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大题01 化工流程综合题（逐空突破）-【突破大题】冲刺2024年高考化学大题突破+限时集训（新高考）
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这是一份大题01 化工流程综合题（逐空突破）-【突破大题】冲刺2024年高考化学大题突破+限时集训（新高考），文件包含大题01化工流程综合题逐空突破原卷版docx、大题01化工流程综合题逐空突破解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共118页， 欢迎下载使用。
第一，用什么资料，怎样使用资料；第二，在那些核心考点上有所突破，准备采取什么样的措施；第三，用时多长，怎样合理分配。
二、怎样查漏。
第一，教师根据一轮复习的基本情况做出预判；第二，通过检测的方式了解学情。
三、怎样补缺。
1、指导学生针对核心考点构建本专题的知识网络;
2、针对学生在检测或考试当中出现的问题，教师要做好系统性讲评;
3、教育学生在对待错题上一定要做到:错题重做，区别对待，就地正法。
4、抓好“四练”。练基本考点，练解题技巧，练解题速度，练答题规范。
大题01 化工流程综合题
无机化工流程题是近年来高考中备受关注的一种题型，该类题源于生产实际，以解决化学实际问题为目的，将化工生产过程中的主要生产流程用框图形式展示出来，并根据其中涉及的化学知识步步设问，使问题情境真实，构成与化工生产紧密联系的化学工艺流程题。试题新颖，内容丰富，阅读量大，其结构分题头、流程图和问题三部分。题头一般简单介绍该工艺生产的原料和生产目的，流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺展示出来，问题部分主要根据生产过程中涉及的化学知识设计一系列的问题。题型可以是选择题，也可以是主观题。以物质制备和物质的分离提纯为主的工艺流程题考查元素化合物和实验操作、实际生产的相关知识。预测2024年高考将化学工艺或化学工业生产及最新科技成果融入其中，来考查考生的综合能力。从命题趋势来看，一般有三种题型：一是从实验设计和评价的角度对化工生产进行模拟；二是根据一些化工生产的流程来考查考生的综合应用能力；三是关于化工生产的相关计算。
常设考向一 原料预处理的常用方法
1．（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（和)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可)。
2．（2023·全国甲卷）是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状。
“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。
3．（2023·全国乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备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。
硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。为提高溶矿速率，可采取的措施_______(举1例)。
4．（2022·全国甲卷）硫酸锌()是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为，杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表：
为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。
5．（2022·福建卷）粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含和等)提铝的工艺流程如下：
“浸出”时适当升温的主要目的是_______。
6．（2022·辽宁卷）某工厂采用辉铋矿(主要成分为，含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和，工艺流程如下：
已知：①焙烧时过量的分解为，转变为；
②金属活动性：；
③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下：
为提高焙烧效率，可采取的措施为_______。
a.进一步粉碎矿石 b.鼓入适当过量的空气 c.降低焙烧温度
1．湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(C)等金属单质。利用铜镉渣可生产Cu、Cd及ZnSO4·7H2O 等，其生产流程如图：
如表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 ml·L－1计算)
提高铜镉渣的“浸出”速率的措施有________________________________(写出1条即可)
2．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
“碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________________________________
3．硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是一种重要的工业原料，能溶于水，不溶于乙醇，其工业制法如下。请回答：
步骤①中碱液洗涤的目的是__________________________
4．某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示(已知废催化剂中含有Ni 70.0%及一定量的Al、Fe、SiO2和有机物，镍及其化合物的化学性质与铁的类似，但Ni2＋的性质较稳定)。回答下列问题：
已知：部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的pH如下表所示。
用乙醇洗涤废催化剂的目的是____________________
5．CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质)，生产CuCl的工艺流程如下：
已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl2－，CuCl2－的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀
煅烧的主要目的是______________________________________
6．钯(Pd)是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%～6%)、碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯碳制备氯化钯(PdCl2)和Pd的流程，回答下列问题：
“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是____________________
常设考向二 转化过程中反应条件的控制方法
1．（2023·全国·统考高考真题）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O存在，在碱性介质中以CrO存在。
回答下列问题：
(1)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是 。
(2)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会导致 ；pH>9时，会导致 。
(3)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1时，溶解为VO或VO3+在碱性条件下，溶解为VO或VO，上述性质说明V2O5具有 (填标号)。
A．酸性 B．碱性 C．两性
2．（2023·海南·统考高考真题）铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域，是重要的战略物资。利用绿柱石(主要化学成分为(，还含有一定量的FeO和)生产BeO的一种工艺流程如下。
回答问题：
(1)无水可用作聚合反应的催化剂。BeO、与足量C在600~800℃制备的化学方程式为 。
3．（2022·全国·高考真题）硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
回答下列问题：
(1)加入物质X调溶液，最适宜使用的X是 (填标号)。
A． B． C．
滤渣①的主要成分是 、 、 。
(2)向的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣②中有，该步反应的离子方程式为 。
4．（2022·广东·高考真题）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：
已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是 。
(2)“过滤1”前，用溶液调pH至 的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为 。
(3)①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是 。
②“操作X”的过程为：先 ，再固液分离。
5．下面是制备硫酸的工业流程：
(1)通入催化剂层后，体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于 ；每轮反应后进行热交换降温的目的是 。
6．（2023·湖南·统考高考真题）超纯是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯的工艺流程如下：
已知：①金属的化学性质和相似，的熔点为；
②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
③相关物质的沸点：
回答下列问题：
(1)“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在的原因是 ，阴极的电极反应式为 ；
1．（2024下·北京·高三人大附中校考开学考试）作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(，含有少量、、、等元素)制备流程如图：
已知：。
回答下列问题：
(1)溶矿反应完成后，反应器中溶液，此时c(Fe3+)= ml/L；用石灰乳调节至，除去的金属离子是 。
2．（2024下·云南昆明·高三昆明一中校考阶段练习）钴是国民经济建设和国防建设不可缺少的重要原料之一，我国钴资源缺乏，二次回收利用非常重要。从锂离子二次电池正极废料——铝钴膜(含、乙炔黑导电剂涂层的铝箔)中回收Li、C的工艺流程如下：
已知：。回答下列问题：
(3)碱浸后少量残余的铝在酸溶时进入溶液，需净化去除，调时，溶液中 。
3．（2024·陕西咸阳·统考一模）钒酸铋()是一种亮黄色无毒无害的光催化剂，主要应用于高选择性制备氢气。工业上以辉铋矿粉(主要成分是，并含、Bi、和等杂质)为原料制备钒酸铋()的流程如图所示：
已知部分信息如下：
①氧化性：。
②滤液1中的阴离子主要是。
③常温下，几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
当溶液中某离子浓度小于时，视为沉淀完全。
回答下列问题：
(1)从工艺流程分析，氧化调节pH环节，除了可用NaOH溶液，还可用 调节，且需调至溶液的pH为 (填范围)。
4．（2023·河南安阳·安阳一中校考模拟预测）三氧化二钴()在工业、电子等领域都有着广阔的应用前景。以铜钴矿石[主要成分为和，还有少量铁、镁、钙的氧化物]为原料制备三氧化二钴()的工艺流程如图1所示。
已知：常温下，。
回答下列问题：
(1)“浸泡”工序中浸出温度和浸出pH对浸出率的影响分别如图2、图3所示。
①矿石粉末“浸泡”的适宜条件应是 。
②图3中铜、钴浸出率下降的可能原因是 。
5．（2024上·山西运城·高三统考期末）金属钛（）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。一种由钛铁矿[主要成分是钛酸亚铁，还含有少量、等杂质]为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品绿砜的工业生产流程如下图所示。
已知：①易水解为。②在时生成沉淀，时沉淀完全。③高温下钛易与等反应．
(1)某实验小组为探究混合液中加入铁粉的最佳反应条件，进行了下列有关实验。
①在其它条件不变的情况下，体系中[指和等含正三价铁元素的微粒]含量随变化如图1，由图可知，还原体系中的最佳范围为 ，试分析，在介于之间时，量基本保持不变的原因： 。
②保持其它条件不变，体系中含量随温度变化如图2，由图可知，还原体系中的最佳反应温度为 。
a． b．Ar c． d．
6．（2023上·福建宁德·高三福建省福安市第一中学校考阶段练习）工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为、FeO、等)为原料制备高档颜料铁红，具体生产流程如图：
试回答下列问题：
(1)②步骤IV的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是 。
③步骤IV中，达到沉淀溶解平衡时，室温下测得溶液的pH为8，为。试判断所得中是否混有 (填“是”或“否”)，请通过简单计算说明理由 (已知：)。
常设考向三 工艺流程中的分离与提纯
1．（2022·广东·高考真题）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：
已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
(1)①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是 。
②“操作X”的过程为：先 ，再固液分离。
2．（2022·河北·高考真题）以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)工序①的名称为 ，所得母液循环使用。
3．（2022·湖南·高考真题）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：
已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点：
回答下列问题：
(1)“除钒”过程中的化学方程式为 ；“除硅、铝”过程中，分离中含、杂质的方法是 。
4．（2022·湖北·统考高考真题）全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有和少量)，并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
时相关物质的参数如下：
的溶解度：
回答下列问题：
(1)为提高的析出量和纯度，“操作A”依次为 、 、洗涤。
5．（2021·海南·统考高考真题）无水常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。
已知：氯化亚砜()熔点-101℃，沸点76℃，易水解。
回答问题：
(1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
6．（2021·浙江·统考高考真题）某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体，流程如下：
已知：4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O28Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2
2H++2CrOCr2O+H2O
相关物质的溶解度随温度变化如下图。
请回答：
(3)步骤V，重结晶前，为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶解KCl → → → → →重结晶。
a．50℃蒸发溶剂；
b．100℃ 蒸发溶剂；
c．抽滤；
d．冷却至室温；
e．蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；
f．蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。
1．（2024下·云南昆明·高三云南师大附中校考阶段练习）铈()的氧化物在半导体材料、高级颜料及汽车尾气的净化器方面有广泛应用。以氟碳铈矿(含、、等)为原料制备的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)实验室进行操作①所需的玻璃仪器有烧杯、 。
