專題十一　元素及其化合物 第二講 元素及其化合物的轉(zhuǎn)化與推斷(由“課堂”到“課外”)

學(xué)而優(yōu)·教有方PAGEPAGE343第二講元素及其化合物的轉(zhuǎn)化與推斷(由“課堂”到“課外”)1．(2021·河北等級(jí)考)BiOCl是一種具有珍珠光澤的材料，利用金屬Bi制備BiOCl的工藝流程如圖：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反應(yīng)劇烈程度B．轉(zhuǎn)化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO3C．水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高Bi3＋水解程度D．水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成解析：選D酸浸工序中分次加入稀HNO3可控制反應(yīng)物濃度，降低反應(yīng)劇烈程度，A說(shuō)法正確；轉(zhuǎn)化工序中加入NaCl可生成BiCl3，Bi3＋會(huì)水解生成BiOCl和BiONO3，加入稀HCl可抑制BiONO3的生成，提高BiOCl的產(chǎn)率，B說(shuō)法正確；水解工序中加入少量CH3COONa(s)可使水解平衡Bi3＋＋Cl－＋H2OBiOCl＋2H＋正向移動(dòng)，有利于Bi3＋水解生成BiOCl，C說(shuō)法正確；水解工序中加入少量NH4NO3(s)可使C選項(xiàng)中的水解平衡逆向移動(dòng)，不利于BiOCl的生成，D說(shuō)法錯(cuò)誤。2．(2021·廣東等級(jí)考)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是()A．a(chǎn)可與e反應(yīng)生成bB．b既可被氧化，也可被還原C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系解析：選C由題圖可知，a為Fe，b中含有Fe2＋，c為Fe(OH)2，d為Fe(OH)3，e中含有Fe3＋。Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋，a可與e反應(yīng)生成b，A推斷合理；Fe2＋既可以被氧化為Fe3＋，也可以被還原為Fe，B推斷合理；可將飽和的Fe3＋溶液加入沸水中制得Fe(OH)3膠體，而不是濃堿液中，C推斷不合理；可存在的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系，D推斷合理。3．(2021·山東等級(jí)考)工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無(wú)水NaHSO3的主要流程如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．吸收過(guò)程中有氣體生成B．結(jié)晶后母液中含有NaHCO3C．氣流干燥濕料時(shí)溫度不宜過(guò)高D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3解析：選B根據(jù)工藝流程逆向分析可知，以二氧化硫和純堿為原料，得到結(jié)晶成分為NaHSO3，則母液為飽和NaHSO3和過(guò)量的二氧化硫形成的亞硫酸，溶液呈酸性，所以加入純堿進(jìn)行中和，涉及的反應(yīng)為H2SO3＋2Na2CO3=Na2SO3＋2NaHCO3，NaHSO3＋Na2CO3=Na2SO3＋NaHCO3，調(diào)節(jié)pH為8進(jìn)行中和后得到Na2SO3和NaHCO3，再通入二氧化硫氣體進(jìn)行混合吸收，此時(shí)吸收過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)為Na2SO3＋SO2＋H2O=2NaHSO3↓，SO2＋NaHCO3=CO2↑＋NaHSO3↓，會(huì)析出大量NaHSO3晶體，經(jīng)過(guò)離心分離，將得到的濕料再進(jìn)行氣流干燥，最終得到NaHSO3產(chǎn)品。根據(jù)上述分析可知，吸收過(guò)程中有二氧化碳生成，A正確；結(jié)晶后母液中含飽和NaHSO3和過(guò)量的二氧化硫形成的亞硫酸，沒(méi)有NaHCO3(假設(shè)產(chǎn)物中存在NaHCO3，則其會(huì)與生成的NaHSO3發(fā)生反應(yīng))，B錯(cuò)誤；NaHSO3高溫時(shí)易分解且氧化變質(zhì)，所以氣流干燥過(guò)程中溫度不宜過(guò)高，C正確；結(jié)合分析可知，中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3，D正確。4．(2021·浙江選考)固體化合物X由3種元素組成，某學(xué)習(xí)小組開(kāi)展如下探究實(shí)驗(yàn)。其中，白色沉淀B能溶于NaOH溶液。請(qǐng)回答：(1)白色固體C的化學(xué)式是________，藍(lán)色溶液D中含有的溶質(zhì)是____________________________________(用化學(xué)式表示)。(2)化合物X的化學(xué)式是________；化合物X的一價(jià)陰離子與CH4具有相同的空間結(jié)構(gòu)，寫出該陰離子的電子式________。(3)藍(lán)色溶液A與N2Heq\o\al(＋,5)作用，生成一種氣體，溶液藍(lán)色褪去，同時(shí)生成易溶于硝酸的白色沉淀。①寫出該反應(yīng)的離子方程式：________________________________________。②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該白色沉淀的組成元素________________________________________。解析：(1)由題意可得，白色沉淀B為Al(OH)3，灼燒Al(OH)3得到Al2O3，故白色固體C為Al2O3；溶液D中含有的陽(yáng)離子有Cu2＋、NHeq\o\al(＋,4)、Ag＋、H＋，陰離子有NOeq\o\al(－,3)，故溶液中含有Cu(NO3)2、NH4NO3、AgNO3、HNO3。(2)由圖示數(shù)據(jù)并根據(jù)原子守恒可知，4.020gX中含有鋁離子物質(zhì)的量為eq\f(1.020g,102g·mol－1)×2＝0.02mol，含有氯離子物質(zhì)的量為eq\f(11.480g,143.5g·mol－1)＝0.08mol，由化合物應(yīng)顯電中性可得三種離子物質(zhì)的量比值為n(Cu2＋)∶n(Al3＋)∶n(Cl－)＝1∶2∶8，則可得X的化學(xué)式為CuAl2Cl8；陰離子AlCleq\o\al(－,4)中Al原子的雜化方式為sp3，空間結(jié)構(gòu)為正四面體，與CH4相同，其電子式為。(3)①由分析可知，藍(lán)色溶液A中含有Al3＋、Cu2＋和Cl－，與N2Heq\o\al(＋,5)反應(yīng)時(shí)溶液藍(lán)色褪去，即反應(yīng)后溶液中不存在Cu2＋，可推測(cè)銅元素以沉淀形式析出，反應(yīng)得到的沉淀為白色且可溶于硝酸，可推測(cè)銅元素在其中不是藍(lán)色且穩(wěn)定的＋2價(jià)，而是＋1價(jià)，即反應(yīng)過(guò)程中Cu元素化合價(jià)降低，N2Heq\o\al(＋,5)中氮元素顯－2價(jià)，具有還原性，反應(yīng)過(guò)程中N元素化合價(jià)升高生成N2，符合反應(yīng)中有氣體產(chǎn)生，根據(jù)化合價(jià)升降守恒、電荷守恒以及原子守恒和溶液呈酸性可知反應(yīng)離子方程式為4Cu2＋＋N2Heq\o\al(＋,5)＋4Cl－=4CuCl↓＋N2↑＋5H＋。②CuCl中Cu元素為＋1價(jià)，能被硝酸氧化為＋2價(jià)，Cu2＋在溶液中顯藍(lán)色，CuCl與硝酸反應(yīng)過(guò)程中Cl元素以Cl－形式存在于溶液中，Cl－與AgNO3溶液反應(yīng)生成不溶于硝酸的白色沉淀。答案：(1)Al2O3Cu(NO3)2、NH4NO3、AgNO3、HNO3(2)CuAl2Cl8(3)①4Cu2＋＋N2Heq\o\al(＋,5)＋4Cl－=4CuCl↓＋N2↑＋5H＋②將白色沉淀溶于過(guò)量硝酸，得到藍(lán)色溶液，說(shuō)明有Cu元素；再向溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀，說(shuō)明有Cl元素[洞悉考情]此部分內(nèi)容是近幾年高考考查的熱點(diǎn)之一，特別在轉(zhuǎn)化應(yīng)用和物質(zhì)推斷角度給予關(guān)注。通常涉及的題型有轉(zhuǎn)化方程式的書(shū)寫、根據(jù)轉(zhuǎn)化條件及原理推斷物質(zhì)、涉及物質(zhì)轉(zhuǎn)化的計(jì)算等。能很好體現(xiàn)“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)。1．鈉及其化合物的“價(jià)—類二維圖”寫出圖中標(biāo)號(hào)的化學(xué)方程式。①2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2②2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑③2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑④NaOH＋HCl=NaCl＋H2O⑤2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2NaCl⑥2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑2．鎂及其化合物的“價(jià)—類二維圖”寫出圖中標(biāo)號(hào)的化學(xué)方程式。①2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO②3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2③Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑④MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑⑤MgO＋H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2⑥MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl3．鐵及其化合物的“價(jià)—類二維圖”寫出圖中標(biāo)號(hào)的化學(xué)方程式。①3Fe＋4H2O(g)eq\o(=,\s\up7(高溫))Fe3O4＋4H2(或3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Fe3O4)②4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3③2FeCl2＋Cl2=2FeCl3④2FeCl3＋Fe=3FeCl2或2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2⑤2Fe(OH)3＋3NaClO＋4NaOH=2Na2FeO4＋3NaCl＋5H2O4．