2025-2026學(xué)年高考二輪化學(xué)精準(zhǔn)復(fù)習(xí):專題27 化學(xué)工藝流程綜合題(原卷版)【二輪·突破提升】專題復(fù)習(xí)講義(新高考適用)_第1頁
2025-2026學(xué)年高考二輪化學(xué)精準(zhǔn)復(fù)習(xí):專題27 化學(xué)工藝流程綜合題(原卷版)【二輪·突破提升】專題復(fù)習(xí)講義(新高考適用)_第2頁
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2025-2026學(xué)年高考二輪化學(xué)精準(zhǔn)復(fù)習(xí)備戰(zhàn)2025年高考化學(xué)【二輪·突破提升】專題復(fù)習(xí)講義專題27化學(xué)工藝流程綜合題講義包含四部分:把握命題方向?精選高考真題?高效解題策略?各地最新模擬化學(xué)工藝流程綜合題是高考的重難點題型,試題主要將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段(即生產(chǎn)流程)用框圖形式表示出來,并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識步步設(shè)問,形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化學(xué)工藝試題?;瘜W(xué)工藝流程綜合題結(jié)構(gòu)一般包括題頭、題干和題尾三部分。題頭:簡單介紹以何種物質(zhì)(主要成分是什么、雜質(zhì)是什么等)為原料制備哪種物質(zhì),以及物質(zhì)的性質(zhì)和用途;題干:工業(yè)制備的簡化工藝流程圖,主要考查工藝流程分析,涉及方程式書寫、原因解釋、試劑作用分析、溶液組成的判定等考點。題尾:根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)流程中涉及到的化學(xué)知識,命題者精心設(shè)計的系列問題。預(yù)計2025年將化學(xué)工藝或化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)及最新科技成果融入其中,考查考生的綜合能力。從命題趨勢來看,一般有三種題型:一是從實驗設(shè)計和評價的角度對化工生產(chǎn)進行模擬;二是根據(jù)一些化工生產(chǎn)的流程來考查考生的綜合應(yīng)用能力;三是關(guān)于化工生產(chǎn)的相關(guān)計算。其中,突出考查原料的選擇、循環(huán)利用、綠色化學(xué)、環(huán)境保護、物質(zhì)的分離提純、產(chǎn)率的計算等。1.(2024·海南·高考真題)錳鋅鐵氧體()元件是電子線路中的基礎(chǔ)組成部分。某實驗室利用廢棄電子產(chǎn)品中的錳鋅鐵氧體制備、ZnO和,可用于電池,催化劑等行業(yè),其工藝流程如下:回答問題:(1)氨浸的作用是將元素(填元素符號)有效轉(zhuǎn)移到水溶液中。(2)煮沸含有配合物的溶液B,產(chǎn)生混合氣體,經(jīng)冷凝后所得溶液可循環(huán)用于氨浸,該溶液是。(3)沉錳反應(yīng)的離子方程式為。某次實驗時,將原料中的Mn以形式定量沉淀完全,消耗了,并產(chǎn)出(純度為99.9%),則該原料化學(xué)式中。(4)沉鐵時,選擇是為了便于從濾液中回收有價值的鉀鹽(填化學(xué)式)。該鉀鹽在種植業(yè)中的一種用途是。(5)通過加入固體,除去濾液中危害環(huán)境的,已知,。反應(yīng)的平衡常數(shù)為。2.(2024·廣西·高考真題)廣西盛產(chǎn)甘蔗,富藏錳礦。由軟錳礦(,含和CuO等雜質(zhì))制備光電材料的流程如下?;卮鹣铝袉栴}:已知:物質(zhì)(1)“甘蔗渣水解液”中含有還原性糖和,其主要作用是。為提高“浸取”速率,可采取的措施是(任舉一例)。(2)“濾渣1”的主要成分是(填化學(xué)式)。(3)常溫下,用調(diào)節(jié)溶液pH至?xí)r,可完全沉淀的離子有(填化學(xué)式)。(4)“X”可選用_______。A. B. C.Zn D.(5)若用替代沉錳,得到沉淀。寫出生成的離子方程式。(6)立方晶胞如圖,晶胞參數(shù)為,該晶體中與一個緊鄰的有個。已知為阿伏加德羅常數(shù)的值,晶體密度為(用含的代數(shù)式表示)。3.(2024·福建·高考真題)鋰云母的主要成分為,實驗室探索一種堿浸分解鋰云母制備的工藝流程如下:(1)“高壓浸出”中:①“濾渣1”中鹵化物Y為。(填化學(xué)式)②一定條件下,元素浸出率與用量的關(guān)系如圖,為提高鋰浸出率,最佳用量為g。(保留小數(shù)點后一位)③精礦顆粒尺寸對鋰浸出率的主要影響如下:i.尺寸越小,顆??偙砻娣e越大,有利于反應(yīng)液接觸ii.尺寸越小,顆粒聚集趨勢越大,不利于反應(yīng)液滲入一定條件下,顆粒尺寸與鋰浸出率關(guān)系如圖。區(qū)域Ⅰ中,鋰浸出率隨顆粒尺寸減小而降低的原因是。(2)“沉鋰”生成磷酸鋰的化學(xué)方程式為。(3)“沉淀轉(zhuǎn)化”反應(yīng)的平衡常數(shù)。(列出計算式)已知:時,。(4)“操作Z”為加熱、趁熱過濾和;趁熱過濾的主要目的是。(分解溫度約為)(5)的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。①晶體中與一個O緊鄰的有個。②一個與所有緊鄰O形成的空間結(jié)構(gòu)為。③晶體中微粒間作用力有。(填標(biāo)號)a.氫鍵

b.離子鍵

c.金屬鍵

d.范德華力

e.極性共價鍵

f.非極性共價鍵4.(2024·江西·高考真題)稀土是國家的戰(zhàn)略資源之一。以下是一種以獨居石【主要成分為CePO4.含有Th3(PO4)4、U3O8和少量鐳雜質(zhì)】為原料制備CeCl3?nH2O的工藝流程圖。已知:?。甂sp[Th(OH)4]=4.0×10﹣45,Ksp[Ce(OH)3]=1.6×10﹣20,Ksp[Ce(OH)4]=2.0×10﹣48ⅱ.鐳為第ⅡA族元素回答下列問題:(1)關(guān)于獨居石的熱分解,以下說法正確的是(填標(biāo)號)。a.降低壓強,分解速率增大

