6 突破全国卷小专题7 无机化学工艺流程题的解题策略
无机工艺流程解题策略

无机工艺流程解题策略摘要:工艺流程题是新课标高考化学试题最大亮点和热点。
工艺流程题以化工产品的工业生产流程简图为命题模型, 设问灵活,考查应用化学平衡原理、电离和水解理论、物质制备和分离、绿色化学以及以经济的视角分析实际生产中的各种问题的能力,对思维的逻辑推理要求较高。
关键词:工艺流程题化学解题思路一、解题要点1.化工流程题的基本结构(1)题头:介绍该生产工艺的原材料、目的、原理。
(2)题干:用框图形式将操作或物质转换或分离提纯等主要生产工艺流程表示出来。
(3)题尾:根据流程中涉及的化学知识设问,一般包含样品的溶解,物质的富集原理与方法,副产物的成分,主要产品的提纯、分离化学原理与操作方法,产品成分确定、目标产物的产率、原料转化率等。
通常涉及氧化还原反应、离子反应、化学反应速率、化学平衡移动原理、溶液的酸碱性(或pH)、溶度积、电化学原理应用等问题。
2.化工流程题的解题策略(1)正确理解流程图前后的关系①分析每步反应生成的产物及副产物。
②化工流程实质是化学反应流程,通过流程的前后联系,明确整个流程中每步操作的目的。
③以元素化合物基础知识为核心构建流程网络联系图。
(2)挖掘图表中有效信息和关键字词。
化工流程图题将所要表达的信息以文字、框图、表格、图像等形式呈现出来,而解题需要对这些信息进行阅读、整理、分析、理解、组合和应用,找出有效信息,发现问题,打破惯性思维,将信息向深层次拓展,进行信息整合,为正确解答问题创造条件。
(3)找出工业生产流程主线与核心。
通过工业生产流程的主线,对化工生产的流程和工艺手段、操作的名称和目的进行分析。
其规律是“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。
二、探究解题思路1.命题热点物质的分离、提纯与检验型;化工原料制备型。
2.解题思路两种意识:(1)整体意识:快速浏览全题①流程的目的(特别是流程中的始末物质)。
②题目设问情况。
(2)局部意识——定位意识①设问一般相对独立,无连带效应,一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。
高考化学考点突破:无机化学工艺流程题的解题策略

无机化学工艺流程题的解题策略[解题思维]1.化工流程线路示意图及涉及问题2.获取解题信息的方法途径(1)从题干中获取有用信息,了解生产的终产品。
(2)整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。
(3)分析流程中的每一步骤,并获取以下信息:①知道“四个什么”——反应物是什么,发生了什么反应,该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。
②抓住“一个关键”——一切反应或操作都是为获得产品而服务。
(4)从问题中获取信息,明确问题与哪些化学知识相关。
3.分析方法(1)首尾分析法:对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题,首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答。
(2)分段分析法:对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题,用分段分析法更容易找到解题的切入点。
4.规范解答文字叙述类的题目要严格按题目要求规范解答。
[真题剖析]题型一 以制备某一物质为目的的工艺流程题1.(2018·全国卷Ⅱ)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(主要成分为ZnS ,含有SiO 2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[c 0(M n +)=0.1 mol·L –1]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下:金属离子 Fe 3+Fe 2+Zn 2+Cd 2+开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的pH2.88.38.29.4(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SiO 2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________________________。
高考经典必考题创新突破(三)无机化学工艺流程题的解题策略

高考经典必考题创新突破(三)无机化学工艺流程题的解题策略题型特点考情分析命题趋势工艺流程题就是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,是无机框图题的创新。
题目常常以现代工业生产为基础,将化学工艺流程进行简化,与化工生产成本、环境保护等相融合。
考查物质的制备、检验、分离等基本实验原理在化工生产中的实际应用,是近几年高考化学命题中的常考题型。
2018,全国卷Ⅰ,7T2018,全国卷Ⅱ,26T2018,全国卷Ⅲ,27T2017,全国卷Ⅰ,27T2016,全国卷乙、丙,28T2020年高考命题主要会从铝土矿中冶炼铝、从海水中提取镁和碘、从黄铜矿冶炼铜、从废铁屑制绿矾、从其他矿物质冶炼金属或非金属及化合物等设计考题。
分值:14~16分[解题思维]1.化工流程线路示意图及涉及问题2.获取解题信息的方法途径(1)从题干中获取有用信息,了解生产的终产品。
(2)整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。
