（高考化學(xué)專練）題型16 無機(jī)化工流程綜合分析（原卷版）

（高考化學(xué)專練）題型16無機(jī)化工流程綜合分析（原卷版）（高考化學(xué)專練）題型16無機(jī)化工流程綜合分析（原卷版）/（高考化學(xué)專練）題型16無機(jī)化工流程綜合分析（原卷版）題型16無機(jī)化工流程綜合分析目錄TOC\o"1-2"\h\u 1【考向一】除雜、提純類化工流程綜合分析 1【考向二】化學(xué)基本原理類化工流程綜合分析 4【考向三】圖像、圖表信息加工類化工流程綜合分析 8【考向四】制備類化工流程綜合分析 12 16【考向一】除雜、提純類化工流程綜合分析【典例1】(2023上·福建廈門)某工廠的工業(yè)廢水中含有大量的FeSO4和較多的Cu2+.為了減少污染并變廢為寶,工廠計劃從該廢水中回收FeSO4和金屬銅.請根據(jù)以下流程圖,回答下列問題：(1)⑥操作方法的名稱是;操作⑨包括：蒸發(fā)濃縮、、過濾、洗滌、低溫干燥.(2)加入試劑⑤發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為.(3)試劑⑦的化學(xué)式為.(4)某興趣小組同學(xué)欲鑒別④中的金屬陽離子,設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)：甲同學(xué)取2.0mL④溶液,滴加氫氧化鈉溶液,產(chǎn)生白色沉淀且很快變?yōu)榛揖G色,最后變?yōu)榧t褐色沉淀,其中涉及氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為.乙同學(xué)取物質(zhì)③,加入FeCl3溶液,觀察到物質(zhì)③溶解,涉及的離子反應(yīng)方程式為.(5)若按上述工藝處理1000L該工業(yè)廢水,制得320g銅,則該工業(yè)廢水中c(Cu2+)=mol/L.1．物質(zhì)分離提純四原則不增不引入新的雜質(zhì)不減不減少被提純的物質(zhì)易分離被提純物與雜質(zhì)易于分離易復(fù)原被提純的物質(zhì)易恢復(fù)原來的組成、狀態(tài).2．解題方法從試題中找出想要什么,要除去的雜質(zhì)有哪些;加入的試劑都與哪些物質(zhì)發(fā)生了反應(yīng),轉(zhuǎn)化成了什么物質(zhì);怎樣操作才能將雜質(zhì)除去(注重信息的提取與加工).核心是雜質(zhì)的去除要徹底.3．常用的提純方法水溶法除去可溶性雜質(zhì)酸溶法除去堿性雜質(zhì)堿溶法除去酸性雜質(zhì)氧化劑或還原劑法除去還原性或氧化性雜質(zhì)加熱灼燒法除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)調(diào)節(jié)溶液的pH法如除去酸性Cu2＋溶液中的Fe3＋等4．常用分離方法(1)固體與固體的分離(2)固體與液體的分離(3)液體與液體的分離5．答題模板(1)除雜：除去……中的……(2)干燥：除去……氣體中的水蒸氣,防止……(3)增大原料浸出率(離子在溶液中的含量多少)的措施：攪拌、升高溫度、延長浸出時間、增大氣體的流速(濃度、壓強(qiáng)),增大氣液或固液接觸面積.(4)加熱的目的：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動.(5)溫度不高于××℃的原因,適當(dāng)加快反應(yīng)速率,但溫度過高會造成揮發(fā)(如濃硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促進(jìn)水解(如AlCl3)等,影響產(chǎn)品的生成.(6)從濾液中提取一般晶體(溶解度隨溫度升高而增大)的方法：蒸發(fā)濃縮(至少有晶膜出現(xiàn))、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌(冰水洗、熱水洗、乙醇洗)、干燥.(7)從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法：蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾,如果溫度下降,雜質(zhì)也會以晶體的形式析出來、洗滌、干燥.(8)控制某反應(yīng)的pH使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀,調(diào)節(jié)pH所用試劑為主要元素對應(yīng)的氧化物、碳酸鹽、堿,以避免引入新的雜質(zhì);pH分離時的范圍確定：范圍過小導(dǎo)致某離子沉淀不完全,范圍過大導(dǎo)致主要離子開始沉淀.(9)減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))的原因：減小壓強(qiáng),使液體沸點(diǎn)降低,防止(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)受熱分解、揮發(fā).(10)檢驗(yàn)溶液中離子中是否沉淀完全的方法：將溶液靜置一段時間后,向上層清液中滴入沉淀劑,若無沉淀生成,則離子沉淀完全.(11)洗滌沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸餾水至液面浸沒沉淀,待水自然流下后,重復(fù)操作2～3次.(12)檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法：取少量最后一次的洗滌液于試管中,向其中滴入某試劑,若未出現(xiàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象,則沉淀洗滌干凈.(13)洗滌沉淀的目的：除掉附著在沉淀表面的可溶性雜質(zhì).(14)冰水洗滌的目的：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子并降低被洗滌物質(zhì)的溶解度,減少其在洗滌過程中的溶解損耗.(15)乙醇洗滌的目的：降低被洗滌物質(zhì)的溶解度,減少其在洗滌過程中的溶解損耗,得到較干燥的產(chǎn)物.(16)蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍：抑制某離子的水解,如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時為獲得AlCl3需在HCl氣流中進(jìn)行.(17)事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的(如氧氣)防止某物質(zhì)被氧化.【變式1-1】(2024上·上海)為了從海帶浸取液中提取碘,某同學(xué)設(shè)計了如圖實(shí)驗(yàn)方案,解答下列問題：(1)被稱作綠色氧化劑的兩個原因;(2)實(shí)驗(yàn)操作②的名稱為,操作②需要的儀器除燒杯、玻璃棒外,尚缺少的玻璃儀器有,碘的溶液位于層(填"上”或"下”),呈色.檢驗(yàn)水層是否仍含碘單質(zhì)的方法是.(3)③是將富集在中的碘單質(zhì)利用化學(xué)轉(zhuǎn)化重新富集在水中,稱為反萃取,方程式為,接下來④發(fā)生的反應(yīng)方程式為.(4)本實(shí)驗(yàn)中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是.【變式1-2】(2023上·云南紅河·高一蒙自一中校考)電子工業(yè)中,常用FeCl3溶液腐蝕覆蓋在絕緣板上的銅箔制造印刷電路板.化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組從腐蝕廢液(含F(xiàn)eCl3、FeCl2、CuCl2)中回收得并重新獲得FeCl3晶體的流程如圖：回答下列問題：(1)FeCl3溶液腐蝕覆在絕緣板上的銅箔制造印刷電路板的化學(xué)反應(yīng)方程式.(2)腐蝕廢液中含有Fe3+最好用KSCN溶液檢驗(yàn),該反應(yīng)的離子方程式為：.(3)濾渣的成分是(填化學(xué)式).從濾渣中獲得銅單質(zhì),可選用的試劑是(填序號).A．稀鹽酸

