2026高考化學(xué)易錯題專練07化工流程高頻設(shè)問突破學(xué)生版_第1頁
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專題07化工流程高頻設(shè)問突破目錄目錄第一部分易錯點(diǎn)剖析易錯典題避錯攻略舉一反三易錯點(diǎn)1不熟悉常見原料預(yù)處理的常用方法易錯點(diǎn)2不理解轉(zhuǎn)化過程中反應(yīng)條件的控制方法易錯點(diǎn)3不領(lǐng)悟物質(zhì)分離、提純方法操作細(xì)節(jié)易錯點(diǎn)4不能正確書寫流程中陌生的反應(yīng)方程式易錯點(diǎn)5不能利用熱重曲線進(jìn)行計算易錯點(diǎn)6不能靈活應(yīng)用Ksp于工藝流程題中易錯點(diǎn)7未掌握有關(guān)物質(zhì)的純度、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品的產(chǎn)率的計算方法第二部分易錯題闖關(guān)易錯點(diǎn)1不熟悉常見原料預(yù)處理的常用方法易錯典題【例1】(2025·海南卷,15)有色金屬冶煉廠煉銅窯爐的廢耐火磚極具回收價值。某廠產(chǎn)生的廢耐火磚中主要含MgO·Al2O375.0%、Cu12.0%,其資源化回收的一種工藝流程如圖所示。(1)“粉碎”的目的是。【錯因分析】在中學(xué)化學(xué)工藝流程題中,?原料預(yù)處理?是整個流程的“起始環(huán)節(jié)”,看似簡單,實(shí)則是學(xué)生最容易出錯的部分之一。其易錯原因主要如下:(1)?概念混淆:將“預(yù)處理”等同于“反應(yīng)”或“分離”?易錯表現(xiàn):學(xué)生常將“粉碎”“水浸”“酸浸”等預(yù)處理操作,誤認(rèn)為是主要化學(xué)反應(yīng),或混淆其目的。易錯原因:對“預(yù)處理”的本質(zhì)理解不清:預(yù)處理是?為后續(xù)化學(xué)反應(yīng)或分離提供物理/化學(xué)條件?,不是目的本身?;煜安僮髂康摹迸c“反應(yīng)原理”:如“酸浸”是為了溶解目標(biāo)成分,但學(xué)生常寫成“發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)”,忽略了其“提取”“分離”的功能導(dǎo)向。(2)?忽視“預(yù)處理”的目的性與針對性?易錯表現(xiàn):學(xué)生答題時套用模板,不結(jié)合具體原料和目標(biāo)產(chǎn)物,答出“萬能答案”。易錯原因:缺乏“目標(biāo)導(dǎo)向”思維:預(yù)處理不是“洗一遍”,而是?有選擇性地溶解/轉(zhuǎn)化目標(biāo)物或雜質(zhì)?。對礦物組成和物質(zhì)性質(zhì)(如兩性、酸堿性、溶解性)掌握不牢,無法判斷“為什么用酸/堿/水”。(3)?對“預(yù)處理”操作的物理/化學(xué)屬性判斷錯誤?易錯表現(xiàn):學(xué)生將“粉碎”“攪拌”“加熱”等物理操作誤認(rèn)為化學(xué)變化,或忽略其化學(xué)意義。易錯原因:對“預(yù)處理”包含的?物理操作?(粉碎、洗滌、過濾)和?化學(xué)操作?(酸浸、焙燒、氧化)分類不清。認(rèn)為“加熱”就是物理變化,忽視了加熱引發(fā)的分解、氧化、還原等化學(xué)反應(yīng)。(4)?忽略“預(yù)處理”對后續(xù)流程的保障作用?易錯表現(xiàn):學(xué)生只答“做了什么”,不答“為什么這么做”,導(dǎo)致答案不完整。易錯原因:缺乏“流程思維”:預(yù)處理不是孤立步驟,而是為?后續(xù)反應(yīng)效率、純度、設(shè)備安全?服務(wù)。五、?術(shù)語使用不規(guī)范,語言表達(dá)模糊?易錯表現(xiàn):使用口語化、不準(zhǔn)確的表達(dá),導(dǎo)致扣分。易錯原因:化學(xué)語言訓(xùn)練不足,答題隨意。不會使用“增大接觸面積”“選擇性溶解”“提高浸出率”“防止副反應(yīng)”等標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語。避錯攻略【方法總結(jié)】工藝操作(結(jié)果)目的評價(或操作名稱)方法措施研磨(粉碎)增大接觸面積,加快反應(yīng)(溶解)速率煅燒(焙燒)礦物分解、燃燒,轉(zhuǎn)化為易溶于酸、堿的物質(zhì)水浸利用水溶性把物質(zhì)進(jìn)行分離酸浸(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【知識鏈接】預(yù)處理操作作用或目的分析研磨、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——用多孔分散器等浸取(即浸出/溶解)向固體中加入適當(dāng)溶劑或溶液,使其中可溶性的物質(zhì)溶解,包括水浸取、酸溶、堿溶、醇溶等水浸與水接觸反應(yīng)或溶解,使原料變成離子進(jìn)入溶液中酸浸在酸性溶液[如:用(濃)硫酸、鹽酸等]中使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液,不溶物通過過濾除去的過程;酸還能溶解金屬氧化物(膜)、抑制某些金屬離子的水解等堿浸去油污,在堿性溶液中使兩性化合物(Al2O3、ZnO等)溶解,溶解鋁、二氧化硅等,不溶物通過過濾除去的過程醇浸提取有機(jī)物,常采用有機(jī)溶劑(乙醚,二氯甲烷等)浸取的方法提取有機(jī)物浸出率固體溶解后,離子在溶液中的含量的多少(工業(yè)上往往為了追求更多轉(zhuǎn)化)提高浸出率的措施:①將礦石研成粉末,提高接觸面積;②攪拌,使反應(yīng)更加充分③增大反應(yīng)物(酸、堿)的濃度;④適當(dāng)升溫(加熱)灼燒(焙燒)除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化①除去硫、碳單質(zhì);②有機(jī)物轉(zhuǎn)化、除去有機(jī)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,如煅燒高嶺土舉一反三【變式1-1】(2025?廣東卷,18)我國是金屬材料生產(chǎn)大國,綠色生產(chǎn)是必由之路。一種從多金屬精礦中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型綠色冶鐵方法的工藝如下。(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有(寫一條)。【變式1-2】(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()時的pH: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。易錯點(diǎn)2不理解轉(zhuǎn)化過程中反應(yīng)條件的控制方法易錯典題【例2】(2025?云南卷,15)從褐鐵礦型金-銀礦(含Au、Ag、、MnO2、CuO、SiO2等)中提取Au、Ag,并回收其它有價金屬的一種工藝如下:已知:①金-銀礦中Cu、Mn元素的含量分別為0.19%、2.35%。②25℃時,Mn的Ksp為1.9×10-13。(4)“沉銅”前,“濾液1”多次循環(huán)的目的為?!惧e因分析】在中學(xué)化學(xué)工藝流程題中,?反應(yīng)條件的控制?(如溫度、pH、濃度、壓強(qiáng)、催化劑、氣氛等)是高頻考點(diǎn),也是學(xué)生極易出錯的環(huán)節(jié)。其易錯原因:(1)?概念混淆:混淆“目的”與“手段”?學(xué)生常將“控制條件”與“反應(yīng)原理”混為一談,只寫“加快反應(yīng)速率”“提高產(chǎn)率”等籠統(tǒng)答案,而忽略?具體為何要控制該條件?。(2)?忽視物質(zhì)特性:忽略物質(zhì)的熱穩(wěn)定性、水解性、氧化還原性?對某些物質(zhì)的特殊性質(zhì)缺乏敏感性,導(dǎo)致條件控制邏輯錯誤。(3)?忽略工業(yè)實(shí)際:脫離“成本、安全、環(huán)保”三重約束?