資源簡介

(共57張PPT)
第56講　化學(xué)工藝流程題的解題策略
1. 培養(yǎng)從試題提供的新信息中準(zhǔn)確地提取實質(zhì)性內(nèi)容，并與已有知識塊整合重組為新知識塊的能力。
2．培養(yǎng)將分析和解決問題的過程及成果用正確的化學(xué)術(shù)語及文字、圖表、模型、圖形等表達并做出解釋的能力。

題空突破一
題空突破二
題空突破三
題空突破一
題空突破一　流程中原料的預(yù)處理
方法 目的
研磨、霧化 將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w分散成微小液滴，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
水浸 與水接觸反應(yīng)或溶解
酸浸 與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去
堿浸 除去油污，溶解酸性氧化物、鋁及其氧化物
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的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì)
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
【教考銜接】
典例 [2023·遼寧卷，16(1)]某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取液含(Ni2＋、Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和Mn2＋)。實現(xiàn)鎳、鈷、鎂元素的回收。

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)。
適當(dāng)增大硫酸濃度或適當(dāng)升高溫度或?qū)㈡団挼V粉碎增大接觸面積
【對點演練】
1．[2023·全國乙卷，27(1)]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。
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______________(舉1例)。
MnCO3＋H2SO4===MnSO4＋H2O＋CO2↑
粉碎菱錳礦
2．稀土是一種不可再生的戰(zhàn)略性資源，被廣泛應(yīng)用于電子信息、國防軍工等多個領(lǐng)域。一種從廢棄陰極射線管(CRT)熒光粉中提取稀土元素釔(Y)的工藝流程如下：
已知：廢棄CRT熒光粉的化學(xué)組成(某些不參與反應(yīng)的雜質(zhì)未列出)
試回答步驟Ⅰ中進行原料預(yù)處理的目的為________________。
成分含量/% Y2O3 ZnO Al2O3 PbO2 MgO
預(yù)處理前 24.28 41.82 7.81 1.67 0.19
預(yù)處理后 68.51 5.42 4.33 5.43 0.50
除去ZnO和Al2O3
解析：由已知中預(yù)處理前和預(yù)處理后的成分含量變化可得，預(yù)處理的目的為除去ZnO和Al2O3。
題空突破二
題空突破二　流程中反應(yīng)條件的控制
1.控制溶液的pH
(1)控制反應(yīng)的發(fā)生，增強物質(zhì)的氧化性或還原性，或改變水解程度。
(2)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。
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：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、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。
2．控制反應(yīng)的溫度
(1)控制化學(xué)反應(yīng)速率。
(2)控制平衡移動方向。
(3)控制固體的溶解與結(jié)晶，如趁熱過濾能防止某物質(zhì)降溫時析出。
(4)促進溶液中氣體的逸出或?qū)崿F(xiàn)蒸餾。
(5)防止或?qū)崿F(xiàn)某物質(zhì)水解或分解。
(6)使催化劑達到最大活性。
(7)防止副反應(yīng)的發(fā)生。
3．調(diào)節(jié)反應(yīng)物的濃度
(1)根據(jù)需要選擇適宜濃度，控制一定的反應(yīng)速率，使平衡移動有利于目標(biāo)產(chǎn)物的生成，減小對后續(xù)操作產(chǎn)生的影響。
(2)反應(yīng)物過量，能保證反應(yīng)的完全發(fā)生或提高其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，但對后續(xù)操作也會產(chǎn)生影響。
4．控制反應(yīng)體系的壓強
(1)改變化學(xué)反應(yīng)速率。
(2)影響平衡移動的方向。
5．使用催化劑
加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。
【教考銜接】
典例 [2024·山東棗莊二模節(jié)選]鈀(Pd)是一種貴金屬，性質(zhì)類似鉑(Pt)。活性炭載鈀催化劑廣泛應(yīng)用于石油化工、制藥等工業(yè)，但使用過程中因生成難溶于酸的PdO而失活。一種從廢鈀催化劑(雜質(zhì)主要含有機物、活性炭、及少量Fe、Cu、Al等元素)中回收海綿鈀的工藝流程如圖：
已知：Ⅰ.陰、陽離子交換樹脂的基本工作原理分別為R—Cl＋M－ R—M＋Cl－、R—Na＋N＋ R—N＋Na＋(R—表示樹脂的有機成分)。
Ⅱ.“沉鈀”時得到氯鈀酸銨固體，不溶于冷水，可溶于稀鹽酸。
(1)溫度、固液比對浸取率的影響如圖，則“浸取”的最佳條件為______________。
70℃、固液比3∶1
解析：（1）由圖可知，“浸取”的最佳條件為70 ℃、固液比3∶1；
(2)“浸取”時，加入試劑A的目的為_______________。
(3)“離子交換除雜”應(yīng)使用________(填“陽離子”或“陰離子”)樹脂，“洗脫”時應(yīng)使用的洗脫液為________(填標(biāo)號)。
A．硫酸　　　B．鹽酸　　　C．無水乙醇
將PdO還原為Pd
陰離子
B
【對點演練】
1．(溫度控制)輝銅礦石主要含有硫化亞銅(Cu2S)及少量脈石(SiO2)。一種以輝銅礦石為原料制備硝酸銅的工藝流程如圖所示：
(1)“回收S”過程中溫度控制在50～60 ℃之間，不宜過高或過低的原因是____________________________________。
(2)“保溫除鐵”過程中，加入CuO的目的是______________________________________；“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”過程中，要用HNO3溶液調(diào)節(jié)溶液的pH，其理由是____________。
溫度高苯容易揮發(fā)，溫度低溶解速率小
調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀
抑制Cu2＋的水解
