專題14化學工藝流程綜合

內容概

01專題網絡?思維腦圖

02考情分析?解密高考

03高頻考點以考定法

考點一物質制備類化工流程題考點二提純類化工流程題

【高考解密】【高考解密】

命題點01反應條件控制命題點01反應條件控制

命題點02化學基本原理命題點02化學基本原理

命題點03化學圖表圖象信息加工命題點03化學圖表圖象信息加工

【技巧解密】【技巧解密】

【考向預測】【考向預測】

專題網絡?思維腦圖

調節溶液WpH、控制溫度、控制

壓強.催化理縫熱過謔,冰水

反應條件控制成冷水洗滌、氧化

、/化學星本原理化學平金、水溶液中的離子平布

物質制備類化工流程題K一解短、電的蝌_________________

J\化學圖表圖象信息加工E?.表格

漏節溶液的pH、控制溫度、控制

A

02

考點考查內容考情預測

1、反應條件控制化學工藝流程題是全國高考中的必考題型，它是將化工生

物質制備類化工流程

2、化學基本原理產過程中主要生產階段——生產流程用框圖形式表示出

題

3、化學圖表圖象信息加工來，并根據生產流程中有關的化學知識步步設問，是無機

框圖的創新：化學工藝流程題是現代化學工業生產工藝流

程的簡化，它涉及了化工生產過程中所遇到的生產成本、

產品提純、環境保護等實際問題，并考查了物質的制備、

檢驗、分離提純等實驗基本操作和基本實驗原理在化工生

1、反應條件控制產中的實際應用。預計2024年高考的試題仍以某礦石為原

提純類化工流程題2、化學基本原理料制備某物質或以廢渣、廢液提取某物質為背景，呈現化

3、化學圖表圖象信息加工「生產流程圖，進行命題設計，綜合考查元素化合物知識、

氧化還原反應方程式的書寫、反應條件的控制與選擇、產

率的計算、＜p的應用、綠色化學思想的體現等，題目綜合

性強，難度大，旨在考查考生提取信息，遷移應用的邏輯

思維能力。

高頻考點?以考定法

考點一物質制備類化工流程題

??高考解密《

命題點01反應條件控制

典例01（2023?全國甲卷）BaTiOa是一種壓電材料。以BaSO,為原料，采用下列路線可制備粉狀BaTiO」

TiCI4

BaTiO,

CO灌渣母液漉液

回答卜列問題:

（1）“焙燒''步驟中碳粉的主要作用是

（2）“焙燒”后固體產物有Ba。？、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

（3廣梭化”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

（4）如果培燒后的產物直接用酸浸取，是否可行？,其原因是o

（5）“沉淀”步驟中生成BaTi°（CA）z的化學方程式為。

（6）“熱分解”生成粉狀鈦酸鋼，產生的的"%。=o

典例02（2022?遼寧卷）某工廠采用輝錫礦（主要成分為由2s3,含有FeS?、SiO?雜質）與軟錦礦（主要成分

為Mn02）聯合焙燒法制各BiOCI和MnSO4,工藝流程如下:

已知：①焙燒時過量的Mn°?分解為卜㈣。?，FcS?轉變為沼2。3：

②金屬活動性：^>(H)>Bi>Cu.

③相關金屬離子形成氫氧化物的PH范圍如下:

