2024屆高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)課件 生產(chǎn)應(yīng)用無(wú)機(jī)工業(yè)流程題的解法及策略(共96張)

專題二十-生產(chǎn)應(yīng)用：無(wú)機(jī)工業(yè)流程題的解法及策略2024新高考化學(xué)二輪重點(diǎn)專題復(fù)習(xí)123考點(diǎn)考向知識(shí)重構(gòu)重溫經(jīng)典Prt目錄4模型構(gòu)建5教學(xué)策略123考點(diǎn)考向知識(shí)重構(gòu)重溫經(jīng)典目錄4模型構(gòu)建5教學(xué)策略

2020年10月13日，中共中央、國(guó)務(wù)院《深化新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革總體方案》

深化考試招生制度改革，構(gòu)建引導(dǎo)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展的考試內(nèi)容體系，改變相對(duì)固化的試題形式，增強(qiáng)試題開放性，減少死記硬背和機(jī)械刷題現(xiàn)象，逐步轉(zhuǎn)變以考試成績(jī)?yōu)槲ㄒ粯?biāo)準(zhǔn)的招生模式。高考化學(xué)試題命題框架和命題原則以核心素養(yǎng)為測(cè)試宗旨以實(shí)際問(wèn)題為測(cè)試任務(wù)以真實(shí)情境為測(cè)試載體以化學(xué)知識(shí)為解決工具

立足于真實(shí)的化工生產(chǎn)情境一核四層四翼熟練掌握工業(yè)流程的分析思路：①原料預(yù)處理：研磨粉碎、灼燒、溶浸等獲得相應(yīng)離子并除雜；②核心反應(yīng)及處理：本質(zhì)為除雜過(guò)程，加除雜試劑但要注意控制pH及溫度；易忽略新引入的雜質(zhì)離子；③產(chǎn)品（分離提純）提?。航Y(jié)晶，過(guò)濾，蒸餾，升華等操作獲得相應(yīng)產(chǎn)品。一核四層四翼1.接受與處理信息的能力2.證據(jù)推理的能力（3）精制Ⅱ的目的是_____；進(jìn)行操作X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_____。（2023年山東卷）（2023年新課標(biāo)卷）一核四層四翼建立化學(xué)知識(shí)體系，增強(qiáng)模型認(rèn)知能力（4）“氧化”中保持空氣通入速率不變，Mn(Ⅱ)氧化率與時(shí)間的關(guān)系如下圖。SO2體積分?jǐn)?shù)為_______時(shí)，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；繼續(xù)增大SO2體積分?jǐn)?shù)時(shí)，Mn(Ⅱ)氧化速率減小的原因是_______。（2023年遼寧卷）（5）①“析晶”過(guò)程中通入的酸性氣體A為___________。②由CoCl2可制備AlxCoOy晶體，其立方晶胞如圖:Al與O最小間距大于Co與O最小間距，x、y為整數(shù)，則Co在晶胞中的位置為_______；晶體中一個(gè)Al周圍與其最近的O的個(gè)數(shù)為_________。（2023廣東卷）一核四層四翼塑造可持續(xù)發(fā)展的人文情懷與綠色化學(xué)卷型

甲卷乙卷新課標(biāo)卷山東遼寧湖南背景以BaSO4為原料制備粉狀BaTiO3由菱錳礦制備LiMn2O4從鉻釩渣中分離提取鉻和釩以高鎂鹵水為原料除鎂制備Li2CO3以鎳鈷礦硫酸浸取液回收鎳、鈷、鎂以粗鎵制備超純Ga(CH3)3主要元素BaTiLiMnCrVLiNiCoMgGa命題特點(diǎn)物質(zhì)制備型物質(zhì)制備型分離提純型物質(zhì)制備+分離提純型分離提純+理論滲透型物質(zhì)制備+結(jié)構(gòu)分析型卷型湖北北京重慶廣東江蘇海南背景用SiCl4對(duì)鋰電池正極材料氯化回收Li、Co等金屬以銀錳精礦和氧化錳礦為原料聯(lián)合提取銀和錳以FeCl2為原料制備Fe3O4利用氨浸工藝可提取Ni和Co回收廢催化劑并制備利用綠柱石生產(chǎn)BeO主要元素Li、CoMnAgFeNiCoVTi

Be命題特點(diǎn)分離提純+結(jié)構(gòu)分析型分離提純+理論滲透型物質(zhì)制備型分離提純+結(jié)構(gòu)分析型物質(zhì)制備+理論滲透型物質(zhì)制備型2023年高考工業(yè)流程題考什么?大情境仍以過(guò)渡元素的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為載體，Mg、Al、Fe、Cu等的化合物為雜質(zhì)。1.原料所含雜質(zhì)離子及化合物類：Ca2+、Fe2+/Fe3+、Al3+、Ni2+、Mg2+、SiO2；Al2O3；FexOy；MgO；MnO2；CaO2.輔助試劑類：碳粉、酸(H+)、堿(OH-)、碳酸鹽(Na2CO3)、生石灰、硫化物（BaS、ZnS、FeS、MnS)、MnO2、H2O2；KMnO4；K2Cr2O7；H2C2O4；主要考向：試

卷適

用

地

區(qū)命

題命題特點(diǎn)全國(guó)甲卷四川、廣西、貴州、西藏教育部考試中心考查形式以物質(zhì)制備型和分離提純型為主，2023年高考增大了化學(xué)反應(yīng)原理滲透的比重，還增加了物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查。全國(guó)乙卷內(nèi)蒙古、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、江西、河南新課標(biāo)卷（理綜）安徽、吉林、黑龍江、云南、山西全國(guó)卷試題設(shè)問(wèn)角度相對(duì)傳統(tǒng)，陌生度、跳躍性相對(duì)降低。湖南卷、湖北卷、廣東卷、江蘇卷、浙江卷凸顯信息加工、分離提純、融合選擇性必修2。山東卷、遼寧卷、北京卷、江蘇卷凸顯化學(xué)反應(yīng)原理（數(shù)形結(jié)合）、回扣經(jīng)典高考設(shè)問(wèn)。重慶卷、海南卷重視經(jīng)典核心反應(yīng)、綠色化學(xué)、循環(huán)利用等……自主命題北京、上海、河北、湖南、湖北、廣東、江蘇、浙江、遼寧、山東、重慶、福建、海南各省市自主命題2023年高考工藝流程命題特點(diǎn)大思維2023年高考工業(yè)流程考點(diǎn)分布考點(diǎn)全國(guó)甲全國(guó)乙新課標(biāo)浙江6月北京江蘇山東湖南湖北廣東遼寧重慶海南1.流程中涉及到的化學(xué)(離子)方程式、電極反應(yīng)式的書寫√√√√√√√√√√√√√2.晶體結(jié)構(gòu)判斷或分析√√√√√3.陌生物質(zhì)類別判斷、電子式的書寫√√√√4.陌生物質(zhì)中元素化合價(jià)或化學(xué)鍵數(shù)判斷√√√√√5.流程中某操作或某試劑的使用原因√√√√√√√√√√√6.條件的選擇（調(diào)pH、控溫、加試劑等）√√√√√√√√√√√7.反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率的分析判斷√√8.含量測(cè)定或熱重線、分析化學(xué)式√√√√√9.Ksp除雜應(yīng)用或能否生成沉淀的判斷√√√√√√√10.物質(zhì)的成分判斷√√√√√√√√√11.浸出速率的操作及分析√√√√√12.分離、提純操作及其儀器的選擇√√√√√13.工序互換與改變的分析√√√√√14.物質(zhì)循環(huán)利用與綠色化學(xué)評(píng)價(jià)√√√√√√大單元化學(xué)語(yǔ)言與概念物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)綠色化學(xué)與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)原理與方法焙燒、氧化還原、離子反應(yīng)、電極反應(yīng)方程式等

