資源簡介

(共96張PPT)
專題二十-生產應用：
無機工業流程題的解法及策略
2024新高考化學二輪重點專題復習
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考點考向
知識重構
重溫經典
Prt
目 錄
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模型構建
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教學策略
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考點考向
知識重構
重溫經典
目 錄
4
模型構建
5
教學策略
2020年10月13日，中共中央、國務院《深化新時代教育評價改革總體方案》
深化考試招生制度改革，構建引導學生德智體美勞全面發展的考試內容體系，改變相對固化的試題形式，增強試題開放性，減少死記硬背和機械刷題現象，逐步轉變以考試成績為唯一標準的招生模式。
高考化學試題命題框架和命題原則
以核心素養
為測試宗旨
以實際問題
為測試任務
以真實情境
為測試載體
以化學知識
為解決工具
立足于真實的化工生產情境
一核四層四翼
熟練掌握工業流程的分析思路：
①原料預處理：研磨粉碎、灼燒、溶浸等獲得相應離子并除雜；
②核心反應及處理：本質為除雜過程，加除雜試劑但要注意控制pH及溫度；易忽略新引入的雜質離子；
③產品（分離提純）提取：結晶，過濾，蒸餾，升華等操作獲得相應產品。
一核四層四翼
1.接受與處理信息的能力
2.證據推理的能力
（3）精制Ⅱ的目的是_____；進行操作X時應選擇的試劑是_____，
若不進行該操作而直接濃縮，將導致_____。（2023年山東卷）
（2023年新課標卷）
一核四層四翼
建立化學知識體系，增強模型認知能力
（4）“氧化”中保持空氣通入速率不變，Mn(Ⅱ)氧化率與時間的關系如下圖。
SO2體積分數為_______時，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；繼續增大SO2體積分數時，Mn(Ⅱ)氧化速率減小的原因是_______。（2023年遼寧卷）
（5）①“析晶”過程中通入的酸性氣體A為___________。
②由CoCl2可制備AlxCoOy晶體，其立方晶胞如圖:
Al與O最小間距大于Co與O最小間距，x、y為整數，則Co在晶胞中的位
置為_______；晶體中一個Al周圍與其最近的O的個數為_________。
（2023廣東卷）
一核四層四翼
塑造可持續發展的人文情懷與綠色化學
卷 型 甲卷 乙卷 新課標卷 山東 遼寧 湖南
背景 以BaSO4為原料制備粉狀BaTiO3 由菱錳礦制備LiMn2O4 從鉻釩渣中分離提取鉻和釩 以高鎂鹵水為原料除鎂制備Li2CO3 以鎳鈷礦硫酸浸取液回收鎳、鈷、鎂 以粗鎵制備超純Ga(CH3)3
主要元素 Ba Ti Li Mn Cr V Li Ni Co Mg Ga
命題特點 物質制備型 物質制備型 分離提純型 物質制備+分離提純型 分離提純+理論滲透型 物質制備+結構分析型
卷 型 湖北 北京 重慶 廣東 江蘇 海南
背景 用SiCl4對鋰電池正極材料氯化回收Li、Co等金屬 以銀錳精礦和氧化錳礦為原料聯合提取銀和錳 以FeCl2為原料制備Fe3O4 利用氨浸工藝可提取Ni和Co 回收 廢催化劑并制 備 利用綠柱石生產BeO
主要元素 Li、Co Mn Ag Fe Ni Co V Ti Be
命題特點 分離提純+結構分析型 分離提純+理論滲透型 物質制備型 分離提純+結構分析型 物質制備+理論滲透型 物質制備型
2023年高考工業流程題考什么
大情境
仍以過渡元素的物質轉化為載體，Mg、Al、Fe、Cu等的化合物為雜質。
1. 原料所含雜質離子及化合物類：
Ca2+、Fe2+/Fe3+、Al3+、Ni2+、Mg2+、
SiO2；Al2O3；FexOy；MgO；MnO2；CaO
2. 輔助試劑類：
碳粉、酸(H+)、堿(OH-)、碳酸鹽(Na2CO3)、
生石灰、硫化物（BaS、ZnS、FeS、MnS )、MnO2、H2O2；KMnO4；K2Cr2O7；H2C2O4；
主要考向：
試 卷 適 用 地 區 命 題 命題特點
全國甲卷 四川、廣西、貴州、西藏 教育部考試中心 考查形式以物質制備型和分離提純型為主，2023年高考增大了化學反應原理滲透的比重，還增加了物質結構與性質的考查。
全國乙卷 內蒙古、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、江西、河南
新課標卷（理綜） 安徽、吉林、黑龍江、云南、山西
全國卷試題設問角度相對傳統，陌生度、跳躍性相對降低。
湖南卷、湖北卷、廣東卷、江蘇卷、浙江卷凸顯信息加工、分離提純、融合選擇性必修2。
山東卷、遼寧卷、北京卷、江蘇卷凸顯化學反應原理（數形結合）、回扣經典高考設問。
重慶卷、海南卷重視經典核心反應、綠色化學、循環利用等……
自主命題 北京、上海、河北、 湖南、湖北、廣東、江蘇、浙江、遼寧、山東、重慶、 福建、海南 各省市自主命題
2023年高考工藝流程命題特點
大思維
2023年高考工業流程考點分布
考點 全國甲 全國乙 新課標 浙江6月 北京 江蘇 山東 湖南 湖北 廣東 遼寧 重慶 海南
1. 流程中涉及到的化學(離子)方程式、 電極反應式的書寫 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
2.晶體結構判斷或分析 √ √ √ √ √
3.陌生物質類別判斷、電子式的書寫 √ √ √ √
4.陌生物質中元素化合價或化學鍵數判斷 √ √ √ √ √
5. 流程中某操作或某試劑的使用原因 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
6.條件的選擇（調pH、控溫、加試劑等） √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
7. 反應物轉化率的分析判斷 √ √
8. 含量測定或熱重線、分析化學式 √ √ √ √ √
9.Ksp除雜應用或能否生成沉淀的判斷 √ √ √ √ √ √ √
10. 物質的成分判斷 √ √ √ √ √ √ √ √ √
11.浸出速率的操作及分析 √ √ √ √ √
12.分離、提純操作及其儀器的選擇 √ √ √ √ √
13.工序互換與改變的分析 √ √ √ √ √
14.物質循環利用與綠色化學評價 √ √ √ √ √ √
大單元
化學語言與概念
物質結構與性質
綠色化學與評價
實驗原理與方法
焙燒、氧化還原、離子反應、電極反應方程式等 ，抓守恒寫方程。
物質結構和性質之間的關系；
元素的遞變規律、結構決定性質的分析和判斷。
圖數信息（如Ksp的應用），條件選擇與控制，結合氧化還原理論，四大平衡理論，電化學理論等考查應用，判斷流程中殘渣或廢液的成分。
實驗基本操作，實驗步驟分析、綠色化學思想的體現（排放物的無害處理）、物質的檢驗、分離、提純（除雜凈化方法），實驗數據的處理與分析等。
反應變化與規律
1
2
3
考點考向
知識重構
重溫經典
目 錄
4
模型構建
5
教學策略
（2023年乙卷）LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。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。
回答下列問題：
（1）硫酸溶礦主要反應的化學方程式為_______。為提高溶礦速率，可采取的措施_______(舉1例)。
（2）加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。
（3）溶礦反應完成后，反應器中溶液pH=4，此時c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳調節至pH≈7，除去的金屬離子是_______。
（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_______。
（5）在電解槽中，發生電解反應的離子方程式為_______。隨著電解反應進行，為保持電解液成分穩定，應不斷_______。電解廢液可在反應器中循環利用。
（6）緞燒窯中，生成LiMn2O4反應的化學方程式是_______。
框圖：信息背景！
設問：實際操作需要解決的相關問題！
題頭：生產目的！
工業流程題型的結構特點
例.（2023乙卷）LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。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。
回答下列問題：
（1）硫酸溶礦主要反應的化學方程式為_______。為提高溶礦速率，可采取的措施_______(舉1例)。
（2）加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。
（3）溶礦反應完成后，反應器中溶液pH=4，此時c(Fe3+)=____mol·L-1；用石灰乳調節至pH≈7，除去的金屬離子是_______。
（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_____。
（5）在電解槽中，發生電解反應的離子方程式為_______。隨著電解反應進行，為保持電解液成分穩定，應不斷_______。電解廢液可在反應器中循環利用。
（6）煅燒窯中，生成LiMn2O4反應的化學方程式是_______。
框圖：信息背景！
設問：相關問題！
工業流程題的解題思路
整體意識：
瀏覽全題，明確:
②題目設問情況
考什么？
怎么考？
①流程目的(特別是始末物質)
局部意識：
定位意識
核心反應
原料預處理
分離提純
審題頭，抓目的，辨成分(原料、雜質、產品)
析流程(抓主線）
盯設問(鎖框圖）
改變速率的操作及分析
試劑的使用目的
陌生方程式的書寫
Ksp沉淀
Ksp除雜
物質循環利用及綠色化學
試劑的使用目的
核心反應方程式的書寫
陌生方程式的書寫
例.（2023年全國乙卷）
原料
產品
……
主線1
——產品線
核心反應
元素種類和化合價的變化
物質結構與性質
物質轉化與應用
化學語言與概念
MnCO3
+2
+4
+3.5
2Li2CO3+8MnO2===4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
煅燒
少量Si、Fe、Ni、Al
核心反應
Mn2++2H2O===H2↑+MnO2↓+2H+
通電
氧化Fe2+
沉淀Al3+、Fe3+
除去Ni2+
BaSO4、
NiS
Mn:＋4→＋3.5，
升高的元素是？
注意：產品的獲取可能在流程前段，也可能是流程的中后段。要密切關注核心元素的化合價變化。
（元素線或價態線）
追蹤元素走向，
洞察價態變化！
突破
Mn2+、Al3+、Fe2+、Ni2+
MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
Mn2+
主線2
——操作線
綠色化學與評價
原料的循環利用
原理預處理
控制條件發生核心反應
（雜質線或試劑線）
實驗原理與方法
獲
取
產
品
①元素轉化（跟蹤每種元素走向）
②價態轉變（確定所加試劑作用）
③實驗操作（分辨除雜分離方法）
成
本
意
識
、
效
率
意
識
、
環
保
意
識
分離提純
排放物的無害化處理
兩抓：抓箭頭、 抓信息!
一線：元素線!
（1）主線主產品;
（2）支線副產品;
（3）回頭循環品。
（1）元素去哪兒了 （2）元素化合價改變了嗎
三意識：成本意識、效率意識、環保意識!
