第一部分熱點(diǎn)專(zhuān)題突破板塊Ⅳ水溶液中的離子反應(yīng)與平衡專(zhuān)題三化工流程大題中的常考熱點(diǎn)熱點(diǎn)一物質(zhì)轉(zhuǎn)化條件的控制與循環(huán)物質(zhì)熱點(diǎn)二物質(zhì)的分離提純目錄CONTENTS專(zhuān)題突破練(十二)化工流程大題中的常考熱點(diǎn)熱點(diǎn)三反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)熱點(diǎn)四常見(jiàn)的有關(guān)計(jì)算熱點(diǎn)一物質(zhì)轉(zhuǎn)化條件的控制與循環(huán)物質(zhì)真題導(dǎo)航高考必備模擬突破1.(2024·山東卷)以鉛精礦(含PbS、Ag2S等)為主要原料提取金屬Pb和Ag的工藝流程如下:回答下列問(wèn)題:(1)溶液中鹽酸濃度不宜過(guò)大,除防止“熱浸”時(shí)HCl揮發(fā)外,另一目的是防止產(chǎn)生_______

(填化學(xué)式)。

(2)將“過(guò)濾

Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反復(fù)用飽和食鹽水熱溶,電解所得溶液可制備金屬Pb,“電解I”陽(yáng)極產(chǎn)物用尾液吸收后在工藝中循環(huán)使用,利用該吸收液的操作單元為

。

(3)“還原”中加入鉛精礦的目的是

。

H2S熱浸將過(guò)量的Fe3+還原為Fe2+解析

(1)溶液中鹽酸濃度過(guò)大易揮發(fā),氫離子濃度過(guò)大,會(huì)生成H2S

氣體。(2)“過(guò)濾

Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反復(fù)用飽和食鹽水熱溶,會(huì)溶解為[PbCl4]2-,電解[PbCl4]2-溶液制備金屬Pb,Pb在陰極產(chǎn)生,陽(yáng)極Cl-放電產(chǎn)生Cl2,

尾液成分為FeCl2,FeCl2吸收Cl2后轉(zhuǎn)化為FeCl3,可以在熱浸中循環(huán)使用。(3)過(guò)濾

Ⅱ

所得的濾液中有過(guò)量的未反應(yīng)的Fe3+,根據(jù)還原之后可以得到含硫?yàn)V渣,“還原”中加入鉛精礦的目的是將過(guò)量的Fe3+還原為Fe2+。2.(2024·黑吉遼卷)中國(guó)是世界上最早利用細(xì)菌冶金的國(guó)家。已知金屬硫化物在“細(xì)菌氧化”時(shí)轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,某工廠用細(xì)菌冶金技術(shù)處理載金硫化礦粉(其中細(xì)小的Au顆粒被FeS2、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶煉金,工藝流程如下:回答下列問(wèn)題:(1)北宋時(shí)期我國(guó)就有多處礦場(chǎng)利用細(xì)菌氧化形成的天然“膽水”冶煉銅,“膽水”的主要溶質(zhì)為

(填化學(xué)式)。

(2)“細(xì)菌氧化”中,FeS2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

(3)“沉鐵砷”時(shí)需加堿調(diào)節(jié)pH,生成

(填化學(xué)式)膠體起絮凝作用,促進(jìn)了含As微粒的沉降。

(4)“焙燒氧化”也可提高“浸金”效率,相比“焙燒氧化”,“細(xì)菌氧化”的優(yōu)勢(shì)為_(kāi)_____(填標(biāo)號(hào))。

A.無(wú)需控溫 B.可減少有害氣體產(chǎn)生

C.設(shè)備無(wú)需耐高溫 D.不產(chǎn)生廢液廢渣CuSO4Fe(OH)3BC(5)“真金不怕火煉”,表明Au難被O2氧化,“浸金”中NaCN的作用為

。

(6)“沉金”中Zn的作用為

。

(7)濾液②經(jīng)H2SO4酸化,[Zn(CN)4]2-轉(zhuǎn)化為ZnSO4和HCN的化學(xué)方程式為

。

用堿中和HCN可生成

(填溶質(zhì)化學(xué)式)溶液,從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。

做絡(luò)合劑,將Au轉(zhuǎn)化為[Au(CN)2]-從而浸出作還原劑,將[Au(CN)2]-還原為AuNa2[Zn(CN)4]+2H2SO4===ZnSO4+4HCN+Na2SO4NaCN高考熱點(diǎn):工藝以及原料循環(huán)利用等流程中通過(guò)調(diào)節(jié)pH、調(diào)節(jié)溫度