解析：（1）苯是有機溶劑，易揮發(fā)，所以溫度高苯容易揮發(fā)，而溫度低溶解速率小，因此回收S過程中溫度控制在50～60 ℃之間，不宜過高或過低。（2）氧化銅是堿性氧化物，能與酸反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH，所以氧化銅的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀而析出。
2．(酸堿度控制——調(diào)pH)利用水鈷礦(主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多種化工試劑，以下為草酸鈷晶體和氯化鈷晶體的制備流程，回答下列問題：
已知：①浸出液中含有的陽離子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋、Mg2＋、Ca2＋等。
②沉淀Ⅰ中只含有兩種沉淀。
③流程中部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：
(1)浸出過程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________。
(2)加入NaClO3的作用是
________________________________________________________。
(3)加入Na2CO3調(diào)pH至5.2，目的是____________________；萃取劑層含錳元素，則沉淀Ⅱ的主要成分為____________。
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2
開始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7
完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
將Fe2＋氧化為Fe3＋，便于后面調(diào)節(jié)pH時生成Fe（OH）3沉淀而除去
使Fe3＋和Al3＋沉淀完全
CaF2、MgF2
題空突破三
題空突破三　物質(zhì)的分離與提純
(一)有關(guān)沉淀洗滌的答題規(guī)范
1.洗滌劑的選擇
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)降低固體因為溶解而造成的損失
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)降低固體因為溫度變化而造成溶解的損失
有機溶劑(酒精、丙酮等) 固體易溶于水，難溶于有機溶劑 減少固體溶解；利用有機溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水分，產(chǎn)品易干燥
飽和溶液 對純度要求不高的產(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
2.洗滌的方法
(1)洗滌的方法：讓過濾后的晶體繼續(xù)留在過濾器中，沿玻璃棒向過濾器中加入洗滌劑至浸沒晶體，讓洗滌液自然流下，重復(fù)2～3次即可。
(2)注意點：在洗滌過程中不能攪拌。因為濾紙已經(jīng)潤濕，如果攪拌很容易攪破濾紙，造成晶體損失。
(3)三個得分點：注洗滌液→加洗滌液→重復(fù)操作。
①注洗滌液：沿玻璃棒向漏斗中注入洗滌液
②加洗滌液：洗滌液完全浸沒晶體
③重復(fù)操作：重復(fù)操作2～3次
【教考銜接】
典例 SnSO4是一種重要的硫酸鹽，在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。其制備路線如下：
實驗室中“漂洗”沉淀的實驗操作方法是_________________________________________________________________________________。
（沿著玻璃棒）向漏斗（或過濾器）中加蒸餾水至浸沒沉淀，（靜置）待水全部流出后，重復(fù)操作2～3次
解析：“漂洗”沉淀就是洗滌沉淀，需要直接在過濾器中進行，（沿著玻璃棒）向漏斗（或過濾器）中加蒸餾水至浸沒沉淀，（靜置）待水全部流出后，重復(fù)操作2～3次。
【對點演練】
1．以磷石膏(主要成分為CaSO4，雜質(zhì)SiO2、Al2O3等)為原料可制備輕質(zhì)CaCO3。
勻速向漿料中通入CO2，當(dāng)漿料清液pH接近6.5時，過濾并洗滌固體。濾液中物質(zhì)的量濃度最大的兩種陰離子為和；檢驗固體洗滌是否完全的方法是______________________________________。
答案：取少量最后一次洗滌液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化后，再滴加BaCl2溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全
2．CuSO4·5H2O是銅的重要化合物，有著廣泛的應(yīng)用。以下是CuSO4·5H2O的實驗室制備流程圖。
如果采用重量法測定CuSO4·5H2O的含量，完成下列步驟：①________，②加水溶解，③加氯化鋇溶液，沉淀，④過濾(其余步驟省略)。在過濾前，需要檢驗是否沉淀完全，其方法是_________________________________________________________________________。
稱量樣品
靜置，取上層清液于試管中，向其中滴加氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，證明已沉淀完全
(二)產(chǎn)品分離、提純的常用方法
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。
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)，如從溶液中提取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：分離沸點不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油。
6．冷卻法：利用氣體液化的特點分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離平衡混合氣體中的氨氣。
【教考銜接】
典例[2022·湖北卷，18節(jié)選]全球?qū)︿囐Y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(shè)計了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。
25℃時相關(guān)物質(zhì)的參數(shù)如下：
LiOH的溶解度：12.4 g/100 g H2O
化合物 Ksp
Mg(OH)2 5.6×10－12
Ca(OH)2 5.5×10－6
CaCO3 2.8×10－9
Li2CO3 2.5×10－2
回答下列問題：
(1)“沉淀1”為___________。
(2)向“濾液1”中加入適量固體Li2CO3的目的是_______________________________________。
(3)為提高Li2CO3的析出量和純度，“操作A”依次為________、________、洗滌。
Mg（OH）2
將Ca2＋轉(zhuǎn)化成CaCO3沉淀除去，同時不引入新雜質(zhì)
蒸發(fā)濃縮
趁熱過濾
