易錯(cuò)類型07化工流程中的?？紗栴}

01易錯(cuò)陷阱（7大陷阱）

【易錯(cuò)點(diǎn)01】不了解常見的工藝操作（研磨、焙燒、水浸、酸（堿）浸等）及其目的

【易錯(cuò)點(diǎn)02】錯(cuò)誤判斷常見的工藝操作條件控制（調(diào)節(jié)溶液pH、控制溫度等）的原因

【易錯(cuò)點(diǎn)03】不理解物質(zhì)分離、提純的方法及要點(diǎn)

【易錯(cuò)點(diǎn)04】不能正確書寫流程中陌生的反應(yīng)方程式

【易錯(cuò)點(diǎn)05】不能正確識(shí)別熱重曲線

【易錯(cuò)點(diǎn)06】工藝流程題中有關(guān)Ksp的應(yīng)用

【易錯(cuò)點(diǎn)07】未掌握有關(guān)物質(zhì)的純度、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品的產(chǎn)率的計(jì)算方法

02易錯(cuò)題通關(guān)

易錯(cuò)點(diǎn)1不了解常見的工藝操作及其目的

【分析】

工藝操作(結(jié)果)目的評(píng)價(jià)(或操作名稱)

方研磨(粉碎)增大接觸面積，加快反應(yīng)(溶解)速率

法煅燒(焙燒)礦物分解、燃燒，轉(zhuǎn)化為易溶于酸、堿的物質(zhì)

措水浸利用水溶性把物質(zhì)進(jìn)行分離

施酸浸(堿浸)利用物質(zhì)與酸(堿)反應(yīng)除掉雜質(zhì)或把目標(biāo)物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性離子

【例1】（2024·新課標(biāo)卷節(jié)選）鈷及其化合物在制造合金、磁性材料、催化劑及陶瓷釉等方面有著廣泛應(yīng)

用。一種從濕法煉鋅產(chǎn)生的廢渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的單質(zhì)或氧化物)中富集回收得到含錳高鈷成品的

工藝如下：

已知溶液中相關(guān)離子開始沉淀和沉淀完全(c1.0105molL1)時(shí)的pH：

Fe3Fe2Co3Co2Zn2

開始沉淀的pH1.56.9—7.46.2

沉淀完全的pH2.88.41.19.48.2

回答下列問題：

（1）“酸浸”前廢渣需粉碎處理，目的是；“濾渣1”中金屬元素主要為。

、、、

【變式1-1】（2024·山東德州一中、二中聯(lián)考一模）某含釩礦石（主要成分為V2O5SiO2Al2O3FeS2等）

制取V2O5的流程如下：

2

已知：①FeS22HFeSH2S

②強(qiáng)酸性溶液中釩以VO2形式存在

③NaVO3易溶于水、NH4VO3難溶于水

下列說法錯(cuò)誤的是

A．破碎粉磨含釩礦石的目的是加快酸浸速率和溶出率

B．浸出渣的主要成分為SiO2

C．轉(zhuǎn)化富集的目的是除去含釩溶液中的Fe2、Al3

D．沉釩過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為NH3H2OVO3NH4VO3OH

易錯(cuò)點(diǎn)2錯(cuò)誤判斷常見的工藝操作條件控制的原因

【分析】

控調(diào)節(jié)溶液pH某些金屬離子的沉淀，控制物質(zhì)的溶解

制控制溫度加快反應(yīng)速率，促進(jìn)平衡移動(dòng)；物質(zhì)的溶解、析出、揮發(fā)等

條增大某反應(yīng)物用量增大另一反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率

件某種試劑的選擇是否帶入雜質(zhì)、是否影響產(chǎn)品的純度

調(diào)節(jié)pH的原理及目的

1．需要的物質(zhì)：含主要陽(yáng)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等類型的物質(zhì)。

2．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

3．pH控制的范圍：雜質(zhì)離子完全沉淀時(shí)pH值－主要離子開始沉淀時(shí)pH，注意端值取等。

4．控制pH的目的：

(1)pH調(diào)?。阂种颇畴x子水解；防止某離子沉淀

(2)pH調(diào)大：確保某離子完全沉淀；防止某物質(zhì)溶解等。

(3)控制反應(yīng)的發(fā)生，增強(qiáng)物質(zhì)的氧化性或還原性，或改變水解程度。

5．控制某反應(yīng)的pH值使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀的原理，例如：

3+3+++

(1)Fe溶液中存在水解平衡：Fe+3H2OFe(OH)3＋3H，加入CuO后，溶液中H濃度降低，平衡正

向移動(dòng)，F(xiàn)e(OH)3越聚越多，最終形成沉淀。

(2)如若要除去Al3＋、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。

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)，使溶液pH增大；不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2