只從化學(xué)平衡角度分析,忽略工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實(shí)約束。(4)?審題不清:漏看流程圖中的“隱含信息”?未結(jié)合流程圖中的“原料、中間產(chǎn)物、副產(chǎn)物、循環(huán)物質(zhì)”綜合判斷。避錯攻略【方法總結(jié)】答題方法與技巧①若用到雙氧水、氨水、銨鹽、硝酸鹽等易分解的物質(zhì),控溫的目的是防止物質(zhì)分解②若題目中出現(xiàn)有機(jī)物和有機(jī)溶劑,控溫的目的是防止其揮發(fā)③若溶液中制備物質(zhì),常使用加熱的方法加快反應(yīng)速率④煮沸:促進(jìn)水解,聚沉后利于過濾分離;除去溶解在溶液中的氣體,如氧氣⑤溫度范圍答題模板a.溫度不高于××℃的原因:適當(dāng)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(jìn)水解(如AlCl3)等,影響產(chǎn)品的生成。b.溫度不低于××℃的原因:加快反應(yīng)速率或者對于吸熱反應(yīng)而言可使平衡正移,增加產(chǎn)率【知識鏈接】1.調(diào)節(jié)pH(1)調(diào)pH除雜:控制溶液的pH使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀而被除去。原理:加入的物質(zhì)能使溶液中的H+反應(yīng),降低了H+濃度,使溶液pH增大。pH調(diào)整范圍:雜質(zhì)離子沉淀完全時pH值~主要離子開始沉淀時pH(注意端值取)。調(diào)pH需要加入的物質(zhì):含主要陽離子(不引入新雜質(zhì)即可)的難溶性氧化物、氫氧化物或碳酸鹽,能與H+反應(yīng),使溶液pH增大;如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等類型物質(zhì)。除去Cu2+溶液中混有的Fe3+:可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值。(原因:加CuO等消耗溶液中的H+的,促進(jìn)Fe3+的水解平衡正向移動,生成Fe(OH)3沉淀析出)除去Cu2+溶液中混有的Fe2+:一般先加H2O2將Fe2+氧化為Fe3+,再加CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值。(2)抑制某些離子的水解,防止產(chǎn)品混入雜質(zhì)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。如:有MgCl2·6H2O制無水氯化鎂要在HCl氣流中加熱,否則MgCl2·6H2O?Mg(OH)2↓+2HCl↑+4H2O(3)控制反應(yīng)的發(fā)生,增強(qiáng)物質(zhì)的氧化性或還原性(增強(qiáng)MnO4-、NO3-的氧化性)。2.調(diào)節(jié)溫度(1)升高溫度(加熱)加快反應(yīng)速率或溶解速率;促進(jìn)平衡向某個(吸熱)方向移動;如:促進(jìn)水解生成沉淀除去受熱不穩(wěn)定的雜質(zhì),如H2O2、銨鹽、硝酸鹽、Ca(HCO3)2、KMnO4等物質(zhì)使沸點(diǎn)相對較低或易升華的雜質(zhì)氣化。(2)降低溫度防止某物質(zhì)在高溫時會揮發(fā)(或分解);使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(放熱方向),從而提高產(chǎn)物的產(chǎn)率;使某個沸點(diǎn)較高的產(chǎn)物液化,使其與其他物質(zhì)分離;降低晶體的溶解度,減少損失。(3)控制溫度(常用水浴、冰浴或油浴)溫度太低:反應(yīng)速率太慢或溶解速率太小溫度過高:催化劑會失去活性,化學(xué)反應(yīng)速率下降;物質(zhì)會分解:如銨鹽、H2O2、NaHCO3、氨水等;物質(zhì)會揮發(fā):如濃硝酸、濃鹽酸、醋酸、液溴、乙醇等;物質(zhì)易被氧化:如Na2SO3等;物質(zhì)易升華:如I2升華。舉一反三【變式2-1】(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和少量等;苛化泥的主要成分為CaCO3、NaOH、Na2CO3等。ⅱ高溫下,苛化泥的主要成分可與Al2O3反應(yīng)生成偏鋁酸鹽;室溫下,偏釩酸鈣[Ca(VO3)2]和偏鋁酸鈣均難溶于水?;卮鹣铝袉栴}:(5)下列不利于沉釩過程的兩種操作為(填序號)。a.延長沉釩時間

b.將溶液調(diào)至堿性

c.?dāng)嚢?/p>

d.降低NH4Cl溶液的濃度【變式2-2】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(),鐵酸鋅不溶于稀硫酸②黃鈉鐵礬是一種淺黃色晶體,過濾及沉淀性能較好,但溶液酸性較強(qiáng)時不易生成③;;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”時生成黃鈉鐵礬的離子方?式為。易錯點(diǎn)3不領(lǐng)悟物質(zhì)分離、提純方法操作細(xì)節(jié)易錯典題【例3】(2025·江西卷,16)稀散金屬鎵(Ga,ⅢA族)是重要的戰(zhàn)略資源。以棕剛玉煙塵(主要成分為SiO2、KAlSi3O8、Al2O3、Al2SiO5和少量Ga)為原料制備金屬鎵的工藝流程圖如下:(4)操作X為?!惧e因分析】中學(xué)化學(xué)工藝流程題中物質(zhì)分離提純的易錯點(diǎn)主要集中在操作細(xì)節(jié)和原理理解上,主要如下:(1)分離與提純的混淆分離?:需將混合物中各組分完全分離為純凈物(如KNO?和NaCl的分離)。提純?:僅除去雜質(zhì),無需保留雜質(zhì)組分(如除去NaCl中的CaCl?)。易錯原因?:未明確題目要求是分離還是提純,導(dǎo)致操作選擇錯誤。(2)操作細(xì)節(jié)失誤結(jié)晶與重結(jié)晶?溶解度差異小的物質(zhì)(如NaCl)需蒸發(fā)結(jié)晶,差異大的(如KNO?)需降溫結(jié)晶。易錯點(diǎn)?:未控制降溫速率或溶劑濃度,導(dǎo)致晶體不純或過小。除雜試劑過量?過量試劑需后續(xù)步驟除去(如除Mg2?時過量NaOH需用鹽酸調(diào)節(jié))。易錯點(diǎn)?:忽略過量試劑引入新雜質(zhì)(如CO?)。有機(jī)物分離?苯酚除雜應(yīng)加NaOH分液,而非溴水(三溴苯酚溶于苯)。易錯點(diǎn)?:未考慮有機(jī)物溶解性差異(如乙酸乙酯在NaOH中水解)。(3)原則與步驟疏漏四原則?:不增雜質(zhì)、不減主體、易分離、易復(fù)原。三必須?:試劑過量、除盡過量試劑、選擇最佳途徑。易錯原因?:未嚴(yán)格遵循原則,如未驗證雜質(zhì)是否除盡(如SO?除盡后再檢驗CO?)。(4)特殊條件忽略熱敏性物質(zhì)需低溫操作(如FeCl?蒸干需抑制水解)。氧化性/還原性物質(zhì)需避免接觸(如Fe2?與氧化劑)。易錯點(diǎn)?:未注意物質(zhì)特性,導(dǎo)致產(chǎn)物分解或變質(zhì)。避錯攻略【方法總結(jié)】分離提純不相溶液體分液相溶性液體蒸餾難溶性固體過濾易溶性固體蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶趁熱過濾防止溫度降低,某物質(zhì)析出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【知識鏈接】1.過濾:分離難溶物和易溶物,根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法(1)常壓過濾使用范圍分離難溶物和易溶物儀器鐵架臺、鐵圈、漏斗、濾紙、玻璃棒、燒杯注意事項一貼:濾紙緊貼漏斗;兩低:濾紙邊沿低于漏斗邊沿,液體低于濾紙。三靠:玻璃棒緊靠三層濾紙?zhí)帲瑹o靠玻璃棒,漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁。(2)減壓過濾(抽濾):加快過濾速度;減少晶體含有的水分。(3)趁熱過濾:減少過濾時間、保持過濾溫度;a.要濾渣(產(chǎn)品):防止降溫時析出××雜質(zhì),提高產(chǎn)品純度;b.