2025年高考化學(xué)復(fù)習(xí)考點(diǎn)追蹤與預(yù)測(cè)（新高考）專(zhuān)題14 化學(xué)工藝流程綜合講義（原卷版）

專(zhuān)題14化學(xué)工藝流程綜合01專(zhuān)題網(wǎng)絡(luò)·思維腦圖02考情分析·解密高考03高頻考點(diǎn)·以考定法考點(diǎn)二提純類(lèi)化工流程題【高考解密】考點(diǎn)二提純類(lèi)化工流程題【高考解密】命題點(diǎn)01反應(yīng)條件控制命題點(diǎn)02化學(xué)基本原理命題點(diǎn)03化學(xué)圖表圖象信息加工【技巧解密】【考向預(yù)測(cè)】考點(diǎn)一物質(zhì)制備類(lèi)化工流程題【高考解密】命題點(diǎn)01反應(yīng)條件控制命題點(diǎn)02化學(xué)基本原理命題點(diǎn)03化學(xué)圖表圖象信息加工【技巧解密】【考向預(yù)測(cè)】04核心素養(yǎng)·微專(zhuān)題微專(zhuān)題化工流程題中定量計(jì)算考點(diǎn)考查內(nèi)容考情預(yù)測(cè)物質(zhì)制備類(lèi)化工流程題1、反應(yīng)條件控制2、化學(xué)基本原理3、化學(xué)圖表圖象信息加工化學(xué)工藝流程題是全國(guó)高考中的必考題型，它是將化工生產(chǎn)過(guò)程中主要生產(chǎn)階段——生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn)，是無(wú)機(jī)框圖的創(chuàng)新；化學(xué)工藝流程題是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)工藝流程的簡(jiǎn)化，它涉及了化工生產(chǎn)過(guò)程中所遇到的生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護(hù)等實(shí)際問(wèn)題，并考查了物質(zhì)的制備、檢驗(yàn)、分離提純等實(shí)驗(yàn)基本操作和基本實(shí)驗(yàn)原理在化工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。預(yù)計(jì)2024年高考的試題仍以某礦石為原料制備某物質(zhì)或以廢渣、廢液提取某物質(zhì)為背景，呈現(xiàn)化工生產(chǎn)流程圖，進(jìn)行命題設(shè)計(jì)，綜合考查元素化合物知識(shí)、氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)、反應(yīng)條件的控制與選擇、產(chǎn)率的計(jì)算、Ksp的應(yīng)用、綠色化學(xué)思想的體現(xiàn)等，題目綜合性強(qiáng)，難度大，旨在考查考生提取信息，遷移應(yīng)用的邏輯思維能力。提純類(lèi)化工流程題1、反應(yīng)條件控制2、化學(xué)基本原理3、化學(xué)圖表圖象信息加工考點(diǎn)一物質(zhì)制備類(lèi)化工流程題命題點(diǎn)01反應(yīng)條件控制典例01（2023·全國(guó)甲卷）是一種壓電材料。以為原料，采用下列路線可制備粉狀。

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

b．濃硫酸

c．鹽酸

d．磷酸(4)如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取，是否可行？_______，其原因是_______。(5)“沉淀”步驟中生成的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇，產(chǎn)生的_______。典例02（2022·遼寧卷）某工廠采用輝鉍礦(主要成分為，含有、雜質(zhì))與軟錳礦(主要成分為)聯(lián)合焙燒法制各和，工藝流程如下：已知：①焙燒時(shí)過(guò)量的分解為，轉(zhuǎn)變?yōu)?；②金屬活?dòng)性：；③相關(guān)金屬離子形成氫氧化物的范圍如下：開(kāi)始沉淀完全沉淀6.58.31.62.88.110.1回答下列問(wèn)題：(1)為提高焙燒效率，可采取的措施為_(kāi)______。a.進(jìn)一步粉碎礦石

b.鼓入適當(dāng)過(guò)量的空氣

c.降低焙燒溫度(2)在空氣中單獨(dú)焙燒生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(3)“酸浸”中過(guò)量濃鹽酸的作用為：①充分浸出和；②_______。(4)濾渣的主要成分為_(kāi)______(填化學(xué)式)。(5)生成氣體A的離子方程式為_(kāi)______。(6)加入金屬Bi的目的是_______。(7)將100kg輝鉍礦進(jìn)行聯(lián)合焙燒，轉(zhuǎn)化時(shí)消耗1.1kg金屬Bi，假設(shè)其余各步損失不計(jì)，干燥后稱(chēng)量產(chǎn)品質(zhì)量為32kg，滴定測(cè)得產(chǎn)品中Bi的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78.5%。輝鉍礦中Bi元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)______。典例03（2021·全國(guó)卷）碘(紫黑色固體，微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)的一種制備方法如下圖所示：①加入粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______，生成的沉淀與硝酸反應(yīng)，生成_______后可循環(huán)使用。②通入的過(guò)程中，若氧化產(chǎn)物只有一種，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______；若反應(yīng)物用量比時(shí)，氧化產(chǎn)物為_(kāi)______；當(dāng)，單質(zhì)碘的收率會(huì)降低，原因是_______。(2)以為原料制備的方法是：先向溶液中加入過(guò)量的，生成碘化物；再向混合溶液中加入溶液，反應(yīng)得到，上述制備的總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和，若生成，消耗的至少為_(kāi)______。在溶液中可發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室中使用過(guò)量的與溶液反應(yīng)后，過(guò)濾，濾液經(jīng)水蒸氣蒸餾可制得高純碘。反應(yīng)中加入過(guò)量的原因是_______。命題點(diǎn)02化學(xué)基本原理典例01（2023·全國(guó)乙卷）LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱錳礦（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制備LiMn2O4的流程如下：已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。回答下列問(wèn)題：(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。為提高溶礦速率，可采取的措施_______(舉1例)。(2)加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。(3)溶礦反應(yīng)完成后，反應(yīng)器中溶液pH=4，此時(shí)c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳調(diào)節(jié)至pH≈7，除去的金屬離子是_______。(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_______。(5)在電解槽中，發(fā)生電解反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。隨著電解反應(yīng)進(jìn)行，為保持電解液成分穩(wěn)定，應(yīng)不斷_______。電解廢液可在反應(yīng)器中循環(huán)利用。(6)緞燒窯中，生成LiMn2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。典例02（2022·山東卷）工業(yè)上以氟磷灰石[，含等雜質(zhì)]為原料生產(chǎn)磷酸和石膏，工藝流程如下：回答下列問(wèn)題：(1)酸解時(shí)有產(chǎn)生。氫氟酸與反應(yīng)生成二元強(qiáng)酸，離子方程式為_(kāi)______。(2)部分鹽的溶度積常數(shù)見(jiàn)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_______。(3)濃度(以計(jì))在一定范圍時(shí)，石膏存在形式與溫度、濃度(以計(jì))的關(guān)系如圖甲所示。酸解后，在所得、為45的混合體系中，石膏存在形式為_(kāi)______(填化學(xué)式)；洗滌時(shí)使用一定濃度的硫酸溶液而不使用水，原因是_______，回收利用洗滌液X的操作單元是_______；一定溫度下，石膏存在形式與溶液中和的關(guān)系如圖乙所示，下列條件能實(shí)現(xiàn)酸解所得石膏結(jié)晶轉(zhuǎn)化的是_______(填標(biāo)號(hào))。A．、、