B．濃硫酸

C．稀硝酸

D．氯化銅溶液(4)實(shí)際上Fe2+的還原性較強(qiáng),實(shí)驗(yàn)室的FeCl2溶液常因氧化而變質(zhì).除雜的方法是,相關(guān)反應(yīng)的離子方程式：.【考向二】化學(xué)基本原理類化工流程綜合分析【典例2】(2023·北京卷)以銀錳精礦(主要含、、)和氧化錳礦(主要含)為原料聯(lián)合提取銀和錳的一種流程示意圖如下.

已知：酸性條件下,的氧化性強(qiáng)于.(1)"浸錳”過程是在溶液中使礦石中的錳元素浸出,同時去除,有利于后續(xù)銀的浸出：礦石中的銀以的形式殘留于浸錳渣中.①"浸錳”過程中,發(fā)生反應(yīng),則可推斷：(填">”或"<”).②在溶液中,銀錳精礦中的和氧化錳礦中的發(fā)生反應(yīng),則浸錳液中主要的金屬陽離子有.(2)"浸銀”時,使用過量和的混合液作為浸出劑,將中的銀以形式浸出.①將"浸銀”反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整：.②結(jié)合平衡移動原理,解釋浸出劑中的作用：.(3)"沉銀”過程中需要過量的鐵粉作為還原劑.①該步反應(yīng)的離子方程式有.②一定溫度下,的沉淀率隨反應(yīng)時間的變化如圖所示.解釋分鐘后的沉淀率逐漸減小的原因：.

(4)結(jié)合"浸錳”過程,從兩種礦石中各物質(zhì)利用的角度,分析聯(lián)合提取銀和錳的優(yōu)勢：.高中化學(xué)涉及到的化學(xué)基本原理主要有：1．化學(xué)反應(yīng)熱效應(yīng)化學(xué)反應(yīng)中的熱效應(yīng)主要以熱化學(xué)方程式的書寫和蓋斯定律的應(yīng)用為考查重點(diǎn).2．平衡理論主要包括：平衡理論平衡理論化學(xué)平衡理論電離平衡理論水解平衡理論溶解平衡理論平衡理論主要以勒夏物列原理為指導(dǎo)在化工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用.3．酸堿中和理論和氧化還原反應(yīng)理論酸堿中和滴定及拓展的應(yīng)用氧化還原反應(yīng)的滴定和沉淀滴定是考查的重點(diǎn).根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理進(jìn)行新情景條件下化學(xué)方程式書寫是考查的重點(diǎn).4．電化學(xué)原理新型原電池是目前高考考查的重點(diǎn),電解原理的應(yīng)用和金屬腐蝕與防護(hù)也是考查的重點(diǎn).5．化工流程題的考向：(1)據(jù)流程圖或題目提供的反應(yīng)物和部分生成物書寫新情景方程式;(2)濾渣的成分;(3)濾液的成分;

