化學(xué)之窗PPT：2023高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)工藝流程逐空突破

2023屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)化學(xué)工藝流程逐空突破考向1化學(xué)工藝流程1.(2022·湖南卷)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡(jiǎn)單流程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.不宜用陶瓷作吸收塔內(nèi)襯材料B.采用溶液噴淋法可提高吸收塔內(nèi)煙氣吸收效率C.合成槽中產(chǎn)物主要有Na3AlF6和CO2D.濾液可回收進(jìn)入吸收塔循環(huán)利用—高考回眸—C2.(雙選)(2022·山東卷)高壓氫還原法可直接從溶液中提取金屬粉。以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的雜質(zhì))為主要原料制備Cu粉的工藝流程如圖，可能用到的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。

Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2開(kāi)始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.固體X主要成分是Fe(OH)3和S；金屬M(fèi)為ZnB.浸取時(shí)，增大O2壓強(qiáng)可促進(jìn)金屬離子浸出C.中和調(diào)pH的范圍為3.2～4.2D.還原時(shí)，增大溶液酸度有利于Cu的生成BDD4.(2021·山東卷)工業(yè)上以SO2和純堿為原料制備無(wú)水NaHSO3的主要流程如圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A.吸收過(guò)程中有氣體生成B.結(jié)晶后母液中含有NaHCO3C.氣流干燥濕料時(shí)溫度不宜過(guò)高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3B5.(2022·全國(guó)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。其制備流程如圖：本題中所涉及離子的氫氧化物溶度積常數(shù)如下表：離子Fe3＋Zn2＋Cu2＋Fe2＋Mg2＋Ksp4.0×10－386.7×10－172.2×10－208.0×10－161.8×10－11回答下列問(wèn)題：(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________。(2)為提高鋅的浸取效果，可采取的措施有____________________________________________________。(3)加入物質(zhì)X調(diào)溶液pH＝5，最適宜使用的X是______(填標(biāo)號(hào))。A.NH3·H2OB.Ca(OH)2C.NaOH濾渣①的主要成分是_______________________________。適當(dāng)升溫、將焙燒后的產(chǎn)物碾碎(或增大硫酸的濃度)BFe(OH)3、CaSO4、SiO2(4)向80～90℃的濾液①中分批加入適量KMnO4溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾，濾渣②中有MnO2，該步反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________________________________。(5)濾液②中加入鋅粉的目的是________________________________。(6)濾渣④與濃硫酸反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用，同時(shí)得到的副產(chǎn)物是________________________。＋MnO2↓＋5H＋將Cu2＋置換出來(lái)，除去CuCaSO4、MgSO46.(2022·全國(guó)乙卷)廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO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)如圖流程實(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)PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.5×10－87.4×10－141.1×10－102.6×10－9一定條件下，一些金屬氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表：金屬氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Pb(OH)2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PbSO4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Na2CO3的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在“脫硫”中，加入Na2CO3不能使鉛膏中BaSO4完全轉(zhuǎn)化，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在“酸浸”中，除加入醋酸(HAc)，還要加入H2O2。①能被H2O2氧化的離子是____________。②H2O2促進(jìn)了金屬Pb在醋酸中轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2，其化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________。③H2O2也能使PbO2轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2，H2O2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_______________。Fe2＋Pb＋H2O2＋2HAc===Pb(Ac)2＋2H2O作還原劑Fe(OH)3、Al(OH)3Ba2＋、Na＋【解析】(3)①過(guò)氧化氫有氧化性，亞鐵離子有還原性，會(huì)被過(guò)氧化氫氧化。②過(guò)氧化氫促進(jìn)金屬Pb在醋酸溶液中轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2，過(guò)氧化氫與Pb、HAc發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Pb(Ac)2和H2O；③過(guò)氧化氫也能使PbO2轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2，鉛元素化合價(jià)由＋4降低到＋2，PbO2是氧化劑，則過(guò)氧化氫是還原劑。(4)酸浸后溶液的pH約為4.9，依據(jù)金屬氫氧化物沉淀時(shí)的pH可知，濾渣主要成分為氫氧化鋁、氫氧化鐵。(5)依據(jù)分析可知，加入碳酸鈉不能使鉛膏中的BaSO4完全轉(zhuǎn)化，鐵離子、鋁離子轉(zhuǎn)化為了氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，鉛轉(zhuǎn)化為了氫氧化鉛、最終變?yōu)榱搜趸U，因此沉鉛的濾液中，金屬離子有Ba2＋和加入碳酸鈉、氫氧化鈉時(shí)引入的Na＋。7.(2022·廣東卷)稀土(RE)包括鑭、釔等元素，是高科技發(fā)展的關(guān)鍵支撐。我國(guó)南方特有的稀土礦可用離子交換法處理，一種從該類(lèi)礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下：已知：月桂酸(C11H23COOH)熔點(diǎn)為44℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均難溶于水。該工藝條件下，稀土離子保持＋3價(jià)不變；(C11H23COO)2Mg的Ksp＝1.8×10－8，Al(OH)3開(kāi)始溶解時(shí)的pH為8.8；有關(guān)金屬離子沉淀相關(guān)pH見(jiàn)下表。離子Mg2＋Fe3＋Al3＋RE3＋開(kāi)始沉淀時(shí)的pH8.81.53.66.2～7.4沉淀完全時(shí)的pH/3.24.7/(1)“氧化調(diào)pH”中，化合價(jià)有變化的金屬離子是____________。(2)“過(guò)濾1”前，用NaOH溶液調(diào)pH至________________的范圍內(nèi)，該過(guò)程中Al3＋發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________。Fe2＋4.7≤pH＜6.2Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(3)“過(guò)濾2”后，濾餅中檢測(cè)不到Mg元素，濾液2中Mg2＋濃度為2.7g/L。為盡可能多地提取RE3＋，可提高月桂酸鈉的加入量，但應(yīng)確?！斑^(guò)濾2”前的溶液中c(C11H23COO－)低于_______________mol/L(保留兩位有效數(shù)字)。(4)①“加熱攪拌”有利于加快RE3＋溶出、提高產(chǎn)率，其原因是__________________________________________________________________________________。②“操作X”的過(guò)程為先____________，再固液分離。(5)該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有______________(寫(xiě)化學(xué)式)。(6)稀土元素釔(Y)可用于制備高活性的合金類(lèi)催化劑Pt3Y。①還原YCl3和PtCl4熔融鹽制備Pt3Y時(shí)，生成1molPt3Y轉(zhuǎn)移________mol電子。②Pt3Y/C用作氫氧燃料電池電極材料時(shí)，能在堿性溶液中高效催化O2的還原，發(fā)生的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________________。4.0×10－4加熱攪拌可加快反應(yīng)速率，攪拌增加溶劑與溶質(zhì)的接觸面積，使溶出更徹底，提高產(chǎn)率冷卻結(jié)晶MgSO415O2＋4e－＋2H2O===4OH－溶液和月桂酸。(5)濾液2中含有硫酸鎂，浸取時(shí)需要加入硫酸鎂，則該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有MgSO4。(6)①YCl3中Y元素化合價(jià)為＋3，PtCl4中Pt為＋4價(jià)，Pt3Y中Y、Pt均為0價(jià)，還原YCl3和PtCl4熔融鹽制備Pt3Y時(shí)，生成1molPt3Y轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol×[(＋4－0)×3＋(＋3－0)×1]＝15mol；②堿性氫氧燃料電池中，正極上O2得電子和水反應(yīng)生成OH－。8.(2021·廣東卷)對(duì)廢催化劑進(jìn)行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁(Al)、鉬(Mo)、鎳(Ni)等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：＋6Al(OH)3