b.降低溫度,分解速率降低c.反應(yīng)時間越長,分解速率越大

d.提高攪拌速度,分解速率降低(2)Na2U2O7中鈾元素的化合價為,熱分解階段U3O8生成Na2U2O7的化學(xué)反應(yīng)方程式為。(3)濃縮結(jié)晶后,得到的晶體產(chǎn)物化學(xué)式為,濾液可用于階段循環(huán)利用,避免產(chǎn)生大量的高堿度廢水。(4)溶解階段,將溶液pH先調(diào)到1.5~2.0,反應(yīng)后再回調(diào)至4.5。①鹽酸溶解Ce(OH)4的離子方程式為。②當(dāng)溶液pH=4.5時,c(Th4+)=mol/L,此時完全轉(zhuǎn)化為氫氧化釷沉淀。(5)以BaSO4為載體形成共沉淀,目的是去除雜質(zhì)。5.(2024·貴州·高考真題)煤氣化渣屬于大宗固廢,主要成分為及少量MgO等。一種利用“酸浸—堿沉—充鈉”工藝,制備鈉基正極材料和回收的流程如下:已知:①25℃時,;②?;卮鹣铝袉栴}:(1)“濾渣”的主要成分為(填化學(xué)式)。(2)25℃時,“堿沉”控制溶液pH至3.0,此時溶液中。(3)“除雜”時需加入的試劑X是。(4)“水熱合成”中,作為磷源,“濾液2”的作用是,水熱合成的離子方程式為。(5)“煅燒”得到的物質(zhì)也能合成鈉基正極材料,其工藝如下:①該工藝經(jīng)碳熱還原得到,“焙燒”生成的化學(xué)方程式為。②的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如甲所示。每個晶胞中含有的單元數(shù)有個。③若“焙燒”溫度為時,生成純相,則,其可能的結(jié)構(gòu)示意圖為(選填“乙”或“丙”)。6.(2024·廣東·高考真題)鎵()在半導(dǎo)體、記憶合金等高精尖材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用。一種從電解鋁的副產(chǎn)品炭渣(含和少量的等元素)中提取鎵及循環(huán)利用鋁的工藝如下。工藝中,是一種新型陰離子交換膜,允許帶負電荷的配離子從高濃度區(qū)擴散至低濃度區(qū)。用提取金屬離子的原理如圖。已知:①。②(冰晶石)的為。③浸取液中,和以微粒形式存在,最多可與2個配位,其他金屬離子與的配位可忽略。(1)“電解”中,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)“浸取”中,由形成的離子方程式為。(3)“還原”的目的:避免元素以(填化學(xué)式)微粒的形式通過,從而有利于的分離。(4)“提取”中,原料液的濃度越,越有利于的提取;研究表明,原料液酸度過高,會降低的提取率。因此,在不提高原料液酸度的前提下,可向I室中加入(填化學(xué)式),以進一步提高的提取率。(5)“調(diào)”中,至少應(yīng)大于,使溶液中,有利于配離子及晶體的生成。若“結(jié)晶”后溶液中,則濃度為。(6)一種含、、元素的記憶合金的晶體結(jié)構(gòu)可描述為與交替填充在構(gòu)成的立方體體心,形成如圖所示的結(jié)構(gòu)單元。該合金的晶胞中,粒子個數(shù)最簡比,其立方晶胞的體積為。7.(2024·湖南·高考真題)銅陽極泥(含有Au、、、等)是一種含貴金屬的可再生資源,回收貴金屬的化工流程如下:已知:①當(dāng)某離子的濃度低于時,可忽略該離子的存在;②

;③易從溶液中結(jié)晶析出;④不同溫度下的溶解度如下:溫度/℃020406080溶解度/g14.426.137.433.229.0回答下列問題:(1)Cu屬于區(qū)元素,其基態(tài)原子的價電子排布式為;(2)“濾液1”中含有和,“氧化酸浸”時反應(yīng)的離子方程式為;(3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的:①在“氧化酸浸”工序中,加入適量的原因是。②在“除金”工序溶液中,濃度不能超過。(4)在“銀轉(zhuǎn)化”體系中,和濃度之和為,兩種離子分布分數(shù)隨濃度的變化關(guān)系如圖所示,若濃度為,則的濃度為。(5)濾液4中溶質(zhì)主要成分為(填化學(xué)式);在連續(xù)生產(chǎn)的模式下,“銀轉(zhuǎn)化”和“銀還原”工序需在℃左右進行,若反應(yīng)溫度過高,將難以實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),原因是。8.(2024·河北·高考真題)是制造釩鐵合金、金屬釩的原料,也是重要的催化劑。以苛化泥為焙燒添加劑從石煤中提取的工藝,具有釩回收率高、副產(chǎn)物可回收和不產(chǎn)生氣體污染物等優(yōu)點。工藝流程如下。已知:i石煤是一種含的礦物,雜質(zhì)為大量和少量等;苛化泥的主要成分為等。ⅱ高溫下,苛化泥的主要成分可與反應(yīng)生成偏鋁酸鹽;室溫下,偏釩酸鈣和偏鋁酸鈣均難溶于水。回答下列問題:(1)釩原子的價層電子排布式為;焙燒生成的偏釩酸鹽中釩的化合價為,產(chǎn)生的氣體①為(填化學(xué)式)。(2)水浸工序得到濾渣①和濾液,濾渣①中含釩成分為偏釩酸鈣,濾液中雜質(zhì)的主要成分為(填化學(xué)式)。(3)在弱堿性環(huán)境下,偏釩酸鈣經(jīng)鹽浸生成碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;加壓導(dǎo)入鹽浸工序可提高浸出率的原因為;浸取后低濃度的濾液①進入(填工序名稱),可實現(xiàn)釩元素的充分利用。(4)洗脫工序中洗脫液的主要成分為(填化學(xué)式)。(5)下列不利于沉釩過程的兩種操作為(填序號)。a.延長沉釩時間