,加入某種物質(zhì)促使向產(chǎn)品物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)化,是高考必考內(nèi)容。主要考查:(1)工藝流程中的條件控制。(2)不同循環(huán)物質(zhì)的判斷等。1.反應(yīng)條件的控制及目的條件控制目的反應(yīng)物用量或濃度①酸浸時(shí)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(jìn)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(dòng)等控制溶液的pH①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(或抑制水解)②“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)條件控制目的控制溫度(常用水浴、冰水浴或油浴)①防止副反應(yīng)的發(fā)生②使化學(xué)平衡移動(dòng);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(dá)到最大活性⑤升溫:促進(jìn)溶液中的氣體逸出,使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)⑥加熱煮沸:促進(jìn)水解,聚沉后利于過(guò)濾分離⑦趁熱過(guò)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)2.可循環(huán)利用物質(zhì)的判斷(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)。①?gòu)牧鞒绦枰尤氲奈镔|(zhì)去找先觀察流程中需要加入的物質(zhì),再研究后面的流程中有沒(méi)有生成此物質(zhì)。②從能構(gòu)成可逆反應(yīng)的物質(zhì)去找可逆反應(yīng)的反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化,應(yīng)該回收再利用。③從過(guò)濾后的母液中尋找析出晶體經(jīng)過(guò)過(guò)濾后的溶液稱(chēng)為母液,母液是該晶體溶質(zhì)的飽和溶液,應(yīng)該循環(huán)再利用。1.BiOCl為白色結(jié)晶性粉末,溶于酸,不溶于水,可用作醫(yī)藥、化妝品方面的增白收斂劑。某工廠采用輝鉍礦(主要成分為Bi2S3,含有FeS2、SiO2雜質(zhì))與軟錳礦(主要成分為MnO2)聯(lián)合焙燒法制備BiOCl,工藝流程如圖所示。已知:①聯(lián)合焙燒時(shí)過(guò)量的MnO2分解為Mn2O3;②2BiOCl+2OH-===2Cl-+H2O+Bi2O3。為提高聯(lián)合焙燒效率,可采取的措施是____________________________________

_________________________(任寫(xiě)一種),

實(shí)驗(yàn)室中焙燒用到的主要儀器有三腳架、泥三角、酒精燈、

。

將礦渣進(jìn)一步粉碎、鼓入適當(dāng)過(guò)量的空氣或焙燒過(guò)程中不斷攪拌坩堝、坩堝鉗2.(2025·安徽滁州一模)2023年,我國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量占全球比重超過(guò)60%、連續(xù)9年位居世界第一位;新能源汽車(chē)出口120.3萬(wàn)輛,這一可喜成績(jī)的獲得離不開(kāi)化學(xué)人的辛苦付出。錳酸鋰離子蓄電池是第二代鋰離子動(dòng)力電池,性能優(yōu)良。工業(yè)上用某軟錳礦(主要成分為MnO2,還含有少量鐵、鋁及硅的氧化物)為原料制備錳酸鋰(LiMn2O4)。流程如圖:(1)已知某離子濃度[用c(M)表示]形成沉淀與溶液pH關(guān)系,如下圖所示試判斷“精制”過(guò)程中,加MnO調(diào)節(jié)pH的范圍是

。

5.2≤pH<8.8(2)“控溫、氧化”過(guò)程中,溶液溫度不宜過(guò)高,原因是______________________________________________________。溫度過(guò)高會(huì)降低O2溶解度,增加原料用量,降低產(chǎn)品產(chǎn)率3.鈦及其合金是制造飛機(jī)、火箭等的優(yōu)異材料。工業(yè)上以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,含F(xiàn)e、Si、Al的氧化物等雜質(zhì))制備鈦和Fe3O4·xH2O的工藝流程如圖所示:①25℃時(shí)相關(guān)物質(zhì)的Ksp見(jiàn)下表:物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Ksp1×10-16.31×10-38.61×10-32.3(1)“還原”操作單元加入過(guò)量鐵粉的兩個(gè)作用是___________________________________________。(2)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明“高溫、氯化”操作單元加入碳粉的理由:_________________________________________________________________________________________________________。

