2025北京高三二模化学汇编：工业流程题.docx

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2025北京高三二模化学汇编

工业流程题

一、解答题

1.（2025北京东城高三二模）一种从闪锌矿(主要成分为ZnS)中提炼多种金属的部分流程如下。

资料：ⅰ.锌焙砂的主要成分是ZnO，还含有Fe2O3、SiO2、CuO、In2O3。

ⅱ.常温下，几种氢氧化物的Ksp：

氢氧化物

Fe(OH)2

Fe(OH)3

In(OH)3

Ksp

10－15.1

10－37.4

10－36.9

（1）铟(49In)在元素周期表中的位置是________。

（2）闪锌矿焙烧产生的气体可用于________（写出一种用途）。

（3）“沉铜”步骤中，与铁粉发生反应的离子有________。

（4）“沉铟”步骤得到的富铟渣中，铟元素主要以In(OH)3形式存在。

①结合平衡移动原理解释In(OH)3的生成：________。

②“沉铟”时，研究其他条件相同，In和Fe的沉淀率与反应时间的关系，数据如图所示。

60min后，锌粉几乎无剩余。60min后，In和Fe的沉淀率变化的原因是________。

（5）“富铟渣”经过下列步骤得到海绵状单质In。

补全“置换”的操作：加入过量Zn，________，当不再有In析出时，过滤、洗涤、干燥。

2.（2025北京西城高三二模）以铜矿粉（主要含CuS、CuO、FeO等）和软锰矿粉（主要含MnO2）为原料

联合制备CuCl和MnCO3的一种工艺流程如下。

资料：ⅰ．酸性条件下，氧化性：MnO2＞Fe3+。

ⅱ．潮湿条件下，CuCl容易被氧气氧化。

ⅲ．金属离子沉淀的pH。

Fe2+

Fe3+

Mn2+

Cu2+

开始沉淀时

6.3

1.5

8.2

4.7

完全沉淀时

8.3

2.8

10.2

6.7

（1）“浸取”由酸浸、中和两步组成。

①稀硫酸酸浸所得浸取渣中含有硫单质，CuS酸浸时反应的离子方程式是______。

②用氨水中和时，调节溶液的pH范围约为______。

（2）“沉锰”时，NH4HCO3作沉锰剂，通入NH3，保持溶液的pH约为9。

①用离子方程式表示沉锰时Cu2+未形成沉淀的原因：______。

②“沉锰”时用NH4HCO3而不用NaHCO3作沉锰剂，原因是______。

（3）“热分解”所得分解液可获得(NH4)2SO4，“分解气”中可循环利用的有CO2和______。

（4）“转化”时，向CuSO4溶液中加入适量的NaCl和Na2SO3，获得CuCl。

①转化反应的离子方程式是______。

②室温时，CuCl的产率随时间的变化如右图所示。60分钟后CuCl的产率减小，原因是_____。

（5）CuCl和苯并三氮唑（）按物质的量之比1∶1在一定条件下反应形成一种线型聚合物。反应时苯并三氮唑1位和3位的N原子与Cu+形成化学键，同时生成HCl。该聚合物的结构简式是______。

3.（2025北京海淀高三二模）从锡冶炼烟尘（含SnO2、ZnO、CdO、SnS及少量Fe2O3、As2O3）中脱除砷，并分离回收锡、锌、镉的部分工艺流程如下图。

已知：ⅰ.SnO2难溶于水和稀酸；酸浓度越高，SnO2溶解得越多。

ⅱ.H3AsO3、H3AsO4均为弱酸，FeAsO4难溶于水。

（1）酸性条件下，SnS易被O2氧化为SnO2。反应分两步：ⅰ.SnS+2H+====Sn2++H2S↑； ⅱ._______。

（2）浸出液中含有H+、SO42-、Zn2+、Cd2+、H3AsO3、Fe2+等微粒。硫酸浓度、浸出时间等条件不变时，反应温度对烟尘中锡、锌、镉浸出率的影响如下图。

①酸浸过程中铁元素被还原，还原剂是_______。

②升高温度有利于减少浸出液中锡元素的残留。反应温度升高，锡浸出率下降的可能原因有______（写出两条）。

（3）向浸出液中加入H2O2溶液，随后用CaO调pH至4~6，产生富砷渣（主要含FeAsO4）。 该种脱砷方法称为FeAsO4沉淀法。

①加入H2O2溶液的目的是______。

②从平衡角度解释脱除砷时pH不宜过高的原因：______。

③若将烟尘中的砷充分转化为FeAsO4沉淀脱除，烟尘成分应满足的条件是______。

（4）置换时，先加入接近理论投加量的锌粉，充分反应后过滤，再向滤液2中加入少量锌粉。这样操作的目的有______（写出两条）。

4.（2025北京朝阳高三二模）采用不同的腐蚀液将覆铜板上不需要的铜腐蚀,制作印刷电路板。多次重复后再利用腐蚀废液制备硫酸铜,过程如下图所示。

(1)腐蚀液a的成分主要为CuCl2与盐酸

①稀盐酸不能直接腐蚀铜,二者不能发生反应的原因是__________。

②“蚀刻”过程中,首先生成CuCl沉淀,