PAGE1第05講工業(yè)流程題解題策略目錄01TOC\o"1-3"\h\u考情解碼·命題預(yù)警 202體系構(gòu)建·思維可視 303核心突破·靶向攻堅(jiān) 4考點(diǎn)一工藝流程解題指導(dǎo) 4知識(shí)點(diǎn)1工藝流程題過(guò)程解讀 4考向1工藝流程知識(shí)內(nèi)容 9考點(diǎn)二工藝流程題型分類 11知識(shí)點(diǎn)1物質(zhì)制備類化工流程題 11知識(shí)點(diǎn)2提純類化工流程題 11知識(shí)點(diǎn)3答題模板 11考向1制備類工藝流程 16考向2提純類工藝流程 18【思維建?！糠蛛x提純階段的常見(jiàn)考查點(diǎn)考向3敘述類答題模板 1904真題溯源·考向感知 29考點(diǎn)要求考察形式2025年2024年2023年物質(zhì)制備類選擇題非選擇題T18物質(zhì)提純類選擇題非選擇題T16T18結(jié)合理論的綜合類選擇題非選擇題T18(2)考情分析：化學(xué)工藝流程題是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái)，它以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護(hù)等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗(yàn)、分離或提純等基本實(shí)驗(yàn)原理在化工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和綜合性。物質(zhì)制備類工藝流程題是主流考查形式，比較典型，備考時(shí)需加大訓(xùn)練力度。結(jié)合理論的綜合類工藝流程題近兩年在地方卷中大量出現(xiàn)，其綜合性強(qiáng)、考查角度廣，預(yù)測(cè)是未來(lái)工藝流程題的命題新方向。預(yù)測(cè)2026年北京高考還是以物質(zhì)制備類工藝流程題是主要考查形式。復(fù)習(xí)目標(biāo)：1．使學(xué)生了解化學(xué)工藝流程題的常見(jiàn)題型。2．掌握化學(xué)工藝流程題的分析方法和技巧。3．培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散、聯(lián)想、歸納、整合、提煉知識(shí)的能力?？键c(diǎn)一工藝流程解題指導(dǎo)知識(shí)點(diǎn)1工藝流程題過(guò)程解讀1.工藝流程題的考查知識(shí)內(nèi)容（1）元素及其化合物的性質(zhì)。（2）氧化還原反應(yīng)、復(fù)分解反應(yīng)、水解反應(yīng)、電解原理等的應(yīng)用。（3）沉淀溶解平衡的分析及計(jì)算等。（4）過(guò)濾、萃取及蒸發(fā)結(jié)晶等分離方法。（5）物質(zhì)循環(huán)利用與“三廢”處理等。2.工藝流程題過(guò)程解讀(1)讀流程圖①箭頭：箭頭進(jìn)入的是投料(反應(yīng)物)、出去的是主產(chǎn)物或副產(chǎn)物(生成物)。②三線：出線和進(jìn)線均表示物料流向或操作流程，可逆線表示物質(zhì)循環(huán)。(2)解題要點(diǎn)①審題要點(diǎn)：a.了解生產(chǎn)目的、原料及產(chǎn)品，b.了解題目提供的信息，c.分析各步的反應(yīng)條件、原理及物質(zhì)成分，d.理解物質(zhì)分離、提純、條件控制等操作的目的及要點(diǎn)。②答題切入點(diǎn)：a.原料及產(chǎn)品的分離提純，b.生產(chǎn)目的及反應(yīng)原理，c.生產(chǎn)要求及反應(yīng)條件，d.有關(guān)產(chǎn)率、產(chǎn)量及組成的計(jì)算，e.綠色化學(xué)?？枷?工藝流程知識(shí)內(nèi)容例1（25-26高三上·北京·開(kāi)學(xué)考試）釩(V)被稱為鋼鐵行業(yè)的“維生素”。從某釩礦石焙砂中提取釩的主要流程如下：已知：i.濾液A中的陽(yáng)離子主要有、、、等；ii.“萃取”過(guò)程可表示為。(1)“浸釩”時(shí)，為加快浸出速率可采取的措施有(寫出1條即可)。(2)“浸釩”過(guò)程中，焙砂中的與硫酸反應(yīng)的離子方程式為。(3)“還原”過(guò)程中鐵粉發(fā)生的反應(yīng)有、和如下反應(yīng)，補(bǔ)全該反應(yīng)的離子方程式。□□Fe+□_______=□□□_______(4)寫出“煅燒”過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。(5)用以下方法測(cè)量“浸釩”過(guò)程中釩的浸出率。從濾液A中取出1mL，用蒸餾水稀釋至10mL，加入適量過(guò)硫酸銨，加熱，將濾液A中可能存在的氧化為，繼續(xù)加熱煮沸，除去過(guò)量的過(guò)硫酸銨。冷卻后加入3滴指示劑，用的標(biāo)準(zhǔn)溶液將滴定為，共消耗溶液。已知：所取釩礦石焙砂中釩元素的質(zhì)量為；所得濾液A的總體積為；3滴指示劑消耗溶液。①用上述方法測(cè)得“浸釩”過(guò)程中釩的浸出率為。②若不除去過(guò)量的過(guò)硫酸銨，釩浸出率的測(cè)定結(jié)果將(填“偏高”“不變”或“偏低”)?！敬鸢浮?1)攪拌、釩礦石焙砂磨成粉、適當(dāng)提高硫酸濃度等(2)V2O5+2H+=2+H2O(3)2+Fe+4H+=2VO2++Fe2++2H2O(4)(NH4)2V6O163V2O5+2NH3↑+H2O(5)偏高【解析】（1）根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素，固體的接觸面積、濃度等均影響反應(yīng)速率，因此“浸釩”時(shí)，為加快浸出速率可采取的措施有攪拌、釩礦石焙砂磨成粉、適當(dāng)提高硫酸濃度等；（2）“浸釩”后濾液A中的陽(yáng)離子主要有，可知焙砂中V2O5與硫酸反應(yīng)生成，反應(yīng)的離子方程式為V2O5+2H+=2+H2O；（3）“還原”過(guò)程中，鐵粉把還原為VO2+，V元素化合價(jià)由+5降低為+4，F(xiàn)e被氧化為Fe2+，鐵元素化合價(jià)由0升高為+2，根據(jù)得失電子守恒，電荷守恒、元素守恒，該反應(yīng)的離子方程式2+Fe+4H+=2VO2++Fe2++2H2O；（4）根據(jù)元素守恒，“煅燒”過(guò)程中(NH4)2V6O16分解生成V2O5、NH3、H2O，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式(NH4)2V6O163V2O5+2NH3↑+H2O；（5）被Fe2+還原為VO2+，V元素化合價(jià)由+5降低為+4，F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+，F(xiàn)e元素化合價(jià)由+2升高為+3，根據(jù)得失電子守恒，、(NH4)2Fe(SO4)2的反應(yīng)比為1:1，則1mLA溶液中含的物質(zhì)的量為c(v1-v2)×10-3mol；①“浸釩”過(guò)程中釩的浸出率為=；②若不除去過(guò)量的過(guò)硫酸銨，過(guò)硫酸銨氧化(NH4)2Fe(SO4)2，消耗(NH4)2Fe(SO4)2的物質(zhì)的量偏大，釩浸出率的測(cè)定結(jié)果將偏高?！咀兪接?xùn)練1·變載體】（2025·北京石景山·一模）以廢鈷酸鋰正極材料（主要含和Al）和廢磷酸亞鐵鋰正極材料（主要含LiFePO4和Al）為原料聯(lián)合提取鈷和鋰的一種流程示意圖如下。已知：ⅰ.Al和強(qiáng)堿反應(yīng)時(shí)，鋁元素轉(zhuǎn)化為。ⅱ.酸性條件下，氧化性比強(qiáng)，被還原為。ⅲ.固體B和固體C按配料。ⅳ.、的溶度積分別為：、。(1)中Co元素的化合價(jià)為。(2)用NaOH溶液處理原料時(shí)，反應(yīng)的離子方程式是。(3)相同條件下，和沉淀趨勢(shì)隨pH的變化如下圖所示。①寫出硫酸浸出時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式。②混合液調(diào)的原因。③混合液時(shí)，填“>”或“<”）。(4)有機(jī)相用硫酸反萃取，分液后得到溶液，加入溶液沉鈷。寫出“沉鈷”反應(yīng)的離子方程式。(5)理論上，和反應(yīng)的與固體B中的物質(zhì)的量之比是。(6)分析聯(lián)合提取鈷和鋰的優(yōu)勢(shì)?！敬鸢浮?1)+3(2)(3)時(shí)，鐵元素主要以的形式存在，鈷元素主要以的形式存在，有利于鈷元素和鐵元素的分離<(4)(5)1：22(6)減少雙氧水的用量；使鋰、鈷同時(shí)轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物【分析】以廢鈷酸鋰正極材料(主要含LiCoO2和Al)和廢磷酸亞鐵鋰正極材料(主要含LiFePO4和Al)為原料聯(lián)合提取鈷和鋰的一種流程示意圖如圖，廢磷酸亞鐵鋰正極材料(主要含LiFePO4和Al)加入氫氧化鈉溶液，鋁發(fā)生反應(yīng)2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑，得到濾液A為Na[Al(OH)4]，固體B中主要是LiFePO4，廢鈷酸鋰正極材料(主要含LiCoO2和Al)加入氫氧化鈉溶液，鋁發(fā)生反應(yīng)2Al+2OH-+6H2O=2[Al(OH)4]-+3H2↑，得到濾液D為Na[Al(OH)4]，固體C主要是LiCoO2，固體B、C中加入稀硫酸酸浸，LiFePO4+LiCoO2+2H2SO4═FePO4+CoSO4+Li2SO4+2H2O，加入雙氧水氧化亞鐵離子為鐵離子，加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液pH≈1.8時(shí)，鐵元素主要以FePO4的形式存在，鈷元素主要以Co2+的形式存在，有利于鈷元素和鐵元素的分離，過(guò)濾得到固體E為FePO4，濾液F中加入萃取劑P507萃取分液，得到水相和有機(jī)相，有機(jī)相用硫酸反萃取，分液后得到CoSO4溶液，加入NH4HCO3溶液沉鈷得到CoCO3，水相中加入飽和碳酸鈉溶液過(guò)濾得到固體Li2CO3和濾液G，據(jù)此分析回答問(wèn)題?！