解析：濃縮鹵水（含有Na＋、Li＋、Cl－和少量Mg2＋、Ca2＋）中加入石灰乳[Ca（OH）2]后得到含有Na＋、Li＋、Cl－和Ca2＋的濾液1，沉淀1為Mg（OH）2，向濾液1中加入Li2CO3后，得到濾液2，含有的離子為Na＋、Li＋、Cl－和OH－，沉淀2為CaCO3，向濾液2中加入Na2CO3，得到Li2CO3沉淀，再通過蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥后得到產(chǎn)品Li2CO3。
（1）濃縮鹵水中含有Mg2＋，當(dāng)加入石灰乳后，轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2沉淀，所以沉淀1為Mg（OH）2。
（2）濾液1中含有Na＋、Li＋、Cl－和Ca2＋，結(jié)合已知條件：LiOH的溶解度和化合物的溶度積常數(shù)，可推測，加入Li2CO3的目的是將Ca2＋轉(zhuǎn)化成CaCO3沉淀除去，同時不引入新雜質(zhì)。
（3）由Li2CO3的溶解度曲線可知，溫度升高，Li2CO3的溶解度降低，即在溫度高時，溶解度小，有利于析出，所以為提高Li2CO3的析出量和純度，需要在較高溫度下析出并過濾得到沉淀，即依次為蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌。
【對點演練】
1．(分離、提純方法選擇) SO2是硫酸工業(yè)尾氣的主要成分。以硫酸工業(yè)的尾氣為原料制備硫酸鉀和硫酸錳晶體(MnSO4·H2O)的工藝流程如圖所示。
回答下列問題：
(1)如圖所示是幾種鹽的溶解度曲線。反應(yīng)Ⅲ中，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，進行蒸發(fā)濃縮、________、洗滌、干燥等操作即得K2SO4產(chǎn)品。
(2)檢驗硫酸鉀樣品中是否含有氯化物雜質(zhì)的實驗操作是___________________________________________________________________________________。
趁熱過濾
取少量樣品于試管中配成溶液，滴加過量Ba（NO3）2溶液，取上層清液滴加HNO3酸化的AgNO3溶液
2．(濾液、濾渣成分的確定)錳常用于制造合金錳鋼。某化工廠以軟錳礦(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3、CaO等少量雜質(zhì))為主要原料制取金屬錳的工藝流程如圖1所示。
(1)“浸錳”步驟中往往有副產(chǎn)物MnS2O6生成，溫度對“浸錳”反應(yīng)的影響如圖2所示。為減少MnS2O6的生成，“浸錳”的適宜溫度是________，“濾渣 Ⅰ”的成分是___________(填化學(xué)式)。該步驟中可以再加入MnSO4以促進“濾渣 Ⅰ”析出，結(jié)合平衡移動原理分析其原因：___________________________________________________
_________________。
(2)“濾液Ⅰ”中需要先加入MnO2充分反應(yīng)后再調(diào)pH，寫出加入MnO2時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_______________________________。
90 ℃
SiO2、CaSO4
c（）增大，使平衡Ca2＋（aq）＋（aq） CaSO4（s）正向移動，促進CaSO4析出
MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O
整合精品組件——題型突破
1.審題——破題秘訣
(1)看原料：明確化工生產(chǎn)或化學(xué)實驗所需的材料。
(2)看目的：把握題干中的“制備”或“提純”等關(guān)鍵詞，確定化工生產(chǎn)或化學(xué)實驗的目的。
(3)看箭頭：進入的是投料(即反應(yīng)物)；出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。
(4)看三線：主線主產(chǎn)品；分支副產(chǎn)品；回頭為循環(huán)。
(5)找信息：明確反應(yīng)條件控制和分離提純方法。
(6)關(guān)注所加物質(zhì)的可能作用：參與反應(yīng)、提供反應(yīng)氛圍、滿足定量要求。
2．方法——考場支招
(1)粗讀題干，挖掘圖示，明確目的
圖示中一般會出現(xiàn)超出教材范圍的知識，但題目有提示或者問題中不涉及，關(guān)注題目的每一個關(guān)鍵字，盡量弄懂流程圖，但不必將每一種物質(zhì)都推出，只需問什么推什么。通過閱讀明確生產(chǎn)目的，找到制備物質(zhì)所需的原料及所含雜質(zhì)。
(2)攜帶問題，精讀信息
讀主干抓住關(guān)鍵字、詞；讀流程圖，重點抓住物質(zhì)流向(進入與流出)、實驗操作方法。
(3)看清問題，準(zhǔn)確規(guī)范作答
答題時要看清問題，不能答非所問，要注意語言表達的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，答題時不具有“連帶效應(yīng)”，即前一問未答出，不會影響后面答題。
3．答題——關(guān)鍵要素
(1)原料預(yù)處理
①溶解、水浸、酸浸：通常用酸溶，如用硝酸、鹽酸、濃硫酸等使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程。
②灼燒、焙燒、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。
③研磨：適用于有機物的提取或減小固體顆粒度，增大物質(zhì)間接觸面積，加快反應(yīng)速率。
(2)反應(yīng)條件的控制
①調(diào)pH除雜。
a．控制溶液的酸堿性使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。
b．調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：能與H＋/OH－反應(yīng)，使溶液pH增大/減小；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)來調(diào)節(jié)溶液的pH。
②試劑除雜：利用難溶制更難溶原理。
③加熱：加快反應(yīng)速率或促進平衡向某個方向移動在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意控制溫度不能過高。如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)、銨鹽等物質(zhì)。
④降溫：防止某物質(zhì)在高溫時會溶解或分解、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動。
【教考銜接】
典例 磷酸鐵鋰(LiFePO4)被認(rèn)為是最有前途的鋰離子電池正極材料。某企業(yè)利用富鐵浸出液生成磷酸鐵鋰，開辟了處理硫酸亞鐵廢液一條新途徑。其主要流程如下：
已知：H2TiO3是一種難溶于水的物質(zhì)。
(1)鈦鐵礦用濃硫酸處理之前，需要粉碎，其目的是______________________________。
(2)TiO2＋水解生成H2TiO3的離子方程式為__________________________。
(3)加入NaClO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。