NaHCO3NH3(5)高純AlAs(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過(guò)程如圖所示，圖中所示致密保護(hù)膜為一種氧化物，可阻止H2O2刻蝕液與下層GaAs(砷化鎵)反應(yīng)。①該氧化物為_(kāi)_____________。②已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2與上層GaAs的反應(yīng)中，As元素的化合價(jià)變?yōu)椋?，則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_(kāi)_________。Al2O34∶19.(2021·全國(guó)甲卷)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)I2的一種制備方法如圖所示：①加入Fe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。Fe＋2AgI===Fe2＋＋2Ag＋2I－硝酸銀FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2FeCl3、I2過(guò)量的氯氣繼續(xù)氧化I2，導(dǎo)致碘的回收率降低410.(2021·全國(guó)乙卷)磁選后的煉鐵高鈦爐渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。為節(jié)約和充分利用資源，通過(guò)如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。該工藝條件下，有關(guān)金屬離子開(kāi)始沉淀和沉淀完全的pH見(jiàn)下表：金屬離子開(kāi)始沉淀的pH沉淀完全(c＝1.0×10－5mol/L)的pHFe3＋2.23.2Al3＋3.54.7Mg2＋9.511.1Ca2＋12.413.8回答下列問(wèn)題：(1)“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(xiě)出Al2O3轉(zhuǎn)化為NH4Al(SO4)2的化學(xué)方程式：___________________________________________________________________。(2)“水浸”后“濾液”的pH約為2.0，在“分步沉淀”時(shí)用氨水逐步調(diào)節(jié)pH至11.6，依次析出的金屬離子是________________________。(3)計(jì)算“母液①”中Mg2＋濃度為_(kāi)_______________mol/L。(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”，最適合的酸是________。“酸溶渣”的成分是____________________。Fe3＋、Al3＋、Mg2＋1.0×10－6硫酸二氧化硅、硫酸鈣(5)“酸溶”后，將溶液適當(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_______________________________________________。(6)將“母液①”和“母液②”混合，吸收尾氣，經(jīng)處理得__________循環(huán)利用。硫酸銨1.(2022·茂名二模)對(duì)廢催化劑進(jìn)行回收可有效利用金屬資源，某含銀廢催化劑主要含Ag、α－Al2O3(α－Al2O3為載體，不溶于硝酸)及少量MgO、SiO2、K2O、Fe2O3等，一種回收制備高純銀粉工藝的部分流程如下?；卮鹣铝袉?wèn)題：