B．、、C．、、

D．、、典例03（2021·山東卷）工業(yè)上以鉻鐵礦(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等雜質(zhì))為主要原料制備紅礬鈉(Na2Cr2O7?2H2O)的工藝流程如圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)焙燒的目的是將FeCr2O4轉(zhuǎn)化為Na2CrO4并將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽，焙燒時(shí)氣體與礦料逆流而行，目的是___。(2)礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如圖所示。當(dāng)溶液中可溶組分濃度c≤1.0×10-5mol?L-1時(shí)，可認(rèn)為已除盡。中和時(shí)pH的理論范圍為_(kāi)__；酸化的目的是___；Fe元素在___(填操作單元的名稱(chēng))過(guò)程中除去。(3)蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)，過(guò)度蒸發(fā)將導(dǎo)致___；冷卻結(jié)晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循環(huán)利用的物質(zhì)還有____。(4)利用膜電解技術(shù)(裝置如圖所示)，以Na2CrO4為主要原料制備N(xiāo)a2Cr2O7的總反應(yīng)方程式為：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。則Na2Cr2O7在___(填“陰”或“陽(yáng)”)極室制得，電解時(shí)通過(guò)膜的離子主要為_(kāi)__。命題點(diǎn)03化學(xué)圖表圖象信息加工典例01（2023·北京卷）以銀錳精礦(主要含、、)和氧化錳礦(主要含)為原料聯(lián)合提取銀和錳的一種流程示意圖如下。已知：酸性條件下，的氧化性強(qiáng)于。(1)“浸錳”過(guò)程是在溶液中使礦石中的錳元素浸出，同時(shí)去除，有利于后續(xù)銀的浸出：礦石中的銀以的形式殘留于浸錳渣中。①“浸錳”過(guò)程中，發(fā)生反應(yīng)，則可推斷：__________(填“>”或“<”)。②在溶液中，銀錳精礦中的和氧化錳礦中的發(fā)生反應(yīng)，則浸錳液中主要的金屬陽(yáng)離子有__________。(2)“浸銀”時(shí)，使用過(guò)量和的混合液作為浸出劑，將中的銀以形式浸出。①將“浸銀”反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整：__________。②結(jié)合平衡移動(dòng)原理，解釋浸出劑中的作用：____________________。(3)“沉銀”過(guò)程中需要過(guò)量的鐵粉作為還原劑。①該步反應(yīng)的離子方程式有______________________________。②一定溫度下，的沉淀率隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖所示。解釋分鐘后的沉淀率逐漸減小的原因：______________。(4)結(jié)合“浸錳”過(guò)程，從兩種礦石中各物質(zhì)利用的角度，分析聯(lián)合提取銀和錳的優(yōu)勢(shì)：________。典例02（2022·北京卷）白云石的主要化學(xué)成分為，還含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制備高純度的碳酸鈣和氧化鎂，流程示意圖如下。已知：物質(zhì)(1)白云石礦樣煅燒完全分解的化學(xué)方程式為_(kāi)__________。(2)用量對(duì)碳酸鈣產(chǎn)品的影響如下表所示。氧化物()浸出率/%產(chǎn)品中純度/%產(chǎn)品中Mg雜質(zhì)含量/%(以計(jì))計(jì)算值實(shí)測(cè)值2.1∶198.41.199.199.7——2.2∶198.81.598.799.50.062.4∶199.16.095.297.62.20備注：ⅰ、浸出率=(浸出的質(zhì)量/煅燒得到的質(zhì)量)(M代表Ca或Mg)ⅱ、純度計(jì)算值為濾液A中鈣、鎂全部以碳酸鹽形式沉淀時(shí)計(jì)算出的產(chǎn)品中純度。①解釋“浸鈣”過(guò)程中主要浸出的原因是___________。②沉鈣反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________。③“浸鈣”過(guò)程不適宜選用的比例為_(kāi)__________。④產(chǎn)品中純度的實(shí)測(cè)值高于計(jì)算值的原因是___________。(3)“浸鎂”過(guò)程中，取固體B與一定濃度的溶液混合，充分反應(yīng)后的浸出率低于60%。加熱蒸餾，的浸出率隨餾出液體積增大而增大，最終可達(dá)98.9%。從化學(xué)平衡的角度解釋浸出率增大的原因是___________。(4)濾渣C中含有的物質(zhì)是___________。(5)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是___________。典例03（2021·遼寧卷）從釩鉻錳礦渣(主要成分為、、)中提鉻的一種工藝流程如下：已知：pH較大時(shí)，二價(jià)錳[](在空氣中易被氧化.回答下列問(wèn)題：(1)Cr元素位于元素周期表第周期族。(2)用溶液制備膠體的化學(xué)方程式為。(3)常溫下，各種形態(tài)五價(jià)釩粒子總濃度的對(duì)數(shù)[]與pH關(guān)系如圖1。已知釩鉻錳礦渣硫酸浸液中，“沉釩”過(guò)程控制，則與膠體共沉降的五價(jià)釩粒子的存在形態(tài)為(填化學(xué)式)。(4)某溫度下，、的沉淀率與pH關(guān)系如圖2?！俺零t”過(guò)程最佳pH為；在該條件下濾液B中【近似為，的近似為】。(5)“轉(zhuǎn)化”過(guò)程中生成的離子方程式為。(6)“提純”過(guò)程中的作用為。物質(zhì)制備型工藝流程題一般分為原料處理、分離提純、獲得產(chǎn)品三個(gè)階段。通過(guò)對(duì)給定的原料進(jìn)行預(yù)處理、分離提純,再經(jīng)過(guò)若干步反應(yīng),最后制得目標(biāo)物質(zhì)。一、物質(zhì)制備過(guò)程中的?？贾R(shí)點(diǎn)1.原料處理階段的常見(jiàn)考查點(diǎn)①研磨——減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應(yīng)速率。②水浸——與水接觸反應(yīng)或溶解。③酸浸——與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去。④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)。⑤煅燒——改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解。并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解，如煅燒高嶺土。2．分離提純階段的常見(jiàn)考查點(diǎn)(1)調(diào)pH除雜①控制溶液的酸堿性使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。如若要除去Al3＋、Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，先用氧化劑把Fe2＋氧化為Fe3＋，再調(diào)溶液的pH。②調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：能與H＋反應(yīng)，使溶液pH增大；不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH。(2)加熱：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)。如果在制備過(guò)程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對(duì)溫度的控制。如侯氏制堿法中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。(3)降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解(或分解)；使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)。3．獲得產(chǎn)品階段的常見(jiàn)考查點(diǎn)(1)洗滌(冰水、熱水)：如乙醇洗滌既可洗去晶體表面的雜質(zhì)，又可減少晶體溶解的損耗。(2)蒸發(fā)時(shí)的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時(shí)，應(yīng)在HCl的氣流中加熱，以防其水解。(3)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如NaCl和K2Cr2O7混合溶液，若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主要是K2Cr2O7，這樣就可分離出大部分K2Cr2O7；同樣原理可除去KNO3中的少量NaCl。(4)蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾：如NaCl和K2Cr2O7混合溶液，若將混合溶液蒸發(fā)一段時(shí)間，析出的固體主要是NaCl，同樣原理可除去NaCl中的少量KNO3。二、工藝流程中的常見(jiàn)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)釋義研磨、霧化將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w分散成微小液滴，增大反應(yīng)物接觸面積，以加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分灼燒(煅燒)使固體在高溫下分解或改變結(jié)構(gòu)、使雜質(zhì)高溫氧化、分解等。如煅燒石灰石、高嶺土、硫鐵礦浸取向固體中加入適當(dāng)溶劑或溶液，使其中可溶性的物質(zhì)溶解，包括水浸取、酸溶、堿溶、醇溶等酸浸在酸性溶液中使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的過(guò)程浸出率固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少滴定定量測(cè)定，可用于某種未知濃度物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的測(cè)定酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金屬離子的水解、除去雜質(zhì)離子等堿作用去油污、去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅、調(diào)節(jié)pH、促進(jìn)水解(沉淀)三、工藝流程題中常見(jiàn)問(wèn)題的答題方向常見(jiàn)問(wèn)題答題要考慮的角度分離、提純過(guò)濾、蒸發(fā)、萃取、分液、蒸餾等常規(guī)操作，如從溶液中得到晶體的方法：蒸發(fā)濃縮—冷卻結(jié)晶—過(guò)濾—(洗滌、干燥)提高原子利用率綠色化學(xué)(物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用)在空氣中或特定氣體中進(jìn)行的反應(yīng)或操作要考慮O2、H2O、CO2或特定氣體是否參與反應(yīng)或能否達(dá)到隔絕空氣，防氧化、水解、潮解等目的洗滌沉淀方法：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作2～3次判斷沉淀是否洗滌干凈取最后洗滌液少量，檢驗(yàn)其中是否還有某種離子存在等控制溶液的pH①調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，抑制水解(或使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀)②“酸作用”還可除去氧化物(膜)③“堿作用”還可除去油污，除去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅等④特定的氧化還原反應(yīng)需要的酸性條件(或堿性條件)控制溫度(常用水浴、冰浴或油浴)①使化學(xué)平衡移動(dòng)；控制化學(xué)反應(yīng)的方向②控制固體的溶解與結(jié)晶③控制反應(yīng)速率：使催化劑達(dá)到最大活性④升溫：促進(jìn)溶液中的氣體逸出，使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)⑤加熱煮沸：促進(jìn)水解，聚沉后利于過(guò)濾分離三、核心反應(yīng)——陌生方程式的書(shū)寫(xiě)關(guān)注箭頭的指向：箭頭指入→反應(yīng)物，箭頭指出→生成物。(1)氧化還原反應(yīng)：熟練應(yīng)用氧化還原反應(yīng)規(guī)律，判斷生成物并配平。陌生情景的氧化還原反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)①根據(jù)流程圖的目的，分析元素化合價(jià)的變化。②根據(jù)流程圖的轉(zhuǎn)化信息和反應(yīng)規(guī)律預(yù)測(cè)產(chǎn)物。③根據(jù)得失電子、溶液的酸堿性，配平化學(xué)(或離子)方程式。(2)非氧化還原反應(yīng)：結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)實(shí)際情況判斷生成物。四、原料預(yù)處理的六種常用方法方法目的研磨減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，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，如煅燒高嶺土五、控制反應(yīng)條件的七種常用方法(1)調(diào)節(jié)溶液的pH。常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：①能與H＋反應(yīng)，使溶液pH變大。②不引入新雜質(zhì)，如要除去Cu2＋中混有的Fe3＋時(shí)，可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。(2)控制溫度。根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動(dòng)。(3)控制壓強(qiáng)。改變速率，影響平衡。(4)使用合適的催化劑。加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間。(5)趁熱過(guò)濾。防止某物質(zhì)降溫時(shí)析出。(6)冰水(或有機(jī)溶劑)洗滌。洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗。(7)氧化：氧化劑的選擇要依據(jù)試題設(shè)置的情境，常見(jiàn)的氧化劑有氯氣、過(guò)氧化氫、氧氣和次氯酸鈉等，為了避免引入新的雜質(zhì)，通常選擇的氧化劑有過(guò)氧化氫和氧氣。六、副產(chǎn)品及循環(huán)物質(zhì)的確定1.副產(chǎn)品的確定2.循環(huán)物質(zhì)的確定七、工藝流程題的主線分析方法1.主線分析方法2.實(shí)例分析【典例】磷酸鐵鋰(LiFePO4)被認(rèn)為是最有前途的鋰離子電池正極材料。某企業(yè)利用富鐵浸出液生成磷酸鐵鋰,開(kāi)辟了處理硫酸亞鐵廢液一條新途徑。其主要流程如下:已知:H2TiO3是種難溶于水的物質(zhì)。(1)鈦鐵礦用濃硫酸處理之前,需要粉碎,其目的是