(4)在實驗中，從溶液中過濾出H2TiO3后，所得濾液渾濁，應(yīng)如何操作？________________________________。
增大固體的表面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率
TiO2＋＋2H2O H2TiO3↓＋2H＋
ClO－＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O
換上新的過濾器，將渾濁濾液重新過濾
解析：（1）將鈦鐵礦粉碎，可以增大表面積，增大與濃硫酸的接觸面積，加快反應(yīng)速率；
（2）TiO2＋水解生成H2TiO3，同時生成氫離子，離子方程式為TiO2＋＋2H2O H2TiO3↓＋2H＋；
（3）ClO－具有強氧化性，將Fe2＋氧化為Fe3＋，自身被還原為Cl－，酸性條件下，同時生成水，反應(yīng)離子方程式為：ClO－＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O；
（4）從溶液中過濾出H2TiO3后，所得濾液渾濁，需要更換過濾器，重新過濾；
(5)為測定鈦鐵礦中鐵的含量，某同學(xué)取經(jīng)濃硫酸等處理的溶液(此時鈦鐵礦中的鐵已全部轉(zhuǎn)化為二價鐵離子)，采取KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定Fe2＋的方法：(不考慮KMnO4與其他物質(zhì)反應(yīng))在滴定過程中，若未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管，則使測定結(jié)果________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)，滴定終點的現(xiàn)象是_________________________________________________________。
滴定分析時，稱取a g鈦鐵礦，處理后，用c mol·L－1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定，消耗V mL，則鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達式為________。
偏高
滴加最后半滴KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液，溶液變成紫紅色，且在半分鐘內(nèi)不褪色
【析圖】　工藝流程解讀如下：
【對點演練】
　[2024·湖北武漢校際聯(lián)考]電子級氫氟酸是微電子行業(yè)的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料之一，由螢石粉(主要成分為CaF2，含有少量SiO2和微量As2O3等)制備工藝如下：
回答下列問題：
(1)“酸浸”時生成HF的化學(xué)方程式為____________________________，工業(yè)生產(chǎn)時往往會適當(dāng)加熱，目的是______________________________。
(2)“精餾1”設(shè)備使用的材料可選用________(填序號)。
A．玻璃 B．陶瓷
C．石英 D．金
(3)已知H2SiF6是一種配位酸，酸性與硝酸相近，可與KMnO4溶液反應(yīng)制備極易溶于水的強酸HMnO4，反應(yīng)的離子方程式為______________________。
CaF2＋H2SO4（濃）===CaSO4＋2HF↑
加快反應(yīng)速率，提高CaF2的轉(zhuǎn)化率
D
(4)“氧化”時將AsF3氧化為AsF5。AsF5的沸點高于AsF3，原因是________________________________________________________________________________。
(5)液態(tài)HF是酸性溶劑，能發(fā)生自偶電離：HF H＋＋F－，由于H＋和F－都溶劑化，常表示為： 3HF H2F＋＋。在HF溶劑中AsF5、BF3呈酸性，HClO3、HNO3、H2O呈堿性，比如AsF5、HClO3的電離方程式分別為：AsF5＋2HF As＋H2F＋；HOClO2＋2HF (HO)2ClO＋＋。在HF作用下：
①寫出BF3與HNO3反應(yīng)的離子方程式________________________
②已知： H2O與AsF5反應(yīng)生成HAsF6。結(jié)合H＋的能力：H2O________As (填“>”“<”或“＝”)。
AsF5、AsF3均為分子晶體（分子間均不存在氫鍵），AsF5相對分子質(zhì)量大，范德華力大，熔沸點高
<第56講　化學(xué)工藝流程題的解題策略
1. 培養(yǎng)從試題提供的新信息中準(zhǔn)確地提取實質(zhì)性內(nèi)容，并與已有知識塊整合重組為新知識塊的能力。
2．培養(yǎng)將分析和解決問題的過程及成果用正確的化學(xué)術(shù)語及文字、圖表、模型、圖形等表達并做出解釋的能力。
題空突破一　流程中原料的預(yù)處理
方法 目的
研磨、霧化 將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w分散成微小液滴，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
水浸 與水接觸反應(yīng)或溶解
酸浸 與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去
堿浸 除去油污，溶解酸性氧化物、鋁及其氧化物
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的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì)
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
【教考銜接】
典例 [2023·遼寧卷，16(1)]某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取液含(Ni2＋、Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和Mn2＋)。實現(xiàn)鎳、鈷、鎂元素的回收。
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)。
【對點演練】
1．[2023·全國乙卷，27(1)]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。
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________(舉1例)。
2．稀土是一種不可再生的戰(zhàn)略性資源，被廣泛應(yīng)用于電子信息、國防軍工等多個領(lǐng)域。一種從廢棄陰極射線管(CRT)熒光粉中提取稀土元素釔(Y)的工藝流程如下：
已知：廢棄CRT熒光粉的化學(xué)組成(某些不參與反應(yīng)的雜質(zhì)未列出)
成分含量/% Y2O3 ZnO Al2O3 PbO2 MgO
預(yù)處理前 24.28 41.82 7.81 1.67 0.19
預(yù)處理后 68.51 5.42 4.33 5.43 0.50
