各高考化学工艺流程题汇编.pdf

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1、高考热点专题训练 2022 年化学工业流程汇编 高考真题 1.（2022 山东）工业上以氟磷灰石543Ca F PO，含2SiO等杂质为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：回答下列问题：（1）酸解时有HF产生。氢氟酸与2SiO反应生成二元强酸26H SiF，离子方程式为_。（2）部分盐的溶度积常数见下表。精制中，按物质的量之比2-236n Na CO:n SiF=1:1加入23Na CO脱氟，充分反应后，+c Na=_-1mol L；再分批加入一定量的3BaCO，首先转化为沉淀的离子是_。6BaSiF 26Na SiF 4CaSO 4BaSO spK 61.0 10 64.0 10 49.0 1

2、0 101.0 10（3）2-4SO浓度(以3SO%计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、34H PO浓度(以25P O%计)的关系如图甲所示。酸解后，在所得100、25P O%为 45 的混合体系中，石膏存在形式为_(填化学式)；洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水，原因是_，回收利用洗涤液 X的操作单元是_；一定温度下，石膏存在形式与溶液中25P O%和3SO%的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结品转化的是_(填标号)。A.65、25P O%=15、3SO%=15 B.80、25P O%=10、3SO%=20 C.65、25P O%=10、3SO%=30 D.80、25P O%

3、=10、3SO%=10【答案】（1）6HF+SiO2=2H+26SiF+2H2O （2）.22.0 10 .24SO（3）.CaSO40.5H2O .减少 CaSO4的溶解损失，提高产品石膏的产率 .酸解 .D 2.（2021 山东）工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含 Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O72H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：(1)焙烧的目的是将 FeCr2O4转化为 Na2CrO4并将 Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是_。(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度 c 与 pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度

4、c1.010-5molL-1时，可认为已除尽。中和时 pH的理论范围为_；酸化的目的是_；Fe 元素在_(填操作单元的名称)过程中除去。(3)蒸发结晶时，过度蒸发将导致_；冷却结晶所得母液中，除 Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有_。(4)利用膜电解技术(装置如图所示)，以 Na2CrO4为主要原料制备 Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O通电2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2+O2。则 Na2Cr2O7在_(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为_。【答案】.增大反应物接触面积，提高化学反应速率 .4.5pH9.3 .使222427

5、HH2CrOCr OO2平衡正向移动，提高 Na2Cr2O7的产率 .浸取 .所得溶液中含有大量 Na2SO410H2O .H2SO4 .阳 .Na 模拟精选 3（潍坊 5 月）（12 分）碲（Te）单质广泛应用于冶金等行业。用辉碲铋矿（主要成分为22Bi TeS，含少量杂质 CaO）为原料制取单质 Te 的工艺流程如下：已知：25时2CaF的9sp4.0 10K 回答下列问题：（1）烧渣的主要成分是232Bi OTeO，写出焙烧反应的化学方程式_，气体 Y 不能排放到空气中，写出处理气体 Y 的一种方法_。（2）为提高烧渣碱浸速率，除将烧渣粉碎外，还可采取的措施是_（写出 1 条）。（3）T

6、e 位于元素周期表第A 族，则碱浸后的滤液中 Te 的存在形式是_（填粒子符号）。测得碱浸后的滤液中21Ca0.004mol Lc，向31m该滤液中加入 NaF 固体进行沉钙操作，则需最少加入_gNaF 达到沉钙完全。（溶液中的离子浓度511.0 10mol L时，可认为沉淀完全）（4）反应 1 中氧化剂与还原剂的物质的量之比是_。（5）写出反应 2 的离子方程式_。【答案】4.（潍坊 4yue）（12 分）钉（Ru）为重要的稀有元素，广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。一种以含钉废料（主要成分为 Ru，含有 SiO，、Bi，O，等杂质）为原料制 RuCl，的工艺流程如 下 已知滤液 1 中

7、 Ru 元素和 Bi 元素存在形式为 RuO42、BiO4 回答下列问题（1）氧化碱浸氧化碱浸 时，为提高钌的浸出率可采取的措施有_（任写一条），Ru 发生反应的离子方程式为_。（2）滤液 2 的主要成分有 NaCl、CH3CHO 和 _，反应 1 的离子方程式是_。（3）金属钉与乙醇的质量比 x 和反应温度 T 对钉的回收率的影响如图所示，则回收钉较为适宜的条件是_。（4）气体 X 经处理可以循环利用，经处理可以循环利用，吸收吸收 过程发生反应的化学方程式为_。（5）可用氢还原重量法测定产品的纯度，其原理为 2RuCl3+3H2=2Ru+6HCl。产品纯度进行测定时，所得数据见下表 则产品的

