專題講座（五）工藝流程的解題策略

【化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)】

工藝流程題是高考中的必考題型，綜合性強、難度較大，是高考試卷中的拉分題H之一。近年常以簡

潔工藝流程和復(fù)雜工藝流程輪換的形式考查有多種可變化合價的典型元素，采用多角度設(shè)問的形式，考查

考生獲取信息、加工信息的能力。無機化工流程題是近年來高考中備受關(guān)注的一種題型，該類題源于生產(chǎn)

實際，以解決化學(xué)實際問題為目的，將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)流程用框圖形式展示出來，并根據(jù)其中

涉及的化學(xué)知識步步設(shè)問，使問題情境真實，構(gòu)成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化學(xué)工藝流程題。試題新穎，內(nèi)

容豐富，閱讀最大，其結(jié)構(gòu)分題頭、流程圖和問題三部分。題頭一般簡單介紹該工藝生產(chǎn)的原料和生產(chǎn)目

的，流程圖部分主要用框圖形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝展示出來，問題部分主要根據(jù)生產(chǎn)過程中涉

及的化學(xué)知識設(shè)計一系列的問題。

【必備知識解讀】

一、工業(yè)流程試題的基本特點

工藝流程題以工業(yè)生產(chǎn)實際中的物質(zhì)的制備、分離、提純?yōu)槊}情境，通過工業(yè)流程框圖的呈現(xiàn)形式，

考查高中化學(xué)元素化合物知識、反應(yīng)原理、化學(xué)實驗基本操作等核心知識的一類題型。具有情景的真實性、

復(fù)雜性、綜合性的特點。工藝流程題題型成熟，流程有相對固定的環(huán)節(jié)，設(shè)問有相對穩(wěn)定的內(nèi)容，問題分

析有相對明確的方向。解題時要構(gòu)建模型，特別是對于流程圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化線、工藝操作線的模型構(gòu)建，能

對流程深入嚴謹?shù)姆治觯⒅嘏囵B(yǎng)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析，證據(jù)推理與模型認知，轉(zhuǎn)換觀念與平衡思想，

科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等學(xué)科素養(yǎng)。試題的切入點（或試題素材）較多的采用了與生產(chǎn)生活密切聯(lián)系的化學(xué)

新技術(shù)、新成果。故題干內(nèi)容來源都是真實的工業(yè)生產(chǎn)過程，內(nèi)容豐富，提問靈活。

2.題目結(jié)構(gòu)：分題頭、題干和題尾三部分。

（1）題頭一般是介紹該工藝生產(chǎn)的原材料和工藝生產(chǎn)的目的（包括獲得副產(chǎn)品）；

（2）題干部分主要用框圖形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來；

（3）題尾主要是根據(jù)生產(chǎn)過程中涉及的化學(xué)知識設(shè)置系列問題。

3.呈現(xiàn)形式：流程圖、數(shù)據(jù)表格、圖像、實驗裝置

4.設(shè)問方式：措施、成分、物質(zhì)、原因。

5.能力考杳：獲取、整合、處理、應(yīng)用信息的能力、分解問題的能力、表達能力。

6.知識落點：基本理論、元素化合物、實驗。

二、工藝流程題特點

1.化工生產(chǎn)的一般流程

2.試題的設(shè)問角度

化工流程題的考點主要從以下6點設(shè)置：

(1)基本操作

除雜、分離、檢驗、洗滌、干燥等實驗操作的步驟描述；加入某些試劑或某個操作步驟的目的描述。

(2)物質(zhì)的分離與提純

通過調(diào)節(jié)pH使溶液中的金屬離子沉淀達到分離除雜的目的，據(jù)此選擇需要加入的化學(xué)試劑；加入某種

物質(zhì)使難溶物轉(zhuǎn)化為更難溶的物質(zhì)后，通過過濾除去等。

(3)化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡理論的運用

例如，研磨使反應(yīng)物顆粒變小，增大反應(yīng)物間的接觸面枳，從而增大反應(yīng)速率，提高原料利用率；升

高溫度能增大反應(yīng)速率，使吸熱反應(yīng)平衡正向移動等。

(4)化學(xué)方程式或離子方程式的書寫

根據(jù)流程圖及設(shè)問中的信息找出反應(yīng)物和生成物，書寫指定的化學(xué)方程式或離子方程式。

(5)環(huán)境與綠色化學(xué)思想

流程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和循環(huán)、資源的I可收和利用、“三廢”的來源、對環(huán)境的影響及處理措施等。

