2025版《師說》高中全程復習構想化學第55講沉淀溶解平衡曲線1.能正確分析沉淀溶解平衡圖像。2．利用沉淀溶解平衡原理，分析圖像中離子濃度的有關Ksp的計算等。類型一溶解平衡曲線1.陽離子—陰離子單曲線以BaSO4在不同條件下沉淀溶解平衡為例提取曲線信息：a→c曲線上變化，增大c(SOb→c加入1×10－5mol·L－1Na2SO4溶液(加水不行)d→c加入BaCl2固體(忽略溶液的體積變化)c→a曲線上變化，增大c(Ba2＋)曲線上方的點表示有沉淀生成；曲線下方的點表示不飽和溶液2.陰、陽離子濃度——溫度雙曲線圖以BaSO4沉淀溶解平衡為例提取曲線信息：①曲線上各點的意義：每條曲線上任一點都表示飽和溶液，曲線上方的任一點均表示過飽和溶液，此時有沉淀析出，曲線下方的任一點均表示不飽和溶液。T1曲線：a、b點都表示飽和溶液，c點表示過飽和溶液。T2曲線：a、b、c點都表示不飽和溶液。②計算Ksp：由a或b點可以計算出T1溫度下的Ksp。③比較T1和T2大?。阂駼aSO4沉淀溶解平衡吸熱，可知：T1<T2?！窘炭笺暯印康淅叵拢琄sp(CaCO3)＝2.8×10－9，CaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列判斷錯誤的是()A．a點是CaSO4的飽和溶液而b點不是B．蒸發水可使溶液由b點變化到a點C．常溫下，CaCO3s+SO4D．除去鍋爐中的CaSO4時，可用Na2CO3溶液將其轉化為CaCO3聽課筆記【對點演練】1．[2024·廣東汕頭一中段考]絢麗多彩的無機顏料的應用曾創造了古代繪畫和彩陶的輝煌。硫化鎘(CdS)是一種難溶于水的黃色顏料，其在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是()A．圖中a和b分別為T1、T2溫度下CdS在水中的物質的量濃度B．圖中各點對應的Ksp的關系為：Ksp(m)＝Ksp(n)<Ksp(p)<Ksp(q)C．向m點的溶液中加入少量Na2S固體，溶液組成由m沿mpn線向p方向移動D．溫度降低時，q點的飽和溶液的組成由q沿qp線向p方向移動2．常溫下，Fe(OH)3(s)、Cu(OH)2(s)分別在溶液中達到沉淀溶解平衡后，改變溶液的pH，金屬陽離子濃度變化如圖所示。據圖分析，下列判斷正確的是()A.Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Fe(OH)3]B．d點代表的溶液中Fe(OH)3已過飽和，CuOHC．加適量NH4Cl固體可使溶液由a點變到b點D．b、c兩點代表的Fe(OH)3、Cu(OH)2的溶解度相等類型二沉淀溶解平衡對數曲線1.正對數[lgc(M＋)～lgc(R－)]曲線提取曲線信息：①曲線上各點的意義：每條曲線上任一點都表示飽和溶液，曲線上方的任一點均表示過飽和溶液，此時有沉淀析出，曲線下方的任一點均表示不飽和溶液。ZnS曲線：a點表示飽和溶液，c點表示不飽和溶液。CuS曲線：b點表示飽和溶液，c點表示過飽和溶液。②計算Ksp：由曲線上面給定數據可以計算CuS、ZnS的Ksp。③比較Ksp大?。篕sp(ZnS)>Ksp(CuS)。2．負對數[－lgc(M＋)～－lgc(R－)]曲線已知：pM＝－lgc(M)(M：Mg2＋、Ca2＋、Mn2＋)，p(CO32-圖像說明橫坐標數值越大，c(CO縱坐標數值越大，c(M)____曲線上方的點為______溶液曲線上的點為____溶液曲線下方的點表示有沉淀生成曲線上任意一點，坐標數值越大，其對應的離子濃度____【教考銜接】典例[2023·遼寧卷，15]某廢水處理過程中始終保持H2S飽和，即c(H2S)＝0.1mol·L－1，通過調節pH使Ni2＋和Cd2＋形成硫化物而分離，體系中pH與－lgc關系如下圖所示，c為HS－、S2－、Ni2＋和Cd2＋的濃度，單位為mol·L－1。已知Ksp(NiS)>Ksp(CdS)，下列說法正確的是()A．Ksp(CdS)＝10－18.4B．③為pH與－lgc(HS－)的關系曲線C．Ka1(H2S)＝10－8.1D．Ka2(H2S)＝10－14.7【對點演練】1．25℃時，用Na2SO4溶液沉淀Ba2＋、Pb2＋、Ca2＋三種金屬離子(用M2＋表示)，所需SO42-最低濃度的負對數值p(SO42-)與p(M2＋)的關系如圖所示。已知p(SO42-)＝A.Ksp(CaSO4)<Ksp(PbSO4)<Ksp(BaSO4)B．a點可表示CaSO4的飽和溶液，且c(Ca2＋)＝c(SOC．b點可表示PbSO4的不飽和溶液，且c(Pb2＋D．向Ba2＋濃度為10－5mol·L－1的廢水中加入CaSO4粉末，會有BaSO4沉淀析出2．已知PbF2屬于難溶于水、可溶于酸的鹽。常溫下，用HCl調節PbF2濁液的pH，測得在不同pH條件下，體系中－lgc(X)(X為Pb2＋或F－)與lgcHFA．Ksp(PbF2)的數量級為10－7B．Ka(HF)的數量級為10－3C．