開始沉淀PH完全沉淀PH

FC2+6.58.3

Feu1.62.8

Mn2,8.110.1

回答卜列問題：

(1)為提高焙燒效率，可采取的措施為o

a.進一步粉碎礦石b.鼓入適當過量的空氣c.降低焙燒溫度

(2)Bi'在空氣中單獨焙燒生成Bi2O,,反應的化學方程式為。

(3廣酸浸”中過量濃鹽酸的作用為：①充分浸出由"和Mn"：②。

(4)涯渣的主要成分為_______(填化學式)。

(5)生成氣體A的離子方程式為。

(6)加入金屬Bi的目的是。

⑺將100kg輝粉礦進行聯合焙燒，轉化時消耗1.1kg金屬Bi,假設其余各步損失不計，干燥后稱量BiO。產

品質量為32kg,滴定測得產品中Bi的質量分數為78.5%。輝銹礦中Bi元素的質量分數為。

典例03(2021?全國卷)碘(紫黑色固體，微溶于水)及其化合物廣泛用于醫藥、染料等方面。回答下列問

題：

(1)L的一種制備方法如下圖所示：

沉淀

①加入m粉進行轉化反應的離子方程式為,生成的沉淀與硝酸反應，生成后可循環使用。

②通入的過程中，若氧化產物只有一種，反應的化學方程式為；若反應物用量比

n(a2)/n(FeI2)=1.5|J；t>氧化產物為:當”.W小叫向與，單質碘的收率會降低，原因是。

(2)以Na1。；為原料制備h的方法是：先向NalOj溶液中加入過量的NaHSQ,生成碘化物：再向混合溶液中

加入Na103溶液，反應得到12,上述制備L的總反應的離子方程式為。

⑶KI溶液和CuSO7容液混合可生成Cui沉淀和12,若生成Im。”？，消耗的KI至少為mol。L在KI

溶液中可發生反應"+r實驗室中使用過量的KI與cuso」溶液反應后，過濾，濾液經水蒸氣蒸僧可

制得高純碘。反應中加入過量KI的原因是0

命題點02化學基本原理

典例01(2023?全國乙卷)LiMmCh作為?種新型鋰電池正極材料受釗廣泛關注。由菱銹礦(MnCCh，含

有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制備LiMiuCU的流程如下:

濾渣電解廢液

3l6

己知：K"Fe(OH)3j=2.8xl(尸9,^r[AI(OH)3]=1.3xlO-\K4Ni(OH)2]=5.5xl0o

回答下列問題：

(I)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I例)。

(2)加入少量MnO2的作用是o不宜使用H2O2替代MnCh，原因是。

(3)溶礦反應完成后，反應器中溶液pH=4,此時c(Fe'+)=mol-L1；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LiMmO』反應的化學方程式是。

典例02(2022?山東卷)工業上以氟磷灰石[Ca5F(POj,含S。等雜質]為原料生產磷酸和石膏，工藝流

程如下:

回答下列問題：

(1)酸解時有HF產生。氫氟酸與Si。?反應生成二元強酸HzSiR,離子方程式為。

(2)部分鹽的溶度積常數見下表。精制I中，按物質的量之比n(Na2CO3)：n(SiF；)=l:l加入Na2cO3脫氟，充

分反應后，c(Na')=mol-L1,再分批加入一定量的BaC°3,首先轉化為沉淀的離子是。

BaSiRNa?SiRCaSO4BaSO4

-1.0x10'4.0x10^9.0x10^1.0xl()T。

（3）S°：濃度（以S03%計）在一定范圍時，石膏存在形式與溫度、143Pos濃度（以P2O5%計）的關系如圖甲所示。

酸解后，在所得100℃、「2°，%為45的混合體系中，石膏存在形式為（填化學式）：洗滌時使用一定

濃度的硫酸溶液而不使用水，原因是,回收利用洗滌液X的操作單元是；一定溫度下，石

膏存在形式與溶液中P205%和SOj%的關系如圖乙所示，下列條件能實現酸解所得石膏結晶轉化的是

_______（填標號）。

A.65℃、PQs%=15、S0,%=15B.80℃、PQs%=10、SO,%=20

℃、p10口.℃、P0%=10SO%=10

C.652°5%=SO3%=3080;S、3

典例03（2021?山東卷）工業上以鋁鐵礦（FeCnO〉含Al、Si氧化物等雜質）為主要原料制備紅磯鈉

（NaKmO4%。）的工藝流程如圖。回律下列問題:

⑴焙燒的目的是將FeCnO」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—0

（2）礦物中相關元素可溶性組分物質的量濃度c與pH的關系如圖所示。當溶液中可溶組分濃度

c^l.OxlO^moK-1時，可認為已除盡。

(

L

o?

ul

J、

_g

中和時pH的理論范圍為一：酸化的目的是一：Fe元素在一（填操作單元的名稱）過程中除去。

（3）蒸發結晶時，過度蒸發將導致一；冷卻結晶所得母液中，除NazCriCh外，可在上述流程中循環利用的

物質還有一°

（4）利用膜電解技術（裝置如圖所示），以NazCrCh為主要原料制備NazCrQ?的總反應方程式為：

通電

4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2f+02|?則NazCnO?在—（填“陰”或“陽）極室制得，電解忖通

過膜的離子主要為一.