＋3＋

溶液中混有的Fe，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。

(3)PH控制的范圍：大于除去離子的完全沉淀值，小于主要離子的開始沉淀的PH。

【例2-1】（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粉的工藝流程如下，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(cuò)誤的是

A．固體X主要成分是Fe(OH)3和S；金屬M(fèi)為Zn

B．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3.2~4.2

D．還原時(shí)，增大溶液酸度有利于Cu的生成

【例2-2】（2024·河北卷節(jié)選）V2O5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V2O5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(diǎn)。工藝

流程如下。

已知：i石煤是一種含V2O3的礦物，雜質(zhì)為大量Al2O3和少量CaO等；苛化泥的主要成分為

、、

CaCO3NaOHNa2CO3等。

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

ⅱAl2O3CaVO32

溶于水?；卮鹣铝袉栴}：

（5）下列不利于沉釩過程的兩種操作為(填序號(hào))。

a．延長(zhǎng)沉釩時(shí)間b．將溶液調(diào)至堿性c．?dāng)嚢鑔．降低NH4Cl溶液的濃度

【變式2-1】（2024屆·山東濟(jì)寧·三模節(jié)選）一種以鋅精礦(主要成分是ZnS，還含有鐵、鈷、銅等元素的

氧化物)為原料制備純鋅并將其它金屬元素回收利用的工藝流程如下：

已知：①鋅精礦在高溫焙燒過程中部分轉(zhuǎn)化為鐵酸鋅(ZnFe2O4)，鐵酸鋅不溶于稀硫酸

②黃鈉鐵礬NaFeSOOH是一種淺黃色晶體，過濾及沉淀性能較好，但溶液酸性較強(qiáng)時(shí)不易生成

264412

285

③Ka1H2SO31.410；Ka2H2SO36.010；KbNH3H2O1.810

回答下列問題：

(4)“沉鐵”步驟中，pH不宜過大或過小，原因是，“沉鐵”時(shí)生成黃鈉鐵礬的離子方?式為。

易錯(cuò)點(diǎn)3不理解物質(zhì)分離、提純的方法及要點(diǎn)

不相溶液體分液

相溶性液體蒸餾

分

難溶性固體過濾

離

易溶性固體蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶

提

趁熱過濾防止溫度降低，某物質(zhì)析出

純

冰水洗滌減少晶體的溶解損失

乙醇、有機(jī)溶劑洗滌減少晶體的水溶性損失

1

【例3】（2024·貴州卷）貴州重晶石礦(主要成分BaSO4)儲(chǔ)量占全國(guó)以上。某研究小組對(duì)重晶石礦進(jìn)行“富

3

礦精開”研究，開發(fā)了制備高純納米鈦酸鋇BaTiO3工藝。部分流程如下：

下列說法正確的是

A．“氣體”主要成分是H2S，“溶液1”的主要溶質(zhì)是Na2S

B．“系列操作”可為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥

C．“合成反應(yīng)”中生成BaTiO3的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)

D．“洗滌”時(shí)可用稀H2SO4去除殘留的堿，以提高純度

【變式3-1】（2024屆廣東省韶關(guān)二模節(jié)選）二氧化鈰（CeO2）是一種典型的金屬氧化物，具有較強(qiáng)的

氧化性廣泛應(yīng)用于多相催化反應(yīng)，并作為汽車尾氣凈化的三效催化劑的重要組成成分。以氟碳鈰礦（主要

含CeFCO3、BaO等）為原料制備CeO2的一種工藝流程如下圖所示：

23

已知：①“氧化焙燒”后，Ce元素轉(zhuǎn)化為CeO2和CeF4；②濾液A中含：SO4、CeF等離子。

回答下列問題：

(2)“系列操作”包含以下幾個(gè)過程：已知：Ce3不能溶于有機(jī)物TBP；CeF3能溶于有機(jī)物TBP，且存在反應(yīng)：

CeF3TBPCeTBP4F?！盀V液A”中加入有機(jī)物TBP后的分離方法是，“有機(jī)層B”中發(fā)生反

應(yīng)的離子方程式為。水層中的一種溶質(zhì)，理論上可以在工藝流程圖中的工序中循環(huán)利用，

減小“調(diào)pH”工序中NaOH的用量，節(jié)約生產(chǎn)成本。

易錯(cuò)點(diǎn)4不能正確書寫流程中陌生的反應(yīng)方程式

【分析】

1．書寫思路

首先根據(jù)題給材料中的信息寫出部分反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，再根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價(jià)有無變化判斷

