金属元素及其化合物 专题5 化学工艺流程题与金属冶炼
金属冶炼的化学工艺流程就是将金属制备的生产过程中的主要生产阶段以框图的形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。中学阶段涉及的金属冶炼主要包括从铝土矿中冶炼铝、从海水中提取镁、从黄铜矿中冶炼铜。 1.金属冶炼的工艺流程示意图：箭头进入的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括主产物和副产物)；出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环使用。
从铝土矿中冶炼铝 从海水中提取镁 由黄铜矿冶炼铜 2.化工流程涉及的问题：解决将原料转化为产品的生产原理；除去所有杂质并分离提纯产品；提高产量与产率；减少污染，实施“绿色化学”生产；原料的来源既要丰富，还要考虑成本问题；生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题。
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3.化学工艺流程题答题策略：
粗读题干，挖掘图示 图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等 携带问题，精读信息 这里信息包括三个方面：一是主干，二是流程图示，三是设置问题。读主干抓住关键字、词；读流程图，重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。 跳跃思维，规范答题 答题时应注意前后问题往往没有“相关性”，即前一问未答出，不会影响后面答题。对反应条件的分析可以从以下几个方面着手：对反应速率有何影响，对平衡转化率有何影响，对综合生产效益有何影响(原料是否价廉易得，是否可再生，能源消耗的多少，设备能否满足生产条件的要求，对环境的影响如何)；要求用化学理论回答的问题一般采用“四段论法”：本题“改变了什么条件”(或“是什么条件”)―→根据什么理论―→所以有什么变化―→结论 【巩固演练】 常见锌锰干电池因含有汞、酸或碱等，废弃后进入环境将造成严重危害。某化学兴趣小组拟采用如下处理方法回收废电池中的各种资源。
(1)填充物用60℃温水溶解，目的是______________________________________。
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(2)操作A的名称为________。
(3)铜帽溶解时加入H2O2溶液的目的是____________________________ (用化学方程式表示)。 铜帽溶解完全后，可采用________________________方法除去溶液中过量的H2O2溶液。
(4)碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2，其负极的电极反应式为______________________________________。
(5)滤渣的主要成分为含锰混合物，向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止。主要反应为2MnOOH＋MnO2＋2H2C2O4＋3H2SO4===3MnSO4＋6H2O＋4CO2↑。 ①当1 mol MnO2参加反应时，共有________mol电子发生转移。
②MnOOH与浓盐酸在加热条件下也可反应，写出反应的化学方程式：_______________。
(6)锌锰干电池所含的汞可用KMnO4溶液吸收。在不同pH下，KMnO4溶液对Hg的吸收率及主要产物如图所示：
根据上图可知：
①pH对Hg吸收率的影响规律是随pH升高，汞的吸收率________。
②在强酸性环境下Hg的吸收率高的原因可能是KMnO4在酸性条件下________强。
解析：(3)Cu不能溶于硫酸，在酸性条件下，加入H2O2的Cu就会被溶解变为Cu，反应的化学方程式是Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O；H2O2不稳定，受热容易分解产生氧气和水，所以铜帽溶解完全后，可采用加热方法除去溶液中过量的H2O2。(4)碱性锌锰干电池的电解质为KOH，总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2，其负极Zn发生氧化反应，电极反应式为Zn＋2OH－2e===Zn(OH)2。
答案：(1)加快溶解速率，同时防止温度过高氯化铵受热分解(2)过滤(3)Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O 加△－－
热(4)Zn＋2OH－2e===Zn(OH)2(5)①4 ②2MnOOH＋6HCl(浓)=====2MnCl2＋Cl2↑＋4H2O(6)①先降低后增加 ②氧化性 【过关演练】
1. (2016届永州二次模拟)镧(La)是重要的稀土元素。工业上制镧的主要流程如下：
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2＋
已知：①镧是较活泼金属；②氢氧化镧是难溶于水的弱碱。
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