(3)該工藝流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)是

(填化學(xué)式)。

與硫酸反應(yīng),有利于TiO2+水解;將Fe3+還原為Fe2+

TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)

TiCl4(g)+2CO(g)的K=KⅠ·KⅡ≈4.1×1019,K遠(yuǎn)大于KⅠ,加入碳粉使TiO2氯化為T(mén)iCl4得以實(shí)現(xiàn)Cl2熱點(diǎn)二物質(zhì)的分離提純真題導(dǎo)航高考必備模擬突破1.(2024·湖北卷)鈹用于宇航器件的構(gòu)筑。一種從其鋁硅酸鹽[Be3Al2(SiO3)6]中提取鈹?shù)穆窂綖?回答下列問(wèn)題:(1)為了從“熱熔冷卻”步驟得到玻璃態(tài),冷卻過(guò)程的特點(diǎn)是

。

(2)“萃取分液”的目的是分離Be2+和Al3+,向過(guò)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

。

(3)寫(xiě)出反萃取生成Na2[Be(OH)4]的化學(xué)方程式__________________________________________________?！盀V液2”可以進(jìn)入

步驟再利用。

快速冷卻先產(chǎn)生白色沉淀,且沉淀立刻溶解BeA2(HA)2+6NaOH===Na2[Be(OH)4]+4NaA+2H2O反萃取分液解析

(1)將熔融態(tài)物質(zhì)快速冷卻可轉(zhuǎn)化為非晶態(tài),故為了從“熱熔冷卻”步驟得到玻璃態(tài),需要快速冷卻。(2)由已知信息可知,“萃取分液”時(shí)Be2+轉(zhuǎn)化為BeA2(HA)2進(jìn)入有機(jī)相中,水相1為含有Al3+的水溶液,向過(guò)量燒堿溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液,先發(fā)生反應(yīng):Al3++3OH-===Al(OH)3↓,隨后立即發(fā)生反應(yīng):Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-,故觀察到的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀,且沉淀立刻溶解。(3)由對(duì)角線規(guī)則可知,Al與Be化學(xué)性質(zhì)相似,故有機(jī)相中加入過(guò)量NaOH溶液,BeA2(HA)2轉(zhuǎn)化為[Be(OH)4]2-進(jìn)入水相2,反萃取時(shí)BeA2(HA)2與NaOH反應(yīng)生成Na2[Be(OH)4],化學(xué)方程式為BeA2(HA)2+6NaOH===Na2[Be(OH)4]+4NaA+2H2O?！盀V液2”的主要成分為NaOH,可以進(jìn)入反萃取分液步驟再利用。2.(2025·山東卷)采用兩段焙燒-水浸法從鐵錳氧化礦(主要含F(xiàn)e2O3、MnO2及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分離提取Cu、Co、Mn等元素,工藝流程如下:已知:該工藝條件下,(NH4)2SO4低溫分解生成NH4HSO4,高溫則完全分解為氣體;Fe2(SO4)3在650℃完全分解,其他金屬硫酸鹽分解溫度均高于700℃?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)“低溫焙燒”時(shí)金屬氧化物均轉(zhuǎn)化為硫酸鹽。MnO2與NH4HSO4反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnSO4時(shí)有N2生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

“高溫焙燒”溫度為650℃,“水浸”所得濾渣主要成分除SiO2外還含有_______________________(填化學(xué)式)。

(2)在(NH4)2SO4投料量不變的情況下,與兩段焙燒工藝相比,直接“高溫焙燒”,“水浸”時(shí)金屬元素的浸出率

(填“增大”“減小”或“不變”)。

Fe2O3、CaSO4減小

H2SO44×10-4CoS+H2O2+2H+===S+Co2++2H2O低溫焙燒

高考熱點(diǎn):化學(xué)工藝流程題是高考的熱點(diǎn)題型,通常以物質(zhì)的提純和制備為背景。主要考查:(1)原材料的處理。(2)常見(jiàn)物質(zhì)分離提純的方法操作等。1.?？挤蛛x、提純的操作(1)從濾液中提取一般晶體(溶解度隨溫度升高而增大)的方法:_____________→____________→______→______→______→______。(2)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:__________→__________