b.將溶液調(diào)至堿性

c.?dāng)嚢?/p>

d.降低溶液的濃度9.(2024·全國甲卷·高考真題)鈷在新能源、新材料領(lǐng)域具有重要用途。某煉鋅廢渣含有鋅、鉛、銅、鐵、鈷、錳的價氧化物及鋅和銅的單質(zhì)。從該廢渣中提取鈷的一種流程如下。注:加沉淀劑使一種金屬離子濃度小于等于,其他金屬離子不沉淀,即認為完全分離。已知:①。②以氫氧化物形式沉淀時,和溶液的關(guān)系如圖所示。回答下列問題:(1)“酸浸”前,需將廢渣磨碎,其目的是。(2)“酸浸”步驟中,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。(3)假設(shè)“沉銅”后得到的濾液中和均為,向其中加入至沉淀完全,此時溶液中,據(jù)此判斷能否實現(xiàn)和的完全分離(填“能”或“不能”)。(4)“沉錳”步驟中,生成,產(chǎn)生的物質(zhì)的量為。(5)“沉淀”步驟中,用調(diào),分離出的濾渣是。(6)“沉鈷”步驟中,控制溶液,加入適量的氧化,其反應(yīng)的離子方程式為。(7)根據(jù)題中給出的信息,從“沉鈷”后的濾液中回收氫氧化鋅的方法是。10.(2024·湖北·高考真題)鈹用于宇航器件的構(gòu)筑。一種從其鋁硅酸鹽中提取鈹?shù)穆窂綖椋阂阎夯卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)的軌道表示式為。(2)為了從“熱熔、冷卻”步驟得到玻璃態(tài),冷卻過程的特點是。(3)“萃取分液”的目的是分離和,向過量燒堿溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液,觀察到的現(xiàn)象是。(4)寫出反萃取生成的化學(xué)方程式?!盀V液2”可以進入步驟再利用。(5)電解熔融氯化鈹制備金屬鈹時,加入氯化鈉的主要作用是。(6)與醋酸反應(yīng)得到某含4個的配合物,4個位于以1個O原子為中心的四面體的4個頂點,且每個的配位環(huán)境相同,與間通過相連,其化學(xué)式為。11.(2023·廣東·高考真題)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、和配制。常溫下,與形成可溶于水的配離子:;易被空氣氧化為;部分氫氧化物的如下表。氫氧化物回答下列問題:(1)活性可與水反應(yīng),化學(xué)方程式為。(2)常溫下,的氨性溶液中,(填“>”“<”或“=”)。(3)“氨浸”時,由轉(zhuǎn)化為的離子方程式為。(4)會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”)。②提高了的浸取速率,其原因是。(5)①“析晶”過程中通入的酸性氣體A為。②由可制備晶體,其立方晶胞如圖。與O最小間距大于與O最小間距,x、y為整數(shù),則在晶胞中的位置為;晶體中一個周圍與其最近的O的個數(shù)為。(6)①“結(jié)晶純化”過程中,沒有引入新物質(zhì)。晶體A含6個結(jié)晶水,則所得溶液中與的比值,理論上最高為。②“熱解”對于從礦石提取工藝的意義,在于可重復(fù)利用和(填化學(xué)式)。12.(2023·全國·高考真題)鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態(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:最高價鉻酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2O存在,在堿性介質(zhì)中以CrO存在?;卮鹣铝袉栴}:(1)煅燒過程中,釩和鉻被氧化為相應(yīng)的最高價含氧酸鹽,其中含鉻化合物主要為(填化學(xué)式)。(2)水浸渣中主要有SiO2和。(3)“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性,主要除去的雜質(zhì)是。(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以達到最好的除雜效果,若pH<9時,會導(dǎo)致;pH>9時,會導(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,溶解為VO或VO3+在堿性條件下,溶解為VO或VO,上述性質(zhì)說明V2O5具有(填標(biāo)號)。A.酸性