，抓守恒寫方程。物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系；元素的遞變規(guī)律、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的分析和判斷。圖數(shù)信息（如Ksp的應(yīng)用），條件選擇與控制，結(jié)合氧化還原理論，四大平衡理論，電化學(xué)理論等考查應(yīng)用，判斷流程中殘?jiān)驈U液的成分。實(shí)驗(yàn)基本操作，實(shí)驗(yàn)步驟分析、綠色化學(xué)思想的體現(xiàn)（排放物的無(wú)害處理）、物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離、提純（除雜凈化方法），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析等。反應(yīng)變化與規(guī)律123考點(diǎn)考向知識(shí)重構(gòu)重溫經(jīng)典目錄4模型構(gòu)建5教學(xué)策略（2023年乙卷）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?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。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_______。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_______。框圖：信息背景！設(shè)問(wèn)：實(shí)際操作需要解決的相關(guān)問(wèn)題！題頭：生產(chǎn)目的！工業(yè)流程題型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)例.（2023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_______。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_______。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）煅燒窯中，生成LiMn2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______?？驁D：信息背景！

設(shè)問(wèn)：相關(guān)問(wèn)題！工業(yè)流程題的解題思路整體意識(shí)：瀏覽全題，明確:②題目設(shè)問(wèn)情況考什么？怎么考？

①流程目的(特別是始末物質(zhì))局部意識(shí)：定位意識(shí)核心反應(yīng)原料預(yù)處理分離提純審題頭，抓目的，辨成分(原料、雜質(zhì)、產(chǎn)品)析流程(抓主線）盯設(shè)問(wèn)(鎖框圖）

改變速率的操作及分析試劑的使用目的陌生方程式的書寫Ksp沉淀Ksp除雜物質(zhì)循環(huán)利用及綠色化學(xué)試劑的使用目的

核心反應(yīng)方程式的書寫陌生方程式的書寫例.（2023年全國(guó)乙卷）原料產(chǎn)品……主線1——產(chǎn)品線核心反應(yīng)元素種類和化合價(jià)的變化物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用化學(xué)語(yǔ)言與概念

MnCO3+2+4+3.52Li2CO3+8MnO2===4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑煅燒少量Si、Fe、Ni、Al核心反應(yīng)Mn2++2H2O===H2↑+MnO2↓+2H+通電氧化Fe2+沉淀Al3+、Fe3+除去Ni2+BaSO4、NiSMn:＋4→＋3.5，升高的元素是？注意：產(chǎn)品的獲取可能在流程前段，也可能是流程的中后段。要密切關(guān)注核心元素的化合價(jià)變化。（元素線或價(jià)態(tài)線）

追蹤元素走向，洞察價(jià)態(tài)變化！突破Mn2+、Al3+、Fe2+、Ni2+MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑Mn2+主線2——操作線綠色化學(xué)與評(píng)價(jià)原料的循環(huán)利用原理預(yù)處理控制條件發(fā)生核心反應(yīng)（雜質(zhì)線或試劑線）實(shí)驗(yàn)原理與方法

獲

取

產(chǎn)

品①元素轉(zhuǎn)化（跟蹤每種元素走向）

②價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變（確定所加試劑作用）

③實(shí)驗(yàn)操作（分辨除雜分離方法）

成本意識(shí)、效率意識(shí)、環(huán)保意識(shí)分離提純排放物的無(wú)害化處理兩抓：抓箭頭、

抓信息!一線：元素線!（1）主線主產(chǎn)品;（2）支線副產(chǎn)品;（3）回頭循環(huán)品。（1）元素去哪兒了?

（2）元素化合價(jià)改變了嗎?三意識(shí)：成本意識(shí)、效率意識(shí)、環(huán)保意識(shí)!（1）成本意識(shí)：浸出率、轉(zhuǎn)化率、利用率、原料價(jià)格、能耗控制、原料和能量循環(huán)利用；（2）效率意識(shí)：生產(chǎn)速率、催化劑的使用、反應(yīng)條件的選擇；（3）環(huán)保意識(shí)：綠色化學(xué)思想（原子經(jīng)濟(jì)性、循環(huán)操作、環(huán)保）、無(wú)污染、無(wú)腐蝕、

“三廢”(廢氣、廢渣、廢水)的處理。工業(yè)流程題的解題技巧①元素轉(zhuǎn)化線（跟蹤每種元素走向）

②價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變線（確定所加試劑作用）

③實(shí)驗(yàn)操作線（確定除雜分離方法）

三條思維主線123考點(diǎn)考向知識(shí)重構(gòu)重溫經(jīng)典目錄4模型構(gòu)建5教學(xué)策略任務(wù)1——明確研究對(duì)象，鎖定物質(zhì)轉(zhuǎn)化任務(wù)2——厘清原理、規(guī)律，把控過(guò)程、方法大任務(wù)化學(xué)語(yǔ)言與概念

物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)任務(wù)1——明確研究對(duì)象、鎖定物質(zhì)轉(zhuǎn)化

追蹤元素走向，洞察價(jià)態(tài)變化！突破考向1：反應(yīng)方程式的書寫考查形式：化學(xué)方程式的書寫、離子方程式的書寫、電化學(xué)方程式的書寫。常見類型：1、非氧化還原反應(yīng)（原子守恒），主要考查熟悉的知識(shí)遷移類比、平衡移動(dòng)（鹽類水解、

弱電解質(zhì)電離、復(fù)分解反應(yīng)等）。2、氧化還原反應(yīng)