。(2)TiO2+水解生成H2TiO3的離子方程式為

。(3)加入NaClO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。(4)在實(shí)驗(yàn)中,從溶液中過(guò)濾出H2TiO3后,所得濾液渾濁,應(yīng)如何操作。(5)為測(cè)定鈦鐵礦中鐵的含量,某同學(xué)取經(jīng)濃硫酸等處理的溶液(此時(shí)鈦鐵礦中的鐵已全部轉(zhuǎn)化為二價(jià)鐵離子),采取KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定Fe2+的方法:(不考慮KMnO4與其他物質(zhì)反應(yīng))在滴定過(guò)程中,若未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗滴定管,則使測(cè)定結(jié)果(填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”),滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是。滴定分析時(shí),稱(chēng)取ag鈦鐵礦,處理后,用cmol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定,消耗VmL,則鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為?？枷?1反應(yīng)條件控制1．（2023上·廣東·高三校聯(lián)考）可用于催化劑載體及功能材料的制備。天然獨(dú)居石中，鈰(Ce)主要以形式存在，還含有、、、等物質(zhì)。以獨(dú)居石為原料制備的工藝流程如圖：已知：①常溫下，的，，；②易被氧化為?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)為提高“焙燒”效率，可采取的措施有(寫(xiě)一條即可)；(2)濾渣Ⅲ的主要成分是(寫(xiě)化學(xué)式)；(3)“沉鈰”過(guò)程中，恰好沉淀完全[為]時(shí)溶液的pH為5，則溶液中mol/L(保留兩位有效數(shù)字)。(4)濾渣Ⅱ的主要成分為，在高溫條件下，、草酸()和可制備電極材料，同時(shí)生成和，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(6)為測(cè)定產(chǎn)品中的含量，取2.00g產(chǎn)品加入氧化劑將完全氧化并除去多余氧化劑后，用稀硫酸酸化，配成100.00mL溶液，取25.00mL溶液用0.10mol/L的溶液滴定至終點(diǎn)(鈰被還原成)，消耗溶液20.00mL，則產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。2．（2023上·吉林白城·高三?？迹┾伿且环N性能非常優(yōu)越的金屬，有著廣泛的應(yīng)用，有人說(shuō)“21世紀(jì)將是鈦的世紀(jì)”。以金紅石礦(主要成分為T(mén)iO2，含有少量Al2O3、SiO2、FeO、Fe2O3等雜質(zhì))為主要原料，首先反應(yīng)生成TiCl4，然后再用鎂還原得到金屬鈦，其工藝流程如下：已知：常溫下Fe(OH)3和Fe(OH)2溶度積(Ksp)分別為4.0×10-38和8.0×10-16請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)加入濃NaOH溶液的目的是。(2)鎂和氯氣主要來(lái)源于流程中的某種物質(zhì)通過(guò)電解方法獲得，該物質(zhì)是。工業(yè)生產(chǎn)中需要適當(dāng)補(bǔ)充該物質(zhì)，該物質(zhì)可來(lái)源于海水，制備過(guò)程如下：向海水中加入石灰乳后，向分離得到的固體中加入過(guò)量的鹽酸，目的是，將得到的溶液通過(guò)、冷卻結(jié)晶操作后得到晶體，在HCl氣流中加熱晶體即可得到該物質(zhì)。(3)高溫下，濾渣Y、焦炭和氯氣發(fā)生反應(yīng)生成可燃性氣體的化學(xué)方程式為：。(4)工藝流程中稀有氣體Ar的作用是。(5)為提高原料的利用率，常溫下某研究小組向⑤過(guò)濾后的濾液中，先加適量的H2O2，再加適量的堿調(diào)節(jié)溶液的pH至4，過(guò)濾后將濾渣加熱灼燒，得到了常用的涂料。調(diào)節(jié)溶液的pH至4時(shí)，溶液中金屬離子的濃度為mol/L。(6)TiN具有重要的用途，可在高溫下由TiO2與NH3反應(yīng)制得，同時(shí)生成一種可用作保護(hù)氣的單質(zhì)氣體和一種無(wú)色無(wú)味的液體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。3．（2023·全國(guó)·高三專(zhuān)題）某礦山開(kāi)采的高嶺土礦石中含有10%左右的黃鐵礦，原礦化學(xué)多元素分析結(jié)果如表。成分S含量/%9.8210.7910.13.1727.9726.98(1)研磨礦石的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，但并不是越細(xì)越好，細(xì)度是指物料中小于某個(gè)粒度的有粒子的百分含量。圖甲是磨礦細(xì)度對(duì)銅粗選指標(biāo)影響的試驗(yàn)結(jié)果，選取—磨礦細(xì)度為_(kāi)__________%最合理。A．60 B．65 C．80 D．85(2)經(jīng)研究酸化水玻璃對(duì)高嶺石的分散、抑制效果最好，固定酸化水玻璃中硫酸的用量為1000g/t，考查酸化水玻璃中水玻璃的用量對(duì)硫粗精礦指標(biāo)的影響，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖乙。因此，選擇酸化水玻璃中水玻璃的粗選用量為對(duì)硫粗精礦指標(biāo)的影響最高。(3)浮選精礦中硫鐵礦()中Fe的化合價(jià)為+2，請(qǐng)寫(xiě)出在焙燒過(guò)程中的化學(xué)方程式：。(4)由生成的操作為，請(qǐng)寫(xiě)出制備的化學(xué)方程式：。(5)已知，25℃時(shí)相關(guān)物質(zhì)的如表所示：物質(zhì)則加入試劑1調(diào)節(jié)pH的理論最小值為(當(dāng)溶液中某離子濃度時(shí)，可認(rèn)為該離子沉淀完全)。(6)仿照上述流程示意圖，設(shè)計(jì)從濾渣2中制備的流程。(7)在上述物質(zhì)制備流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)是?？枷?2化學(xué)基本原理1．（2023秋·廣東韶關(guān)·高三聯(lián)考）過(guò)氧化鈣(CaO2)微溶于水，能與水緩慢反應(yīng)，常用作醫(yī)用消毒劑和供氧劑。以某地大理石(含Al2O3)為原料制備CaO2的一種方法以下：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)可用NaOH溶液除去大理石中的Al2O3，對(duì)應(yīng)離子方程式為_(kāi)______；堿浸前需對(duì)大理石進(jìn)行粉碎處理，目的是_______。(2)步驟Ⅱ中制備CaO2·8H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______；反應(yīng)在冰水浴中進(jìn)行，目的有：防止NH3·H2O揮發(fā)、_______(任答一點(diǎn))。(3)洗滌操作中，檢驗(yàn)CaO2·8H2O是否洗凈的操作是：取最后一次洗滌液，加入_______(填試劑名稱(chēng))溶液，若觀察到_______現(xiàn)象，則沉淀未洗凈。(4)CaO2用作長(zhǎng)途運(yùn)輸魚(yú)苗的供氧劑，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______；不使用Na2O2的原因是_______(任答一點(diǎn))。2．（2023秋·黑龍江哈爾濱·高三聯(lián)考）可用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體，用作電子計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)信息的磁芯，磁盤(pán)等。工業(yè)上以軟錳礦(主要成分是，還含有少量的(、、)為原料生產(chǎn)的工藝流程如下：25℃時(shí)，相關(guān)金屬離子[]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子開(kāi)始沉淀的pH1.56.33.48.1沉淀完全的pH2.88.34.710.1回答下列問(wèn)題：(1)“酸浸、還原”時(shí)，為了加快化學(xué)反應(yīng)速率，可以采取的措施有_______(任寫(xiě)一種即可)?！八峤?、還原”后溶液中含有的金屬陽(yáng)離子主要有_______(填離子符號(hào))，鐵屑與發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。(2)“調(diào)節(jié)pH”時(shí)，加入溶液的目的是_______，“調(diào)節(jié)pH”的范圍為_(kāi)______。(3)“沉錳”時(shí)，其他條件一定，沉錳過(guò)程中錳離子的沉淀率與溶液溫度的關(guān)系如圖所示。50℃后，溶液溫度越高，錳離子的沉淀率越低，原因是_______。(4)25℃時(shí)，pH=2.8沉淀完全，則_______。(5)濾渣1中的可制備還原鐵粉，還原鐵粉的純度可通過(guò)下列方法測(cè)定：稱(chēng)取0.2800g樣品，溶于過(guò)量稀硫酸，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定所得溶液中的，測(cè)得三次消耗0.03000mol/L的溶液25.10mL、26.50mL、24.90mL(測(cè)定過(guò)程中雜質(zhì)不參與反應(yīng))。①寫(xiě)出滴定反應(yīng)的離子方程式_______。②計(jì)算還原鐵粉的純度_______。3.（2023春·湖北武漢·高三統(tǒng)考）廢舊鋅錳電池中的黑錳粉含有、、和少量、及炭黑等，為了保護(hù)環(huán)境、充分利用錳資源，通過(guò)下圖流程制備?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)基態(tài)原子的簡(jiǎn)化電子排布式為_(kāi)______。(2)“濾液a”的主要成分為，另外還含有少量等。①用離子方程式表示“濾液a”呈酸性的原因：_______。②根據(jù)下圖所示的溶解度曲線，將“濾液a”蒸發(fā)結(jié)晶、_______、洗滌、干燥，得固體。(3)“焙炒”的目的是除炭、氧化等?？諝庵醒趸幕瘜W(xué)方程式為_(kāi)___。(4)探究“酸浸”中溶解的適宜操作。實(shí)驗(yàn)I.向中加入溶液，產(chǎn)生大量氣泡；再加入稀，固體未明顯溶解。實(shí)驗(yàn)II.向中加入稀，固體未溶解；再加入溶液，產(chǎn)生大量氣泡，固體完全溶解。①實(shí)驗(yàn)I中的作用是_______，實(shí)驗(yàn)II中的作用是_______。②由實(shí)驗(yàn)可知，“酸浸”溶解時(shí)加入試劑的順序是_______。(5)證明溶液中沉淀完全：取少量溶液，滴加_______(填試劑)，觀察到_______(填現(xiàn)象)?？枷?3化學(xué)圖表圖象信息加工1.（2023春·廣東清遠(yuǎn)高三校聯(lián)考）工業(yè)上利用某地碳酸錳礦(成分及含量如表)制備硫酸錳，其工藝流程如圖：已知：該碳酸錳礦的成分及含量如表。成分元素化合物及其他雜質(zhì)含量/%18.0610.3212.542.6011.4812.4210.2422.34請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)“酸浸”前適當(dāng)粉碎碳酸錳礦的目的是_______；若顆粒太細(xì)，則硫酸容易浸透，隨后劇烈反應(yīng)產(chǎn)生、水汽等懸浮在表層，導(dǎo)致冒槽，除影響操作外還會(huì)_______；的第三電離能大于的第三電離能，分析其原因：_______。(2)“溶渣”的主要成分為_(kāi)______(填化學(xué)式)。(3)“酸浸”中被溶解的離子方程式為_(kāi)______。(4)“酸浸”過(guò)程中的浸出率與礦酸比、浸出溫度的關(guān)系如圖所示：最適宜的礦酸比、浸出溫度分別為_(kāi)______、_______。(5)“除鋁鐵”中加入的目的是_______。加入氨水調(diào)節(jié)時(shí)，與鋁鐵去除率、錳損失率的關(guān)系如圖所示，則應(yīng)調(diào)節(jié)的范圍為_(kāi)______(填標(biāo)號(hào))。A．1.5～2