反應(yīng)類型：

(1)元素化合價(jià)無變化則為非氧化還原反應(yīng)，遵循質(zhì)量守恒定律；

(2)元素化合價(jià)有變化則為氧化還原反應(yīng)，既遵循質(zhì)量守恒定律，又遵循得失電子守恒規(guī)律。

2．流程中陌生的氧化還原反應(yīng)的書寫流程

(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(shí)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(bǔ)充H、OH或H2O等。

(4)根據(jù)質(zhì)量守恒配平反應(yīng)方程式。

【例4】（2023·河北卷）一種以錳塵(主要成分為Mn2O3，雜質(zhì)為鋁、鎂、鈣、鐵的氧化物)為原料制備高

純MnCO3的清潔生產(chǎn)新工藝流程如下：

已知：室溫下相關(guān)物質(zhì)的Ksp如下表。

Al(OH)3Mg(OH)2Ca(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2MgF2CaF2

1032.91011.3105.31016.31038.61012.71010.3108.3

下列說法錯(cuò)誤的是

A．酸浸工序中產(chǎn)生的氣體①為氯氣

B．濾渣①主要成分為Al(OH)3和Fe(OH)3

22

C．除雜②工序中逐漸加入NaF溶液時(shí)，若Ca、Mg濃度接近，則CaF2先析出

2

D．沉淀工序中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mn2HCO3MnCO3CO2H2O

【變式4-1】（2024·全國(guó)甲卷節(jié)選）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2價(jià)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10-5molL-1，其他金屬離子不沉淀，即認(rèn)為完全分離。

-36-22-21

已知：①Ksp(CuS)=6.310,Ksp(ZnS)=2.510,Ksp(CoS)=4.010。

-1

②以氫氧化物形式沉淀時(shí)，lgc(M)/molL和溶液pH的關(guān)系如圖所示。

回答下列問題：

（2）“酸浸”步驟中，CoO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

（6）“沉鈷”步驟中，控制溶液pH=5.0~5.5，加入適量的NaClO氧化Co2+，其反應(yīng)的離子方程式為。

【變式4-2】（2024屆廣東省汕頭一模節(jié)選）2023年7月3日，商務(wù)部與海關(guān)總署發(fā)布公告，宣布對(duì)鎵、

鍺相關(guān)物質(zhì)實(shí)施出口管制。金屬鎵被稱為“電子工業(yè)脊梁”，氮化鎵是5G技術(shù)中廣泛應(yīng)用的新型半導(dǎo)體材料。

FeO

利用粉煤灰（主要成分為Ga2O3、Al2O3、SiO2，還有少量23等雜質(zhì)）制備鎵和氮化鎵的流程如下：

已知：①鎵與鋁同主族，其化合物性質(zhì)相似。

②“堿浸”后溶液的主要成分為NaGa(OH)4、NaAl(OH)4（四羥基合鋁酸鈉）、Na2SiO3。

③NH3H3BO3NH3H3BO3；NH3H3BO3HClNH4ClH3BO3；

回答下列問題：

(1)“焙燒”的目的是將Ga2O3轉(zhuǎn)化為NaGaO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)“沉淀”步驟中加入過量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，則濾渣2的主要成分是（寫化學(xué)式）。

(3)步驟①和②中通入過量氣體A發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

易錯(cuò)點(diǎn)5不能正確識(shí)別熱重曲線

【分析】

熱重分析法指程序控制溫度和一定氣氛條件下，測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種熱分析方法

由熱重分析記錄的質(zhì)量變化對(duì)溫度的關(guān)系曲線稱熱重曲線，曲線的橫軸為溫度，縱軸為質(zhì)量

或失重百分?jǐn)?shù)

Δ

熱重曲線實(shí)例：固體物質(zhì)A熱分解反應(yīng)：A(固體)——→B(固體)＋C(氣體)

的典型熱重曲線如圖所示，圖中T1為固體A開始分解的溫度，T2

為質(zhì)量變化達(dá)到最大值時(shí)的終止溫度，若試樣初始質(zhì)量為m0，失

(m0-m1)