—模考前沿—(1)銀與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式是_____________________________________,廢渣的主要成分是_____________________，酸浸時(shí)，硝酸加入量及反應(yīng)溫度對(duì)銀浸取率的影響如圖，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析，該工藝宜選用硝酸的加入量和溫度是____________________。

α－Al2O3、SiO21.6L、80℃(2)“還原”中有無(wú)毒氣體生成，氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比是__________，“溶解”得到的溶解液里Ag元素以[Ag(NH3)2]＋存在，若用H2O2代替N2H4·H2O完成還原過(guò)程，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________________________。

(3)粗銀中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w的測(cè)定：取mg粗銀樣品用硝酸溶解，以鐵銨礬[NH4Fe(SO4)2·12H2O]為指示劑，用cmol/L的KSCN標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。已知：①AgSCN是白色沉淀，Ksp(AgSCN)＝2.0×10－12；②濃硝酸可氧化AgSCN。滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______________________________，w＝______%，若測(cè)得w>100%，可能的原因是_____________________________________________。

4∶1溶液變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不褪色硝酸濃度過(guò)高氧化AgSCN，KSCN標(biāo)準(zhǔn)液消耗過(guò)多2.(2022·安徽馬鞍山二模)超細(xì)碳酸鍶是重要的無(wú)機(jī)化工產(chǎn)品。利用鍶渣(主要成分SrSO4，含少量CaCO3、Fe2O3、Al2O3、MgCO3等雜質(zhì))制備超細(xì)碳酸鍶的工藝如下：回答下列問(wèn)題：(1)“粉碎”的目的是________________________________________________。(2)“酸浸”過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________。(3)“除鐵鋁”過(guò)程中溫度控制在75℃左右，適宜的加熱方式為_(kāi)___________。(4)“操作Ⅰ”為_(kāi)___________。(5)①寫(xiě)出“沉鍶”的離子方程式：___________________________________________________________。增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高原料的利用率SrS＋2HCl===SrCl2＋H2S↑水浴加熱趁熱過(guò)濾②反應(yīng)溫度對(duì)鍶轉(zhuǎn)化率的影響如圖，溫度高于60℃時(shí)，“鍶轉(zhuǎn)化率”降低的原因?yàn)開(kāi)_____________________________。③從平衡移動(dòng)的角度分析“沉鍶”過(guò)程中控制pH≥10的原因：___________________________________________________________________________________。溫度高于60℃時(shí)，NH4HCO3分解當(dāng)pH≥10時(shí)，能力1化學(xué)工藝流程題的命題特點(diǎn)1.流程圖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)—能力提升—例如：由碳酸錳礦(主要成分MnCO3，還含有FeCO3、MnO2、Al2O3、SiO2等)中提取金屬錳的一種流程如下：2.步驟分析步驟分析高頻設(shè)問(wèn)解題指導(dǎo)原料處理提高“浸出率”①將礦石粉碎；②適當(dāng)加熱；③充分?jǐn)嚢?；④適當(dāng)提高浸取液的濃度；⑤適當(dāng)延長(zhǎng)浸取時(shí)間等分析“浸出率”圖表，解釋“浸出率”高低變化的原因(“浸出率”升高一般是反應(yīng)____________，反應(yīng)速率________；但當(dāng)“浸出率”達(dá)到最大值后，溫度升高“浸出率”反而下降，一般是反應(yīng)試劑的分解或揮發(fā))。選擇達(dá)到較高“浸出率”的______________溫度升高加快時(shí)間及溫度步驟分析高頻設(shè)問(wèn)解題指導(dǎo)原料處理焙燒①高溫下硫化物與空氣中氧氣反應(yīng)(如：FeS2與氧氣生成氧化鐵和二氧化硫)；②除去硫、碳單質(zhì)；③除去有機(jī)物等酸性氣體的吸收常用堿性溶液吸收(如：SO2用Na2CO3或NaOH溶液吸收)步驟分析高頻設(shè)問(wèn)解題指導(dǎo)控制條件除去雜質(zhì)的方法加氧化劑，轉(zhuǎn)變金屬離子的________(如：Fe2＋→Fe3＋)調(diào)節(jié)溶液的pH調(diào)溶液pH常用氫氧化鈉、碳酸鈉、金屬氧化物、酸性氣體(如：二氧化硫)、稀鹽酸或稀硫酸等。常利用題給金屬離子沉淀的pH信息，使特定金屬離子以____________沉淀出來(lái)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的分析跟蹤物質(zhì)，分析每個(gè)步驟中可能發(fā)生的反應(yīng)，書(shū)寫(xiě)化學(xué)(或離子)方程式______________中物質(zhì)的判斷，書(shū)寫(xiě)物質(zhì)的化學(xué)式或電子式，分析物質(zhì)中的__________確定循環(huán)物質(zhì)價(jià)態(tài)氫氧化物濾渣、濾液化學(xué)鍵步驟分析高頻設(shè)問(wèn)解題指導(dǎo)物質(zhì)分離過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶、晶體的洗滌、分液與萃取用乙醇等有機(jī)溶劑洗滌晶體的目的：可以除去晶體表面可溶性的雜質(zhì)和水分，減少洗滌過(guò)程中晶體的溶解損耗，乙醇的易揮發(fā)性有利于晶體的干燥化學(xué)計(jì)算