試回答步驟Ⅰ中進行原料預(yù)處理的目的為________________。
題空突破二　流程中反應(yīng)條件的控制
1.控制溶液的pH
(1)控制反應(yīng)的發(fā)生，增強物質(zhì)的氧化性或還原性，或改變水解程度。
(2)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。
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：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、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。
2．控制反應(yīng)的溫度
(1)控制化學(xué)反應(yīng)速率。
(2)控制平衡移動方向。
(3)控制固體的溶解與結(jié)晶，如趁熱過濾能防止某物質(zhì)降溫時析出。
(4)促進溶液中氣體的逸出或?qū)崿F(xiàn)蒸餾。
(5)防止或?qū)崿F(xiàn)某物質(zhì)水解或分解。
(6)使催化劑達到最大活性。
(7)防止副反應(yīng)的發(fā)生。
3．調(diào)節(jié)反應(yīng)物的濃度
(1)根據(jù)需要選擇適宜濃度，控制一定的反應(yīng)速率，使平衡移動有利于目標(biāo)產(chǎn)物的生成，減小對后續(xù)操作產(chǎn)生的影響。
(2)反應(yīng)物過量，能保證反應(yīng)的完全發(fā)生或提高其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，但對后續(xù)操作也會產(chǎn)生影響。
4．控制反應(yīng)體系的壓強
(1)改變化學(xué)反應(yīng)速率。
(2)影響平衡移動的方向。
5．使用催化劑
加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。
【教考銜接】
典例 [2024·山東棗莊二模節(jié)選]鈀(Pd)是一種貴金屬，性質(zhì)類似鉑(Pt)。活性炭載鈀催化劑廣泛應(yīng)用于石油化工、制藥等工業(yè)，但使用過程中因生成難溶于酸的PdO而失活。一種從廢鈀催化劑(雜質(zhì)主要含有機物、活性炭、及少量Fe、Cu、Al等元素)中回收海綿鈀的工藝流程如圖：
已知：Ⅰ.陰、陽離子交換樹脂的基本工作原理分別為R—Cl＋M－ R—M＋Cl－、R—Na＋N＋ R—N＋Na＋(R—表示樹脂的有機成分)。
Ⅱ.“沉鈀”時得到氯鈀酸銨固體，不溶于冷水，可溶于稀鹽酸。
(1)溫度、固液比對浸取率的影響如圖，則“浸取”的最佳條件為______________。
(2)“浸取”時，加入試劑A的目的為________________________________________________________________________。
(3)“離子交換除雜”應(yīng)使用________(填“陽離子”或“陰離子”)樹脂，“洗脫”時應(yīng)使用的洗脫液為________(填標(biāo)號)。
A．硫酸　　　B．鹽酸　　　C．無水乙醇
【對點演練】
1．(溫度控制)輝銅礦石主要含有硫化亞銅(Cu2S)及少量脈石(SiO2)。一種以輝銅礦石為原料制備硝酸銅的工藝流程如圖所示：
(1)“回收S”過程中溫度控制在50～60 ℃之間，不宜過高或過低的原因是____________________________________。
(2)“保溫除鐵”過程中，加入CuO的目的是______________________________；“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”過程中，要用HNO3溶液調(diào)節(jié)溶液的pH，其理由是____________。
2．(酸堿度控制——調(diào)pH)利用水鈷礦(主要成分為Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多種化工試劑，以下為草酸鈷晶體和氯化鈷晶體的制備流程，回答下列問題：
已知：①浸出液中含有的陽離子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋、Mg2＋、Ca2＋等。
②沉淀Ⅰ中只含有兩種沉淀。
③流程中部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2
開始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7
完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
(1)浸出過程中Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________。
(2)加入NaClO3的作用是______________________________________。
(3)加入Na2CO3調(diào)pH至5.2，目的是____________________；萃取劑層含錳元素，則沉淀Ⅱ的主要成分為____________。
題空突破三　物質(zhì)的分離與提純
(一)有關(guān)沉淀洗滌的答題規(guī)范
1.洗滌劑的選擇
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)降低固體因為溶解而造成的損失
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)降低固體因為溫度變化而造成溶解的損失
有機溶劑(酒精、丙酮等) 固體易溶于水，難溶于有機溶劑 減少固體溶解；利用有機溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水分，產(chǎn)品易干燥
飽和溶液 對純度要求不高的產(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
2.洗滌的方法
(1)洗滌的方法：讓過濾后的晶體繼續(xù)留在過濾器中，沿玻璃棒向過濾器中加入洗滌劑至浸沒晶體，讓洗滌液自然流下，重復(fù)2～3次即可。
(2)注意點：在洗滌過程中不能攪拌。因為濾紙已經(jīng)潤濕，如果攪拌很容易攪破濾紙，造成晶體損失。
(3)三個得分點：注洗滌液→加洗滌液→重復(fù)操作。
①注洗滌液：沿玻璃棒向漏斗中注入洗滌液
②加洗滌液：洗滌液完全浸沒晶體
③重復(fù)操作：重復(fù)操作2～3次
感悟：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【教考銜接】
典例 SnSO4是一種重要的硫酸鹽，在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。其制備路線如下：
實驗室中“漂洗”沉淀的實驗操作方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【對點演練】
1．以磷石膏(主要成分為CaSO4，雜質(zhì)SiO2、Al2O3等)為原料可制備輕質(zhì)CaCO3。
勻速向漿料中通入CO2，當(dāng)漿料清液pH接近6.5時，過濾并洗滌固體。濾液中物質(zhì)的量濃度最大的兩種陰離子為和；檢驗固體洗滌是否完全的方法是________________________________________________________________________。
