化學之窗PPT：2023高考化學二輪復習工藝流程逐空突破

2023屆高三化學二輪復習化學工藝流程逐空突破考向1化學工藝流程1.(2022·湖南卷)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如圖。下列說法錯誤的是(

)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)見下表。

Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2開始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2下列說法錯誤的是(

)A.固體X主要成分是Fe(OH)3和S；金屬M為ZnB.浸取時，增大O2壓強可促進金屬離子浸出C.中和調(diào)pH的范圍為3.2～4.2D.還原時，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水NaHSO3的主要流程如圖，下列說法錯誤的是(

)A.吸收過程中有氣體生成B.結(jié)晶后母液中含有NaHCO3C.氣流干燥濕料時溫度不宜過高D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3B5.(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)學上有諸多應用。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回答下列問題：(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學方程式為_____________________________。(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______(填標號)。A.NH3·H2OB.Ca(OH)2C.NaOH濾渣①的主要成分是_______________________________。適當升溫、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溶液充分反應后過濾，濾渣②中有MnO2，該步反應的離子方程式為____________________________________________________________。(5)濾液②中加入鋅粉的目的是________________________________。(6)濾渣④與濃硫酸反應可以釋放HF并循環(huán)利用，同時得到的副產(chǎn)物是________________________。＋MnO2↓＋5H＋將Cu2＋置換出來，除去CuCaSO4、MgSO46.(2022·全國乙卷)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。為了保護環(huán)境、充分利用鉛資源，通過如圖流程實現(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)PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.5×10－87.4×10－141.1×10－102.6×10－9一定條件下，一些金屬氫氧化物沉淀時的pH如下表：金屬氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Pb(OH)2開始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列問題：(1)在“脫硫”中PbSO4轉(zhuǎn)化反應的離子方程式為__________________________________________________，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促進了金屬Pb在醋酸中轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2，其化學方程式為_____________________________________________。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過氧化氫有氧化性，亞鐵離子有還原性，會被過氧化氫氧化。②過氧化氫促進金屬Pb在醋酸溶液中轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2，過氧化氫與Pb、HAc發(fā)生氧化還原反應生成Pb(Ac)2和H2O；③過氧化氫也能使PbO2轉(zhuǎn)化為Pb(Ac)2，鉛元素化合價由＋4降低到＋2，PbO2是氧化劑，則過氧化氫是還原劑。(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。我國南方特有的稀土礦可用離子交換法處理，一種從該類礦(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價不變；(C11H23COO)2Mg的Ksp＝1.8×10－8，Al(OH)3開始溶解時的pH為8.8；有關(guān)金屬離子沉淀相關(guān)pH見下表。離子Mg2＋Fe3＋Al3＋RE3＋開始沉淀時的pH8.81.53.66.2～7.4沉淀完全時的pH/3.24.7/(1)“氧化調(diào)pH”中，化合價有變化的金屬離子是____________。(2)“過濾1”前，用NaOH溶液調(diào)pH至________________的范圍內(nèi)，該過程中Al3＋發(fā)生反應的離子方程式為_________________________________。Fe2＋4.7≤pH＜6.2Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓(3)“過濾2”后，濾餅中檢測不到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，但應確?！斑^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______________(寫化學式)。(6)稀土元素釔(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑Pt3Y。①還原YCl3和PtCl4熔融鹽制備Pt3Y時，生成1molPt3Y轉(zhuǎn)移________mol電子。②Pt3Y/C用作氫氧燃料電池電極材料時，能在堿性溶液中高效催化O2的還原，發(fā)生的電極反應式為_______________________________。4.0×10－4加熱攪拌可加快反應速率，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元素化合價為＋3，PtCl4中Pt為＋4價，Pt3Y中Y、Pt均為0價，還原YCl3和PtCl4熔融鹽制備Pt3Y時，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得電子和水反應生成OH－。8.(2021·廣東卷)對廢催化劑進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程如圖所示，圖中所示致密保護膜為一種氧化物，可阻止H2O2刻蝕液與下層GaAs(砷化鎵)反應。①該氧化物為______________。②已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2與上層GaAs的反應中，As元素的化合價變?yōu)椋?，則該反應的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為__________。Al2O34∶19.(2021·全國甲卷)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?；卮鹣铝袉栴}：(1)I2的一種制備方法如圖所示：①加入Fe粉進行轉(zhuǎn)化反應的離子方程式為______________________________，生成的沉淀與硝酸反應，生成__________后可循環(huán)使用。Fe＋2AgI===Fe2＋＋2Ag＋2I－硝酸銀FeI2＋Cl2===I2＋FeCl2FeCl3、I2過量的氯氣繼續(xù)氧化I2，導致碘的回收率降低410.(2021·全國乙卷)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)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表：金屬離子開始沉淀的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回答下列問題：(1)“焙燒”中，TiO2、SiO2幾乎不發(fā)生反應，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3轉(zhuǎn)化為相應的硫酸鹽。寫出Al2O3轉(zhuǎn)化為NH4Al(SO4)2的化學方程式：___________________________________________________________________。(2)“水浸”后“濾液”的pH約為2.0，在“分步沉淀”時用氨水逐步調(diào)節(jié)pH至11.6，依次析出的金屬離子是________________________。(3)計算“母液①”中Mg2＋濃度為________________mol/L。(4)“水浸渣”在160℃“酸溶”，最適合的酸是________?！八崛茉钡某煞质莀___________________。Fe3＋、Al3＋、Mg2＋1.0×10－6硫酸二氧化硅、硫酸鈣(5)“酸溶”后，將溶液適當稀釋并加熱，TiO2＋水解析出TiO2·xH2O沉淀，該反應的離子方程式是_______________________________________________。(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)對廢催化劑進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?；卮鹣铝袉栴}：

