高三化學(xué)二輪題型突破1化學(xué)工藝流程題講義

騰八中2024屆二輪題型突破專題一：化學(xué)工藝流程題一.同學(xué)們應(yīng)該具備的思維和能力1、學(xué)科思維：元素化合物知識守恒思想綠色化學(xué)理念2、工程思維：（1）了解?？蓟ばg(shù)語的含義（煅燒、研磨、浸泡、霧化等）（2）了解經(jīng)濟(jì)因素（物料價格、能耗）在實際生產(chǎn)中的重要意義（3）知道嚴(yán)苛條件（高溫高壓）帶來的設(shè)備的復(fù)雜性3、表達(dá)能力：（1）準(zhǔn)確表達(dá)一些操作術(shù)語（過濾；萃??；蒸餾；溶液中析出固體操作：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥）（2）準(zhǔn)確表述“步驟”“目的”“作用”等問題（3）完整表達(dá)反應(yīng)條件的選擇（多角度）二、認(rèn)識工業(yè)流程題——工藝流程圖結(jié)構(gòu)圖解工藝流程題工藝流程題答題策略：“粗讀題干，挖掘圖示→攜帶問題，精讀信息→跳躍思維，規(guī)范答題先看題頭：固定模式的題先做，巧用解題模型解決問題再看流程：利用分段式處理流程，弄清流程的目的氧化后調(diào)pH除雜、控制溫度等氧化后調(diào)pH除雜、控制溫度等原料循環(huán)使用原料循環(huán)使用提高利用率工藝流程題工藝流程題答題策略：“粗讀題干，挖掘圖示→攜帶問題，精讀信息→跳躍思維，規(guī)范答題先看題頭：固定模式的題先做，巧用解題模型解決問題再看流程：利用分段式處理流程，弄清流程的目的三、工藝流程題常涉及的知識點1、基礎(chǔ)化學(xué)概念（電子式、化合價、物質(zhì)分類、反應(yīng)類型、原子軌道排布式（或圖）、分子空間結(jié)構(gòu)及雜化類型、元素位置及原子結(jié)構(gòu)）(2)原料預(yù)處理方法(煅燒、研磨、浸泡等)(3)氧化還原反應(yīng)基本概念與應(yīng)用、計算判斷某離子沉淀完全時是否有其它沉淀恰好沉淀時的pH沉淀完全時的pH(4)流程中物質(zhì)組成推斷判斷某離子沉淀完全時是否有其它沉淀恰好沉淀時的pH沉淀完全時的pHKsp1(6)化學(xué)實驗操作（如除雜、分離、提純、檢驗等）Ksp1由題目信息求出兩種沉淀共同存在離子的濃度(7)工藝條件的優(yōu)化與選擇——Ksp計算——————由題目信息求出兩種沉淀共同存在離子的濃度Ksp2(8)

電化學(xué)原理應(yīng)用——電極反應(yīng)及計算Ksp2求出Q，在與Ksp2對比，Q>Ksp有沉淀生成(9)晶體分析求出Q，在與Ksp2對比，Q>Ksp有沉淀生成四、核心提煉考向探究(一)．原料預(yù)處理的常用方法方法目的研磨、粉碎霧化SiO2SiO2不溶，硫酸有Ca2+會出現(xiàn)CaSO4沉淀水浸與水接觸反應(yīng)或溶解酸浸與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去。一般堿、金屬氧化物、鹽（生成新酸新鹽）、金屬單質(zhì)及信息給予物質(zhì)反應(yīng)堿浸除去油污，溶解酸性氧化物、兩性物質(zhì)（氧化鋁、鋁、氫氧化鋁）灼燒（煅燒，焙燒）不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)為容易提取的物質(zhì)；其他礦轉(zhuǎn)化為氧化物；除去有機(jī)物；除去不穩(wěn)定的雜質(zhì)（分解、氧化）；高溫原料與空氣中的氧氣反應(yīng)提高浸出率的措施:①.加熱或提高反應(yīng)溫度；②將塊狀固體粉碎；③適當(dāng)增大**溶液的濃度；④充分?jǐn)嚢?；⑤延長反應(yīng)時間（二）產(chǎn)品分離提純1、過濾（1）儀器：鐵架臺、鐵圈、漏斗、濾紙、玻璃棒、燒杯（2）在進(jìn)行沉淀的實驗時，如何認(rèn)定沉淀已經(jīng)完全？表達(dá)一：靜置，待沉淀沉積后，往上層清夜中繼續(xù)滴加××試劑，若不產(chǎn)生沉淀證明沉淀完全；表達(dá)二：過濾，取濾液少許于試管中，滴加××試劑，若不產(chǎn)生沉淀證明沉淀完全。（3）沉淀洗滌：目的通常是為除去水溶性雜質(zhì)在過濾器上洗滌沉淀的操作是沿玻璃棒向漏斗里注入水，使水面沒過沉淀，待水濾出后，重復(fù)操作23次。（4）冰水洗滌：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗（5）乙醇洗滌：①降低被洗滌物質(zhì)的溶解度，減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗；②加快晶體的干燥。（6）怎么證明沉淀洗滌干凈？取最后一次洗滌液少許，滴加沉淀劑（氯離子用硝酸酸化的硝酸銀溶液、硫酸根用硝酸酸化的硝酸鋇等）振蕩，若無沉淀，說明已經(jīng)洗滌干凈（7）過濾后所得的濾液仍然渾濁，原因可能是什么？玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導(dǎo)致濾紙破損；過濾時液體高于濾紙邊緣等（8）減壓過濾（抽濾）：加快過濾速度；減少晶體含有的水分。（9）趁熱過濾：減少過濾時間、保持過濾溫度；防止××雜質(zhì)析出，提高產(chǎn)品純度；或防止降溫過程中××析出而損耗；（10）過濾操作中一貼，兩低，三靠是什么？一貼：濾紙緊貼漏斗；兩低：濾紙邊沿低于漏斗邊沿，液體低于濾紙。三靠：玻璃棒緊靠三層濾紙?zhí)?，燒杯緊靠玻璃棒，漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁。2、蒸餾圖1圖2圖3（1）儀器：鐵架臺、鐵圈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、牛角管（接液管）、錐形瓶、碎瓷片（2）冷凝管有直形、球形和蛇形冷凝管三種（圖3），蒸餾只能用直形冷凝管，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。沸點較高的物質(zhì)的冷卻用空氣冷凝即可。（3）冷凝管的作用；圖1蒸餾時起冷凝作用圖2反應(yīng)發(fā)生器中起冷凝回流作用。（4）步驟及操作注意事項：（5）減壓蒸餾：減小壓強(qiáng)，使液體沸點降低，防止（如雙氧水、硝酸等）受熱分解、揮發(fā)。3、蒸發(fā)結(jié)晶（1）儀器：鐵架臺、鐵圈、蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈（2）從濾液中提取晶體的操作：①蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥②蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥③減壓（小心）蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥：（3）如何進(jìn)行結(jié)晶蒸發(fā)操作？將溶液轉(zhuǎn)移到蒸發(fā)皿中加熱，并用玻璃棒不斷攪拌，待有大量晶體出現(xiàn)（出現(xiàn)晶膜）時停止加熱，利用余熱蒸干剩余水分。注意：，防止由于局部溫度過高，造成液滴飛濺。（4）產(chǎn)品進(jìn)一步提純的操作：重結(jié)晶（5）在氯化氫氣流中蒸發(fā)：抑制某離子水解4、灼燒（硫酸銅結(jié)晶水測定、干燥）（1）儀器：研缽、托盤天平、藥匙、酒精燈、三腳架、泥三角、坩堝、坩堝鉗、干燥器坩堝使用：必須用坩堝鉗夾取，不可用手拿；灼燒堿性物質(zhì)不可用瓷坩堝和石英坩堝；（2）硫酸銅結(jié)晶水測定步驟：（四秤、兩熱兩冷、一算）①稱量坩堝質(zhì)量m1②稱量坩堝及晶體m2③加熱至白④冷卻稱量⑤再加熱⑥冷卻再稱量m3研缽研磨有利于晶體失去結(jié)晶水；晶體必須放在坩堝內(nèi)稱量，以免造成誤差；坩堝要放到干燥器中冷卻。硫酸銅晶體質(zhì)量：m2m1;無水硫酸銅質(zhì)量：m3m1（3）如何證明晶體完全失去結(jié)晶水（已干燥）：加熱，冷卻后稱量，再加熱，冷卻后稱量，至兩次稱量質(zhì)量差不超過0.1g（4）如何從MgCl2·6H2O中得到無水MgCl2：在干燥的HCl氣流中加熱，干燥的HCl氣流中抑制了MgCl2的水解，且?guī)ё進(jìn)gCl2·6H2O受熱產(chǎn)生的水汽5、萃取和分液（1）定義：①萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的兩種溶劑里溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液里提取出來的方法叫萃取。