(6)化學(xué)計算

聯(lián)系原料純度、轉(zhuǎn)化率、損失率、產(chǎn)物產(chǎn)率等計算產(chǎn)品質(zhì)尾；聯(lián)系溶液配制、滴定操作測定樣品中某

元素含最或產(chǎn)品純度；聯(lián)系溶度積常數(shù)，計算溶液中某離子濃度或完全沉淀時的pH等。

【關(guān)鍵能力拓展】

一、工藝流程題的解題策略

1.粗讀題干，挖掘圖示

圖示中一般會呈現(xiàn)超出教材范圍的知識，但題目中往往會有提示或者問題中不涉及，所以一定要關(guān)注

題目的每一個關(guān)鍵字，盡量弄懂沆程圖，但不必將每一種物質(zhì)都推出，只需問什么推什么。如制備類無機

化工題，可粗讀試題，知道題目制取什么、大致流程和有什么提示等。

2.攜帶問題，精讀信息

這里信息包括三個方面：一是主干，二是流程圖示，三是設(shè)置問題。讀主干抓住關(guān)鍵字、詞；讀流程

圖，重點抓住物質(zhì)流向(“進入”與“流出”)、實驗操作方法等。

3.跳躍思維，規(guī)范答題

答題時應(yīng)注意前后問題往往沒有“相關(guān)性”，即前一問未答出，不會影響后面答題。要求用理論回答的試

題，應(yīng)采用“四段論法改變了什么條件(或是什么條件)-根據(jù)什么理論―有什么變化一得出什么結(jié)論。

4.積累?？嫉拇痤}模板

(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、延長浸出時間、增大氣體的流

速(濃度、壓強)，增大氣液或固液接觸面積。

(4)加熱的目的：加快反應(yīng)速率或促進平衡向某個方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動。

(5)溫度不高于xxC的原因：適當加快反應(yīng)速率，但溫度過高會造成揮發(fā)(如濃硝酸)、分解(如H2O2、

NH4HCO3)、氧化(如Na2so3)或促進水解(如AICI3)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、

過濾、洗滌(冰水洗、熱水洗、乙醇洗等)、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、趁熱過濾(如果

溫度下降，雜質(zhì)也會以晶體的形式析出來)、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應(yīng)的氧化

物、碳酸鹽、堿等，以避免引入新的雜質(zhì)；沉淀時pH范圍的確定：范圍過小導(dǎo)致某離子沉淀不完全，范圍

過大導(dǎo)致主要離子開始沉淀。

(9)減壓蒸儲(減壓蒸發(fā))的原因：減小壓強，使液體沸點降低，防止(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)受熱

分解、揮發(fā)。

(10)檢驗溶液中離子是否沉淀完全的方法：將溶液靜置一段時間后，向上層清液中滴入沉淀劑，若無沉

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儲水至液面浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)操作2?3次。

(12)檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法：取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴入某試劑，若未出現(xiàn)

特征反應(yīng)現(xiàn)象，則沉淀洗滌干凈。

(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，減少其在洗滌過程中的溶解損耗，得到較干燥的產(chǎn)物。

(16)蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍：抑制某離子的水解，如加熱蒸發(fā)AlCh溶液時為獲得AlCb需在HC1氣

流中進行。

(17)事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的氧化性氣體(如氧氣)，防止某物質(zhì)被氧化。