（1）成本意識：浸出率、轉化率、利用率、原料價格、能耗控制、原料和能量循環利用；
（2）效率意識：生產速率、催化劑的使用、反應條件的選擇；
（3）環保意識：綠色化學思想（原子經濟性、循環操作、環保）、無污染、無腐蝕、
“三廢”(廢氣、廢渣、廢水)的處理。
工業流程題的解題技巧
①元素轉化線（跟蹤每種元素走向）
②價態轉變線（確定所加試劑作用）
③實驗操作線（確定除雜分離方法）
三條思維主線
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考點考向
知識重構
重溫經典
目 錄
4
模型構建
5
教學策略
任務1——明確研究對象，鎖定物質轉化
任務2——厘清原理、規律，把控過程、方法
大任務
化學語言與概念
物質結構與性質
任務1——明確研究對象、鎖定物質轉化
追蹤元素走向，
洞察價態變化！
突破
考向1：反應方程式的書寫
考查形式：
化學方程式的書寫、離子方程式的書寫、電化學方程式的書寫。
常見類型：
1、非氧化還原反應（原子守恒），主要考查熟悉的知識遷移類比、平衡移動（鹽類水解、
弱電解質電離、復分解反應等）。
2、氧化還原反應 步驟1：電子守恒——按化合價升降相等配平有價態變化的物質；
步驟2：原子守恒——根據題目中所給環境，補充其他反應物或產物，一般為酸、堿、水。
注：若為離子反應，還要遵循電荷守恒(遵循三守恒)
3、電極反應（遵循三守恒）熟練掌握原電池、電解池相關知識。
方程式 2023年真題出處及設問簡述
方程式書寫（氧化還原反應、電解反應式、電離、水解方程式） 2023甲卷T26 (2)“浸取”時主要反應的離子方程式為 。
(5)“沉淀”步驟中生成的化學方程式為 。
2023乙卷 T27 (1)硫酸溶礦主要反應的化學方程式為 。
(5)在電解槽中，發生電解反應的離子方程式為 。
(6)煅燒窯中，生成LiMn2O4反應的化學方程式是 。
2023新課標T8 (6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液，反應的離子方程式為 。
2023山東卷T17 (1)常溫下，在硼砂溶液中，[B4O5(OH)4]2-水解生成等物質的量濃度的B(OH)3和[B(OH)4]-，該水解反應的離子方程式為 ，
2023北京卷T18 (2)將“浸銀”反應的離子方程式補充完整： 。
(3)該步反應的離子方程式有 。
2023湖北卷T16 (2)燒渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙燒”后剩余的應先除去，否則水浸時會產生大量煙霧，用化學方程式表示其原因 。
(4)“850℃煅燒”時的化學方程式為 。
2023遼寧卷T16 (3)“氧化”中，用石灰乳調節，被氧化為 ，該反應的離子方程式為 。
2023湖南卷T15 (1)操作(a)中，反應的離子方程式是 。
考向1：反應方程式的書寫
例1：(2022湖北新高考18題)全球對鋰資源的需求不斷增長，“鹽湖提鋰”越來越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進行濃縮和初步除雜后，得到濃縮鹵水（含有Na+、Li+、Cl― 和少量Mg2+、Ca2+），并設計了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。
(4)有同學建議用“侯氏制堿法”的原理制備Li2CO3。
查閱資料后，發現文獻對常溫下的Li2CO3有不同的描述：
①是白色固體；②尚未從溶液中分離出來。
為探究LiHCO3的性質，將飽和LiCl溶液與飽和NaHCO3溶液等體積混合，起初無明顯變化，隨后溶液變渾濁并伴有氣泡冒出，最終生成白色沉淀。上述現象說明，在該實驗條件下LiHCO3__________（填“穩定”或“不穩定”），有關反應的離子方程式為________________________________________________。
不穩定
Li+ + HCO3― = LiHCO3，2LiHCO3 = Li2CO3↓ + CO2↑+ H2O
侯氏制堿法：
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
深入考查對教材流程的本質理解
考向1：反應方程式的書寫
例2.（2023年全國甲卷）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。
（5)“沉淀”步驟中生成的BaTiO(C2O4)2化學方程式
為 。
（6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇，產生的
nCO2:nCO_______。
1:1
BaCl2
BaS
BaCl2
碳粉
BaS
CaS
碳粉
CaS
BaCl2
BaTiO(C2O4)2
前后追溯反應物、生成物(放大局部)；
HCl
例3.（2023年重慶卷）Fe3O4是一種用途廣泛的磁性材料，以FeCl3為原料制備Fe3O4并獲得副產物CaCl2水合物的工藝如下。
（3）反應釜2中，加入CaO和分散劑的同時通入空氣。①反應的離子方程式為____________。
考向1：反應方程式的書寫
例4.（2023年全國乙卷）LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。由菱錳礦（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制備LiMn2O4的流程如下：
（1）硫酸溶礦主要反應的化學方程式為_______。
（5）在電解槽中，發生電解反應的
離子方程式為_______。
（6）煅燒窯中，生成LiMn2O4反應的
化學方程式是_______。
MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
作為氧化反應的氧化劑
氧化產物
Fe3+的沉淀劑
作氧化Fe2+
的氧化劑
沉淀Al3+、Fe3+
除去Ni2+
BaSO4、
NiS
氧化還原反應與非氧化還原反應
考向1：反應方程式的書寫
重點關注：
重視教材內容（夯實基礎）；
關注箭頭的指向(聚焦局部)；
前后追溯反應物、生成物
(放大局部)；
氧化還原規律與非氧化還原規律(三大守恒)；
全面考慮反應實際
(物質性質、試劑過量)；
物質結構 2023年真題出處及設問簡述
物質結構設問 2023廣東卷T26 （4）(NH4)2CO3 會使濾泥中的一種膠狀物質轉化為疏松分布的棒狀顆粒物。濾渣的X射線衍射圖譜中，出現了 NH4AI(OH)2CO3的明銳衍射峰。
① NH4AI(OH)2CO3屬于___________(填“晶體”或“非晶體”)。
②由CoCl2可制備AlXCoOY晶體，其立方晶胞如圖。Al與O最小間距大于Co與O最小間距，x、y為整數，則Co在晶胞中的位置為____；晶體中一個Al周圍與其最近的O的個數為_____。
2023年湖北卷T16 （5）導致SiCl4比CCl4易水解的因素有__(填標號)。a．Si-Cl鍵極性更大
b．Si的原子半徑更大 c．Si-Cl鍵鍵能更大 d．Si有更多的價層軌道
2023年江蘇卷T16 (3)②通過萃取可分離釩和鎢，在得到的釩酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元環結構，其結構式可表示為______。
2023年6月浙江卷 ②一定壓強下，化合物A的沸點低于硫酸的原因是___________。
2023遼寧卷T16 （2）“氧化”中，混合氣在金屬離子的催化作用下產生具有強氧化性的過一硫酸 H2SO5
，1mol H2SO5 中過氧鍵的數目為_______
2023湖南卷T15 （1）晶體Ga(CH3)3的晶體類型是_______；
（5）下列說法錯誤的是_______；D. 用核磁共振氫譜不能區分Ga(CH3) 3 和GaI 3
（7）比較 C-Ga-C 分子中的鍵角大小 Ga(CH3) 3 _____Ga(CH3) 3 (Et2O) (填“>”“<”或“=”)，其原因是____
考向2：結構決定性質，應用追根溯源
②由 可制備 晶體，其立方晶胞如圖。Al與O最小間距大于Co與O最小間距，x、y為整數，則Co在晶胞中的位置為___________；晶體中一個Al周圍與其最近的O的個數為_______。
（4） 會使濾泥中的一種膠狀物質轉化為疏松分布的棒狀顆粒物。濾渣的X射線衍射圖譜中，出現了 的明銳衍射峰。① 屬于___________(填“晶體”或“非晶體”)。
例1.（2023廣東卷） 均是重要的戰略性金屬。從處理后的礦石硝酸浸取液(含 )中，利用氨浸工藝可提取，并獲得高附加值化工產品 。工藝流程如下：
晶體
體心
12
考向2：結構決定性質，應用追根溯源
Al
Co
O
（3）②通過萃取可分離釩和鎢，在得到的釩酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元環結構，
其結構式可表示為______。
例2.（2023年江蘇卷） 催化劑 能催化NH3 脫除煙氣中的NO，
反應為
V的價電子數為5，可能連有五根共價鍵，H4V4O12具有八元環結構
（7）比較 分子中的鍵角大小 ____ (填“>”“<”或“=”)，其原因是__。
例3.（2023年湖南卷） 超純Ga(CH3)3是制備第三代半導體的支撐源材料之一，近年來，我國科技工作者開發了超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術，在研制超Ga(CH3)3方面取得了顯著成果，工業上以粗鎵為原料，制備超純Ga(CH3)3：
（1）晶體Ga(CH3)3的晶體類型是_______；
（5）下列說法錯誤的是_______；
分子晶體
>
Ga(CH3)3中Ga為sp2雜化，所以為平面結構，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga為sp3雜化，所以為四面體結構，故夾角較小。
二者甲基的環境不同，核磁共振氫譜化學位移不同，用核磁共振氫譜能區分。
D. 用核磁共振氫譜不能區分 和
考向2：結構決定性質，應用追根溯源
例4.（2023年湖北卷）SiCl4是生產多晶硅的副產物。利用SiCl4對廢棄的鋰電池正極材料LiCoO2進行氯化處理以回收Li、Co等金屬，工藝路線如下：
（5）導致SiCl4比CCl4易水解的因素有 (填標號)。
a．Si-Cl鍵極性更大 b．Si的原子半徑更大 c．Si-Cl鍵鍵能更大 d．Si有更多的價層軌道
abd
例5.（2023年6月浙江卷）工業上煅燒含硫礦物產生的SO2可以按如下流程脫除或利用。
②一定壓強下，化合物A的沸點低于硫酸的
原因是___________。
硫酸分子能形成更多的分子間氫鍵
（2）“氧化”中，混合氣在金屬離子的催化作用下產生具有強氧化性的過一硫酸 ，
中過氧鍵的數目為_______。
例6.（2023年遼寧卷）某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取( 和 )。實現鎳、鈷、鎂元素的回收。
