【最新推荐】2021版新高考化学人教版一轮教师用书：第3章 高考专题讲座1 化学工艺流程试题的突破方略 Word

减少其在洗涤过程中的溶解损耗。

②乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。

3．结晶方式

(1)蒸发浓缩、冷却结晶：适用于杂质的溶解度随温度变化不大的物质分离提纯，如除去KNO3中的少量NaCl或受热易分解的物质，如晶体水合物、铵盐等。

(2)蒸发结晶、趁热过滤：适用于杂质的溶解度随温度变化较大物质的分离提纯，可减少杂质晶体的析出，如除去NaCl中的少量KNO3。趁热过滤的方法：漏斗预热，用少量热蒸馏水通过过滤器，带加热装置的漏斗、抽滤。

提醒：晶体的干燥：要得到干燥的晶体，常见的干燥方法有自然晾干、滤纸吸干、在干燥器中干燥、烘干(适用于热稳定性较好的物质)。

4．调节溶液pH分离提纯

(1)控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示：

物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 开始沉淀 1.5 7.6 8.3 沉淀完全 3.7 9.6 9.8 若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，可先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调节溶液的pH在3.7≤pH<8.3。

(2)调节pH所需的物质应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH增大；不引入新杂质。例如：要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、

Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。

[典例导航]

(2018·全国卷Ⅱ，T26)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH 回答下列问题： (1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为__________________ ________________________________________________________。

(2)滤渣1的主要成分除SiO2外还有________；氧化除杂工序中ZnO的作用是________，若不通入氧气，其后果是________。

(3)溶液中的Cd2＋可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为________________________________________________。

(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为______ ________________________________________________________； 沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。

[三步审读]

Fe3＋ 1.5 2.8 Fe2＋ 6.3 8.3 Zn2＋ 6.2 8.2 Cd2＋ 7.4 9.4

[解析] (1)在焙烧过程中ZnS和O2反应生成ZnO和SO2。(2)溶液中的Pb2

＋与

－SO24不能共存，生成PbSO4沉淀，SiO2不溶于H2SO4，即滤渣1中含SiO2

和PbSO4。氧化除杂过程中O2能将溶液中Fe2＋氧化生成Fe3＋，加入ZnO能调节溶液的pH，促进Fe3＋完全水解。由题表知Fe2＋、Zn2＋开始沉淀和沉淀完全时的pH非常接近，若不通入O2使Fe2＋氧化为Fe3＋，加入ZnO后无法除去Fe2＋，会影响Zn的纯度。(3)根据题中信息可知还原除杂工序中涉及的离子反应式为Cd2＋＋Zn===Cd＋Zn2＋。(4)结合图示可知电解ZnSO4溶液时生成Zn，即电解时Zn2＋在阴极被还原，电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn。沉积Zn后的电解液中主要含有H2SO4，可返回溶浸工序中继续使用。

[答案] (1)2ZnS＋3O22ZnO＋2SO2

(2)PbSO4 调节溶液的pH 无法除去杂质Fe2＋ (3)Cd2＋＋Zn===Cd＋Zn2＋ (4)Zn2＋＋2e－===Zn 溶浸

(1)“氧化除杂”过程除了加ZnO外还可以加______________， O2的作用是_________________________________________。 (2)滤渣洗涤的操作为_________________________________ ___________________________________________________。 (3)“电解”制备Zn的阳极反应为______________________。 [答案] (1)Zn(OH)2或ZnCO3 把Fe2＋氧化为Fe3＋

(2)沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待蒸馏水自然流尽后，再重复操作2～3次

(3)4OH－－4e－===2H2O＋O2↑或2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ [对点训练]

1．(2019·全国卷Ⅲ)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所示。回答下列问题：