向PbF2濁液中加入NaF固體，lgc(Pb2＋)增大D.a點溶液中：c(H＋)＋2c(Pb2＋)<c(F－)＋c(HF)＋c(Cl－)(不考慮水的電離因素)類型三沉淀滴定曲線向10mL0.2mol·L－1CuCl2溶液中滴加0.2mol·L－1的Na2S溶液：提取曲線信息：(1)曲線上各點的意義：曲線上任一點(a、b、c點)都表示________。(2)計算Ksp：由b點恰好完全反應可知c(Cu2＋)＝10－17.7，進而求出Ksp＝10－17.7×10－17.7＝10－35.4?！窘炭笺暯印康淅齕2022·湖南卷，10]室溫時，用0.100mol·L－1的標準AgNO3溶液滴定15.00mL濃度相等的Cl－、Br－和I－混合溶液，通過電位滴定法獲得lgc(Ag＋)與V(AgNO3)的關系曲線如圖所示(忽略沉淀對離子的吸附作用)。若溶液中離子濃度小于1.0×10－5mol·L－1時，認為該離子沉淀完全。Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(AgBr)＝5.4×10－13，Ksp(AgI)＝8.5×10－17。下列說法正確的是()A．a點：有白色沉淀生成B．原溶液中I－的濃度為0.100mol·L－1C．當Br－沉淀完全時，已經有部分Cl－沉淀D．b點：c(Cl－)>c(Br－)>c(I－)>c(Ag＋)【對點演練】1.已知：pNi＝－lgc(Ni2＋)；常溫下，Ksp(NiCO3)＝1.4×10－7，H2S的電離平衡常數：Ka1＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15。常溫下，向10mL0.1mol·L－1Ni(NO3)2溶液中滴加0.1mol·L－1Na2S溶液，滴加過程中pNi與Na2S溶液體積的關系如圖所示。下列說法不正確的是()A．E、F、G三點中，F點對應溶液中水電離程度最小B.常溫下，Ksp(NiS)＝1×10－21C．在NiS和NiCO3的懸濁液中cCO32-D．Na2S溶液中，S2－第一步水解常數Kh1＝1.0×2．[2024·湖南師范大學附屬中學段考]TK時，現有25mL含KCl和KCN的溶液，用0.1000mol·L－1的硝酸銀標準溶液對該混合液進行電位滴定(CN－與H＋的反應可以忽略)，獲得電動勢(E)和硝酸銀標準溶液體積(V)的電位滴定曲線如圖所示，曲線上的轉折點即為化學計量點。已知：Ⅰ.Ag＋與CN－反應過程為①Ag＋＋2CN－=[Ag(CN)2]－②[Ag(CN)2]－＋Ag＋=2AgCNⅡ.TK時，Ksp(AgCN)＝2×10－16，Ksp(AgCl)＝2×10－10。Ⅲ.當溶液中CN－濃度較大時，通常難以形成AgCN沉淀。下列說法錯誤的是()A．V1＝5.00，B點時生成AgCNB．c(KCN)＝0.0200mol·L－1，c(KCl)＝0.0300mol·L－1C．若反應①的平衡常數為K1，反應②的平衡常數為K2，則K1＋K2＝2Ksp(AgCN)D．C點時，溶液中cCl-微專題18有關水溶液中平衡常數關系計算【要點歸納】1．水解常數與電離常數、水的離子積之間的關系常溫下，H2S的電離常數為Ka1、Ka2，試推導Na2S溶液中S2－水解常數Kh1、Kh2與Ka1、Ka2的關系。答案：(1)S2－＋H2O?HS－＋OH－Kh1＝c＝cHS-·c(2)HS－＋H2O?H2S＋OH－Kh2＝c＝cH2S2．水解常數與溶度積、水的離子積之間的關系試推導常溫下Cu2＋的水解常數與溶度積、水的離子積之間的關系。答案：Cu2＋＋2H2O?Cu(OH)2＋2H＋Kh＝c2H＝Kw3．平衡常數與電離常數、溶度積之間的關系(1)以反應CuS(s)＋2Ag＋(aq)?Cu2＋(aq)＋Ag2S(s)為例，推導沉淀轉化的平衡常數K。答案：K＝cCu2+＝Ksp(2)以反應ZnS(s)＋2H＋(aq)?Zn2＋(aq)＋H2S(aq)為例，推導該沉淀溶解的平衡常數K。答案：K＝c＝cH2S【典題示例】典例1[2023·浙江6月，15B改編]草酸(H2C2O4)是二元弱酸。某小組做如下實驗：往20mL0.1mol·L－1NaHC2O4溶液中滴加0.1mol·L－1NaOH溶液。[已知：H2C2O4的電離常數Ka1＝5.4×10－2，Ka2＝5.4×10－5，Ksp(CaC2O4)＝2.4×10－9，溶液混合后體積變化忽略不計。]實驗Ⅰ中V(NaOH)＝10mL時，存在c(C2O42-)________(填“＞”“＜”或典例2[2023·湖南卷，16(6)]室溫下，①Cu+在配體L的水溶液中形成CuL②CuBr在水中的溶度積常數為Ksp。由此可知，CuBr在配體L的水溶液中溶解反應的平衡常數為________(所有方程式中計量系數關系均為最簡整數比)。