8、纯度为_。【答案】5.（潍坊一模）（12 分）LiMn2O4是锂离子电池的活性材料。某小组以含锰矿料（主要成分是 MnCO3，含少量 Fe2O3、Fe3O4、FeO、CoO 和 SiO2）为原料制备 LiMn2O4的流程如图所示（部分条件和产物省略）。已知几种金属氢氧化物沉淀的 pH 如表所示 请回答下列问题（1）写出一条提高）写出一条提高 酸浸酸浸 速率的措施_。（2）除杂除杂时，加入 MnO2的作用是_（用离子方程式表示）。（3）固体固体中除了含有 MnO2外，还含有另外一种固体，其化学式为_，则，则 除杂除杂过程调节 pH 范围为_。（4）在高温下）在高温下 合成合成，反应的化学方程式为

9、_。（5）已知常温下，（CoS）=3.010-26。为了使残液中 c（Co2+）1.010-5 molL-1，必须控制 c（S2-）_molL-1。（6）浸渣浸渣 中含少量锰元素，其测定方法如下 第 1 步称取 浸渣浸渣，加酸将锰元素以 Mn2+形式全部溶出，过滤，将滤液加入 250mL 容量瓶中，定容;第 2 步:取 25.00mL 上述定容后的溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量（NH4）2S2O8溶液，加热，充分反应后，煮沸溶液;第 3 步用 0.1000molL-1（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定至终点，使 MnO2重新变为 Mn2+，消耗标准溶液VmL。已知（NH4）2Fe（

10、SO4）2具有强氧化性，受热易分解。浸渣浸渣 中锰元素的质量分数为_（用含 W、V 的代数式表示）。如果省略第 2 步步 煮沸溶液煮沸溶液，测得结果将_（填（填 偏高偏高、偏低偏低 或或 无影响无影响）。【答案】6.（烟台三模）（13 分）某含钛高炉废渣的主要成分有 TiO2、Fe2O3、Al2O3、SiO2，通过如下工艺进行资源化综合处理 回答下列问题（1）酸浸过程中适当升温的目的是_，酸溶渣的主要成分为_。（2）“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2+水解析出 TiO2xH2O 沉淀，该反应的离子 方程式是_。（3）“溶解”过程中，10min 所测 TiO2xH2O 的转化率与温度关系

11、如图所示，分析 40时 TiO2xH2O 转化率最高的原因_。（4）（NH4）2Ti5O15中 Ti 为+4 价，则 1mol 该物质中所含过氧键的数目为_。由 Li2Ti5O15与 Li2CO3煅烧生成 Li4Ti15O12的化学方程式为_。（5）已知 25时溶液中金属离子的浓度对数 lgc 与 pH 关系如图所示。“分步沉淀”过程中，当 Fe3+恰好沉淀完全时（当溶液中某离子浓度 c1.010-5molL-1时，可认为该离子沉淀完全），溶液中 Al3+浓度不超过_molL-1。（6）上述流程中可循环利用的物质为_。【答案】7.（济南三模）碱式氧化镍(NiOOH)是镍氢电池的正极材料，工业上

12、可由铜冶炼过程中产生的粗硫酸镍废液(含有Cu2+、Fe2+、Al3+、Ca2+、H3AsO3等杂质微粒)为原料制备，某兴趣小组模拟该制备过程并设计如下流程：已知：Ksp(FeAsO4)=5.710-21，H3AsO3的还原性比 Fe2+强。回答下列问题：(1)“萃取”时需充分振荡，目的是 _。(2)“氧化 1”中 H2O2的作用是 _，若该废液中 H3AsO3和 Fe2+的浓度分别是 0.02 molL-1和 0.12 molL-1，除去砷后的废液中 c(3-4AsO)=molL-1(不考虑反应过程中溶液体积的微小变化)(3)“沉钙”时，若溶液酸度过高，Ca2+沉淀不完全，原因是 。(4)“氧