重后試樣質(zhì)量為m1，則失重百分?jǐn)?shù)為×100％。

m0

①設(shè)晶體為1mol。

②失重一般是先失水，再失非金屬氧化物。

m(剩余)

熱重分析的③計(jì)算每步的m(剩余)，固體殘留率＝×100％。

m(1mol晶體質(zhì)量)

解題流程

④晶體中金屬質(zhì)量不減少，仍在m(剩余)中。

⑤失重殘留物最后一般為金屬氧化物，由質(zhì)量守恒得m(O)，由n(金屬)∶n(O)，即可求出失

重后物質(zhì)的化學(xué)式。

熱重曲線解題思維建?！喳}類或堿受熱減重為例

計(jì)算推導(dǎo)核心減重全程金屬原子的物質(zhì)的量不變

①先計(jì)算化合物中的m(金屬)、m(H2O)，用于判斷脫水過程在哪一溫度(階段)結(jié)束。

計(jì)算步驟②脫水后產(chǎn)物繼續(xù)減重，常伴隨CO、CO2等氣體的產(chǎn)生。

③若為富氧環(huán)境，則金屬元素或低價(jià)非金屬元素價(jià)態(tài)可因氧化而升高。

【例5】在氧氣氣氛中加熱NiCO3·2Ni(OH)2·2H2O，固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示(H—1，O—16，

Ni—59)。

（1）500～700K之間分解產(chǎn)生的氣體為_______。

（2）800K后剩余固體質(zhì)量略有增加的原因是______________________________________________。

【變式5-1】熱重分析法是程序控制溫度下測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種實(shí)驗(yàn)方法。MgCl2·6H2O的

熱重曲線如圖所示。已知：MgCl2·6H2O在空氣中受熱脫水時(shí)，不產(chǎn)生無水氯化鎂。

（1）試確定200℃時(shí)固態(tài)物質(zhì)的化學(xué)式_____________。

（2）554℃時(shí)分解得到的主要產(chǎn)物為白色固體和一種酸性氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

__________________________________________________。

易錯(cuò)點(diǎn)6工藝流程題中有關(guān)Ksp的應(yīng)用

【分析】

應(yīng)用方法實(shí)例離子方程式

如除去NH4Cl溶液中的FeCl3，

3＋＋

沉淀調(diào)節(jié)pH法Fe＋3NH3·H2O＝Fe(OH)2↓＋3NH4

可先加入氨水調(diào)節(jié)pH至7～8

的

2＋2＋＋

如用①H2S沉淀Cu①Cu＋H2S＝CuS↓＋2H

生成加沉淀劑法

2＋2－2＋

②Na2S沉淀Hg②S＋Hg＝HgS↓

＋2＋

酸溶解法CaCO3溶于鹽酸CaCO3＋2H＝Ca＋CO2↑＋H2O

沉淀

＋2＋

鹽溶液溶解法Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液Mg(OH)2＋2NH4＝Mg＋2NH3·H2O

的

＋－2＋

氧化還原反應(yīng)法如CuS溶于硝酸3CuS＋8H＋2NO3＝3S＋2NO↑＋3Cu＋4H2O

溶解

＋－

生成配合物法如AgCl溶于氨水AgCl＋2NH3·H2O＝[Ag(NH3)2]＋2H2O＋Cl

實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)

沉淀特征：①一般說來，溶解度小的沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的沉淀容易實(shí)現(xiàn)。

NaClNaBrNaINa2S

的②沉淀的溶解度差別越大，越容易轉(zhuǎn)化：AgNO3—→AgCl—→AgBr—→AgI—→Ag2S

轉(zhuǎn)化

應(yīng)用：①鍋爐除垢：將CaSO4轉(zhuǎn)化為CaCO3

②礦物轉(zhuǎn)化：CuSO4溶液遇ZnS(閃鋅礦)轉(zhuǎn)化為CuS(銅藍(lán))