要濾液(產(chǎn)品):或防止降溫過程中××析出產(chǎn)品而損耗;2.蒸發(fā)結(jié)晶適用范圍:適用于溶解度受溫度影響不大的物質(zhì)(如NaCl)。3.冷卻結(jié)晶:(1)適用范圍:適用于溶解度受溫度影響大的物質(zhì)(如KNO3)、帶結(jié)晶水的物質(zhì)(例CuSO4·5H2O)、受熱易分解的物質(zhì)(如銨鹽、KMnO4)、易水解的物質(zhì)(如FeCl3)。(2)??嫉摹耙幌盗胁僮鳌保赫舭l(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。4.重結(jié)晶:將晶體重復(fù)溶解、制成熱飽和溶液、冷卻結(jié)晶、再過濾、洗滌的過程。5.蒸餾:分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物,如分離乙醇或甘油。圖1圖2圖3(1)儀器:鐵架臺、鐵圈、石棉網(wǎng)、蒸餾燒瓶、溫度計、冷凝管、牛角管(尾接管)、錐形瓶、碎瓷片(2)冷凝管有直形、球形和蛇形冷凝管三種(圖3),蒸餾只能用直形冷凝管,冷凝回流直形、球形和蛇形冷凝管均可使用,冷凝效果蛇形冷凝管最好。沸點(diǎn)較高的物質(zhì)的冷卻用空氣冷凝即可。(3)冷凝管的作用;圖1蒸餾時起冷凝作用,圖2反應(yīng)發(fā)生器中起冷凝回流作用。(4)步驟及操作注意事項:(5)減壓蒸餾:減小壓強(qiáng),使液體沸點(diǎn)降低,防止(如雙氧水、硝酸等)受熱分解、揮發(fā)。6.灼燒(硫酸銅結(jié)晶水測定、干燥)(1)儀器:研缽、托盤天平、藥匙、酒精燈、三腳架、泥三角、坩堝、坩堝鉗、干燥器坩堝使用:必須用坩堝鉗夾取,不可用手拿;灼燒堿性物質(zhì)不可用瓷坩堝和石英坩堝;(2)如何從MgCl2·6H2O中得到無水MgCl2:在干燥的HCl氣流中加熱,干燥的HCl氣流中抑制了MgCl2的水解,且?guī)ё進(jìn)gCl2·6H2O受熱產(chǎn)生的水汽7.萃取與反萃取(1)萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的兩種溶劑里溶解度不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液里提取出來的方法叫萃取。分液:分液是把兩種不相混溶的液體進(jìn)行分離的操作。儀器:鐵架臺、鐵圈、燒杯、分液漏斗萃取劑選擇的原則兩種溶劑互不混溶;溶質(zhì)在兩種溶劑中的溶解度相差很大;溶質(zhì)和萃取劑不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。注意事項分液漏斗使用之前必須檢漏;放液時,打開分液漏斗上端塞子,或使塞上的凹槽與分液漏斗上的小孔對齊;使使內(nèi)外空氣相通,保證下層液體順利流下;下層液體從分液漏斗下口放出,上層液體從上口倒出;(2)反萃取:在溶劑萃取分離過程中,當(dāng)完成萃取操作后,為進(jìn)一步純化目標(biāo)產(chǎn)物或便于下一步分離操作的實(shí)施,往往需要將目標(biāo)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到水相。這種調(diào)節(jié)水相條件,將目標(biāo)產(chǎn)物從有機(jī)相轉(zhuǎn)入水相的萃取操作稱為反萃取,可看作是萃取的逆過程。舉一反三【變式3-1】鈰()的氧化物在半導(dǎo)體材料、高級顏料及汽車尾氣的凈化器方面有廣泛應(yīng)用。以氟碳鈰礦(含、BaO、SiO2等)為原料制備的工藝流程如圖:(1)實(shí)驗室進(jìn)行操作①所需的玻璃儀器有燒杯、。(2)“系列操作”包含下圖幾個過程:已知:不能溶于有機(jī)物;能溶于有機(jī)物TBP,且存在反應(yīng)?!盀V液”中加入有機(jī)物TBP后的分離方法是,【變式3-2】利用廢鎳電池的金屬電極芯(主要成分為Co、Ni,還含少量Fe、Al等)生產(chǎn)醋酸鈷晶體、硫酸鎳晶體的工藝流程如下已知:部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下表:沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Co(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2開始沉淀pH2.27.47.60.14.07.6完全沉淀pH3.28.99.21.15.29.2由“母液4”獲取NiSO4·7H2O的操作是、、過濾、洗滌。易錯點(diǎn)4不能正確書寫流程中陌生的反應(yīng)方程式易錯典題【例4】(2025?河北卷,16)鉻鹽產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、印染等領(lǐng)域。通過閉環(huán)生產(chǎn)工藝將鉻鐵礦轉(zhuǎn)化為重鉻酸鉀同時回收利用鉀資源,可實(shí)現(xiàn)綠色化學(xué)的目標(biāo)。過程如下:已知:鉻鐵礦主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、Al2O3、SiO2。(2)煅燒工序中Fe(CrO2)2反應(yīng)生成K2CrO4的化學(xué)方程式:。(6)補(bǔ)全還原、分離工序中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式?!惧e因分析】在中學(xué)化學(xué)工藝流程題中,陌生反應(yīng)方程式的書寫是學(xué)生普遍感到困難且易錯的環(huán)節(jié)。這類題目通常給出一個工業(yè)生產(chǎn)流程圖,其中包含一兩個未在教材中直接出現(xiàn)的化學(xué)反應(yīng),要求學(xué)生根據(jù)題給信息(如反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件、物質(zhì)狀態(tài)、元素守恒等)推斷并書寫正確的化學(xué)方程式。其易錯原因可系統(tǒng)歸納為以下幾點(diǎn):(1)?信息提取與整合能力不足?無法從題干中有效提取關(guān)鍵信息,如反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件(溫度、催化劑、pH)、物質(zhì)狀態(tài)(沉淀、氣體)、氧化還原關(guān)系等。(2)?氧化還原反應(yīng)分析能力薄弱?陌生反應(yīng)多為氧化還原反應(yīng)(如用H?O?氧化Fe2?、用ClO?氧化Mn2?),缺乏系統(tǒng)分析電子轉(zhuǎn)移的能力。(3)?忽視反應(yīng)環(huán)境與物質(zhì)存在形態(tài)?未考慮反應(yīng)體系的酸堿性、濃度、溫度等條件,寫出不符合實(shí)際的產(chǎn)物。(4)?化學(xué)式書寫與物質(zhì)識別錯誤?對題中出現(xiàn)的陌生化合物(如Na?S?O?、K?FeO?、MnO?·xH?O)無法正確書寫化學(xué)式或識別其性質(zhì)。(5)?配平方法不當(dāng),忽視守恒原則?只根據(jù)原子守恒配平,忽略電荷守恒或電子守恒。避錯攻略【方法總結(jié)】“信息型”氧化還原方程式的分析方法和思維模型【知識鏈接】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)前后元素化合價有無變化判斷反應(yīng)類型:(1)元素化合價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。舉一反三【變式4-1】(2025·海南卷,15)有色金屬冶煉廠煉銅窯爐的廢耐火磚極具回收價值。某廠產(chǎn)生的廢耐火磚中主要含MgO·Al2O375.0%、Cu12.0%,其資源化回收的一種工藝流程如圖所示。(2)“加壓氨浸”時銅轉(zhuǎn)化為配位離子,該過程的化學(xué)反應(yīng)方程式為?!咀兪?-2】(2025·四川卷,17)為了節(jié)約資源,減少重金屬對環(huán)境的污染,一研究小組對某有色金屬冶煉廠的高氯煙道灰(主要含有CuCl2、ZnCl2、CuO、ZnO、PbO、、SiO2等)進(jìn)行研究,設(shè)計如下工藝流程。