高考化学（广东专用）二轮复习专题四化学工艺流程 化学实验及计算微专题7化学工艺流程课件

(课件网) 专题四 微专题7　化学工艺流程 化学工艺流程　化学实验及计算 命题规律 考向1　化学工艺流程 1．(2025·广东卷)我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。 已知：多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素，对应氢氧化物的Ksp如下表所示。 氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Cu(OH)2 Ni(OH)2 Ksp(298 K) 2.8×10－39 1.3×10－33 2.2×10－20 5.5×10－16 (1) “酸浸”中，提高浸取速率的措施有_____(写一条)。 搅拌、提高酸浸温度等 (2) “高压加热”时，生成Fe2O3的离子方程式为_____ _____。 (3) “沉铝”时，pH最高可调至_____(溶液体积变化可忽略)[已知：“滤液1”中c(Cu2＋)＝0.022 mol/L，c(Ni2＋)＝0.042 mol/L]。 2Fe2O3↓＋8H＋ 5 2NH3 === N2＋3H2 没有污染物产生 催化剂 加热、加压 【解析】 (2) 通入SO2“酸浸”，故浸取液中不含Fe3＋，“高压加热”时，Fe2＋在酸性条件下被空气中的O2氧化为Fe2O3。(3) “沉铝”时，保证Cu2＋和Ni2＋不沉淀，Cu(OH)2的溶度积更小，根据Ksp＝c(Cu2＋)·c2(OH－)＝0.022×c2(OH－)＝2.2×10－20，得出c(OH－)＝10－9 mol/L，pH＝5。(4) ②与传统高炉炼铁工艺相比，上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是没有污染性的CO气体产生。 2．(2024·广东卷)镓(Ga)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F和少量的Ga、Fe、K、Ca等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。 Ga3＋＋4Cl－=== [GaCl4]－ 铁 [FeCl4]－ 高 NaCl 3.2 4.0×10－7 【解析】(3) 由信息知浸取液中，Ga(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)以[MClm](m－3)－(m＝0~4)微粒形式存在，LAEM是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区，为了避免铁元素的配离子通过LAEM，故要先加入铝片还原 Fe3＋，从而有利于Ga的分离。(4) “LAEM提取”中，原料液的Cl－浓度越高，更有利于生成[GaCl4]－的反应正向移动，更有利于Ga的提取，在不提高原料液酸度的前提下，同时又不引入新杂质，可向Ⅰ室中加入NaCl，以提高Cl－浓度，进一步提高Ga的提取率。 3．(2023·广东卷)Ni、Co均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2＋、Co2＋、Al3＋、Mg2＋)中，利用氨浸工艺可提取Ni、Co，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下： 已知：氨性溶液由NH3·H2O、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3配制。常温下，Ni2＋、Co2＋、Co3＋与NH3形成可溶于水的配离子；lgKb(NH3·H2O)＝－4.7；Co(OH)2易被空 氢氧化物 Co(OH)2 Co(OH)3 Ni(OH)2 Al(OH)3 Mg(OH)2 Ksp 5.9×10－15 1.6×10－44 5.5×10－16 1.3×10－33 5.6×10－12 回答下列问题： (1) 活性MgO可与水反应，化学方程式为_____。 MgO＋H2O===Mg(OH)2 气氧化为Co(OH)3； 部分氢氧化物的Ksp如右表。 ＞ (4) (NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了NH4Al(OH)2CO3的明锐衍射峰。 ①NH4Al(OH)2CO3属于_____(填“晶体”或“非晶体”)。 ②(NH4)2CO3提高了Ni、Co的浸取速率，其原因是_____ _____。 (5) ①“析晶”过程中通入的酸性气体A为_____。 晶体 减少胶状物质对镍、钴氢 氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触面积 HCl ②由CoCl2可制备AlxCoOy晶体，其立方晶胞如图。Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为整数，则Co在晶胞中的位置为_____；晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为_____。 体心 12 (6) ①“结晶纯化”过程中，没有引入新物质。晶体A含6个结晶水，则所得HNO3溶液中n(HNO3)与n(H2O)的比值，理论上最高为_____ ... ...