溫馨提示：請完成課時作業55第55講沉淀溶解平衡曲線類型一突破·關鍵能力教考銜接典例解析：a點位于沉淀溶解平衡曲線上，所以為飽和溶液，b點位于曲線下方，為不飽和溶液，故A正確；b點和a點溶液中硫酸根離子濃度相同，蒸發水硫酸根離子和鈣離子濃度均會增大，無法變化到a點，故B錯誤；對于反應CaCO3（s）＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))（aq）?CaSO4（s）＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))（aq）平衡常數K＝eq\f(c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）)＝eq\f(c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）·c（Ca2＋）,c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）·c（Ca2＋）)＝eq\f(Ksp（CaCO3）,Ksp（CaSO4）)＝eq\f(2.8×10－9,9×10－6)≈3.1×10－4，故C正確；常溫下Ksp（CaSO4）>Ksp（CaCO3），二者為同類型沉淀，硫酸鈣的溶解度大于碳酸鈣的溶解度，所以Na2CO3溶液可將CaSO4轉化為CaCO3，故D正確。答案：B對點演練1．解析：A項：CdS在水中存在沉淀溶解平衡：CdS（s）?Cd2＋（aq）＋S2－（aq），其溶度積Ksp＝c（Cd2＋）·c（S2－），在飽和溶液中，c（Cd2＋）＝c（S2－），結合圖像可以看出，圖中a和b分別表示T1和T2溫度下CdS的物質的量濃度，正確；B項：CdS的沉淀溶解平衡中的溶度積受溫度影響，m、n和p點均在溫度為T1條件下所測的對應離子濃度，則其溶度積相同，錯誤；C項：m點達到沉淀溶解平衡，向其中加入硫化鈉后，平衡向逆反應方向移動，c（Cd2＋）減小，c（S2－）增大，溶液組成由m沿mpn線向p方向移動，正確；D項：從圖像中可以看出，隨著溫度的升高，離子濃度增大，說明CdS（s）?Cd2＋（aq）＋S2－（aq）為吸熱反應，則溫度降低時，q點對應飽和溶液的溶解度下降，溶液中的c（Cd2＋）與c（S2－）同時減小，會沿qp線向p點方向移動，正確。答案：B2．解析：根據圖中b、c兩點的數據計算Ksp，Ksp[Cu（OH）2]＝c（Cu2＋）·c2（OH－）＝c（Cu2＋）·（10－9.6）2＝c（Cu2＋）×10－19.2，Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3＋）·c3（OH－）＝c（Fe3＋）·（10－12.7）3＝c（Fe3＋）×10－38.1，由于c（Cu2＋）＝c（Fe3＋），從而可得：Ksp[Cu（OH）2]>Ksp[Fe（OH）3]，A錯誤。由圖可知，d點溶液中：Q[Fe（OH）3]>Ksp[Fe（OH）3]、Q[Cu（OH）2]<Ksp[Cu（OH）2]，故d點代表的溶液中Fe（OH）3已過飽和，Cu（OH）2未飽和，B正確；加適量NH4Cl固體，溶液的酸性增強，pH減小，c（Fe3＋）變大，故不能使溶液由a點變到b點，C錯誤。b、c兩點分別處在Fe（OH）3、Cu（OH）2的沉淀溶解平衡曲線上，均代表溶液已達到飽和，兩點溶液中c（Fe3＋）＝c（Cu2＋），由于Fe（OH）3、Cu（OH）2的摩爾質量不同，故其溶解度不同，D錯誤。答案：B類型二夯實·必備知識2．越小越小不飽和飽和越小突破·關鍵能力教考銜接典例解析：已知H2S飽和溶液中隨著pH的增大，H2S的濃度逐漸減小，HS－的濃度增大，S2－濃度逐漸增大，則有－lgc（HS－）和－lgc（S2－）隨著pH增大而減小，且pH相同時，HS－濃度大于S2－，即－lgc（HS－）小于－lgc（S2－），則Ni2＋和Cd2＋濃度逐漸減小，且Ksp（NiS）>Ksp（CdS）即當c（S2－）相同時，c（Ni2＋）＞c（Cd2＋），則－lgc（Ni2＋）和－lg（Cd2＋）隨著pH增大而增大，且有－lgc（Ni2＋）小于－lg（Cd2＋），由此可知曲線①代表Cd2＋、②代表Ni2＋、③代表S2－，④代表HS－，據此分析結合圖像各點數據進行解題。由分析可知，曲線①代表Cd2＋、③代表S2－，由圖示曲線①③交點可知，此時c（Cd2＋）＝c（S2－）＝10－13mol·L－1，則有Ksp（CdS）＝c（Cd2＋）·c（S2－）＝10－13×10－13＝10－26，A錯誤；由分析可知，③為pH與－lgc（S2－）的關系曲線，B錯誤；由分析可知，曲線④代表HS－，由圖示曲線④兩點坐標可知，此時c（H＋）＝10－1.6mol·L－1時，c（HS－）＝10－6.5mol·L－1，Ka1（H2S）＝eq\f(c（H＋）·c（HS－）,c（H2S）)＝eq\f(10－1.6×10－6.5,0.1)＝10－7.1或者當c（H＋）＝10－4.2mol·L－1時，c（HS－）＝10－3.9mol·L－1，Ka1（H2S）＝eq\f(c（H＋）·c（HS－）,c（H2S）)＝eq\f(10－4.2×10－3.9,0.1)＝10－7.1，C錯誤；已知Ka1·Ka2＝eq\f(c（H＋）·c（HS－）,c（H2S）)×eq\f(c（H＋）·c（S2－）,c（HS－）)＝eq\f(c2（H＋）·c（S2－）,c（H2S）)，由曲線③兩點坐標可知，當c（H＋）＝10－4.9mol·L－1時，c（S2－）＝10－13mol·L－1，或者當c（H＋）＝10－6.8mol·L－1時，c（S2－）＝10－9.2mol·L－1，故有Ka1·Ka2＝eq\f(c2（H＋）·c（S2－）,c（H2S）)＝eq\f(（10－4.9）2×10－13,0.1)＝eq\f(（10－6.8）2×10－9.2,0.1)＝10－21.8，結合C項分析可知，Ka1＝10－7.1故有Ka2（H2S）＝10－14.7，D正確；故答案為D。