2．CuSO4·5H2O是銅的重要化合物，有著廣泛的應(yīng)用。以下是CuSO4·5H2O的實驗室制備流程圖。
如果采用重量法測定CuSO4·5H2O的含量，完成下列步驟：①________，②加水溶解，③加氯化鋇溶液，沉淀，④過濾(其余步驟省略)。在過濾前，需要檢驗是否沉淀完全，其方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(二)產(chǎn)品分離、提純的常用方法
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。
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)，如從溶液中提取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：分離沸點不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油。
6．冷卻法：利用氣體液化的特點分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離平衡混合氣體中的氨氣。
【教考銜接】
,, 典例
[2022·湖北卷，18節(jié)選]全球?qū)︿囐Y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(shè)計了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。
25℃時相關(guān)物質(zhì)的參數(shù)如下：
LiOH的溶解度：12.4 g/100 g H2O
化合物 Ksp
Mg(OH)2 5.6×10－12
Ca(OH)2 5.5×10－6
CaCO3 2.8×10－9
Li2CO3 2.5×10－2
回答下列問題：
(1)“沉淀1”為________。
(2)向“濾液1”中加入適量固體Li2CO3的目的是________________________________。
(3)為提高Li2CO3的析出量和純度，“操作A”依次為________、________、洗滌。
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【對點演練】
1．(分離、提純方法選擇) SO2是硫酸工業(yè)尾氣的主要成分。以硫酸工業(yè)的尾氣為原料制備硫酸鉀和硫酸錳晶體(MnSO4·H2O)的工藝流程如圖所示。
回答下列問題：
(1)如圖所示是幾種鹽的溶解度曲線。反應(yīng)Ⅲ中，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，進行蒸發(fā)濃縮、________、洗滌、干燥等操作即得K2SO4產(chǎn)品。
(2)檢驗硫酸鉀樣品中是否含有氯化物雜質(zhì)的實驗操作是________________________________________________________________________。
2．(濾液、濾渣成分的確定)錳常用于制造合金錳鋼。某化工廠以軟錳礦(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3、CaO等少量雜質(zhì))為主要原料制取金屬錳的工藝流程如圖1所示。
(1)“浸錳”步驟中往往有副產(chǎn)物MnS2O6生成，溫度對“浸錳”反應(yīng)的影響如圖2所示。為減少MnS2O6的生成，“浸錳”的適宜溫度是________，“濾渣 Ⅰ”的成分是________(填化學(xué)式)。該步驟中可以再加入MnSO4以促進“濾渣 Ⅰ”析出，結(jié)合平衡移動原理分析其原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)“濾液Ⅰ”中需要先加入MnO2充分反應(yīng)后再調(diào)pH，寫出加入MnO2時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：____________________________。
整合精品組件——題型突破
1.審題——破題秘訣
(1)看原料：明確化工生產(chǎn)或化學(xué)實驗所需的材料。
(2)看目的：把握題干中的“制備”或“提純”等關(guān)鍵詞，確定化工生產(chǎn)或化學(xué)實驗的目的。
(3)看箭頭：進入的是投料(即反應(yīng)物)；出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。
(4)看三線：主線主產(chǎn)品；分支副產(chǎn)品；回頭為循環(huán)。
(5)找信息：明確反應(yīng)條件控制和分離提純方法。
(6)關(guān)注所加物質(zhì)的可能作用：參與反應(yīng)、提供反應(yīng)氛圍、滿足定量要求。
2．方法——考場支招
(1)粗讀題干，挖掘圖示，明確目的
圖示中一般會出現(xiàn)超出教材范圍的知識，但題目有提示或者問題中不涉及，關(guān)注題目的每一個關(guān)鍵字，盡量弄懂流程圖，但不必將每一種物質(zhì)都推出，只需問什么推什么。通過閱讀明確生產(chǎn)目的，找到制備物質(zhì)所需的原料及所含雜質(zhì)。
(2)攜帶問題，精讀信息
讀主干抓住關(guān)鍵字、詞；讀流程圖，重點抓住物質(zhì)流向(進入與流出)、實驗操作方法。
(3)看清問題，準(zhǔn)確規(guī)范作答
答題時要看清問題，不能答非所問，要注意語言表達的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，答題時不具有“連帶效應(yīng)”，即前一問未答出，不會影響后面答題。
3．答題——關(guān)鍵要素
(1)原料預(yù)處理
①溶解、水浸、酸浸：通常用酸溶，如用硝酸、鹽酸、濃硫酸等使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程。
②灼燒、焙燒、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。
③研磨：適用于有機物的提取或減小固體顆粒度，增大物質(zhì)間接觸面積，加快反應(yīng)速率。
(2)反應(yīng)條件的控制
①調(diào)pH除雜。
a．控制溶液的酸堿性使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。
b．調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：能與H＋/OH－反應(yīng)，使溶液pH增大/減小；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)來調(diào)節(jié)溶液的pH。
②試劑除雜：利用難溶制更難溶原理。
③加熱：加快反應(yīng)速率或促進平衡向某個方向移動在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意控制溫度不能過高。如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)、銨鹽等物質(zhì)。
④降溫：防止某物質(zhì)在高溫時會溶解或分解、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動。
【教考銜接】
