三、无机化工生产工艺流程题广州一二模、佛山一二模、肇庆一二模、汕头一二模、江
门二模、潮州二模、揭阳一二模、韶关一二模、湛江一二模、深圳一二模、惠州调研
（广州一模）31．（16分）亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用
于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：
NaClO3 H2SO4 溶解 SO2 反应1 ClO2 母液 H2O2、NaOH 反应2 减压蒸发55℃ 冷却结晶 粗产品
（1）提高―反应1‖反应速率的措施有_________________、__________________等。 （2）―反应2‖的的氧化剂是_________，该反应的化学方程式为____________________。 （3）采取―减压蒸发‖而不用―常压蒸发‖，原因是_________________________________。 （4）从―母液‖中可回收的主要物质是_________。
（5）―冷却结晶‖后经______________（填操作名称）即可获得粗产品。 【参考答案】
（1）适当升高反应温度，增大吸收液浓度，增大SO2与吸收液的接触面积（合理即可，任答两条。4分）
（2）ClO2 （2分） H2O2 + 2ClO2 + 2NaOH ＝ 2NaClO2 + 2H2O + O2 （3分） （3）常压蒸发温度过高，亚氯酸钠容易分解 （2分） （4）Na2SO4 （3分） （5）过滤 （2分）
（广州二模）32．（16分）活性氧化锌用作橡胶硫化的活性剂、补强剂。以氧化锌粗品为原
料制备活性氧化锌的生产工艺流程如下：
氧化锌粗品 H2SO4 溶解 除杂 滤液 滤渣 Na2CO3 沉淀 滤渣 滤液
煅烧 产品
一些阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物 pH Fe(OH)3 3.2 Cu(OH)2 6.7 Zn(OH)2 8.0 Fe(OH)2 9.7 （1）“溶解”前将氧化锌粗品粉碎成细颗粒，目的是_____________________________。 （2）“溶解”后得到的酸性溶液中含有Zn2、SO42，另含有Fe2、Cu2等杂质。先加
＋
－
＋
＋
入___________（填“Na2CO3”或“H2SO4”）调节溶液的pH至5.4，然后加入适
1
量KMnO4，Fe2转化为Fe(OH)3，同时KMnO4转化为MnO2。经检测溶液中Fe2
＋
＋
的浓度为0.009mol·L1，则每升溶液中至少应加入__________mol KMnO4。
－
（3）杂质Cu2可利用置换反应除去，应选择的试剂是___________。
＋
（4）“沉淀”得到ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O，“煅烧”在450～500℃下进行，“煅烧”反应
的化学方程式为_____________________________________。
32．（16分）
（1）增大固液接触面积，加快溶解时的反应速率（4分） （2）Na2CO3（2分） 0.003 （3分） （3）锌粉 （3分）
450～500℃ ZnCOHO （4） 3· 2Zn(OH) 2 · 2 3ZnO ＋ CO 2 ↑ ＋ 3H （4分） 2O↑
（佛山一模）32.（16分）多晶硅（硅单质的一种）被称为―微电子大厦的基石‖，制备中
副产物以SiCl4为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成份为BaCO3，且含有铁、镁等离子）制备BaCl2·2H2O，工艺流程如下。已知： ①常温下Fe3+、Mg2+完全沉淀的pH分别是：3.4、12.4。
② M (BaCO3)=197g/mol，M(BaCl2·2H2O)=244 g/mol 20%NaOH溶液 调节pH=12.5钡矿粉
H2O SiCl···过滤①过滤②4过滤③调节pH=7控制在70℃ 控制在40℃
滤渣（H4SiO4）滤渣A滤渣
（1）SiCl4水解反应的方程式为__________________ 。
过滤④真空干燥BaCl2·2H2O已知：SiCl4(s)+H2(g)=SiHCl3(s)+HCl(g) ΔH1=+47 kJ/mol
SiHCl3(s)+H2(g)=Si(s)+3HCl(g) ΔH2=+189 kJ/mol
则由SiCl4制备硅的热化学方程式为________________________________。 （2）加钡矿粉并调节pH=7的作用是使BaCO3转化为BaCl2和________________。 （3）加20% NaOH调节pH=12.5，得到滤渣A的主要成分是__________________。
（4）BaCl2滤液经__________、_______、过滤、洗涤，再经真空干燥后得到BaCl2·2H2O。 （5）10吨含78.8 % BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl2·2H2O__________吨。 32.（16分）（1）SiCl4+4H2O=H4SiO4↓+4HCl （本空符号不作扣分要求）（3分） SiCl4(s)+2H2(g)=Si(s)+4HCl(g) ΔH= +236kJ/mol（3分）
（2）使Fe3+完全沉淀（3分） （3）Mg(OH)2（2分）
（4）蒸发浓缩、降温结晶（2分） （5）9.76（3分）
2
（佛山二模）32.（16分）
二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：