銅及其化合物的“價(jià)—類二維圖”寫出圖中標(biāo)號(hào)的化學(xué)方程式。①4CuOeq\o(=,\s\up7(高溫))2Cu2O＋O2↑②CH3CHO＋2Cu(OH)2＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa＋Cu2O↓＋3H2O③2CuOHeq\o(=,\s\up7(△))Cu2O＋H2O④4CuOH＋O2＋2H2O=4Cu(OH)25．碳及其化合物的“價(jià)—類二維圖”寫出圖中標(biāo)號(hào)的化學(xué)方程式。①2C＋SiO2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si(粗)＋2CO②CO2＋Ceq\o(=,\s\up7(△))2CO③Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3④2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O6．氮及其化合物的“價(jià)—類二維圖”寫出圖中標(biāo)號(hào)的化學(xué)方程式。①4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O②3NO2＋H2O=2HNO3＋NO③NH3＋HCl=NH4Cl④2NH4Cl＋Ca(OH)2eq\o(=,\s\up7(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O7．硫及其化合物的“價(jià)—類二維圖”寫出圖中標(biāo)號(hào)的化學(xué)方程式。①SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O②SO2＋Cl2＋2H2O=H2SO4＋2HCl③Cu＋2H2SO4(濃)eq\o(=,\s\up7(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O④2Na2SO3＋O2=2Na2SO48．氯及其化合物的“價(jià)—類二維圖”寫出圖中標(biāo)號(hào)的化學(xué)方程式。①Cl2＋H2O=HCl＋HClO②Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O③4HCl(濃)＋MnO2eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O④HClO4＋NaOH=NaClO4＋H2O考點(diǎn)(一)元素及其化合物的常見(jiàn)轉(zhuǎn)化關(guān)系(一)不同價(jià)態(tài)型轉(zhuǎn)化1．連續(xù)氧化型轉(zhuǎn)化eq\x(A)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(B)eq\o(→,\s\up7(O2))eq\x(C)eq\o(→,\s\up7(H2O))eq\x(堿)或eq\x(酸)(1)Naeq\o(→,\s\up7(O2))Na2Oeq\o(→,\s\up7(O2))Na2O2eq\o(→,\s\up7(H2O))NaOH(2)Ceq\o(→,\s\up7(O2))COeq\o(→,\s\up7(O2))CO2eq\o(→,\s\up7(H2O))H2CO3(3)S(或H2S)eq\o(→,\s\up7(O2))SO2eq\o(→,\s\up7(O2))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4(4)N2(或NH3)eq\o(→,\s\up7(O2))NOeq\o(→,\s\up7(O2))NO2eq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3[說(shuō)明]①S不能通過(guò)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為SO3。②N2不能通過(guò)一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO2。③Cl2不能通過(guò)一步反應(yīng)生成FeCl2。2．三角轉(zhuǎn)化(二)同價(jià)態(tài)型轉(zhuǎn)化1．工業(yè)轉(zhuǎn)化及應(yīng)用(1)鋁土礦提鋁方式一：Al2O3eq\o(→,\s\up7(鹽酸))AlCl3eq\o(→,\s\up7(氨水))Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(△))Al2O3方式二：Al2O3eq\o(→,\s\up7(NaOH))NaAlO2eq\o(→,\s\up7(CO2))Al(OH)3eq\o(→,\s\up7(△))Al2O3(2)工業(yè)提鎂方式一：MgCl2eq\o(→,\s\up7(CaOH2))Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2→MgCl2·6H2O方式二：MgCO3eq\o(→,\s\up7(HCl))MgCl2→MgCl2·6H2O(3)侯氏制堿NaCleq\o(→,\s\up7(NH3),\s\do5(CO2))NaHCO3eq\o(→,\s\up7(△))Na2CO32．三角轉(zhuǎn)化[集訓(xùn)沖關(guān)]1．如圖是某元素的價(jià)類二維圖，其中A為正鹽，X是一種強(qiáng)堿，通常條件下Z是無(wú)色液體，E的相對(duì)分子質(zhì)量比D大16，各物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．A作肥料時(shí)不適合與草木灰混合施用B．同主族元素的氫化物中B的沸點(diǎn)最低C．C一般用排水法收集D．D→E的反應(yīng)可用于檢驗(yàn)D解析：選B正鹽A和強(qiáng)堿X反應(yīng)生成氫化物B，則B為NH3，B和Y連續(xù)反應(yīng)最終生成E，且E的相對(duì)分子質(zhì)量比D大16，則Y為O2，C為N2，D為NO，E為NO2，NO2和無(wú)色液體Z反應(yīng)得到含氧酸F，則Z為H2O，F(xiàn)為HNO3。銨鹽水解使溶液顯酸性，草木灰的主要成分為K2CO3，COeq\o\al(2－,3)水解使溶液顯堿性，二者混合施用會(huì)降低肥效，A項(xiàng)正確；NH3分子之間存在氫鍵，其沸點(diǎn)比PH3高，B項(xiàng)錯(cuò)誤；N2的相對(duì)分子質(zhì)量與空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量相差不大，不能用排空氣法收集，可利用其難溶于水的性質(zhì)，用排水法收集，C項(xiàng)正確；NO生成NO2，顏色由無(wú)色變?yōu)榧t棕色，可以檢驗(yàn)NO的存在，D項(xiàng)正確。2．(2021·重慶模擬)在給定條件下，下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化均能實(shí)現(xiàn)的是()A．NH3eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(催化劑，△))NOeq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3B．Al2O3eq\o(→,\s\up7(Fe),\s\do5(高溫))Aleq\o(→,\s\up7(NaOHaq))AlOeq\o\al(－,2)C．SiO2eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))Na2SiO3eq\o(→,\s\up7(CO2))H2SiO3D．CuSO4(aq)eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))Cu(OH)2eq\o(→,\s\up7(蔗糖),\s\do5(△))Cu2O解析：選CA項(xiàng)，NOeq\o(→,\s\up7(H2O))HNO3不能實(shí)現(xiàn)；B項(xiàng)，Al2O3eq\o(→,\s\up7(Fe),\s\do5(高溫))Al不能實(shí)現(xiàn)；D項(xiàng)，Cu(OH)2eq\o(→,\s\up7(蔗糖),\s\do5(△))Cu2O，不能實(shí)現(xiàn)。3．細(xì)菌可以促使鐵、氮兩種元素進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，并耦合兩種元素的循環(huán)。耦合循環(huán)中的部分轉(zhuǎn)化如圖所示。(1)圖中所示氮循環(huán)中，屬于氮的固定的有__________(填字母)。a．N2轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮b．硝化過(guò)程c．反硝化過(guò)程(2)氮肥是水體中銨態(tài)氮的主要來(lái)源之一。①氨氣是生產(chǎn)氮肥的主要原料，工業(yè)合成氨的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。②檢驗(yàn)銨態(tài)氮肥中NHeq\o\al(＋,4)的實(shí)驗(yàn)方案是_______________________________________________________________________________________________________________。(3)硝化過(guò)程中，含氮物質(zhì)發(fā)生____________(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。(4)銨態(tài)氮與亞硝態(tài)氮可以在氨氧化細(xì)菌的作用下轉(zhuǎn)化為氮?dú)?。該反?yīng)中，當(dāng)產(chǎn)生0.02mol氮?dú)鈺r(shí)，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。(5)土壤中的鐵循環(huán)可用于水體脫氮(脫氮是指將氮元素從水體中除去)，用離子方程式分別說(shuō)明利用土壤中的鐵循環(huán)脫除水體中銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的原理：__________________________、____________________________。解析：(1)氮的固定是指將游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的氮，故a正確。(2)①工業(yè)合成氨是利用氮?dú)夂蜌錃庠诖呋瘎┮约案邷?、高壓作用下反?yīng)生成氨氣，反應(yīng)的方程式為N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3。