步驟1：電子守恒——按化合價(jià)升降相等配平有價(jià)態(tài)變化的物質(zhì)；

步驟2：原子守恒——根據(jù)題目中所給環(huán)境，補(bǔ)充其他反應(yīng)物或產(chǎn)物，一般為酸、堿、水。

注：若為離子反應(yīng)，還要遵循電荷守恒(遵循三守恒)3、電極反應(yīng)（遵循三守恒）熟練掌握原電池、電解池相關(guān)知識(shí)。

方程式2023年真題出處及設(shè)問(wèn)簡(jiǎn)述方程式書寫（氧化還原反應(yīng)、電解反應(yīng)式、電離、水解方程式）2023甲卷T26(2)“浸取”時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為

。(5)“沉淀”步驟中生成的化學(xué)方程式為

。2023乙卷T27(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。(5)在電解槽中，發(fā)生電解反應(yīng)的離子方程式為

。(6)煅燒窯中，生成LiMn2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。2023新課標(biāo)T8(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液，反應(yīng)的離子方程式為

。2023山東卷T17(1)常溫下，在硼砂溶液中，[B4O5(OH)4]2-水解生成等物質(zhì)的量濃度的B(OH)3和[B(OH)4]-，該水解反應(yīng)的離子方程式為

，2023北京卷T18(2)將“浸銀”反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整：

。(3)該步反應(yīng)的離子方程式有

。2023湖北卷T16(2)燒渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙燒”后剩余的應(yīng)先除去，否則水浸時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煙霧，用化學(xué)方程式表示其原因

。(4)“850℃煅燒”時(shí)的化學(xué)方程式為

。2023遼寧卷T16(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

。

2023湖南卷T15(1)操作(a)中，反應(yīng)的離子方程式是

。

考向1：反應(yīng)方程式的書寫例1：(2022湖北新高考18題)全球?qū)︿囐Y源的需求不斷增長(zhǎng)，“鹽湖提鋰”越來(lái)越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進(jìn)行濃縮和初步除雜后，得到濃縮鹵水（含有Na+、Li+、Cl―和少量Mg2+、Ca2+），并設(shè)計(jì)了以下流程通過(guò)制備碳酸鋰來(lái)提取鋰。(4)有同學(xué)建議用“侯氏制堿法”的原理制備Li2CO3。

查閱資料后，發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)對(duì)常溫下的Li2CO3有不同的描述：①是白色固體；②尚未從溶液中分離出來(lái)。為探究LiHCO3的性質(zhì)，將飽和LiCl溶液與飽和NaHCO3溶液等體積混合，起初無(wú)明顯變化，隨后溶液變渾濁并伴有氣泡冒出，最終生成白色沉淀。上述現(xiàn)象說(shuō)明，在該實(shí)驗(yàn)條件下LiHCO3__________（填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”），有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________。不穩(wěn)定Li++HCO3―

=LiHCO3，2LiHCO3=Li2CO3↓+CO2↑+H2O侯氏制堿法：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O深入考查對(duì)教材流程的本質(zhì)理解考向1：反應(yīng)方程式的書寫

例2.（2023年全國(guó)甲卷）BaTiO3是一種壓電材料。以BaSO4為原料，采用下列路線可制備粉狀BaTiO3。（5)“沉淀”步驟中生成的BaTiO(C2O4)2化學(xué)方程式為

。（6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇，產(chǎn)生的nCO2:nCO_______。1:1BaCl2BaSBaCl2碳粉BaSCaS碳粉CaSBaCl2BaTiO(C2O4)2前后追溯反應(yīng)物、生成物(放大局部)；HCl例3.（2023年重慶卷）Fe3O4是一種用途廣泛的磁性材料，以FeCl3為原料制備Fe3O4并獲得副產(chǎn)物CaCl2水合物的工藝如下。

（3）反應(yīng)釜2中，加入CaO和分散劑的同時(shí)通入空氣。①反應(yīng)的離子方程式為____________?？枷?：反應(yīng)方程式的書寫例4.（2023年全國(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：（1）硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。（5）在電解槽中，發(fā)生電解反應(yīng)的

離子方程式為_______。（6）煅燒窯中，生成LiMn2O4反應(yīng)的

化學(xué)方程式是_______。

MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑作為氧化反應(yīng)的氧化劑氧化產(chǎn)物Fe3+的沉淀劑作氧化Fe2+的氧化劑沉淀Al3+、Fe3+除去Ni2+BaSO4、NiS氧化還原反應(yīng)與非氧化還原反應(yīng)考向1：反應(yīng)方程式的書寫重點(diǎn)關(guān)注：重視教材內(nèi)容（夯實(shí)基礎(chǔ)）；關(guān)注箭頭的指向(聚焦局部)；前后追溯反應(yīng)物、生成物(放大局部)；氧化還原規(guī)律與非氧化還原規(guī)律(三大守恒)；全面考慮反應(yīng)實(shí)際(物質(zhì)性質(zhì)、試劑過(guò)量)；物質(zhì)結(jié)構(gòu)2023年真題出處及設(shè)問(wèn)簡(jiǎn)述物質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)問(wèn)2023廣東卷T26（4）(NH4)2CO3

會(huì)使濾泥中的一種膠狀物質(zhì)轉(zhuǎn)化為疏松分布的棒狀顆粒物。濾渣的X射線衍射圖譜中，出現(xiàn)了NH4AI(OH)2CO3的明銳衍射峰。①NH4AI(OH)2CO3屬于___________(填“晶體”或“非晶體”)。②由CoCl2可制備AlXCoOY晶體，其立方晶胞如圖。Al與O最小間距大于Co與O最小間距，x、y為整數(shù)，則Co在晶胞中的位置為____；晶體中一個(gè)Al周圍與其最近的O的個(gè)數(shù)為_____。2023年湖北卷T16（5）導(dǎo)致SiCl4比CCl4易水解的因素有__(填標(biāo)號(hào))。a．Si-Cl鍵極性更大

b．Si的原子半徑更大

c．Si-Cl鍵鍵能更大d．Si有更多的價(jià)層軌道2023年江蘇卷T16(3)②通過(guò)萃取可分離釩和鎢，在得到的釩酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元環(huán)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式可表示為______。2023年6月浙江卷②一定壓強(qiáng)下，化合物A的沸點(diǎn)低于硫酸的原因是___________。2023遼寧卷T16（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H2SO5

，1molH2SO5中過(guò)氧鍵的數(shù)目為_______

2023湖南卷T15（1）晶體Ga(CH3)3的晶體類型是_______；（5）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是_______；D.用核磁共振氫譜不能區(qū)分Ga(CH3)3和GaI3（7）比較C-Ga-C分子中的鍵角大小

Ga(CH3)3

_____Ga(CH3)3(Et2O)

(填“>”“<”或“=”)，其原因是____考向2：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，應(yīng)用追根溯源②由

可制備

晶體，其立方晶胞如圖。Al與O最小間距大于Co與O最小間距，x、y為整數(shù)，則Co在晶胞中的位置為___________；晶體中一個(gè)Al周圍與其最近的O的個(gè)數(shù)為_______。（4）