②分液：分液是把兩種不相混溶的液體進(jìn)行分離的操作。（2）萃取劑選擇的原則：兩種溶劑互不混溶；溶質(zhì)在兩種溶劑中的溶解度相差很大；溶質(zhì)和萃取劑不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。（3）儀器：鐵架臺、鐵圈、燒杯、分液漏斗（4）操作：在混合液中加入萃取劑，蓋上塞子，用右手壓住分液漏斗口部塞子，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來用力振蕩，并不時旋開活塞放氣；把分液漏斗放在鐵架臺上靜置片刻，待液體分層后先打開分液漏斗上端塞子，再打開活塞，使下層液體流入燒杯，待下層液體流完，立即關(guān)閉活塞，將上層液體從分液漏斗的上口倒出。（5）注意事項：①下層液體從分液漏斗下口放出，上層液體從上口倒出；②下層液體流完后及時關(guān)閉活塞，防止上層液體從下口流出；③分液漏斗下端管口要緊貼燒杯內(nèi)壁。④打開分液漏斗上端塞子，使內(nèi)外空氣相通，保證下層液體順利流下。（6）反萃取是用反萃取劑使被萃取物從負(fù)載有機(jī)相返回水相的過程。為萃取的逆過程。例如萃取了硝酸鈾酰的有機(jī)相，可以用稀硝酸、水或者碳酸鈉水溶液作為反萃(取)劑，把鈾反萃(取)到水相中。反萃取時所使用的水相溶液稱為反萃(取)劑。常用的反萃取劑主要有無機(jī)酸如H2SO4、HNO3、HCl及無機(jī)堿如NaOH、氨水、Na2CO3等。反萃取劑作用：主要起破壞有機(jī)相中被萃組分結(jié)構(gòu)的作用，使被萃組分生成易溶于水的化合物，或生成既不溶于水也不溶于有機(jī)相的沉淀。有機(jī)相：反萃后經(jīng)洗滌不含或少含萃合物的有機(jī)相稱再生有機(jī)相，繼續(xù)循環(huán)使用。（三）、條件控制1、控制pH值：（1）控制pH的目的：①調(diào)節(jié)pH中和酸或者堿；②抑制某離子水解，防止損耗；③提高pH促進(jìn)某金屬離子水解，使其形成氫氧化物沉淀，便于過濾而除去。④防止發(fā)生副反應(yīng)；⑤降低pH促進(jìn)SiO3、AlO2離子水解，使其形成氫氧化物沉淀，便于過濾而除去。等。（2）控制pH的方法：加酸、堿、金屬氧化物、通CO2等如：調(diào)pH值使得Cu2+（）中的Fe3+（）沉淀，①pH值范圍是：。②原因：調(diào)節(jié)溶液的pH值至，使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不會引入新雜質(zhì)③如調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：能與H＋反應(yīng)，增大溶液pH值；不引入新雜質(zhì)。④可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。⑤加CuO原因：加CuO消耗溶液中的H+的，提高溶液pH，促進(jìn)Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出。2、溫度控制：（1）控制溫度的目的：控制溫度的目的從三個大方面考慮：①物質(zhì)性質(zhì)方面：熔沸點、揮發(fā)性、溶解度、穩(wěn)定性等方面。如：防止溫度過高**揮發(fā)或分解（雙氧水、硝酸、碳酸氫銨等）防止溫度過高**產(chǎn)品溶解損耗防止溫度過低**（雜質(zhì)）結(jié)晶析出，影響產(chǎn)品純度。防止溫度過低使引起××液體凝固，堵塞導(dǎo)管等加熱是為了使**雜質(zhì)分解（氣化）而除去加熱是為了驅(qū)趕出溶解在水中的**氣體，。冷卻是為了使**產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離；②化學(xué)反應(yīng)方面：反應(yīng)的方向（副反應(yīng)）、速率（包括催化劑活性）、限度等方面如：防止溫度過高導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生，影響反應(yīng)物利用率和產(chǎn)品純度防止溫度過高（低）導(dǎo)致催化劑的活性降低；防止溫度過高導(dǎo)致平衡逆向移動，降低產(chǎn)率。防止溫度過低反應(yīng)速率慢，生產(chǎn)效率降低；或平衡逆向移動，降低產(chǎn)率。。加熱的目的是促進(jìn)Fe3+水解（防止形成膠體），聚沉后利于過濾分離加熱的目的是加快反應(yīng)速率或溶解速率；促進(jìn)平衡向吸熱方向移動；③生產(chǎn)效益、安全方面：如：降溫或減壓可以減少能源消耗，降低對設(shè)備的要求，節(jié)約成本。防止溫度過高反應(yīng)過于劇烈，發(fā)生危險。其他：如煮沸：除去溶解在溶液中的氣體，（如氧氣，防止產(chǎn)品被氧化）；促進(jìn)水解（防止形成膠體），聚沉后利于過濾分離（2）控制溫度的方法①加熱方式：直火加熱、小火加熱、酒精噴燈加熱、墊石棉網(wǎng)加熱、電熱套加熱、水浴加熱、油浴加熱、加熱煮沸等水浴加熱適用于加熱溫度不超過100℃時，其優(yōu)點：受熱均勻，便于控制溫度。②冷卻的方式：空氣冷凝、冷凝管冷凝、冰水冷卻等③通過溫度計進(jìn)行控制：溫度計水銀球位置（反應(yīng)物中、水浴中、蒸餾燒瓶支管口附近等）④通過壓強(qiáng)進(jìn)行控制：減壓蒸發(fā)（蒸餾）⑤通過加料方式進(jìn)行控制：緩慢滴加、應(yīng)間歇性緩慢加入如：防止溫度過高采取的措施是小火小心加熱、水浴加熱（100℃以下）、減壓蒸發(fā)、緩慢滴加藥品、間歇性緩慢加入反應(yīng)物、使用溫度計控制溫度等。3、反應(yīng)物用量、濃度及加料方式控制（1）反應(yīng)物用量或濃度的控制的目的：①控制產(chǎn)物②控制反應(yīng)速率③控制反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品產(chǎn)率④控制環(huán)境溫度⑤抑制（促進(jìn)）離子的水解⑥降低生產(chǎn)成本如：酸浸時酸過量的目的：為了提高礦石中某金屬元素的浸取率；抑制**離子的水解等。如：對有多種反應(yīng)物的體系，增大便宜、易得的反應(yīng)物的濃度目的是：提高其他物質(zhì)的利用率，使反應(yīng)充分進(jìn)行；降低生產(chǎn)成本等。如：增大濃度可以加快反應(yīng)速率，使平衡發(fā)生移動等。（應(yīng)結(jié)合具體問題進(jìn)行具體分析）。（2）控制加料的方法：逆向接觸、加料順序、緩慢加料、間歇性加料等。緩慢加料的目的：使反應(yīng)更充分；防止反應(yīng)速率太快；防止升溫太快；控制反應(yīng)體系的pH；防止藥品添加過量，發(fā)生副反應(yīng)等。4、氧化控制：加氧化劑的目的：氧化某物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為易于被除去（沉淀）的離子。如除去Cu2+中的Fe2+加雙氧水的目的：將Fe2+氧化為Fe3+，便于形成氫氧化鐵沉淀而除去。（四）、產(chǎn)品收集：過濾、結(jié)晶、蒸餾等（五）、循環(huán)使用：提高原料利用率，降低生產(chǎn)成本；減少污染，保護(hù)環(huán)境等。工藝流程中加入試劑的作用和循環(huán)物質(zhì)的確定1.判斷加入試劑及分析試劑作用的基本思路（1）看反應(yīng)目的：分析加入試劑后化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)的目的（2）看試劑性質(zhì)：分析加入試劑本身的性質(zhì)（物質(zhì)類別、所含元素化合價、周期表中的位置）（3）看生成物：分析反應(yīng)前后的物質(zhì)組成的變化（4）看可能信息：綜合利用流程信息和體重設(shè)問提供的信息2.工藝流程中物質(zhì)確定(1)循環(huán)物質(zhì)的確定①從流程圖上看：箭頭回頭。②從物質(zhì)的轉(zhuǎn)化上看：在流程中加入的物質(zhì)，后續(xù)步驟中又會產(chǎn)生(在濾渣或濾液中尋找)。