B．2.5～3

C．3～4

D．4.5～52．（2023秋·貴州貴陽(yáng)高三統(tǒng)考期末）以黃鐵礦(主要成分是，含少量)和軟錳礦(主要成分是，含少量、)為原料制備的工藝流程如下。已知溶液中金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金屬離子開(kāi)始沉淀時(shí)()的pH8.17.52.23.7沉淀完全時(shí)()的pH9.69.03.24.7回答下列問(wèn)題：(1)提高“酸浸”率的方法有_______、_______(任答兩條)。濾渣中有S和_______；“酸浸”得到的濾液中含有、，則該過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式是_______。(2)若“調(diào)pH”后的溶液中濃度為，則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是_______。(3)“沉錳”時(shí)的離子反應(yīng)方程式是_______。(4)結(jié)合圖象分析，得到晶體所需的“操作A”是指_______、_______、洗滌、干燥。(5)若稱(chēng)取一定質(zhì)量的用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(滴定過(guò)程產(chǎn)生的誤差可忽略)，計(jì)算所得樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%，分析可能的原因是_______。3.（2023·高三醴陵市第一中學(xué)?？迹╂嚹壳坝袕V泛的用途，不僅可以用于不銹鋼的制取中，目前也是三元鋰電池中的重要元素。由紅土鎳礦(主要成分為NiO，還含有少量MgO2SiO2以及鐵的氧化物等)可以制取黃鈉鐵礬[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]和NiSO4·6H2O。(1)Ni的價(jià)電子排布式為_(kāi)_____。Ni(CO)4是用于烯烴、H2、CO制備高一級(jí)醛的重要催化劑，Ni(CO)4的空間結(jié)構(gòu)類(lèi)似于CH4分子，其空間結(jié)構(gòu)為_(kāi)_____。(2)為加快紅土鎳礦的溶解，在酸浸步驟中可以采取的措施是______(任寫(xiě)一條即可)；“預(yù)處理”中，發(fā)生的離子方程式可能為_(kāi)_____。(3)“沉鐵”中若采用Na2CO3作為除鐵所需鈉源，Na2CO3溶液的用量對(duì)體系pH和鎳的損失影響如圖1所示。當(dāng)Na2CO3溶液的用量超過(guò)6g/L時(shí)，鎳的損失率會(huì)增大，其可能的原因是______。(Fe3+、Ni2+開(kāi)始沉淀的pH分別為2.2、7.5)(4)若溶液中c(Mg2+)為0.1mol/L，溶液的體積為1L，則要使溶液中c(Mg2+)=7.4×10-7mol/L，則應(yīng)加入固體NaF為_(kāi)_____mol［忽略體積的變化，已知Ksp(MgF2)=7.4×10-11］。“沉鎂”時(shí)應(yīng)保證MgO已將溶液的pH調(diào)節(jié)至5.5~6.0的原因是______。(5)硫酸鈉與硫酸鎳晶體溶解度曲線圖如圖2所示，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)由濾液Y制備N(xiāo)iSO4·6H2O的實(shí)驗(yàn)方案：______。[可選用的試劑：稀硫酸，NaOH溶液、BaCl2溶液、Ca(OH)2、蒸餾水]考點(diǎn)二提純類(lèi)化工流程題命題點(diǎn)01反應(yīng)條件控制典例01（2023·湖南卷）超純是制備第三代半導(dǎo)體的支撐源材料之一，近年來(lái)，我國(guó)科技工作者開(kāi)發(fā)了超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術(shù)，在研制超純方面取得了顯著成果，工業(yè)上以粗鎵為原料，制備超純的工藝流程如下：已知：①金屬的化學(xué)性質(zhì)和相似，的熔點(diǎn)為；②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作為配體；③相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)：物質(zhì)沸點(diǎn)/55.734.642.4365.8回答下列問(wèn)題：(1)晶體的晶體類(lèi)型是_______；(2)“電解精煉”裝置如圖所示，電解池溫度控制在的原因是_______，陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)______；(3)“合成”工序中的產(chǎn)物還包括和，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______；(4)“殘?jiān)苯?jīng)純水處理，能產(chǎn)生可燃性氣體，該氣體主要成分是_______；(5)下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是_______；A．流程中得到了循環(huán)利用B．流程中，“合成”至“工序X”需在無(wú)水無(wú)氧的條件下進(jìn)行C．“工序X”的作用是解配，并蒸出D．用核磁共振氫譜不能區(qū)分和(6)直接分解不能制備超純，而本流程采用“配體交換”工藝制備超純的理由是_______；(7)比較分子中的鍵角大?。篲______(填“>”“<”或“=”)，其原因是_______。典例02（2022·重慶卷）電子印制工業(yè)產(chǎn)生的某退錫廢液含硝酸、錫化合物及少量Fe3+和Cu2+等，對(duì)其處理的流程如圖。Sn與Si同族，25℃時(shí)相關(guān)的溶度積見(jiàn)表?；瘜W(xué)式Sn(OH)4(或SnO2·2H2O)Fe(OH)3Cu(OH)2溶度積1.0×10-564×10-382.5×10-20(1)Na2SnO3的回收①產(chǎn)品Na2SnO3中Sn的化合價(jià)是______。②退錫工藝是利用稀HNO3與Sn反應(yīng)生成Sn2+，且無(wú)氣體生成，則生成的硝酸鹽是_____，廢液中的Sn2+易轉(zhuǎn)化成SnO2·xH2O。③沉淀1的主要成分是SnO2，焙燒時(shí)，與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。(2)濾液1的處理①濾液1中Fe3+和Cu2+的濃度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是______。②25℃時(shí)，為了使Cu2+沉淀完全，需調(diào)節(jié)溶液H+濃度不大于______mol?L-1。(3)產(chǎn)品中錫含量的測(cè)定稱(chēng)取產(chǎn)品1.500g，用大量鹽酸溶解，在CO2保護(hù)下，先用Al片將Sn4+還原為Sn2+，再用0.1000mol?L-1KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，以淀粉作指示劑滴定過(guò)程中IO被還原為I—，終點(diǎn)時(shí)消耗KIO3溶液20.00mL。①終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為_(kāi)_____，產(chǎn)生I2的離子反應(yīng)方程式為_(kāi)____。②產(chǎn)品中Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)____%。典例03（2021·全國(guó)卷）碘(紫黑色固體，微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)的一種制備方法如下圖所示：①加入粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______，生成的沉淀與硝酸反應(yīng)，生成_______后可循環(huán)使用。②通入的過(guò)程中，若氧化產(chǎn)物只有一種，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______；若反應(yīng)物用量比時(shí)，氧化產(chǎn)物為_(kāi)______；當(dāng)，單質(zhì)碘的收率會(huì)降低，原因是_______。(2)以為原料制備的方法是：先向溶液中加入過(guò)量的，生成碘化物；再向混合溶液中加入溶液，反應(yīng)得到，上述制備的總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和，若生成，消耗的至少為_(kāi)______。在溶液中可發(fā)生反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室中使用過(guò)量的與溶液反應(yīng)后，過(guò)濾，濾液經(jīng)水蒸氣蒸餾可制得高純碘。反應(yīng)中加入過(guò)量的原因是_______。命題點(diǎn)02化學(xué)基本原理典例01（2023·山東卷）鹽湖鹵水(主要含、和硼酸根等)是鋰鹽的重要來(lái)源。一種以高鎂鹵水為原料經(jīng)兩段除鎂制備的工藝流程如下：已知：常溫下，。相關(guān)化合物的溶解度與溫度的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)含硼固體中的在水中存在平衡：(常溫下，)；與溶液反應(yīng)可制備硼砂。常溫下，在硼砂溶液中，水解生成等物質(zhì)的量濃度的和，該水解反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____，該溶液_____。(2)濾渣Ⅰ的主要成分是_____(填化學(xué)式)；精制Ⅰ后溶液中的濃度為，則常溫下精制Ⅱ過(guò)程中濃度應(yīng)控制在_____以下。若脫硼后直接進(jìn)行精制Ⅰ，除無(wú)法回收外，還將增加_____的用量(填化學(xué)式)。(3)精制Ⅱ的目的是_____；進(jìn)行操作時(shí)應(yīng)選擇的試劑是_____，若不進(jìn)行該操作而直接濃縮，將導(dǎo)致_____。典例02（2022·全國(guó)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(guò)下圖流程實(shí)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)一定條件下，一些金屬氫氧化物沉淀時(shí)的如下表：金屬氫氧化物開(kāi)始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列問(wèn)題：(1)在“脫硫”中轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______，用沉淀溶解平衡原理解釋選擇的原因________。(2)在“脫硫”中，加入不能使鉛膏中完全轉(zhuǎn)化，原因是________。(3)在“酸浸”中，除加入醋酸()，還要加入。(ⅰ)能被氧化的離子是________；(ⅱ)促進(jìn)了金屬Pb在醋酸中轉(zhuǎn)化為，其化學(xué)方程式為_(kāi)_______；(ⅲ)也能使轉(zhuǎn)化為，的作用是________。(4)“酸浸”后溶液的pH約為4.9，濾渣的主要成分是________。(5)“沉鉛”的濾液中，金屬離子有________。典例03（2021·重慶卷）電鍍?cè)诠I(yè)生產(chǎn)中具有重要作用，某電鍍廠生產(chǎn)的廢水經(jīng)預(yù)處理后含有和少量的Cu2+、Ni2+，能夠采用如圖流程進(jìn)行逐一分離，實(shí)現(xiàn)資源再利用。已知：Ksp(CuS)=6.3×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19回答下列問(wèn)題：(1)中Cr元素的化合價(jià)為_(kāi)______。(2)還原池中有Cr3+生成，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。(3)沉淀1為Cr(OH)3，其性質(zhì)與Al(OH)3相似，則Cr(OH)3與NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。(4)Na2S溶液呈堿性的原因是_______(用離子方程式表示)，沉淀2為_(kāi)______。(5)若廢水中還含有Cd2+，pH=4時(shí)Cd2+的濃度為_(kāi)______mol·L-1，用該結(jié)果說(shuō)明Cd2+影響上述流程進(jìn)行分離的原因是_______(設(shè)H2S平衡濃度為1.0×10-6mol·L-1。已知：H2S的K1=1.0×10-7，K2=7.0×10-15，Ksp(CdS)=7.0×10-27)命題點(diǎn)03化學(xué)圖表圖象信息加工典例01（2023·遼寧卷）某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取液含（和)。實(shí)現(xiàn)鎳、鈷、鎂元素的回收。

