2024版大二轮高考化学题库：第二部分高考非选择题突破汇编

专题二非选择题规范答题及审题能力培养专项突破一非选择题审题能力专项培养一、图文对照，准确把握题中关键信息的本质命题人员为提高难度，有时在试题中设置一些新颖的情境或者给学生几个陌生的概念。这些信息与学生已有的知识经验相距甚远，准确把握这些信息的本质成为下一步解决问题的关键。学生边阅读文本边对照图像，将文本图像化，就能较快地把握本质、理解内涵。[典例1](改编题)(1)对于反应：2NO(g)＋2CO(g)N2(g)＋2CO2(g)，在一定温度下，于1L的恒容密闭容器中充入0.1molNO和0.3molCO，反应开始进行，图1为容器内的压强(p)与起始压强(p0)的比值(p/p0)随时间(t)的变化曲线。0～5min内，该反应的平均反应速率v(N2)＝________，平衡时NO的转化率为________。(2)使用间接电化学法可处理燃煤烟气中的NO，装置如图2所示。已知电解池的阴极室中溶液的pH在4～7之间，写出阴极的电极反应式__________________________________________________________________________________________________________________________________。思维提示解决方案这是一道图像题。首先按照解决图像(或表格)一类题目的模型读图，依次获得图像的各种初步信息。然后把题中的概念与图像一一对应起来，来获得图像的深层次信息，使抽象概念变得具体化、图像化易于理解。答案(1)0.006mol·L－1·min－180%(2)2HSOeq\o\al(－,3)＋2e－＋2H＋=S2Oeq\o\al(2－,4)＋2H2O解析(1)由题知起始量0.1molNO和0.3molCO，设N2变化量为xmol，列三段式如下：根据理想气体方程pV＝nRT，知压强与气体物质的量成正比，则eq\f(反应前的气体总物质的量,平衡时的气体总物质的量)＝eq\f(反应前的压强,平衡时的压强)，则eq\f(p0,p)＝eq\f(0.1＋0.3,0.1－2x＋0.3－2x＋x＋2x)＝eq\f(1,0.925)，解得x＝0.03mol，v(N2)＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(Δn,V×Δt)＝eq\f(0.03mol,1L×5min)＝0.006mol·L－1·min－1，转化率α(NO)＝eq\f(0.08mol,0.1mol)×100%＝80%；(2)由图2可知阴极为HSOeq\o\al(－,3)放电生成S2Oeq\o\al(2－,4)，结合电子转移、电荷守恒得出电极反应式为：2HSOeq\o\al(－,3)＋2e－＋2H＋=S2Oeq\o\al(2－,4)＋2H2O。[对点训练1](2022·固原一模)SO2是危害最为严重的大气污染物之一，SO2的含量是衡量大气污染的一个重要指标。工业上常采用催化还原法或吸收法处理SO2。催化还原SO2不仅可以消除SO2污染，而且可得到有价值的单质S。(1)用H2还原SO2生成S的反应分两步完成，如图甲所示，该过程中相关物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图乙所示：①分析可知X为________(写化学式)，0～t1时间段的反应温度为________，0～t1时间段用SO2表示的化学反应速率为________。②总反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________。(2)焦炭催化还原SO2生成S2的化学方程式为：2C(s)＋2SO2(g)S2(g)＋2CO2(g)，恒容容器中，1mol/LSO2与足量的焦炭反应，SO2的转化率随温度的变化如图丙所示。①该反应的平衡常数表达式为________。②反应的ΔH________0(填“>”或“<”)。(3)以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙烯，其原理如图丁所示，电解所用电极材料均为惰性电极。阴极上的电极反应式为__________________________________________________________________________________________________；每生成0.5mol乙烯，理论上需消耗铅蓄电池中________mol单质Pb。答案(1)①H2S300℃eq\f(2×10－3,t1)mol·L－1·min－1②2H2＋SO2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))S＋2H2O(2)①K＝eq\f(c2（CO2）·c（S2）,c2（SO2）)②<(3)2CO2＋12H＋＋12e－=C2H4＋4H2O3解析(1)①根据图甲可知，在300℃时，SO2和H2反应生成H2S，在100℃到200℃时，H2S和SO2反应生成S和水，故X为H2S；在图乙中，0～t1时间段SO2和H2的浓度降低，H2S的浓度升高，故0～t1时间段温度为300℃；用SO2表示的化学反应速率v＝eq\f(Δc,Δt)＝eq\f(2×10－3mol/L,t1)＝eq\f(2×10－3,t1)mol·L－1·min－1；②根据①可知，SO2和H2最终反应生成S和水，化学方程式为：2H2＋SO2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))S＋2H2O；(2)①该反应的平衡常数表达式为K＝eq\f(c2（CO2）·c（S2）,c2（SO2）)；②根据图像可知，升高温度，SO2的转化率降低，即平衡左移，此反应为放热反应，即ΔH＜0；(3)以铅蓄电池为电源可将CO2转化为乙烯，其原理如图所示，电解所用电极材料均为惰性电极，根据分析，左侧CO2转化为乙烯，化合价降低，得到电子，为阴极，因此阴极上的电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－=C2H4＋4H2O，根据Pb＋PbO2＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O分析，转移2mol电子，反应2mol硫酸，每生成0.5mol乙烯，转移6mol电子，所以理论上需消耗铅蓄电池中3mol单质Pb。二、控制变量，理清题中复杂因素对事物的影响在图形、图像类的题目中一般有多个变量，每个变量对事物的影响是不同的，要理清这些复杂因素对事物是如何影响的，就要用到控制变量法。控制变量法被广泛地运用在各种科学探索和科学研究之中，是科学探究中一种重要的思想方法。[典例2]某同学设计如下实验方案探究影响锌与稀硫酸反应速率的因素，有关数据如下表所示：序号纯锌粉(g)2.0mol·L－1硫酸溶液(mL)温度(℃)硫酸铜固体(g)加入蒸馏水(mL)Ⅰ2.050.02500Ⅱ2.040.025010.0Ⅲ2.050.0250.20Ⅳ2.050.0254.00(1)本实验待测数据可以是_______________________________________，实验Ⅰ和实验Ⅱ可以探究________对锌与稀硫酸反应速率的影响。(2)实验Ⅲ和实验Ⅳ的目的是________________________________________，写出有关反应的离子方程式_________________________________________________________________________________________________________。思维提示解决方案在运用控制变量法的时候，每次只改变一个因素，同时控制其他因素保持不变，先研究这个改变的因素对事物是如何产生影响的，然后再用同样的方法分别研究其他因素，最后得出各种变量之间的因果关系、大小关系和数量关系等各种关系。运用变量控制法处理图像题时，有时需要作辅助线。