2020年高考化学一轮复习 专题3.4 第三章 化工流程（一）练习（含解析）

[3.2,6.4)之间的目的是____________________________________。

(4)“母液”中含有的盐类物质有____________(填化学式)。 【答案】(1)SiO2 粉碎锌白矿(或充分搅拌浆料、适当加热等) (2)Zn＋CuSO4===Cu＋ZnSO4

(3)3Fe＋MnO4＋7ZnO＋9H===3Fe(OH)3＋MnO2＋7Zn 使Fe沉淀完全，而Zn不沉淀 (4)ZnSO4、K2SO4

【解析】(1)锌白矿中的ZnO、Fe2O3、CuO可与H2SO4反应，所以滤渣1是SiO2；提高浸出率的常用方法是粉碎矿物、适当提高温度、适当提高浓度、搅拌等。(2)加入Zn能反应的有H、Fe、Cu。(3)由流程图可知发生氧化还原反应，氧化剂是MnO4，还原产物是MnO2，还原剂是Fe，氧化产物是Fe(OH)3，所以由得失电子守恒可知：3n(MnO4)＝n(Fe)，最后再由ZnO调节pH，根据氧原子守恒配平得：3Fe＋MnO4＋7ZnO＋9H===3Fe(OH)3＋MnO2＋7Zn；由表格数据可知pH≥3.2是使Fe完全转化为Fe(OH)3沉淀而被除去，pH＜6.4的目的是使Zn不被除去。(4)由流程图可知加入H2SO4引入SO4、加入KMnO4引入K，而形成ZnSO4·7H2O的母液中一定存在ZnSO4，所以“母液”中含有的盐类物质有K2SO4和ZnSO4。

6．某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略)。

2＋

2－

＋

＋

2＋

3＋

－

2＋

2＋

－

－

2＋

＋

3＋

2＋

2＋

－

＋

2＋

3＋

2＋

已知：①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，如： 3NaClO===2NaCl＋NaClO3

②AgCl可溶于氨水：AgCl＋2NH3·H2O

Ag(NH3)2＋Cl＋2H2O

＋

＋

＋

－

③常温时N2H4·H2O(水合肼)在碱性条件下能还原Ag(NH3)2：4Ag(NH3)2＋N2H4·H2O===4Ag↓＋N2↑＋4NH4＋4NH3↑＋H2O

(1)“氧化”阶段需在80 ℃条件下进行，适宜的加热方式为________________。

(2)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为__________________________________。HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是___________________________________________。

(3)为提高Ag的回收率，需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤，并_____________________。

(4)若省略“过滤Ⅰ”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO

与

NH3·H2O

反应外(该条件下

NaClO3与

NH3·H2O

不反应)，还因为

＋

________________________________________________________________________。

(5)请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：______________(实验中须使用的试剂有：2 mol·L水合肼溶液，1 mol·LH2SO4)。

－1

－1

5

【答案】(1)水浴加热

(2)4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑ 会释放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成环境污染 (3)将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中

(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的Cl，不利于AgCl与氨水反应 (5)向滤液中滴加2 mol·L水合肼溶液，搅拌使其充分反应，同时用1 mol·LH2SO4溶液吸收反应中放出的NH3，待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥

【解析】(1)加热温度在低于100 ℃时，可采用水浴加热的方式。(2)在溶液中，NaClO氧化Ag生成AgCl、NaOH和O2，根据得失电子守恒及原子守恒配平反应的化学方程式。HNO3氧化Ag时会产生氮氧化物，污染环境。(3)为提高Ag的回收率，需要将洗涤后的滤液也一起合并到过滤Ⅱ的滤液中。(4)未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，增加氨水的用量；由已知信息①知冷却后的溶液中因NaClO的分解，会含有一定浓度的Cl，不利于AgCl和氨水反应的正向进行。(5)由已知信息③知，水合肼可以和银氨溶液发生反应生成Ag和NH3。生成的NH3用1 mol·LH2SO4溶液吸收，当溶液中不再产生气泡时，说明反应已进行完全，静置，过滤出生成的Ag，洗涤、干燥，得Ag。

7．工业上利用粗ZnO(含FeO、CuO)制取金属锌的流程如下(部分步骤省略)：

－1

－

－1

－1

－

已知：几种离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

待沉淀的离子 开始沉淀时pH 沉淀完全时pH

请回答下列问题：

(1)酸浸粗氧化锌的过程中，为了加快酸浸速率，可采取的措施有_____________________________ (写出一点即可)。

(2)步骤A的目的是将Fe氧化为Fe，并全部形成Fe(OH)3沉淀，为了暂不形成Cu(OH)2、Zn(OH)2，该步骤需控制溶液pH的范围是______________，该步骤中加入H2O2发生反应的离子方程式为_______________________________________。

(3)步骤D的操作名称为________________________________________________。

(4)由粗ZnO制取单质锌的另一种方法是将粗ZnO(含FeO、CuO)溶于NaOH溶液，ZnO全部转化为Na2[Zn(OH)4]溶液，该反应的化学方程式为_________________________；然后将FeO、CuO过滤除去；再用惰性电极电解该滤液，阳极上逸出无色无味气体，阴极上析出锌，则阴极电极反应式为_____________________________________________。

2＋

3＋

Fe 6.3 9.7 2＋Fe 1.5 3.2 3＋Zn 6.2 8.0 2＋Cu 5.2 6.4 2＋ 6

【答案】(1)将粗氧化锌粉碎成细颗粒、适当增加硫酸的浓度、适当升高温度(任写一点) (2)3.2≤pH＜5.2

2Fe＋H2O2＋2H===2Fe＋2H2O (3)过滤 (4)ZnO＋2NaOH＋H2O===Na2[Zn(OH)4] [Zn(OH)4]＋2e===Zn＋4OH

2－

－

－

2＋

＋

3＋

【解析】(1)增大反应物的接触面积、增大浓度、升高温度，都能加快反应速率，故可采取的措施有：将粗氧化锌粉碎成细颗粒、适当增加硫酸的浓度、适当升高温度。(2)根据已知条件中几种物质沉淀的pH以及该步骤的目的，该步骤需控制溶液pH的范围是3.2≤pH＜5.2；由于形成Fe(OH)2沉淀的pH范围与形成Zn(OH)2沉淀的pH范围重叠，所以H2O2的作用是将Fe氧化成Fe，完全形成Fe(OH)3沉淀，故反应的离子方程式为2Fe＋H2O2＋2H===2Fe＋2H2O。(3)操作D是将不溶性固体与液体分离开来，故操作名称是过滤。(4)惰性电极电解Na2[Zn(OH)4](aq)时，阳极上OH放电生成氧气，阴极上[Zn(OH)4]放电生成单质锌，阴极上电极反应式为[Zn(OH)4]＋2e===Zn＋4OH。

2－

－

－

－

2－

2＋

＋

3＋

2＋

3＋

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