NA
考向2：結構決定性質，應用追根溯源
重點關注：
選擇性必修2《物質結構和性質》
反應條件控制
產品分離提純
原料的預處理
原料
產品
……
核心反應
元素種類和化合價的變化
1.預處理方法：
①溶解 ②研磨
③焙燒 ④煅燒
⑤灼燒 ⑥燒結
⑦霧化
2.控制反應條件：
①控制pH值。
②溫度控制：加熱、降溫、趁熱過濾、冰水洗滌等
③壓強控制：減壓過濾、減壓蒸餾等
④反應物用量或濃度控制
⑤溶劑控制（水、冷水、冰水、乙醇等）
⑥加料方式控制（逆向接觸、加料順序、緩慢加料、間歇性加料等）
⑦加氧化劑、還原劑等
3.涉及方法 ;
①結晶 ②過濾
③萃取 ④分液
⑤蒸餾 ⑥升華
⑦鹽析
任務2——厘清原理、規律，把控過程、方法
原料的循環利用
排放物的無害化處理
突破：三條思維主線、三個生產實際
預處理的方法：1．研磨、粉碎、霧化
設問方向：作用或目的。①將塊狀或粒狀的物質磨成粉末或將液體分散成微小液滴，增大反應物間接觸面積，②以加快后續操作反應速率(作用)，③進而增大原料的轉化率或浸取率(目的)。
預處理的目的：工藝流程題的最終目的就是為了“多快好省”的獲得目標產物！原理預處理
的目的是使原料中待提取元素的狀態，由難浸出的化合物或單質轉變成易浸出的化合物。
例1.（2023年全國乙卷）LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。由菱錳礦（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制備LiMn2O4的流程如下：
（1）為提高硫酸溶礦速率，可采取的措施
（舉1例）。
考向3：原料預處理(研磨、粉碎等)
預處理 真題出處及設問簡述 答題方向
粉碎 （研磨） 2020山東T16 （1）軟錳礦預先粉碎的目的是___________。
2022 河北T15 （2）黃鐵礦研細的目的是___________。
2021浙江T30 （1）將鉻鐵礦粉粉碎有利于加快高溫氧化的速率，其理由__。
作為原料處理方式或者浸取率 2023乙卷、2023遼寧卷、2022甲卷
增大固體樣品與溶液的接觸面積，加快反應（浸取）速率或使反應更充分。
粉碎菱錳礦、適當增大硫酸的濃度等
2．焙燒、 灼燒、 煅燒
設問方向：（1）灼燒，焙燒的主要目的: 非金屬或金屬元素被氧化為高價態氧化物或化合物;
(2) 從粉碎與化學反應速率的關系、焙燒中的化學反應等。
即如何提高焙燒效率：①增加氧氣的量、②固體充分粉碎、③逆流焙燒、④適當升溫等。
焙燒：以氣固反應為主，在沸騰爐或焙燒爐中，溫度在500～1500℃之間，反應物與空氣、氯氣、硫酸等發生化學反應(所以焙燒分為氧化焙燒、硫酸化焙燒和氯化焙燒等)。
煅燒：反應物受熱分解或發生晶形轉變，多高于1200℃，使用設備如回轉窯，例：煅燒石灰石、生產玻璃、打鐵等。
灼燒：物質在高溫下發生脫水、分解、揮發等。溫度在1000℃左右，使用煤氣燈、電爐等。例如：灼燒海帶、顏色反應、焰色試驗、灼燒失重等。
考向3：原料預處理（焙燒）
預處理 真題出處及設問簡述 答題方向
焙燒 （熔融） 2023 甲卷T26 （1）“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是______________。
2023新課標 T27 （1）煅燒過程中，釩和鉻被氧化成最高價含氧酸鹽，其中含鉻化合物主要為______________。
2022 甲卷T26 （1）菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學方程式為______________。
2022北京卷T18 （1）白云石礦樣煅燒完全分解的化學方程式為______________。
2021 山東T17 （1）焙燒的目的是將FeCr2O4轉化為Na2CrO4并將Al、Si氧化物轉化為可溶性鈉鹽，焙燒時氣體與礦料逆流而行，目的是____。
2021乙卷T26 （1）“焙燒”中，寫出Al2O3轉化為NH4Al(SO4)2的化學方程式____。
改變結構，轉化為能溶解的物質，并使一些雜質高溫下分解、氧化（非金屬元素被氧化為高價氣態氧化物逸出或氧化成高價態化合物; 金屬元素被氧化為高價態氧化物或高價態化合物）；
例1．(2022全國甲卷26題)硫酸鋅(ZnSO4)是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、醫學上有諸多應用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnCO3，雜質為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下：
(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學方程式為 ____________________。
目的：制備ZnSO4·7H2O
(2)為了提高鋅的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。
增大壓強、將焙燒后的產物碾碎，增大接觸面積、適當增大硫酸的濃度等
提取信息：焙燒時金屬碳酸鹽分解為金屬氧化物
考向3：原料預處理（焙燒）
Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+
例2.（2023年全國甲卷）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。
（1）“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是_______。
（2）“焙燒”后固體產物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”時主要反應的離子方程式為 。
做還原劑，將BaSO4還原
ZnCO3 ZnO+CO2↑
ZnO、SiO2
Ca、Mg、Fe、
Cu的氧化物
BaCl2
BaS
BaCl2、碳粉
BaS、CaS
BaCl2
HCl
碳粉
CaS
3．浸取及浸出率
浸取目的：把固體轉化為溶液，便于后繼的轉化或分離。包括水溶、酸溶、堿溶、醇溶等。浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少。
設問方向：提高浸取率的措施：①將礦石研成粉末，提高接觸面積；②攪拌，使反應更加充分；③適當增大酸的濃度；④加熱；⑤延長浸出時間。設問方式：數形結合！
考向3：原料預處理（溶浸）
答：（1）適當升高溫度 （4）HCl揮發加快，Bi3+水解程度增大
在“浸鉍”中，根據圖示可知：在溫度接近40℃時Bi的浸出率最高，此后溫度升高，浸出率反而降低，主要是由于溫度升高，HCl揮發加快，且溫度升高使Bi3+水解程度也增大，最終導致鉍的浸出率隨溫度的升高而降低。
鐵離子在水溶液中存在水解，溫度升高有利于水解反應的進行，溫度超過100℃明顯加快了Fe3+水解反應的速率，導致Fe3+濃度降低。
（4）“浸鉍”中，鉍的浸出率與溫度關系如右圖所示：
在高于40℃左右時“鉍浸出率”開始下降，其主要因素可能是_____。
例1：
（2）“酸浸”需適宜的酸濃度、液固比、酸浸溫度、氧流量等，其中酸浸溫度對鐵浸取率的影響如圖所示。
③當酸浸溫度超過100 ℃時，鐵浸取率反而減小，其原因是___。
例2：
考向3：原料預處理（溶浸）
例3.（2023年北京）以銀錳精礦(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化錳礦(主要含MnO2)為原料聯合提取銀和錳的一種流程示意圖如下。
已知：酸性條件下，MnO2的氧化性強于Fe3+。
（1） “浸錳”過程是在H2SO4溶液中使礦石中的錳元素浸出，
同時去除FeS2，有利于后續銀的浸出：礦石中的銀以Ag2S的形
式殘留于浸錳渣中。（2） “浸銀”時，使用過量FeCl3、HCl、
和CaCl2的混合液作為浸出劑，將Ag2S中的銀以[AgCl2]-形式浸出。
（3） “沉銀”過程中需要過量的鐵粉作為還原劑。
②一定溫度下，Ag的沉淀率隨反應時間的變化如圖所示。解釋t分鐘后Ag的沉淀率逐漸減小的原因： 。
例4.（2023廣東卷） 均是重要的戰略性金屬。從處理后的礦石硝酸浸取液(含 )中，利用氨浸工藝可提取，并獲得高附加值化工產品 。工藝流程如右圖：
（4）(NH4)2CO3會使濾泥中的一種膠狀物質轉化為疏松分布的棒狀顆粒物。②(NH4)2CO3提高了Ni、Co的浸取速率，其原因是___________。
減少膠狀物質對鎳鈷氫氧化物的包裹，增加了濾泥與氨性溶液的接觸面積
Ag2S、MnS、
FeS2、MnO2
Ag2S
過FeCl3、HCl、CaCl2
[AgCl2]-
Ag
2Fe3++Fe（過量）==3Fe2+
鐵粉
H2SO4
根據題意，碳酸銨會使濾泥中的一種膠狀物質轉化為疏松分布的棒狀顆粒物，減少了膠狀物質對鎳、鈷氫氧化物的包裹，增加了濾泥與氨性溶液的接觸面積，提高鎳鈷的浸取速率。
考向3：原料預處理（溶浸）
例5.（2023年遼寧卷）某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸
浸取( 和 )。實現鎳、鈷、鎂元素的回
收。⑴用硫酸浸取鎳鈷礦時，提高浸取速率的方法為_______
(答出一條即可)。
用硫酸浸取鎳鈷礦時，為提高浸取速率可適當增大
硫酸濃度、升高溫度或將鎳鈷礦粉碎增大接觸面積
例6.（2023年湖北卷）SiCl4是生產多晶硅的副產物。利用SiCl4對廢棄的鋰電池正極材料LiCoO2進行氯化處理以回收Li、Co等金屬，工藝路線如下：
（2）燒渣是LiCl、CoCl2和SiO2
的混合物，“500℃焙燒”后剩
余的SiCl4應先除去，否則水浸時
會產生大量煙霧，用化學方程式表示其原因___________________________。
由題目信息可知，四氯化硅可與
水反應且能生成氯化氫和硅酸。
溶浸 真題出處及設問簡述 答題方向
酸浸 2023甲卷T26 (4)如果焙燒后的產物直接用酸浸取，是否可行？其原因是？
2023乙卷 T27 (1)硫酸溶礦主要反應的化學方程式為_______。為提高溶礦速率，可采取的措施_______。
2023北京卷 T18 (1) “浸錳”過程是在 溶液中使礦石中的錳元素浸出，同時去除FeS2，有利于后續銀的浸出：礦石中的銀以Ag2S的形式殘留于浸錳渣中。
2023遼寧卷T16 (1) “浸錳”過程是在 溶液中使礦石中的錳元素浸出，同時去除FeS2，有利于后續銀的浸出：礦石中的銀以Ag2S的形式殘留于浸錳渣中。
2022山東卷T17 （1）酸解時有HF產生。氫氟酸與SiO2反應生成 二元強酸H2SiF6，離子方程式為___________。
堿浸 2020 III卷T26 油脂加氫鎳催化劑 （1）“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是___________。