會(huì)使濾泥中的一種膠狀物質(zhì)轉(zhuǎn)化為疏松分布的棒狀顆粒物。濾渣的X射線衍射圖譜中，出現(xiàn)了

的明銳衍射峰。①屬于___________(填“晶體”或“非晶體”)。例1.（2023廣東卷）

均是重要的戰(zhàn)略性金屬。從處理后的礦石硝酸浸取液(含

)中，利用氨浸工藝可提取，并獲得高附加值化工產(chǎn)品

。工藝流程如下：晶體體心

12考向2：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，應(yīng)用追根溯源AlCoO（3）②通過(guò)萃取可分離釩和鎢，在得到的釩酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元環(huán)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)式可表示為______。例2.（2023年江蘇卷）

催化劑

能催化NH3

脫除煙氣中的NO，反應(yīng)為V的價(jià)電子數(shù)為5，可能連有五根共價(jià)鍵，H4V4O12具有八元環(huán)結(jié)構(gòu)（7）比較

分子中的鍵角大小

____(填“>”“<”或“=”)，其原因是__。

例3.（2023年湖南卷）

超純Ga(CH3)3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Ga(CH3)3方面取得了顯著成果，工業(yè)上以粗鎵為原料，制備超純Ga(CH3)3：（1）晶體Ga(CH3)3的晶體類型是_______；（5）下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是_______；分子晶體

>

Ga(CH3)3中Ga為sp2雜化，所以為平面結(jié)構(gòu)，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga為sp3雜化，所以為四面體結(jié)構(gòu)，故夾角較小。二者甲基的環(huán)境不同，核磁共振氫譜化學(xué)位移不同，用核磁共振氫譜能區(qū)分。D.用核磁共振氫譜不能區(qū)分

和考向2：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，應(yīng)用追根溯源例4.（2023年湖北卷）SiCl4是生產(chǎn)多晶硅的副產(chǎn)物。利用SiCl4對(duì)廢棄的鋰電池正極材料LiCoO2進(jìn)行氯化處理以回收Li、Co等金屬，工藝路線如下：（5）導(dǎo)致SiCl4比CCl4易水解的因素有

(填標(biāo)號(hào))。a．Si-Cl鍵極性更大b．Si的原子半徑更大

c．Si-Cl鍵鍵能更大d．Si有更多的價(jià)層軌道abd例5.（2023年6月浙江卷）工業(yè)上煅燒含硫礦物產(chǎn)生的SO2可以按如下流程脫除或利用。②一定壓強(qiáng)下，化合物A的沸點(diǎn)低于硫酸的原因是___________。硫酸分子能形成更多的分子間氫鍵

（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_______。例6.（2023年遼寧卷）某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取(和

)。實(shí)現(xiàn)鎳、鈷、鎂元素的回收。NA考向2：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，應(yīng)用追根溯源重點(diǎn)關(guān)注：選擇性必修2《物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)》反應(yīng)條件控制產(chǎn)品分離提純?cè)系念A(yù)處理原料產(chǎn)品……核心反應(yīng)元素種類和化合價(jià)的變化1.預(yù)處理方法：①溶解②研磨③焙燒

④煅燒

⑤灼燒⑥燒結(jié)

⑦霧化2.控制反應(yīng)條件：①控制pH值。②溫度控制：加熱、降溫、趁熱過(guò)濾、冰水洗滌等

③壓強(qiáng)控制：減壓過(guò)濾、減壓蒸餾等

④反應(yīng)物用量或濃度控制

⑤溶劑控制（水、冷水、冰水、乙醇等）

⑥加料方式控制（逆向接觸、加料順序、緩慢加料、間歇性加料等）

⑦加氧化劑、還原劑等3.涉及方法;①結(jié)晶②過(guò)濾

③萃取

④分液

⑤蒸餾

⑥升華

⑦鹽析任務(wù)2——厘清原理、規(guī)律，把控過(guò)程、方法原料的循環(huán)利用排放物的無(wú)害化處理突破：三條思維主線、三個(gè)生產(chǎn)實(shí)際預(yù)處理的方法：1．研磨、粉碎、霧化

設(shè)問(wèn)方向：作用或目的。①將塊狀或粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w分散成微小液滴，增大反應(yīng)物間接觸面積，②以加快后續(xù)操作反應(yīng)速率(作用)，③進(jìn)而增大原料的轉(zhuǎn)化率或浸取率(目的)。預(yù)處理的目的：工藝流程題的最終目的就是為了“多快好省”的獲得目標(biāo)產(chǎn)物！原理預(yù)處理

的目的是使原料中待提取元素的狀態(tài)，由難浸出的化合物或單質(zhì)轉(zhuǎn)變成易浸出的化合物。例1.（2023年全國(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：（1）為提高硫酸溶礦速率，可采取的措施

（舉1例）?？枷?：原料預(yù)處理(研磨、粉碎等)預(yù)處理真題出處及設(shè)問(wèn)簡(jiǎn)述答題方向粉碎（研磨）2020山東T16（1）軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是___________。2022河北T15（2）黃鐵礦研細(xì)的目的是___________。2021浙江T30（1）將鉻鐵礦粉粉碎有利于加快高溫氧化的速率，其理由__。作為原料處理方式或者浸取率2023乙卷、2023遼寧卷、2022甲卷增大固體樣品與溶液的接觸面積，加快反應(yīng)（浸取）速率或使反應(yīng)更充分。粉碎菱錳礦、適當(dāng)增大硫酸的濃度等2．焙燒、

灼燒、

煅燒

設(shè)問(wèn)方向：（1）灼燒，焙燒的主要目的:非金屬或金屬元素被氧化為高價(jià)態(tài)氧化物或化合物;(2)從粉碎與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系、焙燒中的化學(xué)反應(yīng)等。即如何提高焙燒效率：①增加氧氣的量、②固體充分粉碎、③逆流焙燒、④適當(dāng)升溫等。焙燒：以氣固反應(yīng)為主，在沸騰爐或焙燒爐中，溫度在500～1500℃之間，反應(yīng)物與空氣、氯氣、硫酸等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(所以焙燒分為氧化焙燒、硫酸化焙燒和氯化焙燒等)。煅燒：反應(yīng)物受熱分解或發(fā)生晶形轉(zhuǎn)變，多高于1200℃，使用設(shè)備如回轉(zhuǎn)窯，例：煅燒石灰石、生產(chǎn)玻璃、打鐵等。灼燒：物質(zhì)在高溫下發(fā)生脫水、分解、揮發(fā)等。溫度在1000℃左右，使用煤氣燈、電爐等。例如：灼燒海帶、顏色反應(yīng)、焰色試驗(yàn)、灼燒失重等?？枷?：原料預(yù)處理（焙燒）預(yù)處理真題出處及設(shè)問(wèn)簡(jiǎn)述答題方向焙燒（熔融）2023甲卷T26（1）“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是______________。2023新課標(biāo)T27（1）煅燒過(guò)程中，釩和鉻被氧化成最高價(jià)含氧酸鹽，其中含鉻化合物主要為______________。2022甲卷T26（1）菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為______________。2022北京卷T18（1）白云石礦樣煅燒完全分解的化學(xué)方程式為______________。2021山東T17（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____。2021乙卷T26（1）“焙燒”中，寫出Al2O3轉(zhuǎn)化為NH4Al(SO4)2的化學(xué)方程式____。改變結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化為能溶解的物質(zhì)，并使一些雜質(zhì)高溫下分解、氧化（非金屬元素被氧化為高價(jià)氣態(tài)氧化物逸出或氧化成高價(jià)態(tài)化合物;金屬元素被氧化為高價(jià)態(tài)氧化物或高價(jià)態(tài)化合物）；