浸出率計(jì)算、產(chǎn)率計(jì)算、Ksp計(jì)算等簡(jiǎn)單計(jì)算能力2常見(jiàn)化工操作及目的1.常見(jiàn)操作及目的常見(jiàn)操作目的研磨將塊狀或顆粒狀物質(zhì)磨成粉末，增大反應(yīng)物接觸面積，使反應(yīng)更充分以加快反應(yīng)速率灼燒(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(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、酸浸、堿浸等加過(guò)量試劑使某物質(zhì)完全轉(zhuǎn)化(或增大某物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率)價(jià)態(tài)氫氧化物常見(jiàn)操作目的在空氣中或在其他氣體中進(jìn)行的反應(yīng)或操作要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應(yīng)；能否達(dá)到隔絕空氣，防止氧化、水解、潮解等目的判斷沉淀是否洗滌干凈取最后一次洗滌濾液少量，檢驗(yàn)其中是否還有某種離子存在等洗滌晶體①水洗：通常是為了除去晶體表面水溶性的雜質(zhì)②冰水洗滌：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗③用特定有機(jī)試劑(如乙醇)清洗晶體：洗去晶體表面的雜質(zhì)，降低晶體的溶解度、減少損耗，可快速干燥等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)2.

規(guī)范答題設(shè)問(wèn)角度規(guī)范答題固體原料進(jìn)行“粉碎”的目的減小顆粒直徑，增大浸取時(shí)的反應(yīng)速率，提高浸取率物質(zhì)的轉(zhuǎn)化①利用氧化還原反應(yīng)、沉淀反應(yīng)等來(lái)除去雜質(zhì)、生成產(chǎn)物②要分析每一步驟中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，跟蹤反應(yīng)前后物質(zhì)的變化，寫(xiě)出化學(xué)(或離子)方程式③確定循環(huán)物質(zhì)能力3物質(zhì)轉(zhuǎn)化與跟蹤1.物質(zhì)的跟蹤原料到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化：比對(duì)原料與產(chǎn)品，確定要除去什么元素，引進(jìn)什么元素。[沉淀成分的判斷]

舉例濾渣成分過(guò)量的反應(yīng)物以電石渣[主要成分為Ca(OH)2和CaCO3]為原料制備KClO3的流程如圖：________________CaCO3、Ca(OH)2

舉例濾渣成分原料中不參與反應(yīng)的物質(zhì)蛇紋石是一種富鎂硅酸鹽礦物的總稱(chēng)，工業(yè)上由蛇紋石(主要成分MgO、FeO和Fe2O3、Al2O3、SiO2)制取堿式碳酸鎂產(chǎn)品的流程如下：濾渣a為_(kāi)___________SiO2

舉例濾渣成分原料中不參與反應(yīng)的物質(zhì)及生成物某粉煤灰經(jīng)預(yù)處理后含Cu2O、SiO2、Al2O3、FeO化合物，一種綜合利用工藝設(shè)計(jì)的流程如下。已知：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O濾渣Ⅰ為_(kāi)___________SiO2、Cu