優(yōu)點：提高利用率、降低成本、保護(hù)環(huán)境、減少污染等(2)副產(chǎn)品的判斷①從流程圖上看：支線產(chǎn)品。②從制備的目的上判斷：不是主產(chǎn)品。(3)濾渣成分的確定①過量的反應(yīng)物。②原料中不參與反應(yīng)的物質(zhì)。③由原料轉(zhuǎn)化的生成物。④由雜質(zhì)轉(zhuǎn)化的沉淀物。（六）常見實驗操作“目的或原因”分析目的或原因答題模板沉淀水洗的目的除去××(可溶于水)雜質(zhì)沉淀用乙醇洗滌的目的a.減小固體的溶解度；b.除去固體表面吸附的雜質(zhì)；c.乙醇揮發(fā)帶走水分，使固體快速干燥冷凝回流的作用及目的防止××蒸氣逸出脫離反應(yīng)體系，提高××物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率控制溶液pH的目的防止××離子水解；防止××離子沉淀；確?！痢岭x子沉淀完全；防止××溶解等；促進(jìn)/抑制××氣體吸收/逸出加過量A試劑的原因使B物質(zhì)反應(yīng)完全(或提高B物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率)等溫度不高于××℃的原因溫度過高××物質(zhì)分解(如H2O2、NH3·H2O、濃硝酸、NH4HCO3等)或××物質(zhì)揮發(fā)(如濃硝酸、濃鹽酸)或××物質(zhì)氧化(如Na2SO3等)或促進(jìn)××物質(zhì)水解(如AlCl3、FeCl3等)減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))的原因減小壓強(qiáng)，使液體沸點降低，防止××物質(zhì)受熱分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍抑制××離子的水解(如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時需在HCl氣流中進(jìn)行；加熱MgCl2·6H2O得MgCl2時需在HCl氣流中進(jìn)行等)配制某溶液前先煮沸水的原因除去溶解在水中的氧氣，防止××物質(zhì)被氧化反應(yīng)容器中和大氣相通的玻璃管的作用指示容器中壓強(qiáng)大小，避免反應(yīng)容器中壓強(qiáng)過大五、考點突破考點1、陌生物質(zhì)中元素化合價的判斷(1)、[河北2022節(jié)選]沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合價為____(2）[湖北2021節(jié)選]鎵(Ga)和銦(In)位于元素周期表第三主族,CuIn0.5Ga0.5Se2[已知硒(Se)與硫為同族元素]中Cu的化合價為_____(3)（2021·廣東卷）(1)“焙燒”中，有Na2MoO4生成，其中Mo元素的化合價為_______。(4)[2019·新課標(biāo)Ⅲ]層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合價分別為+2、+3、+4。當(dāng)x=y=時，z=___________。(5)[全國卷Ⅰ2017節(jié)選]Li2Ti5O15中Ti的化合價為+4，其中過氧鍵的數(shù)目為__________.考點2：核心反應(yīng)方程式的書寫【方法與技巧】類型一、陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書寫1．書寫關(guān)鍵——識記常見氧化劑、還原劑及產(chǎn)物預(yù)測(1)常見的氧化劑及還原產(chǎn)物預(yù)測氧化劑KMnO4(酸性)K2Cr2O7(酸性)濃硝酸稀硝酸H2O2X2(鹵素)NaClO(或ClO－)KClO3Fe3＋PbO2對應(yīng)還原產(chǎn)物Mn2＋Cr3＋NO2NOH2OX－Cl－Cl－Fe2＋Pb2＋(2)常見的還原劑及氧化產(chǎn)物預(yù)測還原劑Fe2＋SO2(H2SO3)SOeq\o\al(2－,3)S2Oeq\o\al(2－,3)S2－(H2S)H2C2O4H2O2I－(HI)CONH3對應(yīng)氧化產(chǎn)物Fe3＋SOeq\o\al(2－,4)SOeq\o\al(2－,4)SOeq\o\al(2－,4)SCO2O2I2CO2N2或NO2．書寫方法(1)第一步：根據(jù)題干信息或流程圖的入口和出口，判斷出反應(yīng)物和生成物(2)第二步：得失電子守恒(3)第三步：依據(jù)電荷守恒，若反應(yīng)是在水溶液中進(jìn)行，一般在方程式左邊或右邊補(bǔ)充H＋、OH－第四步加H2O電極反應(yīng)也適用類型二、陌生非氧化還原反應(yīng)方程式的書寫運用“證據(jù)推理符號”思路，書寫新情境化學(xué)方程式的基本思路為：“讀取”流程中的有效信息(證據(jù))，找出主要的反應(yīng)物和生成物(推理)，再依據(jù)質(zhì)量守恒定律和電荷守恒規(guī)律寫出反應(yīng)的化學(xué)(離子)方程式，書寫步驟如下：(1)第一步：分析流程圖的入口和出口，確定反應(yīng)物與生成物，有些生成物可依據(jù)物質(zhì)類別的通性及反應(yīng)規(guī)律判斷出(2)第二步：初步表示出反應(yīng)過程：反應(yīng)I＋反應(yīng)II生成物I＋生成物II(3)第三步：依據(jù)電荷守恒或原子守恒，補(bǔ)齊缺失物質(zhì)并將方程式配平練習(xí)：(1)[2016年Ⅲ卷T28節(jié)選]“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+，反應(yīng)的離子方程式為_________________，[2020·新課標(biāo)Ⅰ]“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被MnO2氧化成VO2+，寫出VO+轉(zhuǎn)化為VO2+反應(yīng)的離子方程式_____________________________。(2)[2017·全國Ⅰ卷T27節(jié)選]Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如下：“酸浸”后，鈦主要以形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式__________________________寫出“高溫煅燒②”中由制備的化學(xué)方程式___[2017年Ⅲ卷T27節(jié)選]步驟①的主要反應(yīng)為：FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反應(yīng)配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的系數(shù)比為______。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是________。[2018年Ⅰ卷T27節(jié)選]生產(chǎn)Na2S2O5，通常是由NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過程的化學(xué)方程式___________________________________。制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應(yīng)式為____________________________。電解后，______室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水，可得到Na2S2O5。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00mL葡萄酒樣品，用0.01000mol·L?1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點，消耗10.00mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________（5）（2018年Ⅱ卷T28節(jié)選）我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家，一種以閃鋅礦（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì)）為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：①焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。