13、化 2”反应的离子方程式为 。(5)“洗涤”时，检验产品是否洗涤干净的方法是 。(6)已知某镍氢电池的离子导体为 KOH 溶液，电池反应为 MH+NiOOH 放电充电M+Ni(OH)2，则放电时，OH-移向 电极(填“MH”或“NiOOH”)，充电时 NiOOH 电极上的电极反应式为 。【答案】(1)增大有机溶剂与粗硫酸镍废液的接触面积，提高铜萃取率(1 分)(2)氧化 Fe2+和 H3AsO3，以利于形成 FeAsO4沉淀，除去砷和部分铁元素(1 分)5.7 10-20(2 分).(3)F-与 H+结合生成弱电解质 HF，c(F-)降低(1 分)(4)2Ni2+ClO-+4OH-=2NiOO

14、H+Cl-+H2O(2 分)(5)取最后一次洗涤液，加入少量硝酸银溶液(或氯化钡、硝酸钡溶液)，若不产生沉淀，说明已经洗涤干净(2 分)(6)MH(1 分)Ni(OH)2+OH-e-=NiOOH+H2O(2 分)8.（济南二模）（12 分）某化工厂利用废旧锂离子电池的正极材料（含有2LiCoO以及少量Ca、Mg、Fe、Al等）制备23Co O和23Li CO的工.艺流程如下：已知：草酸（224H C O）是一种二元弱酸，不稳定易分解，具有还原性.常温时，有关物质spK如下表（单位已略）：3Fe(OH)3Al OH 3Co(OH)2Fe(OH)2Co(OH)2Mg(OH)2Ca(OH)2MgF

15、2CaF 392.6 10 331.3 10 444 10 174.9 10 155.9 10 125.6 10 64.7 10 99.0 10 101.5 10 当离子浓度51c1 10 mol L，可认为沉淀完全.常温下23Li CO的溶解度为1.3g，23Li CO的溶解度随温度的升高而逐渐减小.回答下列问题：（1）拆解后的“正极材料”需按先后顺序加酸，最后加入的是_（填“硫酸”或“草酸”），溶解2LiCoO的反应的离子方程式为_.（2）“滤液”中加入氨水调pH为 5，则“滤渣”的主要成分是_（填化学式）.若先调节pH并控制到5，再加入3NaClO，则2Fe被氧化时的离子方程式为_.（3

16、）若取1.0L“滤液”，测得2Ca、2Mg浓度均为10.01mol L，则至少需加入_g（保留到小数点后1 位）4NH F固体才能使2Mg沉淀完全.（4）在空气中“焙烧”223CO(OH)CO的化学方程式为_.（5）为了获得更多更纯的23Li CO固体，“系列操作”依次为_和干燥.【答案】（1）草酸（1 分）(2 分)（2）Fe(OH)3、Al(OH)3(2 分，写出 1 个得 1 分）(2 分)（3）2.6(1 分)（4）(2 分)（5）加热(或煮沸、蒸发浓缩、蒸发结晶)、趁热过滤(、热水洗涤）(2 分)9.（滨州上学期期末）镓是制作高性能半导体的重要原料，其化合物的性质与铝相似。工业上常从

17、锌矿渣(主要含ZnSiPbFeGa、的氧化物，其中PbFe、均以2价形式存在，Ga以3价形式存在)中回收镓。工艺流程如下：已知：lg20.3,lg30.48。部分物质的spK如表所示。物质 2Zn(OH)3Ga(OH)2Fe(OH)3Fe(OH)spK 171.?6 10 312.7 10 174.9 10 392.6 10 回答下列问题：（1）浸出渣的主要成分是_(写化学式)。加入22H O的目的是(用离子方程式表示)_。（2）室温下，当溶液中某种离子浓度小于511.0 10 mol L时，认为该离子沉淀完全。若浸出液中阳离子浓度均为10.01mol L，则应调pH的范围为_。（3）4ZnS

18、O溶液蒸发浓缩时，停止加热的标志是_。（4）试剂 X为_(填“NaOH溶液”或“氨水”)，加入试剂 X 时发生反应的离子方程式为_。（5）取4228.7gZnSO7H O加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图所示。分析数据，推断 100、930时所得固体的化学式分别为_、_。【答案】（1）.24SiOPbSO、.232222Fe2HH O2Fe2H O（2）5.486.6(或5.48pHKsp：溶液过饱和，有沉淀析出 QcKsp：溶液饱和，处于平衡状态 QcKsp：溶液未饱和，无沉淀析出 5.调 pH 除杂计算 pH 范围(1)pH 控制的范围：杂质离子完全沉淀时 pH 值主要离子开始沉淀时