答案(1)反应结束所需要的时间(或相同条件下产生等体积的氢气所需要的时间)硫酸浓度(2)探究硫酸铜的质量对反应速率的影响Zn＋Cu2＋=Zn2＋＋Cu，Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑[对点训练2]近年来，研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：(1)对反应Ⅱ，在某一投料比时，两种压强下，H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2________p1(填“＞”或“＜”)，得出该结论的理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。i．SO2＋4I－＋4H＋=S↓＋2I2＋2H2Oii.I2＋2H2O＋________=________＋________＋2I－(3)探究i、ii反应速率与SO2歧化反应速率的关系，实验如下：分别将18mLSO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中，密闭放置观察现象。(已知：I2易溶解在KI溶液中)序号试剂组成实验现象A0.4mol·L－1KI溶液变黄，一段时间后出现浑浊Bamol·L－1KI0．2mol·L－1H2SO4溶液变黄，出现浑浊较A快C0.2mol·L－1H2SO4无明显现象D0.2mol·L－1KI0．0002molI2溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快①B是A的对比实验，则a＝________。②比较A、B、C，可得出的结论是____________________________________________________________________________________________________。③实验表明，SO2的歧化反应速率D＞A，结合i、ii反应速率解释原因：____________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)>反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强使反应正向移动，H2SO4的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大。(2)SO2SOeq\o\al(2－,4)4H＋(3)①0.4②I－是SO2歧化反应的催化剂，H＋单独存在时不具有催化作用，但H＋可以加快歧化反应速率③反应ii比i快；D中由反应ii产生的H＋使反应i加快解析(1)根据反应Ⅱ的化学反应方程式，在图像上作等温线，p2对应的H2SO4的物质的量分数大于p1，增大压强，平衡正向移动，H2SO4的物质的量分数增大，所以p2>p1，故答案为：>；反应Ⅱ是气体物质的量减小的反应，温度一定时，增大压强，使平衡向正反应方向移动，H2SO4的物质的量增大，体系总物质的量减小，H2SO4的物质的量分数增大。(2)反应Ⅱ的总反应为：3SO2＋2H2O=2H2SO4＋S，I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，催化剂在反应前后质量和化学性质不变，(总反应－反应i)÷2得反应ii的离子方程式为I2＋2H2O＋SO2=4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2I－。(3)①B是A的对比实验，采用控制变量法，B比A多加了0.2mol/LH2SO4，A与B中KI浓度应相等，则a＝0.4。②对比A与B，加入H＋可以加快SO2歧化反应的速率；对比B与C，单独H＋不能催化SO2的歧化反应；比较A、B、C，可得出的结论是：I－是SO2歧化反应的催化剂，H＋单独存在时不具有催化作用，但H＋可以加快歧化反应速率。③对比D和A，D中加入KI的浓度小于A，D中多加了I2，反应i消耗H＋和I－，反应ii中消耗I2，D中“溶液由棕褐色很快褪色，变成黄色，出现浑浊较A快”，反应速率D＞A，由此可见，反应ii比反应i速率快，反应ii产生H＋使c(H＋)增大，从而反应i加快；ii比i快；D中由反应ii产生的H＋使反应i加快。三、抓住题眼，排除干扰，获取有效信息学生记忆中储存的知识(比如概念、定理和解题方法)一般是分析问题和解决问题的基础与依据。但是，有些题目巧设圈套考查学生相近、相似和易混的知识，学生如果不顾题目的实际情境，不加选择地套用已有知识，就会发生失误。因此，读题时要谨慎地找出“题眼”，准确地辨别并排除各种干扰信息，避开命题人员设置的各种“陷阱”。[典例3](2022·广州一模)锑(Sb)不用作阻燃剂、电极材料、催化剂等物质的原材料。一种以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有Fe2O3、Al2O3、MgO、SiO2等)为原料提取锑的工艺如下：已知：溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子Fe3＋Al3＋Fe2＋Mg2＋开始沉淀时(c＝0.01mol·L－1)的pH2.23.77.59.6完全沉淀时(c＝1.0×10－5mol·L－1)的pH3.24.79.011.1回答下列问题：(1)“溶浸”时氧化产物是S，Sb2S3被氧化的化学方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“还原”时加入Sb的目的是将_________________________________还原，提高产物的纯度。(3)“水解”时需控制溶液pH＝2.5。①Sb3＋发生水解的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________。②下列能促进该水解反应的措施有________(填字母)。A．升高温度B．增大c(H＋)C．增大c(Cl－)D．加入Na2CO3粉末③为避免水解产物中混入Fe(OH)3，Fe3＋浓度应小于________mol·L－1。(4)“滤液”中含有的金属阳离子有________。向“滤液”中通入足量________(填化学式)气体，再将滤液pH调至3.5，可析出Fe(OH)3沉淀。将沉淀溶于浓盐酸后，产物可返回________工序循环使用。(5)Sb可由SbCleq\o\al(－,4)电解制得，阴极的电极反应式为____________________________________________________________________________________________________________________________。思维提示“溶浸”时反应的化学方程式为Sb2S3＋6FeCl3=3S＋2SbCl3＋6FeCl2，含有Fe2O3、Al2O3、MgO与盐酸反应生成对应的氯化物，SiO2不反应形成浸出渣，加入Sb将Fe3＋还原为Fe2＋，Sb3＋发生水解的离子方程式为Sb3＋＋Cl－＋H2OSbOCl↓＋2H＋，加入HCl酸溶生成SbCleq\o\al(－,4)，最后电解得到Sb。解决方案排除干扰信息的一般步骤1．从储备的知识中列出符合题中“部分”条件的所有可能。2．找到题目中“剩余”的限定条件——即“题眼”，寻找“题眼”时要仔细分析、深入推敲题中特殊的物质、特殊的现象、特殊的变化和特殊的过程，准确理解其真正含义；3．从列出的所有可能中，筛选出符合限定条件的信息。答案(1)Sb2S3＋6FeCl3=3S＋2SbCl3＋6FeCl2(2)Fe3＋(3)①Sb3＋＋Cl－＋H2O=SbOCl↓＋2H＋②ACD③10－2.9(4)Al3＋、Fe2＋、Mg2＋Cl2溶浸(5)SbCleq\o\al(－,4)＋3e－=Sb＋4Cl－解析(1)“溶浸”时氧化产物是S，则S元素化合价升高，Fe元素化合价降低，Sb2S3被氧化的化学方程式为Sb2S3＋6FeCl3=3S＋2SbCl3＋6FeCl2；(2)“还原”时加入Sb的目的是将Fe3＋还原，防止其发生水解反应，提高产物的纯度；(3)①“水解”生成SbOCl，Sb3＋发生水解的离子方程式为Sb3＋＋Cl－＋H2O=SbOCl↓＋2H＋；②A.