窘馕觥浚?）LiCoO2中鋰元素化合價(jià)+1價(jià)，氧元素化合價(jià)-2價(jià)，計(jì)算得到Co元素的化合價(jià)+3價(jià)；（2）用NaOH溶液處理原料時(shí)，Al與NaOH溶液反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式是：；（3）①固體B中主要是LiFePO4，固體C主要是LiCoO2，硫酸浸出時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：LiFePO4+LiCoO2+2H2SO4═FePO4+CoSO4+Li2SO4+2H2O；②混合液調(diào)pH=1.8的原因是：pH≈1.8時(shí)，鐵元素主要以FePO4的形式存在，鈷元素主要以Co2+的形式存在，有利于鈷元素和鐵元素的分離；③混合液c(Fe3+)=1×10-5mol/L時(shí)，Ksp(FePO4)=c(Fe3+)×c(PO)=1.3×10-22，c(PO)=mol/L=1.3×10-17mol/L，Ksp[Co3(PO4)2]=c3(Co2+)×c2(PO)=2.0×10-35，c(Co2+)=mol/L＜1mol/L；（4）有機(jī)相用硫酸反萃取，分液后得到CoSO4溶液，加入NH4HCO3溶液沉鈷，“沉鈷”反應(yīng)的離子方程式為：；（5）固體B和固體C按n(LiFePO4)：n(LiCoO2)=1.1：1配料，酸性條件下，LiCoO2氧化性比H2O2強(qiáng)，LiCoO2被還原為Co2+，根據(jù)反應(yīng)LiFePO4+LiCoO2+2H2SO4═FePO4+CoSO4+Li2SO4+2H2O和得失電子守恒，理論上，和LiFePO4反應(yīng)的H2O2與固體B中的LiFePO4物質(zhì)的量之比1：22；（6）分析聯(lián)合提取鈷和鋰的優(yōu)勢(shì)是：減少雙氧水的用量；使鋰、鈷同時(shí)轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物?！咀兪接?xùn)練2】（24-25高三上·北京海淀·期中）輝鉍礦（主要成分為難溶于水的Bi2S3，含有SiO2等雜質(zhì)）生產(chǎn)金屬鉍，流程如下：已知：Bi3+易水解，使溶液呈酸性。(1)將輝鉍礦粉碎的目的是。(2)浸出液中鉍元素以中Bi3+形式存在，浸出渣中不含鐵單質(zhì)。①浸出過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為。②浸出時(shí)加入鹽酸有利于Bi2S3的溶解，從平衡移動(dòng)角度解釋原因：（寫出2條）。(3)用稍過(guò)量鐵粉進(jìn)行置換時(shí)，浸出液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有。(4)置換液可通過(guò)一定處理再生。①再生環(huán)節(jié)，需要加入的試劑為H2O2溶液和。②依據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)計(jì)算，置換液完全再生所需n(H2O2)與n(FeCl2)的比值為0.5，但實(shí)際比值大于0.5，原因是。③檢驗(yàn)置換液中的金屬離子是否完全再生的操作和現(xiàn)象是。【答案】(1)增大接觸面積，加快浸出速率/使浸出更充分(2)Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++3S+6Fe2+H+與Bi2S3中的S2-結(jié)合，促進(jìn)Bi2S3的沉淀溶解平衡正向移動(dòng)；抑制Fe3+水解平衡的正向移動(dòng)（抑制Bi3+水解平衡的正向移動(dòng)）(3)3Fe+2Bi3+=2Bi+3Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑(4)鹽酸在Fe3+的催化作用下，H2O2易分解（產(chǎn)生的O2快速脫離反應(yīng)體系）取少量溶液于試管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，觀察溶液中是否產(chǎn)生藍(lán)色沉淀【分析】輝鉍礦(主要成分為難溶于水的Bi2S3，含有SiO2等雜質(zhì))粉碎后加入鹽酸、氯化鐵溶液浸出，Bi2S3與FeCl3溶液反應(yīng)生成S、Fe2+和Bi3+，SiO2不參與反應(yīng)，過(guò)濾得到浸出液和浸出渣，浸出渣的主要成分為SiO2、S，從浸出渣中可回收S；再向?yàn)V出液中加入稍過(guò)量的鐵粉置換鉍得到海綿鉍，精煉海綿鉍得到純鉍，置換液為氯化亞鐵溶液，氧化再生后得到氯化鐵溶液，可以在浸出時(shí)循環(huán)使用，據(jù)此解答?！窘馕觥浚?）將輝鉍礦粉碎的目的是：增大接觸面積，加快浸出速率/使浸出更充分；（2）①浸出過(guò)程中主要反應(yīng)為Bi2S3與FeCl3溶液反應(yīng)生成S、Fe2+和Bi3+，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為：Bi2S3+6Fe3+=2Bi3++3S+6Fe2+；②因浸出時(shí)，Bi2S3存在沉淀溶解平衡：，F(xiàn)e3+存在水解平衡：，且Bi3+也易水解，則浸出時(shí)加入鹽酸有利于Bi2S3的溶解，其原因是：H+與Bi2S3中的S2-結(jié)合，促進(jìn)Bi2S3的沉淀溶解平衡正向移動(dòng)；抑制Fe3+水解平衡的正向移動(dòng)(抑制Bi3+水解平衡的正向移動(dòng))；（3）浸出液中加入稍過(guò)量鐵粉置換得到海綿鉍，另外鐵和剩余的鹽酸反應(yīng)生成亞鐵離子和氫氣，則浸出液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有：3Fe+2Bi3+=2Bi+3Fe2+、2H++Fe=Fe2++H2↑；（4）①再生環(huán)節(jié)，需要將氯化亞鐵溶液氧化為氯化鐵溶液，需要酸性環(huán)境和氧化劑，則加入的試劑為H2O2溶液和鹽酸；②依據(jù)化學(xué)計(jì)量數(shù)計(jì)算，置換液完全再生所需n(H2O2)與n(FeCl2)的比值為0.5，但實(shí)際比值大于0.5，則置換液再生過(guò)程存在H2O2的分解或損耗，導(dǎo)致所需n(H2O2)偏多，其原因是：在Fe3+的催化作用下，H2O2易分解(產(chǎn)生的O2快速脫離反應(yīng)體系)；③再生環(huán)節(jié)，氯化亞鐵被氧化為氯化鐵，若置換液中的金屬離子已完全再生，則置換液中不含F(xiàn)e2+，則可以通過(guò)檢驗(yàn)置換液中是否還剩余Fe2+來(lái)檢驗(yàn)置換液中的金屬離子是否完全再生，其操作和現(xiàn)象是：取少量溶液于試管中，加入K3[Fe(CN)6]溶液，觀察溶液中是否產(chǎn)生藍(lán)色沉淀?！咀兪接?xùn)練3】（24-25高三上·北京順義·階段練習(xí)）硫鐵礦(主要成分為，其中鐵元素為價(jià))是工業(yè)制硫酸的主要原料。硫鐵礦燒渣中含有、、等成分，可用于制備綠礬()，流程示意圖如下，已知：不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH不同。(1)在“煅燒”過(guò)程中，發(fā)生氧化反應(yīng)的元素有。(2)“酸浸液”中主要的金屬陽(yáng)離子有、、。寫出產(chǎn)生的反應(yīng)：、(寫離子方程式)。(3)補(bǔ)全“還原”過(guò)程的離子方程式：。□□□_______=□_______+□□_______(4)“除鋁”過(guò)程需嚴(yán)格控制NaOH溶液的用量。若NaOH溶液過(guò)量，可能發(fā)生的反應(yīng)有(用離子方程式表示)。(5)“結(jié)晶”過(guò)程的步驟如下：溶液。若未加入，加熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生黃色沉淀。經(jīng)檢驗(yàn)，黃色沉淀為。①檢驗(yàn)黃色沉淀中的鐵元素：取少量沉淀，洗滌，(填操作和現(xiàn)象)。②用離子方程式解釋產(chǎn)生的原因：。(6)測(cè)定制得晶體樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。稱取wg制得的晶體樣品，加入適量水和稀硫酸溶解，滴入cmol?L的溶液，發(fā)生反應(yīng)：，恰好完全反應(yīng)時(shí)，消耗溶液vmL。計(jì)算制得晶體樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：。【答案】(1)Fe、S(2)Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O(3)14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO+16H+(4)Al(OH)3+OH—=[Al(OH)4]—(5)加入適量稀鹽酸溶解，再滴加硫氰化鉀溶液，溶液變?yōu)檠t色，說(shuō)明沉淀中含有鐵元素4Fe2++O2+4SO+2H2O=4Fe(OH)SO4↓(6)【分析】由題給流程可知，硫鐵礦在氧氣中煅燒，二硫化鐵高溫條件下與氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和二氧化硫，二氧化硫經(jīng)多步轉(zhuǎn)化得到硫酸；向燒渣中加入稀硫酸酸浸，金屬元素轉(zhuǎn)化為可溶的硫酸鹽，過(guò)濾得到酸浸液；向酸浸液中加入二硫化鐵，將溶液中的鐵離子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，加入氫氧化鈉溶液，將溶液中的鋁離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，過(guò)濾得到含有氫氧化鋁的濾渣和硫酸亞鐵溶液；向硫酸亞鐵溶液中加入稀硫酸，經(jīng)加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到七水硫酸亞鐵。