(3)硝化過(guò)程是將NHeq\o\al(＋,4)轉(zhuǎn)化為NOeq\o\al(－,2)或NOeq\o\al(－,3)，氮元素化合價(jià)升高，發(fā)生了氧化反應(yīng)。(4)反應(yīng)物是NOeq\o\al(－,2)和NHeq\o\al(＋,4)，生成物有H2O和N2，反應(yīng)的方程式為NHeq\o\al(＋,4)＋NOeq\o\al(－,2)eq\o(=,\s\up7(氨氧化細(xì)菌))N2↑＋2H2O，根據(jù)方程式可知N2～3e－，故n(e－)＝3n(N2)＝3×0.02mol＝0.06mol。(5)由題圖中可以看出Fe3＋和NHeq\o\al(＋,4)反應(yīng)生成Fe2＋和N2，再利用化合價(jià)升降法配平，得6Fe3＋＋2NHeq\o\al(＋,4)=6Fe2＋＋N2↑＋8H＋，同樣可寫出10Fe2＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋=10Fe3＋＋N2↑＋6H2O。答案：(1)a(2)①N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3②取少量氮肥溶于適量蒸餾水中，向其中加入濃NaOH溶液，加熱，并將濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙置于試管口，若觀察到紅色石蕊試紙變藍(lán)，則證明銨態(tài)氮肥中含有NHeq\o\al(＋,4)(3)氧化(4)0.06(5)6Fe3＋＋2NHeq\o\al(＋,4)=6Fe2＋＋N2↑＋8H＋10Fe2＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋12H＋=10Fe3＋＋N2↑＋6H2O考點(diǎn)(二)無(wú)機(jī)化工流程微型化設(shè)計(jì)[典例]以銅銀合金(含少量鐵)廢料為原料回收銀和銅的工藝流程如下：下列說(shuō)法正確的是()A．粗銅溶于過(guò)量稀硝酸，過(guò)濾、低溫干燥得純銅B．電解時(shí)用粗銀作陰極，硝酸銀溶液為電解質(zhì)溶液C．用稀硫酸處理渣料時(shí)主要發(fā)生了氧化還原反應(yīng)D．從濾液B中可以提取綠礬(FeSO4·7H2O)[解析]流程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化如下：銅能溶于稀硝酸，過(guò)濾、低溫干燥不能得到純銅，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解精煉銀時(shí)，粗銀為陽(yáng)極，純銀為陰極，B項(xiàng)錯(cuò)誤；CuO、Fe2O3與稀硫酸的反應(yīng)均為非氧化還原反應(yīng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；濾液B中主要含有硫酸亞鐵，可用于提取FeSO4·7H2O，D項(xiàng)正確。[答案]D[思維建模]化工流程題的解題步驟[集訓(xùn)沖關(guān)]1．(2020·山東等級(jí)考)以菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3)為原料制備高純鎂砂的工藝流程如下：已知浸出時(shí)產(chǎn)生的廢渣中有SiO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．浸出鎂的反應(yīng)為MgO＋2NH4Cl=MgCl2＋2NH3↑＋H2OB．浸出和沉鎂的操作均應(yīng)在較高溫度下進(jìn)行C．流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有NH3、NH4ClD．分離Mg2＋與Al3＋、Fe3＋是利用了它們氫氧化物Ksp的不同解析：選B結(jié)合流程圖可知浸出鎂的反應(yīng)為MgO＋2NH4Cl=MgCl2＋2NH3↑＋H2O，A項(xiàng)正確；浸出可以在較高溫度下進(jìn)行，促進(jìn)NH4Cl水解和NH3的逸出，但沉鎂時(shí)應(yīng)在低溫下進(jìn)行，以減弱氨水分解，B項(xiàng)錯(cuò)誤；結(jié)合流程圖可知浸出得到的NH3可轉(zhuǎn)化為氨水，用于沉鎂，濾液中含有過(guò)量的NH4Cl，可用于浸出時(shí)的反應(yīng)液，故該流程中NH3和NH4Cl可循環(huán)使用，C項(xiàng)正確；本流程中分離Mg2＋時(shí)，Al3＋、Fe3＋轉(zhuǎn)化為沉淀，是利用了它們氫氧化物的Ksp不同，D項(xiàng)正確。2．脫硫廢水的主要超標(biāo)項(xiàng)目為懸浮物、重金屬陽(yáng)離子(Hg2＋、Cu2＋等)、SOeq\o\al(2－,4)。某工廠采用如圖流程進(jìn)行脫硫廢水處理。其中助凝劑為聚丙烯酰胺。下列說(shuō)法不正確的是()A．該方案中石灰乳僅用來(lái)調(diào)節(jié)pH使大部分重金屬陽(yáng)離子形成氫氧化物沉淀B．加入Na2S可以將進(jìn)入沉降箱的Hg2＋、Cu2＋轉(zhuǎn)化為硫化物沉淀C．加入FeClSO4是利用Fe3＋易水解的性質(zhì)，形成膠體吸附懸浮物D．助凝劑聚丙烯酰胺是加聚反應(yīng)的產(chǎn)物解析：選A石灰乳也可使溶液中的SOeq\o\al(2－,4)轉(zhuǎn)化為CaSO4沉淀而除去，A項(xiàng)錯(cuò)誤；加入Na2S可使進(jìn)入沉降箱的Hg2＋、Cu2＋轉(zhuǎn)化為HgS和CuS沉淀而除去，B項(xiàng)正確；加入FeClSO4，F(xiàn)e3＋發(fā)生水解形成Fe(OH)3膠體，可以吸附溶液中的懸浮物，C項(xiàng)正確；是CH2=CHCONH2通過(guò)加成聚合反應(yīng)得到的產(chǎn)物，D項(xiàng)正確。3．(2021·東北師大附中模擬)工業(yè)上，常從銅陽(yáng)極泥(主要成分是Cu2Te，含少量的Ag、Au)中回收碲，其工藝流程如下(已知TeO2微溶于水，易與濃強(qiáng)堿、濃強(qiáng)酸反應(yīng))：下列敘述錯(cuò)誤的是()A．合理處理陽(yáng)極泥有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用B．操作1、2、3均為過(guò)濾C．可由濾渣2提取金屬Ag、AuD．上述流程中用濃硝酸代替濃鹽酸可提高碲的回收率解析：選D陽(yáng)極泥中含有貴重金屬，合理處理陽(yáng)極泥有利于環(huán)境保護(hù)和資源利用，A項(xiàng)敘述正確；根據(jù)題給流程圖可知，進(jìn)行操作1、2、3后得到的都是濾液和濾渣，所以操作1、2、3均為過(guò)濾，B項(xiàng)敘述正確；因?yàn)門eO2易與濃強(qiáng)酸反應(yīng)，濾渣2中主要含有Ag、Au，故可由濾渣2提取金屬Ag、Au，C項(xiàng)敘述正確；因?yàn)闈庀跛崮芘cAg反應(yīng)，所以流程中用濃硝酸代替濃鹽酸會(huì)降低碲的回收率，D項(xiàng)敘述錯(cuò)誤?？键c(diǎn)(三)無(wú)機(jī)推斷[典例]固體化合物X由3種元素組成。某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)回答：(1)由現(xiàn)象1得出化合物X含有________(填元素符號(hào))元素。(2)固體混合物Y的成分______________(填化學(xué)式)。(3)X的化學(xué)式為_(kāi)_________。X與濃鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生黃綠色氣體，固體完全溶解，得到藍(lán)色溶液，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)現(xiàn)象1說(shuō)明混合氣體中有水蒸氣，則X與H2反應(yīng)生成了H2O，X中含有氧元素。(2)固體Y溶于水，紫紅色不溶物為Cu單質(zhì)，堿性溶液焰色反應(yīng)為黃色，說(shuō)明含有鈉元素，所以得出X中含有Na、O、Cu三種元素，則該堿性溶液一定為NaOH溶液，Y為Cu與NaOH的混合物。(3)n(Cu)＝0.02mol，n(NaOH)＝0.02mol，則X中n(O)＝eq\f(2.38g－1.28g－0.02mol×23g·mol－1,16g·mol－1)＝0.04mol，即X中Na、Cu、O三種原子的個(gè)數(shù)之比為1∶1∶2，化學(xué)式為NaCuO2；根據(jù)信息，X與濃鹽酸反應(yīng)生成Cl2、CuCl2，根據(jù)原子守恒，產(chǎn)物還有NaCl和H2O，據(jù)此配平即可。[答案](1)O(2)Cu和NaOH(3)NaCuO22NaCuO2＋8HCl=2NaCl＋2CuCl2＋Cl2↑＋4H2O[思維建模]無(wú)機(jī)推斷解題思路[集訓(xùn)沖關(guān)]1．(2021·遼寧等級(jí)考)含S元素的某鈉鹽a能發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)可能為正鹽，也可能為酸式鹽B．c為不溶于鹽酸的白色沉淀C．d為含極性鍵的非極性分子D．反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀解析：選C由題干信息可知，鹽a與足量的稀鹽酸產(chǎn)生刺激性氣味氣體d，d能使KMnO4溶液褪色，故d為SO2，則鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，鹽a與足量Cl2反應(yīng)后生成SOeq\o\al(2－,4)，再與BaCl2溶液反應(yīng)得到沉淀c，故c為BaSO4，據(jù)此分析解題。由分析可知，鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，故a可能為正鹽，也可能為酸式鹽，A正確；c為BaSO4，故c為不溶于鹽酸的白色沉淀，B正確；d為SO2，由SO2易溶于水并根據(jù)“相似相溶”原理可知，d是含有極性鍵的極性分子，C錯(cuò)誤；鹽a為Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，當(dāng)Na2S2O3＋2HCl=2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O，反應(yīng)②中還可能生成淡黃色沉淀，D正確。2．固體粉末X中可能含有Fe、FeO、CuO、MnO2、KCl和K2CO3中的若干種。為確定該固體粉末的成分，某同學(xué)依次進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：①將X加入足量水中，得到不溶物Y和溶液Z②取少量Y加入足量濃鹽酸，加熱，產(chǎn)生黃綠色氣體，并有少量紅色不溶物③用玻璃棒蘸取溶液Z滴于pH試紙上，試紙呈藍(lán)色④向Z溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀分析以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列結(jié)論正確的是()A．X中一定不存在FeOB．Z溶液中一定含有K2CO3C．