實(shí)現(xiàn)了銅和鋅的分離回收。(4)“中和除雜”步驟,調(diào)控溶液左右,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為?!咀兪?-3】(2025·浙江省1月選考,17)磷是生命活動中不可或缺的元素。請回答:(4)興趣小組對某磷灰石[主要成分為Ca5(PO4)3OH、Ca5(PO4)3F、Ca5(PO4)3Cl和少量SiO2]進(jìn)行探究,設(shè)計了兩種制備H3PO4的方法:Ⅰ.用稍過量的濃H2SO4與磷灰石反應(yīng),得到H3PO4溶液、少量SiF4氣體、渣(主要成分為CaSO4。Ⅱ.將磷灰石脫水、還原,得到的白磷(P4)燃燒后與水反應(yīng)制得H3PO4溶液。方法Ⅱ中,脫水得到的Ca10(PO4)6O(足量)與炭(C)、SiO2高溫下反應(yīng),生成白磷(P4)和另一種可燃性氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是。易錯點(diǎn)5不能利用熱重曲線進(jìn)行計算易錯典題【例5】(2026·上海楊浦高三聯(lián)考)(6)將Pr2(CO3)3·8H2O置于空氣中灼燒,測得剩余固體質(zhì)量與起始固體質(zhì)量的比值隨溫度變化的曲線如圖所示。制備Pr6O11最適宜的溫度為___________。A.280℃B.560℃C.755℃D.1200℃【錯因分析】中學(xué)化學(xué)中利用熱重曲線計算結(jié)晶水或物質(zhì)含量時,易錯點(diǎn)主要集中在以下方面:(1)?數(shù)據(jù)讀取不準(zhǔn)確?:熱重曲線縱坐標(biāo)通常為質(zhì)量百分比,需注意是否已歸一化。若直接讀取質(zhì)量值而未換算,會導(dǎo)致結(jié)果偏差。(2)?失重階段判斷錯誤?:多階段失重時,需明確各階段對應(yīng)溫度范圍及失重原因(如脫水、分解)?;煜A段會錯誤分配失重質(zhì)量。(3)?結(jié)晶水?dāng)?shù)目計算失誤?:根據(jù)失重比例計算結(jié)晶水?dāng)?shù)目時,需用公式:n(結(jié)晶水)=(失重質(zhì)量/原樣品質(zhì)量)×(摩爾質(zhì)量/18)。單位換算或比例關(guān)系錯誤是常見失分點(diǎn)。(4)?忽略雜質(zhì)影響?:若樣品含不反應(yīng)雜質(zhì),需用總失重減去雜質(zhì)質(zhì)量后再計算。未扣除會導(dǎo)致結(jié)果偏高。(5)?方程式書寫不規(guī)范?:熱分解反應(yīng)方程式需配平并標(biāo)注狀態(tài),如FeSO?·7H?O→FeSO?+7H?O↑。未配平或漏標(biāo)狀態(tài)會扣分。避錯攻略【方法總結(jié)】金屬化合物的熱重分析研究對象一般為各種金屬含氧酸鹽、金屬氫氧化物、金屬氧化物的熱分解過程,一般為先失水、再分解、后氧化。熱重曲線解題思維建?!喳}類或堿受熱減重為例計算推導(dǎo)核心減重全程金屬原子的物質(zhì)的量不變計算步驟①先計算化合物中的m(金屬)、m(H2O),用于判斷脫水過程在哪一溫度(階段)結(jié)束。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,則金屬元素或低價非金屬元素價態(tài)可因氧化而升高。識圖。識圖的關(guān)鍵是三看:一看軸即橫、縱坐標(biāo)所表示的化學(xué)含義(自變量x軸和函數(shù)y軸表示的意義),尋找x、y軸之間的關(guān)系,因為這是理解題意和進(jìn)行正確思維的前提;二看點(diǎn)即曲線中的特殊點(diǎn)(頂點(diǎn)、始點(diǎn)、終點(diǎn)、拐點(diǎn)、交叉點(diǎn));三看線即曲線的走勢(變化趨勢是上升、下降、波動、正態(tài)、偏態(tài)等變化)。②析圖。分析圖中為什么會出現(xiàn)這些特殊點(diǎn),曲線為什么有這樣的變化趨勢和走向,分析曲線變化的因果關(guān)系,通過聯(lián)想,把課本內(nèi)的有關(guān)化學(xué)概念、原理、規(guī)律等與圖像曲線中的圖形與相關(guān)點(diǎn)建立聯(lián)系。③用圖。將相關(guān)的化學(xué)知識與圖像曲線緊密結(jié)合,在頭腦中構(gòu)建新的曲線——知識體系,然后運(yùn)用新的曲線——知識體系揭示問題的實(shí)質(zhì),解決實(shí)際問題?!局R鏈接】熱重分析法指程序控制溫度和一定氣氛條件下,測量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種熱分析方法熱重曲線由熱重分析記錄的質(zhì)量變化對溫度的關(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)實(shí)例:固體物質(zhì)A熱分解反應(yīng):A(固體)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(Δ),\s\do4(→))),\s\do6())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)到最大值時的終止溫度,若試樣初始質(zhì)量為m0,失重后試樣質(zhì)量為m1,則失重百分?jǐn)?shù)為EQ\f((m0-m1),m0)×100%。熱重分析的解題流程①設(shè)晶體為1mol。②失重一般是先失水,再失非金屬氧化物。③計算每步的m(剩余),固體殘留率=EQ\f(m(剩余),m(1mol晶體質(zhì)量))×100%。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。舉一反三【變式5-1】工業(yè)上可用紅土鎳礦(主賈成分為NiO、FeO、Fe2O3)制備鎳并回收副產(chǎn)物黃銨鐵礬[化學(xué)式可表示為(NH4)xFey(SO4)z(OH)w,摩爾質(zhì)量為480g·mol-1]的上藝流程如下。(6)MinRistic等曾對黃銨鐵礬進(jìn)行熱分解實(shí)驗。其結(jié)果可用下圖熱重曲線表示(已知:黃銨鐵礬在300℃前分解釋放的物質(zhì)為H2O,300-575℃之間只有NH3和H2O放出,此時殘留固體只存在Fe、O、S三種元素,670℃以上得到的是純凈的紅棕色粉末)。根據(jù)以上實(shí)驗及圖中數(shù)據(jù)確定黃銨鐵礬的化學(xué)式為?!咀兪?-2】海水中蘊(yùn)含著豐富的資源,氯堿工業(yè)、海水提鎂、海水提溴為人類提供了大量的工業(yè)原料。海水中提取鎂的傳統(tǒng)工藝如下圖所示:某實(shí)驗小組對進(jìn)行熱重曲線分析:分析時固體產(chǎn)物的化學(xué)式為。寫出從加熱到時生成固體產(chǎn)物(一種含鎂的堿式鹽)的化學(xué)方程式。易錯點(diǎn)6不能靈活應(yīng)用Ksp于工藝流程題中易錯典題【例6】(2025?廣東卷,18)我國是金屬材料生產(chǎn)大國,綠色生產(chǎn)是必由之路。一種從多金屬精礦中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型綠色冶鐵方法的工藝如下。已知:多金屬精礦中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。氫氧化物Fe(OH)3Al(OH)3NiKsp(298K)(3)“沉鋁”時,pH最高可調(diào)至(溶液體積變化可忽略)。已知:“濾液1”中c(Cu2+)=0.022mol·L-1,c(Ni2+)=0.042mol·L-1?!惧e因分析】中學(xué)化學(xué)工藝流程題中應(yīng)用Ksp計算的易錯點(diǎn)主要集中在以下三方面:(1)Ksp與溶解度的關(guān)系誤區(qū)常見錯誤認(rèn)為"Ksp越大,溶解度越大"。實(shí)際上,溶解度還受溶質(zhì)摩爾質(zhì)量和化合物組成類型影響。例如AgCl(Ksp=1.8×10?1?)和Ag?CrO?(Ksp=1.1×10?12)的Ksp相近,但溶解度差異顯著。在工藝流程題中,若忽略物質(zhì)類型直接比較Ksp會導(dǎo)致沉淀順序判斷錯誤。