(4)核心反應(yīng)條件的控制和原因;(5)選擇化學(xué)除雜試劑及原因;

(6)調(diào)PH值的范圍及試劑的選擇;(7)常用的分離方法、實(shí)驗(yàn)操作及相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器;(8)流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán);(9)有關(guān)平衡的問題;(10)相關(guān)化學(xué)計算例如：1、提高浸出率：粉碎、攪拌、升溫、增大酸(或堿)濃度.【化學(xué)平衡原理】2、調(diào)節(jié)pH值：控制溶液的酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀.【溶解平衡原理】3、保持酸過量(酸化)的目的：通常是抑制某金屬陽離子的水解.【水解平衡原理】4、溫度的控制(可用水浴或冰水浴或油浴來控制)【化學(xué)平衡原理】5、改變壓強(qiáng)：加快反應(yīng)速率,或促進(jìn)化學(xué)平衡向某個方向移動.【化學(xué)平衡原理】【變式2-1】(2024上·山東濟(jì)寧·高三統(tǒng)考期末)鉈是一種有毒有害的重金屬元素,對人體有較大的危害.濕法煉鋅工業(yè)廢水中的主要陽離子有,需要處理回收金屬元素達(dá)標(biāo)后排放,可以采用以下不同方法處理廢水：已知：①氧化性強(qiáng)于,為兩性氧化物,溶液時開始溶解,常溫下相關(guān)離子開始沉淀和沉淀完全時的如表所示：離子開始沉淀的2.76.41.4沉淀完全的3.78.02.8②萃取的反應(yīng)原理為H++CH3CONR2+TlCl[CH3CONR2H]TlCl4請回答下列問題：(1)"反應(yīng)”步驟中總反應(yīng)的離子方程式為.(2)"濾渣”的主要成分是(填化學(xué)式),通常在"分步沉淀”時加入絮凝劑,其目的是.(3)請從化學(xué)平衡的角度解釋"反萃取”過程中加入的原理和目的.(4)"分步沉淀”時,沉淀第二種離子時調(diào)節(jié)溶液的范圍為,當(dāng)其恰好完全沉淀,則溶液中先沉淀的離子濃度為.(5)廢水中吸附過程如圖所示,該樹脂為(填"陽離子”或"陰離子”)交換樹脂,若使吸附劑再生,且回收,可將離子交換樹脂浸入溶液.a．

b．

c．【變式2-2】(2023上·山東·高三山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)校考)鎳、鈷是重要的戰(zhàn)略物資,但資源匱乏.一種利用酸浸出法從冶金廠廢爐渣中提取鎳和鈷的工藝流程如下：已知：i．酸浸液中的金屬陽離子有Ni2+、Co2+、Cu2+、Mg2+、Ca2+等ii．NiSO4在水中的溶解度隨溫度升高而增大回答下列問題：(1)"濾渣1”的主要成分是.(寫化學(xué)式)(2)黃鈉鐵礬的化學(xué)式為Na2Fe6(SO4)4(OH)12,"除鐵”的離子方程式為.(3)"除鈣鎂”時,隨pH降低,NaF用量急劇增加,原因是(結(jié)合平衡理論解釋).Ca2+和Mg2+沉淀完全時,溶液中F-的濃度c(F-)最小為mol·L-1.[已知離子濃度≤10-5mol/L時,認(rèn)為該離子沉淀完全,Ksp(CaF2)=1.0×10-10(mol/L)3,Ksp(MgF2)=7.5×10-11(mol/L)3](4)鎳、鈷萃取率與料液pH、萃取劑體積與料液體積比Va：V0的關(guān)系曲線如下圖所示,則"萃取”時應(yīng)選擇的pH和Va：V0分別為、.(5)獲得NiSO4(s)的"一系列操作”是.(6)該工藝流程中,可循環(huán)利用的物質(zhì)是.【考向三】圖像、圖表信息加工類化工流程綜合分析【典例3】(2023上·湖南長沙·高三長郡中學(xué)?？?水鈷礦主要成分為CoOOH,同時含有少量Fe、Al、Mn、Mg、Ca、Ni的氧化物及其他雜質(zhì).用水鈷礦制取Co的工藝流程如圖甲所示：已知部分陽離子形成氫氧化物沉淀時,溶液pH見下表：沉淀物Fe(OH)2Fe(OH)3Co(OH)2Mn(OH)2Al(OH)3開始沉淀時的pH7.02.77.67.74.0沉淀完全時的pH9.63.79.29.85.2請回答下列問題：(1)基態(tài)Co原子的價層電子排布式為.(2)"還原酸浸”中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式是.浸出液中加入NaClO溶液的目的：(用離子方程式表示).(3)浸出過程中加入Na2CO3調(diào)pH的范圍是.(4)如圖乙所示,萃取劑可以把濾液Ⅱ中部分陽離子選擇性分離.萃取劑合適的pH為___________(填標(biāo)號).A．2~3 B．3~4 C．6~7 D．7~8(5)Co能與強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生H2,工業(yè)上采用惰性電極電解CoCl2溶液制取鈷,不能用CoSO4溶液代替CoCl2溶液的理由是.(6)已知：Ksp(MgF2)=7.5×10－11,Ksp(CaF2)=1.5×10－10,加入NaF后,所得"濾液Ⅱ”中=.1．圖象題類型(1)單一曲線型2.多重曲線型