例1．(2022全國(guó)甲卷26題)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____________________。目的：制備ZnSO4·7H2O(2)為了提高鋅的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。增大壓強(qiáng)、將焙燒后的產(chǎn)物碾碎，增大接觸面積、適當(dāng)增大硫酸的濃度等提取信息：焙燒時(shí)金屬碳酸鹽分解為金屬氧化物考向3：原料預(yù)處理（焙燒）Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+

例2.（2023年全國(guó)甲卷）BaTiO3是一種壓電材料。以BaSO4為原料，采用下列路線可制備粉狀BaTiO3。（1）“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是_______。（2）“焙燒”后固體產(chǎn)物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS?！敖　睍r(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為

。做還原劑，將BaSO4還原ZnCO3ZnO+CO2↑ZnO、SiO2Ca、Mg、Fe、Cu的氧化物BaCl2BaSBaCl2、碳粉BaS、CaSBaCl2HCl碳粉CaS3．浸取及浸出率浸取目的：把固體轉(zhuǎn)化為溶液，便于后繼的轉(zhuǎn)化或分離。包括水溶、酸溶、堿溶、醇溶等。浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少。設(shè)問(wèn)方向：提高浸取率的措施：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適當(dāng)增大酸的濃度；④加熱；⑤延長(zhǎng)浸出時(shí)間。設(shè)問(wèn)方式：數(shù)形結(jié)合！考向3：原料預(yù)處理（溶浸）答：（1）適當(dāng)升高溫度（4）HCl揮發(fā)加快，Bi3+水解程度增大在“浸鉍”中，根據(jù)圖示可知：在溫度接近40℃時(shí)Bi的浸出率最高，此后溫度升高，浸出率反而降低，主要是由于溫度升高，HCl揮發(fā)加快，且溫度升高使Bi3+水解程度也增大，最終導(dǎo)致鉍的浸出率隨溫度的升高而降低。鐵離子在水溶液中存在水解，溫度升高有利于水解反應(yīng)的進(jìn)行，溫度超過(guò)100℃明顯加快了Fe3+水解反應(yīng)的速率，導(dǎo)致Fe3+濃度降低。（4）“浸鉍”中，鉍的浸出率與溫度關(guān)系如右圖所示：在高于40℃左右時(shí)“鉍浸出率”開始下降，其主要因素可能是_____。例1：（2）“酸浸”需適宜的酸濃度、液固比、酸浸溫度、氧流量等，其中酸浸溫度對(duì)鐵浸取率的影響如圖所示。③當(dāng)酸浸溫度超過(guò)100℃時(shí)，鐵浸取率反而減小，其原因是___。例2：考向3：原料預(yù)處理（溶浸）例3.（2023年北京）以銀錳精礦(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化錳礦(主要含MnO2)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，MnO2的氧化性強(qiáng)于Fe3+。（1）“浸錳”過(guò)程是在H2SO4溶液中使礦石中的錳元素浸出，同時(shí)去除FeS2，有利于后續(xù)銀的浸出：礦石中的銀以Ag2S的形式殘留于浸錳渣中。（2）“浸銀”時(shí)，使用過(guò)量FeCl3、HCl、和CaCl2的混合液作為浸出劑，將Ag2S中的銀以[AgCl2]-形式浸出。（3）“沉銀”過(guò)程中需要過(guò)量的鐵粉作為還原劑。②一定溫度下，Ag的沉淀率隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖所示。解釋t分鐘后Ag的沉淀率逐漸減小的原因：

。例4.（2023廣東卷）

均是重要的戰(zhàn)略性金屬。從處理后的礦石硝酸浸取液(含

)中，利用氨浸工藝可提取，并獲得高附加值化工產(chǎn)品

。工藝流程如右圖：（4）(NH4)2CO3會(huì)使濾泥中的一種膠狀物質(zhì)轉(zhuǎn)化為疏松分布的棒狀顆粒物。②(NH4)2CO3提高了Ni、Co的浸取速率，其原因是___________。減少膠狀物質(zhì)對(duì)鎳鈷氫氧化物的包裹，增加了濾泥與氨性溶液的接觸面積Ag2S、MnS、FeS2、MnO2Ag2S過(guò)FeCl3、HCl、CaCl2[AgCl2]-Ag2Fe3++Fe（過(guò)量）==3Fe2+鐵粉H2SO4根據(jù)題意，碳酸銨會(huì)使濾泥中的一種膠狀物質(zhì)轉(zhuǎn)化為疏松分布的棒狀顆粒物，減少了膠狀物質(zhì)對(duì)鎳、鈷氫氧化物的包裹，增加了濾泥與氨性溶液的接觸面積，提高鎳鈷的浸取速率?？枷?：原料預(yù)處理（溶浸）例5.（2023年遼寧卷）某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取(和

)。實(shí)現(xiàn)鎳、鈷、鎂元素的回收。⑴用硫酸浸取鎳鈷礦時(shí)，提高浸取速率的方法為_______(答出一條即可)。用硫酸浸取鎳鈷礦時(shí)，為提高浸取速率可適當(dāng)增大硫酸濃度、升高溫度或?qū)㈡団挼V粉碎增大接觸面積例6.（2023年湖北卷）SiCl4是生產(chǎn)多晶硅的副產(chǎn)物。利用SiCl4對(duì)廢棄的鋰電池正極材料LiCoO2進(jìn)行氯化處理以回收Li、Co等金屬，工藝路線如下：（2）燒渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物，“500℃焙燒”后剩余的SiCl4應(yīng)先除去，否則水浸時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煙霧，用化學(xué)方程式表示其原因___________________________。由題目信息可知，四氯化硅可與水反應(yīng)且能生成氯化氫和硅酸。溶浸真題出處及設(shè)問(wèn)簡(jiǎn)述答題方向酸浸2023甲卷T26(4)如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取，是否可行？其原因是？2023乙卷T27(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。為提高溶礦速率，可采取的措施_______。2023北京卷T18(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FeS2，有利于后續(xù)銀的浸出：礦石中的銀以Ag2S的形式殘留于浸錳渣中。2023遼寧卷T16(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FeS2，有利于后續(xù)銀的浸出：礦石中的銀以Ag2S的形式殘留于浸錳渣中。2022山東卷T17（1）酸解時(shí)有HF產(chǎn)生。氫氟酸與SiO2反應(yīng)生成二元強(qiáng)酸H2SiF6，離子方程式為___________。堿浸2020