(2)沉淀轉(zhuǎn)化條件誤判錯誤認(rèn)為"Ksp大的沉淀能轉(zhuǎn)化為Ksp小的沉淀"。實(shí)際轉(zhuǎn)化需滿足:Qc>Ksp(目標(biāo)沉淀)且Qc<Ksp(原沉淀)。例如在除雜工序中,若[Ca2?]和[Mg2?]濃度接近,根據(jù)Ksp(MgF?)<Ksp(CaF?),應(yīng)先生成MgF?沉淀而非CaF?。這與"加氨量過小或過大導(dǎo)致pH偏離標(biāo)準(zhǔn)"的工藝控制原理類似,都需精確計算離子濃度。(3)計算過程疏漏單位不統(tǒng)一?:Ksp常用mol/L,而溶解度常用g/100mL,需換算忽略離子強(qiáng)度?:高中階段常忽略離子強(qiáng)度對活度系數(shù)的影響多平衡干擾?:如同時存在水解平衡、絡(luò)合平衡時,簡單Ksp計算會失真。這與水處理中"調(diào)節(jié)加氨量"的復(fù)雜平衡調(diào)控有相似之處,都需考慮多重化學(xué)平衡的相互作用。避錯攻略【方法總結(jié)】在化學(xué)工藝流程題中,Ksp(溶度積常數(shù))的應(yīng)用是核心考點(diǎn)之一,主要用于判斷沉淀的生成、溶解及轉(zhuǎn)化方向。以下是其具體應(yīng)用場景:(1)判斷沉淀生成與溶解?:通過比較離子濃度冪的乘積Qc與Ksp的大小,可判斷沉淀是否生成或溶解。當(dāng)Qc>Ksp時,會生成沉淀;Qc<Ksp時,沉淀會溶解;Qc=Ksp時,達(dá)到溶解平衡狀態(tài)。(2)控制沉淀分離?:通過調(diào)節(jié)溶液pH或加入沉淀劑,使特定離子沉淀完全,從而實(shí)現(xiàn)分離。例如,在除鐵工序中,需控制pH范圍使Fe3?沉淀而其他離子不沉淀。(3)沉淀轉(zhuǎn)化?:利用Ksp差異實(shí)現(xiàn)沉淀轉(zhuǎn)化。例如,BaSO?可轉(zhuǎn)化為BaCO?,通過加入Na?CO?使[CO?2?]足夠大,滿足Qc(BaCO?)>Ksp(BaCO?)。計算離子濃度?:已知Ksp可計算特定離子濃度。例如,在沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)中,已知[SO?2?]可計算[Cl?]?!局R鏈接】1.化工流程中Ksp有關(guān)計算的常考角度舉一反三【變式6-1】(2025?云南卷,15)從褐鐵礦型金-銀礦(含Au、Ag、、MnO2、CuO、SiO2等)中提取Au、Ag,并回收其它有價金屬的一種工藝如下:已知:①金-銀礦中Cu、Mn元素的含量分別為0.19%、2.35%。②25℃時,Mn的Ksp為1.9×10-13。(6)25℃“沉鐵”后,調(diào)節(jié)“濾液4”的pH至8.0,無Mn析出,則c(Mn2+)mol·L-1?!咀兪?-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。現(xiàn)用5L一定濃度的Na2CO3溶液將其全部轉(zhuǎn)化為MnCO3,需Na2CO3溶液的濃度至少為_______mol·L-1(用含a的表達(dá)式表示)。已知:Ksp(MnCO3)=1.1×10-11,Ksp[Mn(OH)2]=1.1×10-13。易錯點(diǎn)7未掌握有關(guān)物質(zhì)的純度、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)品的產(chǎn)率的計算方法易錯典題【例7】XX15.(2025·海南卷,15)有色金屬冶煉廠煉銅窯爐的廢耐火磚極具回收價值。某廠產(chǎn)生的廢耐火磚中主要含MgO·Al2O375.0%、Cu12.0%,其資源化回收的一種工藝流程如圖所示。(4)某批次試驗,廢磚投料20.0kg,產(chǎn)出CuO2.70kg,則Cu的回收率為?!惧e因分析】中學(xué)化學(xué)工藝流程題中,純度、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率的計算是易錯重災(zāi)區(qū),主要源于概念混淆、操作疏忽和思維定式。主要表現(xiàn):(1)概念辨析不清純度與產(chǎn)率?:純度指目標(biāo)物質(zhì)在產(chǎn)物中的質(zhì)量占比,而產(chǎn)率是實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值。學(xué)生常將兩者混為一談,導(dǎo)致計算方向錯誤。轉(zhuǎn)化率與產(chǎn)率?:轉(zhuǎn)化率針對反應(yīng)物(消耗比例),產(chǎn)率針對生成物(實(shí)際獲取比例)。題目若未明確要求,易誤用公式。(2)操作細(xì)節(jié)遺漏未干燥或未完全反應(yīng)?:如濾液未完全蒸發(fā)或產(chǎn)物未干燥即稱量,導(dǎo)致質(zhì)量偏大(產(chǎn)率虛高)。操作損耗?:過濾、轉(zhuǎn)移時液體濺出或殘留,使實(shí)際產(chǎn)量減少(產(chǎn)率偏低)。(3)思維定式干擾忽略副反應(yīng)?:復(fù)雜流程中副反應(yīng)會消耗原料,降低理論產(chǎn)量,但學(xué)生可能按單一反應(yīng)計算。單位未統(tǒng)一?:質(zhì)量與物質(zhì)的量單位混用,或未換算至標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(如氣體體積)。避錯攻略【方法總結(jié)】(1)強(qiáng)化概念理解?核心概念辨析?:明確純度、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率的定義與公式差異,避免混淆。例如,純度是目標(biāo)物質(zhì)在產(chǎn)物中的質(zhì)量占比,產(chǎn)率是實(shí)際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的比值。?反應(yīng)原理應(yīng)用?:掌握氧化還原、化學(xué)平衡等原理,分析條件對計算的影響(如溫度對產(chǎn)率的影響)。(2)規(guī)范操作步驟?關(guān)鍵操作細(xì)節(jié)?:如過濾、洗滌、干燥等步驟的規(guī)范操作,避免因操作失誤導(dǎo)致計算誤差。?誤差分析?:總結(jié)常見誤差來源(如未完全反應(yīng)、稱量誤差),針對性改進(jìn)。【知識鏈接】化工流程題中涉及的計算主要有:樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或純度的計算,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)量的計算。計算公式:(1)n=eq\f(m,M),n=eq\f(V,Vm),n=cV(aq)(2)eq\a\vs4\al(\o(\s\up11(物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)),\s\do4(或純度)))=eq\f(該物質(zhì)的質(zhì)量,混合物的總質(zhì)量)×100%(3)產(chǎn)品產(chǎn)率=eq\f(產(chǎn)品實(shí)際產(chǎn)量,產(chǎn)品理論產(chǎn)量)×100%(4)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%舉一反三【變式7-1】(2025·重慶卷,15)硒(Se)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和生物醫(yī)藥等領(lǐng)域,一種利用H2Se熱解制備高純硒的流程如下:(4)Se的含量可根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS/T226.12-2009進(jìn)行測定,測定過程中Se的化合價變化如下:稱取粗硒樣品0.1000g,經(jīng)過程①將其溶解轉(zhuǎn)化為弱酸H2SeO3,并消除測定過程中的干擾。