惰性電極?—11|<—?惰性電極

0因子交換膜

命題點03化學圖表圖象信息加工

典例01（2023?北京卷）以銀缽精礦（主要含人且3、MnS、Fe0）和氧化鐳礦（主要含Mn°?）為原料聯合提

取銀和鈦的一種流程示意圖如下。

浸銀L忸銀渣I-----------

銀話廠浸缽渣|—桃君沉銀/沉銀液

精礦浸缽f1—浸銀液|

|L----粗銀粉

輒化」L|浸鎰液|一……MnSO,|

隹礦

已知：酸性條件下，MnO?的氧化性強于Fe“。

（1）"浸鈦''過程是在HR。?溶液中使礦石中的錦元素浸出，同時去除RS?,有利于后續銀的浸出：礦石中的

銀以Ag2s的形式殘留于浸鐳渣中。

①“浸銖”過程中，發生反應MnS+2H-=Mn"+H2ST,則可推斷：K”(MnS)(填?，或“<”)

K(AgS)

v2O

②在H2sO?溶液中，銀缽精礦中的FeS?和氧化缽礦中的MnO?發生反應，則浸缽液中主要的金屬陽離子有

(2)“浸銀”時，使用過量FeCbHC1和CaCl?的混合液作為浸出劑，將Ag2s中的銀以[AgClJ形式浸出。

①將“浸銀”反應的離子方程式補充完整：。

,+

□Fe+Ag2S+Q____+2[AgCl2]+S

②結合平衡移動原理，解釋浸出劑中c「、田的作用：。

(3)“沉銀”過程中需要過量的鐵粉作為還原劑。

①該步反應的離子方程式有“

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:

%

/

芟

俱

(4)結合“浸缽”過程，從兩種礦石中各物質利用的角度，分析聯合提取銀和鐳的優勢：o

典例02(2022?北京卷)白云石的主要化學成分為CaMg(C°3)2,還含有質量分數約為21％的FezCh和10%

的SiCh。利用白云石制備高純度的碳酸鈣和氧化鎂，流程示意圖如下。

通CO2碳酸鈣

r*淀液

A沉鈣’產品

白云石NH4a溶液

礦樣敏燒浸鈣

(NHJSO4溶液

固體B

浸鐵

已知:

物質Ca(OH)2MX。")？CaCO?MgCO3

(5.5xl(y65.6x10F3.4x10^6.8x10-6

(1)白云石礦樣煨燒完全分解的化學方程式為

⑵NH』C1用量對碳酸鈣產品的影響如下表所示。

氧化物（M。）浸出率產品中CaCOj純度

產品中Mg雜質含量/%

n(NHayn(CaO)/%/%

4（以MgCOs計）

CaOMgO計算值實測值

2.1：198.41.199.199.7—

2.2:198.81.598.799.50.06

2.4：199.16.C95.297.62.20

備注：i、MO浸出率=（浸出的MO質量/煨燒得到的MO質量）xlOO%1M代表Ca或Mg）

ii、CaCOs純度計算值為濾液A中鈣、鎂全部以碳酸鹽形式沉淀時計算出的產品中CaCC^純度。

①解釋“浸鈣”過程中主要浸出CaO的原因是o

②沉鈣反應的離子方程式為。

③“浸鈣”過程不適宜選用n（NH4Cl）:n〔CaO）的比例為。

④產品中CaCOs純度的實測值高于計算值的原因是。

（3）“浸鎂”過程中，取固體B與一定濃度的（NHJSO,溶液混合，充分反應后Mg°的浸出率低于60%。加熱

蒸飽，Mg°的浸出率隨鐲出液體積增大而增大，最終可達98.9%。從化學平衡的角度解釋浸出率增大的原

因是O

（4）濾渣C中含有的物質是。

（5）該流程中可循環利用的物質是,

典例03（2021?遼寧卷）從銳格缽礦渣（主要成分為丫2。5、52。3、MnO）中提珞的一種_L藝流程如卜：

Na2s2。3溶液

Fc（OH）3膠體NaOH溶液

鈿銘缽礦渣

硫酸浸液

含鈿固體

比。2僅aOIl溶液

已知：pH較大時，二價缽［Mn（n）］（在空氣中易被氧化回答下列問題:

（l）Cr元素位于元素周期表第周期族。

（2）用Feei溶液制備Fe（OH＞膠體的化學方程式為。

⑶常溫下，各種形態五價鈿粒子總濃度的對數［lgc總仆')］與pH關系如型1。已知銳格鐳礦渣硫酸浸液中

Cti(V)=0.01mol.廣，“沉鈿,，過程控制pH=3.0,則與膠體共沉降的五價鋼粒子的存在形態為(填化學式)。

(4)某溫度下，Cr(［【D、Mn(II)的沉淀率與pH關系如圖2。“沉銘”過程最佳pH為：在該條件卜.濾液B中

c(b)=molL」［&近似為ixl(r\Cr(OH%的K*近似為以叱］。

(5)“轉化”過程中生成Mn02的離子方程式為。

(6)“提純”過程中砧2s9的作用為。

“技巧解密<<

物質制備型工藝流程題一般分為原料處理、分離提純、獲得產品三個階段。通過對給定的原料進行預

處理、分離提純，再經過若干步反應，最后制得目標物質。

一、物質制備過程中的常考知識點

1.原科處理階段的常見考查點

①研磨一減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應速率。

②水浸——與水接觸反應或溶解。

③酸浸——與酸接觸反應或溶解，使可溶性金屬進入溶液，不溶物通過過濾除去。

④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。

⑤煨燒——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，如煨燒高嶺土。

2.分離提純階段的常見考查點

⑴道pH除雜

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AF+、M/+溶液中含有的F3+,

先用氧化劑把氏2+氧化為Fc”，再調溶液的pIL

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

Cu”溶液中混有的Fg\可加入CuO、CU(OH)2>CU2(OH)2CO3等物質來調節溶液的pH。

(2)加熱：加快反應速率或促進平衡向某個方向移動。

如果在制備過程中出現一些受熱易分解的物質或產物，則要注意對溫度的控制。如侯氏制堿法中的NaHCO."

還有如H2O2、Ca（HCO3）2.KMnCh、AgNCh、HNO.3（濃）等物質。

（3）降溫：防止某物質在高溫時會溶解（或分解）：使化學平衡向著題目要求的方向移動。

3.獲得產品階段的常見考查點

（1）洗滌（冰水、熱水）：如乙醇洗滌既可洗去晶體表面的雜質，又可減少晶體溶解的損耗。

（2）蒸發時的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCb、AICI3、MgCh等溶質時，應在H。的氣流中加熱,

