含洌C0CaCONH4cl

的尾23

軟鐵礦漿

工____

Y反應(yīng)結(jié)晶fMnSO,-H2O

回答下列問(wèn)題：

(1)如圖所示是幾種鹽的溶解度曲線(xiàn)。反應(yīng)HI中，向(NH/SO4溶液中加入KC1溶液

后，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、、洗滌、干燥等操作即得K2s04產(chǎn)品。

(2)檢驗(yàn)硫酸鉀樣品中是否含有氯化物雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作是

答案：（1）趁熱過(guò)濾（2）取少量樣品于試管中配成溶液，滴加過(guò)量Ba（NO3）2溶液，取

上層清液滴加HNO3酸化的AgNCh溶液，觀察是否有白色沉淀產(chǎn)生

解析：（1）在相同溫度下，K2s。4的溶解度最小，反應(yīng)HI中，向（NH4）2SO4溶液中加入

KC1溶液，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮后，K+和S0；—以K2so4的形式結(jié)晶析出，此時(shí)趁熱過(guò)濾，

可得到K2s。4晶體，同時(shí)也可防止其他鹽結(jié)晶析出。（2）因?yàn)锳g2so4是微溶于水的白

色固體，所以用HNCh酸化的AgNC）3溶液檢驗(yàn)CF對(duì)，應(yīng)先力口入過(guò)量Ba（NO3）2溶液使

so；一完全沉淀。

2.（濾液、濾渣成分的確定）鎰常用于制造合金銹鋼。某化工廠以軟鎰礦（主要成分是

MnO2,含有少量SiCh、Fe2O5>CaO等雜質(zhì)）為主要原料制取金屬錦的工藝流程如圖1

所示C

①M(fèi)n()2

稀硫酸過(guò)址SO?②調(diào)PH=6MnF2

圖1

⑴“慢鎬”步驟中往往有副產(chǎn)物MnS?O6生成，溫度對(duì)“浸鈕”反應(yīng)的影響如圖2所

示。為減少M(fèi)nS2O6的生成，“浸鎰”的適宜溫度是,“濾渣I”的成分是一

（填化學(xué)式）。該步驟中可以再加入MnSCU以促進(jìn)“濾渣I”析出，結(jié)合平衡移動(dòng)原理

分析其原因：o

⑵“濾液I”中需要先加入MnCh充分反應(yīng)后再調(diào)pH,寫(xiě)出加入MnCh時(shí)發(fā)生反應(yīng)

的離子方程式：o

100

90

80缽浸出率

70

60

50

40

30

20MnS2O6生成率

10

153045607590105120135溫度⑶

圖2

答案：(1)90℃SiCh、CaSO4c(SOr)增大，使平衡Ca?+(aq)+

SO；(aq)F^CaSC)4(s)正向移動(dòng)，

3+

促進(jìn)CaSO4析出(2)MnO2+2Fe2++4H+^Mi?++2Fe+2H2O

解析：流程分析：

Mn2\Fe2\H\

SO+、Ca2*\Mn2\SO?.Ca2*Mn2\SO?

\①M(fèi)M\\

稀琉峻過(guò)量SO；\②調(diào)pH=6\MnF2\

軟、\

林JI\i,\

T浸.鋅)?「濾液1~'濾液n|濾液川

礦

?

濾渣I濾渣H濾港ni

MnOj.SiOj.旨。2、疝。2、&Fz、

Fe2O3,CaOCaSO4Fe(OH)3MnF2

Mn-[^解卜|MnSCh?%0操作1

希制

課時(shí)測(cè)評(píng)53化學(xué)工藝流程題的解題策略抬

(時(shí)間：45分鐘滿(mǎn)分：60分)

(本欄目?jī)?nèi)容，在學(xué)生用書(shū)中以獨(dú)立形式分冊(cè)裝訂！)