舉例濾渣成分雜質(zhì)轉(zhuǎn)化的物質(zhì)工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁、氧化鐵等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4，堿式硫酸鐵易溶于水]的工藝流程如圖：________________Al(OH)3[對(duì)所加試劑的要求]試劑目的追問(wèn)硫酸酸溶酸不能加過(guò)多，否則會(huì)造成后續(xù)調(diào)溶液酸堿性時(shí)多加入堿鹽酸酸溶鹽酸不能加過(guò)多，否則會(huì)與后續(xù)KMnO4等氧化劑反應(yīng)，生成有毒氣體Cl2堿液堿溶(溶解Al、Al2O3等物質(zhì))堿溶不能加過(guò)多，否則會(huì)造成后續(xù)多加入酸SO2還原劑(還原MnO2、Fe3＋等)溫度不宜過(guò)高，溫度越高SO2溶解度越小試劑目的追問(wèn)Na2SO3還原劑(還原MnO2、Fe3＋等)實(shí)際用量高于理論量：部分Na2SO3被空氣氧化Zn置換溶液中的Cu2＋鋅粉過(guò)量目的是將溶液中的Cu2＋除凈NH4F、NaF除去Ca2＋、Mg2＋pH太小Ca2＋、Mg2＋去除率降低原因：溶液中的F－生成HF使溶液中的F－濃度降低Na2S除重金屬離子(如Cu2＋)pH太小Cu2＋去除率降低原因：溶液中的S2－生成HS－、H2S使溶液中的S2－濃度降低[條件的控制](1)控制溶液的pH①使某種或幾種金屬離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀，而目標(biāo)離子不生成沉淀，以達(dá)到分離的目的(常利用題給金屬離子開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH信息，選擇pH范圍，使雜質(zhì)離子以氫氧化物沉淀出來(lái))。②“酸作用”還可除去氧化物(膜)、抑制某些金屬離子的水解等。③“堿作用”還可除去油污、除去鋁片表面的氧化膜、溶解鋁等。④金屬離子的萃取率與溶液的pH密切相關(guān)。⑤調(diào)節(jié)溶液pH常用試劑a.調(diào)節(jié)溶液呈酸性：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸(注意氧化性)、金屬氧化物、酸性氣體(二氧化硫)等。b.調(diào)節(jié)溶液呈堿性：氫氧化鈉、氨水、碳酸鈉、碳酸氫銨等。例1以軟錳礦(主要成分為MnO2，含少量鐵的氧化物)制備高純MnCO3。流程如圖：(1)酸溶還原時(shí)，MnO2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________________。(2)在常溫下，已知：Ksp[Mn(OH)2]＝2×10－13、Ksp[Fe(OH)3]＝1×10－39。工業(yè)上，當(dāng)某離子濃度小于1×10－6mol/L時(shí)，認(rèn)為該離子已除凈。氧化后所得溶液中c(Mn2＋)＝0.2mol/L，為使溶液中Fe3＋除凈，調(diào)節(jié)pH的范圍應(yīng)為_(kāi)______________。MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O3≤pH<8(2)控制溫度(常用水浴、冰浴或油浴)①控制反應(yīng)速率(升溫加快反應(yīng)速率)、適宜的溫度使催化劑的活性最大、防止副反應(yīng)的發(fā)生。②控制化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，使化學(xué)平衡移動(dòng)。③升溫：使溶液中的氣體逸出，使易揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)，使易分解的物質(zhì)分解。煮沸：使氣體逸出；促進(jìn)水解，聚沉后利于過(guò)濾分離。④控制溫度結(jié)晶與過(guò)濾。[工藝流程中的分離技術(shù)](1)過(guò)濾(分離固、液混合物)例2從工廠采集廢液(含F(xiàn)eSO4和少量ZnSO4、MgSO4)，進(jìn)行四氧化三鐵的制備實(shí)驗(yàn)。制備流程如圖所示，則操作a、b的名稱(chēng)為_(kāi)_______。過(guò)濾例3先氧化再轉(zhuǎn)化為沉淀除去(以除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋為例)已知Fe(OH)3、Fe(OH)2、Mn(OH)2開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示：物質(zhì)開(kāi)始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8若Fe2＋沉淀完全，則大部分Mn2＋與Fe2＋共同沉淀，無(wú)法有效分離；若先將Fe2＋氧化為Fe3＋，可使Fe3＋沉淀完全而Mn2＋不沉淀。故先把Fe2＋氧化為Fe3＋，再調(diào)溶液pH為_(kāi)_______________________，使Fe3＋沉淀完全而Mn2＋不沉淀。3.7≤pH<8.3(2)萃取法分離考查角度舉例說(shuō)明萃取操作的考查