鹽浸 2022乙卷T26 （1）在”脫硫“中PbSO4轉化反應的離子方程式為_________。
浸出率 2023北京卷T18 （3）“氧化” ②一定溫度下，解釋t分鐘 后Ag的沉淀率逐漸減小的原因： 。
考向3：原料預處理（溶浸）
①溶解金屬氧化物（膜）、碳酸鹽等；
②調節pH促進或抑制弱酸根水解同時除去不溶于該酸的雜質( 如 SiO2 或 CaSO4 、PbSO4、 Ag2SO4等)。
①去油污、去鋁片氧化膜、溶解鋁、氧化鋁轉化為偏鋁酸鹽、溶解二氧 化硅生成硅酸鹽、將碲（硒）單質及其化合物轉化為亞碲酸鹽、將硼轉化為NaBO2等；②調節pH促進弱堿陽離子水解（沉淀）
提高：①適當加熱或提高反應溫度；②將塊狀固體粉碎；③適當增大**溶液的濃度；④充分攪拌；⑤延長反應時間（區別提高浸出效率）；降低：反應消耗等。
用鹽溶液氧化物料中的還原性金屬( 如 FeCl3 溶液氧化銅、鐵，
用 NaClO 溶液氧化銀等) 或者用鹽把物料中的難溶鹽轉化為易溶鹽［如 Na2CO3 將白鎢礦( CaWO4) 的 W 元素轉化成 Na2WO4］。
考向4：調控pH（物質轉化）
調控pH的目的：
調節pH的方法：
①調節pH中和酸或者堿；②抑制某離子水解，防止損耗；③防止發生副反應；
④提高pH促進某金屬離子水解，使其形成氫氧化物沉淀，便于過濾而除去。
⑤降低pH促進SiO3-、AlO2-離子水解，使其形成氫氧化物沉淀，便于過濾而除去等。
⑥加CuO原因：提高溶液pH。加CuO消耗溶液中的H+，促進Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出。
調大pH的試劑：主要元素的氧化物、碳酸鹽、堿等，避免引入新的雜質；調小pH試劑：酸、通CO2等
調節合適的pH的范圍：過小會導致某離子沉淀不完全，過大會導致主要離子開始沉淀。
例如：調pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的Fe3+（2.1-3.2）沉淀 。
①范圍：pH值在3.2-4.7之間。
②原因：調節溶液的pH值至3.2-4.7，使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不會引入新雜質。
③規律：調節pH所需的物質一般應滿足兩點：能與H＋反應，增大溶液pH值；不引入新雜質。
④試劑：加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。
例1.（2023廣東卷） 均是重要的戰略性金屬。從處理后的礦石硝酸浸取液(含 )中，利用氨浸工藝可提取，并獲得高附加值化工產品 。
工藝流程如下：已知：氨性溶液由NH3˙H2O、
(NH4)2SO3、(NH4)2CO3配制。常溫下，Ni2+、
Co2+、Co3+與NH3形成可溶于水的配離子：
lgKb=-4.7；Co(OH)2易被氧化成Co(OH)3。
（2）常溫下，pH=9.9的氨性溶液中，C(NH3˙H2O)___________C(NH4+) (填“>”“<”或“=”)。
（3）“氨浸”時，由Co(OH)3轉化為 的離子方程式為___________。
（5）①“析晶”過程中通入的酸性氣體A為___________。
＞
“析晶”過程中為了防止Ni2+水解，因此通入的酸性氣體A為HCl。
考向4：調控pH（氧化還原）
例2.（2023年新課標卷）鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態含氧酸鹽形式存在，主要雜質為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示：已知：最高價鉻酸根在酸性介質中以Cr2O72-存在，在堿性介質中以CrO42-存在。
（6）“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉
(Na2S2O5)溶液，反應的離子方程式為________。
氧化還原反應
+3
+6價Cr
考向4：調控pH（氧化還原）
例3.（2023年遼寧卷）某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取( 和 )。
實現鎳、鈷、鎂元素的回收。
（3）“氧化”中，用石灰乳調節pH=4，Mn2+ 被H2SO5 氧化為MnO2 ，該反應的離子方程式為
(H2SO5 的電離第一步完全，第二步微弱)；
H2SO5 第一步完全，第二步微弱
（2）“氧化”中，混合氣在金屬離子的催化作用下產生具有強氧化性的過一硫酸 。
追蹤元素走向，
洞察價態變化！
突破
例4.（2023年山東卷）鹽湖鹵水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源。一種以高鎂鹵水為原料經兩段除鎂制備Li2CO3的工藝流程如下：
Mg(OH)2
、CaSO4
Na+Mg2+
Li+Cl-SO42-
和硼酸根
Na+Li+H+Cl-SO42-Mg2+
CaCO3
Mg(OH)2
含Na+Li+Cl-、Mg2-SO42-H+
的混合晶體
Na+、Li+、
Cl-、CO32-
鹽酸
pH=9.34
（2）濾渣Ⅰ的主要成分是________(填化學式)；精制Ⅰ后溶液中 的濃度為 則常溫下精制Ⅱ過程中 濃度應控制在_______ 以下。若脫硼后直接進行精制Ⅰ，除無法回收HCl外，還將增加________的用量(填化學式)。
濃縮1因過量鹽酸，Mg2+未能水解成Mg(OH)2，結晶出含多種離子的混合物，混合物經煅燒逸出HCl氣體，再水浸析出Mg(OH)2固體。
生石灰的作用：一是沉淀除去SO42-,二是提供堿性環境沉淀除去Mg2+。
鹽酸除去剩余的碳酸根離子，防止CO32-濃度過大，使得Li+過早沉淀。即濃縮2中結晶得到的NaCl中會混有Li2CO3，使Li2CO3的產率偏低。
過量的鹽酸會在加熱濃縮，析出NaCl晶體時被蒸發除去。
已知Li+的濃度和碳酸鋰的Ksp，需要控制CO32-濃度不讓Li+沉淀！
Na+Li+
Cl-Ca2+
若脫硼后直接進行精制Ⅰ，不能除去脫硼加入的過量鹽酸（無法回收HCl），除鎂效果打折，精制Ⅰ需要更多生石灰中和酸沉鎂，
精制Ⅱ就需要更多純堿除去鈣。
Na+Li+
Cl-H+
純堿
考向4：調控pH（非氧化還原）
例4.（2023年山東卷）鹽湖鹵水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源。一種以高鎂鹵水為原料經兩段除鎂制備Li2CO3的工藝流程如下：
（3）精制Ⅱ的目的是__________________________________________
；進行操作時應選擇的試劑是______，若不進行該操作而直接濃縮，將導致________________________。
鹽酸
濃縮液中因為CO32-濃度過大，使得Li+過早沉淀。即濃縮結晶得到的NaCl中會混有Li2CO3，最終所得Li2CO3的產率減小。
加入純堿將精制Ⅰ所得濾液中的Ca2+轉化為CaCO3 提高Li2CO3的純度
考向4：調控pH（非氧化還原）
考向4：調控pH（非氧化還原）
（3）“沉淀”步驟調pH到弱堿性，主要除去雜質___________。
（4）“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiO3
和MgNH4PO4的形式沉淀，該步需要控制溶液的pH
≈9以達到最好的除雜效果，若pH<9時，會導致______________________；pH>9時，會導致________________________。
（5）“分離釩”步驟中，將溶液pH調到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1時，溶解為VO2+或VO3+在堿性條件下，溶解為VO3-或VO43-，上述性質說明V2O5具有___________(填標號)。A．酸性 B．堿性 C．兩性
例5.（2023年新課標卷）鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態含氧酸鹽形式存在，主要雜質為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示：
C
例6.（2023年北京）以銀錳精礦(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化錳礦(主要含MnO2)為原料聯合提
取銀和錳的一種流程示意圖如下。已知：酸性條件下，MnO2的氧化性強于Fe3+。
（1）“浸錳”過程是在H2SO4溶液中使礦石中的錳元素
浸出，同時去除FeS2，有利于后續銀的浸出：礦石中的
銀以Ag2S的形式殘留于浸錳渣中。
①“浸錳”過程中，發生反應 ，則可推斷： __________(填“>”或“<”) 。
②在H2SO4溶液中，銀錳精礦中的FeS2和氧化錳礦中MnO2的發生反應，則浸錳液中主要的金屬陽離子有__________。
>
考向4：調控pH（平衡移動）
②結合平衡移動原理，解釋浸出劑中
Cl-、H+的作用：____________________。
MnS能溶于強酸，Ag2S不溶于強酸
根據信息，在硫酸溶液中，二氧化錳可將二價鐵離子氧化為三價鐵，自身被還原成錳離子，則浸錳液中主要的金屬陽離子有三價鐵離子和錳離子。
三價鐵離子和錳離子
考向4：調控pH（平衡移動）
例7.（2023年江蘇卷） 催化劑 能催化NH3 脫除煙氣中的NO，反應為
（3）廢催化劑的回收。
③向pH=8的NaVO3溶液中加入過量的NH4Cl溶液，生成NH4VO3沉淀。已知： ，加過量NH4Cl溶液的目的是___________。
促進NH4VO3充分沉淀
加過量NH4Cl溶液有利于增加銨根離子濃度，促進平衡向析出沉淀的方向移動。
例8．(2022北京卷19題)銨浸法由白云石[主要成分為CaMg(CO3)2，含Fe2O3，SiO2雜質]制備高純度碳酸鈣和氧化鎂。其流程如下：
CaMg(CO3)2
Fe2O3
SiO2
CaO
MgO
Fe2O3
SiO2
CaCl2
NH3·H2O
MgSO4
SiO2、Fe2O3
MgCO3
MgO
物質 Ca(OH)2 Mg(OH)2 CaCO3 MgCO3
Ksp 5.5×10-6 1.8×10-12 2.8×10-9 3.5×10-8
②CaO浸出率遠高于MgO浸出率的原因為_______。
由題給溶度積數據可以知道，氫氧化鈣的溶度積大于氫氧化鎂。溶液中氫氧化鈣的濃度大于氫氧化鎂，能與氯化銨溶液反應生成氯化鈣和一水合氨，氫氧化鎂不能反應，所以氧化鈣的進出率遠高于氧化鎂。
⑤蒸餾時，隨餾出液體積增大，MgO浸出率68.7%
增加至98.9%， 結合化學反應原理解釋MgO浸出
率提高的原因為___________。
MgO
Mg(OH)2
Fe2O3
SiO2
硫酸銨是強酸弱堿鹽，銨根離子在溶液中的水解反應為吸熱反應，加熱蒸餾時氨氣逸出，促進銨根離子水解，溶液中氫離子濃度增大。有利于氫氧化鎂完全溶解轉化為硫酸鎂，所以氧化鎂的進出率提高。