19、pH（注意端值取等)(2)一般情况下，当溶液中剩余离子的浓度小于 1105 molL1时，化学上通常认为生成沉淀的反应进行完全了 高频考点五 工艺流程中加入试剂的作用和循环物质的确定 1判断加入的试剂及分析试剂作用的基本思路(1)看反应目的：分析加入试剂后化学反应实现的目的(2)看试剂性质：分析加入试剂本身的性质(物质类别、所含元素的化合价、周期表中的位置等)(3)看生成物：分析反应前后的物质组成的变化(4)看可能信息：综合利用流程信息和题中设问提供的信息 2工艺流程中的物质确定(1)循环物质的确定 (2)副产品的确定 (3)滤渣成分的确定 过量的反应物 原料中不参与反应的物质 由原料转化的生

20、成物 由杂质转化的沉淀物 高频考点六 陌生方程式的书写 首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型：元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律。元素化合价有变化则为氧化还原反应，除遵循质量守恒外，还要遵循得失电子守恒规律。最后根据题目要求写出化学方程式或离子方程式(需要遵循电荷守恒规律)即可。高频考点七 化学计算 计算公式()物质的质量分数(或纯度)该物质的质量混合物的总质量100%()产品产率产品实际产量产品理论产量100%()物质的转化率参加反应的原料量加入原料的总量100%计算方法关系式法 在多步反应中，若第一步反应的产

21、物是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式将某中间物质作为“中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系，也可通过守恒关系直接确定原料与所给数据物质之间的关系。【方法技巧】工艺流程中的答题规范 1沉淀的洗涤操作(1)答题模板：沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复实验 23 次(2)实例：在测定 Na2SO4和 NaCl 的混合物中 Na2SO4的质量分数时，可以在混合物中加入过量 BaCl2溶液，沉淀 SO24，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到 BaSO4的质量，试问：怎样洗涤沉淀？沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复实验 23 次 2证明沉淀

22、完全的操作(1)答题模板：静置，取少量上层清液于试管中，加入试剂(沉淀剂)，若没有沉淀产生，则证明沉淀完全(2)实例：在测定 Na2SO4和 NaCl 的混合物中 Na2SO4的质量分数时，可以在混合物中加入过量 BaCl2溶液，沉淀 SO24，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到 BaSO4的质量，试问：怎样判断 SO24是否沉淀完全？静置，取上层清液少许于试管中，继续加入 BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则证明 SO24沉淀完全 3检验沉淀是否洗涤干净的操作(1)答题模板：取最后一次洗涤液少量于试管中，加入试剂(根据沉淀可能吸附的杂质离子，选择合适的检验试剂)，若没有(特征现象)出现，则证明沉

23、淀已洗涤干净(2)实例：在测定 Na2SO4和 NaCl 的混合物中 Na2SO4的质量分数时，可以在混合物中加入过量 BaCl2溶液，沉淀 SO24，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到 BaSO4的质量，试问：怎样判断沉淀是否洗净？取最后一次洗涤液少量于试管中，加入稀 HNO3酸化的 AgNO3溶液，若无白色沉淀产生，则证明沉淀已洗净 4判断滴定终点的答题规范(1)答题模板：当滴入最后半滴标准溶液后，溶液由色变成色，或溶液色褪去，且半分钟内不恢复原来的颜色(2)用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，酚酞作指示剂，滴定终点的判断：当加入最后半滴标准盐酸后，溶液由红色变为无色，且半分钟内不恢复原来的

24、颜色 5描述离子检验现象的答题规范(1)答题模板：取试样加水溶解加试剂 除干扰分离加检验试剂观察现象得出结论(2)以“SO24的检验”为例：取少量溶液于试管中，加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入 BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则证明有 SO24 6增大原料浸出率的措施 搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气液或固液接触面积 7蒸发结晶的操作(1)从NaCl溶液中获取NaCl固体 方法：蒸发结晶 具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干(2)NaCl溶液中混有少量的 KNO3溶液 方法：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥 具体操作：若将混合溶液加热蒸发一段时间，析出的固