②濾渣1的主要成分除SiO2外還有___________；氧化除雜工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧氣，其后果是________________。③溶液中的Cd2+可用鋅粉除去，還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為_________________。④電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，陰極的電極反應(yīng)式為______________；沉積鋅后的電解液可返回_______工序繼續(xù)使用。（6）[2019·新課標(biāo)Ⅰ]硼酸（H3BO3）是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：回答下列問題：①在95℃“溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。②“濾渣1”的主要成分有_________。為檢驗“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+離子，可選用的化學(xué)試劑是_________。③在“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的離子方程式為___________________________________，母液經(jīng)加熱后可返回___________工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是_________。[2019·新課標(biāo)Ⅱ]立德粉ZnS·BaSO4（也稱鋅鋇白），是一種常用白色顏料。以重晶石（BaSO4）為原料，可按如下工藝生產(chǎn)立德粉：①在回轉(zhuǎn)爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇，該過程的化學(xué)方程式為______________________?；剞D(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體，生產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO2和一種清潔能源氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。②沉淀器中反應(yīng)的離子方程式為______________________。（8）[2019·新課標(biāo)Ⅲ]高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦（還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制備，工藝如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：①“濾渣1”含有S和_____；寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________。②“氧化”中添加適量的MnO2的作用是________________________。③寫出“沉錳”的離子方程式___________________________________________________。(9)[2021·全國乙卷]“焙燒”中，TiO2、SiO2幾乎不發(fā)生反應(yīng)，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的硫酸鹽，寫出Al2O3轉(zhuǎn)化為NH4Al(SO4)2的化學(xué)方程式___________________________________?！八崛堋焙螅瑢⑷芤哼m當(dāng)稀釋并加熱，TiO2+水解析出TiO2.xH2O沉淀，該反應(yīng)的離子方程式是________________________________________________________________。（10）（2020·新課標(biāo)Ⅲ）硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式_________________________。(11)（2022·全國甲卷）硫酸鋅(ZnSO4)是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnCO3，雜質(zhì)為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下：(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為__________________________。為了提高鋅的浸取效果，可采取的措施有___________、_______________。(4)向的濾液①中分批加入適量溶液充分反應(yīng)后過濾，濾渣②中有，該步反應(yīng)的離子方程式為_____________________________?？键c2：核心反應(yīng)方程式的書寫答案（1）V2O5＋2H＋=2VO2＋＋H2O;（2）FeTiO3+4H++4Cl?=Fe2++TiOCl42?+2H2O2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑(3)2：7陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應(yīng)（4）2NaHSO3Na2S2O5+H2O2H2O－4e－4H++O2↑ aS2O52?+2I2+3H2O2SO42?+4I－+6H+（5）①ZnS+O2ZnO+SO2②PbSO4調(diào)節(jié)溶液的pH 無法除去雜質(zhì)Fe2+③Zn+Cd2+Zn2++Cd④（4）Zn2++2e－Zn 溶浸（6）①NH4HCO3+NH3(NH4)2CO3②SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN③2Mg2++3+2H2OMg(OH)2·MgCO3↓+2（或2Mg2++2+H2OMg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑）（7）①BaSO4+4C==BaS+4CO↑ CO+H2O==CO2+H2③S2?+Ba2++Zn2++==BaSO4·ZnS↓（8）SiO2（不溶性硅酸鹽）MnO2+MnS+2H2SO4==2MnSO4+S+2H2O將Fe2+氧化為Fe3+Mn2++2HCO3==MnCO3↓+CO2↑+H2O(9)（10）2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O【11】(1)ZnCO3ZnO+CO2↑

將焙燒后的產(chǎn)物碾碎，增大接觸面積