已知：物質(zhì)回答下列問(wèn)題：(1)用硫酸浸取鎳鈷礦時(shí)，提高浸取速率的方法為_(kāi)______(答出一條即可)。(2)“氧化”中，混合氣在金屬離子的催化作用下產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的過(guò)一硫酸，中過(guò)氧鍵的數(shù)目為_(kāi)______。(3)“氧化”中，用石灰乳調(diào)節(jié)，被氧化為，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______(的電離第一步完全，第二步微弱)；濾渣的成分為、_______(填化學(xué)式)。(4)“氧化”中保持空氣通入速率不變，(Ⅱ)氧化率與時(shí)間的關(guān)系如下。體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)______時(shí)，(Ⅱ)氧化速率最大；繼續(xù)增大體積分?jǐn)?shù)時(shí)，(Ⅱ)氧化速率減小的原因是_______。

(5)“沉鈷鎳”中得到的(Ⅱ)在空氣中可被氧化成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(6)“沉鎂”中為使沉淀完全，需控制不低于_______(精確至0.1)。典例02（2022·湖南卷）鈦(Ti)及其合金是理想的高強(qiáng)度、低密度結(jié)構(gòu)材料。以鈦渣(主要成分為，含少量V、Si和Al的氧化物雜質(zhì))為原料，制備金屬鈦的工藝流程如下：已知“降溫收塵”后，粗中含有的幾種物質(zhì)的沸點(diǎn)：物質(zhì)沸點(diǎn)答下列問(wèn)題：(1)已知，的值只決定于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略、隨溫度的變化。若，則該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。根據(jù)下圖判斷：時(shí)，下列反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是_______。A． B．C． D．(2)與C、，在的沸騰爐中充分反應(yīng)后，混合氣體中各組分的分壓如下表：物質(zhì)分壓①該溫度下，與C、反應(yīng)的總化學(xué)方程式為_(kāi)______；②隨著溫度升高，尾氣中的含量升高，原因是_______。(3)“除釩”過(guò)程中的化學(xué)方程式為_(kāi)______；“除硅、鋁”過(guò)程中，分離中含、雜質(zhì)的方法是_______。(4)“除釩”和“除硅、鋁”的順序_______(填“能”或“不能”)交換，理由是_______。(5)下列金屬冶煉方法與本工藝流程中加入冶煉的方法相似的是_______。A．高爐煉鐵 B．電解熔融氯化鈉制鈉 C．鋁熱反應(yīng)制錳 D．氧化汞分解制汞典例03（2021·江蘇卷）以鋅灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3為原料制備的ZnFe2O4脫硫劑，可用于脫除煤氣中的H2S。脫硫劑的制備、硫化、再生過(guò)程可表示為(1)“除雜”包括加足量鋅粉、過(guò)濾加H2O2氧化等步驟。除Pb2+和Cu2+外，與鋅粉反應(yīng)的離子還有(填化學(xué)式)。(2)“調(diào)配比”前，需測(cè)定ZnSO4溶液的濃度。準(zhǔn)確量取2.50mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100mL容量瓶中，加水稀釋至刻度；準(zhǔn)確量取20.00mL稀釋后的溶液于錐形瓶中，滴加氨水調(diào)節(jié)溶液pH=10，用0.0150mol·L-1EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至終點(diǎn)(滴定反應(yīng)為Zn2++Y4-=ZnY2-)，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液25.00mL。計(jì)算ZnSO4溶液的物質(zhì)的量濃度(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。(3)400℃時(shí)，將一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合氣體以一定流速通過(guò)裝有ZnFe2O4脫硫劑的硫化反應(yīng)器。①硫化過(guò)程中ZnFe2O4與H2、H2S反應(yīng)生成ZnS和FeS，其化學(xué)方程式為。②硫化一段時(shí)間后，出口處檢測(cè)到COS。研究表明ZnS參與了H2S與CO2生成COS的反應(yīng)，反應(yīng)前后ZnS的質(zhì)量不變，該反應(yīng)過(guò)程可描述為。(4)將硫化后的固體在N2：O2=95：5(體積比)的混合氣體中加熱再生，固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。在280~400℃范圍內(nèi)，固體質(zhì)量增加的主要原因是。物質(zhì)分離提純型工藝流程題主要是針對(duì)混合物的除雜、分離和提純。解題時(shí)找出要得到的主要物質(zhì)是什么,混有的雜質(zhì)有哪些,分析加入某一試劑后,能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成了什么物質(zhì),要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去,將工藝流程轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的轉(zhuǎn)化流程,明確各步所加試劑或相關(guān)操作的目的。一、物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程中分離提純階段的主要操作除雜加入沉淀劑或控制溶液的酸堿性使形成氫氧化物沉淀。如：除去含Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH加熱加快反應(yīng)速率或使平衡向某個(gè)方向移動(dòng)。如果在制備過(guò)程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對(duì)溫度的控制。如：侯氏制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)降溫防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)分解或使平衡向著題目要求的方向移動(dòng)分離固液分離——過(guò)濾液液分離：a.有溶解度差異——結(jié)晶或重結(jié)晶(蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、烘干；蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾)b.有溶解性差異——(萃取)分液c.有沸點(diǎn)差異——蒸餾二、獲得產(chǎn)品階段的主要操作洗滌(冰水、熱水、有機(jī)溶劑)水洗：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子(適用于溶解度小的物質(zhì))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(guò)程中的溶解損耗(適用于高溫溶解度大、低溫溶解度小的物質(zhì))醇洗(常用于溶解度較大的物質(zhì))：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗(若對(duì)溶解度小的物質(zhì)進(jìn)行醇洗，則是為了洗去雜質(zhì)離子，并使其盡快干燥)蒸發(fā)時(shí)的氣體氛圍抑制水解如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時(shí)，應(yīng)在HCl的氣流中加熱，以防其水解蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶如K2Cr2O7和少量NaCl的混合溶液，若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主要是K2Cr2O7，母液中是NaCl和少量K2Cr2O7，這樣就可分離出大部分K2Cr2O7；同樣原理可除去KNO3中的少量NaCl蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾如NaCl和少量K2Cr2O7的混合溶液，若將混合溶液蒸發(fā)一段時(shí)間，析出的固體主要是NaCl，母液中是K2Cr2O7和少量NaCl；同樣原理可除去NaCl中的少量KNO3三、明確常用的提純方法(1)水溶法：除去可溶性雜質(zhì)。(2)酸溶法：除去堿性雜質(zhì)。(3)堿溶法：除去酸性雜質(zhì)或鋁及其氧化物。(4)氧化還原法：除去還原性或氧化性雜質(zhì)。(5)加熱灼燒法：除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)。(6)調(diào)節(jié)溶液pH法：如除去Cu2＋中混有的Fe3＋等。四、明確常用的分離方法(1)過(guò)濾：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過(guò)濾或抽濾等方法。(2)萃取和分液：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì)，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。(3)蒸發(fā)結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如NaCl。(4)冷卻結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。