【解析】（1）由分析可知，“煅燒”過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為二硫化鐵高溫條件下與氧氣反應(yīng)生成氧化鐵和二氧化硫，反應(yīng)中鐵元素、硫元素的化合價(jià)升高被氧化，則發(fā)生氧化反應(yīng)的元素為鐵元素和硫元素，故答案為：Fe、S；（2）酸浸時(shí)生成鐵離子的反應(yīng)為四氧化三鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵、硫酸亞鐵和水，氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，氧化鐵反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案為：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；（3）由未配平的方程式可知，“還原”過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為二硫化鐵與溶液中的鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子、硫酸根離子和氫離子，反應(yīng)的離子方程式為14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO+16H+，故答案為：14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO+16H+；（4）氫氧化鋁是兩性氫氧化物，能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成四羥基合鋁酸鈉，則“除鋁”過(guò)程中氫氧化鈉溶液過(guò)量發(fā)生的反應(yīng)為Al(OH)3+OH—=[Al(OH)4]—，故答案為：Al(OH)3+OH—=[Al(OH)4]—；（5）①檢驗(yàn)黃色沉淀中的鐵元素的操作為取少量沉淀，洗滌，加入適量稀鹽酸溶解，再滴加硫氰化鉀溶液，溶液變?yōu)檠t色，說(shuō)明沉淀中含有鐵元素，故答案為：加入適量稀鹽酸溶解，再滴加硫氰化鉀溶液，溶液變?yōu)檠t色，說(shuō)明沉淀中含有鐵元素；②生成Fe(OH)SO4的原因是溶液中的亞鐵離子與氧氣、硫酸根離子反應(yīng)生成Fe(OH)SO4沉淀，反應(yīng)的離子方程式為4Fe2++O2+4SO+2H2O=4Fe(OH)SO4↓，故答案為：4Fe2++O2+4SO+2H2O=4Fe(OH)SO4↓；（6）由題意可知，反應(yīng)消耗vmLcmol/L重鉻酸鉀溶液，由方程式可知，晶體樣品中亞鐵離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=，故答案為：。考點(diǎn)二工藝流程題型分類知識(shí)點(diǎn)1物質(zhì)制備類化工流程題1.物質(zhì)制備型工藝流程題的命題模型該類試題一般分為“三階段”，即原料預(yù)處理階段、物質(zhì)轉(zhuǎn)化與分離階段、目標(biāo)產(chǎn)品生成階段。2.工藝流程題的“三階段”解讀（1）第一階段——對(duì)原料進(jìn)行預(yù)處理的常用方法及其作用：①研磨——減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應(yīng)速率。②灼燒——除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化，如從海帶中提取碘時(shí)的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì)。③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。（2）第二階段——物質(zhì)轉(zhuǎn)化與分離物質(zhì)轉(zhuǎn)化與分離階段一般包括溶浸（酸浸、堿浸、鹽浸、水浸），元素化合物的氧化還原或沉淀轉(zhuǎn)化，物質(zhì)的分離（過(guò)濾、萃取）等內(nèi)容。①水浸——與水接觸反應(yīng)或溶解。②酸浸——與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去。③調(diào)節(jié)溶液的pH。常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：a．能與H＋反應(yīng)，使溶液pH增大；b．不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。④控制溫度。根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動(dòng)。⑤趁熱過(guò)濾。防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出。⑥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(guò)程中的溶解損耗。（3）第三階段——目標(biāo)產(chǎn)品生成目標(biāo)產(chǎn)品生成階段是工藝流程制備目標(biāo)產(chǎn)品的最后階段。該階段是把前階段所得的鹽溶液通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶（或蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶）、過(guò)濾、洗滌、干燥等得到目標(biāo)產(chǎn)物的晶體或?qū)⑺萌芤航?jīng)過(guò)電解制取目標(biāo)產(chǎn)品。若前階段得到的物質(zhì)為固體，一般通過(guò)氧化劑氧化或還原劑還原得目標(biāo)產(chǎn)品。試題中有關(guān)目標(biāo)產(chǎn)品生成的內(nèi)容常設(shè)計(jì)為電極反應(yīng)式的書(shū)寫、反應(yīng)方程式的書(shū)寫、制備物質(zhì)的方法等問(wèn)題。3.識(shí)別流程圖化工流程中箭頭指出的是投料(反應(yīng)物)，箭頭指向的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)，返回的箭頭一般是被“循環(huán)利用”的物質(zhì)。知識(shí)點(diǎn)2提純類化工流程題1．物質(zhì)分離提純的原則(1)不增：不引入新的雜質(zhì)。(2)不減：不減少被提純的物質(zhì)。(3)易分離：被提純物與雜質(zhì)易于分離。(4)易復(fù)原：被提純的物質(zhì)易恢復(fù)原來(lái)的組成、狀態(tài)。2．明確常用的提純方法(1)水溶法：除去可溶性雜質(zhì)。(2)酸溶法：除去堿性雜質(zhì)。(3)堿溶法：除去酸性雜質(zhì)。(4)氧化劑或還原劑法：除去還原性或氧化性雜質(zhì)。(5)加熱灼燒法：除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)。(6)調(diào)節(jié)溶液的pH法：如除去酸性溶液中的Fe3＋等。3．明確常用的分離方法(1)過(guò)濾：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過(guò)濾或者抽濾等方法。(2)萃取和分液：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì)，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。(3)蒸發(fā)結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如NaCl。(4)冷卻結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。(5)蒸餾或分餾：分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇或甘油。(6)冷卻法：利用氣體液化的特點(diǎn)分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離平衡混合氣體中的氨氣。知識(shí)點(diǎn)3答題模板(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(zhǎng)浸出時(shí)間、增大氣體的流速(濃度、壓強(qiáng))，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(jìn)平衡向某個(gè)方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動(dòng)。(5)溫度不高于××℃的原因，適當(dāng)加快反應(yīng)速率，但溫度過(guò)高會(huì)造成揮發(fā)(如濃硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促進(jìn)水解(如AlCl3)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(guò)濾、洗滌(冰水洗、熱水洗、乙醇洗)、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(guò)濾，如果溫度下降，雜質(zhì)也會(huì)以晶體的形式析出來(lái)、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(duì)應(yīng)的氧化物、碳酸鹽、堿，以避免引入新的雜質(zhì)；pH分離時(shí)的范圍確定：范圍過(guò)小導(dǎo)致某離子沉淀不完全，范圍過(guò)大導(dǎo)致主要離子開(kāi)始沉淀。(9)減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))的原因：減小壓強(qiáng)，使液體沸點(diǎn)降低，防止(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)受熱分解、揮發(fā)。(10)檢驗(yàn)溶液中離子中是否沉淀完全的方法：將溶液靜置一段時(shí)間后，向上層清液中滴入沉淀劑，若無(wú)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餾水至液面浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)操作2～3次。(12)檢驗(yàn)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(guò)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(guò)程中的溶解損耗，得到較干燥的產(chǎn)物。(16)蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍：抑制某離子的水解，如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時(shí)為獲得AlCl3需在HCl氣流中進(jìn)行。(17)事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的(如氧氣)防止某物質(zhì)被氧化?？枷?制備類工藝流程例1（25-26高三上·北京·開(kāi)學(xué)考試）以黃銅礦(主要成分為)為原料，用溶液作浸取劑提取銅。已知：i．的結(jié)構(gòu)式為。ii．均能導(dǎo)電。(1)有強(qiáng)氧化性，用溶液作浸取劑浸出的原理示意圖如下。①根據(jù)圖中信息，階段Ⅰ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。②隨著浸泡時(shí)間延長(zhǎng)，階段Ⅱ中的浸出速率提高?？赡艿脑蚴?。(2)足量溶液中加少量溶液作為浸取劑與作用，一段時(shí)間結(jié)果如下添加未加Cu元素的浸出率98.02%30.90%過(guò)程中產(chǎn)物形態(tài)①結(jié)合離子方程式解釋添加Ag+可以顯著提高Cu元素的浸出率的原因：。