解決圖象題的基本思路：

①會識圖：一看面、二看線、三看點(diǎn)(弄清縱、橫坐標(biāo)的含義;弄清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)的含義;看清曲線的變化趨勢).

②會析數(shù)：分析數(shù)據(jù)、圖象中隱含的信息,弄清各數(shù)據(jù)的含義及變化規(guī)律,將數(shù)據(jù)和圖像信息加工成化學(xué)語言,同時聯(lián)系化學(xué)概念、化學(xué)原理等理論知識進(jìn)行分析解答.

2．表格題類型解決表格題的關(guān)鍵(1)理解表格中各個列項(xiàng)中文字、數(shù)字信息點(diǎn)的意義,巧妙地將表格語言轉(zhuǎn)換成化學(xué)語言.

(2)理順表格中數(shù)據(jù)間的變化趨勢,聯(lián)系相關(guān)的化學(xué)知識,尋找其中的變化規(guī)律,快速準(zhǔn)確地解決問題.

3．圖表信息試題的問題解決的方法歸納：

①應(yīng)用分析歸納的方法,得出表格數(shù)據(jù)中蘊(yùn)涵的具有本質(zhì)性的規(guī)律：

②應(yīng)用觀察方法,準(zhǔn)確理解圖示中縱橫軸代表的含義,并能結(jié)合化學(xué)知識分析判斷曲線的走向趨勢及起點(diǎn)、拐點(diǎn)、水平線含義;

③注意信息的情景化：理解所給信息作什么用?

④注意信息與基礎(chǔ)知識間的有機(jī)聯(lián)系【變式3-1】(2023上·山東淄博·高三統(tǒng)考期中)工業(yè)上利用冶煉煙塵(主要成分TeO2、SeO2、PbO、Au、Ag等)回收Se、TeO2的工藝流程如下：已知：①水溶液中各形態(tài)鉛的分布系數(shù)(x)與溶液pH的關(guān)系如圖所示.②SeO2是酸性氧化物,TeO2、PbO是兩性氧化物.回答下列問題：(1)Se在元素周期表中的位置為.(2)堿浸時,NaOH溶液對元素浸出率的影響如圖甲所示,實(shí)際生產(chǎn)中所用NaOH溶液的濃度為100g/L,濃度不能過大的原因是;硫化時,Na2S加入量對元素含量的影響如圖乙所示,反應(yīng)的離子方程式為.(3)精制1時控制pH范圍為5.5~6.5,pH過低導(dǎo)致TeO2中會混有Se和黃色固體雜質(zhì),原因是(用離子方程式表示),pH過低還會導(dǎo)致沉磅率降低的原因是.(4)精制Ⅱ后的濾液可循環(huán)使用,應(yīng)當(dāng)導(dǎo)入到操作中(填操作單元的名稱).(5)測定粗硒樣品中硒的含量：稱量0.2500g粗硒樣品,用濃H2SO4將樣品中的Se氧化得到SeO2,生成的SeO2加入硫酸酸化的KI溶液中充分反應(yīng),加入淀粉溶液,用0.4000mol/L的Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)時消耗20.00mL(雜質(zhì)不參與反應(yīng)).則粗硒樣品中硒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為.測定原理為：SeO2+4I-+4H+=Se+2I2+2H2O;I2+2S2O=2I-+S4O【變式3-2】(2023上·云南·高三校聯(lián)考)以輝銅礦(主要成分是Cu2S.含少量FeS2、FeS、SiO2等)為原料制備膽礬、硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O).流程如圖所示.回答下列問題：

