2025高考专题复习 专题04 工艺流程综合题 化学实验综合题（解析版）.docxVIP

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专题04工艺流程综合题化学实验综合题

题型一工艺流程综合题

1．（2024·江西·九省联考卷）锡在材料、医药、化工等方面有广泛的应用，锡精矿中主要有、S、、、等杂质元素。下图为锡的冶炼工艺流程。

已知：性质稳定，难溶于酸。

回答下列问题：

（1）锡的原子序数为50，其价层电子排布式为，在元素周期表中位于区。

（2）烟尘中的主要杂质元素是(填元素符号)。

（3）酸浸时，生成，该反应的离子方程式为，为了提高铅的浸出率，最宜添加(填标号)。

A．?????????B．?????????C．????????D．

（4）还原时需加入过量的焦炭，写出该反应的化学方程式。

（5）电解精炼时，以和少量作为电解液，电源的负极与(填“粗锡”或“精锡”)相连；的作用是、。

（6）酸浸滤液中的可用沉淀，并通过与强碱反应获得，写出与熔融反应的化学方程式。

【答案】（1）5s25p2p

（2）S、、

（3）D

（4）

（5）精锡增强溶液的导电性防止Sn2+的水解

（6）

【分析】锡精矿中主要有、S、、、等杂质元素，锡精矿后加入稀盐酸溶解，由于性质稳定，难溶于酸，过滤得到，再使用焦炭还原得到粗锡，最后电解精炼得到精锡，据此分析解题。

【详解】（1）锡的原子序数为50，其价层电子排布式为5s25p2，在元素周期表中位于p区，故答案为5s25p2；p。

（2）焙烧时、S、、、杂元素转化为氧化物，由题可知，加入稀盐酸后的滤液经过处理得到Fe和Pb，所以烟尘中的主要杂质元素是S、、，故答案为S、、。

（3）酸浸时，生成，离子方程式为，浸出过程中添加氯化钠，可促使氯化铅转化成铅的氯络阴离子，提高其浸出效果，故答案为；D。

（4）使用焦炭还原得到粗锡，化学方程式为，故答案为。

（5）电解精炼时，与电源的负极的是精锡；以和少量作为电解液，在水溶液中的电离，可以增强溶液的导电性；可以防止Sn2+的水解，故答案为精锡；增强溶液的导电性；防止Sn2+的水解。

（6）由题可知，与强碱反应获得，则与熔融反应的化学方程式为，故答案为。

2．（2024·甘肃·九省联考卷）利用含锌废料(主要成分是氧化锌，含有少量铁、铝、铜、锰等金属氧化物或盐)制备氯化锌的一种工艺流程如下：

（1）为了提高盐酸浸取效率，可采取的措施有。

（2）浸取温度不宜超过60℃，原因是。

（3）为优化工艺流程，盐酸浸取后直接进行高锰酸钾氧化除杂。结合下列图表选择浸取工艺最佳范围为，理由是。

A．1.5~2.0B．2.0~3.0C．3.0~4.0D．4.5~5.0

金属离子

开始沉淀的

沉淀完全的

6.8

8.3

3.7

4.7

1.8

2.8

5.2

6.7

8.6

10.1

6.7

8.2

（4）滤渣的主要成分有、和，该工艺中去除锰的离子方程式为。

（5）最适宜使用的还原剂是，理由为。

（6）氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐生成，该反应方程式为，产品中含量与蒸发温度关系如图所示，工艺要求含量不超过2.30%，降低产品中含量的方法有。

【答案】（1）将固体废料粉碎、适当加热等

（2）减少盐酸的挥发、降低Zn2+的水解程度，防止生成氢氧化锌

（3）D在pH4.5~5.0的范围内，Fe3+和Al3+变为氢氧化物，而Zn2+不会沉淀

（4）Al(OH)3

（5）单质锌不会带入新的杂质

（6）减压蒸发，控制温度不超过300oC

【分析】利用含锌废料(主要成分是氧化锌，含有少量铁、铝、铜、锰等金属氧化物或盐)制备氯化锌的流程分析如下：含锌废料先用盐酸浸取，同时调pH除掉将铝离子、铁离子变为沉淀，加入高锰酸钾进行氧化除杂将铁氧化为高价态的氢氧化物沉淀，加入还原剂将铜还原为单质除掉，得到较纯净的氯化锌，最后进行蒸发浓缩、冷却结晶得到氯化锌固体。

【详解】（1）为了提高盐酸浸取效率，可采取的措施有将固体废料粉碎、适当加热等；

（2）浸取温度不宜超过60℃，原因是减少盐酸的挥发、降低Zn2+的水解程度，防止生成氢氧化锌；

（3）浸取的目的是要将Fe3+和Al3+变为氢氧化物，而Zn2+不能沉淀，根据表格中的数据，应该调pH的范围是4.7~6.7，合理的选项为D；

（4）根据上述分析，滤