该水解反应是吸热反应，升高温度可促进反应进行，A选；B.增大c(H＋)即增大生成物浓度，平衡逆向移动，B不选；C.增大c(Cl－)即增大反应物浓度，平衡正向移动，可促进水解，C选；D.加入Na2CO3粉末可消耗H＋，c(H＋)减小使平衡正向移动，可促进水解，D选；③Fe3＋完全沉淀时的pH为3.2，c(OH－)＝eq\f(Kw,c（H＋）)＝eq\f(10－14,10－3.2)mol/L＝10－10.8mol/L，c(Fe3＋)＝1.0×10－5mol·L－1，则Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3＋)·c3(OH－)＝1.0×10－5×(10－10.8)3＝1.0×10－37.4，“水解”时需控制溶液pH＝2.5，c(OH－)＝eq\f(Kw,c（H＋）)＝eq\f(10－14,10－2.5)mol/L＝10－11.5mol/L，c(Fe3＋)＝eq\f(Ksp[Fe（OH）3],c3（OH－）)＝eq\f(10－37.4,（10－11.5）3)mol/L＝10－2.9mol/L，即c(Fe3＋)应小于10－2.9mol/L；(4)Fe2O3、Al2O3、MgO与盐酸反应生成FeCl3、AlCl3、MgCl2，加入Sb将Fe3＋还原为Fe2＋，“滤液”中含有的金属阳离子有Al3＋、Fe2＋、Mg2＋；向“滤液”中通入氧化剂将Fe2＋氧化为Fe3＋，即通入足量Cl2，再将滤液pH调至3.5，可析出Fe(OH)3沉淀，将沉淀溶于浓盐酸后，反应生成FeCl3，产物FeCl3可返回溶浸工序循环使用；(5)Sb可由SbCleq\o\al(－,4)电解制得，Sb得电子发生还原反应，则阴极的电极反应式为SbCleq\o\al(－,4)＋3e－=Sb＋4Cl－。[对点训练3](2022·山西一模)苯甲酸和苯甲醇是重要的化工原料，可以通过苯甲醛来制备，反应原理如下图。已知：①反应物、产物及溶剂的主要性质见下表物质相对分子质量熔点沸点溶解性其他性质苯甲醛106－26℃179℃微溶于水，易溶于有机溶剂和NaHSO3反应产物溶于水苯甲醇108－15℃206℃微溶于水，易溶于有机溶剂加热时易分子间脱水成醚苯甲酸122122℃249℃在水中溶解度0.21g(17.5℃)、2.7g(80℃)，溶于有机溶剂Ka＝6.5×10－5乙酸乙酯88－84℃77℃微溶于水，易溶于有机溶剂略②RCHOeq\o(→,\s\up7(NaHSO3溶液))(不溶于醚，可溶于水)实验流程如下图：回答下面问题：(1)苯甲醛和NaOH在________(仪器)中研磨。(2)调pH＝8的目的是__________________________________________________。(3)乙酸乙酯萃取后，用饱和NaHSO3溶液洗涤有机相的目的是_______________________________________________________________，反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________。(4)蒸馏时采取减压蒸馏而不是常压蒸馏的原因是____________________________________________________________。(5)用浓盐酸调pH＝2的目的是___________________________________。(6)分离苯甲酸时，抽滤的优点是_____________________________________，洗涤用的试剂是________。答案(1)研钵(2)除去剩余的NaOH，避免和乙酸乙酯反应(3)除去苯甲醛(4)防止高温苯甲醇分子间脱水(5)使苯甲酸钠转化为苯甲酸(6)快速过滤冷水解析(1)研磨物质一般在研钵中进行，所以苯甲醛和NaOH在研钵中研磨；(2)因为氢氧化钠会促进乙酸乙酯的水解，不利于下一步反萃取的进行，调pH＝8的目的是除去过量的氢氧化钠；(3)根据已知信息苯甲醛和NaHSO3反应产物溶于水，用饱和NaHSO3溶液洗涤有机相的目的是除去过量的苯甲醛，根据提示②反应的化学方程式为：；(4)根据已知信息苯甲醇加热时易分子间脱水成醚，蒸馏时采取减压蒸馏而不是常压蒸馏；(5)根据已知信息苯甲酸钠与酸反应生成苯甲酸，用浓盐酸调pH＝2的目的是使苯甲酸钠转化为苯甲酸；(6)抽滤的优点是抽滤的速度快，苯甲酸在水中溶解度0.21g(17.5℃)、2.7g(80℃)，苯甲酸在冷水的溶解度小，可以用冷水洗涤减少损失。专项突破二非选择题答题规范专项培养一、调研考情失分探源(一)卷面不按规定位置填写导致漏改而失分网上阅卷的基础是对学生答题纸的扫描，所以要求学生：(1)保管好自己的答题纸，不能有污损；(2)扫描后的字迹与原来的有着微小的差距，学生在答卷的时候，字不但要好看，还要清晰；(3)答题时一定要在各题目的答题区域内作答，不能超出边框。这就要求同学们在往答题卡上书写答案前，一定要整理好思路再写。(二)不按要求答题导致失分不按题目要求答题，虽然会做，但不能得满分或不得分，所以在答题过程中应当严格按照题目要求规范答题，落笔之前，应看清要求，如：(1)要求填“化学方程式”还是“离子方程式”；(2)要求填“元素名称”“符号”还是“代号”“序号”等；(3)要求填“大于”还是“>”，“增大”还是“变大”等；(4)要求填“化学式”、“分子式”、“结构式”、“结构简式”、“最简式”还是“电子式”；(5)要求画“离子结构示意图”还是“原子结构示意图”；(6)要求填写“a”、“b”、“c”、“d”还是“A”、“B”、“C”、“D”。(三)书写不规范导致失分高考阅卷时，对考生乱写错写化学符号、化学用语书写不规范以及卷面乱写乱画都要扣分。这类情况屡见不鲜。如：(1)书写化学方程式时要注意配平、注明反应条件以及“→”、“”、“↑”、“↓”等；(2)书写热化学方程式时要注意：物质状态、“＋”“－”号、“kJ·mol－1”、化学计量数与热量值的对应；(3)把相对原子质量、相对分子质量、摩尔质量的单位写成“g”；(4)物质的量、物质的量浓度、气体体积、质量、溶解度、密度、压强等的单位漏掉；(5)无机化学方程式错用“→”，有机化学方程式中错用“=”；(6)有机物结构简式书写不规范；(7)书写电极反应式不考虑得失电子数与离子的电荷数关系；(8)铜的元素符号Cu写成Ca，一氧化碳的分子式CO写成Co，磷化氢的化学式写成H3P等。(四)文字语言表达不规范、不严谨而失分简答题要求按要点得分，语言叙述要符合逻辑关系，前因后果要明确。“因”应是指“化学原理”，只有紧扣化学原理分析解决问题，逐步解答才能得到相应分数。答题中应注意语言突出原理、层次分明、文字精练，符合科学性、逻辑性、准确性、规范性，若思路混乱，言不及题，词不达意，即使长篇大论也不能得分。提高高考化学填空题成绩的有效途径，最简单有效的训练方法就是模仿历年高考化学题及其参考答案的表达方式、教材上的叙述以及化学教师规范的化学语言。同时，还应适当揣摩出题人的意图，顺着出题人的思路去分析和答题。二、剖析案例防患未然[阅卷现场](2021·山东卷)六氯化钨(WCl6)可用作有机合成催化剂，熔点为283℃，沸点为340℃，易溶于CS2，极易水解。实验室中，先将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)再制备WCl6，装置如图所示(夹持装置略)。回答下列问题：(1)检查装置气密性并加入WO3。先通N2，其目的是________________________________________________________________；一段时间后，加热管式炉，改通H2，对B处逸出的H2进行后续处理。