某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Pb(OH)2 Mn(OH)2 PbS pH 5.2 3.2 9.7 8.7 CuS ZnS MnS FeS 10.4 ≥0.1 ≥-0.42 ≥2.5 ≥7 ≥7 回答下列问题： （1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 。 （2）滤渣B的主要成分是 。 （3）加入MnS的目的是除去 杂质。 （4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为
。
32．（16分）
（1）MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4＝MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O（4分） （2）Fe(OH)3 Al(OH)3 （各2分） （3）Cu Zn（各2分）
（4）MnO2＋H2O＋e＝MnOOH＋OH（或2MnO2＋H2O＋2e＝Mn2O3＋2OH）（4分）
（肇庆一模）32．（18分）某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下： 软锰矿：MnO2含量≥65%，SiO2含量约20%，Al2O3含量约4%，其余为水分； 闪锌矿：ZnS含量≥80%，FeS、CuS、SiO2含量约7%，其余为水分。 科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如下图所示。
－
－
－
－
2＋
2＋
3
MnCO3、ZnCO3 Na2CO3 Na2SO4
软锰矿 闪锌矿 Zn（适量）硫酸 反应Ⅰ S、SiO2 请回答下列问题：
反应Ⅱ Cu MnO2 反应Ⅲ 反应Ⅳ （电解） Fe(OH)3CO2 Al(OH)3 反应Ⅴ MnO2 Zn
（1）反应Ⅰ的滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3等。试完成反应Ⅰ中生成CuSO4和MnSO4的化学方程式：
MnO2 + CuS+ = ↓+ + CuSO4+ 。
（2）反应Ⅱ加入适量锌的作用是 ；如果锌过量
，
还
会
进
一
步
发
生
反
应
的
离
子
方
程
式
为 。 （3）反应Ⅲ要调节pH生成Fe(OH)3、Al(OH)3，中过量的H+所使用的物质是 ，调节的pH范围是 （pH数据见右表）。
沉淀物 开始沉淀pH 完全沉淀pH Fe(OH)3 Al(OH)3 Zn(OH)2 2.3 4.1 4.0 5.2 5.4 8.0 （4）本工艺可以循环利用的物质有ZnCO3、、MnCO3和 。
32．（18分）（1）（4分）2H2SO4 S↓ MnSO4 2H2O（后两种物质顺序可颠倒） （2）（3分）将溶液中的硫酸铜转化为铜 (2分) Zn+Fe2+=Fe+ Zn2+(2分) （3）（6分）MnCO3（2分） ZnCO3（2分） 5.2~5.4（或其中的数值，2分） （4）（2分）MnO2
（肇庆二模）32．（17分）请回答有关锌及其化合物的问题。
（1）高温锻烧时，闪锌矿（ZnS）与氧气反应生成ZnO和SO2。其反应方程式为： ，该反应1mol还原剂失去电子 mol。
（2）已知Zn(OH)2具有两性，在过量的强碱性溶液中生成可溶于水的Zn(OH)42-。右图是Zn2+在某温度时水解、沉淀、溶解的曲线图。
①当pH=7、c(Zn2+)=0.01mol·L,Zn2+主要
-1
存在形式为 、 (写化学式)。
②向c(Zn2+)=1×10mol·L的溶液中加入
-5
-1
固体NaOH到pH=13，其反应的离子方程式为 。
③已知该温度下的Ksp[Zn(OH)2]=1×10、Ksp(ZnS)=1.6×10。当向新生成的Zn(OH)2
4
-17
-24
浊液中滴入足量的Na2S溶液，振荡后Zn(OH)2会全部转化为ZnS，其原理是： 。
32.(17分)
（1）（5分）2ZnS+3O2=====2ZnO+2SO2（3分） 6（2分）
（2）①（4分）写为Zn2+、ZnOH+或Zn(OH)2之中的两个都给分，每个2分
②（4分）Zn2++4OH-==Zn(OH)42— 2—
化学式1分、条件1分、配平1分
高温
或分步写：Zn2++2OH-==Zn(OH)2↓（2分）、
化学式1分、配平1分
Zn2+(aq)+2OH-(aq)
Zn(OH)2+2OH- == Zn(OH)4（2分）
③（4分）由于在Zn(OH)2浊液存在溶解平衡：Zn(OH)2(s)
（1分），而Ksp[Zn(OH)2]> Ksp(ZnS) （1分），滴入的S2-与Zn2+结合生成了更难溶（或溶度积更小）的ZnS，使Zn2+浓度减小，（1分）溶解平衡继续向右移动直至全部转化为ZnS（1分）。[合理叙述参照给分]
（汕头一模）32．（16分）我国某大型电解铜生产企业，其冶炼工艺中铜、硫回收率达到97%、
87%。下图表示其冶炼加工的流程：
冶炼中的主要反应： Cu2S + O2 === 2Cu + SO2
⑴烟气中的主要废气是 ，从提高资源利用率和减排考虑，其综合利用方式是： 。
⑵电解法精炼铜时，阳极是 （填“纯铜板”或“粗铜板”）；粗铜中含有的金、银以单质的形式沉淀在电解槽 （填“阳极”或“阴极”）的槽底，阴极的电极反应式是 。
⑶在精炼铜的过程中，电解质溶液中c(Fe)、c(Zn)会逐渐增大而影响进一步电解。
几种物质的溶度积常数（Ksp）
物 质 Ksp Fe(OH)2 8.0×10-16 2+
2+
采矿 铁精矿等 选矿 铜精矿 冶炼 烟气 粗铜 冶炼渣 电解铜 炼铁等 高温
Fe(OH)3 4.0×10-38 Zn(OH)2 3.0×10-17 Cu(OH)2 2.2×10-20 ①调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法。根据上表中溶度积数据判断，含有等物质的量浓度Fe、Zn、Fe、Cu的溶液，随pH升高最先沉淀下来的离子是 。
2+
2+
3+
2+
5