—?？记把亍?1)銀與稀硝酸反應的離子方程式是_____________________________________,廢渣的主要成分是_____________________，酸浸時，硝酸加入量及反應溫度對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完成還原過程，發(fā)生反應的離子方程式是___________________________________________________________。

(3)粗銀中銀的質(zhì)量分數(shù)w的測定：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標準溶液滴定，消耗標準溶液VmL。已知：①AgSCN是白色沉淀，Ksp(AgSCN)＝2.0×10－12；②濃硝酸可氧化AgSCN。滴定終點的現(xiàn)象是_______________________________，w＝______%，若測得w>100%，可能的原因是_____________________________________________。

4∶1溶液變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不褪色硝酸濃度過高氧化AgSCN，KSCN標準液消耗過多2.(2022·安徽馬鞍山二模)超細碳酸鍶是重要的無機化工產(chǎn)品。利用鍶渣(主要成分SrSO4，含少量CaCO3、Fe2O3、Al2O3、MgCO3等雜質(zhì))制備超細碳酸鍶的工藝如下：回答下列問題：(1)“粉碎”的目的是________________________________________________。(2)“酸浸”過程中主要反應的化學方程式為____________________________。(3)“除鐵鋁”過程中溫度控制在75℃左右，適宜的加熱方式為____________。(4)“操作Ⅰ”為____________。(5)①寫出“沉鍶”的離子方程式：___________________________________________________________。增大接觸面積，加快反應速率，提高原料的利用率SrS＋2HCl===SrCl2＋H2S↑水浴加熱趁熱過濾②反應溫度對鍶轉(zhuǎn)化率的影響如圖，溫度高于60℃時，“鍶轉(zhuǎn)化率”降低的原因為______________________________。③從平衡移動的角度分析“沉鍶”過程中控制pH≥10的原因：___________________________________________________________________________________。溫度高于60℃時，NH4HCO3分解當pH≥10時，能力1化學工藝流程題的命題特點1.流程圖的結(jié)構(gòu)特點—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問解題指導原料處理提高“浸出率”①將礦石粉碎；②適當加熱；③充分攪拌；④適當提高浸取液的濃度；⑤適當延長浸取時間等分析“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____________，反應速率________；但當“浸出率”達到最大值后，溫度升高“浸出率”反而下降，一般是反應試劑的分解或揮發(fā))。選擇達到較高“浸出率”的______________溫度升高加快時間及溫度步驟分析高頻設問解題指導原料處理焙燒①高溫下硫化物與空氣中氧氣反應(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)步驟分析高頻設問解題指導控制條件除去雜質(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____________沉淀出來物質(zhì)轉(zhuǎn)化的分析跟蹤物質(zhì)，分析每個步驟中可能發(fā)生的反應，書寫化學(或離子)方程式______________中物質(zhì)的判斷，書寫物質(zhì)的化學式或電子式，分析物質(zhì)中的__________確定循環(huán)物質(zhì)價態(tài)氫氧化物濾渣、濾液化學鍵步驟分析高頻設問解題指導物質(zhì)分離過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、晶體的洗滌、分液與萃取用乙醇等有機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計算