1.(16分)(2025?四川八省聯(lián)考卷)MnSC)4具有廣泛用途，一種從電解鋅陽(yáng)極泥回收電池

級(jí)MnSCU的流程如下。該陽(yáng)極泥主要含有MnCh以及Na+、K\Ca2\Mg2\Zn2+

和微量Pb2+等雜質(zhì)離子。

SOFe(SO)MnCO

，22j43I3

陽(yáng)極泥t溶解I除鉀鈉H除雜i卜

沉淀1沉淀2

MnFH2s

J2J

T除雜nH除雜m卜一［濃縮結(jié)晶卜Mnso

__-_j?4

泡溶3沉油4波游

-22-28,(,

已知：Arsp(ZnS)=1.0X10,/Csp(PbS)=8.0X10,/Csp(MnS)=LOX10"o金屬離子

生成氫氧化物沉淀，其lg［c(M)/(mollT)］和溶液pH的關(guān)系如下圖所示：

23456789101112

回答下列問(wèn)題：

(1)基態(tài)銃原子的電子排布式為O

(2)“溶解”步驟在酸性條件下進(jìn)行，通入SO?的作用是°

(3)“除鉀鈉”步驟中，控制溶液pH=2.0,K+和Na*與Fe2(S04)3反應(yīng)分別生成

KFe3[(OH)3S04]JONaFe31(0H)3sOj,沉淀，其中孤生成沉淀的離子方程式為

(4)“除朵1”步驟中，加MnCCh調(diào)溶液pH=4.0,該步除雜的總反應(yīng)方程式為

(5)“除雜H”步驟中，析出的“沉淀3”是、o

(6)“除雜m”步驟中，隨著“沉淀4”的生成，溶液pH將(填“升高”或

“下降”或“不變”)o

(7)“濃縮結(jié)晶”步驟中，析出MnSCU后的濾液應(yīng)返回到步驟，其目的是一

答案：⑴Is22s22P63s23P63d54s2

(2)還原二氧化鋅為錦離子

+3+-+

(3)K+3Fe+2S04+6H2O^KFe3[(0H)3S04]1+6H

(4)MnCO3+Fe2(S04)3+5H2O^MnSO4+2Fe(0H)3+CO2T+2H2SO4

(5)CaF2MgF2

(6)下降

(7)溶解循環(huán)利用，充分利用生成物且提高鎰的回收率

解析：(1)鎰為25號(hào)元素，基態(tài)Mn原子核外電子排布式為Is22s22P63s23P63d54s2；

(2)二氧化硫具有還原性，二氧化鎰具有氧化性，“溶解”步驟在酸性條件下進(jìn)行，通

入SO?的作用是還原二氧化鎰為鎰離子；

(3)“除鉀鈉”步驟中，控制溶液pH=2.0,酸性條件下，K+與FezGO。?反應(yīng)生成

KFe3[(0H)3so(沉淀，其中K.生成沉淀的離子方程式為K++3Fe3++2SO：+

6H2O^KFe3[(OH)3SO4]21+6H"；

(4)“除雜I”步驟中，加MnCCh調(diào)溶液pH=4.0,使得鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而

除去，結(jié)合質(zhì)量守恒，反應(yīng)還生成硫酸鎰、二氧化碳和硫酸，該步除余的總反應(yīng)方程

式為MnCO3+Fe2(S04)3+5H2O^MnSO4+2Fe(0H)3+CO2t+2H2SO4；

(5)由分析，“除雜II”步驟中，析出的“沉淀3”是CaF2、MgF2；

(6)“除雜田”步驟中，加入硫化氫使得鋅離子和鉛離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，反應(yīng)為Z"+

2++

+H2S^ZnS；+2H\Pb+H2S^PbS；+2H,反應(yīng)過(guò)程中生成氫離子，使得溶

液酸性增強(qiáng)，故隨著“沉淀4”的生成，溶液pH將下降。

(7)“濃縮結(jié)晶”步驟中，析出MnSCU后的濾液中含有硫酸和部分硫酸鎰，應(yīng)返回到

溶解步驟，其目的是循環(huán)利用，充分利用生成物且提高鎰的回收率。

2.(13分X2024?湖北卷)鍍用于宇航器件的構(gòu)筑。一種從其鋁硅酸鹽［Be3Ak(SiO3)61中

提取被的路徑為：

稀硫酸含HA的煤油

2++

已知：Be+4HA^BeA2(HA)2+2H

回答下列問(wèn)題：

(1)基態(tài)Be2+的軌道表示式為o

(2)為了從“熱熔、冷卻”步驟得到玻璃態(tài)，冷卻過(guò)程的特點(diǎn)是o

(3)“萃取分液”的目的是分離Be2+和AU+,向過(guò)量燒堿溶液中逐滴加入少量“水相

1”的溶液，觀察到的現(xiàn)象是o

(4)寫(xiě)出反萃取生成Na2［Be(OH)4］的化學(xué)方程式。

“濾液2”可以進(jìn)入步驟再利用。

(5)電解熔融氯化鉞制備金屬被時(shí)，加入氯化鈉的主要作用是

（6）Be（OH）2與醋酸反應(yīng)得到某含4個(gè)Be的配合物，4個(gè)Be位于以1個(gè)0原子為中心

的四面體的4個(gè)頂點(diǎn)，且每個(gè)Be的配位環(huán)境相同，Be與Be間通過(guò)CH3coO相連，

其化學(xué)式為o

答案：（1）皿（2）快速冷卻（3）無(wú)明顯現(xiàn)象

1s

（4）BeA2（HA）2+6NaOH^=Na2[Be（OH）4]+4NaA+2H2O反萃取分液

（5）增強(qiáng)熔融氯化被的導(dǎo)電性，同時(shí)可使C「更易在陽(yáng)極上放電，從而使Be?十更易在陰

極上放電得到Be

（6）Be4O（CH3COO）6

解析：鋁硅酸鹽先加熱熔融，然后快速冷卻到其玻璃態(tài)，再加入稀硫酸酸浸過(guò)濾，濾

渣的成分為H2SiO3,“濾液1”中有Be2」和A13+,加入含HA的煤油將Be2T萃取到有

機(jī)相中，“水相1”中含有AF+,有機(jī)相為BeA2（HA）2,加入過(guò)量氫氧化納反萃取Be?