(2)“系列操作”包含下图几个过程：
已知：不能溶于有机物；能溶于有机物，且存在反应。“滤液”中加入有机物后的分离方法是 ，
2．（2024下·全国·高三专题练习）利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为C、Ni，还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：
(1)由“母液4”获取NiSO4·7H2O的操作是 、 、过滤、洗涤。
3．（2024下·全国·高三专题练习）Cu元素在生命活动中占有举足轻重的地位，缺铜会造成贫血、记忆力减退、反应迟钝、运动失常等。设计如下实验制备有机补铜剂顺式甘氨酸合铜水合物并测定其组成。
查阅资料：
①制备反应为：
②该反应同时生成顺式产物(天蓝色针状)和反式产物(蓝紫色鳞片状)，其反应进程如图所示：
制备有机补铜剂顺式甘氨酸合铜水合物实验过程为：
回答下列问题：
(1)用间接碘量法测定产物中Cu(Ⅱ)的质量分数。
已知：2Cu2++4I-=I2+2CuI↓ I2+2S2O=S4O+2I-
请选择以下正确的操作排序：
取2.0g所制备的产品，用稀硫酸溶解配成100mL溶液→a→ ，重复操作3次，消耗Na2S2O3标准液平均值为amL。
a．取25mL该溶液转移入锥形瓶
b．立即用酸式滴定管中0.01 mlL-1Na2S2O3标准液快速进行滴定
c．立即用碱式滴定管中0.01 ml L-1Na2S2O3标准液快速进行滴定
d．当溶液变为浅黄色时，加入1mL淀粉溶液
e．加入蒸馏水和过量的KI溶液，得到棕黄色溶液
f．继续滴定至溶液蓝色恰好褪去
g.继续滴定至溶液由无色变为蓝色
根据实验数据，所得晶体中Cu(Ⅱ)质量分数为 ，若要提高产品的纯度，所用的实验方法名称是 。
4．（2024下·全国·高三专题练习）某研究小组用磷酸和碳酸钠制备NaH2PO4·2H2O，按如下流程开展实验。
已知：常温下NaH2PO4·2H2O为无色晶体，易溶于水，不溶于乙醇，熔点60℃，热至100℃时失去全部结晶水。磷酸易溶于乙醇。25℃，H3PO4的电离常数：Ka1=6.9×10-3，Ka2=6.2×10-8，Ka3=4.8×10-13；H2CO3的电离常数：Ka1=4.5×10-5，Ka2=4.7×10-11。
回答下列问题：
(1)一系列操作包括：操作A、洗涤和干燥。
①写出操作A的名称 。
②洗涤时，下列洗涤剂最合适的是 (填序号)。
A．冷水 B．热水 C．乙醇 D．乙醇-水混合溶液
5．（2023上·海南·高三海南中学校考阶段练习）从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提碘的方法之一，其流程如下：
资料显示：Ⅰ．pH=2时，NaNO2溶液只能将I-氧化为I2；
Ⅱ．；
Ⅲ．；
(1)方案甲中，根据I2的特性，分离操作X的名称是 。
6．（2024下·全国·高三专题练习）《自然》杂志公布最新科学研究成果：碘化镍(NiI2)在二维形式上具有多铁性。某小组以废镍催化剂(主要成分是Ni，含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质)为原料制备碘化镍的流程如下：
请回答下列问题：
(1)滤渣1的成分是CaSO4、 (填化学式)。滤渣2经过洗涤、干燥、 (填操作名称)可制铁红。
(2)“萃取"中，萃取剂的密度小于1 g·cm-3，若在实验室中分离萃取液，操作是 (填操作名称)。
常设考向四 工艺流程中化学（离子）方程式的书写
1．（2023·全国·统考高考真题）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备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。
回答下列问题：
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 。
(2)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为 。
(3)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
2．（2023·全国·统考高考真题）是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题：
(1)“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
(2)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。
3．（2023·浙江·统考高考真题）工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。
已知：
请回答：
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式 。
(2)设计实验验证化合物A中含有S元素 ；写出实验过程中涉及的反应方程式 。
4．（2023·辽宁·统考高考真题）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含和)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
回答下列问题：
(1)“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为 (的电离第一步完全，第二步微弱)；
(2)“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为 。
5．（2022·山东·高考真题）工业上以氟磷灰石[，含等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)酸解时有产生。氢氟酸与反应生成二元强酸，离子方程式为 。
6．（2021·全国·统考高考真题）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有、、、、以及少量的。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的见下表
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，、几乎不发生反应，、、、转化为相应的硫酸盐，写出转化为的化学方程式 。
(2)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，水解析出沉淀，该反应的离子方程式是 。
1．（2024·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考一模）镓是优良的半导体材料。氮化镓是制作发光二极管的新材料，用于雷达、卫星通信设备等。某工厂利用铝土矿（主要成分为、，还有少量等杂质）制备氮化镓流程如下：
已知：①镓性质与铝相似，金属活动性介于锌和铁之间。
②当溶液中可溶组分浓度时，可认为已除尽。
③金属离子氢氧化物的溶度积（25℃）
④、均为两性，的酸性略强于。
回答下列问题：
(1)“二次酸化”中与足量发生反应的离子方程式为 。
(2)“电解”可得金属镓（铝不干扰镓盐的电解），写出阴极电极反应式 。
(3)“合成”得到的三甲基镓与氨反应得到氮化镓，写出此反应的化学方程式 。
2．（2024·黑龙江齐齐哈尔·统考一模）广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁．以钒矿石为原料制备的工艺流程如下：
已知：i．“焙烧”后，固体中主要含有;“酸浸”后钒以形式存在，“中和、还原”后钒以形式存在．
ii．有机溶剂对四价钒具有高选择性，且萃取而不萃取．
iii．多钒酸铵微溶于冷水，易溶于热水．
iv．该工艺条件下，溶液中金属离子（浓度均为）开始沉淀和完全沉淀的如下表所示：
回答下列问题：
(1)“中和、还原”时，参与反应的离子方程式为 ．
3．（2023·海南·校联考一模）以电镀污泥[含Ni(OH)2、Fe(OH)3、Cr(OH)3和SiO2]为原料，利用以下工艺可制备硫酸镍晶体(NiSO4·6H2O)并获得副产品黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]。
已知：黄钠铁矾沉淀易于过滤，相对于Fe(OH)3，沉淀不易吸附Ni2+。
请回答下列问题：
(1)“沉铬”过程中发生反应的离子方程式为 。
4．（2022·陕西渭南·统考一模）草酸钻可用于指示剂和催化剂。工业上用水钻矿(主要成分为，含少量、、MnO、MgO、CaO、等)制取的工艺流程如图所示：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有、、、、、、等；
②酸性条件下，不会氧化，转化为；
③部分阳离子的氢氧化物沉淀时溶液的pH如下表：
(1)浸出过程中加入的主要目的是 ，发生反应的离子方程式为 。
(2)向浸出液中加入发生反应的离子方程式为 。
5．（2023·广东广州·广州市培正中学校考三模）铬元素是一种重金属元素，工业上处理含铬废水并将其资源化的工艺有多种，其中两种工艺如下图所示：
已知：①含铬废水中铬元素主要有和两种价态，价铬在酸性环境中氧化性更强。
②。
回答下列问题：
(1)“还原”时，先加入酸化，再加入固体，其发生反应的离子方程式为 ，
(2)“中和”过程中，有大量气泡生成，写出中和时产生的离子方程式： 。
(3)“氧化”时，发生反应的化学方程式为： 。
6．（2023·四川成都·石室中学校考模拟预测）以辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有CuS、FeS2、SiO2杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)为原料联合制备BiOCl和MnSO4•H2O的工艺流程如图：
已知：①金属活动性：Fe＞Bi＞Cu。
②Bi3+易水解为BiOCl沉淀；常温下，BiOCl存在的pH范围约为2.0~11.0。
③常温下，该工艺中有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH见表。
(1)“联合焙烧”时Bi2S3、FeS2、CuS分别转化为Bi2O3、Fe2O3、CuO，写出生成MnSO4和Bi2O3的化学方程式： 。
(2)“转化”时加入足量金属Bi的目的是 (用离子方程式表示)。
常设考向五 工艺流程中的KSP的相关计算
1．（2023·山东·统考高考真题）盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下：
已知：常温下，。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)滤渣Ⅰ的主要成分是 (填化学式)；精制Ⅰ后溶液中的浓度为，则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在 以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收外，还将增加 的用量(填化学式)。
2．（2023·湖北·统考高考真题）是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、C等金属，工艺路线如下：
回答下列问题：
(1)已知，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为 。3．（2022·重庆·统考高考真题）电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理的流程如图。
Sn与Si同族，25℃时相关的溶度积见表。
(1)滤液1的处理
①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是 。
②25℃时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于 ml•L-1。
4．（2021·重庆·统考高考真题）电镀在工业生产中具有重要作用，某电镀厂生产的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+，能够采用如图流程进行逐一分离， 实现资源再利用。
已知： Ksp(CuS)=6.3 ×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19
回答下列问题：
(1)若废水中还含有Cd2+，pH=4时Cd2+的浓度为 ml·L-1，用该结果说明Cd2+影响上述流程进行分离的原因是 (设H2S平衡浓度为1.0× 10-6ml·L-1。已知：H2S的K1=1.0×10-7，K2=7.0×10-15，Ksp(CdS)=7.0×10-27)
5．（2022·全国·高考真题）硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
回答下列问题：
(1)加入物质X调溶液，最适宜使用的X是 (填标号)。
A． B． C．
滤渣①的主要成分是 、 、 。
1．LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备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。
(1)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)= ml·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是 。
2．（2024上·河北唐山·高三遵化市第一中学校考阶段练习）铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：
已知：①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表
②Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(1)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等，调节pH调的范围为 ，若加A后溶液的pH调为5，则溶液中Fe3+的浓度为 ml/L。
3．（2024·四川南充·统考一模）锰废渣的硫酸浸出液含有大量、、以及少量的、、、。通过沉淀-萃取法可以回收其中的锰、钴、镍，流程如图所示。
已知：萃取剂a和b均为有机物，可用通式表示，萃取金属离子时，发生反应：(代表被萃取的金属)。
(1)已知：，，向除铁后的溶液中加入，当溶液中时， 。(保留1位有效数字)
4．（2024上·山东烟台·高三统考期末）工业上以富钒炉渣(主要含FeO·V2O3、V2O5和少量的SiO2、Al2O3等)为原料制备V2O5的工艺流程如下：
已知：①+ 5价钒元素在溶液中的存在形式与溶液pH的关系：
②Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10–39；Ksp[Al(OH)3]=1.0×10–33；Ksp(NH4VO3)=1.6×10–3
回答下列问题：
(1)“调pH”时需将Fe3+、Al3+除尽(浓度≤1×10–5 ml∙L–1时，可认为已除尽)，需调节pH的范围为 。
(2)若“沉钒”前溶液中c(VO)=0.2 ml∙L–1，忽略溶液体积变化，为使钒元素的沉降率达到99%，至少应调节c(NH)为 ml·L–1。
5．（2024·陕西西安·统考一模）以硫酸厂矿渣（含 等）为原料制备铁黄 的一种工艺流程如图所示：
资料:
i.化学性质极不活泼,不溶于水也不溶于酸或碱。
ii. ;。
(1)若用“沉铁”,则无副产物产生,当恰好沉淀完全时(浓度为),溶液中为 。
常设考向六 工艺流程中加入试剂的作用和循环物质的确定
1．（2022·全国·统考高考真题）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表：
一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的如下表：
回答下列问题：
(1)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为 ，用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因 。
(2)在“脱硫”中，加入不能使铅膏中完全转化，原因是 。
(3)在“酸浸”中，除加入醋酸()，还要加入。
(ⅰ)能被氧化的离子是 ；
(ⅱ)促进了金属Pb在醋酸中转化为，其化学方程式为 ；
(ⅲ)也能使转化为，的作用是 。
2．（2022·海南·统考高考真题）胆矾()是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、、]制备胆矾。流程如下。
回答问题：
(1)步骤①的目的是 。
(2)步骤②中，若仅用浓溶解固体B，将生成 (填化学式)污染环境。