(5)蒸餾或分餾：分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油。(6)冷卻法：利用氣體易液化的特點(diǎn)分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離平衡混合氣體中的氨氣。五、掌握實(shí)驗(yàn)操作目的或原因的答題規(guī)范(1)除雜：除去……中的……(2)干燥：除去……氣體中的水蒸氣，防止……(3)增大原料浸出率(離子在溶液中的含量多少)的措施：攪拌、升高溫度、延長(zhǎng)浸出時(shí)間、增大氣體的流速(濃度、壓強(qiáng))，增大氣液或固液接觸面積。(4)加熱的目的：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動(dòng)。(5)溫度不高于××℃的原因，適當(dāng)加快反應(yīng)速率，但溫度過(guò)高會(huì)造成揮發(fā)(如濃硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促進(jìn)水解(如AlCl3)等，影響產(chǎn)品的生成。(6)從濾液中提取一般晶體(溶解度隨溫度升高而增大)的方法：蒸發(fā)濃縮(至少有晶膜出現(xiàn))、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌(冰水洗、熱水洗、乙醇洗)、干燥。(7)從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法：蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾，如果溫度下降，雜質(zhì)也會(huì)以晶體的形式析出來(lái)、洗滌、干燥。(8)控制某反應(yīng)的pH使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀，調(diào)節(jié)pH所用試劑為主要元素對(duì)應(yīng)的氧化物、碳酸鹽、堿，以避免引入新的雜質(zhì)；pH分離時(shí)的范圍確定：范圍過(guò)小導(dǎo)致某離子沉淀不完全，范圍過(guò)大導(dǎo)致主要離子開(kāi)始沉淀。(9)減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))的原因：減小壓強(qiáng)，使液體沸點(diǎn)降低，防止(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)受熱分解、揮發(fā)。(10)檢驗(yàn)溶液中離子中是否沉淀完全的方法：將溶液靜置一段時(shí)間后，向上層清液中滴入沉淀劑，若無(wú)沉淀生成，則離子沉淀完全。(11)洗滌沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸餾水至液面浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)操作2～3次。(12)檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法：取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴入某試劑，若未出現(xiàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象，則沉淀洗滌干凈。(13)洗滌沉淀的目的：除掉附著在沉淀表面的可溶性雜質(zhì)。(14)冰水洗滌的目的：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子并降低被洗滌物質(zhì)的溶解度，減少其在洗滌過(guò)程中的溶解損耗。(15)乙醇洗滌的目的：降低被洗滌物質(zhì)的溶解度，減少其在洗滌過(guò)程中的溶解損耗，得到較干燥的產(chǎn)物。(16)蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍：抑制某離子的水解，如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時(shí)為獲得AlCl3需在HCl氣流中進(jìn)行。(17)事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的(如氧氣)防止某物質(zhì)被氧化。六、圖表圖象信息加工1、圖象題1）類(lèi)型（1）單一曲線型（2）多重曲線型

2）解決圖象題的基本思路：

（1）會(huì)識(shí)圖：一看面、二看線、三看點(diǎn)（弄清縱、橫坐標(biāo)的含義；弄清起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)的含義；看清曲線的變化趨勢(shì)）。（2）會(huì)析數(shù)：分析數(shù)據(jù)、圖象中隱含的信息，弄清各數(shù)據(jù)的含義及變化規(guī)律，將數(shù)據(jù)和圖像信息加工成化學(xué)語(yǔ)言，同時(shí)聯(lián)系化學(xué)概念、化學(xué)原理等理論知識(shí)進(jìn)行分析解答。

2、解決表格題的關(guān)鍵（1）理解表格中各個(gè)列項(xiàng)中文字、數(shù)字信息點(diǎn)的意義，巧妙地將表格語(yǔ)言轉(zhuǎn)換成化學(xué)語(yǔ)言。

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

3、圖表信息試題的問(wèn)題解決的方法歸納：

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

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

3）注意（1）信息的情景化：理解所給信息作什么用？

（2）信息與基礎(chǔ)知識(shí)間的有機(jī)聯(lián)系。4、實(shí)例分析（1）浸出過(guò)程中時(shí)間和液固比對(duì)錳浸出率的影響分別如圖甲、圖乙所示。則適宜的浸出時(shí)間和液固比分別為60min、3。（2）“酸浸”實(shí)驗(yàn)中，鎂的浸出率結(jié)果如圖1所示。由圖可知，當(dāng)鎂的浸出率為80%時(shí)，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為100℃、2.8h左右（3）酸浸時(shí)，若使鈦的浸出率(η)達(dá)到90%，則根據(jù)圖2工業(yè)上應(yīng)采取的適宜條件是硫酸濃度和液固比的取值分別約為40%、6：1。（4）圖3為黃鐵礦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)錳浸出率的影響，僅據(jù)圖中信息，黃鐵礦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)保持在40%左右。（5）溶液溫度和浸出時(shí)間對(duì)鈷的浸出率影響如圖4所示，則浸出過(guò)程的最佳條件是75℃，30min。七、工藝流程題的四線分析法1、四線法（1）試劑線需要掌握常見(jiàn)試劑的類(lèi)型及作用和相關(guān)反應(yīng)，也可稱(chēng)為反應(yīng)線。常見(jiàn)試劑及其作用，見(jiàn)下表。（2）雜質(zhì)線于礦物質(zhì)而言，測(cè)定元素組成后，即可確定雜質(zhì)，需要積累常見(jiàn)試劑的處理方法，常見(jiàn)雜質(zhì)及其除雜方式，見(jiàn)下表。流程分析過(guò)程中，需要抓住雜質(zhì)的去向分析，切勿因?yàn)樗季S的不嚴(yán)謹(jǐn)，某雜質(zhì)還未除去還茫然不知。違背了化工生產(chǎn)的目的。同時(shí)雜質(zhì)的除去離不開(kāi)試劑線的分析。（3）操作線主要指的是分離提純操作，每加一次試劑，便需要思考是否需要過(guò)濾、蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、蒸餾、萃取等分離提純操作，見(jiàn)下表。（4）產(chǎn)品線試劑線、雜質(zhì)線、操作線展開(kāi)是為了獲取產(chǎn)品，產(chǎn)品的獲取主要通過(guò)除去雜質(zhì)，發(fā)生核心反應(yīng)而獲取產(chǎn)品。通過(guò)總結(jié)近幾年全國(guó)I卷高考化學(xué)工藝題產(chǎn)品的獲取方式，見(jiàn)下表，從表中，可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的獲取具有以下特點(diǎn)：①主要圍繞金屬元素的相關(guān)工藝品產(chǎn)開(kāi)考查②工藝可能產(chǎn)品具有多樣性，體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)需要實(shí)效性③產(chǎn)品的獲取可能在流程的前半部分，更多是后期才得到產(chǎn)品④產(chǎn)品的獲取，需要試劑參與反應(yīng)轉(zhuǎn)化，可能發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)⑤產(chǎn)品的獲取，所涉及的分離提純操作及方法，離不開(kāi)產(chǎn)品自身的性質(zhì)⑥由于大部分產(chǎn)品是固體，故基本上離不開(kāi)結(jié)晶的相關(guān)操作2、實(shí)例分析【典例】鍶(Sr)為第5周期ⅡA族元素。高純六水氯化鍶晶體(SrCl2．6H2O)具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，61℃時(shí)晶體開(kāi)始失去結(jié)晶水，100℃時(shí)失去全部結(jié)晶水。用工業(yè)碳酸鍶粉末（含少量Ba、Fe的化合物等雜質(zhì)）制備高純六水氯化鍶晶體的過(guò)程如下圖所示。請(qǐng)回答：（1）常溫下，氯化鍶溶液pH7（填“大于”、“等于”或“小于”）；（2）步驟③所得濾渣的主要成分是（填化學(xué)式），調(diào)節(jié)溶液pH至8～10，宜選用的試劑為。A．稀硫酸