B.堿性

C.兩性(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?!静呗?】明確化工流程中條件控制的思考角度條件控制思考角度固體原料粉碎或研磨、液體原料霧化將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w霧化,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。目的:提高原料轉(zhuǎn)化率、利用率、浸取率,提高產(chǎn)品的產(chǎn)率等增大接觸面積的方法:固體——粉碎、研磨;液體——噴灑;氣體——用多孔分散器等焙燒或灼燒①除去硫、碳單質(zhì);②有機物轉(zhuǎn)化、除去有機物;③高溫下原料與空氣中氧氣反應(yīng);④除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)(如碳酸鹽沉淀)等。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。酸浸①溶解轉(zhuǎn)變成可溶物進入溶液中,以達到與難溶物分離的目的;②去氧化物(膜)堿溶①除去金屬表面的油污;②溶解兩性化合物(Al2O3、ZnO等),溶解鋁、二氧化硅等;水浸與水接觸反應(yīng)或溶解,使原料變成離子進入溶液中;醇浸提取有機物,常采用有機溶劑(乙醚,二氯甲烷等)浸取的方法提取有機物;加熱①加快反應(yīng)速率或溶解速率;②促進平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(一般是有利于生成物生成的方向);如:促進水解生成沉淀。③除雜,除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì),如:H2O2、氨水、銨鹽(NH4Cl)、硝酸鹽、NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4等物質(zhì);④使沸點相對較低或易升華的原料氣化;⑤煮沸時促進溶液中的氣體(如氧氣)揮發(fā)逸出等降溫①防止某物質(zhì)在高溫時溶解(或分解);②使化學(xué)平衡向著題目要求的方向(放熱反應(yīng)方向)移動;③使某個沸點較高的產(chǎn)物液化,使其與其他物質(zhì)分離等;④降低某些晶體的溶解度,使其結(jié)晶析出,減少損失等控制溫度在一定范圍(綜合考慮)溫度過低:反應(yīng)速率過慢或溶解速率小溫度過高:=1\*GB3①催化劑逐漸失活,化學(xué)反應(yīng)速率急劇下降=2\*GB3②物質(zhì)分解,如:NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、濃HNO3等=3\*GB3③物質(zhì)會揮發(fā),如:濃硝酸、濃鹽酸、醋酸、液溴、乙醇等=4\*GB3④物質(zhì)氧化,如:Na2SO3等=5\*GB3⑤物質(zhì)升華,如:I2升華控制溫度(常用水浴、冰浴或油浴)①防止副反應(yīng)的發(fā)生②使化學(xué)平衡移動;控制化學(xué)反應(yīng)的方向③控制固體的溶解與結(jié)晶④控制反應(yīng)速率;使催化劑達到最大活性⑤升溫:促進溶液中的氣體逸出,使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)⑥加熱煮沸:促進水解,聚沉后利于過濾分離⑦趁熱過濾:減少因降溫而析出的溶質(zhì)的量⑧降溫:防止物質(zhì)高溫分解或揮發(fā);降溫(或減壓)可以減少能源成本,降低對設(shè)備的要求反應(yīng)物用量或濃度①酸浸時提高酸的濃度可提高礦石中某金屬元素的浸取率;②增大便宜、易得的反應(yīng)物的濃度,可以提高其他物質(zhì)的利用率,使反應(yīng)充分進行;③增大物質(zhì)濃度可以加快反應(yīng)速率,使平衡發(fā)生移動等加入氧化劑(或還原劑)①氧化(或還原)某物質(zhì),轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物的價態(tài);②除去雜質(zhì)離子[如把Fe2+氧化成Fe3+,而后調(diào)溶液的pH,使其轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去]加入沉淀劑①生成硫化物沉淀(如加入硫化鈉、硫化銨、硫化亞鐵等);②加入可溶性碳酸鹽,生成碳酸鹽沉淀;③加入氟化鈉,除去Ca2+、Mg2+pH控制(1)調(diào)節(jié)溶液的酸堿性,使金屬離子形成氫氧化物沉淀析出,以達到除去金屬離子的目的;=1\*GB3①原理:加入的物質(zhì)能與溶液中的H+反應(yīng),降低了H+的濃度,使溶液pH值增大;=2\*GB3②pH控制的范圍:雜質(zhì)離子完全沉淀時pH值~主要離子開始沉淀時pH(注意兩端取值)=3\*GB3③需要的物質(zhì):含主要陽離子(不引入新雜質(zhì)即可)的難溶性氧化物或氫氧化物或碳酸鹽,即能與H+反應(yīng),使pH增大的物質(zhì),如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等類型的物質(zhì);=4\*GB3④實例1:除去CuSO4溶液中少量Fe3+,可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、CuCO3,調(diào)節(jié)pH至3~4,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。Fe3+溶液中存在水解平衡:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuO后,溶液中H+濃度降低,平衡正向移動,F(xiàn)e(OH)3越聚越多,最終形成沉淀。a.加入CuO的作用:調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3b.加熱的目的:促進Fe3+水解實例2:已知下列物質(zhì)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若要除去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至3.7~8.3。實例3:Mg2+(Fe3+):MgO、Mg(OH)2、MgCO3(2)抑制鹽類水解;像鹽酸鹽、硝酸鹽溶液,通過結(jié)晶方法制備晶體或加熱脫水結(jié)晶水合物制備相對應(yīng)的無水鹽時,由于水解生成的鹽酸或硝酸揮發(fā),促使了金屬離子水解(水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng))導(dǎo)致產(chǎn)品不純?nèi)纾河蒑gCl2·6H2O制無水MgCl2要在HCl氣流中加熱,否則:MgCl2·6H2OMg(OH)2+2HCl↑+4H2O(3)促進鹽類水解生成沉淀,有利于過濾分離(4)“酸作用”還可除去氧化物(膜)(5)“堿作用”還可除去油污,除去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅等(6)特定的氧化還原反應(yīng)需要的酸性條件(或堿性條件)【注意】調(diào)節(jié)pH的試劑選?。孩龠x取流程中出現(xiàn)的物質(zhì);②未學(xué)習(xí)過的物質(zhì)且題目又無信息提示的一般不做考慮;③已學(xué)的常見酸堿(NaOH、Na2CO3、HCl、H2SO4、NH3·H2O、HNO3)。