(3)步骤②中，在存在下Cu溶于稀，反应的化学方程式为 。
3．（2022·辽宁·统考高考真题）某工厂采用辉铋矿(主要成分为，含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和，工艺流程如下：
已知：①焙烧时过量的分解为，转变为；
②金属活动性：；
③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下：
回答下列问题：
(1)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出和；② 。
4．（2021·全国·高考真题）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
(1)的一种制备方法如下图所示：
①加入粉进行转化反应的离子方程式为 ，生成的沉淀与硝酸反应，生成 后可循环使用。
5．（2021·北京·高考真题）铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。
资料：
i.钛白粉废渣成分：主要为FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物
ii.TiOSO4+(x+1)H2O⇌TiO2·xH2O↓+H2SO4
iii.0.1 ml/L Fe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3；
0.1 ml/L Fe3+生成FeOOH，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8
(1)纯化
①加入过量铁粉的目的是 。
6．（2021·山东·统考高考真题）工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：
(3)蒸发结晶时，过度蒸发将导致 ；冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有 。
1．（2023上·河南濮阳·高三油田第一中学校考阶段练习）是有机合成的重要催化剂，可用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(主要成分为金属铜，还含、及其化合物、杂质)生产的工艺流程如下：
已知：①常温下，部分阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的如下表：
②高温煅烧时铜生成，溶于的浓溶液可生成，的溶液用水稀释后可生成沉淀。
(1)“酸浸、过滤”中加入的作用为 。
2．（2024上·重庆·高三重庆南开中学校考阶段练习）粗铜精炼的副产品铜阳极泥中含有Au、Ag、Ag2Se、Cu2Se等物质，其含量远高于常规开采的矿石，是提取稀贵金属和硒的重要原料，其中一种分离提取的工艺流程如下：
已知：①常温下，的溶度积常数
②常温下，的平衡常数
(1)的作用为 ；将滤液2返回“分银”工序循环使用，发现循环多次后银的浸出率降低，可能的原因是 。
3．（2023上·湖北武汉·高三武汉市第六中学校考阶段练习）是一种重要的化工产品，以黄铁矿烧渣(主要含、、等物质)为原料制备的过程如下。
①Fe粉的作用是 。
4．（2024上·河北保定·高三河北省唐县第一中学校考期末）钛被誉为“现代金属”和“战略金属”，工业上以钛铁矿[主要成分为偏钛酸亚铁(FeTiO3)，难溶于水，以及Fe、Si、Al的氧化物等杂质]制备TiO2和Fe3O4，工艺流程如图所示：
已知：①25℃时，Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10-17，Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1×10-32；
②当溶液中离子浓度小于1×10-5ml/L时，认为沉淀完全；
③“水解”时反应为TiO2++2H2OH2TiO3+2H+(H2TiO3难溶于水)。
回答下列问题：
(1)“还原”时使用过量铁粉的目的是 、 。
5．（2023·广东·惠州一中校联考三模）氧缺位体()是热化学循环分解水制氢的催化剂。一种以黄铜矿主要成分是(，含、等杂质)、为原料制备的流程如下：
已知：①酸浸后溶液中的金属离子有、、和
②25℃时已知几种金属离子沉淀的pH如表所示：
请回答下列问题：
(1)加Cu“还原”的目是 。
6．（2023上·宁夏银川·高三校联考阶段练习）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表，回答下列问题：
(1)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得 ，循环利用。
7．（2024·四川自贡·统考一模）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含、、。一种回收利用废催化剂的工艺流程如下图。
回答下列问题：
(1)已知中元素的化合价为0价。
②是一种可以循环利用的物质，是 (填化学式)。
8．（2023上·福建·高三莆田二中校联考期中）铟(In)是一种稀有贵金属，广泛应用于航空航天、太阳能电池等高科技领域。从铜烟灰酸浸渣(主要含PbO，、、)中提取铟和铅的工艺流程如下：
已知：①焙烧后金属元素均以硫酸盐的形式存在；②性质与类似。
(1)整个工艺流程中，可循环利用的溶液是 。
常设考向七 工艺流程题中的图像分析
1．（2022·湖南·高考真题）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：
已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点：
回答下列问题：
(1)已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_______。
A．B．
C．D．
(2)与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：
①该温度下，与C、反应的总化学方程式为 ；
②随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是 。
2．（2022·湖北·统考高考真题）全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有和少量)，并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
时相关物质的参数如下：
的溶解度：
回答下列问题：
(1)“沉淀1”为 。
(2)向“滤液1”中加入适量固体的目的是 。
(3)为提高的析出量和纯度，“操作A”依次为 、 、洗涤。
3．（2021·浙江·统考高考真题）某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体，流程如下：
已知：4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O28Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2
2H++2CrOCr2O+H2O
相关物质的溶解度随温度变化如下图。
请回答：
(1)步骤I，将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是 。
(2)下列说法正确的是 。
A．步骤II，低温可提高浸取率
B．步骤II，过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe(OH)3
C．步骤III，酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7
D．步骤IV，所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3
(3)步骤V，重结晶前，为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶解KCl → → → → →重结晶。
a．50℃蒸发溶剂；
b．100℃ 蒸发溶剂；
c．抽滤；
d．冷却至室温；
e．蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；
f．蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。
4．（2023·山东·统考高考真题）盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下：
已知：常温下，。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)含硼固体中的在水中存在平衡：(常温下，)；与溶液反应可制备硼砂。常温下，在硼砂溶液中，水解生成等物质的量浓度的和，该水解反应的离子方程式为 ，该溶液 。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是 (填化学式)；精制Ⅰ后溶液中的浓度为，则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在 以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收外，还将增加 的用量(填化学式)。
5．（2021·辽宁·统考高考真题）从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如下：
已知：pH较大时，二价锰[](在空气中易被氧化.回答下列问题：
(1)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，“沉钒”过程控制，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为 (填化学式)。
(2)某温度下，、的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为 ；在该条件下滤液B中 【近似为，的近似为】。
6．（2023·辽宁·统考高考真题）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含和)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
回答下列问题：
(1)“氧化”中保持空气通入速率不变，(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为 时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，(Ⅱ)氧化速率减小的原因是 。
1．（2023上·福建南平·高三福建省邵武第一中学校考阶段练习）工业以软锰矿(主要成分是，含有、等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰()。其工业流程如下：
(3)“浸锰”反应中往往有副产物生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示：
为减少的生成，“浸锰”的适宜温度是 。
2．（2023上·贵州贵阳·高三统考阶段练习）氧化镓(Ga2O3)可用作有机及无机合成的催化剂及制备高纯镓的原料。以砷化镓废料(主要成分为、、)为原料生产的工艺流程如图所示：
已知：镓(Ga)、铝(Al)是同主族相邻元素，Ga元素在溶液中存在的形式有、、。
回答下列问题：
(3)硝酸用量一定时，在相同的浸取时间内，氧化剂不同时，镓浸取率随时间的变化如图所示。用空气作氧化剂的浸取率明显低于过氧化氢，其原因是 。
(4)“浸取”时，温度保持在60℃，其原因是 。
(6)写出“沉镓”时反应的离子方程式： 。不同时，镓的沉淀率如下表所示。时，镓的沉淀率显著降低的原因是 。
3．（2023上·辽宁沈阳·高三沈阳二十中校考阶段练习）重铬酸钾()在实验室和工业上都有广泛应用，如用于制铬矾、制火柴、电镀、有机合成等。工业上。以铬铁矿［主要成分为，杂质主要为硅、铁、铝的氧化物］制备重铬酸钾的工艺流程如下图所示：
已知：①焙烧时，中的Fe元素转化为，Cr元素转化为；
②矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶性组分浓度时，可认为已除尽。
请回答下列问题：
(1)中和步骤中理论pH的范围是 ，中和后滤渣的主要成分是 、 (填化学式)。
4．（2023上·湖南湘西·高三统考竞赛）磷酸亚铁锂()为近来新开发的锂离子电池电极材料，主要用于动力锂离子电池，废料中(含Al、石墨)，其中磷、铁、锂的综合回收工艺流程图如下：
已知：①常温下，
②LiOH、的溶解度与温度的关系如下表：
(1)过程I“碱浸”的目的是 。
(2)若浸出液中存在大量离子，则反应的离子方程式为 。
(3)①过程III得到“沉淀Y”的离子方程式为 。
②一定条件下，探究了pH对磷酸铁沉淀的影响，结果如下图所示。由图可知，过程III应选取的最佳沉淀时的pH为 。随pH的增加，磷的沉淀率开始下降，而铁沉淀率未下降，分析原因为 。
(4)①为充分沉淀，“沉锂”时所用的X和适宜的温度是 。
A．NaOH20-40℃ B．NaOH80-100℃
C．20-40℃ D．60-80℃
②常温下，测得滤液1中，某同学取该100ml滤液进行“沉锂”反应。加入50mlX溶液却未见沉淀，若不考虑液体混合时的体积变化，则该同学加入的X溶液最大浓度为 。
5．（2023上·江苏苏州·高三统考阶段练习）工业上以铬铁矿[主要成分为，杂质主要为硅和铝的氧化物]制备重铬酸钾的工艺流程如下图所示：
已知：焙烧时转化为和，硅和铝的氧化物分别转化为和。
(1)铬酸铅()是一种黄色颜料，难溶于水，可由沸腾的铬酸盐溶液与铅盐溶液反应制得。
已知：①开始沉淀时为7.2，完全沉淀时为8.7。
②六价铬在溶液中物种分布分数与关系如图所示。
请设计由溶液制备铬酸铅()的实验方案： ，得。[实验中须使用的试剂有：溶液，溶液]。
6．（2023上·辽宁沈阳·高三沈阳二十中校联考期中）工业上利用软锰矿(主要成分为，含等元素)与纤维素制备，工艺如下图所示。
(1)“中和”时，相关离子形成氢氧化物沉淀的范围如下：
“中和”步骤要调节溶液，最适宜的范围是 。
(2)“氧化”时，氧化时间对产品中的锰含量及溶液pH的影响如下图。最佳的氧化时间为 ；下列说法错误的是 。
A．前，主要发生的反应是下降较慢
B．，主要发生的反应是，下降较快
C．之后，趋于稳定，则已完全氧化
D．后，继续通入空气，可能将产品氧化生成及，使产品中锰含量下降
物质
离子
开始沉淀
完全沉淀
6.5
8.3
1.6
2.8
8.1
10.1
预处理操作
作用或目的分析
研磨、雾化
将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分
目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等
增大接触面积的方法：固体——粉碎、研磨；液体——喷洒；气体——用多孔分散器等
浸取(即浸出/溶解)
向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等
水浸
与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中
酸浸
在酸性溶液[如：用(浓)硫酸、盐酸等]中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程；酸还能溶解金属氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解等
碱浸
去油污，在碱性溶液中使两性化合物(Al2O3、ZnO等)溶解，溶解铝、二氧化硅等，不溶物通过过滤除去的过程
醇浸
提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物
浸出率
固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(工业上往往为了追求更多转化)
提高浸出率的措施：①将矿石研成粉末，提高接触面积；②搅拌，使反应更加充分
③增大反应物(酸、碱)的浓度； ④适当升温(加热)
灼烧(焙烧)
除去可燃性杂质或使原料初步转化
①除去硫、碳单质； ②有机物转化、除去有机物；
③高温下原料与空气中氧气反应；④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等
煅烧
改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cd(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
1.9
7.0
7.2
5.4
沉淀完全的pH
3.2
9.0
9.5
8.2
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
pH