以防其水解。

（3）蒸發濃縮、冷卻結晶：如NaQ和KKnO?混合溶液，若將混合溶液加熱蒸發后再降溫，則析出的固體主

要是KzCrzCh.墳樣就可分離出人?部分KzCrzO：：同樣原理可除夫KN。？中的少量NaCL

（4）蒸發結品、趁熱過濾：如NaCI和K,CnO?混合溶液，若將混合溶液蒸發一段時間，析出的固體主要是

NaC）,同樣原理可除去NaCI中的少量KNCh。

二、工藝流程中的常見專業術語

釋義

符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

研磨、霧化

積，以加快反應速率或使反應更充分

使固體在高溫下分解或改變結構、使雜質高溫氧化、分解等。如燃燒石灰石、

灼燒（酸燒）

高嶺土、硫鐵礦

向固體中加入適當溶劑或溶液，使其中可溶性的物質溶解，包括水浸取、酸溶、

浸取

堿溶、醇溶等

酸浸在酸性溶液中使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的過程

浸出率固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少

滴定定量測定，可用于某種未知濃度物質的物質的量濃度的測定

酸作用溶解、去氧化物（膜卜抑制某些金屬離子的水解、除去雜質離子等

堿作用去油污、去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅、調節pH、促進水解（沉淀）

三、工藝流程題中常見問題的答題方向

常見問題答題要考慮的角度

過漉、蒸發、萃取、分液、蒸播等常規操作，如從溶液中得到晶體的

分離、提純

方法：蒸發濃縮一冷卻結晶一過濾一（洗滌、干燥）

提高原子利用率綠色化學（物質的循環利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用）

在空氣中或特定氣

要考慮02、H2o,C02或特定氣體是否參與反應或能否達到隔絕空氣，

體中進行的反應或

防氧化、水解、潮解等目的

操作

方法：在漏斗中加入蒸慵水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上

洗滌沉淀

操作2?3次

判斷沉淀是否洗滌

取最后洗滌液少量，檢驗其中是否還有某種離子存在等

干凈

①調節溶液的酸堿性，抑制水解（或使其中某些金屈離子形成氫氧化物

沉淀）

控制溶液的pH②“酸作用”還可除去氧化物（膜）

③“堿作用”還可除去油污，除去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅等

④特定的氧化還原反應需要的酸性條件（或堿性條件）

①使化學平衡移動；控制化學反應的方向

②控制固體的溶解與結晶

控制溫度（常用水浴、

③控制反應速率：使催化劑達到最大活性

冰浴或油浴）

④升溫：促進溶液中的氣體逸出，使某物質達到沸點揮發

⑤加熱煮沸：促進水解，聚沉后利于過濾分離

三、核心反應——陌生方程式的書寫

關注箭頭的指向：箭頭指入一反應物，箭頭指出T生成物。

（I）氧化還原反應：熟練應用氧化還原反應規律，判斷生成物并配平。陌生情景的氧化還原反應方程式書寫

①根據流程圖的目的，分析元素化合價的變化。

②根據流程圖的轉化信息和反應規律預測產物。

③根據得失電子、溶液的酸堿性，配平化學（或離子）方程式。

（2）非氧化還原反應：結合物質性質和反應實際情況判斷生成物。

四、原料預處理的六種常用方法

方法目的

減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，增大反應

研磨

速率

水浸與水接觸反應或溶解

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

酸浸

除去

堿浸除去油污，溶解酸性氧化物、鋁及其氧化物

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

灼燒

為了除去可燃性雜質

改變結構，使一些物質能溶蒯，并使一西雜質在高溫下氧化、分解，

煨燒

如煨燒高嶺土

五、控制反應條件的七種常用方法

⑴調節溶液的pH。常用于?使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調節pH所需的物質一般應滿足兩點:

①能與酎反應，使溶液pH變大。

②不引入新雜質，如要除去Cu*中混有的Fe*時，可加入CuO、Cu(OH)2或Cs(OH)2cCh等物質來調節溶

液的pH,不可加入NaOH溶液、級水等。

(2)控制溫度。根據需要升溫或降溫，改變反應速率或使平衡向需要的方向移動。

(3)控制壓強。改變速率，影響平衡。

(4)使用合適的催化劑。加快反應速率，縮短達到平衡所需要的時間。

(5)趁熱過湮。防止某物質降溫時析出，

(6)冰水(或有機溶劑)洗滌。洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解投耗。

(7)氧化：氧化劑的選擇要依據試題設皆的情境,常見的氧化劑有氯氣、過氧化氫、氧氣和次氯酸鈉等，為

了避免引入新的雜質，通常選擇的氧化劑有過氧化氫和氧氣。

六、副產品及循環物質的確定

1.副產品的確定

首先脛生成物.一1從流慳圖上看：是支線產品

不是反應物副產品

判斷

根據;W備的目的.一常理對人類勺產生活有用的

判斷不是主產品無毒的、不污染環境的產品

2.循環物質的確定

后面反應步_

界的生成物「在流程圖上標注每?步物偵:

附面反應步一」-------

驟的反應物循環物在流程中加入的物ML在后

續步舞中會產生“「以循環利

從流程圖上一T版確定用的物質：(濾清、潼液)

喬：箭頭回頭

容易分離—1可逆反應中有可以循環利用

的物質

七、工藝流程題的主線分析方法

1.主線分析方法

2.實例分析

【典例】硝酸鐵鋰(LiFcPCM被認為是最有用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?條新途徑。其主要流程如下:

T町0J{TiOj

水解N.QOH,PO.NH,?H.o140,草酸

—??1rL,_______

7a液H「弱端橇H域■型而r

已知:H2TQ3是種難溶于水的物質。

（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KMnCh標準液滴定Fe?+的方法:（不考慮KMnO《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/LKMnO』標準液滴定，消耗VmL,則鐵兀素的質量分數的表達式為。