B．氫氧化鍶粉末

C．氫氧化鈉

D．氧化鍶粉末（3）步驟⑤中，洗滌氯化鍶晶體最好選用。A．水

B．稀硫酸

C．氫氧化鈉溶液

D．氯化鍶飽和溶液（4）工業(yè)上用熱風(fēng)吹干六水氯化鍶，選擇的適宜溫度范圍是（填字母）。A．50～60℃

B．70～80℃

C．80～100℃

D．100℃以上（5）若濾液中Ba2+濃度為1×10-6mol／L，依據(jù)下表數(shù)據(jù)可以推算濾液中Sr2+物質(zhì)的量濃度為?？枷?1反應(yīng)條件控制1．（2023上·河北唐山·高三開(kāi)灤第一中學(xué)?？计谥校╂嚧呋瘎┑闹饕煞譃镹i，還含有一定量Al、Fe及氧化鐵、少量其他不溶性物質(zhì)，回收廢鎳催化劑制備硫酸鎳晶體的工藝流程如下：常溫下，溶液中金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金屬離子開(kāi)始沉淀時(shí)的pH7.23.72.27.5沉淀完全時(shí)的pH8.74.73.29.0(1)提高“堿浸”速率的措施是(任寫(xiě)兩點(diǎn)即可)。(2)為回收金屬，用稀硫酸將“濾液①”調(diào)為中性，生成沉淀。該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式是。(3)“氧化”步驟中加入的目的是(用離子方程式表示)。(4)“調(diào)pH”時(shí)，最適宜的pH范圍是。(5)若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“氧化”，“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為。(6)資料顯示，硫酸鎳結(jié)晶水合物的形態(tài)與溫度有如下關(guān)系：溫度低于30.8℃30.8℃～53.8℃53.8℃～280℃高于280℃晶體形態(tài)多種結(jié)晶水合物從溶液獲得穩(wěn)定的晶體的操作依次。(7)硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的。該反應(yīng)的離子方程式是。2．（2023下·安徽·高三安徽省宿松中學(xué)校聯(lián)考開(kāi)學(xué)考試）印刷銅電路板廢液主要含、以及少量的等物質(zhì)，以廢液為原料制備，實(shí)現(xiàn)資源回收再利用，流程如下圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)粗溶液的制備

上述流程中粉碎的目的。(2)溶液的精制i．經(jīng)檢驗(yàn)，粗溶液含有。ii．向粗溶液滴加的溶液，當(dāng)溶液中完全氧化后，加粉末調(diào)節(jié)溶液的。iii．將溶液加熱至沸騰，趁熱減壓過(guò)濾，得到精制溶液。①用離子方程式說(shuō)明加入溶液的作用：。②已知：25℃時(shí)，，飽和溶液中的物質(zhì)的量濃度為。ii中調(diào)節(jié)溶液，請(qǐng)結(jié)合計(jì)算說(shuō)明此時(shí)是否開(kāi)始沉淀。(3)工業(yè)生產(chǎn)中也可采用電解的方法由制得，裝置如圖所示。

①與直流電源a端相連的電極材料是(填“銅片”或“石墨”)②電解池的總反應(yīng)的化學(xué)方程式。3．（2023·山東菏澤·山東省鄄城縣第一中學(xué)?？既＃┝蛩徭囍饕糜陔婂儭㈡囯姵?、催化劑以及制取其他鎳鹽等，并用于印染媒染劑、金屬著色劑等。易溶于水，難溶于乙醇，其水溶液顯酸性。從電鍍污泥［含有、、、和等物質(zhì)］中回收制備和其他金屬的工藝流程如下。(1)濾渣Ⅰ的主要成分是(填化學(xué)式，下同)；濾渣Ⅱ的主要成分是。(2)寫(xiě)出電解過(guò)程中陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：。(3)的作用是。(4)“反萃取”得到的溶液，為獲得穩(wěn)定的晶體，其實(shí)驗(yàn)操作是蒸發(fā)濃縮、、、洗滌、干燥等。(5)硫酸鎳可用于制備堿性鎳氫電池電極材料，該電池工作原理為(M為儲(chǔ)氫合金)，寫(xiě)出電池充電時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)：。(6)采用熱重分析法測(cè)定樣品中所含結(jié)晶水?dāng)?shù)。將該樣品在900℃下進(jìn)行煅燒，失重率隨時(shí)間變化如圖所示，A點(diǎn)時(shí)失掉3個(gè)結(jié)晶水，則n值為。