5.2
3.2
9.7
9.2
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Cu(OH)2
5.6
6.7
Al(OH)3
3.8
4.7
离子
离子
开始沉淀时的pH
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
沉淀完全时的pH
/
3.2
4.7
/
物质
沸点/
55.7
34.6
42.4
365.8
一、条件控制——调溶液的pH
1.调pH除杂：控制溶液的pH使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀而被除去。
（1）原理：加入的物质能使溶液中的H+反应，降低了H+浓度，使溶液pH增大。
（2）pH调整范围：杂质离子沉淀完全时pH值～主要离子开始沉淀时pH（注意端值取）。
（3）调pH需要加入的物质：含主要阳离子（不引入新杂质即可）的难溶性氧化物、氢氧化物或碳酸盐，能与H+反应，使溶液pH增大；如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等类型物质。
（4）除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋：可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。（原因：加CuO等消耗溶液中的H+的，促进Fe3+的水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀析出）
（5）除去Cu2＋溶液中混有的Fe2＋：一般先加H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。
2.抑制某些离子的水解，防止产品混入杂质
像盐酸盐、硝酸盐溶液，通过结晶方法制备晶体或加热脱水结晶水合物制备相应的无水盐时。由于水解生成的盐酸或硝酸挥发，促使了金属离子水解（水解反应为吸热反应）导致产品不纯。
如：有MgCl2·6 H2O制无水氯化镁要在HCl气流中加热，否则MgCl2·6 H2O≜Mg(OH)2↓+2HCl↑+4H2O
3.控制反应的发生，增强物质的氧化性或还原性(增强MnO4-、NO3-的氧化性)。
4.调节离子的水解程度。
5.控制PH的目的的答题思路
（1）pH调小：抑制某离子水解，防治某离子沉淀
（2）pH调大：确保某离子完全沉淀，防止某物质溶解等
二、条件控制——调节温度
1.升高温度（加热）
①加快反应速率或溶解速率；
②促进平衡向某个（吸热）方向移动；如：促进水解生成沉淀
③除去受热不稳定的杂质，如H2O2、铵盐、硝酸盐、Ca(HCO3)2、KMnO4等物质
④使沸点相对较低或易升华的杂质气化。
2.降低温度
①防止某物质在高温时会挥发(或分解) ；
②使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向），从而提高产物的产率；
③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；
④降低晶体的溶解度，减少损失。
3.控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)
（1）温度太低：反应速率太慢或溶解速率太小
（2）温度过高：
①催化剂会失去活性，化学反应速率下降
②物质会分解：如铵盐、H2O2、NaHCO3、氨水等
③物质会挥发：如浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等
④物质易被氧化：如Na2SO3等
⑤物质易升华：如I2升华
4.答题方法与技巧
①若用到双氧水、氨水、铵盐、硝酸盐等易分解的物质，控温的目的是防止物质分解
②若题目中出现有机物和有机溶剂，控温的目的是防止其挥发
③若溶液中制备物质，常使用加热的方法加快反应速率
④煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气
⑤温度范围答题模板
a.温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。
b.温度不低于××℃的原因:加快反应速率或者对于吸热反应而言可使平衡正移，增加产率
氢氧化物
开始沉淀时的pH
7.6
1.6
4.0
完全沉淀时的pH
9.6
3.1
5.5
离子
开始沉淀时的pH
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
沉淀完全时的pH
/
3.2
4.7
/
物质
沸点/
136
127
57
180
化合物
1.过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法
（1）常压过滤
使用范围
分离难溶物和易溶物
仪器
铁架台、铁圈、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯
注意事项
一贴：滤纸紧贴漏斗；两低：滤纸边沿低于漏斗边沿，液体低于滤纸。三靠：玻璃棒紧靠三层滤纸处，烧杯紧靠玻璃棒，漏斗下端紧靠烧杯内壁。
过滤后所得的滤液仍然浑浊，需更换滤纸，重新过滤，直至溶液澄清透明为止 原因可能是：玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；过滤时液体高于滤纸边缘等
（2）减压过滤（抽滤）：加快过滤速度；减少晶体含有的水分。
（3）趁热过滤：减少过滤时间、保持过滤温度；
a.要滤渣（产品）：防止降温时析出××杂质，提高产品纯度；
b.要滤液（产品）：或防止降温过程中××析出产品而损耗；
2.蒸发结晶
（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响不大的物质(如NaCl)。
（2）实例： ①从NaCl溶液中获取NaCl晶体
a.方法：蒸发结晶 b.具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干。
②NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液
a.方法：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥 b.趁热过滤的目的：防止KNO3溶液因降温析出，影响NaCl的纯度
3.冷却结晶：
（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响大的物质(如KNO3)、带结晶水的物质（例CuSO4·5H2O）、受热易分解的物质（如铵盐、KMnO4）、易水解的物质（如FeCl3）。
（2）常考的“一系列操作”：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
（3）易水解的盐蒸发时的气氛：
如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解
4.重结晶：将晶体重复溶解、制成热饱和溶液、冷却结晶、再过滤、洗涤的过程。
5.蒸馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇或甘油。
图1 图2 图3
（1）仪器：铁架台、铁圈、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管（尾接管）、锥形瓶、碎瓷片
（2）冷凝管有直形、球形和蛇形冷凝管三种（图3），蒸馏只能用直形冷凝管，冷凝回流直形、球形和蛇形冷凝管均可使用，冷凝效果蛇形冷凝管最好。沸点较高的物质的冷却用空气冷凝即可。
（3）冷凝管的作用；图1蒸馏时起冷凝作用 图2反应发生器中起冷凝回流作用。
（4）步骤及操作注意事项：①温度计水银球位于支管处；②两种情况冷凝水都是从下口通入；③加碎瓷片防止暴沸
（5）减压蒸馏：减小压强，使液体沸点降低，防止（如双氧水、硝酸等）受热分解、挥发。
6、灼烧（硫酸铜结晶水测定、干燥）
（1）仪器：研钵、托盘天平、药匙、酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、干燥器
坩埚使用：必须用坩埚钳夹取，不可用手拿；灼烧碱性物质不可用瓷坩埚和石英坩埚；
（2）硫酸铜结晶水测定步骤：（四秤、两热两冷、一算）
①称量坩埚质量m1 ②称量坩埚及晶体m2 ③加热至白色 ④冷却称量 ⑤再加热 ⑥冷却再称量m3
研钵研磨有利于晶体失去结晶水；晶体必须放在坩埚内称量，以免造成误差；坩埚要放到干燥器中冷却。
硫酸铜晶体质量：m2-m1 ;无水硫酸铜质量：m3-m1
（3）如何证明晶体完全失去结晶水（已干燥）：加热，冷却后称量，再加热，冷却后称量，至两次称量质量差不超过0.1g或连续两次称量质量不变
（4）如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2：
在干燥的HCl气流中加热，干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽
7.萃取与反萃取
（1）萃取：利用溶质在互不相溶的两种溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法叫萃取。分液：分液是把两种不相混溶的液体进行分离的操作。
仪器：
铁架台、铁圈、烧杯、分液漏斗
萃取剂选择的原则
两种溶剂互不混溶；溶质在两种溶剂中的溶解度相差很大；溶质和萃取剂不发生化学反应。
注意事项
①分液漏斗使用之前必须检漏②放液时,打开分液漏斗上端塞子，或使塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔对齐；使使内外空气相通，保证下层液体顺利流下③下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从上口倒出；
（2)反萃取：在溶剂萃取分离过程中，当完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施，往往需要将目标产物转移到水相。这种调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的萃取操作称为反萃取，可看作是萃取的逆过程。
如：用反萃取法从碘的CCl4溶液提取碘单质
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
C(OH)2
C(OH)3
Al(OH)3
Ni(OH)2
开始沉淀pH
2.2
7.4
7.6
0.1
4.0
7.6
完全沉淀pH
3.2
8.9
9.2
1.1
5.2
9.2
物质
金属离子
开始沉淀的
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全的
3.2
4.7
11.1
13.8
1．书写思路
首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型：
(1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律；
(2)元素化合价有变化则为氧化还原反应，既遵循质量守恒定律，又遵循得失电子守恒规律。
2．流程中陌生的氧化还原反应的书写流程
(1)首先根据题给材料中的信息确定氧化剂(或还原剂)与还原产物(或氧化产物)，结合已学知识根据加入的还原剂(或氧化剂)判断氧化产物(或还原产物)。
(2)根据得失电子守恒配平氧化还原反应。
(3)根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充H＋、OH－或H2O等。
(4)根据质量守恒配平反应方程式。
金属离子
开始沉淀
1.9
7.0
11.9
8.1
完全沉淀
3.2
9.0
13.9
10.1
沉淀物
开始沉淀
2.7
7.6
4.0
7.6
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
5.2
9.2
9.8
离子
开始沉淀pH
完全沉淀pH
Fe2+
6.3
8.3
Fe3+
1.6
3.1
化学式
Sn(OH)4(或SnO2·2H2O)
Fe(OH)3
Cu(OH)2
溶度积
1.0×10-56
4×10-38
2.5×10-20
离子
一、工艺流程题中有关Ksp的计算的类型
类型① 已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度
饱和溶液时的物质的量浓度与Ksp的关系
应用：比较溶解度的大小
1:1型
1:2型或2：1型
1:3型或3:1型
类型② 已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度
类型③ 根据溶度积规则判断沉淀是否生成
类型④ 沉淀溶解平衡中的除杂和提纯
类型⑤ 沉淀溶解平衡中沉淀转化的计算
类型⑥ Ksp与水解常数的关系
1．化工流程中Ksp有关计算的常考角度
金属离子
Fe2+
Fe3+
Cu2+
Mn2+
开始沉淀
7.5
2.7
5.6
8.3
完全沉淀
9.0
3.7
6.7
9.8
溶液pH
<1.0
1.0~4.0
4.0~6.0
6.0~8.5
8.5~13.0
>13.0
钒元素存在形式
VO
V2O5
多矾酸根
VO
多矾酸根
VO
备注
多矾酸盐在水中溶解度较小
难溶电解质
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的pH
3.2
8.3
4.6
9.1
开始沉淀
完全沉淀
6.5
8.3
1.6
2.8
8.1
10.1
试剂加入的作用与循环物质的确定
1.初步判断试剂加入目的及分析试剂的作用
（1）看反应目的：分析加入试剂后化学反应实现的目的。
（2）看试剂性质：分析加入试剂本身的性质（物质类别、所含元素化合价、周期表中的位置）。
（3）看生成物：分析反应前后的物质组成的变化。
（4）看可能信息：综合利用流程信息和体重设问提供的信息。
2.工艺流程中循环物质的确定
(1)循环物质的确定
①从流程图上看：箭头回头。
②从物质的转化上看：在流程中加入的物质，后续步骤中又会产生(在滤渣或滤液中寻找)。
优点：提高利用率、降低成本、保护环境、减少污染等
(2)副产品的判断
①从流程图上看：支线产品。②从制备的目的上判断：不是主产品。
(3)滤渣成分的确定
①过量的反应物。②原料中不参与反应的物质。③由原料转化的生成物。④由杂质转化的沉淀物。
物质
开始沉淀时的
1.6
3.2
5.2
完全沉淀时的
3.1
4.7
6.7
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
1.9
3.4
6.4
7.0
完全沉淀的pH
3.2
4.7
7.6
9.0
金属离子
Fe3+
Al3+
Mg2+
Ca2+
开始沉淀的pH
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全(c=1.0×10-5ml·L-1)的pH
3.2
4.7
11.0
13.8
物质
沸点/
136
127
57
180
物质
分压
化合物
物质
一、图像题类型
1.单一曲线型 2.多重曲线型
解决图像题的基本思路：
（1）会识图：一看面、二看线、三看点（弄清纵、横坐标的含义；弄清起点、拐点、终点的含义；看清曲线的变化趋势）。
（2）会析数：分析数据、图像中隐含的信息，弄清各数据的含义及变化规律，将数据和图像信息加工成化学语言，同时联系化学概念、化学原理等理论知识进行分析解答。
二、表格题类型
解决表格题的关键
（1）理解表格中各个列项中文字、数字信息点的意义，巧妙地将表格语言转换成化学语言。
（2）理顺表格中数据间的变化趋势，联系相关的化学知识，寻找其中的变化规律，快速准确地解决问题。
三、图表信息试题的问题解决的方法归纳：
应用分析归纳的方法，得出表格数据中蕴涵的具有本质性的规律：
应用观察方法，准确理解图示中纵横轴代表的含义，并能结合化学知识分析判断曲线的走向趋势及起点、拐点、水平线含义；
注意信息的情景化：理解所给信息作什么用？
注意信息与基础知识间的有机联系
四、解沉淀溶解平衡图像题三步骤
第一步：明确图像中纵、横坐标的含义。
纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
第二步：理解图像中线上点、线外点的含义。
（1）曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc=Ksp。在
温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲
线上变化，不会出现在曲线以外。
（2）曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc>Ksp。
（3）曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Qc第三步：抓住Ksp的特点，结合选项分析判断。
（1）溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：
①原溶液不饱和时，离子浓度都增大；
②原溶液饱和时，离子浓度都不变。