例9.（2023年重慶卷）Fe3O4是一種用途廣泛的磁性材料，以FeCl3為原料制備Fe3O4并獲得副產物CaCl2水合物的工藝如下。
考向4：調控pH（Ksp）
題型1：判斷溶液是否產生沉淀
或者是否沉淀完全。
(1)Qc> Ksp ,溶液過飽和，生成沉淀。
(2)Qc= Ksp , 溶液飽和，溶解和沉淀處于平衡狀態。
(3)Qc< Ksp , 溶液不飽和，可繼續溶解。
11
反應不能使鈣離子生成沉淀，防止引入雜質
例10.（2023年湖北卷）SiCl4是生產多晶硅的副產物。利用SiCl4對廢棄的鋰電池正極材料LiCoO2進行氯化處理以回收Li、Co等金屬，工藝路線如下：
（4）已知 ，若“沉鈷過濾”
的pH控制為10.0，則溶液中Co2+濃度為________mol/L。
若“沉鈷過濾”的pH控制為10.0，則溶液中
濃度為
例12.（2023年遼寧卷）某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫
酸浸取( 和 )。實現鎳、鈷、鎂元素的回收。
（3）“氧化”中，用石灰乳調節pH=4，Mn2+ 被H2SO5
氧化為MnO2 ，濾渣的成分為MnO2 、____________(填化學式)。
（6）“沉鎂”中為使Mg2+沉淀完全,25℃時需控制不低于_______(精確至0.1)。
11.1
氫氧化鎂的Ksp=10-10.8， 當鎂離子完全沉淀時，c(Mg2+)=10-5mol/L，根據Ksp可
計算c(OH-)=10-2.9mol/L，根據Kw=10-14，c(H+)=10-11.1mol/L，所以溶液的pH=11.1；
例13.（2023年全國乙卷）LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。由菱錳礦（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制備LiMn2O4的流程如下：
（3）溶礦反應完成后，反應器中溶液pH=4，
此時c(Fe3+)=____________mol·L-1；用石灰
乳調節至pH≈7，除去的金屬離子是_______。
2.8×10-9
Al3+
溶礦完成以后，反應器中溶液pH=4，此時溶液中c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1，此時體系中含有的c(Fe3+)== 2.8×10-9mol·L-1，這時，溶液中的c(Fe3+)小于1.0×10-5，認為Fe3+已經沉淀完全；用石灰乳調節至pH≈7，這時溶液中c(OH_)=1.0×10-7 mol·L-1，溶液中c(Al3+)=1.3×10-12mol·L-1，c(Ni2+)=5.5×10-4mol·L-1，c(Al3+)小于1.0×10-5，Al3+沉淀完全，這一階段除去的金屬離子是Al3+；故答案為：2.8×10-9、Al3+。
氫氧化鐵
考向4：調控pH（Ksp）
氫氧化鐵的Ksp=10-37.4，當鐵離子完全沉淀時，溶液中c(Fe3+)=10-5mol/L，c(OH-)=10-10.8mol/L，根據Kw=10-14，pH=3.2，此時溶液的pH=4，則鐵離子完全水解，生成氫氧化鐵沉淀。
考向4：調控pH（Ksp）
題型2：沉淀的先后次序
判斷方法：沉淀的化學式中含有相同的陽離子或陰離子，且陰陽離子個數比相同。
（1）同種類型的沉淀：離子在混合溶液中濃度相等時，Ksp越小，越先沉淀。
（2）不同類型的沉淀不能根據Ksp大小直接比較，要通過計算，達到Ksp需要的c(Ag+)越小， 越先沉淀。
如：Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11；向Cl-、CrO42-濃度均為0.010 mol·L-1的
溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1 AgNO3溶液時，達到Ksp(AgCl)、 Ksp(Ag2CrO4)時需要c(Ag+ )分別為：1.56×10-8mol·L-1 ，3×10-4.5mol·L-1，所以先有AgCl沉淀生成。
題型3：計算沉淀轉化反應的平衡常數
如:MnS(s)＋Cu2+(aq) CuS(s)＋Mn2+ (aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2+ ) ·c(S2- )，
Ksp(CuS)＝c(Cu2+ ) ·c(S2- )，而平衡常數 K= =
C(Mn2+)
C(Cu2+)
Ksp(MnS)
Ksp(CuS)
如：Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13；Cl-、Br-的濃度均為0.010 mol·L-1，
向該溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1 AgNO3溶液時，先有AgBr沉淀生成。
考向5：調控溫度
調控溫度的目的：
⑵化學反應方面：反應的方向（副反應）、速率（包括催化劑活性）、限度等方面。
防止溫度過高：①導致副反應的發生，影響反應物利用率和產品純度；②導致平衡逆向移動，降低產率。防止溫度過低：①導致催化劑的活性降低；②反應速率慢，生產效率降低；③平衡逆向移動，降低產率。
加熱：①促進Fe3+水解（防止形成膠體），聚沉后利于過濾分離；
②加快反應速率或溶解速率；③促進平衡向吸熱方向移動；
⑶生產效益、安全方面：①降溫或減壓可以減少能源消耗，降低對設備的要求，節約成本。
②防止溫度過高反應過于劇烈，發生危險。
⑷其他：煮沸：①除去溶解在溶液中的氣體（如氧氣，防止產品被氧化）；例如，海水提溴等用熱空氣吹出氣體，或者水蒸汽吹出氣體。②促進水解（防止形成膠體），聚沉后利于過濾分離。
控制氣體氛圍：①干燥的熱氯化氫氣流氛圍：是為了抑制某些揮發性酸弱堿鹽的水解，例如從氯化鐵、氯化鎂、氯化鋁的結晶水合物中獲取無水鹽等。②充入惰性氣體氛圍：充入氬氣、氮氣、氫氣等，防止某些物質被氧化。例如電解熔融態MgCl2制取鎂單質時，用惰性氣體進行冷卻。
⑴物質性質方面：熔沸點、揮發性、溶解度、穩定性等方面。
防止溫度過高:①**揮發或分解（雙氧水、硝酸、碳酸氫銨等）;②**產品溶解損耗 。
防止溫度過低:①**（雜質）結晶析出，影響產品純度；②使引起××液體凝固，堵塞導管等。
加熱：使**雜質分解（氣化）而除去。冷卻：使**產物液化，使其與其他物質分離。
調節溫度的方法：
考向5：調控溫度
①加熱方式：直火加熱、小火加熱、酒精噴燈加熱、墊石棉網加熱、電熱套加熱、水浴加熱、油浴加熱。
加熱煮沸等水浴加熱適用于加熱溫度不超過100℃時，其優點：受熱均勻，便于控制溫度。
②冷卻方式：空氣冷凝、冷凝管冷凝、冰水冷卻等。
③通過壓強進行控制：減壓蒸發（蒸餾）
④通過加料方式進行控制：緩慢滴加、間歇性緩慢加入
⑤通過溫度計進行控制：溫度計水銀球位置（反應物中、水浴中、蒸餾燒瓶支管口附近等）
例如：防止溫度過高采取的措施是小火小心加熱、水浴加熱（100℃以下）、減壓蒸發、緩慢滴加藥品、間歇性緩慢加入反應物、使用溫度計控制溫度等。
已知：①金屬Ga的化學性質和Al相似，Ga的熔點29.8˙C;
②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作為配體；
③相關物質的沸點：
（2）“電解精煉”裝置如圖所示，電解池溫度控制在40-50℃的原因是______________。
（6) Ga(CH3)3(Et2O)直接分解不能制備超純Ga(CH3)3 ，而本流程采用“配體交換”
工藝制備超純Ga(CH3)3的理由是_________________________________________________；
例2.（2023年湖南卷） 超純Ga(CH3)3是制備第三代半導體的支撐源材料之一，近年來，我國科技工作者開發了超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術，在研制超Ga(CH3)3方面取得了顯著成果，工業上以粗鎵為原料，制備超純Ga(CH3)3的工藝流程如下：
NR3沸點較高，易與Ga(CH3)3分離，Et2O的沸點低于Ga(CH3)3，一起氣化，難以得到超純Ga(CH3)3
考向5：調控溫度
保證Ga為液體，
便于純Ga流出
例3.（2023年江蘇卷） 催化劑V2O5-WO3/TiO2 能催化NH3 脫除煙氣中的NO，反應為
（2）催化劑的應用。
將一定物質的量濃度的NO、O2、NH3(其余
為N2)氣體勻速通過裝有V2O5-WO3/TiO2催
化劑、的反應器，測得NO的轉化率隨溫度的變化如題圖所示。
反應溫度在320~360℃范圍內，NO轉化率隨溫度變化不明顯的原因是_____________________________________________________________
_________________________________________________________________；
反應溫度高于380℃，NO轉化率下降，除因為進入反應器的NO被還原的量減少外，還有___________________________________(用化學方程式表示)。
在該溫度范圍內，催化劑活性變化不大，消耗NO的反應速率與生成NO的反應速率隨溫度升高而增大，對NO轉化率的影響相互抵消
考向5：調控溫度
反應溫度高于380℃，NO轉化率下降，有可能體系產生了NO，
(3)為提高Li2CO3的析出量和純度，
“操作A”依次為__________、________、洗滌。
溫度升高，Li2CO3的溶解度降低，溫度高時，Li2CO3的溶解度小，有利于析出。考查控溫。
例3．(2022湖北新高考18題)全球對鋰資源的需求不斷增長，“鹽湖提鋰”越來越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進行濃縮和初步除雜后，得到濃縮鹵水（含有Na+、Li+、Cl― 和少量Mg2+、Ca2+），并設計了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。
考向5：調控溫度
溫度條件的控制
降溫
控溫
3.加快反應速率或溶解速率
2.促進平衡向吸熱方向移動
5.除去熱不穩定的雜質，
如NH4HCO3 、NH4(CO3)2、
KMnO4、NH4Cl等物質
4.使沸點相對低的原料氣化
1.促進某些離子的水解
1.防止某物質在高溫時會分解(或溶解)
2.使化學平衡向著放熱方向移動
2.控制固體的溶解與結晶
5.減少能源成本，降低對設備的要求
3.使催化劑的活性達到最好
6.趁熱過濾：減少因降溫而析出的溶質的量
1.不高于×℃的原因：適當加快反應速率, 又可防止物質的分解或揮發；不低于×℃的原因：防止反應速率過慢對物質轉化率的影響等。
4.防止副反應的發生
3.使某個沸點較高的產物液化，使其與其他物質分離
4.降低晶體的溶解度，減少損失.