十使其轉(zhuǎn)化為Na21Be（OH）4]進(jìn)入“水相2”中，分離出含NaA的煤油，最后對(duì)“水相

2”加熱過(guò)濾，分離出Be（OH）2,通過(guò)系列操作得到金屬鉞。（1）基態(tài)Be2+的電子排布

式為Is2,其軌道表示式為加。（2）熔融態(tài)物質(zhì)冷卻凝固時(shí)，緩慢冷卻會(huì)形成晶體，快

1s

速冷卻會(huì)形成非晶態(tài)，即玻隔態(tài)，所以從“熱熔、冷卻”中得到玻璃態(tài)的冷卻過(guò)程的

特點(diǎn)為快速冷卻。（3）“濾液1”中有現(xiàn)2+和A13+,加入含HA的煤油將Be2+萃取到有

機(jī)相中，則“水相1”中含有AF+,則向過(guò)量燒堿溶液中逐滴加入少量“水相1”的

溶液，可觀察到無(wú)明顯現(xiàn)象。（4）反萃取生成Na21Be（OH）4]的化學(xué)方程式為BeA2（HA）2

+6NaOH^=Na2[Be（OH）4]+4NaA+2H2O,濾液2的主要成分為NaOH,可進(jìn)入反

萃取步驟再利用。（5）氯化鉞的共價(jià)性較強(qiáng)，電解熔融氯化鉞制備金屬鉞時(shí)，加入氯化

鈉的主要作用為增強(qiáng)熔融氯化鉞的導(dǎo)電性。（6）由題意可知，該配合物中有四個(gè)鉞位于

四面體的四個(gè)頂點(diǎn)上，四面體中心只有一個(gè)O,Be與Be之間總共有六個(gè)CH3co0

",則其化學(xué)式為BeKXCH3co0）6。

3.（15分）（2024.安徽卷）精煉銅產(chǎn)生的銅陽(yáng)極泥富含Cu、Ag、Au等多種元素。研究人

員設(shè)計(jì)了一種從銅陽(yáng)極泥中分離提取金和銀的流程，如下圖所示。

Na2s2O3

1浸出

硫酸、比。2鹽酸、簪4浸市jjgn

電沉積)-AG

txt/E?麗■需)一Au

浸出液1液2T!

回答下列問(wèn)題:

(l)Cu位于元素周期表第周期第族。

(2)“浸出液1”中含有的金屬離子主要是,

(3)“浸取2”步驟中，單質(zhì)金轉(zhuǎn)化為HAU04的化學(xué)方程式為。

⑷“浸取3”步驟中，“浸渣2”中的(填化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為[Ag(S2O3)2]3,

(5)“電沉積”步驟中陰極的電極反應(yīng)式為o

“電沉積”步驟完成后，陰極區(qū)溶液中可循環(huán)利用的物質(zhì)為(填化學(xué)式)。

(6)“還原”步驟中，被氧化的N2H4與產(chǎn)物Au的物質(zhì)的量之比為。

⑺Na2s2O3可被L氧化為Na2S406o從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度分析SQ：一的結(jié)構(gòu)為(a)而不是

(b)的原因：___________________________

答案：(1)四IB(2)Cu2+

(3)2Au+8HC1+3H2O2^2HAUC14+6H2O

3-

(4)AgCl(5)[Ag(S2O3)2]+e-—Agj+2S2O3-Na2S2O3(6)3：4

(7)(a)結(jié)構(gòu)中電子云分布較均衡，結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定；(b)結(jié)構(gòu)中正負(fù)電荷中心不重合，極

性較大，較不穩(wěn)定，且存在過(guò)氧鍵，過(guò)氧鍵的氧化性大于12,故Na2s2。3不能被b氧

化成(b)結(jié)構(gòu)

解析：精煉銅產(chǎn)生的銅陽(yáng)極泥富含Cu、Ag、Au等元素，銅陽(yáng)極泥加入硫酸、比。2浸

取，Cu被轉(zhuǎn)化為Cu?*進(jìn)入浸出液1中，Ag、Au不反應(yīng)，浸渣1中含有Ag和Au；浸

渣1中加入鹽酸、H2O2浸取，Au轉(zhuǎn)化為HAuCL進(jìn)入浸出液2,Ag轉(zhuǎn)化為AgCl,浸

渣2中含有AgCl；浸出液2中加入N2H4將HAuCh還原為Au,同時(shí)N2H4被氧化為

N2；浸渣2中加入Na2s2。3,將AgCl轉(zhuǎn)化為［Ag(S2O3)2〕3,得到浸出液3,利用電沉

積法將［Ag(S2O3)2】3一還原為Ag。(l)Cu的原子序數(shù)為29,位于第四周期第IB族；(2)

