微专题无机工艺流程题的突破策略-2024高考化学一轮考点击破.docx

微专题4 无机工艺流程题的突破策略突破 核心整合1.无机工艺流程题的结构2.无机工艺流程题的答题模板关键词释义研磨、粉碎、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率、使反应更充分或增大原料的转化率（或浸取率）灼烧（煅烧、焙烧）使固体在高温下分解或改变结构，使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿;除去碳及有机物;除去热稳定性差的杂质恒重法：样品连续两次干燥与灼烧后质量不变或质量变化可忽略提高固体的焙烧效率增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等浸取向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程;溶解、除去氧化物（膜）碱浸除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅水浸与水接触反应或溶解提高浸出率将矿石研成粉末，增大接触面积;搅拌，使反应更加充分;适当增大浸取液的浓度;加热;延长浸出时间过滤过滤后滤液仍然浑浊，可能的操作原因：玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，滤纸破损;漏斗中液面高于滤纸边缘过滤的沉淀在称重之前的操作：过滤，洗涤，干燥（在干燥器中冷却），称重减压过滤的好处:可加快过滤速率，可得到较干燥的沉淀。注意：不宜过滤胶状沉淀和颗粒太小的沉淀;当停止吸滤时，需先拔掉连接吸滤瓶和泵的橡胶管，再关泵，以防反吸趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量或减少因降温而溶解的晶体的量萃取和分液利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用 或苯萃取溴水中的溴蒸馏或分馏分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油冷却法利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气盐析加无机盐使溶质的溶解度降低而析出活性炭脱色结晶单一溶质溶液得到晶体：蒸发结晶（ 型）;加热浓缩（至有晶膜出现为止），冷却结晶（ 型和含有结晶水的晶体）混合溶液（分离 和 ）：蒸发结晶，趁热过滤（得 型），将滤液冷却结晶，过滤（得 型）由 、 、 、 、 等溶液获取对应晶体，采取的措施是在干燥的 气流中加热、蒸干要得到较大的晶体，可以采用：缓慢蒸发溶剂、减慢冷却结晶或冷却后静置较长时间产品进一步提纯的操作：重结晶含结晶水晶体：加热浓缩、冷却结晶步骤：加热浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥加热浓缩加热蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度沉淀洗涤沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中夹杂的可溶性离子洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作23次沉淀是否洗涤干净的判断方法的答题模板：取最后一次洗涤液，滴加 （试剂），若没有 现象，证明沉淀已洗净误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏大；若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏小水洗用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等酸作用溶解、除去氧化物（膜）、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等碱作用除去油污、除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节 