已知：Cu(OH)2+4NH3·H2O═[Cu(NH3)4](OH)2+4H2O,[Cu(NH3)4](OH)2與硫酸反應(yīng)生成CuSO4.(1)焙燒時,粉碎礦石的目的是;濾渣2的主要成分是(填化學(xué)式).(2)向Na2S和Na2CO3的混合溶液中通入SO2制備硫代硫酸鈉的化學(xué)方程式為.(3)某小組探究外界條件對Na2S2O3相關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)方案如下：已知：①(慢),②(快).體積/mL實(shí)驗(yàn)序號K2S2O8溶液KI溶液Na2S2O3溶液淀粉溶液110.04.05.02.025.04.05.02.0上述反應(yīng)中,活化能較大的反應(yīng)是(填"①”或"②”).下列敘述錯誤的是(填標(biāo)號).A．在KI-淀粉溶液中滴加過量Na2S2O3溶液,溶液始終不會變藍(lán)B．上述方案可以探究濃度對反應(yīng)速率的影響C．當(dāng)n(Na2S2O3)：n(K2S2O8)的值小于2時會出現(xiàn)藍(lán)色(4)檢驗(yàn)溶液2中含F(xiàn)e2+的試劑可能是___________(填標(biāo)號).A．KSCN溶液 B．K3Fe(CN)6溶液 C．酸性KMnO4溶液 D．NaOH溶液(5)25.0gCuSO4·5H2O受熱分解.殘留固體的質(zhì)量與溫度的關(guān)系如圖所示.

①1300℃時,固體的成分是(填化學(xué)式).②已知580～1000℃之間產(chǎn)生了兩種氣體和一種固體,寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：.【考向四】制備類化工流程綜合分析 【典例4】(2023上·陜西寶雞·高三校聯(lián)考)五氧化二釩()廣泛用作合金添加劑及有機(jī)化工催化劑.從廢釩催化劑(含有、及少量、等雜質(zhì))回收的部分工藝流程如圖所示.已知：常溫下,部分含釩物質(zhì)在水中的溶解性如表1;+5價釩在溶液中的主要存在形式與溶液pH的關(guān)系如表2.表1物質(zhì)溶解性難溶可溶易溶難溶表2pH<66～88～1010～12主要離子回答下列問題：(1)中釩元素的化合價為,其在水溶液中電離方程式為.(2)工業(yè)生產(chǎn)中的釩催化劑一般以疏松多孔的硅藻土為載體,該做法的優(yōu)點(diǎn)是.(3)"酸浸、氧化”時溶液的,轉(zhuǎn)化為,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為.(4)"中和”時調(diào)節(jié)pH為7的目的是ⅰ.沉淀部分雜質(zhì)離子,ⅱ..(5)"沉釩”前需將溶液先進(jìn)行"離子交換”和"洗脫”,再加入生成;"離子交換”和"洗脫”兩步操作可簡單表示為：(ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂).為了提高洗脫效率,洗脫液為(填字母),從化學(xué)平衡移動的角度解釋選擇該試劑的原因：.A．稀

B．KOH溶液

C．KCl溶液(6)"沉釩”前若濾液中,"沉釩”完成時,若上層清液中,則釩元素的沉降率=％［,反應(yīng)過程中溶液的體積不變］.(7)在Ar氣氛中加熱煅燒,升溫過程中固體的質(zhì)量變化如圖所示,加熱分解制備需要控制的溫度為(填字母).A．250℃