②進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)添加的少量可以多次循環(huán)使用，具有類似“催化劑”的作用。其中“再生”的離子方程式為：。(3)進(jìn)一步從浸出液中提取銅并使再生的流程示意圖如下。①在空氣中焙燒得到鐵紅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②由濾液B電解(Pt作電極)生成的總反應(yīng)的離子方程式為。③從能源及物質(zhì)利用的角度，說(shuō)明電解濾液B而不直接電解濾液A的優(yōu)點(diǎn)：。【答案】(1)生成的增多，作催化劑，對(duì)浸出速率的影響大于濃度減小對(duì)浸出速率的影響，從而使的浸出速率提高(2)添加的發(fā)生反應(yīng)，所生成的夾雜在硫?qū)又?，提高其?dǎo)電性，使的浸出反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行(3)電解濾液B可以避免電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)消耗電能，得到更為純凈的，同時(shí)獲得鐵紅【分析】浸出液中含有、等，加入鐵粉，被置換，過(guò)濾提取銅，濾液A中、，加入草酸生成沉淀，過(guò)濾制備鐵紅，而含有的濾液B電解制備?！窘馕觥浚?）①由圖可知，階段Ⅰ溶液中得電子生成，失電子生成、，根據(jù)得失電子守恒、離子電荷守恒、元素守恒配平，反應(yīng)的離子方程式為；②隨著浸泡時(shí)間延長(zhǎng)，生成的增多，階段Ⅱ發(fā)生與反應(yīng)轉(zhuǎn)化為，得電子氧化轉(zhuǎn)化為，與階段Ⅰ浸出的途徑不同，該階段中作催化劑對(duì)浸出速率的影響大于濃度減小對(duì)浸出速率的影響，從而使的浸出速率提高。（2）①?gòu)姆磻?yīng)過(guò)程中產(chǎn)物形態(tài)圖可看出，添加的反應(yīng)過(guò)程有夾雜在難導(dǎo)電的致密硫膜中，即添加的發(fā)生反應(yīng)，所生成的夾雜在硫?qū)又?，提高其?dǎo)電性，使的浸出反應(yīng)得以繼續(xù)進(jìn)行；②類似于催化劑，即只改變反應(yīng)途徑、不改變反應(yīng)生成物，總反應(yīng)仍為，則“再生”反應(yīng)原理是轉(zhuǎn)化為、S，被氧化，而被還原為，故離子方程式為。（3）①?gòu)牧鞒淌疽鈭D可看出，在空氣中焙燒得到鐵紅（），鐵元素化合價(jià)升高、被氧化，則反應(yīng)中氧氣作氧化劑，同時(shí)能將碳元素氧化為+4價(jià)，化學(xué)方程式為；②由濾液B中含有、，電解(Pt作電極)生成，即為陽(yáng)極電極反應(yīng)，陰極發(fā)生，總反應(yīng)的離子方程式為；③濾液A中含有、，電解濾液A會(huì)發(fā)生副反應(yīng)消耗更多電能，同時(shí)生成的不純，故電解濾液B的優(yōu)點(diǎn)為電解濾液B可以避免電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)消耗電能，得到更為純凈的，同時(shí)獲得鐵紅?！咀兪接?xùn)練1】（2025·北京昌平·二模）錳酸鋰電池在電動(dòng)汽車等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，以下是用電解錳陽(yáng)極渣制備錳酸鋰的一種方法。資料：1.浸出被中的陽(yáng)離子主要有、、、、、。2.室溫下，金屬陽(yáng)離子濃度為0.1mol/L時(shí)，開(kāi)始沉淀與完全沉淀的pH如下表：金屬離子開(kāi)始沉淀6.31.53.38.911.98.1完全沉淀8.32.84.610.913.910.1(1)電解錳陽(yáng)極渣中錳的主要存在形式為，推測(cè)S在反應(yīng)中體現(xiàn)性。(2)ⅱ中除雜過(guò)程需經(jīng)歷2步：a．先加入，后用調(diào)節(jié)pH到5.5，過(guò)濾。b．再加入溶液，過(guò)濾。①的作用是(用離子方程式表示)。②步驟a除去的離子有。③溶液的作用是。④解釋不能通過(guò)加入，再調(diào)節(jié)pH的方法除去所有雜質(zhì)離子的原因。(3)沉錳時(shí)向?yàn)V液中加入稍過(guò)量的溶液，過(guò)濾后取濾餅進(jìn)行多次洗滌后烘干，得到高純度的。寫出生成的離子方程式。(4)焙燒過(guò)程中需要持續(xù)鼓入空氣，可能的原因有、。(5)制備錳酸鋰過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為，若陽(yáng)極渣中含有的質(zhì)量為43.5g，理論上需要加入的質(zhì)量(填“>”、“<”或“=”)9.25g，原因是?！敬鸢浮?1)還原(2)、、除去、、、開(kāi)始沉淀(或完全沉淀)的pH比較接近，不能通過(guò)調(diào)pH的方法只除去、而保留(3)(4)做氧化劑持續(xù)鼓入空氣可使氧氣的濃度增大，有利于提高化學(xué)反應(yīng)速率，提高產(chǎn)率(5)>除雜過(guò)程中加入了，Mn元素會(huì)進(jìn)入濾液，最終也要轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品【分析】用電解錳陽(yáng)極渣制備錳酸鋰的流程為：在電解錳陽(yáng)極渣加入S和進(jìn)行酸浸還原，過(guò)濾除去濾渣后得到含有、、、、、的浸出液，加入，后用調(diào)節(jié)pH到5.5，過(guò)濾除雜后，再加入溶液，過(guò)濾掉濾渣后得到主要含的濾液，然后稍過(guò)量的溶液進(jìn)行沉錳得到固體，過(guò)濾分離出固體進(jìn)行焙燒得到，最后進(jìn)行制備得到產(chǎn)物，據(jù)此分析解答?！窘馕觥浚?）電解錳陽(yáng)極渣中錳的主要存在形式為，加入S和進(jìn)行酸浸后的浸出液中變?yōu)?，說(shuō)明被還原，發(fā)生反應(yīng)：，則加入的S在反應(yīng)中體現(xiàn)了：還原性。（2）①浸出液中的完全沉淀的pH與相交，單獨(dú)沉淀會(huì)影響的產(chǎn)量，所以需要將氧化為在低pH時(shí)就能完全除去，則加入的的作用是將氧化為：；②根據(jù)資料2和問(wèn)題①，在步驟a除去的離子有：、、；③因?yàn)榻?jīng)過(guò)除雜過(guò)程后得到的主要含的濾液，則加入溶液最主要的作用是將、繼續(xù)轉(zhuǎn)化為和沉淀除去；④根據(jù)資料2的信息可知，、、開(kāi)始沉淀(或完全沉淀)的pH比較接近，故不能通過(guò)調(diào)pH的方法只除去、而只得到。（3）沉錳時(shí)向?yàn)V液中加入稍過(guò)量的溶液與反應(yīng)得到固體，則反應(yīng)的離子方程式為：。（4）焙燒過(guò)程是將固體在空氣中加熱得到，Mn元素化合價(jià)升高，反應(yīng)方程式為：，則焙燒過(guò)程中需要持續(xù)鼓入空氣，可能的原因有：需要提供足量氧氣作氧化劑使用、增大空氣中氧氣的濃度，加快反應(yīng)速率。（5）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式為，由Mn元素守恒列關(guān)系式：，解得，但由于在除雜過(guò)程中加入了調(diào)節(jié)pH，這些Mn元素最終也進(jìn)入到沉錳環(huán)節(jié)被轉(zhuǎn)化為，故理論上需要加入的質(zhì)量大于9.25g?！咀兪接?xùn)練2】（24-25高三上·北京·階段練習(xí)）中南大學(xué)某課題組研究發(fā)現(xiàn)，具有宏觀自發(fā)極化的鈦酸鋇材料能抑制鋰硫電池中多硫化物穿梭效應(yīng)，而穿梭效應(yīng)會(huì)制約鋰硫電池的商業(yè)價(jià)值。以含鈦爐渣(主要成分是，含少量、、等)為原料制備的流程如圖所示：已知：該工藝中，部分陽(yáng)離子沉淀的如下表。陽(yáng)離子開(kāi)始沉淀的完全沉淀的請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)基態(tài)原子的價(jià)電子軌道表示式。(2)浸渣的主要成分是(填化學(xué)式)。(3)“還原”過(guò)程中有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，寫出該階段發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式：；若省去“還原”工藝，產(chǎn)生的不良后果是。(4)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)濾液1中含有：。(5)“焙燒”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。在實(shí)驗(yàn)室“焙燒”時(shí)，下列儀器中不需要用到的是(填儀器名稱)。(6)的立方晶系晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，離子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為，阿伏加德羅常數(shù)的值為。晶胞中離子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為；該晶體的密度為(用含的代數(shù)式表示)。【答案】(1)(2)SiO2、CaSO4(3)Fe3+進(jìn)入產(chǎn)品，產(chǎn)品純度降低(4)取少量濾液1于試管中，滴加少量溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則含有Fe2+(5)蒸發(fā)皿(6)(，1，)【分析】含鈦爐渣(主要成分是，含少量、、等)中加入硫酸酸浸，TiO2轉(zhuǎn)化為TiO2+，F(xiàn)e2O3轉(zhuǎn)化為硫酸鐵，SiO2不參與反應(yīng)且氧化鈣和硫酸反應(yīng)生成微溶物硫酸鈣，則浸渣的主要成分是SiO2、CaSO4，再加入溶液將還原為，調(diào)pH值將TiO2+轉(zhuǎn)化為沉淀，再過(guò)濾除去鐵元素，再向沉淀加入溶液、溶液混合反應(yīng)生成，最后經(jīng)焙燒()得到BaTiO3，據(jù)此解答?！