答案：D對點演練1．解析：p（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）＝－lgc（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))），p（M2＋）＝－lgc（M2＋），根據Ksp＝c（M2＋）·c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))），顯然Ksp的大小：Ksp（CaSO4）>Ksp（PbSO4）>Ksp（BaSO4），A錯誤；a點在CaSO4的沉淀溶解平衡曲線上，表示CaSO4的飽和溶液，但a點對應的p（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）>p（Ca2＋），則有c（Ca2＋）>c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))），B錯誤；b點位于PbSO4的沉淀溶解平衡曲線下方，p（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）或p（Pb2＋）小于平衡值，則b點時c（Pb2＋）或c（SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）大于平衡值，b點表示PbSO4的過飽和狀態，存在PbSO4沉淀，C錯誤；由于Ksp（CaSO4）>Ksp（BaSO4），則CaSO4的溶解度大于BaSO4，故向含Ba2＋的廢水中加入CaSO4粉末，CaSO4會轉化為溶解度更小的BaSO4，D正確。答案：D2．解析：根據圖中縱坐標代表－lgc（X）（X為Pb2＋或F－），可知a點3.0為－lgc（Pb2＋），b點中2.2為－lgc（F－），PbF2?Pb2＋＋2F－，Ksp（PbF2）＝c（Pb2＋）·c2（F－）＝10－3×（10－2.2）2＝10－7.4，數量級為10－8，故A錯誤；HF?H＋＋F－，Ka（HF）＝eq\f(c（H＋）·c（F－）,c（HF）)，代入關系圖中b點坐標，Ka（HF）＝10－1×10－2.2＝10－3.2，數量級為10－4，故B錯誤；向PbF2濁液中加入NaF固體，增大了F－的濃度，使PbF2?Pb2＋＋2F－平衡逆向移動，lgc（Pb2＋）減小，故C錯誤；根據元素質量守恒2c（Pb2＋）＝c（F－）＋c（HF），加入鹽酸，H＋與F－反應生成HF，則c（H＋）<c（Cl－），所以存在c（H＋）＋2c（Pb2＋）<c（F－）＋c（HF）＋c（Cl－），故D正確。答案：D類型三夯實·必備知識（1）飽和溶液突破·關鍵能力教考銜接典例解析：三種鹵化銀組成形式相同，Ksp小的物質先形成沉淀，故a點時形成的是黃色的AgI沉淀，A項錯誤；由圖知，當消耗4.5mLAgNO3溶液時，溶液中I－、Br－、Cl－均沉淀完全，由于三種鹵素離子濃度相同，故每種離子完全沉淀時均消耗1.5mLAgNO3溶液，則0.100mol·L－1×1.5mL＝c（I－）×15mL，解得c（I－）＝0.01mol·L－1，B項錯誤；當Br－恰好沉淀完全時，溶液體積為18mL，溶液中c（Ag＋）＝eq\f(Ksp（AgBr）,1×10－5mol·L－1)＝5.4×10－8mol·L－1，此時Qc（AgCl）＝c（Ag＋）·c（Cl－）＝5.4×10－8×eq\f(15×0.01,18)＝4.5×10－10>Ksp（AgCl），故此時有部分Cl－形成了沉淀，C項正確；b點時溶液中I－、Br－、Cl－均沉淀完全，AgNO3過量，c（Ag＋）最大，D項錯誤。答案：C對點演練1．解析：硝酸鎳是強酸弱堿鹽，硫化鈉是強堿弱酸鹽，它們都能促進水的電離。F點表示硝酸鎳和硫化鈉恰好完全反應，溶液中溶質是硝酸鈉，水的電離程度最小，故A正確；NiS（s）?Ni2＋（aq）＋S2－（aq），Ksp（NiS）＝c（Ni2＋）·c（S2－）＝1×10－21，故B正確；NiCO3（s）＋S2－（aq）?NiS（s）＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))（aq），K＝eq\f(c（COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))）,c（S2－）)＝eq\f(Ksp（NiCO3）,Ksp（NiS）)＝1.4×1014，故C正確；S2－＋H2O?HS－＋OH－，Kh1＝eq\f(Kw,Ka2)＝eq\f(1.0×10－14,7.1×10－15)，故D錯誤。