（2）溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。
4
5
6
7
8
9
沉淀率%
23.7
79.3
98.7
95.4
46.3
19.5
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
LiOH
11.9
12.4
13.2
14.6
16.6
19.1
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
金属离子
开始沉淀的
1.5
3.0
8.9
6.0
8.1
完全沉淀的
2.8
4.7
10.9
8.0
10.1
第一，用什么资料，怎样使用资料；第二，在那些核心考点上有所突破，准备采取什么样的措施；第三，用时多长，怎样合理分配。
二、怎样查漏。
第一，教师根据一轮复习的基本情况做出预判；第二，通过检测的方式了解学情。
三、怎样补缺。
1、指导学生针对核心考点构建本专题的知识网络;
2、针对学生在检测或考试当中出现的问题，教师要做好系统性讲评;
3、教育学生在对待错题上一定要做到:错题重做，区别对待，就地正法。
4、抓好“四练”。练基本考点，练解题技巧，练解题速度，练答题规范。
大题01 化工流程综合题
无机化工流程题是近年来高考中备受关注的一种题型，该类题源于生产实际，以解决化学实际问题为目的，将化工生产过程中的主要生产流程用框图形式展示出来，并根据其中涉及的化学知识步步设问，使问题情境真实，构成与化工生产紧密联系的化学工艺流程题。试题新颖，内容丰富，阅读量大，其结构分题头、流程图和问题三部分。题头一般简单介绍该工艺生产的原料和生产目的，流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺展示出来，问题部分主要根据生产过程中涉及的化学知识设计一系列的问题。题型可以是选择题，也可以是主观题。以物质制备和物质的分离提纯为主的工艺流程题考查元素化合物和实验操作、实际生产的相关知识。预测2024年高考将化学工艺或化学工业生产及最新科技成果融入其中，来考查考生的综合能力。从命题趋势来看，一般有三种题型：一是从实验设计和评价的角度对化工生产进行模拟；二是根据一些化工生产的流程来考查考生的综合应用能力；三是关于化工生产的相关计算。
常设考向一 原料预处理的常用方法
1．（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（和)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可)。
2．（2023·全国甲卷）是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状。
“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。
3．（2023·全国乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备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。
硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。为提高溶矿速率，可采取的措施_______(举1例)。
4．（2022·全国甲卷）硫酸锌()是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为，杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表：
为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。
5．（2022·福建卷）粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含和等)提铝的工艺流程如下：
“浸出”时适当升温的主要目的是_______。
6．（2022·辽宁卷）某工厂采用辉铋矿(主要成分为，含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和，工艺流程如下：
已知：①焙烧时过量的分解为，转变为；
②金属活动性：；
③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下：
为提高焙烧效率，可采取的措施为_______。
a.进一步粉碎矿石 b.鼓入适当过量的空气 c.降低焙烧温度
1．湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(C)等金属单质。利用铜镉渣可生产Cu、Cd及ZnSO4·7H2O 等，其生产流程如图：
如表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 ml·L－1计算)
提高铜镉渣的“浸出”速率的措施有________________________________(写出1条即可)
2．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
“碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________________________________
3．硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是一种重要的工业原料，能溶于水，不溶于乙醇，其工业制法如下。请回答：
步骤①中碱液洗涤的目的是__________________________
4．某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示(已知废催化剂中含有Ni 70.0%及一定量的Al、Fe、SiO2和有机物，镍及其化合物的化学性质与铁的类似，但Ni2＋的性质较稳定)。回答下列问题：
已知：部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的pH如下表所示。
用乙醇洗涤废催化剂的目的是____________________
5．CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质)，生产CuCl的工艺流程如下：
已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl2－，CuCl2－的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀
煅烧的主要目的是______________________________________
6．钯(Pd)是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%～6%)、碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯碳制备氯化钯(PdCl2)和Pd的流程，回答下列问题：
“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是____________________
常设考向二 转化过程中反应条件的控制方法
1．（2023·全国·统考高考真题）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O存在，在碱性介质中以CrO存在。
回答下列问题：
(1)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是 。
(2)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会导致 ；pH>9时，会导致 。
(3)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1时，溶解为VO或VO3+在碱性条件下，溶解为VO或VO，上述性质说明V2O5具有 (填标号)。
A．酸性 B．碱性 C．两性
2．（2023·海南·统考高考真题）铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域，是重要的战略物资。利用绿柱石(主要化学成分为(，还含有一定量的FeO和)生产BeO的一种工艺流程如下。
回答问题：
(1)无水可用作聚合反应的催化剂。BeO、与足量C在600~800℃制备的化学方程式为 。
3．（2022·全国·高考真题）硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
回答下列问题：
(1)加入物质X调溶液，最适宜使用的X是 (填标号)。
A． B． C．
滤渣①的主要成分是 、 、 。
(2)向的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣②中有，该步反应的离子方程式为 。
4．（2022·广东·高考真题）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：
已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是 。
(2)“过滤1”前，用溶液调pH至 的范围内，该过程中发生反应的离子方程式为 。
(3)①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是 。
②“操作X”的过程为：先 ，再固液分离。
5．下面是制备硫酸的工业流程：
(1)通入催化剂层后，体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于 ；每轮反应后进行热交换降温的目的是 。
6．（2023·湖南·统考高考真题）超纯是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯的工艺流程如下：
已知：①金属的化学性质和相似，的熔点为；
②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
③相关物质的沸点：
回答下列问题：
(1)“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在的原因是 ，阴极的电极反应式为 ；
1．（2024下·北京·高三人大附中校考开学考试）作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(，含有少量、、、等元素)制备流程如图：
已知：。
回答下列问题：
(1)溶矿反应完成后，反应器中溶液，此时c(Fe3+)= ml/L；用石灰乳调节至，除去的金属离子是 。
2．（2024下·云南昆明·高三昆明一中校考阶段练习）钴是国民经济建设和国防建设不可缺少的重要原料之一，我国钴资源缺乏，二次回收利用非常重要。从锂离子二次电池正极废料——铝钴膜(含、乙炔黑导电剂涂层的铝箔)中回收Li、C的工艺流程如下：
已知：。回答下列问题：
(3)碱浸后少量残余的铝在酸溶时进入溶液，需净化去除，调时，溶液中 。
3．（2024·陕西咸阳·统考一模）钒酸铋()是一种亮黄色无毒无害的光催化剂，主要应用于高选择性制备氢气。工业上以辉铋矿粉(主要成分是，并含、Bi、和等杂质)为原料制备钒酸铋()的流程如图所示：
已知部分信息如下：
①氧化性：。
②滤液1中的阴离子主要是。
③常温下，几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
当溶液中某离子浓度小于时，视为沉淀完全。
回答下列问题：
(1)从工艺流程分析，氧化调节pH环节，除了可用NaOH溶液，还可用 调节，且需调至溶液的pH为 (填范围)。
4．（2023·河南安阳·安阳一中校考模拟预测）三氧化二钴()在工业、电子等领域都有着广阔的应用前景。以铜钴矿石[主要成分为和，还有少量铁、镁、钙的氧化物]为原料制备三氧化二钴()的工艺流程如图1所示。
已知：常温下，。
回答下列问题：
(1)“浸泡”工序中浸出温度和浸出pH对浸出率的影响分别如图2、图3所示。
①矿石粉末“浸泡”的适宜条件应是 。
②图3中铜、钴浸出率下降的可能原因是 。
5．（2024上·山西运城·高三统考期末）金属钛（）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。一种由钛铁矿[主要成分是钛酸亚铁，还含有少量、等杂质]为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品绿砜的工业生产流程如下图所示。
已知：①易水解为。②在时生成沉淀，时沉淀完全。③高温下钛易与等反应．
(1)某实验小组为探究混合液中加入铁粉的最佳反应条件，进行了下列有关实验。
①在其它条件不变的情况下，体系中[指和等含正三价铁元素的微粒]含量随变化如图1，由图可知，还原体系中的最佳范围为 ，试分析，在介于之间时，量基本保持不变的原因： 。
②保持其它条件不变，体系中含量随温度变化如图2，由图可知，还原体系中的最佳反应温度为 。
a． b．Ar c． d．
6．（2023上·福建宁德·高三福建省福安市第一中学校考阶段练习）工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为、FeO、等)为原料制备高档颜料铁红，具体生产流程如图：
试回答下列问题：
(1)②步骤IV的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是 。
③步骤IV中，达到沉淀溶解平衡时，室温下测得溶液的pH为8，为。试判断所得中是否混有 (填“是”或“否”)，请通过简单计算说明理由 (已知：)。
常设考向三 工艺流程中的分离与提纯
1．（2022·广东·高考真题）稀土()包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：
已知：月桂酸熔点为；月桂酸和均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持价不变；的，开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
(1)①“加热搅拌”有利于加快溶出、提高产率，其原因是 。
②“操作X”的过程为：先 ，再固液分离。
2．（2022·河北·高考真题）以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)工序①的名称为 ，所得母液循环使用。
3．（2022·湖南·高考真题）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：
已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点：
回答下列问题：
(1)“除钒”过程中的化学方程式为 ；“除硅、铝”过程中，分离中含、杂质的方法是 。
4．（2022·湖北·统考高考真题）全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有和少量)，并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
时相关物质的参数如下：
的溶解度：
回答下列问题：
(1)为提高的析出量和纯度，“操作A”依次为 、 、洗涤。
5．（2021·海南·统考高考真题）无水常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。
已知：氯化亚砜()熔点-101℃，沸点76℃，易水解。
回答问题：
(1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
6．（2021·浙江·统考高考真题）某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体，流程如下：
已知：4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O28Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2
2H++2CrOCr2O+H2O
相关物质的溶解度随温度变化如下图。
请回答：
(3)步骤V，重结晶前，为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶解KCl → → → → →重结晶。
a．50℃蒸发溶剂；
b．100℃ 蒸发溶剂；
c．抽滤；
d．冷却至室温；
e．蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；
f．蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。
1．（2024下·云南昆明·高三云南师大附中校考阶段练习）铈()的氧化物在半导体材料、高级颜料及汽车尾气的净化器方面有广泛应用。以氟碳铈矿(含、、等)为原料制备的工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)实验室进行操作①所需的玻璃仪器有烧杯、 。
