2026届高三化学二轮复习课件：综合通关一 无机化工流程(含解析）

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回答下列问题:(1)制备废盐溶液时,为加快废盐溶解,可采取的措施有__________、__________。(写出两种) (2)“沉锰Ⅰ”中,写出形成的Mn(OH)2被氧化成Mn3O4的化学方程式: ______________________________。当Mg2+(c=10-0.68 ml·L-1)将要开始沉淀时,溶液中剩余Mn2+的浓度为_______ ml·L-1。 (3)“沉锰Ⅱ”中,过量的(NH4)2S2O8经加热水解去除,最终产物是NH4HSO4和__________(填化学式)。 (4)“沉镁Ⅰ”中,当pH为8.0~10.2时,生成碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O],煅烧得到疏松的轻质MgO。pH过大时,不能得到轻质MgO的原因是______________________________。 
6Mn(OH)2+O2══2Mn3O4+6H2O
pH过大,沉淀为Mg(OH)2,不能分解产生CO2,不能得到疏松的轻质MgO
(5)“沉镁Ⅱ”中,加H3PO4至pH=8.0时,Mg2+沉淀完全;若加至pH=4.0时沉淀完全溶解,据图分析,写出沉淀溶解的离子方程式:__________________。 
(6)“结晶”中,产物X的化学式为__________。 (7)“焙烧”中,Mn元素发生了__________(填“氧化”或“还原”)反应。 
试题立意本题以电解锰工业废盐的综合回收工艺流程为命题情境,考查学生对电解锰工业废盐综合回收工艺流程的理解,包括废盐溶解措施、化学方程式书写、物质浓度计算、产物判断、沉淀溶解条件、化学式确定及元素反应类型判断等知识。同时也考查了学生对化学知识在工业生产中应用的理解和分析能力,体现了化学在资源回收和环境保护中的重要价值。
关键能力(1)信息获取与加工能力①工艺流程图:从流程图“三线法”明确反应物与生成物和操作步骤,为产品转化提供信息。
②由Mn、O元素在不同物质中的化合价为化学方程式的书写提供信息:
③从相关物质的Ksp获取信息计算剩余溶液中c(Mn2+):
④从沉淀转化[MgCO3→Mg(OH)2]角度提供关键信息:pH过大→c(OH-)较大→MgCO3转化为Mg(OH)2→分解生成MgO和H2O→不产生CO2→得不到疏松的轻质MgO
⑤基于图中粒子的分布分数提供信息书写离子方程式:
(2)逻辑推理与论证能力①基于题给信息加快废盐溶解的措施判断:废盐→加水溶解→搅拌、适当加热→加快废盐溶解②基于(NH4)2S2O8经加热水解所得产物及性质等信息的推测:(NH4)2S2O8含过氧键(O—O)→水解得到NH4HSO4和H2O2→加热时H2O2分解生成H2O和O2→最终产物。③基于Mn元素价态变化的反应类型判断Mn3O4和MnO2→MnSO4·H2O→Mn元素价态降低→发生还原反应。
核心素养此类试题要求考生运用“微粒观”“变化观”“守恒观”等解决化工流程中的实际问题,体现高考试题对“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”等学科核心素养的考查。
1.(2025·辽宁辽阳一模)采用废铁屑还原软锰矿(软锰矿的主要成分是MnO2,还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质)来制备Mn的工艺流程如图所示:
已知:①Ksp(MnS)=2.8×10-10,Ksp(NiS)=2.0×10-21;②若溶液中某离子的浓度≤1.0×10-6 ml·L-1时,可认为该离子沉淀完全;③室温时开始生成沉淀和沉淀完全的pH见下表。
MnO2+2Fe2++4H+══Mn2++2Fe3++2H2O　
(3)“沉锰”过程中温度和pH对Mn2+和Mg2+沉淀率的影响如图所示。由图可知,“沉锰”的合适条件是____________________,“沉锰”除去的杂质金属离子是__________。 
45 ℃,pH为7.5
(4)若“沉锰”过程在pH=7.0的条件下充分进行,反应温度对锰离子沉淀率的影响如图所示。当温度超过30 ℃时,“沉锰”过程的锰离子沉淀率随温度升高而下降的原因是______________________________。 
温度超过30 ℃,NH4HCO3水解程度增大,释放出NH3和CO2,不利于“沉锰”
(3)“沉锰”过程中锰离子沉淀率越高、镁离子沉淀率越低对应的温度和pH就是“沉锰”的合适条件,由图可知,“沉锰”的合适条件是温度为45 ℃、pH为7.5;“沉锰”除去的杂质金属离子是Mg2+。(4)温度超过30 ℃,NH4HCO3的水解程度增大,可释放出NH3和CO2,不利于“沉锰”。
2.(2025·山东德州一模)工业上利用锌焙砂(主要成分为ZnO,含有少量CuO、As2O3、NiO等)生产高纯ZnO的流程示意图如下。
(1)用足量(NH4)2SO4溶液和氨水“浸出”锌焙砂。①“浸出”前,将锌焙砂预先粉碎的目的是____________________。 ②通过“浸出”步骤,锌焙砂中的ZnO转化为[Zn(NH3)4]2+,该反应的离子方程式为__________________________________________。 (2)“除重金属”时,加入BaS溶液,滤渣Ⅱ中含有的主要物质是__________和BaSO4。 (3)“蒸氨”时会出现白色固体ZnSO4·Zn(OH)2,运用平衡移动原理解释原因: ___________________________________________________________。 
(4)“沉锌”步骤①中加入足量NH4HCO3溶液将白色固体转化为ZnCO3的离子方程式为_________________________________________________。 
①280 ℃时煅烧ZnCO3,300 min后固体失重质量分数为33.3%,则ZnCO3的分解率为__________(保留到小数点后一位)。 ②根据图1和图2,获得高产率(ZnCO3分解率>95%)、高活性(ZnO比表面积>40 m2·g-1)产品ZnO的最佳条件是__________(填字母)。 a.恒温280 ℃,60~120 minb.恒温300 ℃,240~300 minc.恒温350 ℃,240~300 mind.恒温550 ℃,60~120 min