1.首尾分析法：對?線型流程工藝（從原料到產(chǎn)品為一條龍的生產(chǎn)工序）試題，首先對比分析流程圖中的

第一種物質(zhì)（原材料）與最后一種物質(zhì)（產(chǎn)品），從此分析中找出它們的關(guān)系，弄清原料轉(zhuǎn)化的基本原理和除雜、

分離、提純的化工工藝，再結(jié)合題設(shè)問題，逐?解答。

2.分段分析法：對于用同樣的原料生產(chǎn)多種（兩種或兩種以上）產(chǎn)品（含副產(chǎn)品）的工藝流程題，用此法更

容易找到解題的切入點。

【核心題型例解】

高頻考點一以物質(zhì)制備為目的工藝流程

1.工藝流程中的常見專業(yè)術(shù)語

釋義

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

研磨、霧化

積，以加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分

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。如燃燒石灰石、

灼燒（煨燒）

高嶺土、硫鐵礦

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，包括水浸取、酸溶、

浸取

堿溶、醇溶等

酸浸在酸性溶液由使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的過程

浸出率固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少

滴定定量測定，可用于某種未知濃度物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的測定

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、促進水解（沉淀）

2.工藝流程題中常見問題的答題方向

常見問題答題要考慮的角度

過濾、蒸發(fā)、萃取、分液、蒸僧等常規(guī)操作，如從溶液中得到晶體的

分離、提純

方法：蒸發(fā)濃縮一冷卻結(jié)晶一過濾一（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

要考慮02、H2o.CO2或特定氣體是否參與反應(yīng)或能否達到隔絕空氣，

體中進行的反應(yīng)或

防氧化、水解、潮解等目的

操作

洗滌沉淀方法；往漏斗中加入蒸儲水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重災(zāi)以上

操作2?3次

判斷沉淀是否洗滌

取最后洗滌液少量，檢驗其中是否還有某種離子存在等

干凈

①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）

控制溶液的pH②“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）

①使化學(xué)平衡移動；控制化學(xué)反應(yīng)的方向

②控制固體的溶解與結(jié)晶

控制溫度（常用水浴、

③控制反應(yīng)速率：使催化劑達到最大活性

冰浴或油浴）

④升溫：促進溶液中的氣體逸出，使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)

⑤加熱煮沸：促進水解，聚沉后利于過濾分離

例I.（2023?全國甲卷第26題）BaTiO3是一種壓電材料。以BaSCh為原料，采用下列路線可制備粉狀

BaTiO.^

回答下列問題：

（1）“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是。

（2）“焙燒”后固體產(chǎn)物有BaCL、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS?！敖　睍r主要反應(yīng)的離子方程

式為o

（3）“酸化”步驟應(yīng)選用的酸是（填標號）。

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_______o

【答案】（1）做還原劑，將BaSO’還原

（3）c（4）不可行CaS也會與鹽酸反應(yīng)生成可溶于水的CaCb,導(dǎo)致BaCb溶液中混有CaCh

雜質(zhì)無法除去、最終所得產(chǎn)品的純度降低

（6）1:1

（1）“焙燒'’步驟中，BaSCh與過量的碳粉及過量的氯化鈣在高溫下焙燒得到CO、BaCb、BaS和CaS,

BaSCh被還原為BaS,因此，碳粉的主要作用是做還原劑，將BaSCU還原。

（3）“酸化”步驟是為了將BaS轉(zhuǎn)化為易溶液于的鋼鹽，由于硫酸鋼和磷酸根均不溶于水，而BaCb可

溶于水，因此，應(yīng)選用的酸是鹽酸，選C。

（4）如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取是不可行的，其原因是CaS也會與鹽酸反應(yīng)生成可溶于水的CaCb，

導(dǎo)致BaCb溶液中混有CaCk雜質(zhì)無法除去、最終所得產(chǎn)品的純度降低。

【變式探究】（2023?全國乙卷第27題）LiMmCh作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱鎰

礦（MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制備LiMmCh的流程如下：

3933l6

已知：/fsP|Fe（OH）,d=2.8xl0,/fsP|Al（OH）3]=1.3xl0,/Csp|Ni（OH）2|=5.5xl0o

回答下列問題：

（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MnCh的作用是o不宜使用H2O2替代MnCh,原因是。