(2)“系列操作”包含下图几个过程：
已知：不能溶于有机物；能溶于有机物，且存在反应。“滤液”中加入有机物后的分离方法是 ，
2．（2024下·全国·高三专题练习）利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为C、Ni，还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：
(1)由“母液4”获取NiSO4·7H2O的操作是 、 、过滤、洗涤。
3．（2024下·全国·高三专题练习）Cu元素在生命活动中占有举足轻重的地位，缺铜会造成贫血、记忆力减退、反应迟钝、运动失常等。设计如下实验制备有机补铜剂顺式甘氨酸合铜水合物并测定其组成。
查阅资料：
①制备反应为：
②该反应同时生成顺式产物(天蓝色针状)和反式产物(蓝紫色鳞片状)，其反应进程如图所示：
制备有机补铜剂顺式甘氨酸合铜水合物实验过程为：
回答下列问题：
(1)用间接碘量法测定产物中Cu(Ⅱ)的质量分数。
已知：2Cu2++4I-=I2+2CuI↓ I2+2S2O=S4O+2I-
请选择以下正确的操作排序：
取2.0g所制备的产品，用稀硫酸溶解配成100mL溶液→a→ ，重复操作3次，消耗Na2S2O3标准液平均值为amL。
a．取25mL该溶液转移入锥形瓶
b．立即用酸式滴定管中0.01 mlL-1Na2S2O3标准液快速进行滴定
c．立即用碱式滴定管中0.01 ml L-1Na2S2O3标准液快速进行滴定
d．当溶液变为浅黄色时，加入1mL淀粉溶液
e．加入蒸馏水和过量的KI溶液，得到棕黄色溶液
f．继续滴定至溶液蓝色恰好褪去
g.继续滴定至溶液由无色变为蓝色
根据实验数据，所得晶体中Cu(Ⅱ)质量分数为 ，若要提高产品的纯度，所用的实验方法名称是 。
4．（2024下·全国·高三专题练习）某研究小组用磷酸和碳酸钠制备NaH2PO4·2H2O，按如下流程开展实验。
已知：常温下NaH2PO4·2H2O为无色晶体，易溶于水，不溶于乙醇，熔点60℃，热至100℃时失去全部结晶水。磷酸易溶于乙醇。25℃，H3PO4的电离常数：Ka1=6.9×10-3，Ka2=6.2×10-8，Ka3=4.8×10-13；H2CO3的电离常数：Ka1=4.5×10-5，Ka2=4.7×10-11。
回答下列问题：
(1)一系列操作包括：操作A、洗涤和干燥。
①写出操作A的名称 。
②洗涤时，下列洗涤剂最合适的是 (填序号)。
A．冷水 B．热水 C．乙醇 D．乙醇-水混合溶液
5．（2023上·海南·高三海南中学校考阶段练习）从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提取碘。活性炭吸附法是工业提碘的方法之一，其流程如下：
资料显示：Ⅰ．pH=2时，NaNO2溶液只能将I-氧化为I2；
Ⅱ．；
Ⅲ．；
(1)方案甲中，根据I2的特性，分离操作X的名称是 。
6．（2024下·全国·高三专题练习）《自然》杂志公布最新科学研究成果：碘化镍(NiI2)在二维形式上具有多铁性。某小组以废镍催化剂(主要成分是Ni，含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等杂质)为原料制备碘化镍的流程如下：
请回答下列问题：
(1)滤渣1的成分是CaSO4、 (填化学式)。滤渣2经过洗涤、干燥、 (填操作名称)可制铁红。
(2)“萃取"中，萃取剂的密度小于1 g·cm-3，若在实验室中分离萃取液，操作是 (填操作名称)。
常设考向四 工艺流程中化学（离子）方程式的书写
1．（2023·全国·统考高考真题）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备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。
回答下列问题：
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 。
(2)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为 。
(3)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
2．（2023·全国·统考高考真题）是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题：
(1)“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
(2)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。
3．（2023·浙江·统考高考真题）工业上煅烧含硫矿物产生的可以按如下流程脱除或利用。
已知：
请回答：
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的可以在炉内添加通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式 。
(2)设计实验验证化合物A中含有S元素 ；写出实验过程中涉及的反应方程式 。
4．（2023·辽宁·统考高考真题）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含和)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
回答下列问题：
(1)“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为 (的电离第一步完全，第二步微弱)；
(2)“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为 。
5．（2022·山东·高考真题）工业上以氟磷灰石[，含等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)酸解时有产生。氢氟酸与反应生成二元强酸，离子方程式为 。
6．（2021·全国·统考高考真题）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有、、、、以及少量的。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的见下表
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，、几乎不发生反应，、、、转化为相应的硫酸盐，写出转化为的化学方程式 。
(2)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，水解析出沉淀，该反应的离子方程式是 。
1．（2024·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考一模）镓是优良的半导体材料。氮化镓是制作发光二极管的新材料，用于雷达、卫星通信设备等。某工厂利用铝土矿（主要成分为、，还有少量等杂质）制备氮化镓流程如下：
已知：①镓性质与铝相似，金属活动性介于锌和铁之间。
②当溶液中可溶组分浓度时，可认为已除尽。
③金属离子氢氧化物的溶度积（25℃）
④、均为两性，的酸性略强于。
回答下列问题：
(1)“二次酸化”中与足量发生反应的离子方程式为 。
(2)“电解”可得金属镓（铝不干扰镓盐的电解），写出阴极电极反应式 。
(3)“合成”得到的三甲基镓与氨反应得到氮化镓，写出此反应的化学方程式 。
2．（2024·黑龙江齐齐哈尔·统考一模）广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁．以钒矿石为原料制备的工艺流程如下：
已知：i．“焙烧”后，固体中主要含有;“酸浸”后钒以形式存在，“中和、还原”后钒以形式存在．
ii．有机溶剂对四价钒具有高选择性，且萃取而不萃取．
iii．多钒酸铵微溶于冷水，易溶于热水．
iv．该工艺条件下，溶液中金属离子（浓度均为）开始沉淀和完全沉淀的如下表所示：
回答下列问题：
(1)“中和、还原”时，参与反应的离子方程式为 ．
3．（2023·海南·校联考一模）以电镀污泥[含Ni(OH)2、Fe(OH)3、Cr(OH)3和SiO2]为原料，利用以下工艺可制备硫酸镍晶体(NiSO4·6H2O)并获得副产品黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]。
已知：黄钠铁矾沉淀易于过滤，相对于Fe(OH)3，沉淀不易吸附Ni2+。
请回答下列问题：
(1)“沉铬”过程中发生反应的离子方程式为 。
4．（2022·陕西渭南·统考一模）草酸钻可用于指示剂和催化剂。工业上用水钻矿(主要成分为，含少量、、MnO、MgO、CaO、等)制取的工艺流程如图所示：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有、、、、、、等；
②酸性条件下，不会氧化，转化为；
③部分阳离子的氢氧化物沉淀时溶液的pH如下表：
(1)浸出过程中加入的主要目的是 ，发生反应的离子方程式为 。
(2)向浸出液中加入发生反应的离子方程式为 。
5．（2023·广东广州·广州市培正中学校考三模）铬元素是一种重金属元素，工业上处理含铬废水并将其资源化的工艺有多种，其中两种工艺如下图所示：
已知：①含铬废水中铬元素主要有和两种价态，价铬在酸性环境中氧化性更强。
②。
回答下列问题：
(1)“还原”时，先加入酸化，再加入固体，其发生反应的离子方程式为 ，
(2)“中和”过程中，有大量气泡生成，写出中和时产生的离子方程式： 。
(3)“氧化”时，发生反应的化学方程式为： 。
6．（2023·四川成都·石室中学校考模拟预测）以辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有CuS、FeS2、SiO2杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2)为原料联合制备BiOCl和MnSO4•H2O的工艺流程如图：
已知：①金属活动性：Fe＞Bi＞Cu。
②Bi3+易水解为BiOCl沉淀；常温下，BiOCl存在的pH范围约为2.0~11.0。
③常温下，该工艺中有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH见表。
(1)“联合焙烧”时Bi2S3、FeS2、CuS分别转化为Bi2O3、Fe2O3、CuO，写出生成MnSO4和Bi2O3的化学方程式： 。
(2)“转化”时加入足量金属Bi的目的是 (用离子方程式表示)。
常设考向五 工艺流程中的KSP的相关计算
1．（2023·山东·统考高考真题）盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下：
已知：常温下，。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)滤渣Ⅰ的主要成分是 (填化学式)；精制Ⅰ后溶液中的浓度为，则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在 以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收外，还将增加 的用量(填化学式)。
2．（2023·湖北·统考高考真题）是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、C等金属，工艺路线如下：
回答下列问题：
(1)已知，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为 。3．（2022·重庆·统考高考真题）电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理的流程如图。
Sn与Si同族，25℃时相关的溶度积见表。
(1)滤液1的处理
①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是 。
②25℃时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于 ml•L-1。
4．（2021·重庆·统考高考真题）电镀在工业生产中具有重要作用，某电镀厂生产的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+，能够采用如图流程进行逐一分离， 实现资源再利用。
已知： Ksp(CuS)=6.3 ×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19
回答下列问题：
(1)若废水中还含有Cd2+，pH=4时Cd2+的浓度为 ml·L-1，用该结果说明Cd2+影响上述流程进行分离的原因是 (设H2S平衡浓度为1.0× 10-6ml·L-1。已知：H2S的K1=1.0×10-7，K2=7.0×10-15，Ksp(CdS)=7.0×10-27)
5．（2022·全国·高考真题）硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
回答下列问题：
(1)加入物质X调溶液，最适宜使用的X是 (填标号)。
A． B． C．
滤渣①的主要成分是 、 、 。
1．LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备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。
(1)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)= ml·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是 。
2．（2024上·河北唐山·高三遵化市第一中学校考阶段练习）铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质)为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如下：
已知：①常温下几种物质开始形成沉淀与完全沉淀时的pH如下表
②Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(1)常温下“除铁”时加入的试剂A可用CuO等，调节pH调的范围为 ，若加A后溶液的pH调为5，则溶液中Fe3+的浓度为 ml/L。
3．（2024·四川南充·统考一模）锰废渣的硫酸浸出液含有大量、、以及少量的、、、。通过沉淀-萃取法可以回收其中的锰、钴、镍，流程如图所示。
已知：萃取剂a和b均为有机物，可用通式表示，萃取金属离子时，发生反应：(代表被萃取的金属)。
(1)已知：，，向除铁后的溶液中加入，当溶液中时， 。(保留1位有效数字)
4．（2024上·山东烟台·高三统考期末）工业上以富钒炉渣(主要含FeO·V2O3、V2O5和少量的SiO2、Al2O3等)为原料制备V2O5的工艺流程如下：
已知：①+ 5价钒元素在溶液中的存在形式与溶液pH的关系：
②Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10–39；Ksp[Al(OH)3]=1.0×10–33；Ksp(NH4VO3)=1.6×10–3
回答下列问题：
(1)“调pH”时需将Fe3+、Al3+除尽(浓度≤1×10–5 ml∙L–1时，可认为已除尽)，需调节pH的范围为 。
(2)若“沉钒”前溶液中c(VO)=0.2 ml∙L–1，忽略溶液体积变化，为使钒元素的沉降率达到99%，至少应调节c(NH)为 ml·L–1。
5．（2024·陕西西安·统考一模）以硫酸厂矿渣（含 等）为原料制备铁黄 的一种工艺流程如图所示：
资料:
i.化学性质极不活泼,不溶于水也不溶于酸或碱。
ii. ;。
(1)若用“沉铁”,则无副产物产生,当恰好沉淀完全时(浓度为),溶液中为 。
常设考向六 工艺流程中加入试剂的作用和循环物质的确定
1．（2022·全国·统考高考真题）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表：
一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的如下表：
回答下列问题：
(1)在“脱硫”中转化反应的离子方程式为 ，用沉淀溶解平衡原理解释选择的原因 。
(2)在“脱硫”中，加入不能使铅膏中完全转化，原因是 。
(3)在“酸浸”中，除加入醋酸()，还要加入。
(ⅰ)能被氧化的离子是 ；
(ⅱ)促进了金属Pb在醋酸中转化为，其化学方程式为 ；
(ⅲ)也能使转化为，的作用是 。
2．（2022·海南·统考高考真题）胆矾()是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、、]制备胆矾。流程如下。
回答问题：
(1)步骤①的目的是 。
(2)步骤②中，若仅用浓溶解固体B，将生成 (填化学式)污染环境。