典例 磷酸鐵鋰(LiFePO4)被認(rèn)為是最有前途的鋰離子電池正極材料。某企業(yè)利用富鐵浸出液生成磷酸鐵鋰，開辟了處理硫酸亞鐵廢液一條新途徑。其主要流程如下：
已知：H2TiO3是一種難溶于水的物質(zhì)。
(1)鈦鐵礦用濃硫酸處理之前，需要粉碎，其目的是__________________________。
(2)TiO2＋水解生成H2TiO3的離子方程式為__________________________。
(3)加入NaClO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________________。
(4)在實驗中，從溶液中過濾出H2TiO3后，所得濾液渾濁，應(yīng)如何操作？________________________________。
(5)為測定鈦鐵礦中鐵的含量，某同學(xué)取經(jīng)濃硫酸等處理的溶液(此時鈦鐵礦中的鐵已全部轉(zhuǎn)化為二價鐵離子)，采取KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定Fe2＋的方法：(不考慮KMnO4與其他物質(zhì)反應(yīng))在滴定過程中，若未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管，則使測定結(jié)果________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)，滴定終點的現(xiàn)象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
滴定分析時，稱取a g鈦鐵礦，處理后，用c mol·L－1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定，消耗V mL，則鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達式為________。
【析圖】　工藝流程解讀如下：
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【對點演練】
　[2024·湖北武漢校際聯(lián)考]電子級氫氟酸是微電子行業(yè)的關(guān)鍵性基礎(chǔ)材料之一，由螢石粉(主要成分為CaF2，含有少量SiO2和微量As2O3等)制備工藝如下：
回答下列問題：
(1)“酸浸”時生成HF的化學(xué)方程式為____________________________，工業(yè)生產(chǎn)時往往會適當(dāng)加熱，目的是______________________。
(2)“精餾1”設(shè)備使用的材料可選用________(填序號)。
A．玻璃 B．陶瓷
C．石英 D．金
(3)已知H2SiF6是一種配位酸，酸性與硝酸相近，可與KMnO4溶液反應(yīng)制備極易溶于水的強酸HMnO4，反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)“氧化”時將AsF3氧化為AsF5。AsF5的沸點高于AsF3，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)液態(tài)HF是酸性溶劑，能發(fā)生自偶電離：HF H＋＋F－，由于H＋和F－都溶劑化，常表示為： 3HF H2F＋＋。在HF溶劑中AsF5、BF3呈酸性，HClO3、HNO3、H2O呈堿性，比如AsF5、HClO3的電離方程式分別為：AsF5＋2HF As＋H2F＋；HOClO2＋2HF (HO)2ClO＋＋。在HF作用下：
①寫出BF3與HNO3反應(yīng)的離子方程式________________________
②已知： H2O與AsF5反應(yīng)生成HAsF6。結(jié)合H＋的能力：H2O________As (填“>”“<”或“＝”)。
第56講　化學(xué)工藝流程題的解題策略
題空突破一
突破·關(guān)鍵能力
教考銜接
典例　答案：適當(dāng)增大硫酸濃度或適當(dāng)升高溫度或?qū)㈡団挼V粉碎增大接觸面積
對點演練
1．答案：MnCO3＋H2SO4===MnSO4＋H2O＋CO2↑　粉碎菱錳礦
2．解析：由已知中預(yù)處理前和預(yù)處理后的成分含量變化可得，預(yù)處理的目的為除去ZnO和Al2O3。
答案：除去ZnO和Al2O3
題空突破二
突破·關(guān)鍵能力
教考銜接
典例　解析：（1）由圖可知，“浸取”的最佳條件為70 ℃、固液比3∶1；
（2）加入試劑A可以將PdO中的鈀還原為單質(zhì)，便于后期處理，故加入試劑A的理由是：將PdO還原為Pd；
（3）離子交換時發(fā)生的反應(yīng)為陰離子交換樹脂的基本工作原理，為R—Cl＋M－ R—M＋Cl－，其中氯離子被除掉，故應(yīng)該選用陰離子交換膜；由題給信息可知洗脫時得到PdCl，則此時應(yīng)該選用鹽酸。
答案：（1）70℃、固液比3∶1　（2）將PdO還原為Pd　
（3）陰離子　B
對點演練
1．解析：（1）苯是有機溶劑，易揮發(fā)，所以溫度高苯容易揮發(fā)，而溫度低溶解速率小，因此回收S過程中溫度控制在50～60 ℃之間，不宜過高或過低。（2）氧化銅是堿性氧化物，能與酸反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH，所以氧化銅的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀而析出。
答案：（1）溫度高苯容易揮發(fā)，溫度低溶解速率小
（2）調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋完全轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀　抑制Cu2＋的水解
2．解析：（1）浸出過程中，Co2O3與鹽酸、Na2SO3發(fā)生反應(yīng)，Co2O3轉(zhuǎn)化為Co2＋，Co元素化合價降低，則S元素化合價升高，SO轉(zhuǎn)化為SO，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平離子方程式：Co2O3＋4H＋＋SO===2Co2＋＋SO＋2H2O。
（2）加入NaClO3的作用是將Fe2＋氧化為Fe3＋，便于后面調(diào)節(jié)pH時生成Fe（OH）3沉淀而除去。
（3）根據(jù)工藝流程圖，結(jié)合表格中提供的數(shù)據(jù)可知，加Na2CO3調(diào)pH至5.2，目的是使Fe3＋和Al3＋沉淀完全。濾液Ⅰ中含有的金屬陽離子為Co2＋、Mn2＋、Mg2＋、Ca2＋等，萃取劑層含錳元素，結(jié)合流程圖中向濾液Ⅰ中加入了NaF溶液，知沉淀Ⅱ為MgF2、CaF2。
答案：（1）Co2O3＋SO＋4H＋===2Co2＋＋SO＋2H2O
（2）將Fe2＋氧化為Fe3＋，便于后面調(diào)節(jié)pH時生成Fe（OH）3沉淀而除去
（3）使Fe3＋和Al3＋沉淀完全　CaF2、MgF2
題空突破三
（一）
突破·關(guān)鍵能力
教考銜接
典例　解析：“漂洗”沉淀就是洗滌沉淀，需要直接在過濾器中進行，（沿著玻璃棒）向漏斗（或過濾器）中加蒸餾水至浸沒沉淀，（靜置）待水全部流出后，重復(fù)操作2～3次。
答案：（沿著玻璃棒）向漏斗（或過濾器）中加蒸餾水至浸沒沉淀，（靜置）待水全部流出后，重復(fù)操作2～3次