窘馕觥浚?）Ti是22號(hào)元素，其基態(tài)原子的價(jià)電子排布式為3d24s2，其價(jià)電子軌道表示式為：；（2）由分析可知，浸渣的主要成分是SiO2、CaSO4；（3）“還原”過(guò)程中加入溶液將還原為，同時(shí)產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體，則該階段發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為：；由表格中的pH可知，若省去“還原”工藝，即不還原，沉鈦時(shí)也被沉淀一部分，導(dǎo)致產(chǎn)品純度降低，則產(chǎn)生的不良后果是：Fe3+進(jìn)入產(chǎn)品，產(chǎn)品純度降低；（4）檢驗(yàn)常用溶液，則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)濾液1中含有為：取少量濾液1于試管中，滴加少量溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則含有Fe2+；（5）中的C元素化合價(jià)為＋3價(jià)，根據(jù)流程可知，焙燒產(chǎn)物為、和，即C元素的化合價(jià)升高，則中O的化合價(jià)降低，所以在空氣中“焙燒”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。在實(shí)驗(yàn)室焙燒固體時(shí)，需要用到坩堝、坩堝鉗、泥三角、三腳架，則在實(shí)驗(yàn)室“焙燒”時(shí)，不需要用到的是蒸發(fā)皿；（6）由晶胞圖可知，晶胞中B離子的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)為(，1，)；晶胞中、、的數(shù)目依次為、1、個(gè)，則該晶體的密度?？枷?提純類工藝流程·例1（2025·北京房山·一模）從低品位銅鎳礦(含有Fe2O3、FeO、MgO、CuO等雜質(zhì))資源中提取鎳和銅的一種工藝流程如下：資料：一些物質(zhì)的Ksp(25℃)如下。物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Mg(OH)2Ni(OH)2Ksp4.9×10?172.8×10?395.6×10?122.1×10?15(1)上述流程中，加快反應(yīng)速率的措施是。(2)用離子方程式表示浸出過(guò)程中通入O2的目的。(3)萃取時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Cu2++2HRCuR2+2H+(HR、CuR2在有機(jī)層，Cu2+、H+在水層)。①某種HR的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為，該分子中可能與Cu2+形成配位鍵的原子有。②解釋反萃取時(shí)H2SO4的作用：。(4)生成黃鈉鐵礬[NaFe3(OH)6(SO4)2]的離子方程式是。(5)第二次使用MgO調(diào)節(jié)pH使Ni2+沉淀完全(剩余離子濃度小于1.0×10-5mol?L-?1)，宜將pH調(diào)節(jié)至(填序號(hào))。a．6~7

b．9~10

c．11~12(6)該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有?！敬鸢浮?1)研磨(2)4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；4FeO+O2+12H+=4Fe3++6H2O(3)O、N加入H2SO4，使Cu2++2HRCuR2+2H+逆向進(jìn)行，Cu2+進(jìn)入水層(4)Na++3Fe3++2+3MgO+3H2O=NaFe3(OH)6(SO4)2↓+3Mg2+或Na++3Fe3++2+6H2O=NaFe3(OH)6(SO4)2↓+6H+(5)b(6)H2SO4、萃取劑(HR)、O2【分析】銅鎳礦研磨后，加入和浸出，將銅鎳礦中的金屬氧化物轉(zhuǎn)化為、、、；加入萃取劑后，轉(zhuǎn)化為進(jìn)入有機(jī)層，再經(jīng)過(guò)反萃取形成含水溶液后，再轉(zhuǎn)化為金屬銅；水層中含有、、、等陽(yáng)離子，加入硫酸鈉和MgO后，轉(zhuǎn)化為黃鈉鐵礬固體從水層中分離，濾液中含有、、等陽(yáng)離子，再加入MgO后，轉(zhuǎn)化為再轉(zhuǎn)化為金屬鎳?！窘馕觥浚?）將銅鎳礦研磨，可以將固體顆粒減小，增大固體與溶液接觸面積，從而加快浸出階段反應(yīng)速率，故加快反應(yīng)速率的措施是研磨；（2）具有氧化性，可將溶解后的轉(zhuǎn)化為，便于轉(zhuǎn)化為沉淀除去，用離子方程式可以表示為：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；4FeO+O2+12H+=4Fe3++6H2O；（3）①分子中，若要與形成配位鍵，則分子需提供孤電子對(duì)，分子中存在孤電子對(duì)的原子為N原子和O原子；②反萃取時(shí)，加入稀硫酸，增大水層中濃度，使平衡逆向移動(dòng)，使水層中濃度增大，即銅離子進(jìn)入水層；故答案為：O、N；加入H2SO4，使Cu2++2HRCuR2+2H+逆向進(jìn)行，Cu2+進(jìn)入水層；（4）根據(jù)題目信息，水層中含有、、、等陽(yáng)離子，加入硫酸鈉和MgO后，轉(zhuǎn)化為黃鈉鐵礬固體，對(duì)應(yīng)的離子方程式為：Na++3Fe3++2+3MgO+3H2O=NaFe3(OH)6(SO4)2↓+3Mg2+或Na++3Fe3++2+6H2O=NaFe3(OH)6(SO4)2↓+6H+；（5）第二次使用MgO調(diào)節(jié)pH使沉淀完全，即溶液中≤，根據(jù)的=，恰好完全沉淀時(shí)，=≈，=≈7.14，pH=-lg=-lg(7.14)，故10＞pH＞9，故選擇b；（6）反應(yīng)過(guò)程中使用到了硫酸，萃取劑，氧氣，反萃取時(shí)再產(chǎn)生萃取劑，電解含銅離子的水溶液，即電解硫酸銅時(shí)產(chǎn)生硫酸和氧氣，，則該流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有：H2SO4、萃取劑(HR)、O2。思維建模分離提純階段的常見(jiàn)考查點(diǎn)(1)調(diào)pH除雜①控制溶液的酸堿性使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。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。②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＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH。(2)加熱：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)。如果在制備過(guò)程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對(duì)溫度的控制。如侯氏制堿法中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。(3)降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解(或分解)；使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)。【變式訓(xùn)練1】（24-25高三上·北京·階段練習(xí)）以菱錳礦(主要成分為和少量等)為原料提純的一種流程示意圖如下。已知：i．浸出渣C的主要成分為、、。ii．常溫時(shí)，部分物質(zhì)的如下表所示：物質(zhì)iii．的溶液，。(1)將菱錳礦“研磨”的目的是。(2)寫出在“氯化焙燒”過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。(3)用的溶液“沉錳”時(shí)浸出液對(duì)產(chǎn)品中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和錳的回收率的影響如下圖。注：錳的回收率①“沉錳”反應(yīng)的離子方程式是。②分析浸出液時(shí)產(chǎn)品中存在的雜質(zhì)可能是，說(shuō)明判斷依據(jù)。(4)該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)有。(5)檢測(cè)產(chǎn)品中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取產(chǎn)品溶于硫酸和磷酸的混合溶液中，取加入稍過(guò)量的溶液，使氧化為。待充分反應(yīng)后，加熱使分解。冷卻后用溶液標(biāo)準(zhǔn)液滴定，消耗溶液。①產(chǎn)品中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。②若未充分加熱，則會(huì)使測(cè)定結(jié)果(填“偏大”“偏小”或“不受影響”)?！敬鸢浮?1)增大接觸而積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)充分進(jìn)行(2)(3)和中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于，推知必有含鎂難溶雜質(zhì)(4)(5)偏大【分析】菱錳礦(主要成分為MnCO3、CaCO3、MgCO3、SiO2和少量FeCO3等)研磨后與氯化銨固體焙燒，尾氣為NH3和CO2，固體A加水浸錳，浸出渣C的主要成分為SiO2、CaCO3、Fe2O3，浸出液B主要為氯化錳與氯化鎂，加入碳酸氫銨沉錳，得到碳酸錳，濾液D為NH4Cl，氣體E為CO2，據(jù)此回答。【解析】（1）將菱錳礦“研磨”的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)充分進(jìn)行；（2）在“氯化焙燒”過(guò)程，與氯化銨反應(yīng)生成氯化錳、CO2、NH3、H2O，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。（3）①“沉錳”時(shí)，氯化錳與碳酸氫銨反應(yīng)生成碳酸錳、二氧化碳、水、氯化銨，反應(yīng)的離子方程式是：。根據(jù)題中各沉淀的Ksp數(shù)據(jù)可知，形成MgCO3沉淀時(shí)，c(Mg2+)=≈2×10-3mol·L-1；同理可得，形成MnCO3沉淀時(shí)，c(Mn2+)=≈0.5×10-8mol·L-1；形成Mn(OH)2沉淀時(shí)，c(Mn2+)=≈1.9×10-1mol·L-1；形成Mg(OH)2沉淀時(shí)，c(Mg2+)=≈5.6mol·L-1；沉淀時(shí)所需的濃度越小，越易形成，MnCO3產(chǎn)品中存在的雜質(zhì)可能是MgCO3；已知在碳酸錳中，Mn%=，在氫氧化錳中Mn%=，MnCO3和Mn(OH)2中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均大于38%，推知必有含鎂難溶雜質(zhì)；（4）結(jié)合分析可知，在流程中先消耗后重新生成，則該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)有。