(如果溫度下降,雜質(zhì)也會(huì)以晶體的形式析出來(lái))→洗滌→______→______。(3)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)。蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶過(guò)濾洗滌干燥稱(chēng)量蒸發(fā)濃縮趁熱過(guò)濾干燥稱(chēng)量(4)洗滌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?yàn)槿芙舛斐傻膿p失熱水有特殊的物質(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?yàn)闇囟茸兓芙舛斐傻膿p失有機(jī)溶劑(酒精、丙酮等)固體易溶于水、難溶于有機(jī)溶劑減少固體溶解;利用有機(jī)溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水分,產(chǎn)品易干燥洗滌試劑適用范圍目的飽和溶液對(duì)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);減少固體溶解沉淀洗滌的方法:______________________________________________________________檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法:________________________________________________________________________________

向過(guò)濾器中加入蒸餾水至浸沒(méi)沉淀,待水自然流下后,重復(fù)以上操作2~3次

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(5)萃取與反萃?、佥腿?利用物質(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(guò)程。如用CCl4萃取溴水中的Br2。②反萃取:用反萃取劑使被萃取物從負(fù)載有機(jī)相返回水相的過(guò)程,為萃取的逆過(guò)程。(6)其他①蒸發(fā)時(shí)的氣體氛圍抑制水解:如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時(shí),應(yīng)在HCl的氣流中加熱,以防其水解。②減壓蒸餾的原因:減小壓強(qiáng),使液體沸點(diǎn)降低,防止受熱分解、氧化等。2.根據(jù)溶解度曲線判斷結(jié)晶的方法(1)溶解度受溫度影響較小的(如NaCl)采取__________的方法。(2)溶解度受溫度影響較大的采取____________________的方法。(3)帶有結(jié)晶水的鹽,一般采取____________________的方法。蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶1.(2024·江西鷹潭一模)鎳有廣泛的用途,不僅可以用于不銹鋼的制造,目前也是三元鋰電池中的重要元素。由紅土鎳礦(主要成分為NiO,還含有少量MgO、SiO2以及鐵的氧化物等)可以制取黃鈉鐵礬[Na2Fe6

(SO4

)4(OH)12]和NiSO4·6H2O。硫酸鈉與硫酸鎳晶體的溶解度曲線圖如圖所示,由濾液Y制備N(xiāo)iSO4·6H2O的步驟為:Ⅰ.邊攪拌邊向?yàn)V液Y中滴加NaOH溶液至沉淀完全,過(guò)濾;Ⅱ.用蒸餾水洗滌固體;Ⅲ.將所得固體分批加入足量稀硫酸,攪拌使其完全溶解;Ⅳ.稍低于

℃減壓蒸發(fā)濃縮,降溫至稍高于

℃,趁熱過(guò)濾。

請(qǐng)回答:(1)步驟Ⅱ中確定固體洗滌干凈的方法是____________________________________________________________________________________________________。(2)步驟Ⅳ中橫線上的數(shù)字分別是

、

。

取最后一次的洗滌液于一支潔凈的試管中,用鹽酸酸化后向其中滴加BaCl2溶液,無(wú)沉淀生成,則已洗滌干凈53.830.8

2.(2025·遼寧鞍山二模)從含鈷余液(含Co2+、Ca2+、Mg2+、Ni2+等雜質(zhì))中提取氧化鈷的流程如下:(1)已知P507萃取劑(HA)2和Co2+發(fā)生如下反應(yīng):Co2++n(HA)2

CoA2·(n-1)(HA)2+2H+。萃取時(shí)適當(dāng)增加溶液的pH,能增大Co2+的萃取率,原因是

。

(2)反萃取時(shí)加入的試劑a應(yīng)為

(填標(biāo)號(hào))。

A.NaHCO3

B.HClC.NaOH D.CH3COOH(3)沉鈷的離子方程式為

。(4)系列操作中如何檢驗(yàn)CoC2O4是否洗滌干凈

。

酸性減弱,平衡正向移動(dòng),增大Co2+的萃取率B

取最后一次洗滌液于試管中,向其中加入硝酸酸化的硝酸銀溶液觀察是否出現(xiàn)白色沉淀熱點(diǎn)三反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)真題導(dǎo)航高考必備模擬突破1.(2024·新課標(biāo)卷)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(kāi)始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5mol·L-1)時(shí)的pH:

Fe3+Fe2+Co3+Co2+Zn2+開(kāi)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(wèn)題:(1)“過(guò)濾1”后的溶液中加入MnO2的作用是

。取少量反應(yīng)后的溶液,加入化學(xué)試劑

檢驗(yàn)