答案：D2．解析：溶度積常數表達式相同時，溶度積小的先生成沉淀，曲線上的轉折點即為化學計量點，結合方程式①②知，B點生成AgCN，B點消耗硝酸銀溶液的體積是A點的2倍，則V1＝5.00，故A項正確；A點生成[Ag（CN）2]－，根據方程式①知c（KCN）＝eq\f(0.1000mol·L－1×2.5×10－3L×2,25×10－3L)＝0.0200mol·L－1，B點KCN完全和AgNO3反應生成AgCN，V1＝5.00，則KCl和硝酸銀完全反應消耗V（AgNO3）＝（12.50－5.00）mL＝7.50mL，則c（KCl）＝eq\f(0.1000mol·L－1×7.5×10－3L,25×10－3L)＝0.0300mol·L－1，故B項正確；反應①的平衡常數為K1，反應②的平衡常數為K2，eq\f(①＋②,2)得Ag＋＋CN－=AgCN，Ksp（AgCN）＝eq\r(K1×K2)，故C項錯誤；C點溶液中eq\f(c（Cl－）,c（CN－）)＝eq\f(Ksp（AgCl）,Ksp（AgCN）)＝eq\f(2×10－10,2×10－16)＝106，故D項正確。答案：C微專題18典題示例典例1解析：V（NaOH）＝10mL時，溶質是NaHC2O4、Na2C2O4且兩者物質的量濃度相等，Ka2＝5.4×10－5>Kh＝eq\f(1×10－14,5.4×10－5)，則草酸氫根的電離程度大于草酸根的水解程度，因此存在c（C2Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))）>c（HC2Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(4))）。答案：＞典例2解析：已知Cu＋（aq）＋2L?[Cu（L）2]＋K，CuBr（s）?Cu＋（aq）＋Br－（aq）Ksp，兩反應相加可得：CuBr（s）＋2L?[Cu（L）2]＋＋Br－（aq），則其平衡常數為K·Ksp。答案：K·Ksp第56講化學工藝流程題的解題策略1.培養從試題提供的新信息中準確地提取實質性內容，并與已有知識塊整合重組為新知識塊的能力。2．培養將分析和解決問題的過程及成果用正確的化學術語及文字、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處理方法目的研磨、霧化將塊狀或顆粒狀的物質磨成粉末或將液體分散成微小液滴，增大反應物接觸面積，以加快反應速率或使反應更充分水浸與水接觸反應或溶解酸浸與酸接觸反應或溶解，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或使原料初步轉化，如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃性雜質煅燒改變結構，使一些物質能溶解，并使一些雜質在高溫下氧化、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。硫酸溶礦主要反應的化學方程式為____________________________。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略性資源，被廣泛應用于電子信息、國防軍工等多個領域。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熒光粉的化學組成(某些不參與反應的雜質未列出)成分含量/%Y2O3ZnOAl2O3PbO2MgO預處理前24.2841.827.811.670.19預處理后68.515.424.335.430.50試回答步驟Ⅰ中進行原料預處理的目的為________________。題空突破二流程中反應條件的控制1.控制溶液的pH(1)控制反應的發生，增強物質的氧化性或還原性，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＋，再調溶液的pH。②調節pH所需的物質一般應滿足兩點：能與H＋反應，使溶液pH增大；不引入新雜質。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等物質來調節溶液的pH。2．控制反應的溫度(1)控制化學反應速率。(2)控制平衡移動方向。(3)控制固體的溶解與結晶，如趁熱過濾能防止某物質降溫時析出。(4)促進溶液中氣體的逸出或實現蒸餾。(5)防止或實現某物質水解或分解。(6)使催化劑達到最大活性。(7)防止副反應的發生。3．調節反應物的濃度(1)根據需要選擇適宜濃度，控制一定的反應速率，使平衡移動有利于目標產物的生成，減小對后續操作產生的影響。(2)反應物過量，能保證反應的完全發生或提高其他物質的轉化率，但對后續操作也會產生影響。4．控制反應體系的壓強(1)改變化學反應速率。(2)影響平衡移動的方向。5．使用催化劑加快反應速率，提高生產效率。【教考銜接】典例[2024·山東棗莊二模節選]鈀(Pd)是一種貴金屬，性質類似鉑(Pt)?