（5）①NH4NO3溶液使Mn2+氧化為[Mn(PO4)2]3-，(NH4)2Fe(SO4)2溶液又能將[Mn(PO4)2]3-還原為Mn2+，則10mL溶液中n(Mn2+)=n[[Mn(PO4)2]3-]=bc×10-3mol，m(Mn)=bc×10-3mol×55g/mol=0.055g，則100mL溶液中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、即產(chǎn)品中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為==；②若未充分加熱，過(guò)量的NH4NO3溶液會(huì)消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液標(biāo)準(zhǔn)液，使得(NH4)2Fe(SO4)2溶液標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大。【變式訓(xùn)練2】（24-25高三上·北京·階段練習(xí)）氨氮廢水會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化?？捎贸恋矸ㄌ幚戆钡獜U水并獲得緩釋肥料磷酸鎂銨(MgNH4PO4)，過(guò)程如下。資料：i.氨氮廢水中氮元素主要以形式存在；ii.Mg3(PO4)2的Ksp約為1×10-24；MgNH4PO4的Ksp為1×10-13；(1)檢驗(yàn)溶液中的操作是。(2)當(dāng)c(Mg2+)和c()為1mol·L-1時(shí)，生成Mg3(PO4)2沉淀所需的c()是生成MgNH4PO4沉淀所需的c()的倍。(3)經(jīng)處理后，分離磷酸鎂銨所用的方法是。(4)磷酸鹽若選擇Na3PO4，混合后會(huì)產(chǎn)生大量Mg3(PO4)2沉淀，反應(yīng)的離子方程式為，氨氮去除率將(填“提高”“降低”或“不變”)。(5)含磷微粒的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與pH的關(guān)系如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是(填序號(hào))。a.Na2HPO4溶液呈酸性b.Na3PO4和Na2HPO4溶液中，微粒的種類相同c.X點(diǎn)存在，c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+c(OH-)d.Y點(diǎn)可由Na3PO4和Na2HPO4等物質(zhì)的量混合溶解得到(6)處理氨氮廢水時(shí)，磷酸鹽可選用Na2HPO4。①pH在9~10之間，主要生成MgNH4PO4沉淀，反應(yīng)的離子方程式為。②pH過(guò)大會(huì)降低廢水中氨氮的去除率，可能的原因是。③對(duì)于c()較低的氨氮廢水，上述磷酸鎂銨沉淀法的處理效果不佳，且無(wú)法通過(guò)增加Na2HPO4和MgCl2的用量來(lái)改善，原因是?！敬鸢浮?1)取少量溶液于試管中，加入過(guò)量濃NaOH溶液并加熱，取濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙于試管口(2)10(3)過(guò)濾(4)降低(5)b(6)pH過(guò)大，增多，與鎂離子結(jié)合生成磷酸鎂沉淀，且鎂離子還會(huì)與氫氧根離子結(jié)合成氫氧化鎂沉淀，使銨根離子難以形成磷酸鎂銨沉淀當(dāng)鎂離子和銨根離子的濃度為1mol/L時(shí)，生成磷酸沉淀需要的磷酸根離子濃度僅為形成MgNH4PO4沉淀所需要的磷酸根離子濃度的10倍，若銨根離子濃度小于0.1mol/L的時(shí)候，銨根離子無(wú)法除去【分析】氨氮廢水與磷酸鹽、氯化鎂混合之后，再通過(guò)調(diào)節(jié)pH至9-10，使之選擇性生成磷酸鎂銨，再通過(guò)過(guò)濾將之分離出去就得到處理后的廢水?！窘馕觥浚?）能與堿反應(yīng)加熱放出氨氣，檢驗(yàn)溶液中的操作是：取少量溶液于試管中，加入過(guò)量濃NaOH溶液并加熱，取濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙于試管口，若試紙變藍(lán)，則含有；（2）根據(jù)Mg3(PO4)2的Ksp約為1×10-24；MgNH4PO4的Ksp為1×10-13；當(dāng)c(Mg2+)和c()為1mol·L-1時(shí)，生成Mg3(PO4)2沉淀所需的c()的濃度是1×10-12mol·L-1，生成MgNH4PO4沉淀所需的c()的濃度為1×10-13mol·L-1；生成Mg3(PO4)2沉淀所需的c()是生成MgNH4PO4沉淀所需的c()的10倍。（3）磷酸鎂銨是固體，分離磷酸鎂銨所用的方法是過(guò)濾；（4）磷酸鹽若選擇Na3PO4，鎂離子和磷酸根離子反應(yīng)生成Mg3(PO4)2沉淀，反應(yīng)的離子方程式為；大量鎂離子會(huì)沉淀下來(lái)，影響磷酸鎂銨的生成，使氨氮去除率降低。（5）A．根據(jù)圖示，含P微粒主要為時(shí)，溶液呈堿性，所以Na2HPO4溶液呈堿性，故a錯(cuò)誤；B．Na3PO4溶液中存在的水解平衡和水的電離平衡，Na2HPO4溶液中存在的水解平衡、電離平衡和水的電離平衡，所以兩溶液所含有的微粒種類是相同，故b正確；C．X點(diǎn)存在，c(Na+)+c(H+)=c()+2c()+3c()+c(OH-)，故c錯(cuò)誤；D．水解程度大于，Na3PO4和Na2HPO4等物質(zhì)的量混合溶解，c()、c()不相等，故d錯(cuò)誤；選b。（6）處理氨氮廢水時(shí)，磷酸鹽可選用Na2HPO4。①由題意知pH在9-10之間時(shí)，鎂離子、銨根離子、磷酸氫根離子、氫氧根離子反應(yīng)生成磷酸鎂銨沉淀和水，反應(yīng)的離子方程式為。②pH過(guò)大，增多，與鎂離子結(jié)合生成磷酸鎂沉淀，且鎂離子還會(huì)與氫氧根離子結(jié)合成氫氧化鎂沉淀，使銨根離子難以形成磷酸鎂銨沉淀，所以氨氮的去除率降低。③當(dāng)鎂離子和銨根離子的濃度為1mol/L時(shí)，生成磷酸沉淀需要的磷酸根離子濃度僅為形成MgNH4PO4沉淀所需要的磷酸根離子濃度的10倍，若銨根離子濃度小于0.1mol/L的時(shí)候，銨根離子無(wú)法除去。【變式訓(xùn)練3】（23-24高三下·北京·開(kāi)學(xué)考試）作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱錳礦(，含有少量、、、等元素)制備流程如圖：已知：?；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(寫出兩條)。(2)加入少量的作用是。不宜使用替代，原因是。(3)溶礦反應(yīng)完成后，反應(yīng)器中溶液，此時(shí)c(Fe3+)=mol/L；用石灰乳調(diào)節(jié)至，除去的金屬離子是。(4)加入少量BaS溶液除去，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。(6)煅燒窯中，生成反應(yīng)的化學(xué)方程式是。【答案】(1)MnCO3＋H2SO4=MnSO4＋H2O＋CO2↑粉碎菱錳礦、適當(dāng)升高溫度、適當(dāng)增大硫酸濃度等(2)將Fe2+氧化為Fe3+Fe3+可以催化H2O2分解(3)2.8×10-9Al3+(4)BaSO4、NiS(5)Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+(6)2Li2CO3＋8MnO24LiMn2O4＋2CO2↑＋O2↑【分析】菱錳礦主要含有MnCO3，還含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素，硫酸溶礦MnCO3和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸錳，同時(shí)得到硫酸亞鐵、硫酸鎳、硫酸鋁等鹽，用二氧化錳把硫酸亞鐵氧化為氫氧化鐵沉淀除鐵，加石灰乳調(diào)節(jié)至pH≈7生成氫氧化鋁沉淀除鋁，加BaS生成NiS除Ni，過(guò)濾，濾液中含有硫酸錳，電解硫酸錳溶液得到MnO2，煅燒窯中碳酸鋰、二氧化錳反應(yīng)生成LiMn2O4?！窘馕觥浚?）由分析可知，硫酸溶礦發(fā)生的主要反應(yīng)為碳酸錳與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸錳、二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnCO3＋H2SO4=MnSO4＋H2O＋CO2↑，粉碎菱錳礦、適當(dāng)升高溫度、適當(dāng)增大硫酸濃度等措施都能提高溶礦速率。（2）由分析可知，加入二氧化錳的目的是將溶液中亞鐵離子氧化為鐵離子，由于鐵離子可以做過(guò)氧化氫分解的催化劑，所以不宜使用過(guò)氧化氫替代二氧化錳，故答案為：將Fe2+氧化為Fe3+；Fe3+可以催化H2O2分解。（3）由溶度積可知，溶液pH為4時(shí)，溶液中鐵離子濃度為=2.8×10-9mol/L；用石灰乳調(diào)節(jié)至pH約為7時(shí)，溶液中鋁離子濃度為=1.3×10-12mol/L，則溶液中鋁離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，所以用石灰乳調(diào)節(jié)至pH約為7，除去的金屬離子是Al3+。（4）由分析可知，加入少量BaS溶液除去Ni2+，可知生成的沉淀有BaSO4、NiS。（5）由分析可知，在電解槽中發(fā)生的電解反應(yīng)為電解硫酸錳溶液，在陽(yáng)極得到二氧化錳、陰極得到氫氣，反應(yīng)的離子方程式為Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+。（6）由分析可知，煅燒窯中發(fā)生的反應(yīng)為二氧化錳、碳酸鋰在高溫條件下反應(yīng)生成LiMn2O4、二氧化碳和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Li2CO3＋8MnO24LiMn2O4＋2CO2↑＋O2↑?？枷?敘述類答題模板例1（2024·北京西城·二模）廢電池中含磷酸鐵鋰，提鋰后的廢渣主要含、和金屬鋁等，以廢渣為原料制備電池級(jí)的一種工藝流程如下。已知：i.、均難溶于水。ii.將轉(zhuǎn)化為有利于更徹底除去。(1)酸浸前，將廢渣粉碎的目的是。(2)從平衡移動(dòng)的角度解釋加入硝酸溶解的原因：。(3)在酸浸液中加入進(jìn)行電解，電解原理的示意圖如下圖所示，電解過(guò)程中不斷增大。