不溶物Y中一定含有MnO2和CuO，而Fe與FeO中至少含有一種D．向④中所生成的白色沉淀中滴加鹽酸，若沉淀不完全溶解，則粉末X中含有KCl解析：選B①將X加入足量水中，得到不溶物Y和溶液Z，則Y中含有Fe、FeO、CuO、MnO2中的一種或幾種，溶液Z中含KCl或K2CO3或KCl和K2CO3；②取少量Y加入足量濃鹽酸，加熱，產(chǎn)生黃綠色氣體(Cl2)，并有少量紅色不溶物(Cu)，說(shuō)明Y中肯定含有CuO、MnO2，有Cu生成是因?yàn)镃uO與鹽酸反應(yīng)生成的CuCl2發(fā)生了置換反應(yīng)，故Y中還含有Fe；③用玻璃棒蘸取溶液Z滴于pH試紙上，試紙呈藍(lán)色，說(shuō)明溶液呈堿性，則X中一定含有K2CO3；④向Z溶液中滴加AgNO3溶液，可得到Ag2CO3白色沉淀。綜上所述，X中肯定含有CuO、MnO2、K2CO3以及Fe，但不能確定是否含有FeO、KCl。由上述分析可知不能確定X中是否含有FeO，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Z溶液中一定含有K2CO3，B項(xiàng)正確；不溶物Y中一定含有CuO、MnO2和Fe，不能確定是否含有FeO，C項(xiàng)錯(cuò)誤；向④中所生成的白色沉淀中滴加鹽酸，引入了Cl－，故不能確定X中是否含有KCl，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3.(2021·廈門模擬)A、B、C、D、E、F為中學(xué)化學(xué)中的常見(jiàn)物質(zhì)，且物質(zhì)A由一種或兩種短周期元素組成，在一定條件下有如圖轉(zhuǎn)化關(guān)系，請(qǐng)完成下列問(wèn)題：(1)若常溫下A為有色氣體①若F是一種金屬單質(zhì)，請(qǐng)寫出B和適量F反應(yīng)生成C與氣體E的離子方程式：__________________________________________。②若C為直線形分子，E具有漂白性，物質(zhì)F焰色反應(yīng)呈黃色，則F的化學(xué)式為_(kāi)___________；D中所含化學(xué)鍵的類型為_(kāi)_________________。(2)若A為淡黃色固體，D為白色難溶于水的物質(zhì)，且物質(zhì)A和D的相對(duì)分子質(zhì)量相等，請(qǐng)用離子方程式表示物質(zhì)F的水溶液呈酸性的原因：________________________________。(3)若物質(zhì)A中一種元素原子的最外層電子數(shù)為內(nèi)層電子總數(shù)的eq\f(1,5)，將B和D分別溶于水，所得溶液按恰當(dāng)比例混合，可得到一種不含金屬元素的鹽溶液，請(qǐng)寫出A與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________；B轉(zhuǎn)化為C的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________。解析：(1)①已知A是由短周期元素組成的能與水反應(yīng)的有色氣體，且其與H2O反應(yīng)后有氣體生成，則符合條件的有NO2、F2：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO、2F2＋2H2O=4HF＋O2，若B為HF，金屬單質(zhì)不能發(fā)生連續(xù)反應(yīng)，故滿足條件的A為NO2，則B、E分別為HNO3、NO，發(fā)生連續(xù)反應(yīng)的金屬單質(zhì)為Fe(F)，故C為Fe(NO3)3，D為Fe(NO3)2。②結(jié)合E有漂白性，知其應(yīng)為HClO，則A為Cl2，B為鹽酸，與鹽酸反應(yīng)生成的直線形分子應(yīng)為CO2(C)，又F的焰色呈黃色，則F中含有鈉元素，F(xiàn)還能與CO2反應(yīng)，故F為Na2CO3，D為NaHCO3，NaHCO3中Na＋與HCOeq\o\al(－,3)之間存在離子鍵、HCOeq\o\al(－,3)內(nèi)部存在極性共價(jià)鍵。(2)由短周期元素組成的能與水反應(yīng)的淡黃色固體是Na2O2(相對(duì)分子質(zhì)量是78)：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，由物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系、D為白色難溶于水的物質(zhì)及D的相對(duì)分子質(zhì)量為78知B為NaOH，F(xiàn)為Al3＋，C為NaAlO2，D為Al(OH)3，Al3＋水解使溶液呈酸性，注意Al3＋水解程度較弱，水解方程式中應(yīng)用“”。(3)最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的eq\f(1,5)的元素為Mg，B、D的水溶液反應(yīng)可得到一種不含金屬元素的鹽溶液，則該鹽為銨鹽，結(jié)合物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系，可得出B為NH3，F(xiàn)為O2，C為NO，D為NO2，則A為Mg3N2，E為Mg(OH)2，B到C的反應(yīng)為NH3的催化氧化反應(yīng)。答案：(1)①Fe＋4H＋＋NOeq\o\al(－,3)=Fe3＋＋NO↑＋2H2O②Na2CO3離子鍵、極性共價(jià)鍵(2)Al3＋＋3H2OAl(OH)3＋3H＋(3)Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O[專題跟蹤檢測(cè)]1．汽車尾氣中的氮氧化合物(NOx)與大氣中的NH3發(fā)生如下作用，形成一種霧霾。NOxeq\o(→,\s\up7([O]),\s\do5(反應(yīng)①))N2O5eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(反應(yīng)②))HNO3eq\o(→,\s\up7(NH3),\s\do5(反應(yīng)③))煙(一種霧霾)有關(guān)該霧霾的敘述錯(cuò)誤的是()A．該霧霾中含硝酸銨固體B．反應(yīng)②是非氧化還原反應(yīng)C．NH3是形成該霧霾的催化劑D．NH3可能來(lái)自過(guò)度施用氮肥解析：選CHNO3遇NH3生成NH4NO3，因此該霧霾中含硝酸銨固體，A項(xiàng)正確；反應(yīng)②為N2O5＋H2O=2HNO3，為非氧化還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確；氨氣是形成該霧霾的反應(yīng)物，而不是催化劑，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氮肥中的NHeq\o\al(＋,4)可轉(zhuǎn)化為氨氣，故大氣中的NH3可能來(lái)自過(guò)度施用氮肥，D項(xiàng)正確。2．在給定條件下，下列各物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能一步實(shí)現(xiàn)的是()A．CuFeS2eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(高溫))SO3eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SO4B．SiO2(s)eq\o(→,\s\up7(H2O))H2SiO3(s)eq\o(→,\s\up7(NaOHaq))Na2SiO3(aq)C．NaCl(熔融)eq\o(→,\s\up7(通電))NaOH(aq)eq\o(→,\s\up7(Al2O3))NaAlO2(aq)D．BaCl2(aq)eq\o(→,\s\up7(NH3、CO2))BaCO3(s)eq\o(→,\s\up7(Na2SO4aq))BaSO4(s)解析：選DCuFeS2被氧氣氧化生成二氧化硫，而不是三氧化硫，故A錯(cuò)誤；二氧化硅與水不反應(yīng)，不能生成硅酸，故B錯(cuò)誤；電解熔融的氯化鈉得到氯氣和單質(zhì)鈉，而不是氫氧化鈉溶液，故C錯(cuò)誤；氯化鋇在堿性條件下與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鋇，碳酸鋇加入硫酸鈉溶液中生成溶度積更小的硫酸鋇，故D正確。3．廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物，某科研小組設(shè)計(jì)如圖工藝流程回收銅并制取膽礬(流程中RH為萃取劑)。下列說(shuō)法正確的是()A．反應(yīng)Ⅰ的離子方程式為Cu＋H2O2＋2NH3＋2NHeq\o\al(＋,4)=[Cu(NH3)4]2＋B．操作②用到的主要儀器為蒸餾燒瓶C．操作④以石墨為電極電解硫酸銅溶液，陽(yáng)極產(chǎn)物為O2和H2SO4D．操作⑤為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、熱水洗滌、干燥解析：選C雙氧水具有氧化性，能氧化還原性物質(zhì)Cu，反應(yīng)的離子方程式為Cu＋H2O2＋2NH3＋2NHeq\o\al(＋,4)=[Cu(NH3)4]2＋＋2H2O，故A錯(cuò)誤；操作②為萃取、分液，主要儀器為分液漏斗，故B錯(cuò)誤；以石墨為電極電解硫酸銅溶液時(shí)，陽(yáng)極上氫氧根離子放電、陰極上銅離子放電，所以陽(yáng)極上生成O2，同時(shí)有大量的H＋生成，SOeq\o\al(2－,4)向陽(yáng)極移動(dòng)，因此陽(yáng)極產(chǎn)物還有H2SO4，故C正確；從溶液中獲取晶體采用的操作為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、冷水洗滌、干燥，故D錯(cuò)誤。4．一種新型的合成氨的方法如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．反應(yīng)①屬于“氮的固定”B．反應(yīng)②屬于非氧化還原反應(yīng)C．反應(yīng)③可通過(guò)電解LiOH水溶液實(shí)現(xiàn)D．上述三步循環(huán)的總結(jié)果為2N2＋6H2O=4NH3＋3O2解析：選C反應(yīng)①中N2由游離態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛蠎B(tài)，屬于“氮的固定”，A項(xiàng)正確；反應(yīng)②中各元素的化合價(jià)均未發(fā)生改變(Li3N＋3H2O=3LiOH＋NH3↑)，B項(xiàng)正確；鋰是活潑金屬，電解LiOH溶液得不到金屬鋰，C項(xiàng)錯(cuò)誤；由題圖知轉(zhuǎn)化的原料是N2和H2O，產(chǎn)物為NH3和O2，D項(xiàng)正確。5．氯化鎂晶體具有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．固體Ⅰ可溶于飽和NH4Cl溶液B．氣體Ⅰ能使無(wú)水CuSO4變藍(lán)色C．溶液Ⅰ和溶液Ⅱ常溫下均能與Cu反應(yīng)D．