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:能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,且防止晶體在洗滌過程中的溶解損耗③用特定有機試劑清洗晶體:洗去晶體表面的雜質(zhì),降低晶體的溶解度、有利于析出,減少損耗等④洗滌沉淀的方法:往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復(fù)以上操作2~3次在空氣中或在其他氣體中進行的反應(yīng)或操作要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應(yīng);或能否達到隔絕空氣、防氧化、防水解、防潮解等目的判斷能否加其他物質(zhì)要考慮是否引入雜質(zhì)(或影響產(chǎn)物的純度)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)分離、提純過濾、蒸發(fā)、萃取、分液、蒸餾等常規(guī)操作從溶液中得到晶體的方法:蒸發(fā)濃縮→冷卻結(jié)晶→過濾→洗滌、干燥【策略2】掌握工藝流程中的分離、提純、除雜方法及答題要領(lǐng)操作答題指導(dǎo)過濾固體與液體的分離;要分清楚需要的物質(zhì)在濾液中還是在濾渣中。濾渣是難溶于水的物質(zhì),如SiO2、PbSO4、難溶的金屬氫氧化物和碳酸鹽等。過濾主要有常壓過濾、減壓過濾、熱過濾。(1)常壓過濾:通過預(yù)處理、調(diào)節(jié)pH等工序可實現(xiàn)對雜質(zhì)的去除,但值得注意的是需要分析對產(chǎn)品的需求及生產(chǎn)目的的綜合考慮,準(zhǔn)確判斷經(jīng)過過濾后產(chǎn)生的濾液、濾渣的主要成分,準(zhǔn)確判斷是留下濾液還是濾渣。(2)減壓過濾(抽濾):減壓過濾和抽濾是指一種操作,其原理與普通的常壓過濾相同。相比普通過濾,抽濾加快了過濾的速度。抽濾的優(yōu)點是快速過濾,有時候還可以過濾掉氣體,并能達到快速干燥產(chǎn)品的作用。(3)趁熱過濾:趁熱過濾指將溫度較高的固液混合物直接使用常規(guī)過濾操作進行過濾,但是由于常規(guī)過濾操作往往耗時較長,這樣會導(dǎo)致在過濾過程中因混合物溫度降低而使溶質(zhì)析出,影響分離效果。因此可使用熱過濾儀器、將固液混合物的溫度保持在一定范圍內(nèi)進行過濾,所以又稱為熱過濾。蒸發(fā)結(jié)晶(1)適用范圍:提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì),如:NaCl。(2)蒸發(fā)結(jié)晶的標(biāo)志:當(dāng)有大量晶體出現(xiàn)時,停止加熱,利用余熱蒸干。(3)實例①從NaCl溶液中獲取NaCl固體a.方法:蒸發(fā)結(jié)晶b.具體操作:加熱蒸發(fā),當(dāng)析出大量NaCl晶體時,停止加熱,利用余熱蒸干②NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液a.方法:蒸發(fā)結(jié)晶、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b.具體操作:若將混合溶液加熱蒸發(fā)一段時間,析出的固體主要是NaCl,母液中是KNO3和少量NaCl,這樣就可以分離出大部分NaClc.趁熱過濾的目的:防止KNO3溶液因降溫析出,影響NaCl的純度(4)減壓蒸發(fā)的原因:減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度,可以防止某物質(zhì)分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)或失去結(jié)晶水(如題目要求制備結(jié)晶水合物產(chǎn)品)。冷卻結(jié)晶(1)適用范圍:提取溶解度隨溫度變化較大的物質(zhì)(KNO3)、易水解的物質(zhì)(FeCl3)或結(jié)晶水化合物(CuSO4·5H2O)。(2)蒸發(fā)結(jié)晶的標(biāo)志:當(dāng)有少量晶體(晶膜)出現(xiàn)時(3)實例:KNO3溶液中混有少量的NaCl溶液a.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b.具體操作:若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫,則析出的固體主要是KNO3,母液中是NaCl和少量KNO3,這樣就可以分離出大部分KNO3。重結(jié)晶將結(jié)晶得到的晶體溶于溶劑制得飽和溶液,又重新從溶液結(jié)晶的過程。晶體干燥的方法自然晾干、濾紙吸干、在干燥器中干燥、烘干(熱穩(wěn)定性較好),低溫減壓干燥(熱穩(wěn)定性差)。萃取與分液選用合適的萃取劑(如四氯化碳、金屬萃取劑),萃取后,靜置、分液——將分液漏斗玻璃塞的凹槽與分液漏斗口的小孔對準(zhǔn)。下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出萃取與反萃取①萃?。豪梦镔|(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的溶解度不同,將物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑的過程。如用CCl4萃取溴水中的Br2。②反萃?。河梅摧腿┦贡惠腿∥飶呢撦d有機相返回水相的過程,為萃取的逆過程。洗滌晶體洗滌試劑適用范圍目的蒸餾水冷水產(chǎn)物不溶于水除去固體表面吸附著的××雜質(zhì);可適當(dāng)降低固體因為溶解而造成的損失熱水有特殊性的物質(zhì),其溶解度隨著溫度升高而下降除去固體表面吸附著的××雜質(zhì);可適當(dāng)降低固體因為溫度變化溶解而造成的損失有機溶劑(酒精、丙酮等)固體易溶于水、難溶于有機溶劑減少固體溶解;利用有機溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水分,產(chǎn)品易干燥飽和溶液對純度要求不高的產(chǎn)品減少固體溶解酸、堿溶液產(chǎn)物不溶于酸、堿除去固體表面吸附著的可溶于酸、堿的雜質(zhì);減少固體溶解洗滌沉淀方法:向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復(fù)以上操作2~3次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,則沉淀洗滌干凈蒸餾或分餾蒸餾是利用液體混合物中各組分的沸點不同,給液體混合物加熱,使其中的某一組分變成蒸氣再冷凝成液體,跟其他組分分離的過程。減壓蒸餾減小壓強,使液體沸點降低,防止受熱分解、氧化等。冷卻法利用氣體易液化的特點分離氣體,如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨與氮氣、氫氣。滴定終點的判斷以“用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液,酚酞作指示劑”為例:當(dāng)加入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)鹽酸后,溶液由紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不褪色【策略3】工藝流程中的物質(zhì)確定及方程式書寫方法1、工藝流程中的物質(zhì)確定首先分析題干信息,明確原料成分,看清流程圖中的箭頭指向,根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)寫出相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)(離子方程式或化學(xué)方程式),最后根據(jù)題干信息確定濾液中物質(zhì)的成分。濾液中物質(zhì)的成分確定的思維模型如圖所示:循環(huán)物質(zhì)的確定(1)流程圖中回頭箭頭的物質(zhì)。