結(jié)合電極反應(yīng)說(shuō)明在電解中的作用：。(4)“沉淀”過(guò)程獲得純凈的。向“氧化”后的溶液中加入HCHO，加熱，產(chǎn)生NO和，當(dāng)液面上方不再產(chǎn)生紅棕色氣體時(shí)，靜置一段時(shí)間，產(chǎn)生沉淀。闡述此過(guò)程中HCHO的作用：。(5)過(guò)濾得到電池級(jí)后，濾液中主要的金屬陽(yáng)離子有。(6)磷酸鐵鋰-石墨電池的總反應(yīng)：。①高溫條件下，、葡萄糖（）和可制備電極材料，同時(shí)生成CO和，反應(yīng)的化學(xué)方程式是。②放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式是?！敬鸢浮?1)增大反應(yīng)物的接觸面積，加快浸出速率(2)加入，與結(jié)合，減小，平衡正向移動(dòng)，溶解(3)加入，陽(yáng)極反應(yīng)：，防止在陽(yáng)極放電產(chǎn)生氧化，防止在陽(yáng)極放電(4)在酸性環(huán)境中，HCHO與反應(yīng)，生成NO、和，加熱時(shí)，氣體逸出，除去，不引入新雜質(zhì)；反應(yīng)消耗，減小，增大，，生成沉淀(5)(6)【分析】提鋰后的廢渣主要含、和金屬鋁等，用硝酸“酸浸”過(guò)濾除去不溶性雜質(zhì)，向?yàn)V液中加入甲醇電解，將Fe3+還原為Fe2+，向溶液中加入適量氫氟酸，將Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀除去，過(guò)濾后向?yàn)V液中加入雙氧水將Fe2+氧化為Fe3+，加入甲醇“沉淀”過(guò)程獲得純凈的?！窘馕觥浚?）酸浸前，將廢渣粉碎的目的是：增大反應(yīng)物的接觸面積，加快浸出速率。（2）從平衡移動(dòng)的角度解釋加入硝酸溶解的原因：加入，與結(jié)合，減小，平衡正向移動(dòng)，溶解。（3）結(jié)合電極反應(yīng)說(shuō)明在電解中的作用：加入，陽(yáng)極反應(yīng)：，防止在陽(yáng)極放電產(chǎn)生氧化，防止在陽(yáng)極放電。（4）此過(guò)程中HCHO的作用為：在酸性環(huán)境中，HCHO與反應(yīng)，生成NO、和，加熱時(shí)，氣體逸出，除去，不引入新雜質(zhì)；反應(yīng)消耗，減小，增大，，生成沉淀。（5）提鋰后的廢渣主要含、，當(dāng)全部轉(zhuǎn)化為時(shí)，F(xiàn)e3+是過(guò)量的，過(guò)濾得到電池級(jí)后，濾液中主要的金屬陽(yáng)離子有。（6）①高溫條件下，、葡萄糖（）和可制備電極材料，F(xiàn)e元素由+3價(jià)下降到+2價(jià)，C元素由+4價(jià)下降到+2價(jià)，又由0價(jià)上升到+2價(jià)，根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學(xué)方程式為：；②放電時(shí)在負(fù)極失去電子生成C和Li+，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電極反應(yīng)式是。【變式訓(xùn)練1】（2024·北京·三模）I、工業(yè)廢水中的氨氮和煙氣用多種方法進(jìn)行處理，使廢水和煙氣達(dá)標(biāo)后排放。(1)氨氮(和)膠水的處理過(guò)程中加溶液，調(diào)節(jié)至9后，升溫至，通空氣將氨趕出并回收。①用離子方程式表示加溶液的作用：。②用化學(xué)平衡原理解釋通空氣的目的：。(2)氧化法處理煙氣中的。用溶液將氧化為，實(shí)現(xiàn)煙氣中的脫除、向溶液中加入硫酸，研究初始對(duì)脫除率的影響，結(jié)果如下。已知：NOx脫除率=×100%a、不用鹽酸調(diào)節(jié)溶液初始的原因是。b、時(shí)，從物質(zhì)性質(zhì)角度分析脫除率隨溶液初始升高而增大的可能原因：。時(shí)、隨溫度升高，脫除率有所下降，可能原因?yàn)椋?。Ⅱ、回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片(除外，還含有箔、少量不溶于酸堿的導(dǎo)電劑)中的資源，部分流程如圖：(3)從“正極”可以回收的金屬有。(4)“堿溶”時(shí)箔溶解的離子方程式。(5)“酸浸”時(shí)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下，被氧化的。(雜質(zhì)不與反應(yīng))(6)實(shí)驗(yàn)測(cè)得濾液②中，加入等體積的溶液后，的沉降率到。則濾液③中。(7)磷酸亞鐵鋰電池總反應(yīng)為：，電池中的固體電解質(zhì)可傳導(dǎo)。充電時(shí)，移向(填“陽(yáng)極”或“陰極”)；放電時(shí)，正極反應(yīng)式為。(8)磷酸亞鐵鋰電池中鐵的含量可通過(guò)如下方法測(cè)定：稱取試樣用鹽酸溶解，在溶液中加入稍過(guò)量的溶液，再加入飽和溶液，用二苯胺磺酸鈉作指示劑，用重鉻酸鉀溶液滴定至溶液由淺綠色變?yōu)樗{(lán)紫色，消耗重鉻酸鉀溶液。已知：①實(shí)驗(yàn)中加入飽和溶液的目的是。②磷酸亞鐵鋰電池中鐵的含量為?！敬鸢浮?1)氨水電離是可逆反應(yīng)，將生成的氨氣帶走，即減少生成物，可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即更多的生成氨氣，因而促進(jìn)了氨水電離(2)鹽酸是還原性酸，能與NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此不能用鹽酸調(diào)節(jié)NaClO溶液的pH反應(yīng)初始階段隨pH升高，H+濃度減小，有利于平衡2NO2+ClO-+H2O2+Cl-+2H+正向移動(dòng)，從而提高脫除率隨溫度升高，HClO會(huì)發(fā)生分解，NaClO的濃度減小，脫除率有所下降(3)Li、Fe、Al(4)2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑(5)0.3(6)4(7)陰極Li1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4(8)將溶液中過(guò)量的Sn2+轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的絡(luò)離子，防止干擾Fe2+的測(cè)定28.8%【分析】廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片主要為Al箔、LiFePO4活性材料、少量不溶于酸堿的導(dǎo)電劑組成，加氫氧化鈉溶液浸泡，將鋁溶解，過(guò)濾后得到的濾液中含有偏鋁酸鈉，濾渣為L(zhǎng)iFePO4，加硫酸、硝酸，除去不溶于酸堿的導(dǎo)電劑，調(diào)節(jié)pH生成FePO4沉淀，濾液中加入飽和碳酸鈉，生成碳酸鋰沉淀?！窘馕觥浚?）①銨鹽能和強(qiáng)堿反應(yīng)，用離子方程式表示加NaOH溶液的作用：；②氨水電離是可逆反應(yīng)，將生成的氨氣帶走，即減少生成物，可以使化學(xué)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，即更多的生成氨氣，因而促進(jìn)了氨水電離。（2）a、鹽酸是還原性酸，能與NaClO發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此不能用鹽酸調(diào)節(jié)NaClO溶液的pH；b、時(shí)NaClO首先結(jié)合H+生成HClO，HClO表現(xiàn)強(qiáng)氧化性將NO2氧化為，1molNaClO得2mol電子生成1molNaCl，1molNO2失1mol電子生成，根據(jù)得失電子守恒得：2NO2+ClO-+H2O2+Cl-+2H+，可知反應(yīng)初始階段隨pH升高，H+濃度減小，有利于平衡正向移動(dòng)，從而提高脫除率；時(shí)、隨溫度升高，HClO會(huì)發(fā)生分解，NaClO的濃度減小，脫除率有所下降。（3）根據(jù)分析流程，堿溶可得到NaAlO2濾液，調(diào)節(jié)pH值，生成的沉淀為FePO4，加入碳酸鈉，可生成Li2CO3沉淀，因此從“正極”可以回收的金屬有Li、Fe、Al。（4）堿溶時(shí)Al箔與氫氧化鈉反應(yīng)，溶解的離子方程式2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑。（5）酸浸時(shí)HNO3轉(zhuǎn)化為NO，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNO的物質(zhì)的量為=0.1mol，產(chǎn)生1molNO，轉(zhuǎn)移3mol電子，則生成0.1molNO轉(zhuǎn)移0.3mol電子，LiFePO4與硝酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為FePO4，F(xiàn)e的化合價(jià)由+2價(jià)變?yōu)?3價(jià)，溶解1molLiFePO4轉(zhuǎn)移1mol電子，則轉(zhuǎn)移0.3mol電子，溶解0.3molLiFePO4。（6）若濾液②中c(Li+)=4mol/L，加入等體積的Na2CO3后，Li+的沉降率到99%，混合后溶液中含有的c(Li+)=4mol/L×(1-99%)×0.5=0.02mol/L，則濾液③中。（7）充電時(shí)，陽(yáng)離子Li+移向陰極；放電時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，Li1-xFePO4轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)iFePO4，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平正極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1-xFePO4+xLi++xe-=LiFePO4。（8）①加入HgCl2飽和溶液，發(fā)生反應(yīng)，據(jù)此推測(cè)其作用是將溶液中過(guò)量的Sn2+轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的絡(luò)離子，防止干擾Fe2+的測(cè)定；②根據(jù)滴定反應(yīng)的方程式可得關(guān)系式6Fe2+~，則有n(Fe2+)=6n()=6×0.030mol·L-1×40.00×10-3L=7.2×10-3mol，m(Fe)=7.2×10-3mol×56g·mol-1=0.4032g，故磷酸鐵鋰電池中鐵元素的百分含量為?！