在酸性介質(zhì)中,先加入0.1000mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00mL,在加入少量KI和淀粉溶液,繼續(xù)用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)色消失為中點(diǎn)(原理為I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI),又消耗8.00mL。過程②中Se(IV)與Na2S2O3反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為1:4,且反應(yīng)最快。過程③的離子方程式為_______。該樣品中Se的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______?!咀兪?-2】(2023?海南卷,15)鈹?shù)难趸飶V泛應(yīng)用于原子能、航天、電子、陶瓷等領(lǐng)域,是重要的戰(zhàn)略物資。利用綠柱石(主要化學(xué)成分為(Be3Al2Si6O18,還含有一定量的FeO和Fe2O3)生產(chǎn)BeO的一種工藝流程如下。(5)沉鈹時,將pH從8.0提高到8.5,則鈹?shù)膿p失降低至原來的_______%。精選10-15道高質(zhì)量的高考真題、最新大市模考題。1.(2023·全國甲卷)BaTiO3是一種壓電材料。以BaSO4為原料,采用下列路線可制備粉狀BaTiO3?!氨簾辈襟E中碳粉的主要作用是_______。2.(2025·上海市長島中學(xué)高三期中考試)磷酸鐵(FePO4)可用來制備鋰離子電池的電極材料,工業(yè)上以硫鐵礦(主要成分是FeS2,含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)為原料,制備磷酸亞鐵鋰(LiFePO4),流程如下圖所示:(1)“焙燒”前需將硫鐵礦粉碎,目的是。(2)下列物質(zhì)適合做“氧化”過程的氧化劑的是_________。A.過氧化氫B.高錳酸鉀C.硝酸D.次氯酸3.(2026·上海楊浦高三聯(lián)考)鐠(Pr)是一種重要的稀土元素,采用如圖工藝流程可由孿生礦(主要含ZnS、FeS、、等)制備。(7)將Pr6O11固體加到30%H2O2酸性溶液中產(chǎn)生大量氣泡,反應(yīng)后鐠元素僅以Pr3+的形式存在,該反應(yīng)的離子方程式為。4.濕法煉鋅產(chǎn)生的銅鎘渣主要含鋅、鎘(Cd)、銅、鐵、鈷(Co)等金屬單質(zhì)。利用銅鎘渣可生產(chǎn)Cu、Cd及ZnSO4·7H2O等,其生產(chǎn)流程如圖:如表是部分金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為0.1mol·L-1計算)氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cd(OH)2Zn(OH)2開始沉淀的pH1.97.07.25.4沉淀完全的pH3.29.09.58.2提高銅鎘渣的“浸出”速率的措施有________________________________(寫出1條即可)5.(2025·上海市上海中學(xué)東校高三階段性素質(zhì)評估)用含少量鐵的氧化銅制取氯化銅晶體(CuCl2·xH2O)。有如下操作:pHFe(OH)3Fe(OH)32開始沉淀2.75.48.1沉淀完全3.76.99.6(3)“過濾”步驟中,試劑B的作用是__________。A.提高溶液的pHB.降低溶液的pHC.使Fe3+完全沉淀D.使Cu2+完全沉淀(4)“過濾”步驟,為提高產(chǎn)品純度并減少原料損耗,應(yīng)將溶液范圍控制在。___________________。(5)“過濾”步驟,要得到較純的產(chǎn)品,試劑B可選用___________。A.NaOHB.FeOC.CuOD.Fe2O3(6)從濾液中得到晶體的步驟:→冷卻結(jié)晶→過濾→→低溫烘干。6.電鍍在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用,某電鍍廠生產(chǎn)的廢水經(jīng)預(yù)處理后含有和少量的Cu2+、Ni2+,能夠采用如圖流程進(jìn)行逐一分離,實(shí)現(xiàn)資源再利用。已知:Ksp(CuS)=6.3×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19若廢水中還含有Cd2+,pH=4時Cd2+的濃度為mol·L-1,用該結(jié)果說明Cd2+影響上述流程進(jìn)行分離的原因是(設(shè)H2S平衡濃度為1.0×10-6mol·L-1。已知:H2S的K1=1.0×10-7,K2=7.0×10-15,Ksp(CdS)=7.0×10-27)7.根據(jù)圖示信息書寫方程式。(1)NaN3是一種易溶于水(NaN3=Na++)的白色固體,可用于有機(jī)合成和汽車安全氣囊的產(chǎn)氣等。鈉法(液氨法)制備NaN3的工藝流程如下:①反應(yīng)I的化學(xué)方程式為_______。②銷毀NaN3可用NaClO溶液,該銷毀反應(yīng)的離子方程式為_______(N3-被氧化為N2)。(2)利用鈷渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制備鈷氧化物的工藝流程如下:Co(OH)3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為_______。8.(2025·上海市長島中學(xué)高三期中考試)磷酸鐵(FePO4)可用來制備鋰離子電池的電極材料,工業(yè)上以硫鐵礦(主要成分是FeS2,含少量Al2O3、SiO2和Fe3O4)為原料,制備磷酸亞鐵鋰(LiFePO4),流程如下圖所示:(5)已知:。。若濾液1中含、,為了使完全沉淀(即離子濃度)且Fe2+不沉淀,應(yīng)控制的范圍為。9.(2025·福建卷,11)從煉油廠焙燒炭渣(主要含炭、MoO3和V2O5,以及少量NiO、CaO)中提取鉬的工藝流程如下:已知:VOSO4和(MoO)2(SO4)3均易溶于水;草酸(H2C2O4)在水中溶解度見下表。溫度℃20406080溶解度(g/100g)9.521.544.384.5(1)“酸浸”中鉬和釩分別轉(zhuǎn)化為MoO3+和VO2+。100℃下各元素浸出率與草酸濃度的關(guān)系如圖。①最佳草酸濃度為mol·L-1。②VO2+中釩的價電子排布式為。③生成(MoO)2(C2O4)3的化學(xué)方程式為。(2)“酸轉(zhuǎn)化”中加濃硫酸后,過濾前的操作為;“濾渣2”為(填名稱)。(3)“沉鉬”中,HMT(結(jié)構(gòu)如圖)在溶液中轉(zhuǎn)變?yōu)?HMT-H)+,一個(HMT-H)+有個可形成氫鍵的位點(diǎn);沉淀為[Mo(OH)3]4(HMT-H)2SO4。(4)“堿浸轉(zhuǎn)化”中,[Mo(OH)3]4(HMT-H)2SO4在堿作用下分解出MoO(OH)3,后者轉(zhuǎn)化為CaMoO4的化學(xué)方程式為;“濾液2”中可循環(huán)利用的物質(zhì)為。(5)關(guān)于該工藝流程,下列說法錯誤的是。(填標(biāo)號)a.“氣體1”為COb.“濾渣1”主要含炭、NiO和CaC2O4c.“濾液1”含H2C2O4d.CaMoO4粗產(chǎn)品含CaSO410.(2025·廣西卷,16)回收實(shí)驗室廢棄物可實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。從AgI催化劑廢料(含Ag2O雜質(zhì))中回收Ag和I2的流程如下。已知:IO-在堿性條件下易歧化成I-和IO3-回答下列問題:(1)“溶解1”濃氨水不能溶解AgI的原因是?!盀V液1”中的主要陽離子有(填化學(xué)式)。(2)“反應(yīng)1”生成ICl的化學(xué)方程式為。(3)“試劑X”可選用(填標(biāo)號)。a.葡萄糖b.Alc.Na2O2d.H2SO4(4)“調(diào)”至弱酸性的主要目的是(用離子方程式表示)。(5)若“濾液3”中含有0.3molIO3-,“反應(yīng)3”至少需加入Na2S2O4的物質(zhì)的量為。(6)將得到的I2進(jìn)一步純化,可采用的方法是。不考慮操作和反應(yīng)損失,該流程回收Ag的量低于預(yù)期,主要原因是。11.