在固體Ⅱ的濁液中加入KI溶液可產(chǎn)生黃色沉淀解析：選CMgCl2·6H2O灼燒得到的固體Ⅰ為MgO，氣體Ⅰ為HCl和H2O(g)，NH4Cl溶液由于銨根離子水解顯酸性，故MgO可溶于飽和NH4Cl溶液，A正確；氣體Ⅰ中的H2O(g)能使無(wú)水CuSO4變藍(lán)色，B正確；將HCl和H2O(g)通過(guò)濃H2SO4，得到的氣體Ⅱ?yàn)镠Cl，溶液Ⅰ為稍稀的硫酸，HCl與AgNO3溶液反應(yīng)生成的固體Ⅱ?yàn)锳gCl，溶液Ⅱ?yàn)镠NO3，硫酸在常溫下不能與Cu反應(yīng)，C錯(cuò)誤；由于Ksp(AgI)?Ksp(AgCl)，故AgCl能與KI發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)，生成黃色沉淀AgI，D正確。6．(2021·威海模擬)如圖是實(shí)驗(yàn)室中制取KMnO4的流程圖，已知K2MnO4呈墨綠色，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．第①步在瓷坩堝中進(jìn)行，第⑥步中加熱濃縮在蒸發(fā)皿中進(jìn)行B．第②步加入的MnO2做還原劑，第④步通CO2發(fā)生反應(yīng)：3MnOeq\o\al(2－,4)＋2CO2=2MnOeq\o\al(－,4)＋MnO2↓＋2COeq\o\al(2－,3)C．第③步分批浸取可提高浸取率D．第⑤步加熱趁熱過(guò)濾，說(shuō)明KMnO4的溶解度隨溫度變化比較大解析：選A瓷坩堝中含SiO2，不能用瓷坩堝加熱熔融堿性物質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。7．某試液中只可能含有K＋、NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、Al3＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)中的若干種離子，離子濃度均為0.1mol·L－1，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．原溶液中存在NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、Cl－、SOeq\o\al(2－,4)B．濾液X中大量存在的陽(yáng)離子有NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋和Ba2＋C．無(wú)法確定沉淀C的成分D．無(wú)法確定原試液中是否含有Al3＋、Cl－解析：選A加入過(guò)量稀硫酸無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明無(wú)COeq\o\al(2－,3)、AlOeq\o\al(－,2)；加入過(guò)量Ba(NO3)2溶液有氣體生成，說(shuō)明溶液中存在還原性離子，即含有Fe2＋，因?yàn)榍懊婕尤肓讼×蛩?，故由生成沉淀A(硫酸鋇)不能說(shuō)明溶液中存在SOeq\o\al(2－,4)；向?yàn)V液X中加入過(guò)量NaOH溶液有氣體生成，說(shuō)明存在NHeq\o\al(＋,4)，沉淀B為氫氧化鐵；向?yàn)V液中通入少量CO2得到沉淀C，則沉淀C可以是BaCO3或Al(OH)3或二者的混合物，又因?yàn)樵囈褐懈麟x子的濃度均為0.1mol·L－1，根據(jù)電荷守恒及以上分析可知，原溶液中一定存在SOeq\o\al(2－,4)、Cl－，一定不存在K＋、Al3＋，故沉淀C為BaCO3。由上述分析知，原溶液中存在NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－，A項(xiàng)正確；濾液X中大量存在的陽(yáng)離子為Fe3＋、NHeq\o\al(＋,4)、Ba2＋、H＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；沉淀C為BaCO3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；原溶液中存在Cl－，不存在Al3＋，D項(xiàng)錯(cuò)誤。8．某鐵礦石(主要含有FeO，還含有少量Al2O3、SiO2)是我國(guó)一種重要的鐵礦資源，以該鐵礦石為原料制備純度較高的鐵紅，其流程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．濾渣Ⅰ的主要成分為SiO2B．酸浸液遇K3[Fe(CN)6]溶液生成藍(lán)色沉淀的化學(xué)式為Fe[Fe(CN)6]C．氧化時(shí)選用的試劑可以是H2O2或NaClO溶液D．濾渣Ⅱ轉(zhuǎn)化為鐵紅的反應(yīng)不屬于氧化還原反應(yīng)解析：選B鐵礦石中的SiO2不與硫酸反應(yīng)，故濾渣Ⅰ的主要成分為SiO2，A項(xiàng)正確；酸浸液中含有Fe2＋，遇K3[Fe(CN)6]溶液生成藍(lán)色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氧化Fe2＋時(shí)可選用H2O2或NaClO溶液作氧化劑，反應(yīng)原理分別為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O,2Fe2＋＋ClO－＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O，C項(xiàng)正確；濾渣Ⅱ?yàn)闅溲趸F，氫氧化鐵轉(zhuǎn)化為鐵紅(Fe2O3)的反應(yīng)沒(méi)有化合價(jià)發(fā)生變化，屬于非氧化還原反應(yīng)，D項(xiàng)正確。9．某固體混合物X，可能含有BaCl2、NaHCO3、Fe2O3、Cu、NaAlO2中的一種或幾種，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取一定量樣品溶于水中，得到固體A和溶液B；②向A中加入足量稀鹽酸，得到澄清溶液C。下列說(shuō)法不正確的是()A．固體A可能溶于NaOH溶液B．溶液C能與NaHCO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀C．向溶液C中加入KSCN溶液，若不變色，則混合物X不含F(xiàn)e2O3D．向溶液B中加入NaOH溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，則X中必定有BaCl2和NaHCO3解析：選C分析題給信息可知，如果X只含一種物質(zhì)，則可能是偏鋁酸鈉，此時(shí)固體A為氫氧化鋁沉淀；如果X含多種物質(zhì)，則固體A可以是氫氧化鋁、碳酸鋇、氧化鐵等物質(zhì)中的多種可能組合。當(dāng)固體A是氫氧化鋁沉淀時(shí)可以溶解于氫氧化鈉溶液中，A說(shuō)法正確；固體A可以是上述推斷中的多種可能組合，則溶液C中可能含有鐵離子、亞鐵離子、銅離子等，則與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)可以產(chǎn)生沉淀，B說(shuō)法正確；如果X中有氧化鐵并且有銅，則加入鹽酸后三價(jià)鐵被銅還原為二價(jià)鐵，加入硫氰化鉀溶液后不會(huì)發(fā)生顯色變化，所以不能根據(jù)硫氰化鉀的現(xiàn)象排除氧化鐵的存在，C說(shuō)法不正確；溶液B中能產(chǎn)生的白色沉淀只能是碳酸鋇，則X中必定有BaCl2和NaHCO3，D說(shuō)法正確。10．鈀是航天、航空高科技領(lǐng)域的重要材料。工業(yè)用粗鈀制備高純度鈀的流程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．“酸浸”時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是Pd＋6HCl(濃)＋4HNO3(濃)=H2PdCl6＋4NO2↑＋4H2OB．“熱還原”中每生成1molPd，同時(shí)生成的氣體的物質(zhì)的量為8molC．化學(xué)實(shí)驗(yàn)中可利用氯鈀酸根離子檢驗(yàn)溶液中是否含有NHeq\o\al(＋,4)D．在“酸浸”過(guò)程中為加快反應(yīng)速率可用濃硫酸代替濃鹽酸解析：選D據(jù)題圖可知，“酸浸”時(shí)反應(yīng)物有Pd、濃HNO3和濃HCl，產(chǎn)物有NO2，“中和”過(guò)程為非氧化還原過(guò)程，說(shuō)明“酸浸”后Pd的化合價(jià)應(yīng)為＋4價(jià)，故Pd的存在形式為PdCleq\o\al(2－,6)，結(jié)合電子守恒和原子守恒可知“酸浸”時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Pd＋6HCl(濃)＋4HNO3(濃)=H2PdCl6＋4NO2↑＋4H2O，故A說(shuō)法正確；根據(jù)原子守恒可知，生成的氣體應(yīng)為HCl和NH3，每生成1molPd，需消耗1mol氯鈀酸銨，故可生成2molNH3和6molHCl，共8mol氣體，故B說(shuō)法正確；氯鈀酸銨為紅色沉淀，所以若某溶液中含有銨根離子，向其中滴入含有氯鈀酸根離子的溶液可以生成紅色沉淀，有明顯現(xiàn)象，可以檢驗(yàn)溶液中是否存在NHeq\o\al(＋,4)，故C說(shuō)法正確；“酸浸”過(guò)程中鹽酸電離出的Cl－與Pd4＋生成絡(luò)合物，促使Pd轉(zhuǎn)化為Pd4＋的反應(yīng)正向移動(dòng)，從而使Pd溶解，若換成硫酸，無(wú)法生成絡(luò)合物，會(huì)使“酸浸”的效率降低，故D說(shuō)法錯(cuò)誤。11．(2020·山東名校聯(lián)考)鈰是稀土元素，氫氧化鈰[Ce(OH)4]是一種重要的氫氧化物。平板電視顯示屏生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2)，某課題組以此粉末為原料回收鈰，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下：下列說(shuō)法正確的是()A．過(guò)程①中發(fā)生的反應(yīng)是：Fe2O3＋6H＋=2Fe2＋＋3H2OB．過(guò)程②的反應(yīng)中H2O2作氧化劑C．CeO2是堿性氧化物，可以與鹽酸反應(yīng)生成鹽和水D．過(guò)程④中發(fā)生的反應(yīng)為4Ce(OH)3＋O2＋2H2O=4Ce(OH)4解析：選D過(guò)程①正確的反應(yīng)為Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，A錯(cuò)誤；過(guò)程②的反應(yīng)中鈰的化合價(jià)降低，H2O2作還原劑生成O2，B錯(cuò)誤；CeO2與鹽酸不反應(yīng)，C錯(cuò)誤。12．鋅是一種常用金屬，工業(yè)上利用鋅焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，還含有少量CaO、FeO、CuO、NiO等)濕法制取金屬鋅的流程如圖所示，回答下列問(wèn)題。已知：Fe的活潑性強(qiáng)于Ni。