,若出現(xiàn)藍(lán)色沉淀,需補(bǔ)加MnO2。

(2)“氧化沉鈷”中氧化還原反應(yīng)的離子方程式為

、

。(3)“除鈷液”中主要的鹽有

(寫(xiě)化學(xué)式)。

將Fe2+氧化為Fe3+鐵氰化鉀溶液Fe2+

ZnSO4和K2SO4

2.(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)極泥中分離提取金和銀的流程,如圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)“浸出液1”中含有的金屬離子主要是

。

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

。

(3)“浸取3”步驟中,“浸渣2”中的

(填化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為[Ag(S2O3)2]3-。

(4)“電沉積”步驟中陰極的電極反應(yīng)式為

。

“電沉積”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)。

Cu2+2Au+3H2O2+8HCl===2HAuCl4+6H2OAgCl

Na2S2O3

高考熱點(diǎn):流程中的產(chǎn)物確定及化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)是每年必考的題點(diǎn),解題的關(guān)鍵是根據(jù)流程中的轉(zhuǎn)化關(guān)系及反應(yīng)現(xiàn)象來(lái)確定產(chǎn)物(包括濾渣、循環(huán)物質(zhì)、副產(chǎn)品等)。通過(guò)各種產(chǎn)物確定反應(yīng)過(guò)程中有無(wú)電子的轉(zhuǎn)移,進(jìn)一步確定反應(yīng)的類(lèi)型是非氧化還原反應(yīng)還是氧化還原反應(yīng),再利用相關(guān)的原理配平相關(guān)方程式即可?；ち鞒讨袝?shū)寫(xiě)化學(xué)方程式的步驟書(shū)寫(xiě)新情境化學(xué)方程式的基本思路為“讀取”流程中的有效信息,找出主要的反應(yīng)物和生成物,再依據(jù)質(zhì)量守恒定律和電荷守恒規(guī)律寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)(離子)方程式,書(shū)寫(xiě)步驟如右:1.工業(yè)上使用催化劑時(shí)常需要載體,納米氧化鋅可作為一些催化劑的載體。工業(yè)上由軟錳礦(主要成分為MnO2)與鋅精礦(主要成分為ZnS)酸性共融法制備MnO2及納米ZnO的工藝流程如圖?；卮鹣铝袉?wèn)題:

ZnS+4MnO2+4H2SO4===ZnSO4+4MnSO4+4H2O

2.ClO2是一種高效安全的殺菌消毒劑。氯化鈉電解法生產(chǎn)ClO2的工藝原理示意圖如下所示:(1)寫(xiě)出氯化鈉電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:

。

(2)寫(xiě)出二氧化氯發(fā)生器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式,并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向及數(shù)目:

。

(3)ClO2能將電鍍廢水中的CN-氧化成兩種無(wú)毒氣體,自身被還原成Cl-。寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式:

。2ClO2+2CN-===2CO2+2Cl-+N23.(2025·山東青島檢測(cè)節(jié)選)以某種鐵鈷礦(主要成分為FeCo2S4,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))為原料制取Co2O3和黃鈉鐵礬的工藝流程如圖所示。(1)在濾液3中按物質(zhì)的量之比為1∶2加入NaClO和Na2CO3,若濾渣4的成分為Co(OH)3,總反應(yīng)的離子方程式是

。

(2)經(jīng)檢測(cè),濾渣4是由Co(OH)3和Co(OH)SO4形成的混合物,隔絕空氣灼燒時(shí),Co(OH)SO4發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

;

如果控制溫度不當(dāng)Co(OH)3會(huì)生成CoO雜質(zhì),反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。

熱點(diǎn)四常見(jiàn)的有關(guān)計(jì)算真題導(dǎo)航高考必備模擬突破1.(2024·湖南卷)銅陽(yáng)極泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4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1.0×10-5mol·L-1時(shí),可忽略該離子的存在;②AgCl(s)+Cl-(aq)

[AgCl2]-(aq)

K=2.0×10-5;③Na2SO3易從溶液中結(jié)晶析出;④不同溫度下Na2SO3的溶解度如下:溫度/℃020406080溶解度/g14.426.137.433.229.0