分步1若沉淀的類型及被沉淀的離子濃度相同，則難溶物的Ksp由小到更小依次生成沉淀

沉淀②難溶的金屬M(fèi)(OH)n可通過調(diào)節(jié)溶液的pH，使M(OH)n分步沉淀（注意：pH調(diào)節(jié)范圍）

溫馨①不同類型的沉淀，其Ksp小的其溶解度不一定也小。

提醒②兩種難溶物當(dāng)其Ksp相關(guān)不大時(shí)，可相互轉(zhuǎn)化，但要求是濃溶液或飽和溶液。

【例6】（2023·湖南卷）處理某銅冶金污水(含Cu2、Fe3、Zn2、Al3)的部分流程如下：

已知：①溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

物質(zhì)FeOH

3CuOH2ZnOH2AlOH3

開始沉淀pH1.94.26.23.5

完全沉淀pH3.26.78.24.6

3624

②KspCuS6.410,KspZnS1.610。

下列說法錯(cuò)誤的是

A．“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3

2

B．Na2S溶液呈堿性，其主要原因是SH2OHSOH

cCu2

2212

C．“沉淀池Ⅱ”中，當(dāng)Cu和Zn完全沉淀時(shí)，溶液中4.010

cZn2

D．“出水”經(jīng)陰離子交換樹脂軟化處理后，可用作工業(yè)冷卻循環(huán)用水

馬日夫鹽［］常用于機(jī)械設(shè)備的磷化處理，可起到防銹效果。以水錳礦

【變式6-1】MnH2PO422H2O

FeO

［主要成分為MnO(OH)，還含有少量的23、Al2O3、SiO2及微量的CaO］為原料制備馬日夫鹽的一種工

藝流程如圖所示。

125

已知：KspCaF23.610，當(dāng)溶液中剩余的某金屬離子濃度110mol/L時(shí)，通常認(rèn)為該金屬離子已

沉淀完全。下列說法錯(cuò)誤的是

A．步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均涉及氧化還原反應(yīng)

．濾渣的主要成分為、

B2FeOH3AlOH3

C．低溫條件下沉錳是為了防止NH4HCO3分解

4

D．“除鈣”步驟中控制cF610mol/L可使Ca2完全沉淀

【變式6-2】以大洋錳結(jié)核(主要由錳、鐵氧化物組成，還含有Cu等元素)為原料，制備脫硫劑MnxOy，

可用于脫除煤氣中的H2S。脫硫劑的制備、硫化、再生過程可表示如下。

（3）“沉錳”中若產(chǎn)生amolMn(OH)2沉淀?，F(xiàn)用5L一定濃度的Na2CO3溶液將其全部轉(zhuǎn)化為MnCO3，

－1－11

需Na2CO3溶液的濃度至少為_______mol·L(用含a的表達(dá)式表示)。已知：Ksp(MnCO3)＝1.1×10，

－13

Ksp[Mn(OH)2]＝1.1×10。

易錯(cuò)點(diǎn)7未掌握有關(guān)物質(zhì)的純度、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品的產(chǎn)率的計(jì)算方法

【分析】

化工流程題中涉及的計(jì)算主要有：樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或純度的計(jì)算，物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率或產(chǎn)率、物質(zhì)的量濃度、

物質(zhì)的質(zhì)量的計(jì)算。

計(jì)算公式：

mV

(1)n＝，n＝，n＝cV(aq)

MVm

物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

或純度該物質(zhì)的質(zhì)量

(2)＝×100%

混合物的總質(zhì)量

產(chǎn)品實(shí)際產(chǎn)量

(3)產(chǎn)品產(chǎn)率＝×100%

產(chǎn)品理論產(chǎn)量

參加反應(yīng)的原料量

(4)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率＝×100%

加入原料的總量

【例7】（2023·重慶卷節(jié)選）Fe3O4是一種用途廣泛的磁性材料，以FeCl2為原料制備Fe3O4并獲得副產(chǎn)物

CaCl2水合物的工藝如下。

25℃時(shí)各物質(zhì)溶度積見下表：

物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Ca(OH)2

17396

溶度積Ksp4.9102.8105.010

回答下列問題：

（4）①反應(yīng)釜3中，25℃時(shí)，Ca2濃度為5.0mol/L，理論上pH不超過。

②稱取CaCl2水合物1.000g，加水溶解，加入過量Na2C2O4，將所得沉淀過濾洗滌后，溶于熱的稀硫酸中，

用0.1000mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗24.00mL。滴定達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象為，該副產(chǎn)物中CaCl2的

質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

【變式7-1】重鉻酸鉀(K2Cr2O7)是一種重要的化工原料，可用于制鉻礬、火柴、鉻顏料，并供鞣革、電鍍、

有機(jī)合成等。工業(yè)上以鉻鐵礦[主要成分為Fe(CrO2)2，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.2%，雜質(zhì)主要為硅、鐵、鋁的氧化物]

為原料制備重鉻酸鉀的工藝流程如圖所示：

已知：

①焙燒時(shí)Fe(CrO2)2中的Fe元素轉(zhuǎn)化為NaFeO2，Cr元素轉(zhuǎn)化為Na2CrO4；鋁的氧化物轉(zhuǎn)化為NaAlO2。