(3)分析流程中的每一步骤,并获取以下信息:①知道“四个什么”——反应物是什么,发生了什么反应,该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。
②抓住“一个关键”——一切反应或操作都是为获得产品而服务。
(4)从问题中获取信息,明确问题与哪些化学知识相关。
3.分析方法(1)首尾分析法:对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题,首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答。
(2)分段分析法:对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题,用分段分析法更容易找到解题的切入点。
4.规范解答文字叙述类的题目要严格按题目要求规范解答。
[真题剖析]题型一以制备某一物质为目的的工艺流程题1.(2018·全国卷Ⅱ)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。
“无机化学工艺流程”题的解题策略

“无机化学工艺流程”题的解题策略工艺流程题是高考全国卷中的必考题型,综合性强、难度较大,是高考试卷中的拉分题目之一。
近年常以简洁工艺流程和复杂工艺流程轮换的形式考查有多种可变化合价的典型元素,采用多角度设问的形式,考查考生获取信息、加工信息的能力。
考查的知识多为产物的判断,陌生化学方程式、离子方程式或电极反应式的书写,温度控制在一定范围的原因分析,溶度积常数的有关计算等。
一、整体把握,建立解题模型1.呈现模式2.识图方法图1箭头表示反应物加入同时生成物出来;图2箭头表示反应物分步加入和生成物出来;图3箭头表示循环反应。
3.试题的设问角度化工流程题的考点主要从以下6点设置:(1)基本操作除杂、分离、检验、洗涤、干燥等实验操作的步骤描述;加入某些试剂或某个操作步骤的目的描述。
(2)物质的分离与提纯通过调节pH使溶液中的金属离子沉淀达到分离除杂的目的,据此选择需要加入的化学试剂;加入某种物质使难溶物转化为更难溶的物质后,通过过滤除去等。
(3)化学反应速率与化学平衡理论的运用例如,研磨使反应物颗粒变小,增大反应物间的接触面积,从而增大反应速率,提高原料利用率;升高温度能增大反应速率,使吸热反应平衡正向移动等。
(4)化学方程式或离子方程式的书写根据流程图及设问中的信息找出反应物和生成物,书写指定的化学方程式或离子方程式。
(5)环境与绿色化学思想流程中物质的转化和循环、资源的回收和利用、“三废”的来源、对环境的影响及处理措施等。
(6)化学计算联系原料纯度、转化率、损失率、产物产率等计算产品质量;联系溶液配制、滴定操作测定样品中某元素含量或产品纯度;联系溶度积常数,计算溶液中某离子浓度或完全沉淀时的pH等。
4.化工流程试题的一般解题策略[典例](2019·全国卷Ⅰ)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。
一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________ _______________________________________________________________。
无机化学工艺流程题的解题策略

无机化学工艺流程题的解题策略摘要:本文着重从高考中这类试题的命题情况、趋势和解题策略等方面论述自己在具体的教学中对这类试题的理解。
通过具体实例,对本类试题的三种设问角度进行了有针对性的解题策略研究,愿一孔之见能对参与备考复习的师生有所帮助、有所启迪。
关键词:无机化学工艺流程题解题策略设问角度一、题型解读化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,是无机框图的创新。
这类试题具有较强的实用性和综合性,是全国乙卷近4年必考题型。
由于此类试题陌生度高,对学生的能力要求也大,加上有的试题文字量大,学生在没做之前往往就会产生畏惧感,所以这类题的得分并不理想。
二、2014-2016年全国高考理综乙卷命题情况综观近几年的全国高考,主要考查物质的制备和提纯的工艺流程,一般以流程图为信息背景,以物质的性质、转化、分离等为考查点,其中涉及元素及其化合物的性质、离子反应、氧化还原反应、电池反应等。
以下我总结一些答题技巧,从而提高我们分析解答此类题的能力。
三、解题策略1.建模。
规律:主线主产品,分支副产品,回头为循环。
2.策略。
第一步:粗读题干,挖掘图示。
第二步:明确流程目的、原料和产品。
第三步:汇总框内框外信息,结合所学知识处理信息。
第四步:跳跃思维,规范答题。
3.考点。
(1)对原料进行预处理的常用方法及其作用。
①研磨:减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。
②水浸:与水接触反应或溶解。
③酸浸:与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。
④灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化。
⑤煅烧:改变结构和组成,使一些物质能溶解;并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土和石灰石。
(2)核心化学反应要掌握。
①元素及其化合物知识。
②还要掌握有关化工生产的知识。
③化学反应原理。
(3)化工生产过程中分离提纯、除杂等环节。
与高中化学基本实验的原理紧密联系,包括过滤、洗涤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理,并要熟悉所用到的相关仪器。