增大硫酸的濃度等3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+考點3：原料預(yù)處理的常用方法提高浸出率的措施：①將礦石研成粉末，提高接觸面積；②攪拌，使反應(yīng)更加充分③增大反應(yīng)物(酸、堿)的濃度；④適當(dāng)升溫(加熱)提高反應(yīng)速率的措施練習(xí)：1、（2021·湖南卷）Ce2(CO3)3可用于催化劑載體及功能材料的制備。天然獨居石中，鈰(Ce)主要以CePO4形式存在，還含有SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaF2等物質(zhì)。以獨居石為原料制備Ce2(CO3)3.nH2O的工藝流程如下：為提高“水浸”效率，可采取的措施有__________________________________________(至少寫兩條)；練習(xí)2：（2020·山東卷）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：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______________________________________。練習(xí)3.（2020·新課標(biāo)Ⅰ）“酸浸氧化”需要加熱，其原因是______________________________________。練習(xí)4.（2020·江蘇卷）酸浸：用一定濃度的H2SO4溶液浸取鐵泥中的鐵元素。若其他條件不變，實驗中采取下列措施能提高鐵元素浸出率的有___________(填序號)。A．適當(dāng)升高酸浸溫度B．適當(dāng)加快攪拌速度C．適當(dāng)縮短酸浸時間考點4轉(zhuǎn)化過程中反應(yīng)條件的控制方法1．控制溶液的酸堿性(pH)(1)控制反應(yīng)的發(fā)生，增強(qiáng)物質(zhì)的氧化性或還原性(增強(qiáng)MnO4、NO3的氧化性)，調(diào)節(jié)離子的水解程度(2)控制溶液的pH值使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀而被除去(3)抑制某些離子的水解，防止產(chǎn)品混入雜質(zhì)：如：MgCl2·6H2O制無水MgCl2要在HCl氣流中加熱2、工業(yè)生產(chǎn)中Fe2+、Fe3+的去除方法：先將Fe2+氧化為Fe3+再調(diào)pH。3、溫度控制的類型及其目的水浴加熱4、使用保護(hù)氣：(1)隔絕空氣(主要是O2、H2O)(2)抑制弱離子的水解(如HCl氛圍)考點訓(xùn)練：1、氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl微溶于水，不溶于稀酸，可溶于Cl－濃度較大的體系，在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝流程如下：溶解步驟的溫度應(yīng)控制在60～70℃，原因是_____________________________________________2．下圖為某化工企業(yè)生產(chǎn)流程示意圖：(1)③中發(fā)生置換反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________________；③中通入氬氣的作用是：_________________________________________________(2)從MgCl2溶液中獲取無水MgCl2的方法是___________________________________________3．一種磁性材料的磨削廢料的主要成分是鐵鎳合金(含鎳質(zhì)量分?jǐn)?shù)約21%)，還含有銅、鈣、鎂、硅的氧化物。由該廢料制備氫氧化鎳，工藝流程如下：“除鐵”時H2O2的作用是______________，加入碳酸鈉的目的是______________________________硝酸銅晶體[Cu(NO3)2·6H2O]，是一種重要的化工原料，常用于農(nóng)藥、鍍銅、搪瓷等工業(yè)。以輝銅礦(主要成分為Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制備硝酸銅晶體的某工藝如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：調(diào)節(jié)溶液pH時選用的物質(zhì)a可以是___________，幾種金屬離子沉淀的pH范圍如圖2所示，“調(diào)pH”時應(yīng)將溶液pH調(diào)至________～________5、利用廢鎳電池的金屬電極芯(主要成分為Co、Ni，還含少量Fe、Al等)生產(chǎn)醋酸鈷晶體、硫酸鎳晶體的工藝流程如下。已知：部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Co(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2開始沉淀pH2.27.47.60.14.07.6完全沉淀pH3.28.99.21.15.29.2沉淀A的主要成分是Fe(OH)3、____________，“浸出液”調(diào)節(jié)pH的范圍為________，調(diào)節(jié)pH選用的試劑可以是________(填字母)a．鐵b．氨水c．碳酸鈉溶液d．稀硫酸6．無色透明的鋯石(主要成分為ZrSiO4)酷似鉆石，是很好的鉆石代用品。鋯石又稱鋯英石，常含有鐵、鋁、銅的氧化物雜質(zhì)。工業(yè)上一種以鋯英石為原料制備ZrO2的工藝流程如圖所示：已知：ⅰ.Zr在化合物中通常顯＋4價，“氯化”過程中除C、O元素外，其他元素均轉(zhuǎn)化為高價氯化物；ⅱ.SiCl4極易水解生成硅酸；ZrCl4易溶于水，390℃升華；ⅲ.Fe(SCN)3難溶于有機(jī)溶劑MIBK，Zr(SCN)4在水中的溶解度小于在有機(jī)溶劑MIBK中的溶解度?！奥然边^程中ZrCl4的產(chǎn)率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示：由圖可知，“氯化”過程選擇的最佳條件為________________________，“氯化”溫度超過390℃時，ZrCl4產(chǎn)率降低的原因為________________________________________________________7．鋁氫化鈉(NaAlH4)是重要的還原劑。以鋁土礦(主要成分Al2O3，含少量SiO2、Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備NaAlH4的一種流程如圖：已知：堿浸中SiO2轉(zhuǎn)化成難溶的Na2Al2SixO8濾渣溶于鹽酸的“酸浸率”與溫度關(guān)系如圖所示，試解釋溫度過高，“酸浸率”降低的原因_________________________________________________（2017·全國Ⅰ卷第27題）“酸浸”實驗中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的侵出率為70%時，所采用的實驗條件為___________________。TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40min所得實驗結(jié)果如下表所示：分析40℃時TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因__________________________________________________________。答案：1、溫度低反應(yīng)速率慢，溫度過高硝酸銨易分解2.(1)2Mg＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(Ar，800℃))Ti＋2MgCl2作保護(hù)氣，防止Mg、Ti被O2氧化(2)先加熱濃縮、冷卻結(jié)晶得到MgCl2·6H2O，然后在HCl的氣流中加熱失去結(jié)晶水得到無水氯化鎂3.將Fe2＋氧化為Fe3＋調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋完全沉淀為黃鈉鐵礬渣4、CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO33.24.75.Al(OH)35.2≤pH<7.6bc6．1MPa、390℃溫度高于390℃，ZrCl4因升華而逸出解析：由圖可知，壓強(qiáng)和溫度都會影響ZrCl4的產(chǎn)率，圖中“氯化”過程中ZrCl4的產(chǎn)率最高時的條件為1MPa、390℃。由已知條件ⅱ可知ZrCl4易溶于水，390℃升華，因此若“氯化”溫度超過390℃，ZrCl4因升華而逸出，導(dǎo)致其產(chǎn)率降低。7．