浸出率計算、產(chǎn)率計算、Ksp計算等簡單計算能力2常見化工操作及目的1.常見操作及目的常見操作目的研磨將塊狀或顆粒狀物質(zhì)磨成粉末，增大反應物接觸面積，使反應更充分以加快反應速率灼燒(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)價態(tài)氫氧化物常見操作目的在空氣中或在其他氣體中進行的反應或操作要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應；能否達到隔絕空氣，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，減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗③用特定有機試劑(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(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)范答題設問角度規(guī)范答題固體原料進行“粉碎”的目的減小顆粒直徑，增大浸取時的反應速率，提高浸取率物質(zhì)的轉(zhuǎn)化①利用氧化還原反應、沉淀反應等來除去雜質(zhì)、生成產(chǎn)物②要分析每一步驟中所發(fā)生的化學反應，跟蹤反應前后物質(zhì)的變化，寫出化學(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：比對原料與產(chǎn)品，確定要除去什么元素，引進什么元素。[沉淀成分的判斷]

舉例濾渣成分過量的反應物以電石渣[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的物質(zhì)蛇紋石是一種富鎂硅酸鹽礦物的總稱，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____________SiO2

舉例濾渣成分原料中不參與反應的物質(zhì)及生成物某粉煤灰經(jīng)預處理后含Cu2O、SiO2、Al2O3、FeO化合物，一種綜合利用工藝設計的流程如下。已知：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O濾渣Ⅰ為____________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[對所加試劑的要求]試劑目的追問硫酸酸溶酸不能加過多，否則會造成后續(xù)調(diào)溶液酸堿性時多加入堿鹽酸酸溶鹽酸不能加過多，否則會與后續(xù)KMnO4等氧化劑反應，生成有毒氣體Cl2堿液堿溶(溶解Al、Al2O3等物質(zhì))堿溶不能加過多，否則會造成后續(xù)多加入酸SO2還原劑(還原MnO2、Fe3＋等)溫度不宜過高，溫度越高SO2溶解度越小試劑目的追問Na2SO3還原劑(還原MnO2、Fe3＋等)實際用量高于理論量：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，而目標離子不生成沉淀，以達到分離的目的(常利用題給金屬離子開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)。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，MnO2發(fā)生反應的離子方程式為___________________________________________________。(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，當某離子濃度小于1×10－6mol/L時，認為該離子已除凈。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的范圍應為_______________。MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O3≤pH<8(2)控制溫度(常用水浴、冰浴或油浴)①控制反應速率(升溫加快反應速率)、適宜的溫度使催化劑的活性最大、防止副反應的發(fā)生。②控制化學反應進行的方向，使化學平衡移動。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；促進水解，聚沉后利于過濾分離。④控制溫度結(jié)晶與過濾。[工藝流程中的分離技術(shù)](1)過濾(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)，進行四氧化三鐵的制備實驗。制備流程如圖所示，則操作a、b的名稱為________。過濾例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開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示：物質(zhì)開始沉淀沉淀完全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________________________，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明萃取操作的考查