25、体主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，这样就可以分离出大部分NaCl 8冷却结晶的操作：KNO3溶液中混有少量的 NaCl 溶液 方法：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 具体操作：若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是 KNO3，母液中是 NaCl 和少量 KNO3，这样就可以分离出大部分 KNO3 9“目的或原因”类 目的或原因 思考方向 沉淀(晶体)洗涤的目的 若滤渣是所需的物质，洗涤的目的是除去晶体表面的可溶性杂质，得到更纯净的沉淀物 若滤液是所需的物质，洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤渣，把有用的物质如目标产物尽可能洗出来 沉淀(晶体)冰水洗涤的目的 既能洗去晶

26、体表面的杂质离子，且能防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗 沉淀(晶体)用有机溶剂(酒精、丙酮等)洗涤的目的 既能洗去晶体表面的杂质离子，且能防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗，此外又利用有机溶剂的挥发性，除去固体表面的水分，产品易干燥 控制溶液 pH 的目的 防止离子水解；防止离子沉淀；确保离子沉淀完全；防止溶解等 温度不高于 的原因 温度过高物质分解(如 H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)或物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或物质氧化(如 Na2SO3等)或促进物质水解(如 AlCl3等)蒸发、反应时的气体氛围 抑制离子的水解(如加热蒸发 AlCl3溶液时需在 HCl 气流中进行，加热MgCl26H2O

27、 得 MgCl2时需在 HCl 气流中进行等)加热的目的 加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动 减压蒸馏(减压蒸发)的原因 减小压强，使液体沸点降低，防止物质受热分解(如 H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等)减压过滤的目的 加快过滤速度 减压烘干的目的 降低产品的烘干温度，防止产品分解 减压蒸发的原因 减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解(如 H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)趁热过滤的目的 防止过滤一种晶体或杂质的过程中，因降温而析出另一种晶体 要滤渣(产品)：防止降温时析出杂质而影响产品纯度或减少产品溶解损耗

28、 如：NaCl(KNO3)要滤液(产品)：防止降温时析出产品(溶解度随温度增大而增大)而损耗 (除去溶解度小或难溶的杂质)题型一 化学工艺流程与物质制备 物质制备类化工流程题常以某种物质(目标产物)的制备为基础，涉及原料的预处理、物质的制备原理、产品的分离及提纯等具体步骤，兼顾考查元素及其化合物、化学基本概念和基本理论、化学实验等知识。例 1（2022湖南卷）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为2TiO，含少量 V、Si 和 Al 的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：已知“降温收尘”后，粗4TiCl中含有的几种物质的沸点：物质 4TiCl 3VOCl

29、 4SiCl 3AlCl 沸点/136 127 57 180 回答下列问题：（1）已知 G=H-T S，G的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略 H、S随温度的变化。若 G0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600时，下列反应不能自发进行的是_。A.22C(s)O(g)CO(g)B.22C(s)O(g)2CO(g)C.2242TiO(s)2Cl(g)TiCl(g)O(g)D.2242TiO(s)C(s)2Cl(g)TiCl(g)CO(g)（2）2TiO与 C、2Cl，在600的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：物质 4TiCl CO 2CO 2Cl 分压MPa 24.59

30、10 21.84 10 23.70 10 95.98 10 该温度下，2TiO与 C、2Cl反应的总化学方程式为_；随着温度升高，尾气中CO的含量升高，原因是_。（3）“除钒”过程中的化学方程式为_；“除硅、铝”过程中，分离4TiCl中含Si、Al杂质的方法是_。（4）“除钒”和“除硅、铝”的顺序_(填“能”或“不能”)交换，理由是_。（5）下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Ti的方法相似的是_。A.高炉炼铁 B.电解熔融氯化钠制钠 C.铝热反应制锰 D.氧化汞分解制汞【方法技巧】无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，为近年来高考的必考题型。该类试

31、题的解题思路为：明确整个流程及每一部分的目的仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质结合基础理论与实际问题思考注意答题的模式与要点。基本方法和步骤为：(1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。(2)然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。(3)分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。【变式探究】（2022江苏卷）实验室以二氧化铈(2CeO)废渣为原料制备 Cl-含量少的23 3Ce(C)O，其部分实验过程如下：（1）“酸浸”时2CeO与22H O反应生成3+Ce并放出2O，