(2)生產(chǎn)流程中后面新生成或新分離的物質(zhì)(不要忽視結(jié)晶后的母液),可能是前面某一步反應(yīng)的相關(guān)物質(zhì)。副產(chǎn)品的確定濾渣成分的確定①過量的反應(yīng)物。②原料中不參與反應(yīng)的物質(zhì)。③由原料轉(zhuǎn)化的生成物。④由雜質(zhì)轉(zhuǎn)化的沉淀物。2、工藝流程中的方程式書寫(1)明確一些特殊物質(zhì)中元素的化合價CuFeS2:Cu為+2,F(xiàn)e為+2,S為-2;K2FeO4:Fe為+6;FePO4:Fe為+3;LiFePO4:Fe為+2;Li2NH、LiNH2、AlN:N為-3;N2H4:N為-2;Na2S2O3:S為+2;S2Oeq\o\al(2-,8):S為+6;VOeq\o\al(+,2):V為+5;C2Oeq\o\al(2-,4):C為+3;HCN:C為+2;N為-3;CuH:Cu為+1,H為-1;BHeq\o\al(-,4):B為+3、H為-1;FeOeq\o\al(n-,4):Fe為+(8-n);Si3N4:Si為+4,N為-3;MnO(OH):Mn為+3;CrOeq\o\al(2-,4):Cr為+6;(2)氧化還原反應(yīng)方程式的書寫①常見氧化劑及其還原產(chǎn)物氧化劑Cl2(X2)O2Fe3+酸性KMnO4MnO2還原產(chǎn)物Cl-(X-)H2O/O2-/OH-Fe2+Mn2+Mn2+氧化劑ClOeq\o\al(-,3)濃H2SO4HNO3H2O2(H+)PbO2還原產(chǎn)物Cl-SO2NO2(濃)、NO(稀)H2OPb2+氧化劑酸性K2Cr2O7HClOFeOeq\o\al(2-,4)(H+)NaBiO3—還原產(chǎn)物Cr3+Cl-Fe3+Bi3+—②常見還原劑及其氧化產(chǎn)物還原劑金屬單質(zhì)Fe2+H2S/S2-SO2/SOeq\o\al(2-,3)氧化產(chǎn)物金屬離子Fe3+S、SO2SO3、SOeq\o\al(2-,4)還原劑HI/I-NH3N2H4CO氧化產(chǎn)物I2N2、NON2CO2(3)把握陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書寫步驟①首先根據(jù)題給材料中的信息確定氧化劑(或還原劑)與還原產(chǎn)物(或氧化產(chǎn)物),結(jié)合已學(xué)知識根據(jù)加入的還原劑(或氧化劑)判斷氧化產(chǎn)物(或還原產(chǎn)物)。②根據(jù)得失電子守恒配平氧化還原反應(yīng)。③根據(jù)電荷守恒和反應(yīng)物的酸堿性,在方程式左邊或右邊補充H+、OH-或H2O等。④根據(jù)質(zhì)量守恒配平反應(yīng)方程式?!静呗?】掌握化工流程中的有關(guān)計算1.溶度積(Ksp)的有關(guān)計算(1)已知溶度積,求溶液中的某種離子的濃度,如Ksp=a的飽和AgCl溶液中c(Ag+)=eq\r(a)mol·L-1。(2)已知溶度積、溶液中某離子的濃度,求溶液中另一種離子的濃度,如某溫度下,AgCl的Ksp=a,在0.1mol·L-1NaCl溶液中加入過量的AgCl固體,達到平衡后c(Ag+)=10amol·L-1。(3)計算反應(yīng)的平衡常數(shù),如反應(yīng)Cu2+(aq)+MnS(s)CuS(s)+Mn2+(aq),Ksp(MnS)=c(Mn2+)·c(S2-),Ksp(CuS)=c(Cu2+)·c(S2-),平衡常數(shù)K=eq\f(c(Mn2+),c(Cu2+))=eq\f(Ksp(MnS),Ksp(CuS))。(4)求解開始沉淀和沉淀完全時的pH,如判斷M(OH)n(s)Mn+(aq)+nOH-(aq)開始沉淀與沉淀完全時的pH。①開始沉淀時pH的求法:c(OH-)=eq\r(n,\f(Ksp,c(Mn+))),c(H+)=eq\f(Kw,c(OH-)),從而確定pH。②沉淀完全時pH的求法:當(dāng)Mn+的濃度小于或等于1.0×10-5mol·L-1時,認為該離子已經(jīng)沉淀完全,c(OH-)=eq\r(n,\f(Ksp,1.0×10-5))mol·L-1,結(jié)合Kw求出c(H+),從而確定pH。注意:有關(guān)Ksp的計算往往與pH的計算結(jié)合,要注意pH與c(OH-)關(guān)系的轉(zhuǎn)換;難溶電解質(zhì)的懸濁液即其沉淀溶解平衡狀態(tài),滿足相應(yīng)的Ksp。(5)分步沉淀問題分析①定義如果一種溶液中同時含有I-和Cl-,當(dāng)慢慢滴入AgNO3溶液時,剛開始只生成AgI沉淀;加入的AgNO3到一定量時才出現(xiàn)AgCl沉淀,這種先后沉淀的現(xiàn)象稱為分步沉淀。②原理在含有同濃度I-和Cl-的溶液中,加入AgNO3溶液,之所以AgI沉淀先生成,是因為Ksp(AgI)比Ksp(AgCl)小,假定溶液中c(I-)=c(Cl-)=0.01mol·L-1,剛開始生成AgI和AgCl沉淀時所需要的Ag+濃度分別是:c(Ag+)AgI=eq\f(9.3×10-17,0.01)mol·L-1=9.3×10-15mol·L-1c(Ag+)AgCl=eq\f(1.8×10-10,0.01)mol·L-1=1.8×10-8mol·L-1可見沉淀I-所需要的c(Ag+)要小得多,所以AgI先沉淀,繼續(xù)滴加AgNO3,當(dāng)c(Ag+)=1.8×10-8mol·L-1時,AgCl沉淀也開始生成,這時c(I-)、c(Cl-)和c(Ag+)同時平衡:c(Ag+)·c(I-)=Ksp(AgI)=9.3×10-17c(Ag+)·c(Cl-)=Ksp(AgCl)=1.8×10-10兩式相除得:eq\f(cCl-,cI-)=eq\f(1.8×10-10,9.3×10-17)≈1.9×106如果溶液中c(Cl-)>1.9×106c(I-),向其中滴加AgNO3溶液時,則要先生成AgCl沉淀。2.溶度積常數(shù)的考查角度及思路分析考查角度思路分析判斷沉淀的生成或沉淀是否完全①根據(jù)離子濃度數(shù)據(jù)求得Q,若Q>Ksp,則有沉淀生成;②利用Ksp的數(shù)值計算某一離子濃度,若該離子濃度小于10-5mol·L-1,則該離子沉淀完全常溫下,計算氫氧化物沉淀開始和沉淀完全時的pH①根據(jù)氫氧化物的Ksp以及開始沉淀時金屬陽離子的初始濃度,計算溶液中c(OH-),再求得溶液的pH;②金屬陽離子沉淀完全時的離子濃度為10-5mol·L-1,根據(jù)Ksp可計算金屬陽離子沉淀完全時溶液中的c(OH-),進而求得pH計算沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù),并判斷沉淀轉(zhuǎn)化的程度根據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化反應(yīng)和Ksp,計算該反應(yīng)的平衡常數(shù),K的值越大,轉(zhuǎn)化反應(yīng)越易進行,轉(zhuǎn)化程度越大沉淀先后的計算與判斷①沉淀類型相同,則Ksp小的化合物先沉淀;②沉淀類型不同,則需要根據(jù)Ksp計算出沉淀時所需離子濃度,所需離子濃度小的先沉淀3、物質(zhì)組成、含量的計算計算公式物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(或純度)eq\f(該物質(zhì)的質(zhì)量,混合物的總質(zhì)量)×100%產(chǎn)品產(chǎn)率eq\f(產(chǎn)品實際產(chǎn)量,產(chǎn)品理論產(chǎn)量)×100%物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率eq\f(參加反應(yīng)的原料量,加入原料的總量)×100%Ksp的相關(guān)計算AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq),Ksp=cm(An+)·cn(Bm-)4、利用“碘量法”進行物質(zhì)含量測定(1)直接碘量法:直接碘量法是用碘滴定液直接滴定還原性物質(zhì)的方法。