②Fe(CrO2)2的摩爾質(zhì)量為224g/mol，K2Cr2O7的摩爾質(zhì)量為294g/mol。

③礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c(mol?L-1)的對(duì)數(shù)值與pH的關(guān)系如圖所示。

某化工廠利用1000kg鉻鐵礦為原料，制備重鉻酸鉀。

請(qǐng)回答下列問題：

(6)測(cè)定產(chǎn)品中K2Cr2O7含量：稱取樣品2.50g配成250mL溶液，取25.00mL于錐形瓶中，加入足量稀硫酸

-1

和幾滴指示劑，用0.1000mol?L(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定。三次實(shí)驗(yàn)消耗(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準(zhǔn)液的平

均體積為25.00mL。則樣品中K2Cr2O7的純度為。(滴定過程中發(fā)生的反應(yīng)為

22++3+3+

Cr2O7+Fe+H→Cr+Fe+H2O)

1．（2024·山東淄博一模）從廢棄的聲光器件（TeO2，含Al、Cu、SiO2雜質(zhì)）中提取粗磅的工藝流程如

圖，已知TeO2性質(zhì)與SO2相似，氧化沉碲得Na2TeO4，下列說法錯(cuò)誤的是

A．濾渣的主要成分為Cu

B．濾液1和濾液2混合可能產(chǎn)生白色沉淀

22

C．“氧化沉碲”中離子方程式為TeO3ClOTeO4Cl

D．“溶解還原”中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：3

2．（2024·山東名校聯(lián)考一模）由菱錳礦(MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制備鋰電池正極材料

LiMn2O4的流程如下：

-39-33-16

已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10。下列說法錯(cuò)誤的是

A．上述流程中有三種元素被氧化

B．從利用率考慮“反應(yīng)器”中不宜使用H2O2替代MnO2

C．溶礦反應(yīng)完成后，“反應(yīng)器”中溶液pH=4，則Fe3+和Al3+都沉淀完全

D．加入少量BaS溶液以除去Ni2+，“濾渣”的成分至少有四種

3．（2024·甘肅白銀靖遠(yuǎn)第一中學(xué)模擬預(yù)測(cè)）從高砷煙塵(主要成分為As2O3、As2O5和Pb5O8，其中Pb5O8

中的Pb均為+2價(jià)或+4價(jià)，As2O3、As2O5均為酸性氧化物)中回收制備砷酸鈉晶體的工藝流程如下，下列說

法正確的是

A．“堿浸”時(shí)，Pb5O8發(fā)生的反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1:1

B．為加快“氧化”時(shí)的反應(yīng)速率，可將溶液加熱至沸騰

C．浸出液“氧化”過程中，溶液的堿性逐漸增強(qiáng)

D．系列操作中的洗滌步驟為向漏斗中加水并用玻璃棒攪拌，待水流下重復(fù)2~3次

4．（2024·安徽安慶第一中學(xué)考試）軟磁材料Mn3O4可由陽(yáng)極渣和黃鐵礦FeS2制得。陽(yáng)極渣的主要成分為

MnO2且含有少量Pb、Fe、Cu等元素的化合物。制備流程如下。

3、11

25℃時(shí)，KspMnF25.010KspCaF23.510。下列說法錯(cuò)誤的是

A．X可為稀硫酸

B．濾渣2成分是Cu(OH)2和CaSO4

3

C．“酸浸”時(shí)FeS2中的鐵元素轉(zhuǎn)化為Fe，該反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為3:2