(3)步骤②中，在存在下Cu溶于稀，反应的化学方程式为 。
3．（2022·辽宁·统考高考真题）某工厂采用辉铋矿(主要成分为，含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和，工艺流程如下：
已知：①焙烧时过量的分解为，转变为；
②金属活动性：；
③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下：
回答下列问题：
(1)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出和；② 。
4．（2021·全国·高考真题）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
(1)的一种制备方法如下图所示：
①加入粉进行转化反应的离子方程式为 ，生成的沉淀与硝酸反应，生成 后可循环使用。
5．（2021·北京·高考真题）铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。
资料：
i.钛白粉废渣成分：主要为FeSO4·H2O，含少量TiOSO4和不溶物
ii.TiOSO4+(x+1)H2O⇌TiO2·xH2O↓+H2SO4
iii.0.1 ml/L Fe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3；
0.1 ml/L Fe3+生成FeOOH，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8
(1)纯化
①加入过量铁粉的目的是 。
6．（2021·山东·统考高考真题）工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：
(3)蒸发结晶时，过度蒸发将导致 ；冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有 。
1．（2023上·河南濮阳·高三油田第一中学校考阶段练习）是有机合成的重要催化剂，可用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(主要成分为金属铜，还含、及其化合物、杂质)生产的工艺流程如下：
已知：①常温下，部分阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的如下表：
②高温煅烧时铜生成，溶于的浓溶液可生成，的溶液用水稀释后可生成沉淀。
(1)“酸浸、过滤”中加入的作用为 。
2．（2024上·重庆·高三重庆南开中学校考阶段练习）粗铜精炼的副产品铜阳极泥中含有Au、Ag、Ag2Se、Cu2Se等物质，其含量远高于常规开采的矿石，是提取稀贵金属和硒的重要原料，其中一种分离提取的工艺流程如下：
已知：①常温下，的溶度积常数
②常温下，的平衡常数
(1)的作用为 ；将滤液2返回“分银”工序循环使用，发现循环多次后银的浸出率降低，可能的原因是 。
3．（2023上·湖北武汉·高三武汉市第六中学校考阶段练习）是一种重要的化工产品，以黄铁矿烧渣(主要含、、等物质)为原料制备的过程如下。
①Fe粉的作用是 。
4．（2024上·河北保定·高三河北省唐县第一中学校考期末）钛被誉为“现代金属”和“战略金属”，工业上以钛铁矿[主要成分为偏钛酸亚铁(FeTiO3)，难溶于水，以及Fe、Si、Al的氧化物等杂质]制备TiO2和Fe3O4，工艺流程如图所示：
已知：①25℃时，Ksp[Fe(OH)2]=5.0×10-17，Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1×10-32；
②当溶液中离子浓度小于1×10-5ml/L时，认为沉淀完全；
③“水解”时反应为TiO2++2H2OH2TiO3+2H+(H2TiO3难溶于水)。
回答下列问题：
(1)“还原”时使用过量铁粉的目的是 、 。
5．（2023·广东·惠州一中校联考三模）氧缺位体()是热化学循环分解水制氢的催化剂。一种以黄铜矿主要成分是(，含、等杂质)、为原料制备的流程如下：
已知：①酸浸后溶液中的金属离子有、、和
②25℃时已知几种金属离子沉淀的pH如表所示：
请回答下列问题：
(1)加Cu“还原”的目是 。
6．（2023上·宁夏银川·高三校联考阶段练习）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表，回答下列问题：
(1)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得 ，循环利用。
7．（2024·四川自贡·统考一模）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含、、。一种回收利用废催化剂的工艺流程如下图。
回答下列问题：
(1)已知中元素的化合价为0价。
②是一种可以循环利用的物质，是 (填化学式)。
8．（2023上·福建·高三莆田二中校联考期中）铟(In)是一种稀有贵金属，广泛应用于航空航天、太阳能电池等高科技领域。从铜烟灰酸浸渣(主要含PbO，、、)中提取铟和铅的工艺流程如下：
已知：①焙烧后金属元素均以硫酸盐的形式存在；②性质与类似。
(1)整个工艺流程中，可循环利用的溶液是 。
常设考向七 工艺流程题中的图像分析
1．（2022·湖南·高考真题）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：
已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点：
回答下列问题：
(1)已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_______。
A．B．
C．D．
(2)与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：
①该温度下，与C、反应的总化学方程式为 ；
②随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是 。
2．（2022·湖北·统考高考真题）全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有和少量)，并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
时相关物质的参数如下：
的溶解度：
回答下列问题：
(1)“沉淀1”为 。
(2)向“滤液1”中加入适量固体的目的是 。
(3)为提高的析出量和纯度，“操作A”依次为 、 、洗涤。
3．（2021·浙江·统考高考真题）某兴趣小组用铬铁矿[Fe(CrO2)2]制备K2Cr2O7晶体，流程如下：
已知：4Fe (CrO2)2 + 10Na2CO3+7O28Na2CrO4 +4NaFeO2+10CO2
2H++2CrOCr2O+H2O
相关物质的溶解度随温度变化如下图。
请回答：
(1)步骤I，将铬铁矿粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是 。
(2)下列说法正确的是 。
A．步骤II，低温可提高浸取率
B．步骤II，过滤可除去NaFeO2水解产生的Fe(OH)3
C．步骤III，酸化的目的主要是使Na2CrO4转变为Na2Cr2O7
D．步骤IV，所得滤渣的主要成分是Na2SO4和Na2CO3
(3)步骤V，重结晶前，为了得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品，从下列选项中选出合理的操作(操作不能重复使用)并排序：溶解KCl → → → → →重结晶。
a．50℃蒸发溶剂；
b．100℃ 蒸发溶剂；
c．抽滤；
d．冷却至室温；
e．蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；
f．蒸发至溶液中出现大量晶体，停止加热。
4．（2023·山东·统考高考真题）盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下：
已知：常温下，。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)含硼固体中的在水中存在平衡：(常温下，)；与溶液反应可制备硼砂。常温下，在硼砂溶液中，水解生成等物质的量浓度的和，该水解反应的离子方程式为 ，该溶液 。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是 (填化学式)；精制Ⅰ后溶液中的浓度为，则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在 以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收外，还将增加 的用量(填化学式)。
5．（2021·辽宁·统考高考真题）从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如下：
已知：pH较大时，二价锰[](在空气中易被氧化.回答下列问题：
(1)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，“沉钒”过程控制，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为 (填化学式)。
(2)某温度下，、的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为 ；在该条件下滤液B中 【近似为，的近似为】。
6．（2023·辽宁·统考高考真题）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含和)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
回答下列问题：
(1)“氧化”中保持空气通入速率不变，(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为 时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，(Ⅱ)氧化速率减小的原因是 。
1．（2023上·福建南平·高三福建省邵武第一中学校考阶段练习）工业以软锰矿(主要成分是，含有、等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰()。其工业流程如下：
(3)“浸锰”反应中往往有副产物生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示：
为减少的生成，“浸锰”的适宜温度是 。
2．（2023上·贵州贵阳·高三统考阶段练习）氧化镓(Ga2O3)可用作有机及无机合成的催化剂及制备高纯镓的原料。以砷化镓废料(主要成分为、、)为原料生产的工艺流程如图所示：
已知：镓(Ga)、铝(Al)是同主族相邻元素，Ga元素在溶液中存在的形式有、、。
回答下列问题：
(3)硝酸用量一定时，在相同的浸取时间内，氧化剂不同时，镓浸取率随时间的变化如图所示。用空气作氧化剂的浸取率明显低于过氧化氢，其原因是 。
(4)“浸取”时，温度保持在60℃，其原因是 。
(6)写出“沉镓”时反应的离子方程式： 。不同时，镓的沉淀率如下表所示。时，镓的沉淀率显著降低的原因是 。
3．（2023上·辽宁沈阳·高三沈阳二十中校考阶段练习）重铬酸钾()在实验室和工业上都有广泛应用，如用于制铬矾、制火柴、电镀、有机合成等。工业上。以铬铁矿［主要成分为，杂质主要为硅、铁、铝的氧化物］制备重铬酸钾的工艺流程如下图所示：
已知：①焙烧时，中的Fe元素转化为，Cr元素转化为；
②矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶性组分浓度时，可认为已除尽。
请回答下列问题：
(1)中和步骤中理论pH的范围是 ，中和后滤渣的主要成分是 、 (填化学式)。
4．（2023上·湖南湘西·高三统考竞赛）磷酸亚铁锂()为近来新开发的锂离子电池电极材料，主要用于动力锂离子电池，废料中(含Al、石墨)，其中磷、铁、锂的综合回收工艺流程图如下：
已知：①常温下，
②LiOH、的溶解度与温度的关系如下表：
(1)过程I“碱浸”的目的是 。
(2)若浸出液中存在大量离子，则反应的离子方程式为 。
(3)①过程III得到“沉淀Y”的离子方程式为 。
②一定条件下，探究了pH对磷酸铁沉淀的影响，结果如下图所示。由图可知，过程III应选取的最佳沉淀时的pH为 。随pH的增加，磷的沉淀率开始下降，而铁沉淀率未下降，分析原因为 。
(4)①为充分沉淀，“沉锂”时所用的X和适宜的温度是 。
A．NaOH20-40℃ B．NaOH80-100℃
C．20-40℃ D．60-80℃
②常温下，测得滤液1中，某同学取该100ml滤液进行“沉锂”反应。加入50mlX溶液却未见沉淀，若不考虑液体混合时的体积变化，则该同学加入的X溶液最大浓度为 。
5．（2023上·江苏苏州·高三统考阶段练习）工业上以铬铁矿[主要成分为，杂质主要为硅和铝的氧化物]制备重铬酸钾的工艺流程如下图所示：
已知：焙烧时转化为和，硅和铝的氧化物分别转化为和。
(1)铬酸铅()是一种黄色颜料，难溶于水，可由沸腾的铬酸盐溶液与铅盐溶液反应制得。
已知：①开始沉淀时为7.2，完全沉淀时为8.7。
②六价铬在溶液中物种分布分数与关系如图所示。
请设计由溶液制备铬酸铅()的实验方案： ，得。[实验中须使用的试剂有：溶液，溶液]。
6．（2023上·辽宁沈阳·高三沈阳二十中校联考期中）工业上利用软锰矿(主要成分为，含等元素)与纤维素制备，工艺如下图所示。
(1)“中和”时，相关离子形成氢氧化物沉淀的范围如下：
“中和”步骤要调节溶液，最适宜的范围是 。
(2)“氧化”时，氧化时间对产品中的锰含量及溶液pH的影响如下图。最佳的氧化时间为 ；下列说法错误的是 。
A．前，主要发生的反应是下降较慢
B．，主要发生的反应是，下降较快
C．之后，趋于稳定，则已完全氧化
D．后，继续通入空气，可能将产品氧化生成及，使产品中锰含量下降
物质
离子
开始沉淀
完全沉淀
6.5
8.3
1.6
2.8
8.1
10.1
预处理操作
作用或目的分析
研磨、雾化
将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分
目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等
增大接触面积的方法：固体——粉碎、研磨；液体——喷洒；气体——用多孔分散器等
浸取(即浸出/溶解)
向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等
水浸
与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中
酸浸
在酸性溶液[如：用(浓)硫酸、盐酸等]中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程；酸还能溶解金属氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解等
碱浸
去油污，在碱性溶液中使两性化合物(Al2O3、ZnO等)溶解，溶解铝、二氧化硅等，不溶物通过过滤除去的过程
醇浸
提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物
浸出率
固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(工业上往往为了追求更多转化)
提高浸出率的措施：①将矿石研成粉末，提高接触面积；②搅拌，使反应更加充分
③增大反应物(酸、碱)的浓度； ④适当升温(加热)
灼烧(焙烧)
除去可燃性杂质或使原料初步转化
①除去硫、碳单质； ②有机物转化、除去有机物；
③高温下原料与空气中氧气反应；④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等
煅烧
改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cd(OH)2
Zn(OH)2
开始沉淀的pH
1.9
7.0
7.2
5.4
沉淀完全的pH
3.2
9.0
9.5
8.2
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
pH
5.2
3.2
9.7
9.2
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Cu(OH)2
5.6
6.7
Al(OH)3
3.8
4.7
离子
离子
开始沉淀时的pH
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
沉淀完全时的pH
/
3.2
4.7
/
物质
沸点/
55.7
34.6
42.4
365.8
一、条件控制——调溶液的pH
1.调pH除杂：控制溶液的pH使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀而被除去。