(1)ZnFe2O4可寫成ZnO·Fe2O3，則ZnFe2O4與H2SO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“凈化Ⅰ”操作分為兩步：①將溶液中少量的Fe2＋氧化，下列試劑中可選用的是__________(填字母)。A．新制氯水 B．30%H2O2溶液C．FeCl3溶液 D．KMnO4溶液②加入ZnO，調(diào)節(jié)溶液pH為3.3～6.7，加熱到60℃左右并不斷攪拌，加熱攪拌的主要目的是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“凈化Ⅰ”生成的沉淀中還含有溶液中的懸浮雜質(zhì)，溶液中的懸浮雜質(zhì)被共同沉淀的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)“凈化Ⅱ”中加入過(guò)量Zn的目的是__________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)根據(jù)ZnFe2O4可寫成ZnO·Fe2O3可知，ZnFe2O4與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnFe2O4＋4H2SO4=ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O。(2)①將溶液中少量的Fe2＋氧化，應(yīng)選用氧化性較強(qiáng)且不會(huì)引入新雜質(zhì)的物質(zhì)，新制氯水的還原產(chǎn)物為氯離子，會(huì)引入新的雜質(zhì)，氯化鐵無(wú)法將Fe2＋氧化，且會(huì)引入新的雜質(zhì)，KMnO4的還原產(chǎn)物為二價(jià)錳離子，會(huì)引入新的雜質(zhì)，因此應(yīng)選用過(guò)氧化氫。②加熱攪拌的目的是促進(jìn)三價(jià)鐵離子水解轉(zhuǎn)化為沉淀，并使過(guò)量的過(guò)氧化氫分解除去。(3)因?yàn)镕e(OH)3膠粒具有吸附性，故“凈化Ⅰ”生成的沉淀中還含有溶液中的懸浮雜質(zhì)。(4)結(jié)合流程梳理知，“凈化Ⅱ”中加入過(guò)量Zn的目的是使Cu2＋、Ni2＋轉(zhuǎn)化為Cu、Ni而除去。答案：(1)ZnFe2O4＋4H2SO4=ZnSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O(2)①B②促進(jìn)三價(jià)鐵離子水解轉(zhuǎn)化為沉淀，并使過(guò)量的過(guò)氧化氫分解除去(3)氫氧化鐵膠粒具有吸附性(4)使銅離子、鎳離子轉(zhuǎn)化為單質(zhì)而除去13．自然界中的局部氮循環(huán)如圖。(1)圖中含氮物質(zhì)的各步轉(zhuǎn)化中，屬于氮的固定的是________(填數(shù)字序號(hào))。(2)NH3是氮循環(huán)中的重要物質(zhì)，工業(yè)合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________。(3)某化工廠出現(xiàn)泄漏，大量氨水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)，使循環(huán)水中含氯殺菌劑(有效成分為Cl2)的殺菌效果降低、硝化作用增強(qiáng)，導(dǎo)致循環(huán)水的pH發(fā)生波動(dòng)，最終造成設(shè)備腐蝕。①下列有關(guān)氨對(duì)循環(huán)水影響的說(shuō)法正確的是________(填字母)。a．過(guò)量氨進(jìn)入循環(huán)水后，水中NOeq\o\al(－,2)和NOeq\o\al(－,3)含量會(huì)升高b．過(guò)量氨進(jìn)入循環(huán)水后，不會(huì)導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化c．循環(huán)水pH的波動(dòng)中，pH的上升與氨水的堿性有關(guān)d．為減少氨對(duì)殺菌劑殺菌效果的影響，可以改用非氧化性殺菌劑②通過(guò)檢測(cè)循環(huán)水中的c(NOeq\o\al(－,2))可判斷循環(huán)水的水質(zhì)是否惡化，c(NOeq\o\al(－,2))檢測(cè)利用的是酸性條件下I－被NOeq\o\al(－,2)氧化為I2的反應(yīng)，該反應(yīng)的歷程如下：Ⅰ.NOeq\o\al(－,2)＋2H＋=NO＋＋H2OⅡ.……Ⅲ.2ONI=I2＋2NOⅡ的離子方程式為_(kāi)_____________________________。(4)含NOeq\o\al(－,3)的廢水可用二硫化亞鐵(FeS2)處理，在反硝化細(xì)菌的作用下發(fā)生以下反應(yīng)，請(qǐng)將離子方程式補(bǔ)充完整：14NOeq\o\al(－,3)＋5FeS2＋eq\x()H＋7N2↑＋10SOeq\o\al(2－,4)＋eq\x()________＋eq\x()________解析：(1)氮的固定是將空氣中游離態(tài)的氮轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過(guò)程，故各步轉(zhuǎn)化中，屬于氮的固定的是①、②。(2)工業(yè)合成氨的反應(yīng)為N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3。(3)①根據(jù)題意知，過(guò)量氨進(jìn)入循環(huán)水后，循環(huán)水中硝化作用增強(qiáng)，結(jié)合題圖知，水中NOeq\o\al(－,2)、NOeq\o\al(－,3)含量會(huì)升高，故a正確；過(guò)量氨進(jìn)入循環(huán)水后，會(huì)造成水體中氮元素含量增加，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化，故b錯(cuò)誤；過(guò)量氨進(jìn)入循環(huán)水后，循環(huán)水的pH上升與氨水的堿性有關(guān)，c正確；氨具有還原性，能與含氯殺菌劑中的有效成分Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，降低殺菌效果，因此改用非氧化性殺菌劑，可以減少氨對(duì)殺菌劑殺菌效果的影響，d正確。②根據(jù)題意和反應(yīng)歷程知總反應(yīng)為2NOeq\o\al(－,2)＋2I－＋4H＋=2NO＋I(xiàn)2＋2H2O，結(jié)合Ⅰ中生成物有NO＋，Ⅲ中反應(yīng)物為ONI，知Ⅱ?yàn)镮－和NO＋反應(yīng)生成ONI，離子方程式為NO＋＋I(xiàn)－=ONI。(4)由14NOeq\o\al(－,3)→7N2得70e－，5FeS2→10SOeq\o\al(2－,4)失70e－，知FeS2中的鐵轉(zhuǎn)化為Fe2＋，根據(jù)電荷守恒、原子守恒即可配平離子方程式。答案：(1)①②(2)N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高溫、高壓),\s\do5(催化劑))2NH3(3)①acd②NO＋＋I(xiàn)－=ONI(4)45Fe2＋2H2O大題增分“無(wú)機(jī)化工流程”綜合題的考法研究與增分指導(dǎo)(一)?？碱}點(diǎn)及關(guān)聯(lián)命題分析常考題點(diǎn)1.原料的預(yù)處理方法及其目的。2．流程中指定轉(zhuǎn)化的方程式書(shū)寫和反應(yīng)條件的控制。3．化工流程中的分離提純方法及原理和有關(guān)儀器選擇等。4．化工流程中濾液、濾渣的成分判斷。5．定量計(jì)算(如Ksp、pH、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率等的計(jì)算)。關(guān)聯(lián)命題1.縱觀近幾年高考試題，化學(xué)工藝流程題均取材于成熟的化學(xué)工藝或改進(jìn)工藝。該類試題以簡(jiǎn)潔的工藝流程圖再現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，情境真實(shí)富有意義，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任大有禆益，充分顯示了“一核”的引領(lǐng)功能。2．2021年河北等級(jí)考第14題采用了工藝流程與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合的命題形式，這種創(chuàng)新嘗試不僅能考查學(xué)生在真實(shí)情境中解決實(shí)際問(wèn)題的能力而且更有利培養(yǎng)學(xué)生綜合思維和創(chuàng)新思維，代表著以后高考考“活”考“新”的命題趨勢(shì)。(二)試題的命題思路及過(guò)程1．試題的命制思路2．試題的命制過(guò)程第一步：選取真實(shí)的情境素材先選取有引領(lǐng)作用的背景素材，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的熱愛(ài)。(這啟示我們：源于生產(chǎn)、情境新穎是本類試題的一大特色。情境載體大都是我們平常沒(méi)見(jiàn)過(guò)的。)第二步：設(shè)計(jì)題干繪制流程圖流程圖的設(shè)計(jì)首先捕捉素材中與高中知識(shí)、素養(yǎng)、能力相關(guān)的內(nèi)容。然后將與考查內(nèi)容相關(guān)的關(guān)鍵流程、方法和技術(shù)處理成清晰、簡(jiǎn)潔的流程圖。但在設(shè)計(jì)流程時(shí)考慮到高中學(xué)生所學(xué)實(shí)際情況，對(duì)相關(guān)條件、步驟進(jìn)行了適當(dāng)?shù)奶幚?，保留了關(guān)鍵操作，給出了必要的物質(zhì)信息。(這啟示我們：題目雖新，但考查的知識(shí)大多是我們學(xué)過(guò)的內(nèi)容。)第三步：設(shè)置基礎(chǔ)性為主的問(wèn)題命題時(shí)，必須根據(jù)高中學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備、素養(yǎng)要求以及高考對(duì)化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的考查，所設(shè)計(jì)的問(wèn)題，大多是對(duì)主干知識(shí)的考查。(這啟示我們：高考大題是完全可以得大部分分?jǐn)?shù)的，全面放棄不足取。)第四步：增強(qiáng)設(shè)問(wèn)的綜合性和應(yīng)用性該步驟緊扣學(xué)科素養(yǎng)和關(guān)鍵能力，整合情境素材和考查內(nèi)容，通過(guò)建立新舊知識(shí)的聯(lián)系、綜合多個(gè)模塊內(nèi)容，考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。個(gè)別題目應(yīng)具備一定的難度和區(qū)分度以體現(xiàn)高考的選拔功能。(這啟示我們：一是有些題目需經(jīng)過(guò)慎重的思考推理才能解答，跳一跳才能摘到“桃子”；二是有些題目不會(huì)做實(shí)屬正常，不要過(guò)于糾結(jié)影響心情。)