(2025·全國新課標(biāo)卷,9)我國的蛇紋石資源十分豐富,它的主要成分是Mg2Si2O5(OH)4,伴生有少量Ni、Fe、Al等元素。利用蛇紋石轉(zhuǎn)化與綠礬分解的耦合回收并礦化固定二氧化碳的實(shí)驗流程如圖所示。已知:Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2Ni(OH)2Ksp回答下列問題:(1)綠礬(FeSO4·7H2O)在高溫下分解,得到紅棕色固體和氣體產(chǎn)物,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)經(jīng)“焙燒①”“水浸”,過濾分離后,濾液中金屬離子的濃度(mol·L-1)分別為:Ni2+0.005、0.150、Mg2+0.430、Al3+0.010。濾渣①的主要成分是、。(3)加入NaOH“調(diào)pH=6”,過濾后,濾渣②是、,濾液中Al3+的濃度為mol·L-1。(4)“焙燒②”后得到NiO。NiO晶胞如圖所示,晶胞中含有Ni2+的個數(shù)為。(5)調(diào)節(jié)“沉鎳”后的溶液為堿性,“礦化”反應(yīng)的離子方程式為。(6)1.0kg蛇紋石“礦化”固定CO2,得到0.466kgMg5(CO3)4(OH)2·4H2O,相當(dāng)于固定CO2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。12.(2025·湖南卷,16)一種從深海多金屬結(jié)核[主要含MnO2、FeO(OH)、SiO2,有少量的Co2O3、Al2O3、NiO、CuO]中分離獲得金屬資源和電池級鎳鉆錳混合溶液(NiSO4、CoSO4、MnSO4)的工藝流程如下:已知:①金屬氫氧化物膠體具有吸附性,可吸附金屬陽離子。②常溫下,溶液中金屬離子(假定濃度均為0.1mol·L-1)開始沉淀和完全沉淀(c×10-5mol·L-1)的pH:

Al3+Cu2+Ni2+Co2+Mn2+開始沉淀的pH1.93.34.76.97.48.1完全沉淀的pH3.24.66.78.99.410.1回答下列問題:(1)基態(tài)Ni的價層電子排布式為_______。(2)“酸浸還原”時,“濾渣”的主要成分是_______(寫化學(xué)式);SO2還原Co2O3的化學(xué)方程式為_______。(3)“沉鐵”時,轉(zhuǎn)化為的離子方程式為_______,加熱至200℃的主要原因是_______。(4)“沉鋁”時,未產(chǎn)生沉淀,該溶液中c(+)不超過_______mol·L-1。(5)“第二次萃取”時,_______、_______(填離子符號)與混合萃取劑形成的配合物(其結(jié)構(gòu)如圖所示,M表示金屬元素)更穩(wěn)定,這些配合物中氮原子的雜化類型為_______。13.(2025?河南卷,15)一種從預(yù)處理得到的貴金屬合金粉[主要成分為Fe、Rh(銠)、Pt,含有少量SiO]中盡可能回收銠的工藝流程如下:回答下列問題:(1)“酸溶1”的目的是。(2)已知“酸溶2”中Rh轉(zhuǎn)化為H3[RhCl6],則生成該物質(zhì)的化學(xué)方程式為;“濾渣”的主要成分是(填化學(xué)式)。(3)“沉銠”中得到的沉淀經(jīng)“灼燒”后分解成銠單質(zhì),但夾雜少量Rh2O3和RhCl3,則“高溫還原”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(4)若“活化還原”在室溫下進(jìn)行,SnCl2初始濃度為1.0×10-4mol·L-1,為避免生成Sn(OH)2沉淀,溶液適宜的pH為(填標(biāo)號)[已知Sn(OH)2的Ksp=5.5×10-28]。A.2.0B.4.0C.6.0(5)“活化還原”中,SnCl2必須過量,其與Rh(III)反應(yīng)可生成[Rh(SnCl3)5]4-,提升了Rh的還原速率,該配離子中Rh的化合價為;反應(yīng)中同時生成[SnCl6]2-,Rh(III)以[RhCl6]3--計,則理論上SnCl2和Rh(III)反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為。(6)“酸溶3”的目的是。14.(2026·江蘇連云港高三期中)以廢釩催化劑(主要含有V2O5、CaO、Fe2O3、Al2O3和SiO2等)為原料制備V2O5的流程如下圖所示:已知:pH>9.6時Al元素在溶液中主要以[Al(OH)4]-形式存在。下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0mol·L-1計算)。金屬離子Al3+Fe3+Fe2+開始沉淀的pH3.72.27.5沉淀完全的pH4.73.89.5(1)酸浸還原。將廢釩催化劑粉碎后,加入H2SO4和Na2SO3浸取,過濾。①浸取時,先向廢釩催化劑中加入Na2SO3后緩慢滴加H2SO4,這樣操作的主要原因是。②浸取后的溶液中有VO2+、SO42-、Fe2+、Fe3+和Al3+等離子,V2O5轉(zhuǎn)化為VOSO4的化學(xué)方程式為。(2)除雜。向酸浸還原后所得濾液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液的pH至8.0,過濾得到含有VO2的濾渣。所得濾渣中加入NaOH溶液,再通入O2,調(diào)節(jié)溶液pH大于13,充分反應(yīng)后過濾,向濾液中加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH至8.5后過濾,得到NaVO3溶液和濾渣X。①堿性條件下,VO2和O2反應(yīng)生成VO3-的離子方程式為。②濾渣X的主要成分是(填化學(xué)式)。(3)沉釩。向所得NaVO3溶液中加入一定量NH4Cl固體,充分反應(yīng)后得到NH4VO3沉淀。沉釩率(沉淀中釩的質(zhì)量與原料中釩的總質(zhì)量之比)隨溫度的變化如圖-1所示。①溫度高于80℃,沉釩率隨溫度升高而減小的可能原因有。②反應(yīng)過程中加入一定量的醇類溶劑可以提高沉釩率,原理是。(4)制備V2O5。將一定質(zhì)量的NH4VO3在空氣中煅燒至恒重時,固體殘留率隨溫度的變化如圖-2所示。A點(diǎn)產(chǎn)物可表示為aV2O5·bNH3·cH2O,則其中a:b:c的比值為。15.(2026·山東臨沂高三期中)鐵紅(Fe2O3)是一種無機(jī)顏料,用于油漆、橡膠、建筑等的著色,用途廣泛。用蛇紋石提鎂后的廢渣(主要成分為Fe2O3及Al2O3、Cr2O3、CoO、NiCO3、PbCO3、SiO2等雜質(zhì))為原料制備鐵紅,工藝流程如圖。已知:相關(guān)金屬元素的氫氧化物沉淀的如表金屬氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Pb(OH)2Cr(OH)3開始沉淀的2.37.53.57.24.0完全沉淀的3.29.54.69.16.7回答下列問題:(1)“浸渣”的主要成分為。(2)“還原”反應(yīng)的離子方程式為。(3)“調(diào)”的范圍為。(4)“濾液2”中主要的金屬陽離子為?!俺凌F”反應(yīng)的離子方程式為。(5)“煅燒”反應(yīng)的化學(xué)方程式為。16.(2026·四川成都期中)廢舊鋰離子電池材料含LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2以及鋁片、石墨粉以及導(dǎo)電聚合物等。某小組設(shè)計實(shí)驗方案回收金屬,流程如下:回答下列問題:(1)初步處理時要將電池完全放電,從安全角度是為了;為了加快反應(yīng)速率,堿浸前還應(yīng)進(jìn)行的處理是。(2)含鋁廢液中的主要陰離子是。(3)步驟②中H2O2將高價金屬還原,寫出LiCoO2參與反應(yīng)的離子方程式。(4)S2O82-的結(jié)構(gòu)式為,判斷S元素的化合價為,其在酸性條件下具有極強(qiáng)的氧化性,由此推測流程中用氨水調(diào)pH為5~6的原因可能是。(5)若溶液中離子濃度小于1.0×10-5mol·L-1,可視為沉淀完全,則Ni2+恰好完全沉淀時溶液的pH為。()(6)Li2CO3在不同溫度下的溶解度數(shù)據(jù)如下表:溫度/℃01020253040506080100溶解度/g1.541.431.331.291.251.171.081.010.850.72由濾液C反應(yīng)得到Li2CO3粗品,可以采用洗滌除去雜質(zhì)。17.(2026·寧夏銀川高三聯(lián)考)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(c≤1.0×10-5mol·L-1)時的pHFe3+Fe2+Co3+Co2+Zn2+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”時提高浸出率的措施是(任寫一條)。(2)“過濾1”后的溶液中加入MnO2的作用是(用離子方程式表示)。(3)加入A物質(zhì)調(diào)節(jié)溶液pH=4,A物質(zhì)可以是(填序號)。A.KOH