對點演練
1．解析：濾液中物質(zhì)的量濃度最大的兩種陰離子為SO和HCO，固體洗滌是否干凈應(yīng)檢驗SO。
答案：取少量最后一次洗滌液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化后，再滴加BaCl2溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全
2．解析：需要檢驗是否沉淀完全，即檢驗溶液中是否有SO剩余。
答案：稱量樣品　靜置，取上層清液于試管中，向其中滴加氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，證明已沉淀完全
（二）
突破·關(guān)鍵能力
教考銜接
典例　解析：濃縮鹵水（含有Na＋、Li＋、Cl－和少量Mg2＋、Ca2＋）中加入石灰乳[Ca（OH）2]后得到含有Na＋、Li＋、Cl－和Ca2＋的濾液1，沉淀1為Mg（OH）2，向濾液1中加入Li2CO3后，得到濾液2，含有的離子為Na＋、Li＋、Cl－和OH－，沉淀2為CaCO3，向濾液2中加入Na2CO3，得到Li2CO3沉淀，再通過蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥后得到產(chǎn)品Li2CO3。
（1）濃縮鹵水中含有Mg2＋，當(dāng)加入石灰乳后，轉(zhuǎn)化為Mg（OH）2沉淀，所以沉淀1為Mg（OH）2。
（2）濾液1中含有Na＋、Li＋、Cl－和Ca2＋，結(jié)合已知條件：LiOH的溶解度和化合物的溶度積常數(shù)，可推測，加入Li2CO3的目的是將Ca2＋轉(zhuǎn)化成CaCO3沉淀除去，同時不引入新雜質(zhì)。
（3）由Li2CO3的溶解度曲線可知，溫度升高，Li2CO3的溶解度降低，即在溫度高時，溶解度小，有利于析出，所以為提高Li2CO3的析出量和純度，需要在較高溫度下析出并過濾得到沉淀，即依次為蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、洗滌。
答案：（1）Mg（OH）2
（2）將Ca2＋轉(zhuǎn)化成CaCO3沉淀除去，同時不引入新雜質(zhì)
（3）蒸發(fā)濃縮　趁熱過濾
對點演練
1．解析：（1）在相同溫度下，K2SO4的溶解度最小，反應(yīng)Ⅲ中，向（NH4）2SO4溶液中加入KCl溶液，進行蒸發(fā)濃縮后，K＋和SO以K2SO4的形式結(jié)晶析出，此時趁熱過濾，可得到K2SO4晶體，同時也可防止其他鹽結(jié)晶析出。（2）因為Ag2SO4是微溶于水的白色固體，所以用HNO3酸化的AgNO3溶液檢驗Cl－時，應(yīng)先加入過量Ba（NO3）2溶液使SO完全沉淀。
答案：（1）趁熱過濾　（2）取少量樣品于試管中配成溶液，滴加過量Ba（NO3）2溶液，取上層清液滴加HNO3酸化的AgNO3溶液
2．答案：（1）90 ℃　SiO2、CaSO4　c（SO）增大，使平衡Ca2＋（aq）＋SO（aq） CaSO4（s）正向移動，促進CaSO4析出
（2）MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O
整合精品組件——題型突破
突破·關(guān)鍵能力
教考銜接
典例　解析：（1）將鈦鐵礦粉碎，可以增大表面積，增大與濃硫酸的接觸面積，加快反應(yīng)速率；
（2）TiO2＋水解生成H2TiO3，同時生成氫離子，離子方程式為TiO2＋＋2H2O H2TiO3↓＋2H＋；
（3）ClO－具有強氧化性，將Fe2＋氧化為Fe3＋，自身被還原為Cl－，酸性條件下，同時生成水，反應(yīng)離子方程式為：ClO－＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O；
（4）從溶液中過濾出H2TiO3后，所得濾液渾濁，需要更換過濾器，重新過濾；
（5）如果未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管，會導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液被稀釋，消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液體積偏大，使測定結(jié)果偏高；當(dāng)?shù)味ㄟ_終點時，滴加最后半滴KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液，溶液變成紫紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色。由MnO～5Fe2＋知，w（Fe）＝×100%＝%。
答案：（1）增大固體的表面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率
（2）TiO2＋＋2H2O H2TiO3↓＋2H＋
（3）ClO－＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O
（4）換上新的過濾器，將渾濁濾液重新過濾
（5）偏高　滴加最后半滴KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液，溶液變成紫紅色，且在半分鐘內(nèi)不褪色　%
對點演練
解析：（1）HF易揮發(fā)，“酸浸”時發(fā)生難揮發(fā)性酸制備易揮發(fā)性酸，即生成HF的反應(yīng)方程式為CaF2＋H2SO4（濃）===CaSO4＋2HF↑；工業(yè)生產(chǎn)時往往會適當(dāng)加熱，其目的是加快反應(yīng)速率，提高CaF2的轉(zhuǎn)化率。
（2）HF能與二氧化硅發(fā)生反應(yīng)，玻璃、陶瓷、石英均含有二氧化硅， HF能腐蝕玻璃、陶瓷、石英，“精餾1”設(shè)備不能使玻璃、陶瓷、石英材料制作，HF不與金反應(yīng)，因此“精餾1”設(shè)備以金為材料。
（3）KMnO4→HMnO4中Mn的價態(tài)沒有發(fā)生變化，H2SiF6酸性與硝酸相似，即H2SiF6為強酸，HMnO4為溶于水的強酸，該反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，生成K2SiF6沉淀，即離子方程式為2K＋＋SiF===K2SiF6↓。
（4）AsF3、AsF5均為分子晶體，不含分子間氫鍵，因此相對分子質(zhì)量越大，范德華力越高，熔沸點越高，AsF5相對分子質(zhì)量大于AsF3，AsF5熔沸點高。
（5）①HNO3在HF中呈堿性，其電離方程式為HNO3＋2HF （HO）2NO＋＋HF，BF3在HF中呈酸性，其電離方程式為BF3＋2HF BF＋H2F＋，因此兩者混合，發(fā)生類似的中和反應(yīng)，其離子方程式為BF3＋HNO3＋HF===（HO）2NO＋＋ BF；②H2O與AsF5反應(yīng)生成HAsF6，從而推出H2O結(jié)合H＋能力小于AsF。
答案：（1）CaF2＋H2SO4（濃）===CaSO4＋2HF↑　加快反應(yīng)速率，提高CaF2的轉(zhuǎn)化率
（2）D
（3）2K＋＋SiF===K2SiF6↓
（4）AsF5、AsF3均為分子晶體（分子間均不存在氫鍵），AsF5相對分子質(zhì)量大，范德華力大，熔沸點高
（5）BF3＋HNO3＋HF===（HO）2NO＋＋BF　<

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