D．利用MnCO3替代CaO可優(yōu)化該流程

－10－21－11－9

5．已知：Ksp(MnS)＝2.6×10，Ksp(NiS)＝2.0×10，Ksp(MgF2)＝6.4×10，Ksp(CaF2)＝4.9×10；

2＋2＋2＋

某MnSO4溶液中含有一定量的Ni、Ca、Mg，“除鎳”時(shí)，使用MnS作為沉淀劑的原因是

2＋2＋

____________________________________________________________________加入MnF2使Ca、Mg的

濃度均不高于10－6mol·L－1，此時(shí)溶液中c(F－)至少為____________mol·L－1。

6．（2023·南京市、鹽城市二模）以粉煤灰浸取液(含Al3＋、Li＋、Mg2＋、Cl－等)為原料制備電極材料

LiFePO4的實(shí)驗(yàn)流程如圖：

＋2＋－－122＋

（2）“浸出”后的濾液中主要含Li、Mg、Cl等。已知Ksp[Mg(OH)2]＝5.5×10，欲使c(Mg)≤5.5×10

－6mol·L－1，“除雜”需要調(diào)節(jié)溶液的pH不低于_______。

7．（2024·甘肅卷）我國(guó)科研人員以高爐渣(主要成分為CaO，MgO，Al2O3和SiO2等)為原料，對(duì)煉鋼煙

氣(CO2和水蒸氣)進(jìn)行回收利用，有效減少了環(huán)境污染，主要流程如圖所示：

-5-9

已知：KspCaSO4=4.910KspCaCO3=3.410

（）高爐渣與經(jīng)焙燒產(chǎn)生的氣體是。

1NH42SO4“”

（2）“濾渣”的主要成分是CaSO4和。

（3）“水浸2”時(shí)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為，該反應(yīng)能進(jìn)行的原因是。

（）鋁產(chǎn)品可用于。

4NH4AlSO4212H2O

（5）某含鈣化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖甲所示，沿x軸方向的投影為圖乙，晶胞底面顯示為圖丙，晶胞參數(shù)

ac,α=β=γ=90。圖丙中Ca與N的距離為pm；化合物的化學(xué)式是，其摩爾質(zhì)量為Mgmol-1，

-3

阿伏加德羅常數(shù)的值是NA，則晶體的密度為gcm(列出計(jì)算表達(dá)式)。

8．（2024屆廣東省大灣區(qū)一模）釩是重要的戰(zhàn)略資源，以硫酸工業(yè)產(chǎn)生的廢釩催化劑為原料(含V2O5、VOSO4、

K2SO4、SiO2以及少量的Fe2O3等)，綜合回收利用釩、硅、鉀實(shí)現(xiàn)變廢為寶、保護(hù)環(huán)境的目的，回收工藝流

程如下：

22

已知：釩的氧化物在酸性條件下以VO2、VO存在，pH增大時(shí)VO可轉(zhuǎn)化為VO(OH)2沉淀。

(1)“水浸”前，通常需要將催化劑粉碎，其目的是。

(2)“濾渣2”轉(zhuǎn)化為Na2SiO3的化學(xué)方程式是。

(3)“還原酸浸”時(shí)：

①硫酸的用量會(huì)影響釩的浸出率，pH需保持在1.2以下的原因是。

2

②過程中除了有VO2被還原成VO，還涉及的反應(yīng)離子方程式為。

③若以磷酸為介質(zhì)處理廢催化劑，可以提高釩的浸出率。一種釩磷配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，形成配位鍵時(shí)V

提供(選填“孤對(duì)電子”或“空軌道”)。

2

(4)“萃取”時(shí)選擇有機(jī)萃取劑，原理是：H2R(有機(jī)層)VO2HVOR(有機(jī)層)，“反萃取”應(yīng)選擇在

環(huán)境中進(jìn)行(選填“酸性”、“中性”或“堿性”)。

(5)加氨水生成VO(OH)2沉淀，若經(jīng)焙燒得到1molV2O5產(chǎn)品，則消耗空氣中O2mol。

(6)近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)含釩的銻化物在超導(dǎo)方面表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用前景。某含釩的銻化物晶胞如圖1所

示，晶體中包含由V和Sb組成的二維平面如圖2。

該含釩的銻化物化學(xué)式為，釩原子周圍緊鄰的銻原子數(shù)為。

9．（2024·安徽卷）精煉銅產(chǎn)生的銅陽(yáng)極泥富含Cu、Ag、Au等多種元素。研究人員設(shè)計(jì)了一種從銅陽(yáng)極泥

中分離提收金和銀的流程，如下圖所示。

回答下列問題：

（1）Cu位于元素周期表第周期第族。

（2）“浸出液1”中含有的金屬離子主要是。

（3）“浸取2”步驟中，單質(zhì)金轉(zhuǎn)化為HAuCl4的化學(xué)方程式為。

3-

（4）“浸取3”步驟中，“浸渣2”中的(填化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為AgSO。

232

（5）“電沉積”步驟中陰極的電極反應(yīng)式為?！半姵练e”步驟完成后，陰極區(qū)溶液中可循環(huán)利用的物質(zhì)