溫度過高，鹽酸揮發(fā)損失，從而使“酸浸率”降低8.100℃、2h，90℃，5h低于40℃，TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加；超過40℃，雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降考點5：工藝流程中Ksp的相關(guān)計算一、計算難溶電解質(zhì)的Ksp——公式知二求一以“AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)”為例：Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的濃度都是平衡濃度【對點訓(xùn)練1】1．已知：②Fe3＋、Cr3＋完全沉淀(c≤1.0×10－5mol·L－1)時pH分別為3.6和5Cr(OH)3的溶度積常數(shù)Ksp[Cr(OH)3]＝____________2.（2020·新課標(biāo)Ⅲ）某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)：溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀時(c=0.01mol·L?1)的pH沉淀完全時(c=1.0×10?5mol·L?1)的pH7.28.73.74.72.23.27.59.0回答下列問題：“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是____________________________________。為回收金屬，用稀硫酸“轉(zhuǎn)化”中可替代H2O2的物質(zhì)是_________________________。利用上述表格數(shù)據(jù)，計算Ni(OH)2的Ksp=______________(列出計算式)。如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0mol·L?1，則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是_________________________。二、計算沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)及其完全轉(zhuǎn)化時所需濃度依據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化反應(yīng)和Ksp，計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)，K值越大，轉(zhuǎn)化反應(yīng)越易進(jìn)行，轉(zhuǎn)化程度越大如：對于反應(yīng)Cu2＋(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn2＋(aq)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===eq\f(Ksp（ZnS）,Ksp（CuS）)【對點訓(xùn)練3】某科研課題小組研究利用含H＋、Na＋、Zn2＋、Mn2＋、Fe2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)的工業(yè)廢電解質(zhì)溶液，制備高純的ZnO、MnO2、Fe2O3，設(shè)計實驗流程如下：已知常溫下，Ksp(MnS)＝3.0×10－14，Ksp(ZnS)＝1.5×10－24，在除鋅時發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)為：MnS(s)＋Zn2＋(aq)ZnS(s)＋Mn2＋(aq)，其平衡常數(shù)K＝____________【對點訓(xùn)練4】（2022·全國乙卷）廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有、、和Pb。還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護(hù)環(huán)境、充分利用鉛資源，通過下圖流程實現(xiàn)鉛的回收。一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：難溶電解質(zhì)PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.5×10－87.4×10－141.1×10－102.6×10－9回答下列問題：(1)在“脫硫”中PbSO4轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為________，用沉淀溶解平衡原理解釋選擇的原因____________________________________________________________________。三、由溶度積計算溶液中某離子的濃度①已知溶度積，求溶液中的某種離子的濃度如：Ksp＝a的飽和AgCl溶液中，c(Ag＋)＝eq\r(a)mol·L－1②已知溶度積、溶液中某離子的濃度，求溶液中的另一種離子的濃度如：某溫度下AgCl的Ksp＝a，在0.1mol·L－1的NaCl溶液中加入過量的AgCl固體，達(dá)到平衡后c(Ag＋)＝=10amol·L－1【對點訓(xùn)練5】污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題。某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2，另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑，通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2，又制得電池材料MnO2(反應(yīng)條件已省略)。已知：Ksp(CuS)＝8.4×10－45，Ksp(NiS)＝1.4×10－24；在除銅、鎳的過程中，當(dāng)Ni2＋恰好完全沉淀時[此時溶液中c(Ni2＋)＝1.0×10－5mol·L－1]，溶液中Cu2＋的濃度是________mol·L－1【對點訓(xùn)練6】．為回收利用廢鎳催化劑(主要成分為NiO，另含F(xiàn)e2O3、CaO、CuO、BaO等)，科研人員研制了一種回收鎳的新工藝。工藝流程如圖所示：氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2開始沉淀的pH1.56.57.7沉淀完全的pH3.79.79.2已知：①常溫下，有關(guān)氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如表所示：②常溫下，Ksp(CaF2)＝2.7×10－11操作C可除去溶液中的Ca2＋，若控制溶液中F－，濃度為3.0×10－3mol·L－1，則溶液中eq\f(cCa2＋,cF－)＝______四、判斷離子是否開始沉淀以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)為例溶度積離子積概念沉淀溶解的平衡常數(shù)溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積符號KspQc表達(dá)式Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的濃度都是平衡濃度Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的濃度都是任意濃度應(yīng)用判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解①Q(mào)c>Ksp：溶液過飽和，有沉淀析出②Qc＝Ksp：溶液飽和，處于平衡狀態(tài)③Qc＜Ksp：溶液未飽和，無沉淀析出【對點訓(xùn)練7】．Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備，工藝流程如下：若“濾液②”中c(Mg2＋)＝0.02mol·L－1，加入雙氧水和磷酸(設(shè)溶液體積增加1倍)，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5mol·L－1，此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？