III卷T26油脂加氫鎳催化劑（1）“堿浸”中NaOH的兩個(gè)作用分別是___________。鹽浸2022乙卷T26（1）在”脫硫“中PbSO4轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為_________。浸出率2023北京卷T18（3）“氧化”

②一定溫度下，解釋t分鐘后Ag的沉淀率逐漸減小的原因：

。考向3：原料預(yù)處理（溶浸）①溶解金屬氧化物（膜）、碳酸鹽等；②調(diào)節(jié)pH促進(jìn)或抑制弱酸根水解同時(shí)除去不溶于該酸的雜質(zhì)(如SiO2

或CaSO4

、PbSO4、Ag2SO4等)。

①去油污、去鋁片氧化膜、溶解鋁、氧化鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鹽、溶解二氧

化硅生成硅酸鹽、將碲（硒）單質(zhì)及其化合物轉(zhuǎn)化為亞碲酸鹽、將硼轉(zhuǎn)化為NaBO2等；②調(diào)節(jié)pH促進(jìn)弱堿陽(yáng)離子水解（沉淀）提高：①適當(dāng)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)嚢瑁虎菅娱L(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間（區(qū)別提高浸出效率）；降低：反應(yīng)消耗等。用鹽溶液氧化物料中的還原性金屬(如FeCl3

溶液氧化銅、鐵，用NaClO溶液氧化銀等)或者用鹽把物料中的難溶鹽轉(zhuǎn)化為易溶鹽［如Na2CO3

將白鎢礦(CaWO4)的W元素轉(zhuǎn)化成Na2WO4］。

考向4：調(diào)控pH（物質(zhì)轉(zhuǎn)化）調(diào)控pH的目的：調(diào)節(jié)pH的方法：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防止發(fā)生副反應(yīng)；④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(guò)濾而除去。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(guò)濾而除去等。⑥加CuO原因：提高溶液pH。加CuO消耗溶液中的H+，促進(jìn)Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出。調(diào)大pH的試劑：主要元素的氧化物、碳酸鹽、堿等，避免引入新的雜質(zhì)；調(diào)小pH試劑：酸、通CO2等調(diào)節(jié)合適的pH的范圍：過(guò)小會(huì)導(dǎo)致某離子沉淀不完全，過(guò)大會(huì)導(dǎo)致主要離子開始沉淀。例如：調(diào)pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的Fe3+（2.1-3.2）沉淀

。①范圍：pH值在3.2-4.7之間。②原因：調(diào)節(jié)溶液的pH值至3.2-4.7，使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不會(huì)引入新雜質(zhì)。③規(guī)律：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)，增大溶液pH值；不引入新雜質(zhì)。④試劑：加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。例1.（2023廣東卷）

均是重要的戰(zhàn)略性金屬。從處理后的礦石硝酸浸取液(含

)中，利用氨浸工藝可提取，并獲得高附加值化工產(chǎn)品

。工藝流程如下：已知：氨性溶液由NH3˙H2O、(NH4)2SO3、(NH4)2CO3配制。常溫下，Ni2+、Co2+、Co3+與NH3形成可溶于水的配離子：lgKb=-4.7；Co(OH)2易被氧化成Co(OH)3。（2）常溫下，pH=9.9的氨性溶液中，C(NH3˙H2O)___________C(NH4+)(填“>”“<”或“=”)。（3）“氨浸”時(shí)，由Co(OH)3轉(zhuǎn)化為

的離子方程式為___________。（5）①“析晶”過(guò)程中通入的酸性氣體A為___________。＞“析晶”過(guò)程中為了防止Ni2+水解，因此通入的酸性氣體A為HCl?？枷?：調(diào)控pH（氧化還原）例2.（2023年新課標(biāo)卷）鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價(jià)態(tài)含氧酸鹽形式存在，主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示：已知：最高價(jià)鉻酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2O72-存在，在堿性介質(zhì)中以CrO42-存在。（6）“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液，反應(yīng)的離子方程式為________。氧化還原反應(yīng)+3+6價(jià)Cr考向4：調(diào)控pH（氧化還原）例3.（2023年遼寧卷）某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取(和

)。

實(shí)現(xiàn)鎳、鈷、鎂元素的回收。（3）“氧化”中，用石灰乳調(diào)節(jié)pH=4，Mn2+被H2SO5

氧化為MnO2

，該反應(yīng)的離子方程式為

(H2SO5

的電離第一步完全，第二步微弱)；H2SO5第一步完全，第二步微弱

（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

。追蹤元素走向，洞察價(jià)態(tài)變化！突破例4.（2023年山東卷）鹽湖鹵水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-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Li2CO3的工藝流程如下：Mg(OH)2、CaSO4Na+Mg2+Li+Cl-SO42-和硼酸根Na+Li+H+Cl-SO42-Mg2+CaCO3Mg(OH)2含Na+Li+Cl-、Mg2-SO42-H+的混合晶體Na+、Li+、Cl-、CO32-鹽酸pH=9.34（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HCl外，還將增加________的用量(填化學(xué)式)。濃縮1因過(guò)量鹽酸，Mg2+未能水解成Mg(OH)2，結(jié)晶出含多種離子的混合物，混合物經(jīng)煅燒逸出HCl氣體，再水浸析出Mg(OH)2固體。生石灰的作用：一是沉淀除去SO42-,二是提供堿性環(huán)境沉淀除去Mg2+。鹽酸除去剩余的碳酸根離子，防止CO32-濃度過(guò)大，使得Li+過(guò)早沉淀。即濃縮2中結(jié)晶得到的NaCl中會(huì)混有Li2CO3，使Li2CO3的產(chǎn)率偏低。過(guò)量的鹽酸會(huì)在加熱濃縮，析出NaCl晶體時(shí)被蒸發(fā)除去。已知Li+的濃度和碳酸鋰的Ksp，需要控制CO32-濃度不讓Li+沉淀！Na+Li+Cl-Ca2+若脫硼后直接進(jìn)行精制Ⅰ，不能除去脫硼加入的過(guò)量鹽酸（無(wú)法回收HCl），除鎂效果打折，精制Ⅰ需要更多生石灰中和酸沉鎂，精制Ⅱ就需要更多純堿除去鈣。Na+Li+Cl-H+純堿