（3）溶礦反應(yīng)完成后，反應(yīng)器中溶液pH=4,此時c（Fe3+）=mol-L1；用石灰乳調(diào)節(jié)至pHM,除

去的金屬離子是。

（4）加入少量BaS溶液除去NP+,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）燃燒窯中，生成LiMmO」反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

【答案】（1）MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2T粉碎菱鎰礦

3+

（2）將Fe2+氧化為FeFe3+可以催化H2O2分解

9+

（3）2.8X10AP（4）BaSO4.NiS

電解

2++

（5）Mn+2H2O^=H2t+MnO2X+2H加入MnSO4

燧燒

（6）2Li2co3+8MnO2=4LiMmO4+2CO2T+O2T

【解析】根據(jù)題給的流程，將菱鎰礦置于反應(yīng)器中，加入硫酸和Mn（h,可將固體溶解為離子，將雜質(zhì)

中的Fe、Ni、Al等元素物質(zhì)也轉(zhuǎn)化為其離子形式，同時，加入的MnCh可以將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+；

隨后將溶液pH調(diào)至制約等于7,此時，根據(jù)已知條件給出的三種氫氧化物的溶度積可以將溶液中的A1”沉

淀出來；隨后加入BaS,可以將溶液中的Ni2+沉淀，得到相應(yīng)的濾渣；后溶液中含有大量的MM+,將此溶

液置于電解槽中電解，得到MnCK將MnCh與碳酸鋰共同夕段燒得到最終產(chǎn)物L(fēng)iMmO」。

（1）菱鎰礦中主要含有MnC03,加入硫酸后可以與其反應(yīng)，硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2T：為提高溶礦速率，可以將菱鎰礦粉碎；

（2）根據(jù)分析，加入MnO?的作用是將酸溶后溶液中含有的Fe2+氧化為Fe",但不宜使用H2O2氧化

23+

Fe\因為氧化后生成的Fe3+可以催化H2O2分解，不能使溶液中的Fe?+全部氧化為Fe；

（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+,此時溶液中發(fā)生的離了?方程式為BaS+Ni2++SO42=BaS（M+NiS1,生

成的沉淀有BaSOj、NiSo

申解

2++

（5）在電解槽中，M/+發(fā)牛.反應(yīng)生成MnOz,反應(yīng)的離子方程式為Mn+2H2O=H2T+MnO2l+2H；

電解時甩解液中MM+大量減少，需要加入MnSO4以保持電解液成分的穩(wěn)定。

（6）燃燒窯中MnCh與Li2c6發(fā)生反應(yīng)生成LiMn2O4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Li2co3+8MnCh里也

4LiMn2O4+2CO2t+O2fo

【舉一反三】（2023?湖南卷第17題）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，

我國科技工作者開發(fā)了超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術(shù)，在研制超純Ga（CH6方面取得了

顯著成果，工業(yè)上以粗錢為原料，制備超純Ga（C%）3的工藝流程如下：

niGa

殘渣

己知：①金屬Ga的化學(xué)性質(zhì)和A1相似，Ga的熔點為29.8C；

②曰2。（乙醛）和NRK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：

物Ga(ECN

質(zhì)t2O

CH3)3H3IR.x

沸343

55.7

點/C4.62.465.8

回答下列問題：

（1）晶體Ga（CH3）3的晶體類型是；

（2）“電解精煉”裝置如圖所示，電解池溫度控制在4045C的原因是，陰極的電極反應(yīng)式為

出料口陽極殘液出口

(3)“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的產(chǎn)物還包括Mgh和CH3Mgi，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:；