5.蒸餾分離物質
考向5：調控溫度
升溫
例1.（2023年江蘇卷） 催化劑 能催化NH3 脫除煙氣中的NO，反應為
（1）催化劑的制備。將預先制備的一定量的WO3/TiO2
粉末置于80℃的水中，在攪拌下加入一定量的NH4VO3
溶液，經蒸發、焙燒等工序得到顆粒狀V2O5-WO3/TiO2
催化劑。反應選用NH4VO3溶液而不選用NaVO3溶液的原因是________________________。
反應物用量或濃度的控制的目的：
① 控制反應物轉化率和產品產率；②控制環境溫度； ③抑制（促進）離子的水解； ④ 降低生產成本。
考向6：反應物用量、濃度及加料方式的控制
酸浸時酸過量的目的：為了提高礦石中某金屬元素的浸取率；抑制**離子的水解等。
對有多種反應物的體系，增大便宜、易得的反應物的濃度目的是：
提高其他物質的利用率，使反應充分進行；降低生產成本等。
⑤控制產物；
制得的催化劑中不含Na+(不引入新雜質！）
例2.（2023年遼寧卷）某工廠
采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取(
和 )實現鎳、鈷、鎂元素的回收。
（3）“氧化”中，用石灰乳調節pH=4，Mn2+ 被H2SO5 氧化為MnO2 ，該反應的離子方程式為 (H2SO5 的電離第一步完全，第二步微弱)。（4）“氧化”中保持空氣通入速率不變，Mn(Ⅱ)氧化率與時間的關系如下。SO2體積分數為_______時，Mn(Ⅱ)氧化速率最
大；繼續增大SO2體積分數時，Mn(Ⅱ)氧化速率減小的原因是_____。
考向6：反應物用量、濃度及加料方式的控制
反應物用量或濃度的控制的目的：
⑥控制反應速率；
9.0%
SO2有還原性，過多將會降低H2SO5的濃度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率
逆向接觸、加料順序、緩慢加料、間歇性加料等。
緩慢加料的目的：使反應更充分；防止反應速率太快；防止升溫太快；控制反應體系的pH；防止藥品添加過量，發生副反應等。
控制加料的方法：
+M2+
考向6：反應物用量、濃度及加料方式的控制
⑦用NH4HCO3調節pH，做+2價金屬（錳、鈷、鎂、鎳等）M2+生成MCO3的沉淀劑,同時生成氣體(CO2↑)的離子方程式的書寫。
原理分析：
HCO3-
+H CO3-
+H2O+CO2↑
MCO3↓
電離平衡
沉淀溶解平衡
(1)溫度：使用碳酸氫銨(NH4HCO3)作為試劑時,溫度低反應速率過慢,溫度過高NH4HCO3 分解,使其它反應物的轉化率下降;
NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑
(2)碳酸氫銨(NH4HCO3)與NH3 H2O反應生成(NH4)2CO3作為碳化劑。
離子方程式： M2++2HCO3- = MCO3↓+H2O+CO2↑
(3)碳酸氫銨(NH4HCO3)常常代替Na2CO3作為+2價金屬M2+生成MCO3的沉淀劑,同時生成CO2。
易誘發競爭反應
不易誘發競爭反應
“酸化”步驟是為了將BaS轉化為易溶液于的鋇鹽，由于硫酸鋇和
磷酸鋇均不溶于水，而BaCl2可溶于水，因此，應選用的酸是鹽酸
⑧加氧化劑(或還原劑)，后續除雜：氧化/還原某物質，轉化為易被除去（沉淀）的離子。
考向6：反應物用量、濃度及加料方式的控制
例3.（2023年全國甲卷）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。
（1）“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是_______。
（3）“酸化”步驟應選用的酸是_______(填標號)。
a．稀硫酸 b．濃硫酸 c．鹽酸 d．磷酸
做還原劑，將BaSO4還原
c
例4.（2023年新課標卷）鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價態含氧酸鹽形式存在，主要雜質為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示：
（6）“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液，反應的離子方程式為___________。
2Cr2O72-+3S2O52-+10H+=4Cr3++6SO42-+5H2O
例5.（2023年重慶卷）Fe3O4是一種用途廣泛的磁性材料，以FeCl3為原料制備Fe3O4并獲得副產物CaCl2水合物的工藝如下。（2）反應釜1中的反應需在隔絕空氣條件下進行，其原因是_______。
防止二價鐵被空氣中氧氣氧化為三價鐵
考向6：反應物用量、濃度及加料方式的控制
例6.（2023年全國乙卷）LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。由菱錳礦（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）
制備LiMn2O4的流程如下：
（2）加入少量MnO2的作用是______________________。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是__________________。
（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_____________________。
將Fe2+氧化為Fe3+
Fe3+可以催化H2O2分解
BaSO4、NiS
例7.（2020·全國III卷）某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)：
(3)若工藝流程改為先“調pH”后“轉化”，即“濾液③”中可能含有的雜質離子為______________。
Fe3+
開始沉淀pH 完全沉淀pH
Fe2+ 6.5 8.3
Fe3+ 1.6 2.8
Mn2+ 8.1 10.1
已知：①焙燒時過量的MnO2分解為Mn2O3，FeS2轉變為Fe2O3；
②金屬活動性：Fe>(H)>Bi>Cu；
③相關金屬離子形成氫氧化物的pH范圍如下：
(3)“酸浸”中過量濃鹽酸的作用為：
①充分浸出Bi3+和Mn2+；②___________________。
例8．(2022遼寧卷16題)某工廠采用輝鉍礦(主要成分為Bi2S3，含有FeS2、SiO2雜質)與軟錳礦(主要成分為MnO2)聯合焙燒法制備BiOCl和MnSO4，工藝流程如下：
(6)加入金屬Bi的目的是________________。
考向6：反應物用量、濃度及加料方式的控制
雜質
目的
Bi2S3、FeS2、SiO2、MnO2
Bi2S3→Bi2O3+SO2
FeS2→Fe2O3+SO2
MnO2→Mn2O3+MnSO4
Bi2O3 Fe2O3
Mn2O3 SiO2
Cl2
SiO2
Bi3+
Fe3+
Mn2+
濃鹽酸為什么過量呢？
濃鹽酸過量還為防止Bi3+→BiOCl↓，BiOCl提前沉淀造成BiOCl的產率最終偏低。
Bi2O3→Bi3+、Fe2O3→Fe3+，Mn2O3→Mn2+，Mn2O3+6H++2Cl―=2Mn2++Cl2↑+3H2O，
調pH=2.6，將鉍(Bi3+→BiOCl↓)，和鐵錳(FeCl2、MnCl2溶液)分離
分離提純意識：不引入新雜質。因此調pH前先還原Fe3+！！
將Fe3+轉化為Fe2+
試劑
目的
作用
基本結構：
設問方向：
1）加入試劑的作用是什么？（例如：沉淀、氧化、還原、調pH等。）
要優先思考雜質的除去，其次是產品的獲取，也可能是中間某環節。
2）加入何種試劑？
通過前后邏輯，看加入試劑步驟的目的是為了除去雜質？還是為了得到產品？
3）能否用A試劑代替B試劑？例如：用H2O2替代MnO2？
答題角度：
1）通過能發生化學反應實現的目的思考試劑的作用。
2）通過不能發生化學反應實現的目的思考試劑的作用。
3）試劑自身的特殊性質；例如：H2O2易分解、硝酸易揮發、Fe3+催化H2O2等。
4）試劑過量：一般是要確保原料反應完全轉化為產物或確保轉化為最終產物。
試劑類型：
氧化劑、還原劑、酸、堿、氧化物、碳單質、金屬單質、硫化劑、氟化劑等。
考向6：反應物用量、濃度及加料方式的控制
考向7：分離提純之過濾
（1）儀器：鐵架臺、鐵圈、漏斗、濾紙、玻璃棒、燒杯
（2）在進行沉淀的實驗時，如何認定沉淀已經完全？
表達一：靜置，待沉淀沉積后，往上層清夜中繼續滴加××試劑，若不產生沉淀證明沉淀完全；
表達二：過濾，取濾液少許于試管中，滴加××試劑，若不產生沉淀證明沉淀完全。
（3）過濾后所得的濾液仍然渾濁，原因可能是什么？
玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導致濾紙破損；過濾時液體高于濾紙邊緣等。
（4）減壓過濾（抽濾）：加快過濾速度；減少晶體含有的水分。
（5）趁熱過濾：減少過濾時間、保持過濾溫度；
防止××雜質析出，提高產品純度；
或防止降溫過程中××析出而損耗
過濾是固相與液相的分離方法。
1.洗滌沉淀的目的
(1)若所需物質是濾渣，洗滌的目的是除去晶體
表面的可溶性雜質，得到更純凈的沉淀物。
(2)若所需物質是濾液，洗滌的目的是洗滌過濾
所得到的濾渣，把有用的物質如目標產物盡可能
洗出來，再和濾液合并后進行下一步分離操作。
2.常用洗滌劑
(1)蒸餾水：適用于除去沉淀吸附的可溶性雜質。
(2)冷水：除去沉淀中的可溶性雜質，降低沉淀
在水中的溶解度而減少沉淀損失。
(3)沉淀的飽和溶液：減小沉淀的溶解。
(4)有機溶劑(酒精、丙酮等)：適用于易溶于水的固體，既減少了固體溶解，又利用有機溶劑的揮發性，除去固體表面的水分，產品易干燥。
3.沉淀洗滌的答題規范
答題模板：
注洗滌液(沿玻璃棒向漏斗中注入洗滌液)
　↓
標準(使洗滌液完全浸沒沉淀或晶體)
　↓
重復(待洗滌液自然流盡后，重復操作2～3次)
4.沉淀是否洗凈的答題規范
答題模板：
取樣(取少量最后一次洗滌液于一潔凈的試管中)
　↓
加試劑[加入××試劑(必要時加熱，如檢驗 )]
　↓
現象(不產生××沉淀、溶液不變××色或不產生
××氣體)
　↓
結論(說明沉淀已經洗滌干凈)
考向7：分離提純之洗滌
考向7：分離提純之洗滌
例1.（2023年湖南卷）金屬Ni對H2有強吸附作用，被廣泛用于硝基或羰基等不飽和基團的催化氫化反應，將塊狀Ni轉化成多孔型雷尼Ni后，其催化活性顯著提高。
已知：①雷尼Ni暴露在空氣中可以自燃，在制備和使用時，需用水或有機溶劑保持其表面“濕潤”；
②鄰硝基苯胺在極性有機溶劑中更有利于反應的進行。某實驗小組制備雷尼Ni并探究其催化氫化性能的實驗如下：步驟1：雷尼Ni的制備
（2）操作(d)中，判斷雷尼Ni被
水洗凈的方法是_______；
取最后一次洗滌液于試管中，滴加幾滴酚酞，如果溶液不變粉紅色，則證明洗滌干凈，否則沒有洗滌干凈
例2.（2023年湖北卷）SiCl4是生產多晶硅
的副產物。利用SiCl4對廢棄的鋰電池正極材
料LiCoO2進行氯化處理以回收Li、Co等金
屬，工藝路線如下：
（3）鑒別洗凈的“濾餅3”和Na2CO3
固體常用方法的名稱是______________。
焰色反應
萃取則是利用物質性質由一個液相轉移到另一個液相的分離方法。
萃取的作用是: 從礦石的浸出液中，提取和富集有價金屬; 分離化學性質相近的金屬離子。
萃取的操作步驟一般是首先將水溶液 ( 料液) 與有機溶劑( 或溶液) 充分混合， 然后利用兩相的密度不同靜置分相。(有機相對被萃入的物質起富集或分離作用) 。
被萃取物被萃入有機相后，一般需要使其重新返回水相，此時把有機相與反萃劑( 一般為無機酸或堿的水溶液，也可以是純水) 接觸， 使被萃取物轉入水相，這一過程相當于萃取的逆過程， 故稱為反萃取。
考向7：分離提純之萃取
例1.(2022江蘇卷16題)實驗室以二氧化鈰(CeO2)廢渣為原料制備Cl―含量少的Ce2(CO3)3，其部分實驗過程如下：
目的
考向7：分離提純之萃取
Cl―含量少
(1)“酸浸”時CeO2與H2O2溶液反應生成Ce3+并放出O2，該反應的離子方程式為_____________________。
(2)pH約為7的CeCl3溶液與NH4HCO3溶液反應可生成Ce2(CO3)3沉淀，該沉淀中 Cl―含量與加料方式有關。