第五步：調(diào)整難度，設(shè)置分值試題初步命制完之后，要整體統(tǒng)籌，做到難度合理，區(qū)分度明顯。試題難度調(diào)整可采取同類題目替換、信息提示、數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化等方法?？傊?，此類試題的命制以真實(shí)、新穎的情境為素材，保證了命題的科學(xué)性；融合多種必備知識(shí)，在保證一定量的基礎(chǔ)性設(shè)問(wèn)的前提下，設(shè)置學(xué)科內(nèi)綜合的問(wèn)題和關(guān)于新情境應(yīng)用的問(wèn)題，保證了設(shè)問(wèn)的層次性；此外，在考查素養(yǎng)和能力的同時(shí)也向?qū)W生介紹了新知識(shí)，展示了實(shí)際問(wèn)題的復(fù)雜性、綜合性，展現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的魅力，實(shí)現(xiàn)了圍繞化學(xué)工藝流程進(jìn)行多角度、多層次、有梯度的考查。[典例](2020·山東等級(jí)考)用軟錳礦(主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如下：已知：MnO2是一種兩性氧化物；25℃時(shí)相關(guān)物質(zhì)的Ksp見(jiàn)下表。物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp1×10－16.31×10－38.61×10－32.31×10－12.7回答下列問(wèn)題：(1)軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是____________________，MnO2與BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學(xué)方程式為_(kāi)_____________________________________________。(2)保持BaS投料量不變，隨MnO2與BaS投料比增大，S的量達(dá)到最大值后無(wú)明顯變化，而B(niǎo)a(OH)2的量達(dá)到最大值后會(huì)減小，減小的原因是____________________________。(3)濾液Ⅰ可循環(huán)使用，應(yīng)當(dāng)將其導(dǎo)入到________操作中(填操作單元的名稱)。(4)凈化時(shí)需先加入的試劑X為_(kāi)_______(填化學(xué)式)，再使用氨水調(diào)溶液的pH，則pH的理論最小值為_(kāi)_______(當(dāng)溶液中某離子濃度c≤1.0×10－5mol·L－1時(shí)，可認(rèn)為該離子沉淀完全)。(5)碳化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________________________________________________。考題發(fā)掘·融通相關(guān)知識(shí)(一)精讀題干與制備流程·習(xí)得以下素養(yǎng)1．挖掘題干信息，明確原理目的。請(qǐng)思考以下問(wèn)題。(1)原料軟錳礦的成分有哪些？屬于哪類物質(zhì)？答案：主要成分為MnO2，次要成分為Fe3O4、Al2O3；Al2O3、MnO2為兩性氧化物，F(xiàn)e3O4為復(fù)雜氧化物。(2)主要原理與目的是什么？答案：MnO2與BaS為主要反應(yīng)物，最終制備高純MnCO3。2．理清流程及相關(guān)隱性信息，明確主要轉(zhuǎn)化、分離方法。請(qǐng)思考以下問(wèn)題。(1)根據(jù)流程中的“反應(yīng)”，可知加入硫化鋇溶液反應(yīng)的物質(zhì)是什么？沒(méi)反應(yīng)的物質(zhì)是什么？屬于兩性氧化物的是什么？答案：MnO2；Fe3O4、Al2O3；MnO2、Al2O3。(2)流程中“酸解”后的溶液中有哪些金屬陽(yáng)離子？答案：Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Mn2＋。(3)流程中的“洗滌”過(guò)程，如何操作？如何證明洗滌干凈？答案：向漏斗中加蒸餾水至沒(méi)過(guò)沉淀，待水自然流出，重復(fù)2～3次；取最后一次洗滌液于試管中，加入BaCl2溶液，若無(wú)沉淀則證明洗凈。(4)根據(jù)題中信息，F(xiàn)e2＋、Fe3＋、Al3＋、Mn2＋加氨水沉淀的先后順序?yàn)開(kāi)_______________________________________________________________________。答案：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋、Mn2＋(二)精讀題目設(shè)問(wèn)·習(xí)得以下素養(yǎng)1．明確原料預(yù)處理方法。請(qǐng)思考以下問(wèn)題。(1)礦石與溶液反應(yīng)時(shí)，加快反應(yīng)速率的措施一般有哪些？答案：礦石粉碎、適當(dāng)增加溶液濃度、加熱、攪拌等。(2)礦石焙燒時(shí)，礦石粉碎的目的是什么？答案：加速反應(yīng)速率，并提高焙燒的效率。2．明確流程中化學(xué)轉(zhuǎn)化，弄清原理及有關(guān)成分。請(qǐng)思考以下問(wèn)題。(1)流程中“反應(yīng)”的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比為多少？氧化產(chǎn)物是什么？答案：氧化劑是MnO2，還原劑是BaS，二者的物質(zhì)的量比為1∶1，氧化產(chǎn)物是S。(2)流程中的“酸解”涉及反應(yīng)的離子方程式有哪些？請(qǐng)寫出。答案：MnO＋2H＋=Mn2＋＋H2OAl2O3＋6H＋=2Al3＋＋3H2OFe3O4＋8H＋=2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O(3)流程中“凈化”加試劑X和氨水的目的是什么？答案：試劑X是為了將Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，便于Fe的除去，加入氨水的目的是調(diào)節(jié)pH，除去Fe3＋、Al3＋，使Mn2＋不沉淀。(4)若溶液的Mn2＋濃度為0.01mol·L－1，用氨水調(diào)節(jié)pH，若保證Mn2＋不沉淀，pH的最大值為多少？寫出步驟。答案：c2(OH－)·c(Mn2＋)≤Ksp[Mn(OH)2]c(OH－)≤eq\r(\a\vs4\al(\f(Ksp[MnOH2],cMn2＋)))＝eq\r(\f(1×10－12.7,0.01))＝1×10－5.35p(OH)≥5.35，pH≤8.65，即pH最大值為8.65。(5)流程中“廢渣”主要成分是什么？答案：Fe(OH)3、Al(OH)3。(6)“碳化”時(shí)，加入氨水和碳酸氫銨的主要目的是什么？答案：加入氨水調(diào)節(jié)pH，中和HCOeq\o\al(－,3)，生成更多的COeq\o\al(2－,3)，使c(COeq\o\al(2－,3))增大，促進(jìn)Mn2＋生成MnCO3沉淀。[參考答案](1)增大接觸面積，充分反應(yīng)，提高反應(yīng)速率MnO2＋BaS＋H2O=Ba(OH)2＋MnO＋S(2)過(guò)量的MnO2消耗了產(chǎn)生的Ba(OH)2(3)蒸發(fā)(4)H2O24.9(5)Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋NH3·H2O=MnCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O難點(diǎn)突破·掃清解題障礙1．原料預(yù)處理的常用方法方法目的研磨減小固體的顆粒直徑，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，增大反應(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，使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去堿浸除去油污，溶解酸性氧化物、鋁及其氧化物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(shí)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．轉(zhuǎn)化過(guò)程中反應(yīng)條件的控制方法(1)溶液的pH①控制反應(yīng)的發(fā)生，增強(qiáng)物質(zhì)的氧化性或還原性，或改變水解程度。②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。已知下列物質(zhì)開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示物質(zhì)開(kāi)始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8如要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，應(yīng)該先用氧化劑把Fe2＋氧化為Fe3＋，再調(diào)溶液的pH到3.7。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(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH。(2)溫度加熱的目的加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)降溫的目的防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)分解或溶解或?yàn)榱耸够瘜W(xué)平衡向題目要求的方向移動(dòng)(3)濃度①根據(jù)需要選擇適宜濃度，控制一定的反應(yīng)速率，使平衡移動(dòng)有利于目標(biāo)產(chǎn)物的生成，減小對(duì)后續(xù)操作產(chǎn)生的影響。②反應(yīng)物過(guò)量，能保證反應(yīng)的完全發(fā)生或提高其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，但對(duì)后續(xù)操作也會(huì)產(chǎn)生影響。(4)壓強(qiáng)：改變反應(yīng)速率，使平衡向需要的方向移動(dòng)。(5)催化劑：選擇合適的催化劑，能加快反應(yīng)速率。3．洗滌沉淀的目的及如何選擇洗滌劑洗滌試劑適用范圍目的蒸餾水冷水產(chǎn)物不溶于水除去固體表面吸附著的××雜質(zhì)；可適當(dāng)降低固體因?yàn)槿芙舛斐傻膿p失熱水物質(zhì)溶解度隨著溫度升高而下降除去固體表面吸附著的××雜質(zhì)；可適當(dāng)降低固體因?yàn)闇囟茸兓斐扇芙獾膿p失有機(jī)溶劑(酒精、丙酮等)固體易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑減少固體溶解；利用有機(jī)溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水分，產(chǎn)品易干燥該物質(zhì)的飽和溶液對(duì)純度要求不高的產(chǎn)品減少固體溶解酸、堿溶液產(chǎn)物不溶于酸、堿除去固體表面吸附著的可溶于酸、堿的雜質(zhì)；減少固體溶解4．