仪器A的名称为____________，证明WO3已被完全还原的现象是___________________________________________________________。[评卷细节](1)排气、排除氧气、防止空气干扰，阅卷老师要推测学生要表达的意思，只要合理就给分(2)直形冷凝管，化学专用仪器出现错字不得分(3)锥形瓶中不再有液滴滴下，或不再有水凝结(2)WO3完全还原后，进行的操作为：①冷却，停止通H2；②以干燥的接收装置替换E；③在B处加装盛有碱石灰的干燥管；④……；⑤加热，通Cl2；⑥……。碱石灰的作用是____________；操作④是____________，目的是____________。[评卷细节](1)吸收多余氯气，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入，本题得分的关键词；氯气1分，水蒸气1分，直接写前堵后截不得分，注明装置中的水蒸气不得分(2)出现氯气就给分(吸收、除去、处理)，写成水蒸气、水汽、气态水也可(出现错字不得分)(3)再次通入N2排除装置中的H2(各1分)(3)利用碘量法测定WCl6产品纯度，实验如下：①称量：将足量CS2(易挥发)加入干燥的称量瓶中，盖紧称重为m1g；开盖并计时1分钟，盖紧称重为m2g；再开盖加入待测样品并计时1分钟，盖紧称重为m3g，则样品质量为____________g(不考虑空气中水蒸气的干扰)。②滴定：先将WCl6转化为可溶的Na2WO4，通过IOeq\o\al(－,3)离子交换柱发生反应：WOeq\o\al(2－,4)＋Ba(IO3)2=BaWO4＋2IOeq\o\al(－,3)；交换结束后，向所得含IOeq\o\al(－,3)的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O；反应完全后，用Na2S2O3标准溶液滴定，发生反应：I2＋2S2Oeq\o\al(2－,3)=2I－＋S4Oeq\o\al(2－,6)。滴定达终点时消耗cmol·L－1的Na2S2O3溶液VmL，则样品中WCl6(摩尔质量为Mg·mol－1)的质量分数为____________。称量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1分钟，则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)，样品中WCl6质量分数的测定值将____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。[评卷细节](1)按要求作答，质量分数用分数表示也给分。(2)偏大写成偏高不给分(3)计算得分率偏低答案(1)排除装置中的空气直形冷凝管淡黄色固体变为银白色(2)吸收多余氯气，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入E再次通入N2排除装置中的H2(3)(m3＋m1－2m2)eq\f(cVM,120（m3＋m1－2m2）)%不变偏大解析(1)用H2还原WO3制备W，装置中不能有空气，所以先通N2，其目的是排除装置中的空气；由仪器构造可知仪器A的名称为直形冷凝管；WO3为淡黄色固体，被还原后生成W为银白色，所以能证明WO3已被完全还原的现象是淡黄色固体变为银白色；(2)由信息可知WCl6极易水解，W与Cl2反应制取WCl6时，要在B处加装盛有碱石灰的干燥管，防止空气中的水蒸气进入E中，所以碱石灰的作用其一是吸收多余氯气，防止污染空气；其二是防止空气中的水蒸气进入E；在操作⑤加热，通Cl2之前，装置中有多余的H2，需要除去，所以操作④是再次通入N2，目的是排除装置中的H2；(3)①称量时加入足量的CS2，盖紧称重为m1g，由于CS2易挥发，开盖时要挥发出来，称量的质量要减少，开盖并计时1分钟，盖紧称重m2g，则挥发出的CS2的质量为(m1－m2)g，再开盖加入待测样品并计时1分钟，又挥发出(m1－m2)g的CS2，盖紧称重为m3g，则样品质量为：m3g＋2(m1－m2)g－m1g＝(m3＋m1－2m2)g；②滴定时，根据关系式：WOeq\o\al(2－,4)～2IOeq\o\al(－,3)～6I2～12S2Oeq\o\al(2－,3)，样品中n(WCl6)＝n(WOeq\o\al(2－,4))＝eq\f(1,12)n(S2Oeq\o\al(2－,3))＝eq\f(1,12)cV×10－3mol，m(WCl6)＝eq\f(1,12)cV×10－3mol×Mg/mol＝eq\f(cVM,12000)g，则样品中WCl6的质量分数为：eq\f(\f(cVM,12000)g,（m3＋m1－2m2）g)×100%＝eq\f(cVM,120（m3＋m1－2m2）)%；根据测定原理，称量时，若加入待测样品后，开盖时间超过1分钟，挥发的CS2的质量增大，m3偏小，但WCl6的质量不变，则滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积将不变，样品中WCl6质量分数的测定值将偏大。[案例1]PCl3是磷的常见氯化物，可用于半导体生产的外延、扩散工序。有关物质的部分性质如下：熔点/℃沸点/℃密度/(g·mL－1)其他黄磷44.1280.51.822P＋3Cl2(少量)eq\o(=,\s\up7(△))2PCl3；2P＋5Cl2(过量)eq\o(=,\s\up7(△))2PCl5PCl3－11275.51.574遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3如图是实验室制备PCl3的装置(部分仪器已省略)。(1)仪器甲的名称是________。(2)实验室用高锰酸钾和浓盐酸反应制备Cl2的离子方程式_______________________________________________________________________________________________________________________________。实验过程中，为减少PCl5的生成，应控制___________________________________________________________________。(3)碱石灰的作用：_____________________________________________。写出PCl3遇水反应的化学方程式_________________________________________________________________________________________________。(4)向仪器甲中通入干燥Cl2之前，应先通入一段时间CO2排尽装置中的空气，其目的__________________________________________________________。答卷评析[答案及评分标准](除标注外，每空2分)(1)个别考生仪器识别有误，将曲颈烧瓶误认为蒸馏烧瓶(1)曲颈烧瓶(2)未按要求做答，将离子方程式写成了化学方程式(2)2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－=5Cl2↑＋2Mn2＋＋8H2O氯气通入的速率(或流量)(3)漏写了碱石灰的作用而失分(3)一是防止空气中的水蒸气进入而使PCl3水解，二是吸收多余的Cl2，防止污染环境(3)反应方程式中将H3PO3写成了H3PO4PCl3＋3H2O=H3PO3＋3HCl(4)漏写目的，而且POCl3中“O”书写太小，不规范(4)防止O2和水蒸气与PCl3反应[案例2]生态环境是人类生存和发展的根基，废物利用是改善生态平衡的有效途径。某科研小组以废弃铅蓄电池(含有Pb、PbO、PbO2、PbSO4、炭黑、稀硫酸)为原料回收PbO2的工艺流程如下所示。请回答下列问题：(1)废弃铅蓄电池不经处理任意丢弃的后果为(任写一种)_________________________________________________________________。