_______________________________________________________________________________(列式計算)。[已知：FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10－22、1.0×10－24]五、計算離子開始沉淀時的pH及完全沉淀時的pH【對點訓(xùn)練8】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℃時相關(guān)物質(zhì)的Ksp見下表物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp1×10－16.31×10－38.61×10－32.31×10－12.7凈化時需先加入的試劑X為________(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________(當(dāng)溶液中某離子濃度c≤1.0×10－5mol·L－1時，可認(rèn)為該離子沉淀完全)六、調(diào)pH除雜——計算pH范圍(1)pH控制的范圍：雜質(zhì)離子完全沉淀時pH值~主要離子開始沉淀時pH（注意端值取等)(2)一般情況下，當(dāng)溶液中剩余離子的濃度小于1×10－5mol·L－1時，化學(xué)上通常認(rèn)為生成沉淀的反應(yīng)進(jìn)行完全了【對點訓(xùn)練9】錳酸鋰離子蓄電池是第二代鋰離子動力電池。一種以軟錳礦漿(主要成分為MnO2，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為原料制備錳酸鋰的流程如下圖所示。已知：室溫下，Ksp[Al(OH)3]＝1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－39，pH＝7.1時Mn(OH)2開始沉淀。氧化除雜時(室溫)除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋(使其濃度小于1×10－5mol·L－1)，需調(diào)節(jié)溶液pH范圍為________【對點訓(xùn)練10】（2022·山東卷）(2)部分鹽的溶度積常數(shù)見下表。精制Ⅰ中，按物質(zhì)的量之比加入脫氟，充分反應(yīng)后，；再分批加入一定量的，首先轉(zhuǎn)化為沉淀的離子是_______。答案：對點訓(xùn)練2：除去油脂、溶解鋁及其氧化物O2或空氣Fe3+3.2~6.23．2.0×1010解析：該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（Mn2＋）,c（Zn2＋）)＝eq\f(c（Mn2＋）·c（S2－）,c（Zn2＋）·c（S2－）)＝eq\f(Ksp（MnS）,Ksp（ZnS）)＝eq\f(3.0×10－14,1.5×10－24)＝2.0×10104.【答案】(1)

PbSO4(s)+CO(aq)=PbCO3(s)+SO(aq)

反應(yīng)PbSO4(s)+CO(aq)=PbCO3(s)+SO(aq)的平衡常數(shù)K==3.4105>105，PbSO4可以比較徹底的轉(zhuǎn)化為PbCO35．6.0×10－26解析：Ksp(NiS)＝c(Ni2＋)·c(S2－)，即1.4×10－24＝1.0×10－5×c(S2－)，c(S2－)＝1.4×10－19mol·L－1；Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2－)，即8.4×10－45＝1.4×10－19×c(Cu2＋)，c(Cu2＋)＝6.0×10－26mol·L－1。6．1.0×10－3解析：根據(jù)常溫時CaF2的溶度積常數(shù)為2.7×10－11可知，溶液中F－濃度為3×10－3mol·L－1，則Ca2＋的濃度為eq\f(2.7×10－11,3×10－32)＝3×10－6mol·L－1，所以溶液中eq\f(cCa2＋,cF－)＝eq\f(3×10－6,3×10－3)＝1.0×10－3。．c2(POeq\o\al(3－,4))＝0.013×(1.3×10－17)2＝1.69×10－40<Ksp[Mg3(PO4)2]，因此不會生成Mg3(PO4)2沉淀8．H2O24.9解析：軟錳礦中含有的Fe3O4、Al2O3雜質(zhì)與硫酸反應(yīng)生成FeSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3，要除去Fe2＋，應(yīng)先將Fe2＋氧化為Fe3＋，為了不引入其他雜質(zhì)，加入的氧化劑X可選用H2O2。因Fe(OH)3和Al(OH)3的組成相似，且Fe(OH)3的Ksp小于Al(OH)3的，因此當(dāng)Al3＋完全沉淀時，F(xiàn)e3＋也≤1.0×10－5mol·L－1時沉淀完全，可求得c(OH－)≥1×10－9.1mol·L－1，即c(H＋)≤1×10－4.9mol·L－1，pH的理論最小值為4.9。9．4.7<pH<7.1解析：除雜時顯然只能除去Fe3＋和Al3＋，不能損失Mn2＋，由題意可知，室溫下，pH＝7.1Al3＋－9.3mol·L－1，則溶液c(H＋)＝1×10－4.7mol·L－1，則pH＝4.7，故pH范圍是：5.0<pH<7.1。10

考點6：工藝流程中的分離與提純【高考必備知識】1．過濾：固液分離的一種方法，主要有常壓過濾、減壓過濾、熱過濾(1)常壓過濾：通過預(yù)處理、調(diào)節(jié)pH等工序可實現(xiàn)對雜質(zhì)的去除，但值得注意的是需要分析對產(chǎn)品的需求及生產(chǎn)目的的綜合考慮，準(zhǔn)確判斷經(jīng)過過濾后產(chǎn)生的濾液、濾渣的主要成分，準(zhǔn)確判斷是留下濾液還是濾渣(2)減壓過濾(抽濾)：減壓過濾和抽濾是指一種操作，其原理與普通的常壓過濾相同。相比普通過濾，抽濾加快了過濾的速度。抽濾的優(yōu)點是快速過濾，有時候還可以過濾掉氣體，并能達(dá)到快速干燥產(chǎn)品的作用(3)趁熱過濾：趁熱過濾指將溫度較高的固液混合物直接使用常規(guī)過濾操作進(jìn)行過濾，但是由于常規(guī)過濾操作往往耗時較長，這樣會導(dǎo)致在過濾過程中因混合物溫度降低而使溶質(zhì)析出，影響分離效果。因此可使用熱過濾儀器、將固液混合物的溫度保持在一定范圍內(nèi)進(jìn)行過濾，所以又稱為熱過濾2．蒸發(fā)結(jié)晶(1)適用范圍：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如：NaCl(2)蒸發(fā)結(jié)晶的標(biāo)志：當(dāng)有大量晶體出現(xiàn)時，停止加熱，利用余熱蒸干(3)實例①從NaCl溶液中獲取NaCl固體a．方法：蒸發(fā)結(jié)晶b．具體操作：加熱蒸發(fā)，當(dāng)析出大量NaCl晶體時，停止加熱，利用余熱蒸干②NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液a．方法：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥b．具體操作：若將混合溶液加熱蒸發(fā)一段時間，析出的固體主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，這樣就可以分離出大部分NaClc．趁熱過濾的目的：防止KNO3溶液因降溫析出，影響NaCl的純度3．冷卻結(jié)晶(1)適用范圍：提取溶解度隨溫度變化較大的物質(zhì)(KNO3)、易水解的物質(zhì)(FeCl3)或結(jié)晶水化合物(CuSO4·5H2O)(2)蒸發(fā)結(jié)晶的標(biāo)志：當(dāng)有少量晶體(晶膜)出現(xiàn)時(3)實例：KNO3溶液中混有少量的NaCl溶液a．方法：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥b．具體操作：若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，這樣就可以分離出大部分KNO34．