得到含Cl―量較少的Ce2(CO3)3加料方式為________(填序號)。
A．將NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中 B．將CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中
(3)通過中和、莘取、反莘取、沉淀等過程，可制備Cl―含量少的Ce2(CO3)3。
己知Ce3+能被有機萃取劑(簡稱HA)萃取，其萃取原理可表示為：
Ce3+(水層)+3HA (有機層) Ce(A)3 (有機層)+ 3H+(水層)
①加氨水“中和”去除過量鹽酸，使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的是______。
②反莘取的目的是將有機層Ce3+轉移到水層。使Ce3+盡可能多地發生上述轉移， 應選擇的實驗條件或采取的實驗操作有________________________(填兩項)。
③與“反萃取”得到的水溶液比較，濾去Ce2(CO3)3沉淀的濾液中，物質的量減小的離子有_________(填化學式)。
2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O
保持CeCl3少量
B
Ce3+ H+ Cl-
目的：Ce3+由水相→有機相→水相，去除Cl―
降低溶液中H+濃度，提高Ce3+萃取率
Ce3+ Cl-
讓上述平衡逆向移動，再正向，再逆向，再正向。。。
酸性條件，多次萃取
Ce3+、H+
Ce2(CO3)3沉淀
與氨水反應
Ce3+、NO3-、H+
考向7：分離提純之蒸餾
圖3
（1）儀器：鐵架臺、鐵圈、石棉網、蒸餾燒瓶、溫度計、
冷凝管、牛角管（接液管）、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。沸點較高的物質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反應發生器中起冷凝回流作用。
（4）步驟及操作注意事項：
①溫度計水銀球位于支管處；
②兩種情況冷凝水都是從下口通入；
③加碎瓷片防止暴沸
（5）減壓蒸餾：減小壓強，使液體沸點降低，
防止（如雙氧水、硝酸等）受熱分解、揮發。
圖1
圖2
（6） 直接分解不能制備超純 ，而本流程采用“配體交換”工藝制備超純 的理由是_________________________________________________；
例2.（2023年湖南卷） 超純Ga(CH3)3是制備第三代半導體的支撐源材料之一，近年來，我國科技工作者開發了超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術，在研制超Ga(CH3)3方面取得了顯著成果，工業上以粗鎵為原料，制備超純Ga(CH3)3的工藝流程如下：
NR3沸點較高，易與Ga(CH3)3分離，Et2O的沸點低于Ga(CH3)3，若一起氣化，難以得到超純Ga(CH3)3
已知：①金屬Ga的化學性質和Al相似，Ga的熔點29.8˙C;
②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作為配體；
③相關物質的沸點：
考向7：分離提純之蒸餾
結晶方法 適用范圍 建模
蒸發結晶
蒸發濃縮 冷卻結晶
重結晶
1、從NaCl(KNO3)溶液中獲得氯化鈉晶體。
2、從KNO3(較多NaCl)溶液中獲得硝酸鉀晶體。
從只有KNO3、或含有少量NaCl溶液中獲得硝酸鉀晶體。
以NaNO3和KCl為原料制備硝酸鉀晶體。
1.雜質在此溶劑中溶解度很小或很大（很小的目的：使雜質在熱過濾的時候被濾去；很大的目的：使雜質留在母液中不隨被提純物晶體一同析出）。
2.被提純的有機物在此溶劑中
的溶解度，受溫度的影響較大。
加熱溶解
趁熱過濾
冷卻結晶
1、溶解度隨溫度的變化
不大的物質（如NaCl）。
2、獲得蒸發時較穩定不
分解或不水解的固體。
1、溶解度隨溫度的變化
較大的溶質（如KNO3）。
2.獲得易被氧化或易分解或
易水解或含結晶水的溶質：
(如FeSO4·7H2O、NH4Cl 、NaHCO3、
莫爾鹽【(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O】等晶體)。
考向7：分離提純之結晶
(3)為提高Li2CO3的析出量和純度，
“操作A”依次為__________、________、洗滌。
蒸發濃縮，趁熱過濾
Li2CO3的溶解度隨著溫度升高而降低，有利于Li2CO3在較高溫度時溶液過飽和析出。
例3．(2022湖北新高考18題)全球對鋰資源的需求不斷增長，“鹽湖提鋰”越來越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進行濃縮和初步除雜后，得到濃縮鹵水（含有Na+、Li+、Cl― 和少量Mg2+、Ca2+），并設計了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。
Na+
Li+
Cl―
Mg2+
Ca2+
Mg(OH)2
CaCO3
Na+
Li+
Cl―
Ca2+
Na+ Li+ Cl― CO32-
考向7：分離提純之結晶
需要從混合溶液中獲得Li2CO3，Li2CO3的溶解度隨溫度的升高而減小，NaCl的溶解度隨溫度的升高變化不大，因此獲得Li2CO3需要在較高溫度時形成過飽和溶液。
三種物質的溶解度隨溫度變化的關系有利于上述工業制取Li2CO3。
較低溫時，溶解度：LiCl>LiOH>Li2CO3。
隨溫度的升高，LiCl的溶解度呈增大趨勢，它在第二次濃縮時就和NaCl分離，NaCl析出，LiCl留在濾液，等待被飽和碳酸鈉沉鋰；LiOH和NaCl類似，屬于溶解度和溫度變化關系不大的，加生石灰調大pH時不會沉淀析出造成最終產率降低；Li2CO3的溶解度隨溫度升高而減小，將其溶液蒸發濃縮后會結晶析出在濾渣中。
例4.（2023年山東卷）鹽湖鹵水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源。一種以高鎂鹵水為原料經兩段除鎂制備Li2CO3的工藝流程如下：
考向7：分離提純之結晶
考向7：分離提純之固液、液液分離
成本意識：浸出率、轉化率、利用率、原料價格、能耗的
控制、 原料、 能量的循環利用。
效率意識：生產速率、催化劑的使用、反應條件的選擇。
環保意識：綠色化學：無污染、無腐蝕、 “三廢”(廢氣、
廢渣、廢水)的處理。
生產實際：三大意識
考向8：獲得產品
類別 真題出處及設問簡述類別
結晶 2022 山東卷 （3）下列條件能實現酸解所得石膏結晶轉化的是____。
2021 山東卷 (3)蒸發結晶時，過度蒸發將導致___；冷卻結晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循環利用的物質還有____。
電解 2021 山東卷 (4)利用膜電解技術以Na2CrO4為主要原料制備Na2Cr2O7的總反應方程式為：4Na2CrO4+4H2O2 Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑ +O2↑。則Na2Cr2O7在___(填“陰”或“陽”)極室制得，電解時通過膜的離子主要為___。
2023全國乙卷 LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。 （5）在電解槽中，發生電解反應的離子方程式為____。
煅燒 (焙燒) 2019全國Ⅰ卷T26 （4）由堿式碳酸鎂制備輕質氧化鎂的方法是_________。
2022福建卷 (4)“焙燒”時，主要反應的化學方程式為_______。
若目標產品為鹽( 或含結晶水的鹽) ，一般設計“得到該鹽的操作是什么”， 如蒸發結晶或蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌。
若目標產品為高價態鹽( 或金屬單質) ， 一般設計為“電解得到該產物的陽極( 或陰極) 電極反應式的書寫”問題。
通過煅燒得到產品的， 一般設計為“書寫該煅燒過程反應的化學方程式”。
考向8：獲得產品
——效率意識
考查方式 概念 答題方向
速率 在原料預處理和反應條件控制階段考查加快反應速率的措施 一般不考查速率計算，主要考查提高速率的措施。有：將礦石粉碎、研磨、攪拌等（增大接觸面積來加快反應速率）；還有適當升高溫度、適當增大反應物濃度、加入合適催化劑等。
產率 針對目標產物進行產率的計算以及為提高產率常采取的措施 工業流程題是為了“多快好省”的獲得目標產物。要求做到速率快、產率高、產品純度高、成本低、無污染等。提高產率的措施有：通過控制溫度來減少副反應的發生；通過調節pH或在某氣體氛圍中操作來使反應朝著生成目標產物的方向進行；通過冰水洗、熱水洗、醇洗、趁熱過濾等操作來降低物質的溶解提高產率等等。結合題目要求和具體情況從以上措施中選擇合適答案。如：溫度不高于××℃的原因是什么？可以考慮適當加快反應速率，但溫度過高會造成 (如濃硝酸) 揮發、(如H2O2、NH4HCO3) 分解、( 如Na2SO3)氧化或促進(如AlCl3)水解等，影響產品的生成，導致產率下降。
轉化率 針對某反應考查為了提高某物質的轉化率常采取的措施 對轉化率的考查主要針對某反應考查提高轉化率的措施。提高轉化率的主要措施有：通過改變濃度、壓強、溫度等使反應朝著有利于提高某物質轉化率的方向移動；通過原料的循環利用來提高轉化率；通過增加廉價物質的投入量來提高另一種反應物的轉化率等等。可根據題目要求和具體情況，從以上措施中選擇合適答案。如：工業合成氨反應中，增大壓強可以加快反應速率并能使平衡正向移動來提高反應物的轉化率，通過增大廉價物質氮氣的濃度來提高氫氣的轉化率等等。
產率 ×100%，關
注的是生成物的變化，即目標產物的實際產量與理論產量的比值,
計算時注意單位的統一。
轉化率 ×100%，
關注的是反應物的變化，即某反
應物發生轉化的物質的量與總物
質的量的比值。
考向8：獲得產品
——成本意識
例1.（2023年重慶卷）Fe3O4是一種用途廣泛的磁性材料，以FeCl3為原料制備Fe3O4并獲得副產物CaCl2水合物的工藝如下。（3）反應釜2中，加入CaO和分散劑的同時通入空氣。
66.6%
最后半滴標準液加入后，溶液變為紅色，且半分鐘內不變色
考向8：獲得產品
——成本意識
類別 真題出處及設問簡述類別
Ksp 2020山東卷T16 （4）再使用氨水調溶液的pH，則pH的理論最小值為_______(當溶液中某離子濃度c≤1.0×10-5時，可認為該離子沉淀完全）。
2020 全國Ⅲ卷 T27 （4）利用上述表格數據，計算Ni(OH)2的Ksp=______（列出計算式）。如果“轉化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0 mol·L 1，則“調pH”應控制的pH范圍是______。
2017全國Ⅰ卷T27 （5）若“濾液②”中c(Mg2+)=0.02mol L﹣1，加入雙氧水和磷酸（設溶液體積增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10﹣5，此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？
滴定 2019 全國Ⅱ卷T26 （3）成品中S2 的含量可以用“碘量法”測得。稱取m g樣品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.1000 mol·L 1的I2 KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密閉，置暗處反應5 min，有單質硫析出。以淀粉為指示劑，過量的I2用0.1000 mol·L 1Na2S2O3溶液滴定，反應式為 測定時消耗Na2S2O3溶液體積V mL。終點顏色變化為________，樣品中S2 的含量為________（寫出表達式）。