??考向預測<<

考向01反應條件控制

1.（2023上?廣東?高三校聯考）Ce?（CO3）3可用于催化劑載體及功能材料的制備。天然獨居石中，鈍（1）

主要以CePO,形式存在，還含有Si。?、AIQ,、%。3、CaF?等物質。以獨居石為原料制備Ce?（83）3nHQ

的工藝流程如圖：

①MgO調pH=5

濃H2sO」FeCk溶液②絮凝劑NHWCO3溶液

II2O

I1I1I1

獨居石T焙燒I一T水浸|一|除磷卜一聚沉卜|沉鈍|--->Cc2（C€）3）3?nH2。

酸性廢氣濾渣I濾渣H濾渣HI濾液

28

己知：①常溫下，H2cO］的《=4.5x10-7,^=4.7x10--；KH>［Ce2（CO3）3］=1.0xl0-；

②Ce”易被氧化為Ce"。

回答下列問題：

（I）為提高“焙燒”效率，可采取的措施有（寫一條即可）；

（2）濾渣IH的主要成分是（寫化學式）：

（3）“沉鈾”過程中，Ce“恰好沉淀完全|dCe”）為］.0xl0，mQl/L］時溶液的pH為5,則溶液中4HC°3）=_

mol/L（保留兩位有效數字）。

(4)濾渣II的主要成分為FeP04,在高溫條件下，Li2cO3、草酸(H2c2O4)和FePO」可制備電極材料LiFePO’,

同時生成C02和出0,該反應的化學方程式為。

⑹為測定產品中Ce"的含量，取2.00g產品加入氧化劑將Ce“完全氧化并除去多余氧化劑后，用稀硫酸酸

化，配成100.00mL溶液，取25.00mL溶液用0.10mol/L的FeSO」溶液滴定至終點(鋪被還原成Ce、，消耗

FeS°，溶液20.00mL,則產品中Ce"的質量分數為。

2.(2023上?吉林白城?高三校考)鈦是一種性能非常優越的金屬，有著廣泛的應用，有人說“21世紀將是

鈦的世紀以金紅石礦(主要成分為TiCh，含有少量AbCh、SiO?、FeOxFe?O3等雜質)為主要原料，苜先

反應生成TiCL,然后再用鎂還原得到金屬鈦，其工藝流程如卜.：

MgAr

已知：常溫下Fe(OH)3和Fe(OH”溶度積(Ksp)分別為4.0x10-38和8.oxlO」6

請回答卜列問題：

(1)加入濃NaOH溶液的目的是。

(2)鎂和氯氣主要來源于流程中的某種物質通過電解方法獲得，該物質是0工業生產中需要適當補

充該物質，該物質可來源于海水，制備過程如下：向海水中加入石灰乳后，向分離得到的固體中加入過量

的鹽酸，目的是,將得到的溶液通過、冷卻結晶操作后得到晶體，在HC1氣流中加熱

晶體即可得到該物質。

(3)高溫下，濾渣Y、焦炭和氯氣發生反應生成可燃性氣體的化學方程式為：。

(4)工藝流程中稀有氣體Ar的作用是.

(5)為提高原料的利用率，常溫下某研究小組向⑤過濾后的濾液中，先加適量的H2O2,再加適量的堿調節溶

液的pH至4,過濾后將濾渣加熱灼燒，得到了常用的涂料。調節溶液的pH至4時，溶液中金屬離子的濃

度為mol/L0

(6)TiN具有重要的用途，可在高溫下由TiCh與NH3反應制得，同時生成?種可用作保護氣的單質氣體和一

種無色無味的液體。該反應的化學方程式為0

3.(2023?全國?高三專題)某礦山開采的高嶺土礦石中含有10%左右的黃鐵礦，原礦化學多元素分析結果

如表。

成分SFeCuTiO2SiO2Al。

含量/%9.8210.7910.13.1727.9726.98

(I)研磨礦石的目的是增大接觸面積，加快反應速率，但并不是越細越好，細度是指物料中小于某個粒度的

有粒子的百分含量。圖甲是磨礦細度對銅粗選指標影響的試驗結果，選取一/%心磨礦細度為%

最合理。

?74nm?汽礦細

甲

A.60B.65C.80D.85

(2)經研究酸化水玻璃對高嶺石的分散、抑制效果最好，固定酸化水玻璃中硫酸的用量為10(X)g/t,考查酸化

水玻璃中水玻璃的用量對硫粗粘礦指標的影響,試驗結果見圖乙。

乙

因此，選擇酸化水玻璃中水玻璃的粗選用量為對硫粗精礦指標的影響最高。

⑶浮選精礦中硫鐵礦(FeS?沖Fc的化合價為+2,請寫出FeS?在焙燒過程中的化學方程式：

|TiCI4KliOf叫。

?索列M制I

操作

(4)由TiJ生成T。AH20的操作為,請寫出丁皿制備第。2'叫。的化學方程

式：o

（5）已知，25c時相關物質的如表所示:

物質Fe(OH)3A1(OH)3CU(OH)2

K,plx］。).1x10-3232.2x10^

則加入試劑1調節pH的理論最小值為（當溶液中某離子濃度WlxlO-smol-L”時，可認為該離子

沉淀完全）。

⑹仿照上述流程示意圖，設計從濾渣2中制備必苗04）3」8耳°的流程。

（7）在上述物質制備流程中可以循環使用的物質是o

考向02化學基本原理

1.（2023秋?廣東韶關?高三聯考）過氧化鈣（CaO“微溶于水，能與水緩慢反應，常用作醫用消毒劑和供氧

劑。以某地大理石（含AI2O3）為原料制備CaO2的一種方法以下：

人聞而-?前面口f鈍粵1A耐液A產勺瞿上叫C3句“。附第UC.O,

?I小小mni-

n

請回答下列問題：

（I）可用NaOH溶液除去大理石中的AI2O3,對應離子方程式為;減浸前需對大理石進行粉碎處理，

目的是。

（2）步驟II中制備CaO2-8H2O反應的化學方程式為:反應在冰水浴中進行，目的有：防止NHrHzO

揮發、______（任答一點）。

（3）洗滌操作中，檢驗CaO}8H2O是否洗凈的操作是：取最后一次洗滌液，加入（填試劑名稱）溶液，

若觀察到現象，則沉淀未洗凈。

（4）CaCh用作長途運輸魚苗的供氧劑，反應的化學方程式為;不使用NazCh的原因是（任答一

點）。

2.（2023秋?黑龍江哈爾濱?高三聯考）M'。,可用于電子工業生產軟磁鐵氧體，用作電子計算機中存儲信

息的磁芯，磁盤等。工業上以軟缽礦（主要成分是Mn02,還含有少量的（羥2°八SiO2>AIQ3）為原料生產

MnQ,的工藝流程如下：

過量H2s。4鐵屑出。2溶液M11CO3固體氨水比0?溶液

濾渣1濾液2

25℃時，相關金屬離子形成氫氧化物沉淀的pR范圍如下:

金屬離子FcuFc24Al3,Mn2*

開始沉淀的pH1.56.33.48.1

沉淀完全的pH2.88.34.710.1

回答下列問題：

(1)“酸浸、還原”時，為了加快化學反應速率，可以采取的措施有(任寫一種即可)。“酸浸、還原”后

溶液中含有的金屬陽離子主要有(填離子符號)，鐵屑與Mn°2發生反應的離子方程式為。

(2)“調節pH”時，加入凡02溶液的目的是，“調節pH”的范圍為。

(3)“沉缽”時，其他條件一定，沉缽過程中銖離子的沉淀率與溶液溫度的關系如圖所示。50C后，溶液溫度

越高，鈦離子的沉淀率越低，原因是o

%

/

誓

四

二

卜

速

嬲

(4)259時，pH=2.8"(°H)3沉淀完全，則勺回(0電］=。

(5)灌渣1中的也(叫3可制備還原鐵粉，還原鐵粉的純度可通過卜冽方法測定：稱取0.2800g樣品，溶于過

量稀硫酸,用標準(5。?溶液滴定所得溶液中的FC2+,測得三次消耗0.03000mol/L的&S。,溶液25.10mL.