為(填化學(xué)式)。

（6）“還原”步驟中，被氧化的N2H4與產(chǎn)物Au的物質(zhì)的量之比為。

2-

（7）Na2S2O3可被I2氧化為Na2S4O6。從物質(zhì)結(jié)構(gòu)的角度分析S4O6的結(jié)構(gòu)為(a)而不是(b)的原因：。

10．（2024·貴州·二模）偏磷酸鋇Ba(PO3)2具有耐高溫、透光性良好等性能，是制備磷酸鹽光學(xué)玻璃的基礎(chǔ)

2+3+3-2-

物質(zhì)。利用濕法磷酸(主要成分為H3PO4，含有少量Mg、Fe、AsO4、SO4等雜質(zhì))制備偏磷酸鋇的一種

工藝的主要流程如圖所示：

22，3

已知25C時(shí)：①KspAs2S32.1102.11.28；

②將NH3通入H3PO4溶液中，當(dāng)pH=3.8~4.5時(shí)生成NH4H2PO4，pH=8.0~8.2時(shí)生成(NH4)2HPO4。

回答下列問題：

（1）“濾渣1”中含硫化合物的化學(xué)式為。

3

（2）“濾渣2”的主要成分有FeS、S及As2S3，其中生成FeS的離子方程式為；25C下，當(dāng)As

2351

沉淀完全時(shí)，cS至少為molL1[當(dāng)cAs1.010molL時(shí)認(rèn)為沉淀完全]。

（3）“氨化”的目的之一是通入NH3調(diào)節(jié)溶液的pH，當(dāng)溶液pH為4.3時(shí)H3PO4轉(zhuǎn)化為(填化學(xué)

式)。

2+2+

（4）“脫鎂”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg。若將流程中“氨化”與“脫鎂”交換，Mg沉淀不完全，原因

是。

（）結(jié)晶后得到晶體，煅燒時(shí)生成和等物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式

5“”NH4H2PO4“”BaPO32SO3

-3-

為；比較OPO鍵角：PO3PO4(選填“”“”或“”)，其原因是。

11．（2024·吉林白山·二模）鈧(Sc)及其化合物在電子、超導(dǎo)合金和催化劑等領(lǐng)域有重要應(yīng)用。一種利用鈦

323

白廢酸液(含Sc、TiO、Fe的硫酸廢液)和赤泥(含有Sc2O3、Al2O3、Fe2O3、SiO2)聯(lián)合制備Sc2O3的工

藝流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

已知：時(shí)，KScOH11030。

25℃sp3

（1）基態(tài)Fe3的簡(jiǎn)化電子排布式為。

（2）為提高“浸取”速率，可采取的措施有(寫出一條即可)，“浸渣”的主要成分是(寫

化學(xué)式)；水相中含有的金屬離子主要是(寫離子符號(hào))。

（3）“除鈦”時(shí)，加入H2O2的作用是。

（4）25℃時(shí)，若使“反萃取”后水溶液中的Sc3沉淀完全(離子濃度105molL1)，應(yīng)控制溶液的pH不低于

(保留兩位有效數(shù)字)。

（）寫出草酸鈧晶體ScCO6HO灼燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

522432“”

12．（2024屆廣東省佛山一模）稀土（RE）包括鑭（La）、鈰（Ce）等元素，是重要的戰(zhàn)略資源，從離子

型稀土礦（含F(xiàn)e、Al等元素）中提取稀土元素并獲得高附加值產(chǎn)品的一種工藝流程如圖所示：

已知：該工藝下，除鈰（Ce）外，稀土離子保持＋3價(jià)不變；金屬離子形成氫氧化物沉淀的相關(guān)pH見下表。

離子Fe3Al3RE3

開始沉淀時(shí)的pH1.54.35.6（La3為6.2）

沉淀完全時(shí)的pH3.25.5/（La3為9.0）

回答下列問題：

(1)“預(yù)中和”工序中：

①該工序適宜的pH范圍是。

②膠狀的射線衍射圖譜中，（選填能或不能）觀察到明銳的衍射峰。

FeOH3X“”“”

(2)“調(diào)pH”工序中，Al3發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為。

(3)濾液3可返回工序循環(huán)使用。

沉淀工序產(chǎn)物為（選填或），理由是：28。

(4)“”“La2CO33”“LaOH3”[KspLa2CO331.010]

（當(dāng)反應(yīng)的K>105時(shí)可認(rèn)為反應(yīng)完全）

(5)含氟稀土拋光粉的主要成分為CeLa2O4F2，焙燒時(shí)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為。

(6)利用離子交換法浸出稀土的過程如圖所示。已知離子半徑