（1）原理：加入的物质能使溶液中的H+反应，降低了H+浓度，使溶液pH增大。
（2）pH调整范围：杂质离子沉淀完全时pH值～主要离子开始沉淀时pH（注意端值取）。
（3）调pH需要加入的物质：含主要阳离子（不引入新杂质即可）的难溶性氧化物、氢氧化物或碳酸盐，能与H+反应，使溶液pH增大；如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等类型物质。
（4）除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋：可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。（原因：加CuO等消耗溶液中的H+的，促进Fe3+的水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀析出）
（5）除去Cu2＋溶液中混有的Fe2＋：一般先加H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。
2.抑制某些离子的水解，防止产品混入杂质
像盐酸盐、硝酸盐溶液，通过结晶方法制备晶体或加热脱水结晶水合物制备相应的无水盐时。由于水解生成的盐酸或硝酸挥发，促使了金属离子水解（水解反应为吸热反应）导致产品不纯。
如：有MgCl2·6 H2O制无水氯化镁要在HCl气流中加热，否则MgCl2·6 H2O≜Mg(OH)2↓+2HCl↑+4H2O
3.控制反应的发生，增强物质的氧化性或还原性(增强MnO4-、NO3-的氧化性)。
4.调节离子的水解程度。
5.控制PH的目的的答题思路
（1）pH调小：抑制某离子水解，防治某离子沉淀
（2）pH调大：确保某离子完全沉淀，防止某物质溶解等
二、条件控制——调节温度
1.升高温度（加热）
①加快反应速率或溶解速率；
②促进平衡向某个（吸热）方向移动；如：促进水解生成沉淀
③除去受热不稳定的杂质，如H2O2、铵盐、硝酸盐、Ca(HCO3)2、KMnO4等物质
④使沸点相对较低或易升华的杂质气化。
2.降低温度
①防止某物质在高温时会挥发(或分解) ；
②使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向），从而提高产物的产率；
③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；
④降低晶体的溶解度，减少损失。
3.控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)
（1）温度太低：反应速率太慢或溶解速率太小
（2）温度过高：
①催化剂会失去活性，化学反应速率下降
②物质会分解：如铵盐、H2O2、NaHCO3、氨水等
③物质会挥发：如浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等
④物质易被氧化：如Na2SO3等
⑤物质易升华：如I2升华
4.答题方法与技巧
①若用到双氧水、氨水、铵盐、硝酸盐等易分解的物质，控温的目的是防止物质分解
②若题目中出现有机物和有机溶剂，控温的目的是防止其挥发
③若溶液中制备物质，常使用加热的方法加快反应速率
④煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气
⑤温度范围答题模板
a.温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。
b.温度不低于××℃的原因:加快反应速率或者对于吸热反应而言可使平衡正移，增加产率
氢氧化物
开始沉淀时的pH
7.6
1.6
4.0
完全沉淀时的pH
9.6
3.1
5.5
离子
开始沉淀时的pH
8.8
1.5
3.6
6.2~7.4
沉淀完全时的pH
/
3.2
4.7
/
物质
沸点/
136
127
57
180
化合物
1.过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法
（1）常压过滤
使用范围
分离难溶物和易溶物
仪器
铁架台、铁圈、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯
注意事项
一贴：滤纸紧贴漏斗；两低：滤纸边沿低于漏斗边沿，液体低于滤纸。三靠：玻璃棒紧靠三层滤纸处，烧杯紧靠玻璃棒，漏斗下端紧靠烧杯内壁。
过滤后所得的滤液仍然浑浊，需更换滤纸，重新过滤，直至溶液澄清透明为止 原因可能是：玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；过滤时液体高于滤纸边缘等
（2）减压过滤（抽滤）：加快过滤速度；减少晶体含有的水分。
（3）趁热过滤：减少过滤时间、保持过滤温度；
a.要滤渣（产品）：防止降温时析出××杂质，提高产品纯度；
b.要滤液（产品）：或防止降温过程中××析出产品而损耗；
2.蒸发结晶
（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响不大的物质(如NaCl)。
（2）实例： ①从NaCl溶液中获取NaCl晶体
a.方法：蒸发结晶 b.具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干。
②NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液
a.方法：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥 b.趁热过滤的目的：防止KNO3溶液因降温析出，影响NaCl的纯度
3.冷却结晶：
（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响大的物质(如KNO3)、带结晶水的物质（例CuSO4·5H2O）、受热易分解的物质（如铵盐、KMnO4）、易水解的物质（如FeCl3）。
（2）常考的“一系列操作”：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
（3）易水解的盐蒸发时的气氛：
如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解
4.重结晶：将晶体重复溶解、制成热饱和溶液、冷却结晶、再过滤、洗涤的过程。
5.蒸馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇或甘油。
图1 图2 图3
（1）仪器：铁架台、铁圈、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管（尾接管）、锥形瓶、碎瓷片
（2）冷凝管有直形、球形和蛇形冷凝管三种（图3），蒸馏只能用直形冷凝管，冷凝回流直形、球形和蛇形冷凝管均可使用，冷凝效果蛇形冷凝管最好。沸点较高的物质的冷却用空气冷凝即可。
（3）冷凝管的作用；图1蒸馏时起冷凝作用 图2反应发生器中起冷凝回流作用。
（4）步骤及操作注意事项：①温度计水银球位于支管处；②两种情况冷凝水都是从下口通入；③加碎瓷片防止暴沸
（5）减压蒸馏：减小压强，使液体沸点降低，防止（如双氧水、硝酸等）受热分解、挥发。
6、灼烧（硫酸铜结晶水测定、干燥）
（1）仪器：研钵、托盘天平、药匙、酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、干燥器
坩埚使用：必须用坩埚钳夹取，不可用手拿；灼烧碱性物质不可用瓷坩埚和石英坩埚；
（2）硫酸铜结晶水测定步骤：（四秤、两热两冷、一算）
①称量坩埚质量m1 ②称量坩埚及晶体m2 ③加热至白色 ④冷却称量 ⑤再加热 ⑥冷却再称量m3
研钵研磨有利于晶体失去结晶水；晶体必须放在坩埚内称量，以免造成误差；坩埚要放到干燥器中冷却。
硫酸铜晶体质量：m2-m1 ;无水硫酸铜质量：m3-m1
（3）如何证明晶体完全失去结晶水（已干燥）：加热，冷却后称量，再加热，冷却后称量，至两次称量质量差不超过0.1g或连续两次称量质量不变
（4）如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2：
在干燥的HCl气流中加热，干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽
7.萃取与反萃取
（1）萃取：利用溶质在互不相溶的两种溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法叫萃取。分液：分液是把两种不相混溶的液体进行分离的操作。
仪器：
铁架台、铁圈、烧杯、分液漏斗
萃取剂选择的原则
两种溶剂互不混溶；溶质在两种溶剂中的溶解度相差很大；溶质和萃取剂不发生化学反应。
注意事项
①分液漏斗使用之前必须检漏②放液时,打开分液漏斗上端塞子，或使塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔对齐；使使内外空气相通，保证下层液体顺利流下③下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从上口倒出；
（2)反萃取：在溶剂萃取分离过程中，当完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施，往往需要将目标产物转移到水相。这种调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的萃取操作称为反萃取，可看作是萃取的逆过程。
如：用反萃取法从碘的CCl4溶液提取碘单质
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
C(OH)2
C(OH)3
Al(OH)3
Ni(OH)2
开始沉淀pH
2.2
7.4
7.6
0.1
4.0
7.6
完全沉淀pH
3.2
8.9
9.2
1.1
5.2
9.2
物质
金属离子
开始沉淀的
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全的
3.2
4.7
11.1
13.8
1．书写思路
首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型：
(1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律；
(2)元素化合价有变化则为氧化还原反应，既遵循质量守恒定律，又遵循得失电子守恒规律。
2．流程中陌生的氧化还原反应的书写流程
(1)首先根据题给材料中的信息确定氧化剂(或还原剂)与还原产物(或氧化产物)，结合已学知识根据加入的还原剂(或氧化剂)判断氧化产物(或还原产物)。
(2)根据得失电子守恒配平氧化还原反应。
(3)根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充H＋、OH－或H2O等。
(4)根据质量守恒配平反应方程式。
金属离子
开始沉淀
1.9
7.0
11.9
8.1
完全沉淀
3.2
9.0
13.9
10.1
沉淀物
开始沉淀
2.7
7.6
4.0
7.6
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
5.2
9.2
9.8
离子
开始沉淀pH
完全沉淀pH
Fe2+
6.3
8.3
Fe3+
1.6
3.1
化学式
Sn(OH)4(或SnO2·2H2O)
Fe(OH)3
Cu(OH)2
溶度积
1.0×10-56
4×10-38
2.5×10-20
离子
一、工艺流程题中有关Ksp的计算的类型
类型① 已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度
饱和溶液时的物质的量浓度与Ksp的关系
应用：比较溶解度的大小
1:1型
1:2型或2：1型
1:3型或3:1型
类型② 已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度
类型③ 根据溶度积规则判断沉淀是否生成
类型④ 沉淀溶解平衡中的除杂和提纯
类型⑤ 沉淀溶解平衡中沉淀转化的计算
类型⑥ Ksp与水解常数的关系
1．化工流程中Ksp有关计算的常考角度
金属离子
Fe2+
Fe3+
Cu2+
Mn2+
开始沉淀
7.5
2.7
5.6
8.3
完全沉淀
9.0
3.7
6.7
9.8
溶液pH
<1.0
1.0~4.0
4.0~6.0
6.0~8.5
8.5~13.0
>13.0
钒元素存在形式
VO
V2O5
多矾酸根
VO
多矾酸根
VO
备注
多矾酸盐在水中溶解度较小
难溶电解质
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
2.3
6.8
3.5
7.2
完全沉淀的pH
3.2
8.3
4.6
9.1
开始沉淀
完全沉淀
6.5
8.3
1.6
2.8
8.1
10.1
试剂加入的作用与循环物质的确定
1.初步判断试剂加入目的及分析试剂的作用
（1）看反应目的：分析加入试剂后化学反应实现的目的。
（2）看试剂性质：分析加入试剂本身的性质（物质类别、所含元素化合价、周期表中的位置）。
（3）看生成物：分析反应前后的物质组成的变化。
（4）看可能信息：综合利用流程信息和体重设问提供的信息。
2.工艺流程中循环物质的确定
(1)循环物质的确定
①从流程图上看：箭头回头。
②从物质的转化上看：在流程中加入的物质，后续步骤中又会产生(在滤渣或滤液中寻找)。
优点：提高利用率、降低成本、保护环境、减少污染等
(2)副产品的判断
①从流程图上看：支线产品。②从制备的目的上判断：不是主产品。
(3)滤渣成分的确定
①过量的反应物。②原料中不参与反应的物质。③由原料转化的生成物。④由杂质转化的沉淀物。
物质
开始沉淀时的
1.6
3.2
5.2
完全沉淀时的
3.1
4.7
6.7
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
1.9
3.4
6.4
7.0
完全沉淀的pH
3.2
4.7
7.6
9.0
金属离子
Fe3+
Al3+
Mg2+
Ca2+
开始沉淀的pH
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全(c=1.0×10-5ml·L-1)的pH
3.2
4.7
11.0
13.8
物质
沸点/
136
127
57
180
物质
分压
化合物
物质
一、图像题类型
1.单一曲线型 2.多重曲线型
解决图像题的基本思路：
（1）会识图：一看面、二看线、三看点（弄清纵、横坐标的含义；弄清起点、拐点、终点的含义；看清曲线的变化趋势）。
（2）会析数：分析数据、图像中隐含的信息，弄清各数据的含义及变化规律，将数据和图像信息加工成化学语言，同时联系化学概念、化学原理等理论知识进行分析解答。
二、表格题类型
解决表格题的关键
（1）理解表格中各个列项中文字、数字信息点的意义，巧妙地将表格语言转换成化学语言。
（2）理顺表格中数据间的变化趋势，联系相关的化学知识，寻找其中的变化规律，快速准确地解决问题。
三、图表信息试题的问题解决的方法归纳：
应用分析归纳的方法，得出表格数据中蕴涵的具有本质性的规律：
应用观察方法，准确理解图示中纵横轴代表的含义，并能结合化学知识分析判断曲线的走向趋势及起点、拐点、水平线含义；
注意信息的情景化：理解所给信息作什么用？
注意信息与基础知识间的有机联系
四、解沉淀溶解平衡图像题三步骤
第一步：明确图像中纵、横坐标的含义。
纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
第二步：理解图像中线上点、线外点的含义。
（1）曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc=Ksp。在
温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲
线上变化，不会出现在曲线以外。
（2）曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc>Ksp。
（3）曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Qc
（1）溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：
①原溶液不饱和时，离子浓度都增大；
②原溶液饱和时，离子浓度都不变。
（2）溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。
4
5
6
7
8
9
沉淀率%
23.7
79.3
98.7
95.4
46.3
19.5
温度/℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/g
LiOH
11.9
12.4
13.2
14.6
16.6
19.1
1.54
1.33
1.17
1.01
0.85
0.72
金属离子
开始沉淀的
1.5
3.0
8.9
6.0
8.1
完全沉淀的
2.8
4.7
10.9
8.0
10.1
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