(2)“还原”过程中，用盐酸代替Na2SO3的弊端为____________________________________________________________________________________。(3)“溶解”过程中发生的主要反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________。(4)NaClO的电子式为________；“氧化”过程中发生反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)在硫酸中，以Fe2＋作催化剂，Pb和PbO2经两步反应可转化为PbSO4，Fe2＋催化过程可表示为：ⅰ：2Fe2＋＋PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=2Fe3＋＋PbSO4＋2H2Oⅱ：……①写出ⅱ的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________。②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。b．___________________________________________________________________________________________________________________________________。答卷评析[答案及评分标准](除标注外，每空2分)(1)不能很好理解铅蓄电池(重金属盐)对环境的影响，误认为炭黑释放CO2(1)重金属及其盐对土壤和水源造成污染，酸腐蚀金属制品、污染土壤和水源等(1分)(2)不能根据隐含信息：四价铅能将浓盐酸氧化生成氯气(全国卷高考考过对应反应)(2)生成氯气，造成环境污染(3)不能理解(CH3COO)2Pb为弱电解质(3)PbSO4＋2CH3COO－=(CH3COO)2Pb＋SOeq\o\al(2－,4)(4)电子式书写不规范，O、Cl位置颠倒(4)(4)不能确定NaClO的还原产物，说明平时知识积累不到位(CH3COO)2Pb＋NaClO＋2NaOH=PbO2↓＋2CH3COONa＋NaCl＋H2O(5)语言叙述不恰当，没有说明过量Pb(6)①2Fe3＋＋Pb＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4＋2Fe2＋②取a中红色溶液少量，加入过量Pb，充分反应后，红色褪去[名师警言]有的学生常常把在审题及规范答题中出现的错误归结为自己粗心大意，其实粗心只是一种表面现象，实质上还是因为审题能力不强，答题规范性不高导致的。提高审题能力和规范答题不能靠突击，也不能靠临考前的叮嘱，更不是一两次讲座就能解决的。在循序渐进地培养审题规范答题能力的过程中，学生要掌握审题的方法，强化审题意识，树立审题的信心；平时要严格训练，提高答题的规范性，在每做一道题时，都要弄清题目的全部条件、现象和过程，准确界定研究的问题，进行严密的建模和推理。

命题视角一物质转化中反应方程式的书写(一)陌生非氧化还原反应方程式的书写[解题模板]运用“证据→推理→符号”思路，书写新情境反应方程式的基本思路为：“读取”流程中的有效信息(证据)，找出主要的反应物和生成物(推理)，再依据质量守恒定律和电荷守恒规律写出反应的化学(离子)方程式，书写步骤如下：[典例1]硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O3·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：(1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为___________________________________________________________________。(2)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为_________________________________________________________________。[解题流程](1)书写“溶浸”过程中的反应方程式：(2)书写“沉镁”过程中的反应方程式：(二)陌生氧化还原反应方程式的书写[解题模板][典例2]钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。由黏土钒矿制备NH4NO3的部分工艺如下：“酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成VOeq\o\al(＋,2)，同时还有________离子被氧化，写出VO＋转化为VOeq\o\al(＋,2)反应的离子方程式___________________________________________________________________________________________。[解题流程]答案Fe2＋VO＋＋MnO2＋2H＋=VOeq\o\al(＋,2)＋Mn2＋＋H2O1．(2022·山东卷)工业上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3，含SiO2等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：酸解时有HF产生。氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6，离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________。答案6HF＋SiO2=2H＋＋SiFeq\o\al(2－,6)＋2H2O解析氢氟酸(HF)为弱酸，H2SiF6为二元强酸，书写离子方程式应拆写为H＋和SiFeq\o\al(2－,6)，因此SiO2与氢氟酸发生非氧化还原反应的离子方程式为6HF＋SiO2=2H＋＋SiFeq\o\al(2－,6)＋2H2O。2．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_________________________________________________________________。答案2NaClO3＋SO2＋H2SO4=2ClO2＋2NaHSO4解析3．以某地石煤矿(主要成分：V2O3、V2O5及少量SiO2、Al2O3)为原料制备高纯V2O3的部分工艺如下：(1)“焙烧”时V2O3发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________。(2)“焙烧”时若H2O(g)不足，会产生造成环境污染的气体，写出生成该气体的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)2NaCl＋O2＋H2O＋V2O3eq\o(=,\s\up7(高温))2NaVO3＋2HCl(2)4NaCl＋3O2＋2V2O3eq\o(=,\s\up7(高温))4NaVO3＋2Cl2或4NaCl＋O2＋2V2O5eq\o(=,\s\up7(高温))4NaVO3＋2Cl2解析(1)由流程图可知，V2O3焙烧时转化为NaVO3，该反应为氧化还原反应，O2为氧化剂，反应方程式为：V2O3＋O2＋2NaCl＋H2Oeq\o(=,\s\up7(高温))2NaVO3＋2HCl。(2)“焙烧”时若H2O(g)不足，产生的污染性气体为Cl2，该反应的化学方程式为：4NaCl＋O2＋2V2O5eq\o(=,\s\up7(高温))4NaVO3＋2Cl2或4NaCl＋3O2＋2V2O3eq\o(=,\s\up7(高温))4NaVO3＋2Cl2。