【练习】2024《加练半小时》第4章微题型40　化学工艺流程——分离与提纯的考查

1．氧化锌是一种常用的化学添加剂，以钢铁厂烟灰(主要成分为 ZnO，并含少量的 CuO、MnO2、Fe2O3等)为原料制备氧化锌的工艺流程如下：

 已知：浸取工序中ZnO、CuO分别转化为ZnNH342＋和CuNH342＋。下列说法错误的是(　　)

A．除杂时的离子方程式为Zn＋CuNH342＋===Cu＋ZnNH342＋

B．浸取和蒸氨沉锌的操作均应在较高温度下进行

C．蒸出物用氨水吸收后可返回浸取工序循环使用

D．滤渣①用 H2SO4溶液处理后得到Fe2(SO4)3溶液和 MnO2 固体

答案　B

解析　浸取时，ZnO、CuO转化为[Zn(NH3)4]2＋、[Cu(NH3)4]2＋，MnO2、Fe2O3不反应，故滤渣①为MnO2、Fe2O3，滤液①中含有[Zn(NH3)4]2＋、[Cu(NH3)4]2＋、NH4HCO3、NH3·H2O，加入Zn粉时，发生反应Zn＋[Cu(NH3)4]2＋===Cu＋[Zn(NH3)4]2＋，故滤渣②为Cu、Zn(过量)，滤液②中主要含[Zn(NH3)4]2＋、NH4HCO3、NH3·H2O，经过蒸氨沉锌操作获得沉淀ZnCO3·Zn(OH)2，最后煅烧获得ZnO。浸取时温度不宜过高，因为温度高，氨水易挥发，不利于形成[Zn(NH3)4]2＋、[Cu(NH3)4]2＋，同时Zn2＋、Cu2＋水解程度增大，导致ZnO、CuO的浸出率下降，B错误；蒸出物主要为NH3、CO2，用氨水吸收后，可获得碳化氨水(主要含NH4HCO3)，可返回浸取工序循环利用，C正确；滤渣①为MnO2、Fe2O3，Fe2O3溶于稀硫酸形成Fe2(SO4)3，MnO2与稀硫酸不反应，D正确。

2．四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3，Ti的最高化合价为＋4)作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如下：

下列说法不正确的是(　　)

A．硫酸与二氧化钛反应的化学方程式为TiO2＋2H2SO4===Ti(SO4)2＋2H2O

B．由滤液 Ⅱ 获得A的操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

C．向滤液 Ⅰ 中加入铁粉，发生反应的离子方程式只有Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋

D．过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、FeSO4、H2SO4、H2O，减少废物排放

答案　C

解析　酸可以与金属氧化物反应，又知道Ti的化合价，可以写出硫酸与二氧化钛反应的化学方程式为TiO2＋2H2SO4===Ti(SO4)2＋2H2O，故A正确；由滤液 Ⅱ 获得FeSO4·7H2O的操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故B正确；加入浓硫酸后，浓硫酸可以氧化亚铁离子，再加入铁粉，铁粉可以还原铁离子，铁粉还可以与溶液中的H＋反应，反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故C错误；滤液 Ⅲ 的主要成分为大量的钛盐、溶解的硫酸亚铁、少量的硫酸等，钛盐水解后过滤得水合二氧化钛，得到的滤液中含有未水解的钛盐及FeSO4、H2SO4、H2O等，故D正确。