物質(zhì)分離的6種常用方法5．化工流程中有關(guān)計(jì)算(1)常用化學(xué)計(jì)算方法(2)化工流程中Ksp的計(jì)算及應(yīng)用①Ksp的表達(dá)式：AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)②Ksp與Qc的關(guān)系應(yīng)用a．當(dāng)Qc>Ksp時(shí)，溶液過(guò)飽和，有沉淀析出，直至溶液飽和，達(dá)到新的平衡。b．當(dāng)Qc＝Ksp時(shí)，溶液飽和，沉淀與溶解處于平衡狀態(tài)。c．當(dāng)Qc<Ksp時(shí)，溶液未飽和，無(wú)沉淀析出，若加入過(guò)量難溶電解質(zhì)，難溶電解質(zhì)溶解直至溶液飽和。6．綠色工業(yè)應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)(1)節(jié)能減排：盡可能避免高溫加熱，選用常溫轉(zhuǎn)化流程；盡可能減少副產(chǎn)物的生成，最終減少?gòu)U物的排放，如廢水、廢渣、廢氣的排放盡可能做到零排放。(2)綠色轉(zhuǎn)化：①選擇的工藝綠色化，用無(wú)毒無(wú)害的試劑，不產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，如選擇氧化劑可選用H2O2，不選用硝酸或氯水等。②轉(zhuǎn)化反應(yīng)盡可能使原子利用率達(dá)到100%，減少副產(chǎn)物或非目標(biāo)產(chǎn)物的生成。(3)分離提純綠色化與簡(jiǎn)單化：選用無(wú)毒無(wú)害的分離提純?cè)噭?，盡可能減少使用有機(jī)試劑或溶劑；選用的分離提純操作要安全、簡(jiǎn)單和科學(xué)合理。(一)化工流程示意圖的關(guān)鍵環(huán)節(jié)解讀(二)化工流程試題的一般解題策略1．審題“四角度”2．破題“三方法”(1)首尾分析法：對(duì)一些線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為一條龍的生產(chǎn)工序)試題，首先對(duì)比分析流程圖中第一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品)，從對(duì)比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)過(guò)程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離、提純產(chǎn)品的化工工藝，然后再結(jié)合題設(shè)的問(wèn)題，逐一推敲解答。(2)分段分析法：對(duì)于用同樣的原材料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以上)產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)的工業(yè)流程題，用分段分析法更容易找到解題的切入點(diǎn)。(3)交叉分析法：有些化工生產(chǎn)選用多組原材料，先合成一種或幾種中間產(chǎn)品，再用這一中間產(chǎn)品與部分其他原材料生產(chǎn)所需的主流產(chǎn)品，這種題適合用交叉分析法。就是將提供的工業(yè)流程示意圖結(jié)合常見(jiàn)化合物的制取原理劃分成幾條生產(chǎn)流水線，然后上下交叉分析。3．解題“三步驟”第一步：讀題頭，得目的，找原料，明產(chǎn)品，解決“干什么”通過(guò)閱讀題頭，了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問(wèn)中的提示性信息，通過(guò)對(duì)比分析工業(yè)流程示意圖中的第一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品)，弄清從原料出發(fā)，要得到最終產(chǎn)品，必須除去什么元素、引進(jìn)什么元素。第二步：讀題干，析過(guò)程，看措施，推用意，解決“怎么做”題干部分主要用框圖形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來(lái)。分析流程中的每一步驟的反應(yīng)物是什么？發(fā)生了什么反應(yīng)？利用了什么原理(氧化還原、溶解度、電離平衡、水解平衡、溶解平衡)？該反應(yīng)造成了什么后果？(除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物？這些物質(zhì)又是如何分離、提純和循環(huán)利用的？如何體現(xiàn)綠色化學(xué)思想？)每一步操作進(jìn)行到什么程度最佳？在此過(guò)程中抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)，在回答相關(guān)操作的原因或目的時(shí)要從對(duì)產(chǎn)品的影響層面作答。第三步：讀題問(wèn)，逐空填答，用語(yǔ)要規(guī)范，解決“怎么寫”從化學(xué)原理的角度、用化學(xué)語(yǔ)言作答；要抓住主要問(wèn)題，針對(duì)具體問(wèn)題做具體分析。具體答題要點(diǎn)如下：審清楚要看清題目要求，按要求答題。如：寫離子方程式還是化學(xué)方程式；寫物質(zhì)的名稱還是化學(xué)式等；方程式中反應(yīng)物、產(chǎn)物的分子式書(shū)寫要正確；尤其是化學(xué)方程式要配平，電極反應(yīng)式和化學(xué)方程式一定要書(shū)寫正確；正確使用等號(hào)或可逆符號(hào)；沉淀、氣體、水溶液等符號(hào)要標(biāo)明答規(guī)范回答問(wèn)題要準(zhǔn)確全面，注意語(yǔ)言表達(dá)的規(guī)范性，例如評(píng)價(jià)或比較實(shí)驗(yàn)方案時(shí)要全面考慮：反應(yīng)物種類多少、是否易得、是否對(duì)環(huán)境有污染；反應(yīng)產(chǎn)物的種類多少，對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物的分離和提純是否有影響；反應(yīng)條件是否苛刻；儀器、設(shè)備是否要求高；工藝流程、實(shí)驗(yàn)步驟的多少答完整要答到對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的影響這一步?、俪s：除去……中的……(只寫“除雜”一類是不給分的)②干燥：除去……氣體中的水蒸氣，防止……[應(yīng)用體驗(yàn)]1．(2021·天津等級(jí)考)鐵單質(zhì)及其化合物的應(yīng)用非常廣泛。(1)基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為_(kāi)_______。(2)用X射線衍射測(cè)定，得到Fe的兩種晶胞A、B，其結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞A中每個(gè)Fe原子緊鄰的原子數(shù)為_(kāi)_______。每個(gè)晶胞B中含F(xiàn)e原子數(shù)為_(kāi)_______。(3)合成氨反應(yīng)常使用鐵觸媒提高反應(yīng)速率。如圖為有、無(wú)鐵觸媒時(shí)，反應(yīng)的能量變化示意圖。寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：_______________________________________。從能量角度分析，鐵觸媒的作用是________。(4)Fe3＋可與H2O、SCN－、F－等配體形成配位數(shù)為6的配離子，如[Fe(H2O)6]3＋、[Fe(SCN)6]3－、[FeF6]3－。某同學(xué)按如下步驟完成實(shí)驗(yàn)：①[Fe(H2O)6]3＋為淺紫色，但溶液Ⅰ卻呈黃色，其原因是________________，為了能觀察到溶液Ⅰ中[Fe(H2O)6]3＋的淺紫色，可采取的方法是________。②已知Fe3＋與SCN－、F－的反應(yīng)在溶液中存在以下平衡：Fe3＋＋6SCN－eq\o([Fe（SCN）6],\s\do14(,（紅色）))3－K1；Fe3＋＋6F－eq\o([FeF6],\s\do14(,（無(wú)色）))3－K2，向溶液Ⅱ中加入NaF后，溶液顏色由紅色轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)色。若該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，其離子方程式為_(kāi)_____________________________，平衡常數(shù)為_(kāi)___________(用K1和K2表示)。解析：(1)Fe為26號(hào)元素，所以基態(tài)Fe原子的價(jià)層電子排布式為3d64s2。(2)由題圖可知，晶胞A中Fe的配位數(shù)為8，所以每個(gè)Fe原子緊鄰的原子數(shù)為8。根據(jù)原子均攤法，每個(gè)晶胞B中含F(xiàn)e原子數(shù)為8×eq\f(1,8)＋6×eq\f(1,2)＝4。(3)由題圖可知，1molN2和3molH2反應(yīng)時(shí)，放出的熱量為(a－b)kJ，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－(a－b)kJ·mol－1。鐵觸媒是反應(yīng)的催化劑，作用是降低反應(yīng)活化能。(4)①由于Fe3＋水解產(chǎn)物的顏色導(dǎo)致溶液Ⅰ呈黃色，為了能觀察到溶液Ⅰ中[Fe(H2O)6]3＋的淺紫色，可向該溶液中加HNO3，抑制鐵離子的水解；②由已知兩平衡相減得到[Fe(SCN)6]3－＋6F－[FeF6]3－＋6SCN－，所以平衡常數(shù)為eq\f(K2,K1)。答案：(1)3d64s2(2)84(3)N2(g)＋3H2(g)2NH3(g)ΔH＝－(a－b)kJ·mol－1降低反應(yīng)活化能(4)①由Fe3＋水解產(chǎn)物的顏色所致向該溶液中加HNO3②[Fe(SCN)6]3－＋6F－[FeF6]3－＋6SCN－eq\f(K2,K1)2．(2021·廣東等級(jí)考)對(duì)廢催化劑進(jìn)行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁(Al)、鉬(Mo)、鎳(Ni)等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：已知：25℃時(shí)，H2CO3的Ka1＝4.5×10－7，Ka2＝4.7×10－11；Ksp(BaMoO4)＝3.5×10－8；Ksp(BaCO3)＝2.6×10－9；該工藝中，pH>6.0時(shí)，溶液中Mo元素以MoOeq\o\al(2－