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行萃取分液，以除去溶液中的Fe3＋為使Fe3＋盡可能多地從水相轉(zhuǎn)移至有機(jī)相，采取的操作：向裝有水溶液的儀器A中加入一定量的有機(jī)萃取劑，____________、靜置、分液，并重復(fù)多次充分振蕩考查角度舉例說(shuō)明萃取劑的選擇萃取劑A、B中pH對(duì)鈷、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”)B考查角度舉例說(shuō)明pH范圍的選擇萃取劑對(duì)Al3＋、Co2＋萃取率與pH的關(guān)系如圖所示萃取分離鈷、鋁的實(shí)驗(yàn)操作：

向萃取分液后的有機(jī)相中加稀硫酸調(diào)pH＝3～4，分液可得CoSO4溶液，___________________________________________________________________________，可得Al2(SO4)3溶液

繼續(xù)向萃取分液后的有機(jī)相加稀硫酸調(diào)pH＝0.5以下(或1以下)，然后分液考查角度舉例說(shuō)明pH范圍的選擇“萃取分離”溶液中鈷、鋰的萃取率與平衡時(shí)溶液pH的關(guān)系如圖所示pH一般選擇5左右，理由是______________________________________pH在5左右時(shí)鈷、鋰的分離效率最高考查角度舉例說(shuō)明歸納總結(jié)①要除去的離子在萃取劑中溶解度遠(yuǎn)大于所需離子的溶解度②離子在不同的萃取劑中溶解度相差越大越好③選擇合適的pH范圍分離離子，要求該pH范圍內(nèi)離子溶解度相差較大(3)反萃取分離

題目問(wèn)題反萃取目的實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖所示向含碘廢液中加入稍過(guò)量的Na2SO3溶液，將廢液中的I2還原為I－，該操作目的是___________________________使四氯化碳中的碘進(jìn)入水層c

題目問(wèn)題“萃取”和“反萃取”目的鉬(Mo)是重要的過(guò)渡金屬元素，具有廣泛用途。由鉬精礦(主要成分是MoS2)濕法回收鉬酸銨[(NH4)2MoO4]部分工藝流程如圖：“濾液2”先加入有機(jī)溶劑“萃取”，再加氨水“反萃取”，進(jìn)行“萃取”和“反萃取”操作的目的是______________________________________________富集鉬酸根離子(或?qū)f酸根離子和其他雜質(zhì)分離)(4)結(jié)晶與過(guò)濾從溶液中得到晶體的過(guò)程：蒸發(fā)濃縮→冷卻結(jié)晶→過(guò)濾→洗滌、干燥。需要加熱得到的晶體(或物質(zhì))：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過(guò)濾。需要冷卻得到的晶體(或物質(zhì))：蒸發(fā)________、____________。濃縮冷卻結(jié)晶例4制備MnSO4·H2O晶體。已知溶解度曲線如圖1所示，MnSO4·H2O晶體在曲線拐點(diǎn)右側(cè)。操作方法：滴加稀硫酸酸化，溫度________40℃，________結(jié)晶、________過(guò)濾，酒精洗滌，低溫干燥。例5制備FeSO4·7H2O晶體：已知溶解度曲線如圖2所示，F(xiàn)eSO4·7H2O晶體在曲線拐點(diǎn)左側(cè)。操作方法：加熱________，得到________℃飽和溶液，冷卻至______℃結(jié)晶，過(guò)濾，少量冰水洗滌，低溫干燥。高于蒸發(fā)趁熱濃縮600[及時(shí)鞏固]由圖3和圖4，確定以下物質(zhì)的制備方法：①制備KNO3：____________、____________(過(guò)濾、洗滌、干燥)②制備KCl：蒸發(fā)________、____________(洗滌、干燥)③制備無(wú)水Na2SO3：在________34℃條件下，___________，____________(洗滌、干燥)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶結(jié)晶趁熱過(guò)濾高于蒸發(fā)結(jié)晶趁熱過(guò)濾2.副產(chǎn)品的確定3.循環(huán)物質(zhì)的確定能力4圖像曲線分析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_(kāi)_______________、______。60min32.“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_(kāi)_____________________________。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_(kāi)_________、__________。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________%左右。6∶140%405.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℃，30min2Na2CrO4＋2CO2＋H2O===Na2Cr2O7＋2NaHCO3↓FeCO3↓＋CO2↑＋H2OAl(OH)3↓＋3CO2↑Fe(OH)3↓＋3CO2↑ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓＋5CO2↑2PbCrO4＋2H＋CO2↑2.陌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。[及時(shí)鞏固](1)在酸性條件下，用過(guò)氧化氫氧化Fe2＋