32、该反应的离子方程式为_。（2）pH 约为 7 的 CeCl3溶液与43NH HCO溶液反应可生成23 3Ce(C)O沉淀，该沉淀中 Cl-含量与加料方式有关。得到含-Cl量较少的23 3Ce(C)O的加料方式为_(填序号)。A将43NH HCO溶液滴加到 CeCl3溶液中 B将 CeCl3溶液滴加到43NH HCO溶液中（3）通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程，可制备-Cl含量少的23 3Ce(C)O。已知 Ce3+能被有机萃取剂(简称 HA)萃取，其萃取原理可表示为 Ce3+(水层)+3HA(有机层)3Ce(A)(有机层)+3H(水层)加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸

33、的目的是_。反萃取的目的是将有机层 Ce3+转移到水层。使 Ce3+尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或采取的实验操作有_(填两项)。与“反萃取”得到的水溶液比较，过滤23 3Ce(C)O溶液的滤液中，物质的量减小的离子有_(填化学式)。（4）实验中需要测定溶液中 Ce3+的含量。已知水溶液中 Ce4+可用准确浓度的4422NHFe SO溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色，滴定反应为2+4+3+3+Fe+Ce=Fe+Ce。请补充完整实验方案：准确量取3+25.00mL Ce溶液3+c Ce约为-10.2mol L，加氧化剂将 Ce3+完全氧化并去除多余

34、氧化剂后，用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到250mL容量瓶中后定容；按规定操作分别将-144220.02000mol LNHFe SO和待测 Ce4+溶液装入如图所示的滴定管中：_。题型二 化学工艺流程与反应原理 化工生产过程中的主要生产阶段涉及多种化学反应原理，试题中根据生产流程中的有关化学知识步步设问，只要明确实验目的，理解装置的作用以及工艺流程的原理，吸收题目新信息并能加以灵活运用。1温度、浓度、压强的控制 术语 功能 温度的控制 升温 加快反应速率或溶解速率；促进平衡向吸热方向移动；除杂，除去热不稳定的杂质，如 NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl 等物质。使沸

35、点相对较低的原料气化 降温 防止某物质在高温时会溶解(或分解)；使化学平衡向着题目要求的方向移动(放热方向)；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离;降低晶体的溶解度，减少损失.控温(用水浴或油浴控温)防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质达到沸点挥发出来；使催化剂的活性 达到最好；防止副反应的发生；降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求；如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要根据它们的溶解度随温度升高而改变的情况，寻找合适的结晶分离方法(蒸发结晶或浓缩结晶)。浓度、压强的控制 增大反应物浓度、加压 可加快反应速率。对气体分子数减少的

36、反应，加压使平衡向生成物方向移动。但压强太大，动力消耗更多，设备要求更高，成本增加，故必须综合考虑；加压一般是提高气体反应物浓度措施，在气体和固体、液体反应的体系中并不适宜；生产中常使廉价易得的原料适当过量，以提高另一原料的利用率。减压减小压强，降低液体的沸点，防止(如浓 HNO3、NH3.H2O、H2O2、NH4HCO3 2PH 的控制 3.体系环境氛围及其它条件的控制 例 2.（2022全国甲卷）硫酸锌(4ZnSO)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为3ZnCO，杂质为2SiO以及 Ca、Mg、Fe、Cu 等的化合物。其制备流程

37、如下：蒸馏 等)物质分解；术语 功能 控制溶液的 PH(1)目的：调节 pH 值实质上是利用沉淀溶解平衡把某些离子转化成沉淀。(2)原则：不管是调高 还是调低，原则都是加过量的除杂剂而不引进新的杂质，这里分两种情况如果要得到滤液，可加固体沉淀剂消耗 H或 OH，如除去含 Cu2+溶液中混有的 Fe3+,可通过加入 CuO、Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3等；要得到滤渣，则需加入碱性溶液，如氨水或氢氧化钠溶液。调低 PH 值的原则与调高 PH 的原则相同。题目呈现方式：题中通常会以表格数据形式，或“已知信息”给出需求的“适宜 PH 范围”的信息;解题步骤：判断溶液呈酸(或碱)性;判断调高还是