B.ZnO

C.Fe2O3(4)過濾所需的玻璃儀器有燒杯、漏斗、,濾渣2的主要成分是(寫化學(xué)式)。(5)“除鈷液”中主要的鹽有(寫化學(xué)式)。(6)CoC2O4·2H2O[M=183g/mol]晶體在空氣中受熱的質(zhì)量變化曲線如圖,B點(diǎn)剩余固體的成分是(填化學(xué)式)。18.(2026·黑龍江高三期中)工業(yè)上常利用鈦鐵礦(主要成分為FeO和TiO2,還含有CaO、MgO、Al2O3等)制備金屬鈦,工藝流程如圖所示。已知:金屬鈦性質(zhì)穩(wěn)定,不溶于稀鹽酸、稀硫酸。(1)基態(tài)Ti原子中有個未成對電子。(2)“分離”操作前對“還原”得到的固體進(jìn)行粉碎,目的是。(3)已知部分金屬及氯化物的熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)如表所示:物質(zhì)TiCl4FeCl3CaCl2AlCl3MgCl2熔點(diǎn)-25℃306℃782℃194°C712℃沸點(diǎn)136.4℃315°C1600°C181C1412°C①AlCl3的熔沸點(diǎn)與MgCl2相差較大的原因是。②為使“還原”反應(yīng)中的副反應(yīng)減少,“操作I”是。(4)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(l)+O2(g)ΔH,該反應(yīng)極難進(jìn)行,從化學(xué)平衡的角度解釋“氯化”時需向反應(yīng)體系中加入焦炭的原因是。(5)已知物質(zhì)A的焰色試驗為黃色,寫出電解物質(zhì)時反應(yīng)的化學(xué)方程式:。(6)鈦原子(Ti)在一定條件下和碳原子可形成氣態(tài)團(tuán)簇分子,分子模型如圖所示(白球表示鈦原子,黑球表示碳原子),其化學(xué)式為。(7)19.(2026·海南一模)以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,含有少量SiO2)為主要原料制取Ti和水處理劑聚合硫酸鐵{}的工藝流程如圖所示。已知:Ⅰ、“酸浸i”所得濾液中陽離子主要有TiO2+、Fe2+、Fe3+、H+。Ⅱ、常溫下,,通常認(rèn)為溶液中離子濃度小于或等于10-5mol·L-1時沉淀完全。回答下列問題:(1)提高“酸浸i”時的浸出速率除了磨細(xì)外,還可以采取的措施有(列舉2條)。(2)FeTiO3溶于硫酸反應(yīng)的離子方程式為。(3)“沉鈦”步驟中鐵元素發(fā)生的離子反應(yīng)有、Fe+2H+==Fe2++H2↑。(4)“氧化”步驟實(shí)際消耗的H2O2和被氧化的Fe2+的物質(zhì)的量的比值(填標(biāo)號)。a.

b.

c.

d.無法判斷(5)常溫下,“沉鈦”步驟中為使TiO2+完全沉淀,溶液的(填數(shù)字)。20.(2026·湖北孝感·月考)我國是金屬材料生產(chǎn)大國,綠色生產(chǎn)是必由之路。一種從多金屬精礦中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型綠色冶鐵方法的工藝如下。已知:多金屬精礦中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。氫氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Cu(OH)2Ni(OH)2(1)Fe位于元素周期表中區(qū);基態(tài)Ni2+的價電子排布式為。(2)“高壓加熱”時,生成Fe2O3的離子方程式為。(3)“沉鋁”時,pH最高可調(diào)至(溶液體積變化可忽略)。已知:“濾液1”中,。(4)“選擇萃取”中,鎳形成如圖的配合物。鎳易進(jìn)入有機(jī)相的原因有___________。A.鎳與N、O形成配位鍵 B.配位時被還原C.配合物與水能形成分子間氫鍵 D.烷基鏈具有疏水性(5)“700℃加熱”步驟中,混合氣體中僅加少量H2,但借助工業(yè)合成氨的逆反應(yīng),可使Fe不斷生成。該步驟發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH3N2+3H2和。(6)NixCuyNz晶體的立方晶胞中原子所處位置如圖。已知:同種位置原子相同,相鄰原子間的最近距離之比,則x∶y∶z=;晶體中與Cu原子最近且等距離的原子的數(shù)目為。21.(2026·江蘇無錫高三期中)利用磷鐵渣(含F(xiàn)eP、Fe2P,雜質(zhì)忽略不計)制備FePO4的流程如下:(1)將磷鐵渣在空氣中煅燒,生成Fe3O4、Fe2O3和P2O5。若生成Fe3O4、Fe2O3和P2O5的物質(zhì)的量之比為1:1:2,則反應(yīng)的FeP和Fe2P物質(zhì)的量之比為。將煅燒所得燒渣用硫酸浸出。控制其他條件一定,測得燒渣的浸出率和浸出液中鐵元素濃度與液、固比的關(guān)系如圖所示。已知:常溫下;燒渣的浸出率,液固比。(2)研究表明酸浸初始階段溶液的pH迅速上升,其原因是。(3)當(dāng)液固比大于20mL·gˉ1gLˉ1,所得浸出液中鐵元素濃度降低的原因是。(4)調(diào)鐵、磷比前須先測定溶液中的鐵、磷濃度。測定過程如下:量取10.00mL浸取液,加水稀釋成100.00mL。量取25.00mL稀釋液于錐形瓶中,先將全部轉(zhuǎn)化為,加入指示劑,用的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,滴定到達(dá)終點(diǎn)時,消耗K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00mL。另量取25.00mL稀釋液,加入足量喹鉬啉酮試劑,充分振蕩、過濾、干燥,得到磷鉬酸喹啉沉淀,摩爾質(zhì)量為7.956g。計算浸取液中Fe、P的物質(zhì)的量之比,寫出計算過程。(5)已知其他條件一定時,制備FePO4時Fe元素的有效轉(zhuǎn)化率與溶液pH的關(guān)系如圖所示。鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6]}和產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,用于檢測亞鐵離子。請補(bǔ)充完整制備FePO4的實(shí)驗方案:取100mL酸浸液,,干燥,得到FePO4。實(shí)驗須遵循節(jié)約試劑用量的原則,實(shí)驗必須使用的試劑:10%H2O2,1.0mol·L-1H3PO4,1.0mol·L-1Na3PO4,1.0mol·L-1鹽酸,1.0mol·L-1BaCl2。22.(2026·廣西南寧·模擬預(yù)測)五氧化二釩是廣泛用于冶金、化工等行業(yè)的催化劑。在化工生產(chǎn)中,以富釩爐渣(其中的釩以形式存在,還有少量的等)為原料制備的工藝流程如下:已知:“酸浸”后,轉(zhuǎn)變成;“沉釩”時,生成沉淀,且需控制溶液的。(1)為提高“酸浸”時的浸出率,除了采用適當(dāng)升溫和增大酸的濃度外,還可以采用(寫一種方法)。(2)“氧化”過程中溶液,寫出該工序發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:。(3)“濾渣”中的成分有、(填化學(xué)式)。(4)+5價含釩離子在溶液中的主要存在形式與溶

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