B．350℃

C．450℃一、物質(zhì)制備過程中的?？贾R點(diǎn)1.原料處理階段的常見考查點(diǎn)研磨減小固體的顆粒度,增大固體與液體或氣體間的接觸面積,加快反應(yīng)速率.水浸與水接觸反應(yīng)或溶解.酸浸與酸接觸反應(yīng)或溶解,使可溶性金屬進(jìn)入溶液,不溶物通過過濾除去.灼燒除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化,如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì).煅燒改變結(jié)構(gòu),使一些物質(zhì)能溶解.并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解,如煅燒高嶺土.2．分離提純階段的常見考查點(diǎn)(1)調(diào)pH除雜①控制溶液的酸堿性使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀.如若要除去Al3＋、Mn2＋溶液中含有的Fe2＋,先用氧化劑把Fe2＋氧化為Fe3＋,再調(diào)溶液的pH.②調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：能與H＋反應(yīng),使溶液pH增大;不引入新雜質(zhì).例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH.(2)加熱：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個方向移動.如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物,則要注意對溫度的控制.如侯氏制堿法中的NaHCO3;還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì).(3)降溫：防止某物質(zhì)在高溫時會溶解(或分解);使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動.3．獲得產(chǎn)品階段的常見考查點(diǎn)(1)洗滌(冰水、熱水)：如乙醇洗滌既可洗去晶體表面的雜質(zhì),又可減少晶體溶解的損耗.(2)蒸發(fā)時的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時,應(yīng)在HCl的氣流中加熱,以防其水解.(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如NaCl和K2Cr2O7混合溶液,若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫,則析出的固體主要是K2Cr2O7,這樣就可分離出大部分K2Cr2O7;同樣原理可除去KNO3中的少量NaCl.(4)蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾：如NaCl和K2Cr2O7混合溶液,若將混合溶液蒸發(fā)一段時間,析出的固體主要是NaCl,同樣原理可除去NaCl中的少量KNO3.二、破解物質(zhì)制備的——"題眼”1．如果在制備過程中出現(xiàn)或用到受熱易分解的物質(zhì),則要注意對溫度的控制.如侯德榜制堿中的NaHCO3,還有H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì).2．如果產(chǎn)物是一種會水解的鹽,且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時,則要加相對應(yīng)的酸來抑制水解.如制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物質(zhì),要蒸發(fā)其溶液得到固體溶質(zhì)時,都要加相應(yīng)的酸或在酸性氣流中進(jìn)行來抑制其水解.3．如果產(chǎn)物是一種強(qiáng)氧化性物質(zhì)或強(qiáng)還原性物質(zhì),則要防止它們被其他物質(zhì)還原或氧化.如產(chǎn)物是含F(xiàn)e2＋、SOeq\o\al(2－,3)、I－等離子的物質(zhì),要防止反應(yīng)過程中O2的介入.4．如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水(潮解或發(fā)生反應(yīng))而變質(zhì)的物質(zhì)(如NaOH固體等),則要注意在制備過程中對CO2或水的去除,也要防止空氣中的CO2或水進(jìn)入裝置中.5．當(dāng)題目中給出多種物質(zhì)的沸點(diǎn)、溶解度信息,則意味著需要用蒸餾、高溫(或低溫)過濾來進(jìn)行分離.6．在回答題目中條件的選擇原因時主要可從以下幾個方面分析：(1)對反應(yīng)速率有何影響.(2)對平衡轉(zhuǎn)化率是否有利.(3)對綜合效益有何影響.如原料成本、原料來源(是否廣泛、可再生)、能源成本、對設(shè)備的要求、環(huán)境保護(hù)(從綠色化學(xué)方面作答)等.(4)識別流程圖化工流程中箭頭指出的是投料(反應(yīng)物),箭頭指向的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物),返回的箭頭一般是被"循環(huán)利用”的物質(zhì).【變式4-1】(2023上·江蘇泰州·高三統(tǒng)考期中)由菱錳礦(主要成分為,還含有少量Si、Fe、Ni等元素)制備一種新型鋰電池正極材料的工藝流程如下：已知：①,,,,.②當(dāng)溶液中離子濃度小于時,可視為沉淀完全.③可溶于水.(1)基態(tài)錳原子的核外電子排布式為.(2)加入少量的目的是氧化,實(shí)際生產(chǎn)中不用替代的原因是.(3)溶礦反應(yīng)完成后,先向反應(yīng)后溶液中加入石灰乳至溶液,再加進(jìn)一步除去.加石灰乳調(diào)節(jié)溶液pH時,不直接將沉淀完全為的原因是.(4)若分離后的溶液中,要使完全除盡,則需控制的范圍為;生產(chǎn)中也可用(填化學(xué)式)代替除去,同時增加產(chǎn)量.(5)電解廢液中可循環(huán)利用的物質(zhì)是(填化學(xué)式)(6)煅燒時,生成的化學(xué)方程式為.【變式4-2】(2024上·湖南長沙·高三長郡中學(xué)?？?銀作為一種戰(zhàn)略金屬,在電子、化工、醫(yī)藥等行業(yè)廣泛使用.某鉛鋅礦(含有PbCO3、ZnCO3、ZnO等)中含有低品位的輝銀礦(Ag2S與自然Ag共生),可以采用NaCN溶液氰化法提取出銀,能耗低,生產(chǎn)工藝簡便.其煉制工藝簡介如圖：已知：①HCN是一種弱酸,易揮發(fā),有毒性,Ka=6.2×10-10.②ZnCO3、ZnO易溶解于NaCN溶液中,且NaCN對游離態(tài)和化合態(tài)的銀均能以[Ag(CN)2]-形式浸出.③調(diào)pH過程中,PbCO3已經(jīng)溶解為Pb(OH).(1)NaCN的電子式為.(2)鉛鋅礦破碎研磨的目的是.(3)"堿洗”后需調(diào)pH,使pH＞12,方可進(jìn)行NaCN溶液噴淋,其目的是.(4)"氰化”過程中Ag2S與NaCN溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為,調(diào)pH后不經(jīng)過"過濾”操作直接加NaCN溶液"氰化”的理由是.(5)礦泥堆要有良好的滲透性和孔隙度,其原因是.(6)"氰化法”中最終礦漿需要用NaClO溶液消毒處理,發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為,處理100m3含NaCN10.3mg/L的廢水,實(shí)際至少需NaClOg(實(shí)際用量應(yīng)為理論值的4倍),才能使NaCN含量低于0.5mg/L,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn).1．(2023·全國卷)LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注.由菱錳礦(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制備LiMn2O4的流程如下：

已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16.回答下列問題：(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為.為提高溶礦速率,可采取的措施(舉1例).(2)加入少量MnO2的作用是.不宜使用H2O2替代MnO2,原因是.(3)溶礦反應(yīng)完成后,反應(yīng)器中溶液pH=4,此時c(Fe3+)=mol·L-1;用石灰乳調(diào)節(jié)至pH≈7,除去的金屬離子是.(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,生成的沉淀有.(5)在電解槽中,發(fā)生電解反應(yīng)的離子方程式為.隨著電解反應(yīng)進(jìn)行,為保持電解液成分穩(wěn)定,應(yīng)不斷.電解廢液可在反應(yīng)器中循環(huán)利用.(6)煅燒窯中,生成LiMn2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式是.2．(2023·全國卷)是一種壓電材料.以為原料,采用下列路線可制備粉狀.