26.50mL、24.90mL(測定過程中雜質不參與反應)。

①寫出滴定反應的離子方程式o

②計算還原鐵粉的純度_______。

3.(2023春?湖北武漢?高三統考)廢舊鋅鋅電池中的黑錦粉含有Mn02、MnO(OH)、NH4a和少量ZnJ、

Fe&'及炭黑等，為了保護環境、充分利用銹資源，通過下圖流程制備MnSO,

空氣HROcH2O2MnO

?調pH

黑鎰粉酸浸

過濾?MnSO,溶液

濾液a濾液b

回答下列問題:

(1)基態25Mn原子的簡化電子排布式為

(2廣濾液屋的主要成分為NH4Cl,另外還含有少量ZnClz等。

①用離子方程式表示“濾液a”呈酸性的原因：。

②根據下圖所示的溶解度曲線，將“濾液a”蒸發結晶、、洗滌、干燥，得NHW1固體。

(3)“焙炒”的目的是除炭、氧化Mn°(OH)等。空氣中°?氧化MnO(OH)口勺化學方程式為。

(4)探究“酸浸”中MnO?溶解的適宜操作。

實驗I.向Mn。?中加入H/)2溶液，產生大量氣泡：再加入稀H4O,,固體未明顯溶解。

實驗H.向Mn。?中加入稀H2s°4,固體未溶解：再加入H2O2溶液，產生大量氣泡，固體完全溶解。

H

①實驗I中Mn。?的作用是,實驗II中2°2的作用是o

②由實驗可知，"酸浸''溶解Mn02時加入試劑的順序是0

(5)證明MnSO,溶液中Fe"沉淀完全：取少量溶液，滴加(填試劑)，觀察到(填現象)。

考向03化學圖表圖象信息加工

1.(2923春?廣東清遠高三校聯考)工業上利用某地碳酸鋅礦(成分及含量如表)制備硫酸鋅，其工藝流程如圖:

己知：該碳酸缽礦的成分及含量如表。

元素化合物及其他雜質

成分MnCOjAgSiO2MgOFeQCaOFeOCjNi

含量

18.0610.3212.542.6011.4812.4210.2422.34

/%

請回答下列問題:

⑴"酸浸''前適當粉碎碳酸錦礦的目的是;若顆粒太細，則硫酸容易浸透，隨后劇烈反應產生。°2、

水汽等懸浮在表層，導致冒槽，除影響操作外還會______；Mn的第三電離能大于Fe的第三電離能，分析

其原因：o

⑵啼渣”的主要成分為（填化學式）。

（3）“段浸"中MnCO,被溶解的離子方程式為。

（4）“酸浸”過程中的浸出率S）與礦酸比、浸出溫度的關系如圖所示:

最適宜的礦酸比、浸出溫度分別為

（5）“除鋁鐵”中加入Mn。?的目的是°加入氨水調節P14時，PH與鋁鐵去除率、鏈損失率的關系如圖

所示，則應調節的P14范圍為（填標號）。

A.1.5-2B.2.5-3C.3?4D.4.5-5

2.（2023秋?貴州貴陽高三統考期末）以黃鐵礦（主要成分是FeS?,含少量Si°2）和軟鎰礦（主要成分是MnO?,

含少量FcQ,、Al。）為原料制備MnSQ,?凡°的工藝流程如下。

NaOH

稀陂酸溶液NH4HCO3稀球酸

?卜+??r-1—,

￡需fI二浸卜?|斶阿|-T沉MiMnC5-I操作AMnSOjHQ

?i

漆渣FdOHb、Al（OHh

已知溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

金屬離子Mn"FC?+FcuAl"

開始沉淀時(C=001moicb的pH8.17.52.23.7

沉淀完全時(c=1Ox10smol.L)的

9.69.03.24.7

pH

回答卜列問題：

(I)提高“酸浸”率的方法有、______(任答兩條)。濾渣中有S和:“酸浸”得到的漉液中含有

Mn2\Fc",則該過程中主要反應的離子方程式是。

⑵若“調pH”后的溶液中M/濃度為LOmoLL,則“調pH”應控制的pH范圍是。

(3)“沉鑄”時的離子反應方程式是。

洗滌、干燥。

⑸若稱取一定質量的MnS°「EO用標準BaCl:溶液滴定(滴定過程產生的誤差可忽略)，計算所得樣品質量

分數大于100%,分析可能的原因是o

3.(2023?高三醴陵市第一中學校考)鍥目前有廣泛的用途，不僅可以用于不銹鋼的制取中，目前也是三元

鋰電池中的重要元素。由紅土銀礦(主要成分為NiO,還含有少量MgChSiO,以及鐵的氧化物等)可以制取黃

鈉鐵研［Na2Fe6(SO4)4(OH)i2］和NiSOMFhO。

稀硫酸ILO,Na,SO4(s)MgONaF溶液

紅土