考向02化學(xué)基本原理1．（2023春·江蘇·高三校聯(lián)考階段練習(xí)）從銅煙灰酸浸渣(主要含PbO、、、中提取銦的工藝如圖所示：已知：①焙燒后金屬元素均以硫酸鹽的形式存在；②25℃時(shí)，，。(1)“水浸”工藝中的濾渣除外，還含有_______。(2)“還原鐵”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。(3)通過(guò)萃取除鐵、反萃取、置換等過(guò)程，可制備金屬銦。已知能被有機(jī)萃取劑P204(簡(jiǎn)稱(chēng))萃取，其萃取原理可表示為(水層)(有機(jī)層)(有機(jī)層)(水層)①研究表明，在此系列操作之前增加“還原鐵”工藝，可延長(zhǎng)有機(jī)相的使用壽命、提高銦產(chǎn)品的純度，其原因可能是_______。②實(shí)驗(yàn)證明，在有機(jī)相P204體積分?jǐn)?shù)為55％，溫度為25℃時(shí)，水相的pH對(duì)銦萃取率的影響如題圖所示。結(jié)果表明，時(shí)，銦萃取率開(kāi)始下降，其原因是_______。(4)濾渣中鉛含量測(cè)定。準(zhǔn)確稱(chēng)取濾渣樣品4.460g，投入的溶液浸泡，充分反應(yīng)后抽濾。將所得濾餅投入充分溶解，過(guò)濾，蒸餾水洗滌沉淀，并將洗滌液和濾液都轉(zhuǎn)移至100.00mL容量瓶中定容。取25.00mL溶液，加入指示劑后用的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)(離子方程式為)，消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)液16.00mL，則濾渣中鉛的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以PbO計(jì))為_(kāi)______(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。2．（2023秋·甘肅金昌高三聯(lián)考）利用低品位軟錳礦漿(主要成分是，還有少量的、等)吸收含的廢氣制備硫酸錳晶體，可實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用和環(huán)境治理。已知浸出液的pH<2，有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH見(jiàn)下表：離子開(kāi)始沉淀時(shí)的pH7.62.73.88.3完全沉淀時(shí)的pH9.73.74.7(≥8.5溶解)9.8(1)用石灰漿調(diào)節(jié)pH的范圍是_______；若溶液中的離子濃度為時(shí)可認(rèn)為該離子已被除去，則的_______。(2)氧化的主要目的是_______，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。(3)用化學(xué)平衡原理解釋pH≥8.5時(shí)溶解的原因：_______。(4)在隔絕空氣脫水時(shí)，是否需要加入適量的硫酸？_______(填“是”或“否”)，其原因是_______。3．（2023春·江蘇常州高三聯(lián)考）某工廠的固體廢渣中主要含Cu和CuO，還含有少量Cu2O和SiO2。利用該固體廢渣制取Cu(NO3)2·3H2O的部分工藝流程如圖所示：已知：①Cu2O屬于堿性氧化物；②Cu+在酸性溶液中不穩(wěn)定，會(huì)轉(zhuǎn)變成Cu和Cu2+。③SiO2是酸性氧化物，難于水和酸。(1)寫(xiě)出Cu2O與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____。(2)酸溶時(shí)，反應(yīng)溫度不宜超過(guò)70℃，其主要原因是______。(3)過(guò)濾后所得廢渣的主要成分的化學(xué)式為_(kāi)_____。(4)Cu(NO3)2晶體受熱易分解成CuO，同時(shí)產(chǎn)生NO2和O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：______。(5)以某工業(yè)廢水(含Cu2+、Na+、SO)為原料，制取Cu(NO3)2·3H2O晶體的實(shí)驗(yàn)方案：向工業(yè)廢水中加入NaOH溶液充分反應(yīng)，______，______，向?yàn)V渣中加入稀硝酸至固體完全溶解，______，______，過(guò)濾，洗滌，干燥。[已知：Cu(NO3)2的溶解度曲線如圖所示]?？枷?3化學(xué)圖表圖象信息加工1.（2023秋·北京海淀高三統(tǒng)考）三氧化二鎳(Ni2O3)是一種灰黑色無(wú)氣味有光澤的塊狀物。易碎成細(xì)粉末，常用于制造高能電池。工業(yè)上以金屬鎳廢料(含有少量鐵、鋁等雜質(zhì))生產(chǎn)NiCl2。繼而生產(chǎn)Ni2O3的工藝流程如下：下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol·L-1計(jì)算)。氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2開(kāi)始沉淀的pH1.16.53.57.1沉淀完全的pH3.29.74.79.2回答下列問(wèn)題(1)為了提高金屬鎳廢料浸出的速率，在“酸浸“時(shí)可采取的措施有_______(任寫(xiě)一種)。(2)“沉鎳”前需加Na2CO3控制溶液pH范圍為_(kāi)______，濾渣A為_(kāi)______。(3)“氧化”時(shí)生成Ni2O3的離于方程式為_(kāi)______。(4)工業(yè)上用鎳為陽(yáng)極，電解0.05L0.1mol·L-1NiCl2溶液與一定量NH4Cl組成的混合溶液，可得到高純度球形的超細(xì)鎳粉，當(dāng)其他條件定時(shí)，NH4Cl的濃度對(duì)陰極電流效率及鎳的成粉率的影響如圖所示，則NH4Cl的濃度最好控制為_(kāi)______。2．（2023·廣東廣州高三統(tǒng)考）碲被譽(yù)為現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防與尖端技術(shù)的維生素，創(chuàng)造人間奇跡的橋梁。工業(yè)上從某電鍍污泥(含有Cu2Te、Cr2O3以及少量的Au)中提取粗碲，同時(shí)獲得副產(chǎn)品重鉻酸鉀、金屬銅和金的工藝流程如圖所示。已知：①沉淀時(shí)c(Cr3+)與pH的關(guān)系，c(Cr3+)pH開(kāi)始沉淀0.1mol?L-13.68沉淀完全1×10-5mol?L-15②溶解度。溶解度K2Cr2O7NaCl100℃95.1g39.8g25℃4.6g36g回答下列問(wèn)題：(1)“煅燒”時(shí)氣體與固體原料逆流而行，目的為_(kāi)____；此時(shí)Cr2O3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____。(2)已知浸出液中含有TeOSO4，每得到25.6g碲，理論上消耗0.8mol?L-1Na2SO3溶液的體積為_(kāi)____mL。產(chǎn)品b的基態(tài)原子核外電子排布式為_(kāi)____。(3)請(qǐng)補(bǔ)充“操作a”的實(shí)驗(yàn)方案：向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固體，_____，得到K2Cr2O7晶體。(4)鉻(VI)毒性很高，工業(yè)上常用鐵和石墨作電極，處理含Cr2O的酸性廢水。通電后Cr2O先轉(zhuǎn)變?yōu)镃r3+，一段時(shí)間后變成Cr(OH)3沉淀而被除去。其中鐵電極的作用是電子導(dǎo)體和_____。當(dāng)電解后溶液中Cr3+濃度為0.01mol?L-1時(shí)，其開(kāi)始沉降時(shí)廢水的pH為_(kāi)____。3.（2023·北京西城·高三北京師大附中?？迹┤趸?)是重要的電子元件和蓄電池材料，工業(yè)上利用含鎳廢料(主要含、、的氧化物，，C等)制備的工藝流程如下所示：已知：①在該實(shí)驗(yàn)條件下、不能氧化。②常溫下，溶液中金屬離子形成氫氧化物沉淀的如下表所示：

離子開(kāi)始沉淀7.23.72.27.5完全沉淀8.7—3.29.0③萃取的原理為?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)“預(yù)處理時(shí)，可以用_______(填化學(xué)式)溶液除去廢料表面的油脂油污。(2)“浸出時(shí)，提高浸出效率可采取的措施有_____(任寫(xiě)一種)。濾渣1的主要成分是_____。(3)“氧化時(shí)，加入發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______，目的是_______。(4)若常溫下，“調(diào)時(shí)，溶液中濃度為，為使等雜質(zhì)離子沉淀完全()，經(jīng)過(guò)計(jì)算，需控制溶液的范圍是_______。(5)“萃取時(shí)，操作若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，需要用到的主要玻璃儀器有_______、燒杯。請(qǐng)利用化學(xué)平衡原理解釋該流程中用反萃取的原理_______。(6)資料顯示，硫酸鎳結(jié)晶水合物的形態(tài)與溫度有如下關(guān)系：溫度低于高于晶體形態(tài)多種結(jié)晶水合物從溶液獲得穩(wěn)定的晶體的操作是：_______。微專(zhuān)題化工流程題中定量計(jì)算典例01（2023·山東卷）（Ksp及pH計(jì)算）鹽湖鹵水(主要含、和硼酸根等)是鋰鹽的重要來(lái)源。一種以高鎂鹵水為原料經(jīng)兩段除鎂制備的工藝流程如下：已知：常溫下，。相關(guān)化合物的溶解度與溫度的關(guān)系如圖所示。回答下列問(wèn)題：(1)含硼固體中的在水中存在平衡：(常溫下，)；與溶液反應(yīng)可制備硼砂。常溫下，在硼砂溶液中，水解生成等物質(zhì)的量濃度的和，該水解反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____，該溶液_____。(2)濾渣Ⅰ的主要成分是_____(填化學(xué)式)；精制Ⅰ后溶液中的濃度為，則常溫下精制Ⅱ過(guò)程中濃度應(yīng)控制在_____以下。若脫硼后直接進(jìn)行精制Ⅰ，除無(wú)法回收外，還將增加_____的用量(填化學(xué)式)。(3)精制Ⅱ的目的是_____；進(jìn)行操作時(shí)應(yīng)選擇的試劑是_____，若不進(jìn)行該操作而直接濃縮，將導(dǎo)致_____。典例02（2023·遼寧卷）（Ksp及pH計(jì)算）某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取液含（和)。實(shí)現(xiàn)鎳、鈷、鎂元素的回收。

已知：物質(zhì)回答下列問(wèn)題：(6)“沉鎂”中為使沉淀完全，需控制不低于_______(精確至0.1)。典例03（2023·全國(guó)乙卷）（Ksp及pH計(jì)算）LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱錳礦（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制備LiMn2O4的流程如下：已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16?；卮鹣铝袉?wèn)題：(3)溶礦反應(yīng)完成后，反應(yīng)器中溶液pH=4，此時(shí)c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳調(diào)節(jié)至pH≈7，除去的金屬離子是_______。典例04（2023·海南卷·節(jié)選）（滴定計(jì)算）以黃鐵礦(主要成分FeS2)為原料生產(chǎn)硫酸，應(yīng)將產(chǎn)出的爐渣和尾氣進(jìn)行資源化綜合利用，減輕對(duì)環(huán)境的污染。其中一種流程如下圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(5)一般用K2Cr2O7滴定分析法測(cè)定還原鐵粉純度。實(shí)驗(yàn)步驟：稱(chēng)取一定量樣品，用過(guò)量稀硫酸溶解，用標(biāo)準(zhǔn)K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。反應(yīng)式：+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O某次實(shí)驗(yàn)稱(chēng)取0.2800g樣品，滴定時(shí)消耗濃度為0.03000mol·L-1的K2Cr2O7溶液25.10mL，則樣品中鐵含量為%。典例05（2020·重慶卷·節(jié)選）（滴定計(jì)算）是一種用途廣泛的磁性材料，以為原料制備并獲得副產(chǎn)物水合物的工藝如下。

時(shí)各物質(zhì)溶度積見(jiàn)下表：物質(zhì)溶度積回答下列問(wèn)題：(4)①反應(yīng)釜3中，時(shí)，濃度為，理論上不超過(guò)。②稱(chēng)取水合物，加水溶解，加入過(guò)量，將所得沉淀過(guò)濾洗滌后，溶于熱的稀硫酸中，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗。滴定達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象為，該副產(chǎn)物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。典例06（2010·江蘇卷·節(jié)選）（熱重曲線計(jì)算）正極材料為L(zhǎng)iCoO2的鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電源。但鈷的