回答下列問題：(1)"焙燒”步驟中碳粉的主要作用是.(2)"焙燒”后固體產(chǎn)物有、易溶于水的和微溶于水的."浸取”時主要反應(yīng)的離子方程式為.(3)"酸化”步驟應(yīng)選用的酸是(填標(biāo)號).a．稀硫酸

b．濃硫酸

c．鹽酸

d．磷酸(4)如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取,是否可行?,其原因是.(5)"沉淀”步驟中生成的化學(xué)方程式為.(6)"熱分解”生成粉狀鈦酸鋇,產(chǎn)生的.3．(2023·全國卷)鉻和釩具有廣泛用途.鉻釩渣中鉻和釩以低價態(tài)含氧酸鹽形式存在,主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物,從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示：

已知：最高價鉻酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2O存在,在堿性介質(zhì)中以CrO存在.回答下列問題：(1)煅燒過程中,釩和鉻被氧化為相應(yīng)的最高價含氧酸鹽,其中含鉻化合物主要為(填化學(xué)式).(2)水浸渣中主要有SiO2和.(3)"沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性,主要除去的雜質(zhì)是.(4)"除硅磷”步驟中,使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀,該步需要控制溶液的pH≈9以達(dá)到最好的除雜效果,若pH<9時,會導(dǎo)致;pH>9時,會導(dǎo)致.(5)"分離釩”步驟中,將溶液pH調(diào)到1.8左右得到V2O5沉淀,V2O5在pH<1時,溶解為VO或VO3+在堿性條件下,溶解為VO或VO,上述性質(zhì)說明V2O5具有(填標(biāo)號).A．酸性

B．堿性

C．兩性(6)"還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液,反應(yīng)的離子方程式為.4．(2023·天津卷)下面是制備硫酸的工業(yè)流程：

(1)的晶體類型是.(2)第一步時,硫粉液化并與氧氣共熱生成二氧化硫.若反應(yīng)溫度超過硫粉沸點(diǎn),部分硫粉會轉(zhuǎn)化為硫蒸氣,與生成的二氧化硫一同參加第二步反應(yīng),關(guān)于這種情況說法正確的是.a．硫粉消耗會增大

b．二氧化硫生成率降低

c.二氧化硫生成率增大(3)若每生成氣體三氧化硫,放出能量,寫出生成三氧化硫的反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：,若反應(yīng)溫度升高,則二氧化硫轉(zhuǎn)化率(填"升高”或"降低”).(4)第二步反應(yīng)中,從能量角度分析催化劑意義：.在第二步反應(yīng)中,首先將反應(yīng)物加熱到,通入催化劑層,進(jìn)行第一輪反應(yīng),反應(yīng)后體系溫度升高,導(dǎo)出產(chǎn)物與剩余反應(yīng)物,與其他反應(yīng)物進(jìn)行熱交換降溫,隨后再次通入催化劑層,如此進(jìn)行四輪反應(yīng),使反應(yīng)轉(zhuǎn)化率接近平衡轉(zhuǎn)化率,得到較高產(chǎn)率的三氧化硫.(5)通入催化劑層后,體系(剩余反應(yīng)物與生成物)溫度升高的原因在于;每輪反應(yīng)后進(jìn)行熱交換降溫的目的是.(6)關(guān)于四輪反應(yīng),說法正確的是.a．這一流程保證了在反應(yīng)速率較大的情況下,轉(zhuǎn)化率盡可能大b．這一流程使這一反應(yīng)最終達(dá)到平衡轉(zhuǎn)化率c．這一流程節(jié)約了能源(7)如圖是吸收三氧化硫時濃硫酸濃度、溫度對吸收率影響曲線,讀圖可知,最適合吸收三氧化硫的濃硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為,最適合吸收的溫度為.

(8)一批32噸含硫元素的硫粉,參加反應(yīng),在第一步反應(yīng)中硫元素?fù)p失了,二氧化硫在第二步反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為了三氧化硫,三氧化硫在第三步反應(yīng)中被吸收時,視作全部吸收,那么這批硫粉總計可以生產(chǎn)的濃硫酸噸.5．(2023·山東卷)鹽湖鹵水(主要含、和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源.一種以高鎂鹵水為原料經(jīng)兩段除鎂制備的工藝流程如下：

已知：常溫下,.相關(guān)化合物的溶解度與溫度的關(guān)系如圖所示.