在滴定過程中,I2被還原為I-。指示劑淀粉:淀粉遇碘顯藍色,反應(yīng)極為靈敏。化學(xué)計量點稍后,溶液中有過量的碘,碘與淀粉結(jié)合顯藍色而指示終點到達。碘自身的顏色指示終點,化學(xué)計量點后,溶液中稍過量的碘顯黃色而指示終點。適用對象I2是較弱的氧化劑,強還原性的S2-、S2Oeq\o\al(2-,3)、SOeq\o\al(2-,3)、As2O3、Vc等都可直接滴定。(2)間接碘量法分類①剩余碘量法剩余碘量法是在供試品(還原性物質(zhì))溶液中先加入定量、過量的碘滴定液,待I2與測定組分反應(yīng)完全后,然后用硫代硫酸鈉滴定液滴定剩余的碘,以求出待測組分含量的方法。滴定反應(yīng)為:I2(定量過量)+還原性物質(zhì)→2I-+I2(剩余)I2(剩余)+2S2Oeq\o\al(2-,3)→S4Oeq\o\al(2-,6)+2I-②置換碘量法置換碘量法是先在供試品(氧化性物質(zhì))溶液中加入碘化鉀,供試品將碘化鉀氧化析出定量的碘,碘再用硫代硫酸鈉滴定液滴定,從而可求出待測組分含量。滴定反應(yīng)為:氧化性物質(zhì)+2I-→I2I2+2S2Oeq\o\al(2-,3)→S4Oeq\o\al(2-,6)+2I-。指示劑淀粉,淀粉指示劑應(yīng)在近終點時加入,因為當(dāng)溶液中有大量碘存在時,碘易吸附在淀粉表面,影響終點的正確判斷。適用對象I-是中等強度的還原劑。主要用來測氧化態(tài)物質(zhì):CrOeq\o\al(2-,4)、Cr2Oeq\o\al(2-,7)、H2O2、KMnO4、IOeq\o\al(-,3)、Cu2+、NOeq\o\al(-,3)、NOeq\o\al(-,2)等。1.(2025·廣東深圳·一模)一種從石煤灰渣(主要含及等)中提取釩的工藝流程如下:已知:萃取劑(HR)與陽離子的結(jié)合能力:;萃取的原理為;“中間鹽”中的金屬陽離子均為+3價;含的硫酸鹽難溶于水;。(1)“酸浸”時,釩主要以的形式進入溶液。①為提高浸取率,可采取的措施是(任寫一條)。②發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)“還原結(jié)晶”所得“溶液3”的主要陽離子及其濃度如下表:陽離子濃度10.790.00410.110.029據(jù)此分析“溶液3”可在工序循環(huán)利用。(3)“中間鹽”的一種含釩物質(zhì)為;“溶解”后,所得溶液中釩主要以的形式存在。該含釩物質(zhì)“溶解”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)“還原”步驟的主要目的是。(5)“萃取”前,需調(diào)節(jié)溶液。①已知萃取前溶液中,理論上,為避免產(chǎn)生沉淀,應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH小于(保留一位小數(shù))。②實際上,溶液pH也不能過低,其原因是。(6)一種V—Ti固溶體儲氫材料經(jīng)充分儲氫后所得晶體的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖。①該晶體中金屬原子與非金屬原子的個數(shù)比為。②儲氫材料的性能常用“體積儲氫密度”(儲氫材料可釋放出的體積)來衡量。一定條件下,50%的氫可從上述晶體中釋放出來,且吸放氫引起儲氫材料體積的變化可忽略。設(shè)為阿伏加德常數(shù)的值,的摩爾體積為,則該儲氫材料的“體積儲氫密度”為(列出算式)。2.(2025·福建·一模)銦(In)是一種典型的稀散金屬,廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、航空航天、電子光學(xué)材料等領(lǐng)域。以含鉛煙灰[主要成分是PbO,還含有少量等物質(zhì)]為原料制備粗銦的工藝流程如圖所示。已知:①“浸出液”中和的濃度分別為。②代表萃取劑,萃取時發(fā)生反應(yīng)為③常溫下,?;卮鹣铝袉栴}:(1)In位于元素周期表第五周期ⅢA族,基態(tài)In原子的價電子排布式為。(2)“熱溶解”時,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)“浸渣”的主要成分是。“水浸”時,銦的浸出率很高,工業(yè)上仍采用多級浸出(即將浸出液返回“水浸”步驟),其優(yōu)點是。(4)“還原除砷”時,(弱酸)反應(yīng)的離子方程式為。(5)從平衡移動的角度解釋“萃取”前“調(diào)pH”目的是;常溫下,應(yīng)調(diào)節(jié)pH不大于。(6)“萃取”所得配合物的結(jié)構(gòu)如圖(R-代表2-乙基己基),該物質(zhì)中存在的微粒間作用力類型有___________(填標(biāo)號)。A.金屬鍵 B.氫鍵 C.配位鍵 D.范德華力(7)工業(yè)上一般利用閃鋅礦(主要成分是ZnS)為原料制備Zn。ZnS晶胞結(jié)構(gòu)如圖,該晶胞若沿體對角線投影,則的投影圖為___________(填標(biāo)號)。A. B. C. D.3.(2025·重慶·一模)央視報道《王者歸“錸”》:金屬錸(Re)熔點高、耐磨、耐腐蝕,可用來制造航空發(fā)動機核心部件。以含錸廢渣(主要含Re、、Fe、Ni和)為原料制備金屬錸的工藝流程如圖1所示。已知:Ⅰ.本實驗條件下,開始形成膠體的pH為1.5.Ⅱ.“酸浸”浸液中含有、、;屬于強酸;離子交換中存在平衡:(1)錸是第六周期元素,與錳元素族序數(shù)相同,則基態(tài)Re原子的價電子排布式為。(2)“焙燒”常采用高壓、通空氣逆流操作(空氣從培燒爐下部通入,錸廢渣粉末從中上部加入),其目的是。(3)“浸渣”的主要成分為(填化學(xué)式)。(4)其他條件相同時,“離子交換”過程中料液和D296體積比與Re交換率、Re交換量的關(guān)系如圖2所示,混合液的pH與提取率的關(guān)系如圖3所示。①由圖2和圖3推斷,“離子交換”選擇的適宜條件為。②圖3中,其他條件相同,混合液的pH>1.5時,的提取率降低的主要原因是。(5)“反萃取”時,選用的試劑X為鹽酸的理由為。(6)常溫下,如果“一系列操作”過程中有含錸溶液的pH=9.0,該溶液中(填“>”“<”或“=”)。(已知:常溫下)(7)“熱解”步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式為。4.(2025·重慶·一模)四鉬酸銨的用途非常廣泛,可用作催化劑、防腐劑、阻燃劑、電化學(xué)應(yīng)用等。下圖是用輝鉬礦(含、、、、等)制備四鉬酸銨和一些副產(chǎn)品的工藝流程圖:已知:①、、均可與純堿反應(yīng)生成對應(yīng)的鈉鹽。②當(dāng)溶液中離子濃度小于時,可認為離子已完全沉淀。③下部分難溶物的()的數(shù)值如下表:難溶物392033(1)四鉬酸銨中元素的化合價為,基態(tài)原子的價層電子排布圖為。(2)“氧化焙燒”時,反應(yīng)生成和,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;在“溶液”中通入氣體1和氣體2的順序是先通入再通入(填化學(xué)式)。(3)“沉釩”時,加入過量的目的是。(4)“凈化”過程加入氨水調(diào)節(jié)溶液,需將溶液的調(diào)至大于,其原因是。(5)生成聚合硫酸鋁鐵的離子反應(yīng)為:(系數(shù)未配平),若生成沉淀,理論上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為。5.(2025·貴州畢節(jié)·一模)銅陽極泥(含有、、、等)是一種含貴金屬的可再生資源,回收貴金屬的化工流程如下:已知:①