(4)“殘渣”經(jīng)純水處理，能產(chǎn)生可燃性氣體，該氣體主要成分是；

(5)下列說法錯誤的是；

A.流程中02。得到了循環(huán)利用

B.流程中，“合成Ga2Mg『至"工序X”需在無水無氧的條件下進行

C.“工序X”的作用是解配GaCH3)3(NR)并蒸出Ga(CH3)3

D.用核磁共振氫譜不能區(qū)分Ga(CH：；)3和CH.U

(6)直接分解Ga(CH3)KEt2O環(huán)能制備超純Ga(CH.3)3,而本流程采用“配體交換”工藝制備超純Ga(CH3)3

理由是_______;

(7)比較分子中的CGaC鍵角大小:Ga(CH3)3Ga(CH3)3回20)(填“〉或其原因是

【答案】(1)分子晶體(2)保證Ga為液體，便于純Ga流出Ga3++3e-=Ga

(3)8cH3l+2El2O+Ga2Mg5=2Ga(CH3)3(El2O)+3Mgi2+2CH3MgI；(4)CH4(5)D

(6)NR3沸點較高，易與Ga(CH3)3分離，Et2O的沸點低于Ga(CH3)3,一起氣化，難以得到超純Ga(CH3)3

(7)>Ga(CH3)3中Ga為sp?雜化，所以為平面結(jié)構(gòu)，而Ga(CH3)3(Et2。)中Ga為sp3雜化，所以為

四面體結(jié)構(gòu)，故夾角較小

【解析】以粗錢為原料，制備超純Ga(CH》3,粗Ga經(jīng)過電解精煉得到純Ga,Ga和Mg反應(yīng)生產(chǎn)Ga2Mg5,

Ga2Mgs和CHIEt20反應(yīng)生成Ga(CH3)3(Et9)、MgL和CH.aMgL然后經(jīng)過蒸發(fā)溶劑、蒸儲，除去殘渣

MgL、CH3MgI,加入NR3進行配體交換、進一步蒸出得到超純Ga(CH3)3,EtzO重更利用，據(jù)此解答。

(1)晶體Ga(CH3)3的沸點較低，晶體類型是分子晶體；

(2)電解池溫度控制在4045c可以保證Ga為液體，便于純Ga流出：粗Ga在陽極失去電子，陰極得

至ljGa,電極反應(yīng)式為Ga3++3e~=Ga；

(3)“合成Ga(CH3)3(02O)”工序中的產(chǎn)物還包括Mgh和CH3MgI,該反應(yīng)的化學(xué)方程式

8cH3l+2Et2O+Ga2Mg5=2Ga(CH3)3(Et2O)+3Mgl2+2CH3MgI；

(4)“殘渣”含CPhMgL經(jīng)純水處理，能產(chǎn)生可燃性氣體CFh：

(5)根據(jù)分析，流程中&2。得到了循環(huán)利用，A正確；Ga(CH3)3(Et2O)容易和水反應(yīng)，容易被氧化,

則流程中，“合成Ga2Mg廣至“工序X”需在無水無氧的條件下進行,B正確;“配體交換”得到Ga(CH3)3(NR3),

“工序X”先解構(gòu)Ga(CH3)3(NR3)后蒸出Ga(CH3)3,C正確；二者中基的環(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Ga(CH3)3和CH",D錯誤；故選D；

(6)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)時由于Et2O的沸點較低，與Ga(CH.3)3一起蒸出，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，根據(jù)題給相關(guān)物質(zhì)沸點可知，NRB沸點遠高于

Ga(CH3)3,與Ga(CH3)3易分離；

(7)分子中的CGaC鍵角Ga(CH3)3>Ga(CH3)3(El2O),其原因是Ga(CH3)3中Ga為sp?雜億，所以為平

面結(jié)構(gòu)，而Ga(CH>3(El2O)中Ga為sp，雜化，所以為四面體結(jié)構(gòu)，故夾角較小。

7

§

H

S

o

)l

?