01无机化工流程题的解题策略(附答案解析)-2023年高考化学大题逐空突破

无机化工流程题的解题策略1.无机工艺流程试题的结构模型流程图一般三大部分:原料预处理、核心化学反应、产品的分离与提纯 呈现模式识图方法箭头的意义 图1:箭头进入的是反应物(投料),箭头出去的是生成物(产物、副产物)图2:箭头表示反应物分步加入和生成物出来图3:返回的箭头一般是“循环利用”的物质2.设问角度(1)原料预处理方法及反应(2)加入试剂判断及加入试剂的作用 (3)陌生化学(离子)方程式的书写 (4)分离、提纯的仪器、操作及操作目的 (5)滤渣、滤液成分判断(6)实验条件的选择,温度或pH 调节(7)图表、图像分析 (8)物质循环利用 (9)计算 2.(1)审题“四角度”审题干 ①明确原料的主要成分和杂质成分 ②明确目的审信息①寻找信息再流程中的作用 ②寻找信息与某设问的对立关系审流程 ①明确三线:主线产物,分支副产物,回线为循环物②结合设问的问题细审流程中转化原理,找出进料物质(反应物)和出去物质(生成物)的主产物和副产物审设问明确答什么,答的问题与哪步流程有关,考查的什么知识等(2)破题“三方法”(3)第一步:读题头,得目的,找原料,明产品,解决“干什么”通过阅读题头,了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),弄清从原料出发,要得到最终产品,必须除去什么元素、引进什么元素第二步:读题干,析过程,看措施,推用意,解决“怎么做”题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。
分析流程中的每一步骤的反应物是什么?发生了什么反应?利用了什么原理(氧化还原、溶解度、电离平衡、水解平衡、溶解平衡)?该反应造成了什么后果?(除目标物质外还产生了什么杂质或副产物?这些物质又是如何分离、提纯和循环利用的?如何体现绿色化学思想?)每一步操作进行到什么程度最佳?在此过程中抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务,在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。
高三化学二轮复习专题《 “无机工艺流程题”题型分析及答题思路》

专题6 “无机工艺程题”题型分析及答题思路
①原料预处理的5种常用方法
看方法
想目的
研磨
减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面 积,加快反应速率
水浸 与水接触反应或溶解
酸浸
与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不 溶物通过过滤除去
灼烧
除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘 时的灼烧就是为了除去可燃性杂质
专题6 “无机工艺流程题”题型分析及答题思路
③把握物质提纯的“6种”常用方法
看目的 除去可溶性杂质
除去碱性杂质 除去酸性杂质 除去还原性或氧化性杂质 除去受热易分解或易挥发的杂质 除去酸性Cu2+溶液中的Fe3+等
选方法 水溶法 酸溶法 碱溶法 氧化还原法 加热灼烧法 调pH法
专题6 “无机工艺流程题”题型分析及答题思路
专题6 “无机工艺流程题”题型分析及答题思路
(4)常见的设问方式。工艺流程题是一种模拟情境,围绕解决一个实际问题考 査学生的实验能力和对相关化学原理的理解和应用。按照整个工艺由前至后,题 目由易到难的顺序展开设问,常见的设问方式为原料预处理的手段和原因分析。 原料预处理常采用的手段为粉碎、加热、适当提高酸的浓度等,所有这些目的都 在于加快后续反应的速率。滤渣的成分,根据流程分析滤渣来自于原料还是在反 应过程中新生成的沉淀。氧化还原反应方程式的配平或陌生化学反应方程式的书 写,此类题目需要从流程中判断反应物,产物和反应条件,所有这些信息都可以 从发生这步反应对应的箭头前的物质、箭头后的物质以及箭头上的内容得到。反 应条件的优化选择,考虑的因素为反应速率,反应时间和转化率,当反应速率和 转化率较高时反应时间较短的为最优的反应条件。可循环利用的物质,从流程图 上观察,既需要添加进去又能分离出来的物质,即箭头指向主线和指出主线重叠 的物质为可循环利用的物质。溶液中通过离子反应生成沉淀,结合Ksp进行计算以 及转化率或产率的计算等。
热点专题课 “无机化工流程题”的解题策略

【自我诊断】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料,主要含有MgCO3、 MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等,回收其中镁的工艺流程如下:
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结束
Ⅰ预处理
Ⅱ分离提纯
Ⅱ分离提纯
Ⅲ获得产品
矿石(固体) 原料: 研磨、酸溶解(表述:“浸 预处理: 控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 出”) 除杂: 控制条件,调节PH,使Mg2+全部沉淀 核心化学反应是:
③洗涤:洗去晶体表面的杂质离子。若是冰水洗涤,可减少晶体在洗涤过 程中的溶解损耗;若是有机溶剂(乙醇、乙醚等)洗涤,除了减少溶解损耗外 还便于干燥。
(4)常见名词
浸出:固体加水(酸)溶解得到离子; 浸出率:固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少; 酸浸:在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去 的溶解过程 ; 水洗:通常为除去水溶性杂质; 水浸:与水接触反应或溶解。