沉淀洗滌時洗滌劑的選擇洗滌試劑適用范圍目的蒸餾水冷水溶解度隨溫度升高而升高，且變化較大除去固體表面吸附著的××雜質(zhì)，減少固體因為洗滌液溫度高造成溶解損失熱水溶解度隨著溫度升高而降低除去固體表面吸附著的××雜質(zhì)，減少固體因為洗滌液溫度低造成溶解損失有機(jī)溶劑(酒精、丙酮等)固體易溶于水、難溶于有機(jī)溶劑減少固體溶解損失；利用有機(jī)溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水分，加快干燥速率飽和溶液對純度要求不高的產(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)；減少固體溶解洗滌沉淀的方法：向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作2～3次檢驗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5．重結(jié)晶：將結(jié)晶得到的晶體溶于溶劑制得飽和溶液，又重新從溶液結(jié)晶的過程6．萃取與反萃取萃取利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑(萃取劑)把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來的過程，萃取后需要分液。如：用CCl4萃取溴水中的Br2反萃取在溶劑萃取分離過程中，當(dāng)完成萃取操作后，為進(jìn)一步純化目標(biāo)產(chǎn)物或便于下一步分離操作的實施，往往需要將目標(biāo)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到水相。這種調(diào)節(jié)水相條件，將目標(biāo)產(chǎn)物從有機(jī)相轉(zhuǎn)入水相的萃取操作稱為反萃取，為萃取的逆過程7．蒸餾或分餾：蒸餾是利用液體混合物中各組分的沸點不同，給液體混合物加熱，使其中的某一組分變成蒸氣再冷凝成液體，跟其他組分分離的過程8．冷卻法：利用氣體易液化的特點分離氣體,如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨與氮氣、氫氣練習(xí)：精對苯二甲酸(PTA)是生產(chǎn)聚酯纖維的重要化工原料。生產(chǎn)過程產(chǎn)生的氧化殘渣主要含有苯甲酸、對苯二甲酸、鈷錳催化劑等。采用以下工藝流程可實現(xiàn)PTA殘渣中有效成分苯甲酸和Co2+、Mn2+的回收與純化，達(dá)到廢物再利用的目的。操作I的方法是_________；實驗室進(jìn)行操作Ⅱ主要用的玻璃儀器有________________________2．某礦渣的成分為Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2，工業(yè)上用該礦渣獲取銅和膽礬的操作流程如下：請回答下列問題：操作1主要包括：__________、____________、_______。洗滌CuSO4·5H2O粗產(chǎn)品不能用大量水洗，而用冰水洗滌，原因是_______________________________________________________________________________________3．實驗室用含鈷廢料(主要成分為Co，含有一定量的NiO、Al2O3、Fe、SiO2等)制備草酸鈷晶體(CoC2O4?2H2O)的流程如圖。已知：①草酸鈷晶體難溶于水②RH為機(jī)有物(難電離)?；卮鹣铝袉栴}：(1)加入有機(jī)萃取劑的目的是_______________________________________(2)“反萃取”原理是用反萃取劑使被萃取物從有機(jī)相返回水相的過程。向操作①后溶有NiR2的有機(jī)層中加入硫酸溶液，可重新得到RH，寫出該步驟反應(yīng)的離子方程式_____________________4．釩及其化合物在工業(yè)上有許多用途。某釩精礦的主要成分及質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下表：物質(zhì)V2O5V2O3K2OSiO2Fe2O3Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)%0.811.702.1163.915.8612.51一種從該釩精礦中提取五氧化二釩的流程如下：萃取劑對四價釩具有高選擇性，且萃取Fe3+而不萃取Fe2+，所以萃取前可用____________(填名稱，下同)對浸出液進(jìn)行“還原”處理。為檢驗“還原”后的濾液中是否含有Fe3+，可選用的化學(xué)試劑是__________“溶劑萃取與反萃取”可表示為：。其中(HR2PO4)2(O)為萃取劑，為了提高VO2+的產(chǎn)率，反萃取劑應(yīng)該呈__________性(填“酸”“堿”或“中”)5．氟碳鈰礦(主要成分為CeFCO3)是提取稀土化合物、冶煉鈰的重要礦物原料，以氟碳鈰礦為原料提取鈰的工藝流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)HT是一種難溶于水的有機(jī)溶劑，則操作Ⅰ的名稱為__________(2)有機(jī)物HT能將Ce3＋從水溶液中提取出來，該過程可表示：Ce3＋(水層)＋3HT(有機(jī)層)CeT3(有機(jī)層)＋3H＋(水層)。向CeT3(有機(jī)層)中加入稀硫酸能獲得較純的含Ce3＋水溶液，從平衡角度解釋其原因：__________________________________________________________________6．已知萃取劑A、B中pH對鈷離子、錳離子萃取率的影響如圖所示，為了除去Mn2＋，應(yīng)選擇萃取劑________(填“A”或“B”)。答案：【?？碱}空3工藝流程中的分離與提純】答案1．過濾分液漏斗、燒杯解析：經(jīng)分析可知，操作I的方法是過濾；操作Ⅱ是分液，分液主要用的玻璃儀器有分液漏斗、燒杯。2．蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶過濾冰水既可以洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，又可以減少晶體的損失3．(1)溶解NiR2，使之與水層分離(2)NiR2＋2H+=2RH＋Ni2+解析：(1)根據(jù)分析，加入有機(jī)萃取劑的目的是溶解NiR2，使之與水層分離；(2)“反萃取”原理是用反萃取劑使被萃取物從有機(jī)相返回水相的過程。向操作①后溶有NiR2的有機(jī)層中加入硫酸溶液，可重新得到RH，反應(yīng)的離子方程式NiR2+2H+=2RH+Ni2+。4．(1)鐵粉硫氰酸鉀溶液(2)酸解析：(1)根據(jù)分析可知萃取前可用鐵粉對浸出液進(jìn)行“還原”處理；鐵離子與硫氰酸鉀溶液反應(yīng)呈紅色，可用硫氰酸鉀溶液檢驗是否含有鐵離子；(2)為了提高VO2+的產(chǎn)率需要平衡左移，則需要溶液中有大量氫離子，所以反萃取劑應(yīng)呈酸性。5．(1)分液(2)向有機(jī)層中加入稀硫酸，c(H＋)增大，平衡向形成Ce3＋水溶液方向移動解析：(1)加入萃取劑后經(jīng)操作Ⅰ可分離出有機(jī)層和硫酸鈰稀溶液，則操作Ⅰ為分液。(2)由Ce3＋(水層)＋3HT(有機(jī)層)CeT3(有機(jī)層)＋3H＋(水層)，可知向有機(jī)層中加入稀硫酸，c(H＋)增大，平衡向形成Ce3＋水溶液方向移動，從而獲得較純的含Ce3＋水溶液。6．B考點7：工藝流程中加入試劑的作用和循環(huán)物質(zhì)的確定【高考必備知識】1．判斷加入的試劑及分析試劑作用的基本思路(1)看反應(yīng)目的：分析加入試劑后化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)的目的(2)看試劑性質(zhì)：分析加入試劑本身的性質(zhì)(物質(zhì)類別、所含元素的化合價、周期表中的位置等)(3)看生成物：分析反應(yīng)前后的物質(zhì)組成的變化(4)看可能信息：綜合利用流程信息和題中設(shè)問提供的信息2．工藝流程中的物質(zhì)確定(1)循環(huán)物質(zhì)的確定(2)副產(chǎn)品的確定(3)濾渣成分的確定①過量的反應(yīng)物②原料中不參與反應(yīng)的物質(zhì)③由原料轉(zhuǎn)化的生成物④由雜質(zhì)轉(zhuǎn)化的沉淀物練習(xí)：高錳酸鉀生