用如圖所示的實驗裝置進行萃取分液，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萃取劑，____________、靜置、分液，并重復多次充分振蕩考查角度舉例說明萃取劑的選擇萃取劑A、B中pH對鈷、錳離子萃取率的影響如圖所示為了除去Mn2＋，應選擇萃取劑______(填“A”或“B”)B考查角度舉例說明pH范圍的選擇萃取劑對Al3＋、Co2＋萃取率與pH的關(guān)系如圖所示萃取分離鈷、鋁的實驗操作：

向萃取分液后的有機相中加稀硫酸調(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明pH范圍的選擇“萃取分離”溶液中鈷、鋰的萃取率與平衡時溶液pH的關(guān)系如圖所示pH一般選擇5左右，理由是______________________________________pH在5左右時鈷、鋰的分離效率最高考查角度舉例說明歸納總結(jié)①要除去的離子在萃取劑中溶解度遠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

題目問題反萃取目的實驗室從含碘廢液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其實驗過程如圖所示向含碘廢液中加入稍過量的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入水層c

題目問題“萃取”和“反萃取”目的鉬(Mo)是重要的過渡金屬元素，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”先加入有機溶劑“萃取”，再加氨水“反萃取”，進行“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)晶與過濾從溶液中得到晶體的過程：蒸發(fā)濃縮→冷卻結(jié)晶→過濾→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晶體在曲線拐點右側(cè)。操作方法：滴加稀硫酸酸化，溫度________40℃，________結(jié)晶、________過濾，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晶體在曲線拐點左側(cè)。操作方法：加熱________，得到________℃飽和溶液，冷卻至______℃結(jié)晶，過濾，少量冰水洗滌，低溫干燥。高于蒸發(fā)趁熱濃縮600[及時鞏固]由圖3和圖4，確定以下物質(zhì)的制備方法：①制備KNO3：____________、____________(過濾、洗滌、干燥)②制備KCl：蒸發(fā)________、____________(洗滌、干燥)③制備無水Na2SO3：在________34℃條件下，___________，____________(洗滌、干燥)蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶結(jié)晶趁熱過濾高于蒸發(fā)結(jié)晶趁熱過濾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.浸出過程中時間和液固比對錳浸出率的影響分別如圖甲、圖乙所示。則適宜的浸出時間和液固比分別為________________、______。60min32.“酸浸”實驗中，鎂的浸出率結(jié)果如圖1所示。由圖可知，當鎂的浸出率為80%時，所采用的實驗條件為______________________________。100℃、2.8h左右3.酸浸時，若使鈦的浸出率(η)達到90%，則根據(jù)圖2工業(yè)上應采取的適宜條件是硫酸濃度和液固比的取值分別約為__________、__________。4.圖3為黃鐵礦的質(zhì)量分數(shù)對錳浸出率的影響，僅據(jù)圖中信息，黃鐵礦的質(zhì)量分數(shù)應保持在________%左右。6∶140%405.溶液溫度和浸出時間對鈷的浸出率影響如圖4所示，則浸出過程的最佳條件是____________________。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方程式書寫(1)根據(jù)流程圖的目的，分析元素化合價的變化。(2)根據(jù)流程圖的轉(zhuǎn)化信息和反應規(guī)律預測產(chǎn)物。(3)根據(jù)得失電子、溶液的酸堿性，配平化學(或離子)方程式。[及時鞏固](1)在酸性條件下，用過氧化氫氧化Fe2＋