發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________；若用HNO3代替H2O2的不足之處是____________________________。(2)NaClO3溶液中加入鹽酸，反應(yīng)生成ClO2和Cl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________。(3)寫(xiě)出FeS和MnO2在酸性溶液中反應(yīng)(有Fe3＋、S生成)的離子方程式：______________________________________________________。(4)寫(xiě)出圖中“酸浸”時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________。2NaClO3＋4HCl===2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2OH2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O產(chǎn)生氮的氧化物，污染空氣2FeS＋3MnO2＋12H＋===2Fe3＋＋2S＋3Mn2＋＋6H2OCo2O3＋SO2＋H2SO4===2CoSO4＋H2O(5)溶液中的Mn2＋可被酸性(NH4)2S2O8溶液氧化為MnO，該方法可用于檢驗(yàn)Mn2＋。①用酸性(NH4)2S2O8溶液檢驗(yàn)Mn2＋時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_(kāi)____________________。②該反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________。(6)工業(yè)上可以用FePO4、Li2CO3和H2C2O4作原料高溫焙燒制備LiFePO4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________________________________。溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色考向1流程圖中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化反應(yīng)與物質(zhì)的跟蹤

(2022·廣州二模)金屬鎵擁有電子工業(yè)脊梁的美譽(yù)，鎵與鋁同族，化學(xué)性質(zhì)相似。一種從高鋁粉煤灰(主要成分是Al2O3，還含有少量Ga2O3和Fe2O3等)中回收鎵的工藝如下。回答下列問(wèn)題：1—舉題固法—(1)“焙燒”過(guò)程中，Ga2O3轉(zhuǎn)化成NaGaO2的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________。(2)“堿浸”所得浸出渣的主要成分是_________。

(3)“轉(zhuǎn)化1”中通入過(guò)量CO2至溶液pH＝8，過(guò)濾，所得濾渣的主要成分是Al(OH)3和Ga(OH)3，寫(xiě)出生成Al(OH)3的離子方程式：_________________________________________。(4)“溶鎵”所得溶液中存在的陰離子主要有____________________。2NaGaO2＋CO2↑Fe2O3(5)“電解”所用裝置如圖所示，陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________

____________。若電解獲得1molGa，則陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積至少為_(kāi)___________L，電解后，陽(yáng)極室所得溶液中的溶質(zhì)經(jīng)加熱分解生成__________________(填化學(xué)式)可循環(huán)利用。Ga＋4OH－16.8Na2CO3、CO2考向2轉(zhuǎn)化條件的控制

(2022·安徽蕪湖二模)硫酸錳是一種重要的化工中間體。一種以高硫錳礦(主要成分為含錳化合物及FeS)與氧化錳礦(主要成分為MnO2等錳的氧化物)為原料制備硫酸錳的工藝流程如下：2已知：①“混合焙燒”后燒渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。②金屬離子在水溶液中沉淀的pH范圍如下表所示(25℃)：物質(zhì)Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Al(OH)3開(kāi)始沉淀的pH1.97.67.33.0完全沉淀的pH3.29.69.35.2③離子濃度≤10－5mol/L時(shí)，離子沉淀完全。(1)“混合焙燒”的主要目的是_________________________________________________________。(2)若試劑a為MnO2，則氧化步驟發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________________，若省略“氧化”步驟，造成的影響是_____________________________________________________。除去礦物中的硫元素(或?qū)⒘蚧镛D(zhuǎn)變?yōu)榻饘傺趸?2Fe2＋＋MnO2＋4H＋===2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2OFe2＋完全沉淀時(shí)Mn2＋已經(jīng)完全沉淀，造成Mn2＋損失(3)“中和除雜”時(shí)，應(yīng)控制溶液的pH范圍是_________________。(4)“氟化除雜”后，溶液中c(F－)濃度為0.05mol/L。則溶液中c(Mg2＋)和c(Ca2＋)的比值＝___________________________[已知：Ksp(MgF2)＝6.4×10－10；Ksp(CaF2)＝3.6×10－12]。(5)“碳化結(jié)晶”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________________，選擇NH4HCO3而不選擇Na2CO3溶液的原因是______________________________________________________。5.2≤pH<7.3＋CO2↑＋H2O碳酸鈉溶液堿性強(qiáng)，會(huì)使Mn2＋水解為Mn(OH)23已知：氫氧化物開(kāi)始沉淀時(shí)的pH沉淀完全時(shí)的pHFe(OH)32.34.1Al(OH)34.05.2Fe(OH)27.59.7Mn(OH)28.810.4Mg(OH)210.412.4回答下列問(wèn)題：(1)焙燒時(shí)，MnO2和Fe2O3在纖維素作用下分別轉(zhuǎn)化為MnO、Fe3O4，則纖維素的作用是__________。還原劑(2)酸浸時(shí)，浸出液的pH與錳的浸出率關(guān)系如圖2所示。實(shí)際生產(chǎn)中，酸浸時(shí)控制硫酸的量不宜過(guò)多，使pH在2左右。請(qǐng)結(jié)合上圖和制備硫酸錳的流程，說(shuō)明硫酸的量不宜過(guò)多的原因：__________________________________________________。(3)凈化時(shí)，加入30%H2O2的目的是(用離子方程式表示)______________________________________；加氨水，調(diào)pH為5.5的目的是_________________________________________。硫酸過(guò)多，后續(xù)調(diào)pH除雜質(zhì)時(shí)會(huì)多消耗氨水而造成浪費(fèi)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O使Al3＋、Fe3＋完全沉淀而Mn2＋不沉淀圖2(4)結(jié)合MgSO4與MnSO4溶解度曲線(如圖3)，簡(jiǎn)述“結(jié)晶分離”的具體實(shí)驗(yàn)操作__________________________________________。圖3將溶液蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，趁熱過(guò)濾，洗滌干燥(5)產(chǎn)品MnSO4·H2O純度測(cè)定：稱(chēng)取ag產(chǎn)品，在適宜的條件下用適量NH4NO3將Mn2＋氧化為Mn3＋，再用0.1000mol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液bmL剛好把Mn3＋轉(zhuǎn)化為Mn2＋。通過(guò)計(jì)算可知，產(chǎn)品純度為_(kāi)_____(用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)?？枷?工藝流程與定量計(jì)算