38、调低;选择合适的调节剂。术语 功能 酸性、碱性 或 某种 环境 氛围 蒸发或结晶时，加入相应的酸或碱，以抑制某些盐的水解；需要在酸性气流中干燥FeCl3、AlCl3、MgCl2等含水晶体，以防止水解。如从海水中提取镁，从 MgCl2的溶液里结晶析出的是氯化镁结晶水合物，电解熔化氯化镁才能制得金属镁，要去除氯化镁晶体中的结晶水体中的结晶水 需要在氯化氢气流中加热，否则煅烧所得的最后固体不是 MgCl2，而是熔点更高的 MgO,具有相似情况的还有 FeCl3、AlCl3等；营造还原性氛围：加热煮沸酸液后再冷却，其目的是排除酸溶液中的氧气，如用废铁制备绿矾晶体，需要把硫酸加热煮沸后再加入，同时还不能

39、加入过量，防止 Fe2+被氧化；营造氧化性氛围：加入氧化剂进行氧化，如加入绿色氧化剂 H2O2 将 Fe2+氧化转化为 Fe3+。本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表：离子 3+Fe 2+Zn 2+Cu 2+Fe 2+Mg spK 384.0 10 176.7 10 202.2 10 168.0 10 111.8 10 回答下列问题：(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_。(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_、_。(3)加入物质 X 调溶液pH=5，最适宜使用的 X 是_(填标号)。A32NHH O B2Ca(OH)CNaOH 滤渣的主要成分是_、_、_。(4)向80 90的

40、滤液中分批加入适量4KMnO溶液充分反应后过滤，滤渣中有2MnO，该步反应的离子方程式为_。(5)滤液中加入锌粉的目的是_。(6)滤渣与浓24H SO反应可以释放 HF 并循环利用，同时得到的副产物是_、_。【方法技巧】近几年高考化学工艺流程题属于热点体系。工艺流程题，顾名思议，就是将化工生产过程中的主要生产阶段与生产流程中有关的化学知识紧密联系起来。该类试题的答题关键是要明确实验目的，理解装置的作用以及工艺流程的原理，吸收题目新信息并且能加以灵活运用，在高考中就一定会大获全胜。化学工艺流程常涉及的化学反应原理有：沉淀溶解平衡的相关应用：沉淀的最小浓度控制；沉淀转化的条件。反应速率及化学平衡理

41、论在实际生产中的应用：反应速率控制；化学平衡移动；化学平衡常数的应用；反应条件的控制。氧化还原反应的具体应用：强弱规律；守恒规律；选择规律。盐类水解的具体应用：水解规律；水解反应的控制(抑制或促进)。【变式探究】（2022全国乙卷）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有4PbSO、2PbO、PbO和 Pb。还有少量Ba、Fe、Al 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 4PbSO 3PbCO 4BaSO 3BaCO spK 82.5 10 147.4 10 101.1 10 92.6 10 一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时

42、的pH如下表：金属氢氧化物 3Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)2Pb(OH)开始沉淀的 pH 2.3 6.8 3.5 7.2 完全沉淀的 pH 3.2 8.3 4.6 9.1 回答下列问题：（1）在“脱硫”中4PbSO转化反应的离子方程式为_，用沉淀溶解平衡原理解释选择23Na CO的原因_。（2）在“脱硫”中，加入23Na CO不能使铅膏中4BaSO完全转化，原因是_。（3）在“酸浸”中，除加入醋酸(HAc)，还要加入22H O。()能被22H O氧化的离子是_；()22H O促进了金属 Pb 在醋酸中转化为2Pb(Ac)，其化学方程式为_；()22H O也能使2PbO转化为2Pb(

43、Ac)，22H O的作用是_。（4）“酸浸”后溶液的 pH 约为 4.9，滤渣的主要成分是_。（5）“沉铅”的滤液中，金属离子有_。题型三 化学工艺流程与物质提纯回收 物质提纯类化工流程题以物质的分离、提纯为基础，涉及蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、蒸馏、萃取、分液、重结晶、洗涤、干燥等基本操作，突出考查化学实验基本方法在物质分离、提纯中的作用。1物质分离的常用方法 看目的 选方法 分离难溶物质和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法 过滤(热滤或抽滤)利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提纯分离物质，如用 CCl4或苯萃取溴水中的溴 萃取和分液 提纯溶解度随温度变化不大的溶质，如 N

