人教专题13 工艺流程综合题（测）-2023年高考化学二轮复习讲练测（新高考专用）（解析版）.docx

专题13 工艺流程综合题
（本卷共10小题，满分100分，考试用时75分钟）
可能用到的相对原子质量：H 1 Li 7 B 11 C 12 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 S 32 Cl 35.5
一、非选择题：本题共10个小题，共100分。
1．北京冬奥会奖牌中铜牌的主要成分为铜和锌。已知一种从硫中毒而失活的废甲醇催化剂(主要成分为等)中回收铜和锌的工艺流程如图甲所示。
已知：①“滤液"中含锌氨络合离子；②，。
回答下列问题：
(1)“焙烧1”时产生气体的主要成分为_______。
(2)“浸取”时溶解的离子方程式为_______。
(3)“调”的目的是生成沉淀，完全沉淀时溶液的最小为_______[已知c(Zn2+)≤1×10-5mol/L时视为完全沉淀]。
(4)“抽滤”是减压过滤，与普通过滤相比，“抽滤”的优点是_______。
(5)现取样品，逐渐升温加热分解，分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图乙所示。
焙烧生成的温度范围为_______，时发生反应的化学方程式为_______。
(6)已知该废甲醇催化剂中的质量分数为(其他成分中不含)，该废甲醇催化剂经上述转化最终得到，则铜的提取率为_______%(用含m的代数式表示，
)。
【答案】(1) (2) (3)8.24
(4)过滤速度快，且所得固体较干燥 (5)     (6)
【解析】根据废催化剂含有成分，焙烧1，硫燃烧转化成SO2，甲醇转化成CO2、H2O，“浸取”步骤中ZnO溶于***化铵生成锌氨络合离子[Zn(NH3)4]2+，滤渣为CuO，加入稀硫酸溶解，CuO转化成CuSO4，然后经过一系列操作得到蓝矾，锌氨络合离子[Zn(NH3)4]2+，调节pH，得到氢氧化锌沉淀，焙烧3，得到氧化锌。（1）根据上述分析，焙烧1中产生气体主要成分为CO2、SO2；（2）“浸取”时得到锌氨络合离子[Zn(NH3)4]2+，其离子方程式为ZnO+4NH=[Zn(NH3)4]2++H2O+2H+；（3）“调pH”时，当溶液中c(Zn2+)≤1×10-5mol/L时视为完全沉淀，可认为Zn2+沉淀完全，根据Ksp[Zn(OH)2]=3×10-17，可得到此时c(OH-)=mol/L=×10-6mol/L，pOH≈6-0.24=5.76,即pH=14-5.76=8.24；（4）“抽滤”为减压过滤，与普通过滤相比，“抽滤”的优点时过滤速度快，且所得固体较干燥；（5）n(CuSO4·5H2O)==0.01mol，根据铜原子守恒，当固体为CuO时，n(CuO)=0.01mol，其质量为0.01mol×80g/mol=0.80g，根据图像可知，焙烧生成CuO的温度范围是680～1000℃；1000℃时得到产物中m(Cu)=0.64g，m(O)=(0.72-0.64)g=0.08g，n(O)=0.005mol，则所得物质的化学式为Cu2O，反应方程式为4CuO2Cu2O+O2↑；（6）根据题意可知，废甲醇催化剂中Cu的质量为()g，所得产品CuO中含Cu的质量为()g，故Cu的提取率为。
2．软锰矿的主要成分为，还含有、MgO、、CaO、等杂质，工业上用软锰矿制取的流程如下：
已知：①部分金属阳离子完全沉淀时的pH如下表。
金属阳离子
完全沉淀时的pH
3.2
5.2
10.4
12.4
②温度高于27℃时，的溶解度随温度的升高而逐渐降低．
(1)“浸出”过程中通入的作用是__________________。
(2)第1步除杂中加入的目的是__________________(用离子方程式表示)。．
(3)第1步除杂中需要调整溶液pH的范围是______到______，调pH时可选择的试剂为______(填字母)。
a．氨水    b．    c．CaO    d．MgO
(4)第2步除杂，主要是将、转化为相应***化物沉淀除去，写出除去的离子方程式：________________________，该反应的平衡常数为__________________。
(已知：的；的；的)
(5)“系列操作”中的具体操作有__________________，经干燥得到。
【答案】(1)将MnO2还原为Mn2+ (2) (3) 5.2     7.9     cd
(4)  MnF2 + Ca2+Mn2+ + CaF2     (5)蒸发浓缩、趁热过滤
【解析】由流程可知，软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、等杂质，加入硫酸并通入SO2浸出，其中MnO2和