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结束
(1)甲酸在反应中的作用是 ________(填“氧化剂”或“还 原剂”)。
(2)加浓氨水时,钯元素转变为可溶性[Pd(NH3)4]2 ,此时铁
+
元素的存在形式是______________________________________ ___________________________________________(写化学式)。
[答案]
(1)还原剂
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突破全国卷小专题7无机化学工艺流程题的解题策略一、无机化学工艺流程题的结构二、无机化学工艺流程题分类突破题型一物质制备类化工流程题1.核心反应——陌生方程式的书写关注箭头的指向:箭头指入→反应物,箭头指出→生成物。
(1)氧化还原反应:熟练应用氧化还原规律,判断产物并配平。
(2)非氧化还原反应:结合物质性质和反应实际判断产物。
2.对原料进行预处理的常用方法及其作用(1)研磨——减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。
(2)水浸——与水接触反应或溶解。
(3)酸浸——与酸接触反应或溶解,使可溶性金属进入溶液,不溶物通过过滤除去。
(4)灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。
(5)煅烧——改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土。
[注意]提高矿石浸出率的方法为①加热升温;②将矿石研成粉末;③搅拌;④适当增大酸的浓度。
3.常用的控制反应条件的方法(1)调节溶液的pH。
常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
调节pH所需的物质一般应满足两点:①能与H+反应,使溶液pH增大;②不引入新杂质。
例如:若要除去Cu2+中混有的Fe3+,可加入CuO、CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。
(2)控制温度。
根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。
(3)趁热过滤。
防止某物质降温时会析出,如除去NaCl中少量KNO3的方法是蒸发结晶、趁热过滤。
(4)冰水洗涤。
洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
(2019·高考全国卷Ⅰ,26,14分)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。
一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)“滤渣1”的主要成分有。
为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是。
(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O H++B(OH)-4,K a=5.81×10-10,可判断H3BO3是酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至 3.5,目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为________________________________________________________________________,母液经加热后可返回工序循环使用。
由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是。
【解析】(1)硫酸铵溶液中存在水解平衡:NH+4+H2O NH3·H2O+H+,硼酸镁能与水解出的H+反应,促进平衡向右移动,生成的一水合氨浓度增大,因溶液中存在平衡NH3·H2O NH3+H2O,一水合氨浓度增大,促进NH3·H2O分解产生NH3。
用NH4HCO3溶液吸收氨,发生的反应为NH4HCO3+NH3===(NH4)2CO3。
(2)二氧化硅、氧化铁、氧化铝不溶于硫酸铵溶液,滤渣1的主要成分是二氧化硅、氧化铁、氧化铝。
检验Fe3+的试剂可选用KSCN。
(3)由题给硼酸的解离反应方程式知,硼酸是一元弱酸。
“过滤2”之前,调节pH≈3.5目的是将硼元素转化为硼酸,促进硼酸析出。
(4)“沉镁”中,碳酸铵溶液与硫酸镁溶液发生相互促进的水解反应生成碱式碳酸镁:2MgSO4+2(NH4)2CO3+H2O===Mg (OH)2·MgCO3↓+2(NH4)2SO4+CO2↑,或者反应生成碱式碳酸镁和碳酸氢盐。
母液含硫酸铵,可以将母液返回“溶浸”工序循环使用,体现绿色化学理念和环境保护思想。
碱式碳酸镁转化成轻质氧化镁,联系碳酸镁、氢氧化镁受热都能分解生成氧化镁,也可以联系碱式碳酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳,可知采用的方法是高温焙烧法,化学方程式为MgCO 3·Mg (OH )2=====高温2MgO +H 2O +CO 2↑。