咀兪接?xùn)練2】（23-24高三上·北京海淀·期中）具有十八面體結(jié)構(gòu)的Ag3PO4晶體是一種高效光催化劑，可用于實(shí)現(xiàn)“碳中和”，也可用于降解有機(jī)污染物，I．配位-沉淀法制備Ag3PO4高效光催化劑已知：i．Ag3PO4難溶于水，可溶于硝酸；ii．Ag3PO4沉淀的生成速率會(huì)影響其結(jié)構(gòu)和形貌，從而影響其光催化性能；iii．銀氨溶液中存在：。(1)配制銀氨溶液時(shí)的反應(yīng)有、。(2)加入溶液后得到Ag3PO4固體，該反應(yīng)的離子方程式為。(3)和Na3PO4在溶液中反應(yīng)也可制得Ag3PO4固體，但制得的Ag3PO4固體光催化性能極差。從速率角度解釋其原因：。II．Ag3PO4光催化劑的使用和再生已知：Ag3PO4晶體在光照條件下發(fā)揮催化作用時(shí)，首先引發(fā)反應(yīng)S1。S1：(4)Ag3PO4光催化CO2制備甲醇可實(shí)現(xiàn)“碳中和”，S1的后續(xù)反應(yīng)如下。，則由CO2制備甲醇的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(5)Ag3PO4光催化降解有機(jī)污染物時(shí)，有機(jī)污染物被氧化成CO2和H2O。S1的后續(xù)反應(yīng)如下。S2：，S3：……注：Ag3PO4在該催化過(guò)程中可能發(fā)生光腐蝕，生成單質(zhì)銀，影響其光催化性能。①用Ag3PO4依次降解三份相同的含有RhB(一種桃紅色有機(jī)污染物)的廢水，測(cè)得3次降解過(guò)程中RhB的殘留率(，即時(shí)濃度與起始濃度之比)隨時(shí)間變化的曲線如圖，下列說(shuō)法正確的是(填字母序號(hào))。a．·OH和是降解RhB的重要氧化劑b．第1次使用后Ag3PO4的光催化性能降低c．該實(shí)驗(yàn)條件下，Ag3PO4使用兩次即基本失效第1次光降解時(shí)，0~25min內(nèi)的反應(yīng)速率為。(廢水中RhB初始濃度為100mg/L，RhB的摩爾質(zhì)量為Mg/mol)②Ag3PO4光催化降解含苯廢水時(shí)，S3為?！敬鸢浮?1)或(2)或(3)：溶液大于銀氨溶液，：Na3PO4溶液大于溶液，沉淀反應(yīng)速率快，不利于生成具有十八面體結(jié)構(gòu)的Ag3PO4晶體(4)(5)abc【分析】往AgNO3溶液中逐滴加入氨水，生成銀氨溶液等；往銀氨溶液中加入Na2HPO4溶液，可生成Ag3PO4沉淀，離子分離后、洗滌干燥，便可制得Ag3PO4高效光催化劑。【解析】（1）配制銀氨溶液時(shí)的反應(yīng)有、然后AgOH再與氨水繼續(xù)反應(yīng)生成銀氨溶液，或。（2）加入Na2HPO4溶液后，銀氨溶液與Na2HPO4發(fā)生反應(yīng)，得到Ag3PO4固體，該反應(yīng)的離子方程式為或。（3）AgNO3和Na3PO4在溶液中反應(yīng)也可制得Ag3PO4固體，反應(yīng)速率越快，生成的Ag3PO4固體的晶體越小，光催化性能極差。從速率角度解釋其原因：：溶液大于銀氨溶液，：Na3PO4溶液大于溶液，沉淀反應(yīng)速率快，不利于生成具有十八面體結(jié)構(gòu)的Ag3PO4晶體。（4）S1：

①S1的后續(xù)反應(yīng)如下：

②

③將①×4+②得，2H2OO2+4H++4e-

④將③×2+④×3得，由CO2制備甲醇的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（5）a．Ag3PO4光催化降解有機(jī)污染物時(shí)，有機(jī)污染物被氧化成CO2和H2O，·OH和具有強(qiáng)氧化性，是降解RhB的重要氧化劑，a正確；b．從圖中可以看出，第1次使用后Ag3PO4的光催化性能降低，b正確；c．圖中信息顯示，第三次降解有機(jī)污染物的效果很差，則該實(shí)驗(yàn)條件下，Ag3PO4使用兩次即基本失效，c正確；故選abc。第1次光降解時(shí)，0~25min內(nèi)，為100mg/L=mol/L，c=mol/L，反應(yīng)速率為==。②Ag3PO4光催化降解含苯廢水時(shí)，S3為苯被氧化為CO2等：。【變式訓(xùn)練3】（23-24高三上·北京海淀·開(kāi)學(xué)考試）手機(jī)主板中含有貴金屬單質(zhì)Au(金)、Ag和Pd(鈀)。如圖方法可從侤舊手機(jī)主板中回收貴金屬。

已知：i.Au+3+6H+Au3++3NO2↑+3H2OK＜10-5Au++4H+Au3++NO↑+2H2OK＜10-5Au3++4Cl-[AuCl4]-K＞105ii.HAuCl4=H++[AuCl4]-(1)酸浸前，將廢舊手機(jī)主板粉碎的目的是。(2)已知：王水[V(濃硝酸):V(濃鹽酸)=1:3]溶金反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生NO。①寫出該反應(yīng)的離子方程式：。②從反應(yīng)原理的角度解釋濃鹽酸的作用。(3)若用Zn粉將溶液中的1molHAuCl4完全還原，則參加反應(yīng)的Zn的物質(zhì)的量是mol。(4)AgCl溶于氨水的離子方程式為。(5)水合肼(N2H4?H2O)是一種液態(tài)還原劑，能直接與AgCl反應(yīng)生成單質(zhì)Ag。上述工藝中，先將氯化銀溶于氨水，再與水合肼反應(yīng)，除了“堿性條件下水合肼的還原性增強(qiáng)”，還具有的優(yōu)點(diǎn)可能有(寫出一條即可)。(6)Pd(NH3)2Cl2難溶于水，溶于氨水，是一種電鍍?cè)噭侵苽溻Z及其化合物的重要原料。加入氨水，[PdCl4]2-轉(zhuǎn)化為[Pd(NH3)4]2+，則該條件下配位能力：Cl-NH3(填“＞”或“＜”)?！敬鸢浮?1)增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高浸出率(2)Au++4Cl-+4H+=[AuCl4]-+NO↑+2H2O提供Cl-與Au3+形成[AuCl4]-，減少了Au3+濃度，促進(jìn)Au與反應(yīng)的正向進(jìn)行(3)2(4)AgCl+2NH3?H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O(5)將固體AgCl溶解為[Ag(NH3)2]+，能提高反應(yīng)速率，避免生成的銀單質(zhì)中混有AgCl雜質(zhì)(6)＜【分析】廢舊手機(jī)主板[Au(金)、Ag和Pd(鈀)]粉碎后加HNO3酸浸、過(guò)濾，得到含Au固體和含Ag+、Pd2+溶液。含Au固體加王水溶金，得到HAuCl4溶液，加Zn還原，可獲得Au。含Ag+、Pd2+溶液中加入NaCl，生成AgCl沉淀和含[PdCl4]2-溶液；用氨水溶解AgCl，可生成銀氨溶液，加入水合肼還原，便可獲得Ag。含[PdCl4]2-溶液中加入氨水，生成含[Pd(NH3)Cl4]2-溶液，加鹽酸調(diào)pH，可得到Pd(NH3)2Cl2?！窘馕觥浚?）酸浸前，為了溶解更多的Ag和Pd，將廢舊手機(jī)主板粉碎的目的是：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高浸出率。（2）①王水[V(濃硝酸):V(濃鹽酸)=1:3]溶金反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生NO，同時(shí)生成HAuCl4溶液，該反應(yīng)的離子方程式：Au++4Cl-+4H+=[AuCl4]-+NO↑+2H2O。②從反應(yīng)原理的角度看，濃鹽酸提供H+，并將Au3+轉(zhuǎn)化為[AuCl4]-，則濃鹽酸的作用：提供Cl-與Au3+形成[AuCl4]-，減少了Au3+濃度，促進(jìn)Au與反應(yīng)的正向進(jìn)行。（3）用Zn粉將溶液中的HAuCl4完全還原，依據(jù)得失電子守恒，可建立關(guān)系式：2Zn——1HAuCl4，則將1molHAuCl4完全還原，參加反應(yīng)的Zn的物質(zhì)的量是2mol。（4）AgCl溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+、Cl-等，離子方程式為：AgCl+2NH3?H2O=[Ag(NH3)2]++Cl-+2H2O。（5）先將氯化銀溶于氨水，可增大與水合肼的接觸面積，防止生成的Ag覆蓋在AgCl表面，使AgCl反應(yīng)不充分，同時(shí)防止生成的Ag中混有AgCl，則除了“堿性條件下水合肼的還原性增強(qiáng)”，還具有的優(yōu)點(diǎn)可能有：將固體AgCl溶解為[Ag(NH3)2]+，能提高反應(yīng)速率，避免生成的銀單質(zhì)中混有AgCl雜質(zhì)。（6）加入氨水，[PdCl4]2-轉(zhuǎn)化為[Pd(NH3)4]2+，則[Pd(NH3)4]2+比[PdCl4]2-更難電離，所以該條件下配位能力：Cl-＜NH3。1．（2025·北京·高考真題）鉛酸電池是用途廣泛并不斷發(fā)展的化學(xué)電源。(1)十九世紀(jì)，鉛酸電池工作原理初步形成并延續(xù)至今。鉛酸電池工作原理：①充電時(shí)，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為。②放電時(shí)，產(chǎn)生a庫(kù)侖電量，消耗的物質(zhì)的量為。已知：轉(zhuǎn)移電子所產(chǎn)生的電量為96500庫(kù)侖。③作為電解質(zhì)溶液性質(zhì)穩(wěn)定、有較強(qiáng)的導(dǎo)電能力，參與電極反應(yīng)并有利于保持電壓穩(wěn)定。該體系中不氧化，氧化性弱與其結(jié)構(gòu)有關(guān)，的空間結(jié)構(gòu)是。④鉛酸電池儲(chǔ)存過(guò)程中，存在化學(xué)能的緩慢消耗：電極在作用下產(chǎn)生的可將電極氧化。氧化發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)隨著鉛酸電池廣泛應(yīng)用，需要回收廢舊電池材料，實(shí)現(xiàn)資源的再利用。回收過(guò)程中主要物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系示意圖如下。①將等物質(zhì)轉(zhuǎn)化為的過(guò)程中，步驟I加入溶液的目的是。②步驟Ⅱ、Ⅲ中和作用分別是。(3)鉛酸電池使用過(guò)程中，負(fù)極因生成導(dǎo)電性差的大顆粒，導(dǎo)致電極逐漸失活。通過(guò)向負(fù)極添加石墨、多孔碳等碳材料，可提高鉛酸電池性能。碳材料的作用有(填序號(hào))。a．增強(qiáng)負(fù)極導(dǎo)電性b．增大負(fù)極材料比表面積，利于生成小顆粒c．碳材料作還原劑，使被還原【答案】(1)正四面體形(2)使硫酸鉛轉(zhuǎn)化為氫氧化鉛，便于后續(xù)的溶解