發(fā)生反應的離子方程式：______________________________________________；若用HNO3代替H2O2的不足之處是____________________________。(2)NaClO3溶液中加入鹽酸，反應生成ClO2和Cl2，反應的化學方程式：____________________________________________________。(3)寫出FeS和MnO2在酸性溶液中反應(有Fe3＋、S生成)的離子方程式：______________________________________________________。(4)寫出圖中“酸浸”時發(fā)生氧化還原反應的化學方程式：____________________________________________。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Mn2＋。①用酸性(NH4)2S2O8溶液檢驗Mn2＋時的實驗現(xiàn)象為_____________________。②該反應的離子方程式：____________________________________________。(6)工業(yè)上可以用FePO4、Li2CO3和H2C2O4作原料高溫焙燒制備LiFePO4，該反應的化學方程式：______________________________________________________。溶液由無色變?yōu)樽霞t色考向1流程圖中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化反應與物質(zhì)的跟蹤

(2022·廣州二模)金屬鎵擁有電子工業(yè)脊梁的美譽，鎵與鋁同族，化學性質(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?；卮鹣铝袉栴}：1—舉題固法—(1)“焙燒”過程中，Ga2O3轉(zhuǎn)化成NaGaO2的化學方程式為_______________________________________。(2)“堿浸”所得浸出渣的主要成分是_________。

(3)“轉(zhuǎn)化1”中通入過量CO2至溶液pH＝8，過濾，所得濾渣的主要成分是Al(OH)3和Ga(OH)3，寫出生成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，陰極的電極反應式為______________________

____________。若電解獲得1molGa，則陽極產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積至少為____________L，電解后，陽極室所得溶液中的溶質(zhì)經(jīng)加熱分解生成__________________(填化學式)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，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)生反應的離子方程式為___________________________________________________，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Mn2＋已經(jīng)完全沉淀，造成Mn2＋損失(3)“中和除雜”時，應控制溶液的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”時發(fā)生反應的離子方程式為______________________________________________________，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，會使Mn2＋水解為Mn(OH)23已知：氫氧化物開始沉淀時的pH沉淀完全時的pHFe(OH)32.34.1Al(OH)34.05.2Fe(OH)27.59.7Mn(OH)28.810.4Mg(OH)210.412.4回答下列問題：(1)焙燒時，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，浸出液的pH與錳的浸出率關(guān)系如圖2所示。實際生產(chǎn)中，酸浸時控制硫酸的量不宜過多，使pH在2左右。請結(jié)合上圖和制備硫酸錳的流程，說明硫酸的量不宜過多的原因：__________________________________________________。(3)凈化時，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_________________________________________。硫酸過多，后續(xù)調(diào)pH除雜質(zhì)時會多消耗氨水而造成浪費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)，簡述“結(jié)晶分離”的具體實驗操作__________________________________________。圖3將溶液蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，趁熱過濾，洗滌干燥(5)產(chǎn)品MnSO4·H2O純度測定：稱取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＋。通過計算可知，產(chǎn)品純度為______(用質(zhì)量分數(shù)表示)。考向4工藝流程與定量計算

(2022·佛山質(zhì)量檢測一)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。其有價金屬回收工藝流程如下。已知：25℃時，Ksp(PbSO4)＝1.82×10－8，Ksp(PbCO3)＝1.46×10－13?；卮鹣铝袉栴}：

4(1)“浸出液①”中所含有的金屬陽離子有________________和Fe2＋、Fe3＋?！敖觥敝校斄蛩釢舛却笥?.8mol/L時，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，該氧化過程的離子方程式為________________________________________________________________。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?！皾饪s結(jié)晶”的具體操作步驟如下：①在100℃時蒸發(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標準溶液(Na2H2Y)滴定至終點(離子方程式為Pb2＋＋H2Y2－===PbY2－＋2H＋)，消耗EDTA標準溶液

bmL，則Pb2＋的濃度為____________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。回答下列問題：

已知：電解時，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，該電極板作______極；陰極產(chǎn)物主要為________，此外，溶液中的Cu2＋有部分在陰極放電。

(2)“除鐵磷”時，溶液中Fe2＋先被氧化為