命题视角二工艺流程中反应条件的控制(一)反应条件的控制方法通过控制一定的反应条件来达到提高物质转化率或除去杂质的目的。最常见的是溶液的pH、反应的温度及使用保护气等。1．控制溶液的pH(1)增强物质的氧化性、还原性(增强MnOeq\o\al(－,4)、NOeq\o\al(－,3)的氧化性)，调节离子的水解程度。(2)通过控制溶液的pH可以除去某些金属离子。①如：要除去溶液中含有的Fe3＋、Al3＋，可调节溶液的pH使之转变为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。[若有Fe2＋，通常需先用氧化剂(H2O2等)把Fe2＋氧化为Fe3＋]。②调节pH所需的物质一般应满足两点：(a)能与H＋(或OH－)反应，使溶液pH增大(或减小)；(b)不引入新杂质。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等物质来调节溶液的pH。2．控制反应温度(常用水浴、冰水浴等)(1)控制反应速率(升温加快反应速率)、使催化剂达到最大活性、防止副反应的发生。(2)使化学平衡移动，控制化学反应进行的方向。(3)升温：使溶液中的气体逸出，使易挥发物质挥发，使易分解的物质分解。煮沸：使气体逸出；促进水解，聚沉后利于过滤分离。(4)控制固体的溶解与结晶趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量。蒸发浓缩：蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度。蒸发结晶：蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出。从溶液中得到晶体的过程：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→(洗涤、干燥)3．使用保护气(1)隔绝空气(主要是O2、H2O)。(2)抑制弱离子的水解(如HCl氛围)。(二)陌生图像中反应条件下的选择1．浸出过程中时间和液固比对锰浸出率的影响分别如图甲、图乙所示。则适宜的浸出时间和液固比分别为60min、3。2．“酸浸”实验中，镁的浸出率结果如图所示。由图可知，当镁的浸出率为80%时，所采用的实验条件为100℃、3h左右。3．酸浸时，若使钛的浸出率(η%)达到90%，则根据下图判断工业上应采取的适宜条件是：酸浓度和液固比的取值分别约为40%、6。4．(2022·重庆高三期考)三氧化二镍(Ni2O3)常用于制造高能电池。以金属镍废料(含Fe、Ca、Mg等杂质)生产Ni2O3的工艺流程如图所示。其他条件不变，在不同温度下对含镍废料进行酸浸，镍浸出率随时间变化如图所示，酸浸的最佳温度与时间分别为________(填序号)。A．30℃、30min B．50℃、120minC．70℃、120min D．90℃、150min答案C解析根据图示，120min以后镍浸出率增大不多，所以为提高生产效率，酸浸时间应选择120min。相同时间内，70℃和90℃对应的镍浸出率相差不大，所以酸浸温度应选择较为节能的70℃，故选C。5．制取MnCO3的部分工艺流程如下：MnO2与硫酸、草酸反应时，测得一定量MnO2完全溶解的时间与温度的关系如图所示，分析控温加热75℃时MnO2溶解所需时间最少的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案75℃以前，温度升高，反应速率加快，所需时间减少；75℃以后，部分草酸分解，导致浓度降低，速率下降，所需时间增多。解析从图中看出，超过75℃时，反应时间增长，反应速率变慢，原因是H2C2O4部分分解，浓度减少。6．以某地石煤矿(主要成分：V2O3、V2O5及少量SiO2、Al2O3)为原料制备高纯V2O3的部分工艺流程如下：“焙烧”后的球团在串联的浸取塔内逆流浸取，温度对浸取率的影响如图所示。生产中采用125℃条件下“水浸”的优点是_____________________________________________________________________________________________。答案钒的浸出率高，明显缩短浸取时间，提高生产效率解析根据图像，125℃条件下“水浸”的优点为钒的浸出率高，明显缩短浸取时间，提高生产效率。命题视角三物质成分的确定和循环操作的判断1．工艺流程中循环物质的确定(1)思维流程(2)实例举例可循环物质可逆反应的反应物N2、H2前面步骤的反应物，后面步骤的生成物以菱锰矿(主要成分MnCO3，还含有FeCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgCO3等杂质)为原料制备二氧化锰的工艺流程如图：已知草酸钙、草酸镁不溶于水。硫酸箭头回头联碱法(侯氏制碱法)和氨碱法的生产流程简要表示如图所示：母液、CO22.工艺流程中副产物的判断3．滤渣成分的判断实例举例滤渣的成分过量的反应物以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如图：CaCO3、Ca(OH)2原料中不参与反应的物质蛇纹石是一种富镁硅酸盐矿物的总称，工业上由蛇纹石(主要成分MgO、FeO和Fe2O3、Al2O3、SiO2)制取碱式碳酸镁产品的流程如下：滤渣a为SiO2原料中不参与反应的物质及生成物某粉煤灰经预处理后含Cu2O、SiO2、Al2O3、FeO化合物，一种综合利用工艺设计的流程如下：已知①Cu2O＋2H＋=Cu＋Cu2＋＋H2O滤渣Ⅰ为SiO2、Cu杂质转化的物质工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4，碱式硫酸铁易溶于水]的工艺流程如图：滤渣的成分Al(OH)3[典例3]一种从阳极泥(主要成分为Cu、Ag、Pt、Au、Ag2Se和Cu2S等)中回收Se和贵重金属的工艺流程如图所示：已知：S2Oeq\o\al(2－,3)易与Ag＋形成配离子：Ag＋＋2S2Oeq\o\al(2－,3)[Ag(S2O3)2]3－，常温下该反应的平衡常数K＝2.80×1013。“滤液Ⅳ”中含有Na2SO3，则“还原”中发生反应的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________________________________。滤液Ⅳ可返回________工序循环使用(填“工序名称”)。但循环多次后，银的浸出率会降低，原因是__________________________________________________________________________________________________________________。(试从平衡原理解释)答案2[Ag(S2O3)]3－＋S2Oeq\o\al(2－,4)＋4OH－=2Ag↓＋2SOeq\o\al(2－,3)＋4S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H2O溶浸随循环次数的增加，浸出液中c(S2Oeq\o\al(2－,3))减小，c(Cl－)增大解析滤液Ⅲ中[Ag(S2O3)2]3－被Na2S2O4还原为Ag，自身被氧化为Na2SO3，该反应离子方程式为2[Ag(S2O3)2]3－＋S2Oeq\o\al(2－,4)＋4OH－=2Ag↓＋2SOeq\o\al(2－,3)＋4S2Oeq\o\al(2－,3)＋2H2O，故滤液Ⅳ为Na2SO3和Na2S2O3的混合液，可返回“溶浸”工序循环使用，随着循环次数的增加，浸出液中c(S2Oeq\o\al(2－,3))减小，c(Cl－)增大，AgCl(s)＋2S2Oeq\o\al(2－,3)(aq)[Ag(S2O3)2]3－(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移动，故银的浸出率降低。工艺流程中循环“工序”的判断7．