0.50.052.(2024·海南卷)錳鋅鐵氧體(MnxZn1-yFe2O4)元件是電子線路中的基礎(chǔ)組成部分。某實(shí)驗(yàn)室利用廢棄電子產(chǎn)品中的錳鋅鐵氧體制備MnO2、ZnO和FeC2O4·2H2O,可用于電池、催化劑等行業(yè),其工藝流程如下:回答問(wèn)題:(1)氨浸的作用是將

元素(填元素符號(hào))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_(kāi)____________________________________________

。

某次實(shí)驗(yàn)時(shí),將原料中的Mn以MnO2·nH2O形式定量沉淀完全,消耗了2.0molKMnO4,并產(chǎn)出81gZnO(純度為99.9%),則該原料MnxZn1-yFe2O4化學(xué)式中x=

。

Zn氨水

0.75

K2SO4鉀肥或其他合理用途3.1×104

1.關(guān)系式法在計(jì)算反應(yīng)物或產(chǎn)物之間數(shù)量關(guān)系的應(yīng)用(1)意義:根據(jù)化學(xué)方程式或四大守恒[原子守恒、電荷守恒、得失電子守恒(或化合價(jià)升降守恒)、能量守恒],尋找已知物質(zhì)與需要求解的物質(zhì)之間的定量關(guān)系。(2)解題步驟:①認(rèn)真審題,尋找已知對(duì)象和需要求解的對(duì)象;②根據(jù)守恒或化學(xué)方程式分別尋找已知物質(zhì)與“中介”的關(guān)系,以及“中介”與需要求解物質(zhì)的關(guān)系;③利用“中介”為紐帶,建立已知物質(zhì)和需要求解的物質(zhì)的關(guān)系式;④根據(jù)關(guān)系式并帶入相關(guān)物理量列出比例式;⑤根據(jù)比例式求出未知數(shù)即可。注:若體系中有多個(gè)化學(xué)變化和多組已知數(shù)據(jù),并且難以尋找守恒關(guān)系、差量關(guān)系時(shí),勇敢地設(shè)未知數(shù),解多元一次方程組即可。2.熱重分析計(jì)算(舉例分析)研究表明,HAuCl4·4H2O受熱分解得到Au的過(guò)程可分為四步,某實(shí)驗(yàn)小組稱(chēng)取一定質(zhì)量的HAuCl4·4H2O樣品進(jìn)行熱重分析,固體質(zhì)量保留百分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線如圖所示,寫(xiě)出130.7~142.6℃時(shí),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

。(相對(duì)原子質(zhì)量:Au=197)

1.(2025·山東臨沂二模)Zn、Fe及其化合物在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用比較廣泛。工業(yè)上利用鋅焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4,還含有少量FeO和CuO等雜質(zhì))制取金屬鋅的工藝流程如下:(1)若凈化后的溶液中Cu2+濃度為1×10-12mol·L-1,則凈化后溶液中Zn2+濃度為

。

[已知:室溫下Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CuS)=6.4×10-36]0.25mol·L-1

2.(2025·江蘇泰州二模)鈦鐵礦的主要成分為FeTiO3,含少量SiO2、Sc2O3等氧化物,某實(shí)驗(yàn)室利用鈦鐵礦制取ScF3的流程如圖所示。已知:①“酸浸”時(shí)FeTiO3轉(zhuǎn)化為T(mén)iO2+;[TiO(H2O2)]2+為橘黃色的穩(wěn)定離子,易溶于水。②室溫下,溶液中離子沉淀完全的pH如表所示。離子Fe3+Fe2+TiO2+沉淀完全的pH3.29.01.05(1)“酸溶”所得溶液中含有Sc3+、Fe3+等。若此溶液中Sc3+的濃度為0.01mol·L-1,“氨水調(diào)pH”時(shí)應(yīng)控制的pH范圍是

{已知Ksp[Sc(OH)3]=1.25×10-33,lg2=0.3}。(2)“沉鈧”形成的復(fù)鹽沉淀化學(xué)式為xNH4Cl·yScF3·zH2O,在“脫水除銨”過(guò)程中取7.47g該復(fù)鹽進(jìn)行熱分解,剩余固體質(zhì)量與溫度的關(guān)系如圖所示,其中在380~400℃過(guò)程中會(huì)有白煙冒出,保溫至無(wú)煙氣產(chǎn)生,即得到ScF3。由圖中數(shù)據(jù)得x∶z=