【答案】 (1)NH 4HCO 3+NH 3===(NH 4)2CO 3(2)SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3 KSCN(3)一元弱 转化为H 3BO 3,促进析出(4)2Mg 2++3CO 2-3+2H 2O===Mg (OH )2·MgCO 3↓+2HCO -3[或2Mg 2++2CO 2-3+H 2O===Mg (OH )2·MgCO 3↓+CO 2↑] 溶浸 高温焙烧题型二 提纯类化工流程题1.明确常用的提纯方法(1)水溶法:除去可溶性杂质。
(2)酸溶法:除去碱性杂质。
(3)碱溶法:除去酸性杂质。
(4)氧化剂或还原剂法:除去还原性或氧化性杂质。
(5)加热灼烧法:除去受热易分解或易挥发的杂质。
(6)调节溶液的pH 法:如除去酸性溶液中的Fe 3+等。
2.明确常用的分离方法(1)过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或抽滤等方法。
(2)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质,如用CCl 4或苯萃取溴水中的溴。
(3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl 。
(4)冷却结晶:提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO 3、FeCl 3、CuCl 2、CuSO 4·5H 2O 、FeSO 4·7H 2O 等。
(5)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油。
(6)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨。
(2019·高考全国卷Ⅲ,26,14分)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:相关金属离子[c 0(M n +)=0.1 mol·L -1]形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下:和 ;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO 2 的作用是________________________________________________________________________。
(3)“调pH ”除铁和铝,溶液的pH 范围应调节为 ~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn 2+和Ni 2+,“滤渣3”的主要成分是 。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF 2 沉淀除去Mg 2+。
若溶液酸度过高,Mg 2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式:_______________________________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNi x Co y Mn z O 2,其中Ni 、Co 、Mn 的化合价分别为+2、+3、+4。
当x =y =13时,z = 。
【解析】 (1)硫化锰矿中硅元素主要以SiO 2或不溶性硅酸盐形式存在,则“滤渣1”的主要成分为S 和SiO 2(或不溶性硅酸盐)。
结合“滤渣1”中含S ,可知“溶浸”时MnO 2与MnS 在酸性条件下发生氧化还原反应生成MnSO 4和S ,根据化合价升价法可配平该反应。
(2)“溶浸”后溶液中可能含Fe 2+,“氧化”中加入的适量MnO 2能将Fe 2+氧化为Fe 3+。
(3)“调pH ”除去Fe 3+和Al 3+时,结合表格中数据信息可知需控制溶液的pH 范围为4.7~6之间。
(4)“除杂1”中加入Na 2S 能将Zn 2+和Ni 2+分别转化为沉淀除去,故“滤渣3”的主要成分为NiS 和ZnS 。
(5)“除杂2”中F -与Mg 2+反应生成MgF 2沉淀,若溶液酸度过高,则F -与H +结合生成弱电解质HF ,导致MgF 2(s )Mg 2+(aq )+2F -(aq )平衡向右移动,Mg 2+不能完全除去。
(6)“沉锰”时Mn 2+与HCO -3反应生成MnCO 3、CO 2和H 2O ,由此可写出离子方程式。
(7)化合物LiNi x Co y Mn z O 2中,当x =y =13时,根据化合价代数和为0得1+2×13+3×13+4z -2×2=0,解得z =13。
【答案】 (1)SiO 2(或不溶性硅酸盐) MnO 2+MnS +2H 2SO 4===2MnSO 4+S +2H 2O(2)将Fe 2+氧化为Fe 3+ (3)4.7(4)NiS 和ZnS(5)F -与H +结合形成弱电解质HF ,MgF 2(s )Mg 2+(aq )+2F -(aq )平衡向右移动(6)Mn 2++2HCO -3===MnCO 3↓+CO 2↑+H 2O(7)131.(2019·高考全国卷Ⅱ,26,13分)立德粉ZnS·BaSO 4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。
回答下列问题:(1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。
灼烧立德粉样品时,钡的焰色为 (填标号)。
A.黄色B.红色C.紫色D.绿色(2)以重晶石(BaSO 4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为________________________________________________________________________。