回答下列問題：(1)含硼固體中的在水中存在平衡：(常溫下,);與溶液反應(yīng)可制備硼砂.常溫下,在硼砂溶液中,水解生成等物質(zhì)的量濃度的和,該水解反應(yīng)的離子方程式為,該溶液.(2)濾渣Ⅰ的主要成分是(填化學(xué)式);精制Ⅰ后溶液中的濃度為,則常溫下精制Ⅱ過程中濃度應(yīng)控制在以下.若脫硼后直接進(jìn)行精制Ⅰ,除無法回收外,還將增加的用量(填化學(xué)式).(3)精制Ⅱ的目的是;進(jìn)行操作時應(yīng)選擇的試劑是,若不進(jìn)行該操作而直接濃縮,將導(dǎo)致.6．(2023·海南卷)鈹?shù)难趸飶V泛應(yīng)用于原子能、航天、電子、陶瓷等領(lǐng)域,是重要的戰(zhàn)略物資.利用綠柱石(主要化學(xué)成分為(,還含有一定量的FeO和)生產(chǎn)BeO的一種工藝流程如下.

回答問題：(1)中Be的化合價為.(2)粉碎的目的是;殘渣主要成分是(填化學(xué)式).(3)該流程中能循環(huán)使用的物質(zhì)是(填化學(xué)式).(4)無水可用作聚合反應(yīng)的催化劑.BeO、與足量C在600~800℃制備的化學(xué)方程式為.(5)沉鈹時,將pH從8.0提高到8.5,則鈹?shù)膿p失降低至原來的%.1．(2024上·遼寧朝陽·高一統(tǒng)考期末)某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)利用某工業(yè)廢棄礦石(主要成分為和,其他成分不參與反應(yīng)制備硫酸銅晶體與硫酸鐵銨晶體,工藝流程如下圖所示：回答下列問題：(1)氣體X的名稱為.(2)"酸浸1”過程中紅色固體被溶解的化學(xué)方程式為.(3)"酸浸2”得到的濾液為(填主要物質(zhì)的化學(xué)式)溶液,可以轉(zhuǎn)移到操作工序中循環(huán)利用.(4)"氧化2”過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為,實(shí)際操作日所加的量要比理論計算值多,可能原因是.(5)"系列操作”包括、、過濾、洗滌、干燥,該系列操作所需的儀器鐵架臺、酒精燈、玻璃棒、蒸發(fā)皿、燒杯和.(6)若稱取25.6kg廢棄礦石經(jīng)過上述流程最終得到25kg硫酸銅晶體,則礦石中Cu元的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為%(保留1位小數(shù)).2．(2023上·吉林)高鋁粉煤灰是火力發(fā)電廠燃煤鍋爐排放出的固體廢物,含有較多的和,少量的MgO、鐵的氧化物及其他不溶性雜質(zhì).從粉煤灰中提取的工藝流程如圖：已知：不溶于水,也不溶于稀鹽酸(1)操作Ⅰ所用的玻璃儀器有：燒杯、、.(2)濾渣1中除了其他不溶性雜質(zhì)外,還有(填化學(xué)式).(3)反應(yīng)①的離子方程式為,檢驗(yàn)生成物中陽離子的操作及現(xiàn)象是：.(4)"沉鋁”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為.(5)沉鋁后的濾液需要(選填"減壓”、"常壓”或"加壓”)蒸發(fā)才能得到固體;(6)下列實(shí)驗(yàn)方案中,不能測定和混合物中質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是_____.A．取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體用堿石灰吸收,增重b克B．取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得b克固體C．取a克混合物充分加熱,減重b克D．取a克混合物與足量溶液充分反應(yīng),過濾、洗滌、烘干,得b克固體3．(2023上·湖南邵陽·高三湖南省邵東市第一中學(xué)?？?碳酸鍶(SrCO3)主要用于制造磁性材料、電子元件等.利用鍶渣(主要成分SrSO4,含少量CaCO3、Fe2O3、Al2O3、MgCO3雜質(zhì)),工業(yè)上制備超細(xì)碳酸鍶的工藝如圖1所示：已知：①25°C時溶液中金屬離子物質(zhì)的量濃度c與溶液pH的關(guān)系如圖2所示：②Sr(OH)2、Ca(OH)2在不同溫度下的溶解度表溫度/℃02040608090100Ca(OH)2/g0.190.170.140.120.090.080.07Sr(OH)2/g0.911.773.958.4220.2044.5091.20回答下列問題：(1)"高溫煅燒”得到的主要產(chǎn)物為鍶的硫化物和一種可燃性氣體.則"高溫煅燒”的主