；钚蕴枯d鈀催化劑廣泛應用于石油化工、制藥等工業，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NH4(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”應使用________(填“陽離子”或“陰離子”)樹脂，“洗脫”時應使用的洗脫液為________(填標號)。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______________________________；“蒸發濃縮、冷卻結晶”過程中，要用HNO3溶液調節溶液的pH，其理由是____________。2．(酸堿度控制——調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)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2開始沉淀2.77.67.64.07.7完全沉淀3.79.69.25.29.8(1)浸出過程中Co2O3發生反應的離子方程式為________________________________。(2)加入NaClO3的作用是______________________________________。(3)加入Na2CO3調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____________。題空突破三物質的分離與提純(一)有關沉淀洗滌的答題規范1.洗滌劑的選擇洗滌試劑適用范圍目的蒸餾水冷水產物不溶于水除去固體表面吸附著的××雜質；可適當降低固體因為溶解而造成的損失熱水有特殊的物質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；可適當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性除去固體表面的水分，產品易干燥飽和溶液對純度要求不高的產品減少固體溶解酸、堿溶液產物不溶于酸、堿除去固體表面吸附著的可溶于酸、堿的雜質；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重復操作：重復操作2～3次感悟：【教考銜接】典例SnSO4是一種重要的硫酸鹽，在工業生產中有著廣泛的應用。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SiO2、Al2O3等)為原料可制備輕質CaCO3。勻速向漿料中通入CO2，當漿料清液pH接近6.5時，過濾并洗滌固體。濾液中物質的量濃度最大的兩種陰離子為SO42-和2．CuSO4·5H2O是銅的重要化合物，有著廣泛的應用。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)產品分離、提純的常用方法1.過濾：分離難溶物和易溶物，根據特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法。2．萃取和分液：利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。3．蒸發結晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質，如從溶液中提取NaCl。4．冷卻結晶：提取溶解度隨溫度變化較大的溶質、易水解的溶質或結晶水合物，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，如合成氨工業采用冷卻法分離平衡混合氣體中的氨氣?！窘炭笺暯印縠q\a\vs4\al\co1(,,典例)[2022·湖北卷，18節選]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。25℃時相關物質的參數如下：LiOH的溶解度：12.4g/100gH2O化合物KspMg(OH)25.6×10－12Ca(OH)25.5×10－6CaCO32.8×10－9Li2CO32.5×10－2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是硫酸工業尾氣的主要成分。以硫酸工業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Ⅲ中，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，進行蒸發濃縮、________、洗滌、干燥等操作即得K2SO4產品。(2)檢驗硫酸鉀樣品中是否含有氯化物雜質的實驗操作是________________________________________________________________________。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)為主要原料制取金屬錳的工藝流程如圖1所示。