;②易從溶液中結(jié)晶析出;③不同溫度下的溶解度如下:溫度/℃020406080溶解度/g14.426.137.433.229.0回答下列問題:(1)為提高“氧化酸浸”的效率,可采取的措施有(任寫二種)。(2)“濾液1”中含有和,“濾渣1”含有Au及、(填化學(xué)式)。(3)“除金”時反應(yīng)的離子方程式為。(4)“氧化酸浸”和“除金”工序均需控制加入的NaCl不過量,原因是。(5)“銀還原”工序消耗的與產(chǎn)生的的物質(zhì)的量之比為。(6)為實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn),“銀轉(zhuǎn)化”和“銀還原”工序一般需控制溫度在℃左右進行。(7)硫代硫酸鹽是一類具有應(yīng)用前景的浸金試劑。“除金”時,硫代硫酸根也可作為配體提供孤電子對與形成,可看作是中的一個原子被S原子取代的產(chǎn)物。①硫代硫酸根的空間構(gòu)型為:。②分別判斷中的中心S原子和端基S原子能否做配位原子并說明理由:。6.(2025·四川·模擬預(yù)測)具有廣泛用途,一種從電解鋅陽極泥回收電池級的流程如下。該陽極泥主要含有,以及和微量等雜質(zhì)離子。已知:。金屬離子生成氫氧化物沉淀,其和溶液的關(guān)系如下圖所示:回答下列問題:(1)基態(tài)錳原子的電子排布式為。(2)“溶解”步驟在酸性條件下進行,通入的作用是。(3)“除鉀鈉”步驟中,控制溶液和與反應(yīng)分別生成和沉淀,其中生成沉淀的離子方程式為。(4)“除雜Ⅰ”步驟中,加調(diào)溶液,該步除雜的總反應(yīng)方程式為。(5)“除雜Ⅱ”步驟中,析出的“沉淀3”是、。(6)“除雜Ⅲ”步驟中,隨著“沉淀4”的生成,溶液將(填“升高”或“下降”或“不變”)。(7)“濃縮結(jié)晶”步驟中,析出后的濾液應(yīng)返回到步驟,其目的是。7.(2025·河南·模擬預(yù)測)一種利用鈦白粉副產(chǎn)品[主要成分為,含有少量等]和農(nóng)藥鹽渣(主要成分為等)制備電池級磷酸鐵的工藝流程如下。一定條件下,一些金屬氟化物的如下表。氟化物回答下列問題:(1)“除鈦”中產(chǎn)生的少量氣體是(填化學(xué)式);鐵粉的作用之一是提高體系的pH,使得水解以沉淀形式除去,其另一個作用是。(2)“除雜1”中除去的離子是(填化學(xué)式)。(3)“氧化1”中若加入速度過快,會導(dǎo)致用量增大,原因是。本步驟不能使用稀鹽酸代替溶液,原因是。(4)濾渣3的主要成分是,生成該物質(zhì)的離子方程式為。(5)“氧化2”的目的是減少氣體的排放(填化學(xué)式)。(6)“沉鐵”中如果體系酸性過強,會導(dǎo)致產(chǎn)量降低,原因是。8.(2025·福建福州·模擬預(yù)測)以廢干電池[主要含、、Zn、、Fe、KOH]和鈦白廠廢酸(主要含,還有少量、、、等)為原料,制備錳鋅鐵氧體的流程如下:已知:①25℃時,,;酸性較弱時、均易形成配離子(M代表金屬元素);②在煮沸時易分解。(1)酸浸過程中含錳物質(zhì)被溶液中的還原為:①的電子排布式為;②其中參與反應(yīng)的離子方程式為。(2)氧化時加入將、氧化,再加入調(diào)節(jié)溶液pH為1~2,生成偏鈦酸和黃鉀鐵礬沉淀,使得鈦、鉀得以脫除。加入生成黃鉀鐵礬的離子方程式為。(3)①氟化過程中溶液pH與鈣鎂去除率關(guān)系如圖所示。當(dāng)時,溶液pH過高或過低,、去除率都會下降,其原因是。②氟化后,溶液中為。③某種銅銀合金晶體具有儲氫功能,它是面心立方最密堆積結(jié)構(gòu),Cu原子位于面心,Ag原子位于頂點,H原子可進入由Cu原子和Ag原子構(gòu)成的四面體空隙中。若四面體空隙填充率為100%,則該晶體儲氫后的化學(xué)式為。(4)共沉淀前,需測定溶液中錳元素含量。先準(zhǔn)確量取1.00mL氟化后溶液于錐形瓶中,加入少量硫酸、磷酸和硝酸銀(是催化劑)溶液振蕩;將溶液加熱至80℃,加入溶液充分反應(yīng)后,再將溶液煮沸,冷卻后,用0.0700mol/L的標(biāo)準(zhǔn)液滴定至溶液由淺紅色變?yōu)闊o色,平行滴定3次,平均消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積為Vml。①溶液中錳元素含量為mol/L。②加入完全反應(yīng)后,若溶液不煮沸可能導(dǎo)致錳元

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