、促进水解（沉淀）调 目的：使溶液中的 、 、 等金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与 反应，使 增大的物质如 、 等原理：加入的物质能与溶液中的 反应，降低了 的浓度，增大 控制的范围：大于或等于除去离子的完全沉淀的 ，小于主要离子开始沉淀的 控制 的目的：防止某离子水解;防止某离子沉淀;确保某离子完全沉淀;防止某物质溶解等高考 经典再研典例 2022全国乙，26，14分废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有 、 、 和 ，还有少量 、 、 的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。一些难溶电解质的溶度积常数如下表：难溶电解质 一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的 如下表：金属氢氧化物 开始沉淀的 2.36.83.57.2完全沉淀的 3.28.34.69.1回答下列问题：（1） 在“脱硫”中 转化反应的离子方程式为 ，用沉淀溶解平衡原理解释选择 的原因存在沉淀溶解平衡 ，已知 ，加入 ，可将 转化为更难溶的 ，有利于后续溶于酸。解析结合难溶电解质的 ，可知利用 “脱硫”发生沉淀转化反应： ；存在沉淀溶解平衡 ，已知 ，加入 ，可将 转化为更难溶的 ，有利于后续溶于酸。（2） 在“脱硫”中，加入 不能使铅膏中 完全转化，原因是沉淀转化反应 的平衡常数 ， 值较小，说明正向反应程度有限。解析沉淀转化反应 的平衡常数 ， 值较小，说明正向反应程度有限， 不能完全转化为 。（3） 在“酸浸”中，除加入醋酸 ，还要加入 。（） 能被 氧化的离子是 ；解析根据铅膏的组成成分中含铁元素可知， 能够氧化的离子为 ；（） 促进了金属 在醋酸中转化为 ，其化学方程式为 ；解析 将 氧化，反应的化学方程式为 ；（） 也能使 转化为 ， 的作用是作还原剂。解析 转化为 的过程中 元素化合价降低，则 作还原剂。（4） “酸浸”后溶液的 约为4.9，滤渣的主要成分是 、 、 。解析“脱硫”时， 部分转化为 ， 元素以 、 的形式进入“酸浸”工序，此外还有 、 等金属元素，结合题给金属氢氧化物沉淀时的 和铅膏的成分，可知滤渣中含有 、 、 。（5） “沉铅”的滤液中，金属离子有 、 。解析“沉铅”的滤液中有“酸浸”时 溶于酸产生的 ，还有因加入 溶液而引入的 。情境素材废旧铅蓄电池铅回收工艺流程考查角度离子方程式的书写、平衡移动、物质推断、氧化还原反应的应用、 素养立意宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想变式. 某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属 、 、 及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 如下表所示：金属离子 开始沉淀时 的 7.23.72.27.5沉淀完全时 的 8.74.73.29.0回答下列问题：（1） “转化”操作中发生反应的离子方程式为 。（2） 向含有 、 、 且浓度相同的混合液中滴加碱液调节 ，上述金属离子沉淀的先后顺序为 、 、 。模拟 对点演习1. 2022广东综合能力测试碱式碳酸镍 是一种绿色晶体，常用作催化剂和陶瓷着色剂。已知红土镍矿中含有 、 、 、 、 ，由红土镍矿制取碱式碳酸镍的工艺流程图如下：回答下列问题：（1） 是第 族元素， 中 元素化合价为+3；“焙烧”过程中金属元素转变为硫酸盐，写出 与硫酸铵反应的化学方程式： ；“滤渣”为 、 。解析在 中 与 均为 价；焙烧过程中金属元素转变为硫酸盐， 与硫酸铵反应的化学方程式为 ；滤渣是难溶的 和 。（2） “除铁、砷”过程中，溶液中 变成了稳定的 沉淀，写出该反应的离子方程式： （或 ）。解析 转变为 的离子方程式为 或 。（3） 已知反应温度对砷、铁沉淀率的影响如下图所示，请解释选择 的原因： 时，砷和铁的沉淀率已经达到 以上，再升高温度，沉淀率增加不大；同时，温度过高 易分解。