(1)“浸錳”步驟中往往有副產物MnS2O6生成，溫度對“浸錳”反應的影響如圖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________(填化學式)。該步驟中可以再加入MnSO4以促進“濾渣Ⅰ”析出，結合平衡移動原理分析其原因：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“濾液Ⅰ”中需要先加入MnO2充分反應后再調pH，寫出加入MnO2時發生反應的離子方程式：____________________________。整合精品組件——題型突破1.審題——破題秘訣(1)看原料：明確化工生產或化學實驗所需的材料。(2)看目的：把握題干中的“制備”或“提純”等關鍵詞，確定化工生產或化學實驗的目的。(3)看箭頭：進入的是投料(即反應物)；出去的是生成物(包括主產物和副產物)。(4)看三線：主線主產品；分支副產品；回頭為循環。(5)找信息：明確反應條件控制和分離提純方法。(6)關注所加物質的可能作用：參與反應、提供反應氛圍、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超出教材范圍的知識，但題目有提示或者問題中不涉及，關注題目的每一個關鍵字，盡量弄懂流程圖，但不必將每一種物質都推出，只需問什么推什么。通過閱讀明確生產目的，找到制備物質所需的原料及所含雜質。(2)攜帶問題，精讀信息讀主干抓住關鍵字、詞；讀流程圖，重點抓住物質流向(進入與流出)、實驗操作方法。(3)看清問題，準確規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性和準確性，答題時不具有“連帶效應”，即前一問未答出，不會影響后面答題。3．答題——關鍵要素(1)原料預處理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：改變結構，使一些物質能溶解，并使一些雜質在高溫下氧化、分解。③研磨：適用于有機物的提取或減小固體顆粒度，增大物質間接觸面積，加快反應速率。(2)反應條件的控制①調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．調節pH所需的物質一般應滿足兩點：能與H＋/OH－反應，使溶液pH增大/減??；不引入新雜質。例如，若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質來調節溶液的pH。②試劑除雜：利用難溶制更難溶原理。③加熱：加快反應速率或促進平衡向某個方向移動在制備過程中出現一些受熱易分解的物質或產物，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。④降溫：防止某物質在高溫時會溶解或分解、為使化學平衡向著題目要求的方向移動?！窘炭笺暯印康淅姿徼F鋰(LiFePO4)被認為是最有前途的鋰離子電池正極材料。某企業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。(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發生反應的離子方程式為__________________________。(4)在實驗中，從溶液中過濾出H2TiO3后，所得濾液渾濁，應如何操作？________________________________。(5)為測定鈦鐵礦中鐵的含量，某同學取經濃硫酸等處理的溶液(此時鈦鐵礦中的鐵已全部轉化為二價鐵離子)，采取KMnO4標準液滴定Fe2＋的方法：(不考慮KMnO4與其他物質反應)在滴定過程中，若未用標準液潤洗滴定管，則使測定結果________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)，滴定終點的現象是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。滴定分析時，稱取ag鈦鐵礦，處理后，用cmol·L－1KMnO4標準液滴定，消耗VmL，則鐵元素的質量分數的表達式為________?！疚鰣D】工藝流程解讀如下：聽課筆記【對點演練】[2024·湖北武漢校際聯考]電子級氫氟酸是微電子行業的關鍵性基礎材料之一，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的化學方程式為____________________________，工業生產時往往會適當加熱，目的是______________________。(2)“精餾1”設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溶液反應制備極易溶于水的強酸HMnO4，反應的離子方程式為________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)“氧化”時將AsF3氧化為AsF5。