(2022·佛山質(zhì)量檢測(cè)一)銅轉(zhuǎn)爐煙灰含金屬元素(主要為Cu、Zn、Pb、Fe)的硫酸鹽和氧化物以及SiO2。其有價(jià)金屬回收工藝流程如下。已知：25℃時(shí)，Ksp(PbSO4)＝1.82×10－8，Ksp(PbCO3)＝1.46×10－13。回答下列問(wèn)題：

4(1)“浸出液①”中所含有的金屬陽(yáng)離子有________________和Fe2＋、Fe3＋?！敖觥敝校?dāng)硫酸濃度大于1.8mol/L時(shí)，金屬離子浸出率反而下降，原因是_________________________________________________________________。

(2)“除雜”中，加入ZnO調(diào)pH至5.2，用KMnO4溶液氧化后，所得濾渣主要成分為Fe(OH)3、MnO2，該氧化過(guò)程的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________________________。Cu2＋、Zn2＋難溶物PbSO4覆蓋在銅轉(zhuǎn)爐灰表面，阻礙銅、鋅元素的浸出3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋(3)ZnSO4的溶解度隨溫度變化曲線如圖所示。“濃縮結(jié)晶”的具體操作步驟如下：①在100℃時(shí)蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜，停止加熱。②降溫至________℃蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜，停止加熱。

該步驟的目的是________________。③冷卻至室溫，過(guò)濾、洗滌、干燥。(4)“轉(zhuǎn)化”后，濾餅的主要成分是SiO2和______________。該工藝中，可循環(huán)利用的物質(zhì)有____________。

(5)測(cè)定煙灰中的Pb2＋：取20mL硝酸浸出液于錐形瓶中，調(diào)pH為5，加入指示劑后用amol/L的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液(Na2H2Y)滴定至終點(diǎn)(離子方程式為Pb2＋＋H2Y2－===PbY2－＋2H＋)，消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液

bmL，則Pb2＋的濃度為_(kāi)___________g/L。

60加快蒸發(fā)速率PbCO3HNO310.35ab1.(2022·深圳二模)高磷鎳鐵是生產(chǎn)鈣鎂磷肥的副產(chǎn)品。以高磷鎳鐵(主要含Ni、Fe、P，還含有少量Fe、Cu、Zn的磷化物)為原料生產(chǎn)硫酸鎳晶體(NiSO4·6H2O)的工藝流程如圖?；卮鹣铝袉?wèn)題：

已知：電解時(shí)，選用2mol/LH2SO4溶液為電解液。(1)先將高磷鎳鐵制成電極板，“電解”時(shí)，該電極板作______極；陰極產(chǎn)物主要為_(kāi)_______，此外，溶液中的Cu2＋有部分在陰極放電。

(2)“除鐵磷”時(shí)，溶液中Fe2＋先被氧化為