工业上用粗铜电解精炼所产生的阳极泥[主要含硒化亚铜(Cu2Se)和碲化亚铜(Cu2Te)]为原料，进行综合回收利用的某种工艺流程如图所示：已知：TeO2是两性氧化物，微溶于水；流程中可循环利用的物质是________(填化学式)。答案H2SO4解析由流程图可知最后一步得到的H2SO4可在“稀硫酸调pH”一步中循环使用。8．(2022·惠州二调)LiFePO4可作为新型锂离子电池的正极材料，以精钛铁矿(主要成分为FeTiO3、Fe2O3及少量CuO、SiO2杂质)为主要原料生产TiOSO4，同时得到的绿矾(FeSO4·7H2O)与磷酸和LiOH反应可制备LiFePO4，制备流程如图所示：①还原步骤中，加过量铁屑，其目的是____________________________________________________________________________________________；②滤渣成分的化学式是________。答案①把铁离子还原为亚铁离子，置换出铜②SiO2、Cu、Fe解析流程分析如下：①酸溶时Fe2O3、CuO分别转化为Fe3＋、Cu2＋，铁具有还原性，加入铁屑能将铁离子还原成二价铁离子，同时将铜离子还原成铜单质。②滤渣中含不与硫酸反应的SiO2、被铁置换出的铜和过量的铁。9．(2022·山东卷)工业上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3，含SiO2等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：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________。答案减少CaSO4的溶解损失，提高产品石膏的产率酸解解析CaSO4在硫酸中的溶解度小于在水中的，因此，洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水的原因是：减少CaSO4的溶解损失，提高产品石膏的产率；洗涤液X中含有硫酸，其具有回收利用的价值，由于酸解时使用的也是硫酸，因此，回收利用洗涤液X的操作单元是：酸解。命题视角四工艺流程中物质的分离技术1．物质分离与提纯的6种常用方法2．常用的结晶方法(1)从溶液中获取不带结晶水的晶体，如NaCl、K2SO4等，用蒸发结晶。(2)从溶液中获取带结晶水的晶体，如CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等，用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。(3)从混合液中获取溶解度受温度影响较小的溶质，如从含少量KNO3的NaCl溶液中获取NaCl晶体，用蒸发结晶、趁热过滤。(4)从混合液中获取溶解度受温度影响较大的溶质，如从含少量KCl的KNO3溶液中获取KNO3晶体，用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。(5)重结晶指析出的晶体经过溶解后再次从溶液中结晶析出的过程，是一种利用物质的溶解性不同而进行提纯、分离的方法。3.萃取与反萃取示例(1)萃取法分离考查角度举例问题萃取操作的考查用如图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3＋为使Fe3＋尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，充分振荡、静置、分液，并重复多次萃取剂的选择已知萃取剂A、B中pH对钴、锰离子萃取率的影响如图所示：为了除去Mn2＋，应选择萃取剂BpH范围的选择萃取剂对Al3＋、Co2＋萃取率与pH的关系如图所示萃取分离钴、铝的实验操作：向萃取分液后的有机相中加稀硫酸调pH＝3～4，分液可得CoSO4溶液，继续向萃取分液后的有机相加稀硫酸调pH至0.5以下，然后分液，可得Al2(SO4)3溶液“萃取分离”溶液中钴、锂的萃取率与平衡时溶液pH的关系如图所示pH一般选择5左右，理由是pH在5左右时，钴、锂的分离效率最高归纳总结①要除去的离子在萃取剂中溶解度远大于有效离子的溶解度。②离子在不同的萃取剂中溶解度相差越大越好。③选择合适的pH范围分离离子，要求该pH范围内离子溶解度相差较大(2)反萃取分离题目问题反萃取目的实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如图所示向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，该操作的目的是使CCl4中的碘进入水层反萃取剂的选择钒及其化合物在工业上有许多用途。从废钒(主要成分V2O3、V2O5、Fe2O3、FeO、SiO2)中提取五氧化二钒的一种工艺流程如图。已知：①VOSO4能溶于水，VO2＋与Fe不能反应。②有机溶剂H2R对VO2＋及Fe3＋萃取率高，但不能萃取Fe2＋。“溶剂萃取与反萃取”可表示为VO2＋＋H2Req\o(,\s\up7(溶剂萃取),\s\do5(反萃取))VOR＋2H＋。为了提高VO2＋的产率，反萃取剂可选用H2SO4。“萃取”和“反萃取”目的钼(Mo)是重要的过渡金属元素，具有广泛用途。由钼精矿(主要成分是MoS2)湿法回收钼酸铵[(NH4)2MoO4]部分工艺流程如图。“滤液2”先加入有机溶剂“萃取”，再加氨水“反萃取”，进行“萃取”和“反萃取”操作的目的是富集钼酸根离子(或将钼酸根离子与其他杂质分离)。10．硫酸亚铁铵的化学式为(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O(商品名称为摩尔盐)。可由硫酸亚铁与硫酸铵反应制备，一般硫酸亚铁盐在空气中易被氧化，而形成摩尔盐后就比较稳定了。实验室制取少量摩尔盐的流程如下：回答下列问题：(1)步骤1中Na2CO3的主要作用是__________________________________________________________________________________________________________。(2)步骤2中趁热过滤的目的是____________________________________________________________________________________________________________。(3)步骤3中，加入(NH4)2SO4固体后，要得到摩尔盐晶体，需经过的实验操作包括：加热蒸发、________、________、洗涤和干燥。(4)步骤3中制得的晶体过滤后用无水乙醇洗涤的目的是__________________________________________________________________。答案(1)洗去铁屑表面的油污(2)防止FeSO4结晶，减小FeSO4的损失(3)冷却结晶过滤(4)减少摩尔盐的损失，加速水分挥发解析(1)COeq\o\al(2－,3)水解溶液呈碱性，油脂在碱性条件下能水解。(2)如果不趁热过滤就会有FeSO4·7H2O析出。(3)温度低时硫酸亚铁铵的溶解度小，易结晶析出，所以加热蒸发后需要冷却结晶、过滤、洗涤和干燥。(4)用酒精可以减少产品在洗涤过程中的溶解损失，同时酒精易挥发，带走产品表面的少量水。11．黏土钒矿(含V2O5、Fe2O3、Al2O3、SiO2等不溶性成分)制备V2O5的工艺流程如图所示：已知：①硫酸氧钒[(VO)SO4]高温易分解生成VO2和SO3②萃取剂对相关离子的萃取能力如表所示：微粒VO2＋VOeq\o\al(＋,2)Fe3＋Fe2＋萃取能力强(随pH增大而增强)弱强弱回答下列问题：(1)黏土钒矿焙烧时一般选择250℃的原因是______________________________。(2)为提高浸出效率可采取的操作有___________________________________________________________________________________________(答两条)。