AsF5的沸點高于AsF3，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)液態HF是酸性溶劑，能發生自偶電離：HF?H＋＋F－，由于H＋和F－都溶劑化，常表示為：3HF?H2F＋＋HF2-。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?AsF6-＋H2F＋；HOClO2＋2HF?(HO)2ClO①寫出BF3與HNO3反應的離子方程式________________________②已知：H2O與AsF5反應生成HAsF6。結合H＋的能力：H2O________AsF6-(填“>”“<”或“＝eq\x(溫馨提示：請完成課時作業56)第56講化學工藝流程題的解題策略題空突破一突破·關鍵能力教考銜接典例答案：適當增大硫酸濃度或適當升高溫度或將鎳鈷礦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：由已知中預處理前和預處理后的成分含量變化可得，預處理的目的為除去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，便于后期處理，故加入試劑A的理由是：將PdO還原為Pd；（3）離子交換時發生的反應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，故應該選用陰離子交換膜；由題給信息可知洗脫時得到PdCleq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，則此時應該選用鹽酸。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，所以溫度高苯容易揮發，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，能與酸反應調節溶液的pH，所以氧化銅的作用是調節溶液的pH，使Fe3＋完全轉化為Fe（OH）3沉淀而析出。答案：（1）溫度高苯容易揮發，溫度低溶解速率小（2）調節溶液的pH，使Fe3＋完全轉化為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發生反應，Co2O3轉化為Co2＋，Co元素化合價降低，則S元素化合價升高，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))轉化為SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，根據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平離子方程式：Co2O3＋4H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))=2Co2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H2O。（2）加入NaClO3的作用是將Fe2＋氧化為Fe3＋，便于后面調節pH時生成Fe（OH）3沉淀而除去。（3）根據工藝流程圖，結合表格中提供的數據可知，加Na2CO3調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＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋4H＋=2Co2＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))＋2H2O（2）將Fe2＋氧化為Fe3＋，便于后面調節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，重復操作2～3次對點演練1．解析：濾液中物質的量濃度最大的兩種陰離子為SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))和HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，固體洗滌是否干凈應檢驗SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))。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SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))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，再通過蒸發濃縮、趁熱過濾、洗滌、干燥后得到產品Li2CO3。（1）濃縮鹵水中含有Mg2＋，當加入石灰乳后，轉化為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＋，結合已知條件：LiOH的溶解度和化合物的溶度積常數，