44、aCl 蒸发结晶 提纯溶解度随温度变化较大的溶质，易水解的溶质或结晶水合物。如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO45H2O、FeSO47H2O 等 冷却结晶 分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油 蒸馏与分馏 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 冷却法 2获得产品阶段的主要操作 洗涤(冰水、热水、有机溶剂)水洗：洗去晶体表面的杂质离子(适用于溶解度小的物质)冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗(适用于高温溶解度大、低温溶解度小的物质)醇洗(常用于溶解度较大的物质)：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程

45、中的溶解损耗(若对溶解度小的物质进行醇洗，则是为了洗去杂质离子，并使其尽快干燥)蒸发时的气体氛围抑制水解 如从溶液中析出 FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在 HCl 的气流中加热，以防其水解 蒸发浓缩、冷却结晶 如 K2Cr2O7和少量 NaCl 的混合溶液，若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是 K2Cr2O7，母液中是 NaCl 和少量 K2Cr2O7，这样就可分离出大部分 K2Cr2O7；同样原理可除去 KNO3中的少量 NaCl 蒸发结晶、趁热过滤 如 NaCl 和少量 K2Cr2O7的混合溶液，若将混合溶液蒸发一段时间，析出的固体主要是 NaCl，母液中是 K

46、2Cr2O7和少量 NaCl；同样原理可除去 NaCl 中的少量 KNO3 例 3.（2022广东卷）稀土(RE)包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：已知：月桂酸1123C H COOH熔点为44 C；月桂酸和11233C H COORE均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持3价不变；11232C H COOMg的8sp1.8 10K，3Al(OH)开始溶解时的 pH为 8.8；有关金属离子沉淀的相关 pH见下表。离子 2Mg 3Fe 3Al 3RE 开始沉淀时的 pH 8.8 1.5 3.6 6

47、.27.4 沉淀完全时的 pH/3.2 4.7/（1）“氧化调 pH”中，化合价有变化的金属离子是_。（2）“过滤 1”前，用NaOH溶液调 pH 至_的范围内，该过程中3Al发生反应的离子方程式为_。（3）“过滤 2”后，滤饼中检测不到Mg元素，滤液 2中2Mg浓度为12.7g L。为尽可能多地提取3RE，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤 2”前的溶液中-1123c C H COO低于_1mol L(保留两位有效数字)。（4）“加热搅拌”有利于加快3RE溶出、提高产率，其原因是_。“操作 X”的过程为：先_，再固液分离。（5）该工艺中，可再生循环利用的物质有_(写化学式)。（6）稀土元

48、素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂3Pt Y。还原3YCl和4PtCl熔融盐制备3Pt Y时，生成 1mol3Pt Y转移_mol电子。3Pt Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化2O的还原，发生的电极反应为_。【方法技巧】在解化工流程题无机物质的制备，常与物质分离与提纯联系在一起，制备的目标物质要容易分离出来，物质分离与提纯有多种方法，总的说有物理方法和化学方法两大类：物理方法有过滤、蒸发、蒸馏、分液、萃取、结晶、重结晶、渗析等；化学方法有沉淀法、热分解法、电解法、氧化还原法等；要根据目标物质的性质和特点来选择适宜的制备、分离方法。【变式探究】7.（2022湖北卷）

49、全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有+-NaLiCl、和少量2+2+MgCa、)，并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。25时相关物质的参数如下：LiOH的溶解度：212.4g/100gH O 化合物 spK 2Mg OH 125.6 10 2Ca OH 65.5 10 3CaCO 92.8 10 23Li CO 22.5 10 回答下列问题：（1）“沉淀 1”为_。（2）向“滤液 1”中加入适量固体23Li CO的目的是_。（3）为提高23Li CO的析出量和纯度，“操作 A”依次为_、_、洗涤。（4）有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备23Li CO。查阅资料后，发现文献对常温下的23Li CO有不同的描述：是白色固体；尚未从溶液中分离出来。为探究3LiHCO的性质，将饱和LiCl溶液与饱和3NaHCO溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。上述现象说明，在该实验条件下3LiHCO_(填“稳定”或“不稳定”)，有关反应的离子方程式为_。（5）他们结合(4)的探究结果，拟将原流程中向“滤液 2”加入23Na CO改为通入2CO。这一改动能否达到相同的效果，作出你的判断并给出理由_。