浸出液中存在VO2＋、VOeq\o\al(＋,2)、Fe3＋、Al3＋和SOeq\o\al(2－,4)，萃取前加入铁粉的目的是______________________________________________________________________________________________________________________________。(3)“反萃取”用20%硫酸的目的为__________________________________________________________________________________________________。(4)用反萃取法由碘的CCl4溶液提取碘单质，画出流程图：答案(1)防止生成的硫酸氧钒发生分解(2)适当加热、搅拌、适当延长浸出时间等将VOeq\o\al(＋,2)还原为易被萃取的VO2＋，将Fe3＋还原为不易被萃取的Fe2＋(3)降低VO2＋、VOeq\o\al(＋,2)在有机相中的萃取能力(4)解析(1)根据题意可知，硫酸氧钒在高温条件下易分解生成VO2和SO3，所以为了防止硫酸氧钒分解，黏土钒矿焙烧时一般选择250℃。(2)适当加热、搅拌、适当延长浸出时间等都可以提高浸出效率；根据题意可知萃取剂对VO2＋、Fe3＋的萃取能力较强，所以加入铁粉的目的是将VOeq\o\al(＋,2)还原为易被萃取的VO2＋，将Fe3＋还原为不易被萃取的Fe2＋。(3)根据题意可知，VO2＋在有机相中的萃取能力随pH增大而增强，所以加入20%硫酸可降低VO2＋、VOeq\o\al(＋,2)在有机相中的萃取能力；(4)碘单质可以和NaOH溶液反应得到易溶于水的碘化钠和碘酸钠，所以先在碘的CCl4溶液中加入浓NaOH溶液振荡、静置、分液得到含有I－和IOeq\o\al(－,3)的水溶液，再加入稀硫酸，酸性环境下I－和IOeq\o\al(－,3)发生归中反应得到含碘悬浊液，过滤得到碘单质，流程图为命题视角五工艺流程中与Ksp相关的计算[典例4]磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表：金属离子Fe3＋Al3＋Mg2＋Ca2＋开始沉淀的pH2.23.59.512.4沉淀完全(c＝1.0×10－5mol·L－1)的pH3.24.711.113.8回答下列问题：(1)“水浸”后“滤液”的pH约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节pH至11.6，依次析出的金属离子是________________。(2)“母液①”中Mg2＋浓度为________mol·L－1。答案(1)Fe3＋、Al3＋、Mg2＋(2)1.0×10－6解析(1)由题表中Fe3＋、Al3＋、Mg2＋完全沉淀时的pH分别为3.2、4.7、11.1可知，用氨水逐步调节pH至11.6的过程中，依次析出的金属离子是Fe3＋、Al3＋、Mg2＋。(2)依据Mg2＋完全沉淀时的pH＝11.1，可知此时c(OH－)＝10－2.9mol·L－1，此时c(Mg2＋)＝10－5mol·L－1，则Ksp[Mg(OH)2]＝c(Mg2＋)·c2(OH－)＝10－10.8。用氨水逐步调节pH至11.6时，c(OH－)＝10－2.4mol·L－1，则c(Mg2＋)＝eq\f(Ksp[Mg（OH）2],c2（OH－）)＝10－6mol·L－1。实例——利用Ksp计算判断金属阳离子能否分步沉淀的方法磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及Fe2O3，为节约和充分利用资源，其回收钛、铝、镁的部分工艺如下：已知：①常温下，Ksp[Mg(OH)2]＝1.0×10－11Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10－39Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33②水浸液中Fe3＋、Mg2＋、Al3＋的浓度均为0.1mol/L12．制取MnCO3的部分流程如下：MnSO4(aq)eq\o(→,\s\up7(Na2CO3))MnCO3若“控温加热”后所得MnSO4溶液的浓度为1mol/L，为防止生成Mn(OH)2，常温时用Na2CO3溶液沉淀Mn2＋，应控制MnSO4溶液的pH不超过________(填数值)。(已知，常温时Ksp[Mn(OH)2]＝1×10－12.8)答案7.6解析常温时Ksp[Mn(OH)2]＝c(Mn2＋)·c2(OH－)＝1mol/L·c2(OH－)＝1×10－12.8，c(OH－)＝10－6.4mol·L－1，c(H＋)＝eq\f(KW,c（OH－）)＝eq\f(10－14,10－6.4)mol·L－1＝10－7.6mol·L－1，pH＝－lgc(H＋)＝7.6。13．透明铁黄(FeOOH)是一种分散性良好的铁系颜料。利用黄钠铁矾渣[主要成分Na2Fe6(SO4)4(OH)12，含少量BaSO4、CuSO4、CoSO4等]制备透明铁黄工艺流程如下：已知：①25℃时相关物质的Ksp如表所示：金属硫化物CuSCoSFeSKsp1×10－35.21×10－24.61×10－17.2②25℃时H2S饱和溶液中，存在如下关系：c2(H＋)·c(S2－)＝1×10－23.2；③当溶液中某离子浓度c≤1.0×10－5mol·L－1时，可认为该离子沉淀完全。“沉淀”过程中通入氨气的目的是调节溶液pH，以控制S2－浓度，便于有效去除杂质金属离子。若此时溶液中c(Fe2＋)＝1.0mol·L－1，杂质离子沉淀时溶液中H2S达到饱和，则操作中应控制的pH范围为________。答案1.8≤pH＜3解析由题意可知，c(Fe2＋)＝1.0mol/L，铁不能沉淀，则c(S2－)＜eq\f(Ksp（FeS）,c（Fe2＋）)＝10－17.2mol/L，H2S达到饱和，则此时c(H＋)＝eq\r(\f(10－23.2,10－17.2))mol/L＝10－3mol/L；pH＝3；当Co2＋和Cu2＋完全沉淀时，c(Co2＋)和c(Cu2＋)均≤10－5mol/L，故c(S2－)≥10－19.6mol/L，则c(H＋)≤eq\r(\f(10－23.2,10－19.6))mol/L＝10－1.8mol/L，pH≥1.8，即pH范围为1.8≤pH＜3。14．(2022·沈阳质监)二水合磷酸二氢锰具有广泛用途，被用作防锈剂。某化工厂拟用软锰矿(含MnO2及少量FeO、Al2O3、SiO2)为原料生产Mn(H2PO4)2·2H2O，其工艺流程如图所示：已知该条件下在步骤Ⅲ中Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33，Ksp[Mn(OH)2]＝1.0×10－14。试剂X为Na2CO3，若c(Mn2＋)＝1.0mol·L－1，调节pH范围应为4.7≤pH________。答案＜7解析流程分析如下：步骤Ⅲ调节pH时应让Al3＋完全沉淀，而Mn2＋不沉淀，溶液中c(Mn2＋)＝1.0mol·L－1，当Mn2＋开始沉淀时，c(OH－)＝10－7mol·L－1，所以应调节溶液4.7≤pH＜7。1．(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(C11H23COOH)的熔点为44℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持＋3价不变；(C11H23COO)2Mg的Ksp＝1.8×10－8，Al(OH)3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Mg2＋Fe3＋Al3＋RE3＋开始沉淀时的pH8.81.53.66.2～7．4沉淀完全时的pH/3.24.7/(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______