由分析可知，銅陽(yáng)極泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu被轉(zhuǎn)化為CM+進(jìn)入浸出液1中，故

浸出液1中含有的金屬離子主要是C/+；(3)浸取2步驟中，Au與鹽酸、H2O2發(fā)生氧

化還原反應(yīng)，生成HAuCL和H2O,根據(jù)得失電子守恒及質(zhì)量守恒，可得反應(yīng)的化學(xué)

方程式為2Au+8HCl+3H2O2^2HAUCL+6H2O;(4)根據(jù)分析可知，浸渣2中含有

AgCL與Na2s2O3反應(yīng)轉(zhuǎn)化為［Ag(S2O3)2〕3；(5)電沉積步驟中，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，

［Ag(S2O3)213一得電子被還原為Ag,電極反應(yīng)式為［Ag(S2O3)213—+e一一Agl+

2s2。廠；陰極反應(yīng)生成S2O；，同時(shí)陰極區(qū)溶液中含有Na+,故電沉積步驟完成后，

*JJ

陰極區(qū)溶液中可循環(huán)利用的物質(zhì)為Na2s2O3;(6)還原步驟中，HAuCLi被還原為Au,

Au化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)椤r(jià)，一個(gè)HAuCL轉(zhuǎn)移3個(gè)電子，N2H4被氧化為N2，N的化

合價(jià)由一2價(jià)變?yōu)椤r(jià)，一個(gè)N2H4轉(zhuǎn)移4個(gè)電子，根據(jù)得失電子守恒，被氧化的

N2H4與產(chǎn)物Au的物質(zhì)的量之比為3：4；(7)0的半徑比S小，負(fù)電荷的密度更高，對(duì)

相應(yīng)成鍵電子對(duì)的斥力大，所以(b)中氧氧鍵鍵能比(a)中硫硫鍵鍵能小，更易斷，故

(b)不穩(wěn)定且(b)中存在過(guò)氧鍵,氧化性比L強(qiáng)，故Na2s2O3不能被b氧化成(b)結(jié)構(gòu)。

4.(16分X2024?新課標(biāo)卷)鉆及其化合物在制造合金、磁性材料、催化劑及陶瓷釉等方

面有著廣泛應(yīng)用。一種從濕法煉鋅產(chǎn)生的廢渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的單質(zhì)或氧化

物)中富集回收得到含鍋高鉆成品的工藝如下：

K1n4

H：SO4MnO2ZnO^0

然盅也遮飛亞鉆卜CO(°H)3

-------?—jIpn-jjMn5

III

濾渣1濾渣2除鉆液一回收利用

己知溶液中相關(guān)離子開(kāi)始沉淀和沉淀完全1.0X10-5molL」)時(shí)的pH：

Fe3,Fe2tCo3+Co2+Zn2+

開(kāi)始沉淀

1.56.9—7.46.2

的pH

沉淀完全

2.88.41.19.48.2

的pH

回答下列問(wèn)題:

(1)“酸浸”前廢渣需粉碎處理，目的是;

“濾渣1”中金屬元素主要為O

(2)“過(guò)濾1”后的溶液中加入MnCh的作用是。

取少量反應(yīng)后的溶液，加入化學(xué)試劑檢驗(yàn)，若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，需補(bǔ)

加MnO2o

(3)“氧化沉鉆”中氧化還原反應(yīng)的離子方程式

為、O

(4)“除鉆液”中主要的鹽有(寫(xiě)化學(xué)式)，殘留的C03+濃度為mobL-

1O

答案：(1)增大固液接觸面積，加快酸浸速率，提高浸取效率Pb

(2)將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+,以便在后續(xù)調(diào)pH時(shí)除去Fe元素K^FeCN'］溶液

Fe2+

(3)3C02++MnOj+7H2O^3CO(OH)3；+MnO2；+5H卜

2++

3Mn+2Mn04~+2H2O^=5MnO21+4H

-167

(4)ZnSO4>K2SO4IO

解析：用硫酸處理含有Co、Zn、Pb、Fe的單質(zhì)或氧化物的廢渣，得到含有Co?+、

Zn2+>Fe?+、Fe3+.SO；一等離子的溶液，Pb的單質(zhì)或氧化物與硫酸反應(yīng)生成難溶的

PbSO4,則“濾渣1”為“酸浸”時(shí)生成的PbSC