（4） “除镁”步骤中，当 恰好沉淀完全时，滤液中 ；若溶液酸性过强， 沉淀不完全，原因是 与 结合成 ，使溶液中 浓度减小，沉淀溶解平衡 正向移动。 解析“除镁”过程中 恰好沉淀完全，即此时溶液中 ，由 ，解得此时 ；若溶液酸性过强，则 与 结合成弱电解质 ，使溶液中 浓度减小，沉淀溶解平衡 正向移动， 沉淀不完全。（5） “沉镍”时 ，溶液 增大会使碱式碳酸镍中 元素的质量分数增大，请解释原因： 的摩尔质量小于 的摩尔质量， 增大， 不变， 增大，相应 减小，碱式碳酸镍的相对分子质量减小，所以镍元素的质量分数增大。2. 2022湖南长沙明德中学二模铋 与氮同族，氯氧化铋 广泛用于彩釉调料、塑料助剂、油漆调色、生产金属铋等。一种以用火法炼铜过程产生的铜转炉烟尘（除含铋的化合物之外，还有 、 、 、 、 及 ）制备高纯氯氧化铋和副产品 的工艺流程如下：回答下列问题：（1） 中 元素的化合价为 。解析 中 为 价， 为 价， 的化合价为 价。（2） 为获得副产品 ，向“酸浸”所得“浸液1”中加入 粉，主要目的是除去 、 。解析向“酸浸”所得“浸液1”中加入 粉， 粉能与 、 反应生成 、 ，从而除去 、 。（3） “浸铜”时，有单质硫生成，其反应的离子方程式为 。解析“浸铜”时，加入的物质是稀硫酸、 ，得到单质硫，离子方程式为 。（4） “浸铋”时，温度升高，铋的浸出率降低，其原因为温度升高，盐酸挥发，反应物浓度降低。解析“浸铋”时，加入盐酸和氯化钠溶液，盐酸易挥发，升高温度，盐酸挥发，反应物浓度降低，铋的浸出率降低。（5） “沉铋”时需控制溶液的 ，此时 发生反应的化学方程式为 。解析“沉铋”时加入 溶液，生成 ，反应的化学方程式为 。（6） “除铅、砷”时，可以采用以下两种方法： 加入改性羟基磷灰石固体 ：浸液2与 的液固比 与铅、砷去除率以及后续沉铋量的关系如下表。 去除率 84.8694.1595.4096.83 去除率 98.7998.9298.3499.05 （沉铋） 2.342.332.051.98实验中应采用的 。解析根据表格数据， 、 与 时比较， 、 去除率变化都不大，且 时沉铋量最大，因此 应控制在 。 铁盐氧化法：向浸液2中加入 ，并调节 ，生成 沉淀。当溶液中 ，且不产生 沉淀时，此溶液的 应不大于5.3。已知： ； 、 的 分别为 、 解析 ， ，此时溶液中 ，即此时溶液的 应不大于5.3。3. 2022河北衡水中学二调氯化铅 常用于焊接和制备铅黄等染料。利用从废旧铅蓄电池中得到的铅膏获取氯化铅的流程如下：已知：铅膏主要由 、 、 和 等组成。硫酸铅、氯化铅微溶于水，但氯化铅能溶于 溶液，主要发生反应： 。请根据要求，回答下列问题：（1） 铅蓄电池的正极材料是 （填化学式），放电时负极的电极反应式为 。解析铅蓄电池放电时的总反应为 ，正极材料是 ，放电时负极的电极反应式为 。（2） “浸取反应”是在加热条件下，用盐酸和氯化钠溶液浸取铅膏的过程，主要发生的反应有： 、 、 、 ，除此之外， 还能与 反应产生一种黄绿色气体，该反应的化学方程式是 ；该浸取过程中 与盐酸反应产生的 可能会与氯气（填气体名称，下同）、氧气等混合发生爆炸。解析 与 反应产生的黄绿色气体为氯气，该反应的化学方程式是 ，浸取过程中 与盐酸反应产生的 可能会与氯气或氧气等混合发生爆炸。（3） （溶液显酸性）在氯化钠溶液中的溶解度随温度的升高而增大，适当升高温度有利于提高铅的浸取率，当温度高于 时，浸取率提高不明显，可能的原因是 水解生成 ，超过 时 易挥发；为了提高浸取率，还可以采取的措施是延长浸取时间、充分搅拌。解析因为 且 ，当温度高于 时，有利于 水解生成 ， 挥发，促进了水解，所以浸取率不高，为了提高浸取率，还可以采取的措施是延长浸取时间、充分搅拌。（4） 在室温下静置冷却 后，过滤得到的氯化铅的回收率可达到 ，过滤后得到的滤液进行循环使用可提高铅的利用率。在循环使用之前需加入氯化钙将 进行沉淀转化，若无此步骤，直接循环使用，溶液中 浓度过大，则会导致的结果是容易形成 沉淀而导致氯化铅的回收率低。解析在循环使用之前需加入氯化钙将 进行沉淀转化，若无此步骤，直接循环使用，溶液中 浓度过大，则会导致的结果是形成 沉淀而导致氯化铅的回收率低。