考向4：調(diào)控pH（非氧化還原）例4.（2023年山東卷）鹽湖鹵水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-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Li2CO3的工藝流程如下：

（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________________________。鹽酸濃縮液中因?yàn)镃O32-濃度過(guò)大，使得Li+過(guò)早沉淀。即濃縮結(jié)晶得到的NaCl中會(huì)混有Li2CO3，最終所得Li2CO3的產(chǎn)率減小。

加入純堿將精制Ⅰ所得濾液中的Ca2+轉(zhuǎn)化為CaCO3

提高Li2CO3的純度

考向4：調(diào)控pH（非氧化還原）考向4：調(diào)控pH（非氧化還原）（3）“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性，主要除去雜質(zhì)___________。（4）“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，該步需要控制溶液的pH≈9以達(dá)到最好的除雜效果，若pH<9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致______________________；pH>9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致________________________。（5）“分離釩”步驟中，將溶液pH調(diào)到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1時(shí)，溶解為VO2+或VO3+在堿性條件下，溶解為VO3-或VO43-，上述性質(zhì)說(shuō)明V2O5具有___________(填標(biāo)號(hào))。A．酸性B．堿性C．兩性例5.（2023年新課標(biāo)卷）鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價(jià)態(tài)含氧酸鹽形式存在，主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示：C

例6.（2023年北京）以銀錳精礦(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化錳礦(主要含MnO2)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，MnO2的氧化性強(qiáng)于Fe3+。（1）“浸錳”過(guò)程是在H2SO4溶液中使礦石中的錳元素浸出，同時(shí)去除FeS2，有利于后續(xù)銀的浸出：礦石中的銀以Ag2S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H2SO4溶液中，銀錳精礦中的FeS2和氧化錳礦中MnO2的發(fā)生反應(yīng)，則浸錳液中主要的金屬陽(yáng)離子有__________。>

考向4：調(diào)控pH（平衡移動(dòng)）②結(jié)合平衡移動(dòng)原理，解釋浸出劑中Cl-、H+的作用：____________________。MnS能溶于強(qiáng)酸，Ag2S不溶于強(qiáng)酸根據(jù)信息，在硫酸溶液中，二氧化錳可將二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)鐵，自身被還原成錳離子，則浸錳液中主要的金屬陽(yáng)離子有三價(jià)鐵離子和錳離子。三價(jià)鐵離子和錳離子考向4：調(diào)控pH（平衡移動(dòng)）例7.（2023年江蘇卷）

催化劑

能催化NH3

脫除煙氣中的NO，反應(yīng)為（3）廢催化劑的回收。③向pH=8的NaVO3溶液中加入過(guò)量的NH4Cl溶液，生成NH4VO3沉淀。已知：

，加過(guò)量NH4Cl溶液的目的是___________。促進(jìn)NH4VO3充分沉淀加過(guò)量NH4Cl溶液有利于增加銨根離子濃度，促進(jìn)平衡向析出沉淀的方向移動(dòng)。

例8．(2022北京卷19題)銨浸法由白云石[主要成分為CaMg(CO3)2，含F(xiàn)e2O3，SiO2雜質(zhì)]制備高純度碳酸鈣和氧化鎂。其流程如下：CaMg(CO3)2Fe2O3SiO2CaOMgOFe2O3SiO2CaCl2NH3·H2OMgSO4SiO2、Fe2O3MgCO3MgO物質(zhì)Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3Ksp5.5×10-61.8×10-122.8×10-93.5×10-8②CaO浸出率遠(yuǎn)高于MgO浸出率的原因?yàn)開______。由題給溶度積數(shù)據(jù)可以知道，氫氧化鈣的溶度積大于氫氧化鎂。溶液中氫氧化鈣的濃度大于氫氧化鎂，能與氯化銨溶液反應(yīng)生成氯化鈣和一水合氨，氫氧化鎂不能反應(yīng)，所以氧化鈣的進(jìn)出率遠(yuǎn)高于氧化鎂。⑤蒸餾時(shí)，隨餾出液體積增大，MgO浸出率68.7%增加至98.9%，

結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理解釋MgO浸出率提高的原因?yàn)開__________。MgOMg(OH)2Fe2O3SiO2

硫酸銨是強(qiáng)酸弱堿鹽，銨根離子在溶液中的水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，加熱蒸餾時(shí)氨氣逸出，促進(jìn)銨根離子水解，溶液中氫離子濃度增大。有利于氫氧化鎂完全溶解轉(zhuǎn)化為硫酸鎂，所以氧化鎂的進(jìn)出率提高。

例9.（2023年重慶卷）Fe3O4是一種用途廣泛的磁性材料，以FeCl3為原料制備Fe3O4并獲得副產(chǎn)物CaCl2水合物的工藝如下。

考向4：調(diào)控pH（Ksp）題型1：判斷溶液是否產(chǎn)生沉淀

或者是否沉淀完全。(1)Qc>Ksp,溶液過(guò)飽和，生成沉淀。(2)Qc=Ksp,溶液飽和，溶解和沉淀處于平衡狀態(tài)。(3)Qc<Ksp,溶液不飽和，可繼續(xù)溶解。11

反應(yīng)不能使鈣離子生成沉淀，防止引入雜質(zhì)例10.（2023年湖北卷）SiCl4是生產(chǎn)多晶硅的副產(chǎn)物。利用SiCl4對(duì)廢棄的鋰電池正極材料LiCoO2進(jìn)行氯化處理以回收Li、Co等金屬，工藝路線如下：（4）已知

，若“沉鈷過(guò)濾”的pH控制為10.0，則溶液中Co2+濃度為________mol/L。若“沉鈷過(guò)濾”的pH控制為10.0，則溶液中濃度為

例12.（2023年遼寧卷）某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取(和

)。實(shí)現(xiàn)鎳、鈷、鎂元素的回收。（3）“氧化”中，用石灰乳調(diào)節(jié)pH=4，Mn2+被H2SO5

氧化為MnO2

，濾渣的成分為MnO2

、____________(填化學(xué)式)。（6）“沉鎂”中為使Mg2+沉淀完全,25℃時(shí)需控制不低于_______(精確至0.1)。11.1氫氧化鎂的Ksp=10-10.8，

當(dāng)鎂離子完全沉淀時(shí)，c(Mg2+)=10-5mol/L，根據(jù)Ksp可計(jì)算c(OH-)=10-2.9mol/L，根據(jù)Kw=10-14，c(H+)=10-11.1mol/L，所以溶液的pH=11.1；例13.（2023年全國(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：（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_______。2.8×10-9