。

3.2~3.7或3.2≤pH<3.71∶2

3.(2025·江西南昌一模)我國(guó)的鈷(Co)資源非常貧乏,一種利用濕法煉鋅凈化渣回收鈷的工藝如下圖所示。已知凈化渣含有較高的鋅、銅、鉛、鈷元素以及一定量的鐵和錳元素,它們大多以金屬單質(zhì)和氧化物的形式存在。

(1)大多數(shù)金屬硫化物都難溶于水,能選擇Na2S除銅的原因是__________________

,

若加入Na2S后溶液中c(Cu2+)≈1.0×10-6mol·L-1,c(H2S)≈1.0×10-10mol·L-1,則溶液的pH約為

。

(2)根據(jù)流程可知:在沉淀分離步驟中,還原性:Co2+

Mn2+(填“強(qiáng)于”或“弱于”);氧化沉淀所得產(chǎn)物為Co(OH)3,最終鈷產(chǎn)品是Co(OH)3脫水后的產(chǎn)物,脫水前后質(zhì)量比為55∶46,則鈷產(chǎn)品的化學(xué)式為

。

生成的CuS溶解度最小,先于其他的金屬離子沉淀1弱于CoO(OH)專(zhuān)題突破練(十二)化工流程大題中的?？紵狳c(diǎn)1.(2025·湖南雅禮中學(xué)三模)以濕法煉鋅廠所產(chǎn)的鈷錳渣(主要成分為Co2O3、CoO、NiO、MnO2,含少量Fe2O3、ZnO、CuO、CaO等)為原料回收制備CoC2O4的工藝如下:已知常溫下,Ksp(CuS)=1.3×10-36,Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,Ksp(ZnS)=1.3×10-24?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)“酸浸”時(shí)其中Co2O3—→Co2+,MnO2—→Mn2+,Fe2O3—→Fe2+,寫(xiě)出Co2O3反應(yīng)的化學(xué)方程式:

。

(2)“除鐵”時(shí),生成KFe3(SO4)2(OH)6同時(shí)有CO2生成,寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式為

。

Co2O3+K2SO3+2H2SO4===2CoSO4+K2SO4+2H2O

(3)“除銅鋅”時(shí),Cu2+主要以CuS而不是Cu(OH)2形式除去,結(jié)合計(jì)算說(shuō)明其原因:_____________________________________________________________________

(寫(xiě)出主要計(jì)算推理過(guò)程)。

(4)“濾渣3”中含有MnO2,寫(xiě)出“除錳”時(shí)生成MnO2的化學(xué)方程式:

。

H2SO4+MnSO4+2Co(OH)3===MnO2+2CoSO4+4H2O2.(2023·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: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

。

(2)加入少量MnO2的作用是

。不宜使用H2O2替代MnO2,原因是

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

。

(4)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

。

MnCO3+H2SO4===MnSO4+H2O+CO2↑將Fe2+氧化為Fe3+Mn2+和生成的Fe3+會(huì)催化H2O2分解2.8×10-9Al3+解析

根據(jù)題給的流程,將菱錳礦置于反應(yīng)器中,加入硫酸和MnO2,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(shí)加入的MnO2可以將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+;隨后將溶液pH調(diào)至約等于7,此時(shí),根據(jù)已知條件給出的三種氫氧化物的溶度積進(jìn)行計(jì)算可得出將溶液中的Al3+沉淀出來(lái);隨后加入BaS,可以將溶液中的Ni2+沉淀,得到相應(yīng)的濾渣;反應(yīng)后溶液中含有大量的Mn2+,將此溶液置于電解槽中電解,得到MnO2,將MnO2與碳酸鋰共同煅燒得到最終產(chǎn)物L(fēng)iMn2O4。(1)菱錳礦中主要含有MnCO3,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+CO2↑。3.(2025·山東東營(yíng)一模)由軟錳礦(主要成分是MnO2,還含有Fe、Mg等元素)制備高純碳酸錳、硫酸錳的一種工藝流程如圖所示。25℃時(shí),一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如表所示。難溶電解質(zhì)MnCO3MnF2CaF2MgF2Ksp1.8×10-114.5×10-31.5×10-107.4×10-11一定條件下,一些金屬氫氧化物沉淀時(shí)的pH如表所示。金屬氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2開(kāi)始沉淀的pH6.82.39.1完全沉淀的pH8.33.210已知“溶浸”時(shí),Fe不能還原MnO2,但Fe2+能還原MnO2得到Mn2+。(1)Fe2+還原MnO2的離子方程式是

。