與

、

超

宏

觀

(2)濾渣I的主要成分是(填化學(xué)式)；精制I后溶液中Li+的濃度為2.0mol-L1,則常溫卜精制

II過程中CO32濃度應(yīng)控制在mol-U以下。若脫硼后直接進行精制I,除無法回收HC1外，還將增加

的用量(填化學(xué)式)。

(3)精制II的目的是_____；進行操作X時應(yīng)選擇的試劑是,若不進行該操作而直接濃縮，將導(dǎo)

致。

(3)加入純堿將精制I所得濾液中的Ca2+轉(zhuǎn)化為CaCOK或除去精制I所得濾液中的Ca?+),提高Li2c

純度鹽酸濃縮液中因CO3?濃度過大使得Li+過早沉淀，即濃縮結(jié)晶得到的NaCl中會混有Li2co3,最

終所得Li2c03的產(chǎn)率減小

【解析】由流程可知，鹵水中加入鹽酸脫鎂后過濾，所得漉液經(jīng)濃縮結(jié)晶后得到晶體，該晶體中含有

Na\Li+、CKSO4?等，焙燒后生成HCI氣體；燒渣水浸后過渡，濾液中加生石灰后產(chǎn)生沉淀，在此條件

下溶解度最小的是CaSCU,則濾渣I的主要成分為CaSCU；由于CaSCh微溶于水，精制I所得濾液中再加

純堿又生成沉淀，則濾渣II為CaCOs；精制II所得濾液經(jīng)操作X后，所得溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶、過濾得到氯化

鈉，濃縮后的濾液中加入飽和碳酸鈉溶液沉鋰，得到Li2co3。

（3）精制I中，燒渣水浸后的濾液中加生石灰后產(chǎn)生的濾渣I的主要成分為CaSOj；由于CaSO4微溶

于水，精制1所得濾液中還含有一定濃度的Ca2+,還需要除去Ca2+,因此，精制II的目的是：加入純堿將

精制I所得濾液中的Ca2+轉(zhuǎn)化為CaCO?（或除去精制I所得濾液中的Ca2+）,提高Li2c。3純度。操作X是

為了除去剩余的碳酸根離子，為了防止引入雜質(zhì)離子，應(yīng)選擇的試劑是鹽酸；加入鹽酸的目的是除去剩余

的碳酸根離子，若不進行該操作而直接濃縮，將導(dǎo)致濃縮液中因COF濃度過大使得Q+過早沉淀，即濃縮

結(jié)晶得到的Na

Cl中會混有Li2co3,最終所得Li2c03的產(chǎn)率減小。

高頻考點二以混合物的分離、提純?yōu)槟康牡墓に嚵鞒填}

1.物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中分離提純階段的主要操作

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CM+溶液中混

除雜

有的FR+,可加入CUO、CU（OH）2、CU2（OH）2c03等來調(diào)節(jié)溶液的pH

加快反應(yīng)速率或使平衡向某個方向移動。如縣在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解

加熱的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制。如：侯氏制堿中的NaHCCh;還有如

H2O2、Ca（HCCh）2、KMnCh、AgNCh、HNCh（濃）等物質(zhì)

降溫防止某物質(zhì)在高溫時會分解或使平衡向著題目要求的方向移動

固液分離——過濾

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、過濾、洗滌、烘干；蒸

分離

發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾）

b.有溶解性差異——（萃?。┓忠?/p>

C.有沸點差異——蒸儲

2.獲得產(chǎn)品階段的主要操作

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程中的溶解損耗（適

洗滌（冰水、

用于高溫溶解度大、低溫溶解度小的物質(zhì)）

熱水、有機

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

溶劑）

滌過程中的溶解損耗（若對溶解度小的物質(zhì)進行醇洗，則是為了洗去雜質(zhì)離子，

并便其盡快干燥）

回答下列問題:

（5）①“析晶”過程中通入的酸性氣體A為

（4）晶體減少膠狀物質(zhì)對銀鉆氫氧化物的包裹，增加了濾泥與氨性溶液的接觸面積

（5）HC1體心12

（6）0.4或2:5MgO

【變式探究】（2023?新課標卷第27題）銘和帆具有廣泛用途。銘帆渣中銘和帆以低價態(tài)含氧酸鹽形式

存在，主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從輅帆渣中分離提取銘和鈕的一種流程如下圖所示：

回答下列問題：

（1）煨燒過程中，銳和格被氧化為相應(yīng)的最高價含氧酸鹽，其中含格化合物主要為1填化學(xué)式）。

（2）水浸渣中主要有SiCh和o

（3）“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性，主要除去的雜質(zhì)是_______o

A.酸性B.堿性C.兩性

（6）“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉（Na2s2。。溶液，反應(yīng)的離子方程式為。

2

【答案】（1）NazCrCh（2）Fe2O3（3）S1O3

（4）不能形成MgNH4P04沉淀不能形成MgSiCh沉淀

223+2

（5）C（6）2Cr2O7+3S2O5+10H*=4Cr+6SO4+5H2O

【解析】由題給流程可知，格帆渣在氫氧化鈉和空氣中煨燒，將帆、銘、鋁、硅、磷等元素轉(zhuǎn)化為相

應(yīng)的最高價含氧酸鹽，?股燒渣加入水浸取、過濾得到含有二氧化硅、氯化鐵的濾渣和濾液；向濾液中加入

稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH將硅元素轉(zhuǎn)化為硅酸沉淀，過濾得到硅酸濾渣和濾液；向濾液中加入硫酸鎂溶液、硫酸

鉉溶液將硅元素、磷元素轉(zhuǎn)化為MgSiCh和MgNH4P沉淀，過濾得到含有MgSiCh、MgNH4Po4的濾渣和

濾液；向濾液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH將鋼元素轉(zhuǎn)化為五氧化二機，過濾得到五氧化二鈕和濾液；向濾液

中焦亞硫酸鈉溶液將銘元素轉(zhuǎn)化為三價銘離子，調(diào)節(jié)溶液pH將珞元素轉(zhuǎn)化為氫氧化輅沉淀，過濾得到氫氧

化珞。

（1）由分析可知，搬燒過程中，格元素轉(zhuǎn)化為銘酸鈉，故答案為：Na2CrO4；

（2）由分析可知，水浸渣中主要有二氧化硅、氧化鐵，故答案為：Fe2O3Fe2O3；

2

（3）由分析可知，沉淀步驟調(diào)pH到弱堿性的目的是將硅元素轉(zhuǎn)化為硅酸沉淀，故答案為：SiO3；

（4）由分析可知，加入硫酸鎂溶液、硫酸鏤溶液的R的是將硅元素、磷元素轉(zhuǎn)化為MgSiO3和MgNH4PCh

沉淀，若溶液pH<加1會導(dǎo)致磷元素不能形成MgNH4P6沉淀若溶液pH>9時\會導(dǎo)鎂離子生成氫氧化鈉

沉淀，不能形成MgSiCh沉淀，導(dǎo)致產(chǎn)品中混有雜質(zhì)；

（5）由題給信息可知，五氧化二鈕水能與酸溶液反應(yīng)生成鹽和水，也能與堿溶液發(fā)生生成鹽和水的兩

性氧化物，故選C；

（6）由題意可知，還原步驟中加入焦亞硫酸鈉溶液的目的是將鈉元素轉(zhuǎn)化為格離子，反應(yīng)的離子方程

式為2cl^C^+BSzOpMOH+nlCe+GSOjZ+SHzO。

已知:

問答下列問題：

(1)用硫酸浸取銀鉆礦時，提高浸取速率的方法為(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)生具有強氧化性的過一硫酸(H2so5),ImolH2sO5中

過氧鍵的數(shù)目為。

(3)“氧化”中，用石灰乳調(diào)節(jié)pH=4,Mn2+被H2SO5氧化為MnCh,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)；濾渣的成分為MnO?、(填化學(xué)式)。

(4)“氧化''中保持空氣通入速率不變，Mn(H)氧化率與時間的關(guān)系如下。SO2體積分數(shù)為時,

Mn(II)氧化速率最大；繼續(xù)增大S02體積分數(shù)時，Mn(II)氧化運率減小的原因是。

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