Al3+

溶礦完成以后，反應(yīng)器中溶液pH=4，此時(shí)溶液中c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1，此時(shí)體系中含有的c(Fe3+)==2.8×10-9mol·L-1，這時(shí)，溶液中的c(Fe3+)小于1.0×10-5，認(rèn)為Fe3+已經(jīng)沉淀完全；用石灰乳調(diào)節(jié)至pH≈7，這時(shí)溶液中c(OH_)=1.0×10-7mol·L-1，溶液中c(Al3+)=1.3×10-12mol·L-1，c(Ni2+)=5.5×10-4mol·L-1，c(Al3+)小于1.0×10-5，Al3+沉淀完全，這一階段除去的金屬離子是Al3+；故答案為：2.8×10-9、Al3+。氫氧化鐵考向4：調(diào)控pH（Ksp）氫氧化鐵的Ksp=10-37.4，當(dāng)鐵離子完全沉淀時(shí)，溶液中c(Fe3+)=10-5mol/L，c(OH-)=10-10.8mol/L，根據(jù)Kw=10-14，pH=3.2，此時(shí)溶液的pH=4，則鐵離子完全水解，生成氫氧化鐵沉淀?？枷?：調(diào)控pH（Ksp）題型2：沉淀的先后次序判斷方法：沉淀的化學(xué)式中含有相同的陽(yáng)離子或陰離子，且陰陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同。（1）同種類型的沉淀：離子在混合溶液中濃度相等時(shí)，Ksp越小，越先沉淀。（2）不同類型的沉淀不能根據(jù)Ksp大小直接比較，要通過(guò)計(jì)算，達(dá)到Ksp需要的c(Ag+)越小，

越先沉淀。如：Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11；向Cl-、CrO42-濃度均為0.010mol·L-1的溶液中逐滴加入0.010mol·L-1AgNO3溶液時(shí)，達(dá)到Ksp(AgCl)、Ksp(Ag2CrO4)時(shí)需要c(Ag+)分別為：1.56×10-8mol·L-1

，3×10-4.5mol·L-1，所以先有AgCl沉淀生成。題型3：計(jì)算沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)如:MnS(s)＋Cu2+(aq)CuS(s)＋Mn2+(aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2+)·c(S2-)，Ksp(CuS)＝c(Cu2+)·c(S2-)，而平衡常數(shù)

K==C(Mn2+)C(Cu2+)Ksp(MnS)Ksp(CuS)如：Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13；Cl-、Br-的濃度均為0.010mol·L-1，向該溶液中逐滴加入0.010mol·L-1AgNO3溶液時(shí)，先有AgBr沉淀生成。考向5：調(diào)控溫度調(diào)控溫度的目的：⑵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。防止溫度過(guò)高：①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；②導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)，降低產(chǎn)率。防止溫度過(guò)低：①導(dǎo)致催化劑的活性降低；②反應(yīng)速率慢，生產(chǎn)效率降低；③平衡逆向移動(dòng)，降低產(chǎn)率。加熱：①促進(jìn)Fe3+水解（防止形成膠體），聚沉后利于過(guò)濾分離；

②加快反應(yīng)速率或溶解速率；③促進(jìn)平衡向吸熱方向移動(dòng)；⑶生產(chǎn)效益、安全方面：①降溫或減壓可以減少能源消耗，降低對(duì)設(shè)備的要求，節(jié)約成本。

②防止溫度過(guò)高反應(yīng)過(guò)于劇烈，發(fā)生危險(xiǎn)。⑷其他：煮沸：①除去溶解在溶液中的氣體（如氧氣，防止產(chǎn)品被氧化）；例如，海水提溴等用熱空氣吹出氣體，或者水蒸汽吹出氣體。②促進(jìn)水解（防止形成膠體），聚沉后利于過(guò)濾分離?？刂茪怏w氛圍：①干燥的熱氯化氫氣流氛圍：是為了抑制某些揮發(fā)性酸弱堿鹽的水解，例如從氯化鐵、氯化鎂、氯化鋁的結(jié)晶水合物中獲取無(wú)水鹽等。②充入惰性氣體氛圍：充入氬氣、氮?dú)?、氫氣等，防止某些物質(zhì)被氧化。例如電解熔融態(tài)MgCl2制取鎂單質(zhì)時(shí)，用惰性氣體進(jìn)行冷卻。⑴物質(zhì)性質(zhì)方面：熔沸點(diǎn)、揮發(fā)性、溶解度、穩(wěn)定性等方面。防止溫度過(guò)高:①**揮發(fā)或分解（雙氧水、硝酸、碳酸氫銨等）;②**產(chǎn)品溶解損耗

。防止溫度過(guò)低:①**（雜質(zhì)）結(jié)晶析出，影響產(chǎn)品純度；②使引起××液體凝固，堵塞導(dǎo)管等。加熱：使**雜質(zhì)分解（氣化）而除去。冷卻：使**產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離。調(diào)節(jié)溫度的方法：考向5：調(diào)控溫度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(guò)100℃時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)：受熱均勻，便于控制溫度。②冷卻方式：空氣冷凝、冷凝管冷凝、冰水冷卻等。③通過(guò)壓強(qiáng)進(jìn)行控制：減壓蒸發(fā)（蒸餾）④通過(guò)加料方式進(jìn)行控制：緩慢滴加、間歇性緩慢加入⑤通過(guò)溫度計(jì)進(jìn)行控制：溫度計(jì)水銀球位置（反應(yīng)物中、水浴中、蒸餾燒瓶支管口附近等）例如：防止溫度過(guò)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(jì)控制溫度等。已知：①金屬Ga的化學(xué)性質(zhì)和Al相似，Ga的熔點(diǎn)29.8˙C;②Et2O(乙醚)和NR3(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)：（2）“電解精煉”裝置如圖所示，電解池溫度控制在40-50℃的原因是______________。（6)Ga(CH3)3(Et2O)直接分解不能制備超純Ga(CH3)3

，而本流程采用“配體交換”

工藝制備超純Ga(CH3)3的理由是_________________________________________________；

例2.（2023年湖南卷）

超純Ga(CH3)3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Ga(CH3)3方面取得了顯著成果，工業(yè)上以粗鎵為原料，制備超純Ga(CH3)3的工藝流程如下：NR3沸點(diǎn)較高，易與Ga(CH3)3分離，Et2O的沸點(diǎn)低于Ga(CH3)3，一起氣化，難以得到超純Ga(CH3)3

考向5：調(diào)控溫度保證Ga為液體，便于純Ga流出例3.（2023年江蘇卷）

催化劑V2O5-WO3/TiO2

能催化NH3脫除煙氣中的NO，反應(yīng)為（2）催化劑的應(yīng)用。將一定物質(zhì)的量濃度的NO、O2、NH3(其余為N2)氣體勻速通過(guò)裝有V2O5-WO3/TiO2催化劑、的反應(yīng)器，測(cè)得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如題圖所