2018全國Ⅰ卷T27 （4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00 mL葡萄酒樣品，用0.01000 mol·L 1的碘標準液滴定至終點，消耗10.00 mL。滴定反應的離子方程式為____，該樣品中Na2S2O5的殘留量為____g·L 1（以SO2計）。
2017 全國Ⅱ卷T26 （4）草酸鈣沉淀經稀H2SO4處理后，用KMnO4標準溶液滴定，通過測定草酸的量可間接獲知鈣的含量，滴定反應為：MnO4+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。實驗中稱取0.400 g水泥樣品，滴定時消耗了0.0500 mol·L 1的KMnO4溶液36.00 mL，則該水泥樣品中鈣的質量分數為____________。
守恒 2019 全國III卷T26 （7）層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學式為LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合價分別為+2、+3、+4。當x=y=1/3時，z=___________。
2017 全國III卷T27 （5）某工廠用m1 kg 鉻鐵礦粉（含Cr2O3 40%）制備K2Cr2O7，最終得到產品 m2 kg，產率為___。
2016全國Ⅰ卷T28 （5）“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為　 　。（計算結果保留兩位小數）
2016 全國III卷T28 （2）“氧化”中欲使3 mol的VO2+變為VO2+，則需要氧化劑KClO3至少為______mol。
考向8：獲得產品
——成本意識（計算）
例2.（2023廣東卷） 均是重要的戰略性金屬。從處理后的礦石硝酸浸取液(含 )中，利用氨浸工藝可提取，并獲得高附加值化工產品 。
工藝流程如下：
②“熱解”對于從礦石提取Ni、Co工藝
的意義，在于可重復利用HNO3和___________
(填化學式)。
MgO
例3.（2023年全國乙卷）LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。由菱錳礦（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制備LiMn2O4的流程如下：
（5）在電解槽中，隨著電解反應進行，
為保持電解液成分穩定，應不斷_______。
電解廢液可在反應器中循環利用。
加入MnSO4溶液
基本模型：首先找既消耗又生成的物質（具體需要快速落實每一步的反應及其產物，找到循環物質）；其次若是有回打的箭頭，說明該物質循環；最后要注意剩余的母液中是否有循環物質。
——環保意識（物質的循環利用）
考向8：獲得產品
（4）結合“浸錳”過程，從兩種礦石中各物質利用的角度，分析聯合提取銀和錳的優勢：________。
例5（2023年北京）以銀錳精礦(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化錳礦(主要含MnO2)為原料聯合提取銀和錳的一種流程示意圖如下。已知：酸性條件下，MnO2的氧化性強于Fe3+。
(6)濾渣④與濃H2SO4反應可以釋放HF并循環利用，同時得到的副產物是_______、_______。
CaSO4 MgSO4
例4．(2022全國甲卷26題)硫酸鋅(ZnSO4)是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、醫學上有諸多應用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnCO3，雜質為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下：
ZnCO3、SiO2
Ca、Mg、Fe、
Cu的化合物
Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+
Fe(OH)3
CaSO4
SiO2
Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+
Fe(OH)3
MnO2
Zn2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+
Zn2+
Ca2+
Mg2+
Cu
CaF2
MgF2
高沸點酸制低沸點酸，
查基礎知識：實驗室制備HX
CaF2+H2SO4 CaSO4+2HF
MgF2+H2SO4 MgSO4+2HF
可將兩種礦石中的錳元素同時提取到浸錳液中，得到MnSO4，同時將銀元素和錳元素分離開；生成的Fe3+還可以用于浸銀，節約氧化劑
——環保意識（物質的循環利用）
考向8：獲得產品
工藝流程題的評價方向：
速率快【速率快（不宜過快），產率高】；
產率高（工業生產一般是單位時間內的產率）；
產品純度高（不引入雜質）；
成本低[循環使用、原子利用率高、無污染（減少污染治理成本）]
污染：廢渣、廢液(酸、堿、重金屬鹽)、廢氣(Cl2、Br2、硫和氮的氧化物)
各種“防”：防倒吸、防空氣、防爆炸、防水解、防暴沸、......
注意：評價實驗有類似思考。
例6.（2023年全國甲卷）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。
（4）如果焙燒后的產物直接用酸浸取，是否可行？_______，
其原因是_______。
不可行
產物中的硫化物與酸反應生成的有毒氣體H2S,會污染空氣，而且CaS與鹽酸反應生成可溶于水的CaCl2，導致BaCl2溶液中混有CaCl2雜質無法除去、最終所得產品的純度降低 。
——環保意識（綠色化學與評價）
考向8：獲得產品
1
2
3
考點考向
知識重構
重溫經典
目 錄
4
模型構建
5
教學策略
三路線
主線主產品
分支副產品
回頭循環品
原料預處理除雜、凈化
原料
副產物
步驟1
步驟2
副產物
主產物
輔助原料
輔助原料
目標產物
……
排放物的無害化處理
產品的分離與提純
反應變化與規律
物質轉化與應用
化學語言與概念
物質結構與性質
綠色化學與評價
實驗原理與方法
原料的循環利用
1.構建工藝流程題的結構模型
2.構建工藝流程題的思維模型
兩抓：抓箭頭、抓信息
一線：元素線
（1）主線主產品;
（2）支線副產品;
（3）回頭循環品。
（1）元素去哪兒了
（2）元素化合價改變了嗎
三意識：成本意識、效率意識、環保意識
（1）成本意識：浸出率、轉化率、利用率、原料價格、能耗控制、原料和能量循環利用；
（2）效率意識：生產速率、催化劑的使用、反應條件的選擇；
（3）環保意識：綠色化學思想（原子經濟性、循環操作、環保）、無污染、無腐蝕、
“三廢”(廢氣、廢渣、廢水)的處理。
①元素轉化線（跟蹤每種元素走向）
②價態轉變線（確定所加試劑作用）
③實驗操作線（確定除雜分離方法）
三條思維主線
3.形成工藝流程題的解題技巧
1
2
3
考點考向
知識重構
重溫經典
目 錄
4
模型構建
5
教學策略
（1）重視教材，對教材介紹的工藝、實驗等進行深化考查。例：海帶中提取碘，海水中提溴、氯堿工業、侯氏制堿、苯甲酸重結晶、工業合成氨、工業制硫酸、硅酸鹽化工、過渡金屬及其化合物的性質及轉化等。
（2）熟練運用工業流程題的一般解題思路、方法，識別框圖中的各種名詞、動詞。結合元素化合物的知識和性質，熟記高頻出現的雜質其除雜方式。
（3）積累素材，關注經典化工流程、關注科學前沿，創設新情境，考查經典內容。如金屬元素中Fe、 Al的去除方法、非金屬化合物 SiO2 的性質及去除、反應條件的控制(如控制條件加快 反應速率、控制pH去除雜質離子等)、陌生氧化還原反應方程式的書寫及關系式法計算含量或產率、電化學等。
（4）貫通宏觀辨識與微觀探析的學科素養，將結構決定性質的意識滲透在每一個知識點的教學中、尤其是配合物、超分子、晶體結構等。
（5）設計以實驗設計思路為引導的工業流程教學模式。從制備物質的基本邏輯出發思考和應用高考常見設問角度。
1、以教材為本，以高考真題為激發點鼓勵、引導多思多問多聯系
備考策略
01
海水提鎂
煅燒
浸泡
貝殼
氧化鈣
石灰乳
海 水
氫氧化鎂
鹽酸
氯化鎂溶液
氯化鎂固體
鎂
氯氣
過濾
濃縮、脫水
循環利用
電解
問題一: “濃縮、脫水”步驟中加熱MgCl2·6H2O制取無水MgCl2時，為什么要在HCl的氣流中進行？
答案:防止MgCl2水解
問題二:用電解法冶煉鎂時，能否采取煅燒Mg(OH)2，進而電解MgO的方案
答案：不采取煅燒Mg(OH)2，進而電解MgO的方案，是由于MgO熔點高，能耗大。
2、重視教材中的流程素材
相關方程式
① CaCO3══CO2↑＋CaO
② CaO＋2H2O══Ca(OH)2
③ MgCl2＋Ca(OH)2══Mg(OH)2↓＋CaCl2
④ Mg(OH)2＋2HCl══MgCl2＋2H2O
⑤ MgCl2(熔融) ════ Mg＋Cl2↑
備考策略
02
“吹出法”海水提溴
海水
苦鹵
含Br2
的海水
溴水混合物
含Br2
的空氣
吸收液
吸收液
溴水混合物
液溴
提取
粗鹽
氯氣
置換
空氣
吹出
純堿吸收
SO2吸收
硫酸酸化
Cl2氧化
蒸餾
冷凝
問題一:“空氣吹出”步驟和“蒸餾”的過程中，溫度應控制在80～90 ℃，溫度過高或過低都不利于生產，請解釋原因。
答案：溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴蒸氣中水量增加，溫度過低，溴不能完全蒸出，回收率低。
問題二：為什么要設計兩步將Br-氧化成Br2的過程？
相關方程式：① 2Br-＋Cl2 ══ Br2＋2Cl-
② 3Na2CO3+3Br2══ NaBrO3+5NaBr+3CO2③ Br2＋SO2＋2H2O ══ 2HBr＋H2SO4
答案：將溴富集
2、重視教材中的流程素材
備考策略
玻璃棒引流
03
提取海帶中的碘
含I-
的溶液
干海帶
海帶灰
懸濁液
晶體碘
含I2的溶液
I2的有機溶液
適量
Cl2
灼燒
浸泡
過濾
蒸餾
加CCl4或苯
萃取、分液
在坩堝中灼燒，
不可用蒸發皿
或H2O2氧化
不能用乙醇
相關方程式:2I－＋Cl2 ══ I2＋2Cl－ 或 2I－＋H2O2＋2H＋ ══ I2＋2H2O
2、重視教材中的流程素材
備考策略
04
從鋁土礦提取鋁
相關方程式：① Al2O3＋2OH- ══ H2O＋2AlO2- ② AlO2-+4H+══ Al3++2H2O
③ Al3+＋3NH3 · H2O ══ Al(OH)3↓＋3NH4Cl ④ 2Al(OH)3══ Al2O3 + 3H2O
⑤2Al2O3 (熔融) ════ 4Al＋3O2↑
問題一：將“加過量鹽酸”改為“通入CO2”合適嗎？為什么？
答案：不合適；因為過量CO2與NaAlO2、Na2SiO3反應生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，達不到分離SiO2和Al2O3的目的。
問題二：將“加過量氨水”改為“加過量NaOH溶液”合適嗎？為什么？
答案：不合適；因為過量CO2與NaAlO2、Na2SiO3反應生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，達不到分離SiO2和Al2O3的目的。
2、重視教材中的流程素材
備考策略
05
侯氏制堿法
2、重視教材中的流程素材
備考策略
例1：針對以下流程的各環節提出相應的問題。
焙燒的目的是什么？
二氧化硫該如何處理？
酸溶的目的？
如何提高浸取率？
如何提高溶解速率？
是否含有亞鐵離子？
反應方程式？
如何處理多余氯氣？
如何提取產品？
如何檢測產品純度？
3、從制備物質的基本邏輯出發設計工業流程問題(即高考常見設問角度)
備考策略
例2：以粗鹽為原料，設計制備次氯酸鈉的完整工藝流程。
3、從制備物質的基本邏輯出發設計工業流程問題(即高考常見設問角度)
備考策略
例3：教學實例：高鐵酸鉀的制備及應用分析（從實驗室制備到工業生產）。
3、從制備物質的基本邏輯出發設計工業流程問題(即高考常見設問角度)
備考策略
內容——重視基礎、激發思維
方法——教師引領、學生自主
謝 謝！

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