2025年高考化学复习考点追踪与预测（新高考）专题14 化学工艺流程综合讲义（原卷版）

专题14化学工艺流程综合01专题网络·思维脑图02考情分析·解密高考03高频考点·以考定法考点二提纯类化工流程题【高考解密】考点二提纯类化工流程题【高考解密】命题点01反应条件控制命题点02化学基本原理命题点03化学图表图象信息加工【技巧解密】【考向预测】考点一物质制备类化工流程题【高考解密】命题点01反应条件控制命题点02化学基本原理命题点03化学图表图象信息加工【技巧解密】【考向预测】04核心素养·微专题微专题化工流程题中定量计算考点考查内容考情预测物质制备类化工流程题1、反应条件控制2、化学基本原理3、化学图表图象信息加工化学工艺流程题是全国高考中的必考题型，它是将化工生产过程中主要生产阶段——生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新；化学工艺流程题是现代化学工业生产工艺流程的简化，它涉及了化工生产过程中所遇到的生产成本、产品提纯、环境保护等实际问题，并考查了物质的制备、检验、分离提纯等实验基本操作和基本实验原理在化工生产中的实际应用。预计2024年高考的试题仍以某矿石为原料制备某物质或以废渣、废液提取某物质为背景，呈现化工生产流程图，进行命题设计，综合考查元素化合物知识、氧化还原反应方程式的书写、反应条件的控制与选择、产率的计算、Ksp的应用、绿色化学思想的体现等，题目综合性强，难度大，旨在考查考生提取信息，迁移应用的逻辑思维能力。提纯类化工流程题1、反应条件控制2、化学基本原理3、化学图表图象信息加工考点一物质制备类化工流程题命题点01反应条件控制典例01（2023·全国甲卷）是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状。

回答下列问题：(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。(2)“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为_______。(3)“酸化”步骤应选用的酸是_______(填标号)。a．稀硫酸

b．浓硫酸

c．盐酸

d．磷酸(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？_______，其原因是_______。(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为_______。(6)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的_______。典例02（2022·辽宁卷）某工厂采用辉铋矿(主要成分为，含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和，工艺流程如下：已知：①焙烧时过量的分解为，转变为；②金属活动性：；③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下：开始沉淀完全沉淀6.58.31.62.88.110.1回答下列问题：(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为_______。a.进一步粉碎矿石

b.鼓入适当过量的空气

c.降低焙烧温度(2)在空气中单独焙烧生成，反应的化学方程式为_______。(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出和；②_______。(4)滤渣的主要成分为_______(填化学式)。(5)生成气体A的离子方程式为_______。(6)加入金属Bi的目的是_______。(7)将100kg辉铋矿进行联合焙烧，转化时消耗1.1kg金属Bi，假设其余各步损失不计，干燥后称量产品质量为32kg，滴定测得产品中Bi的质量分数为78.5%。辉铋矿中Bi元素的质量分数为_______。典例03（2021·全国卷）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)的一种制备方法如下图所示：①加入粉进行转化反应的离子方程式为_______，生成的沉淀与硝酸反应，生成_______后可循环使用。②通入的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_______；若反应物用量比时，氧化产物为_______；当，单质碘的收率会降低，原因是_______。(2)以为原料制备的方法是：先向溶液中加入过量的，生成碘化物；再向混合溶液中加入溶液，反应得到，上述制备的总反应的离子方程式为_______。(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和，若生成，消耗的至少为_______。在溶液中可发生反应。实验室中使用过量的与溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量的原因是_______。命题点02化学基本原理典例01（2023·全国乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备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。回答下列问题：(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。为提高溶矿速率，可采取的措施_______(举1例)。(2)加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。(3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是_______。(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_______。(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为_______。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断_______。电解废液可在反应器中循环利用。(6)缎烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______。典例02（2022·山东卷）工业上以氟磷灰石[，含等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：回答下列问题：(1)酸解时有产生。氢氟酸与反应生成二元强酸，离子方程式为_______。(2)部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中，按物质的量之比加入脱氟，充分反应后，_______；再分批加入一定量的，首先转化为沉淀的离子是_______。(3)浓度(以计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、浓度(以计)的关系如图甲所示。酸解后，在所得、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和的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是_______(填标号)。A．、、

B．、、C．、、

D．、、典例03（2021·山东卷）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(Na2Cr2O7•2H2O)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c≤1.0×10-5mol•L-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+4H2O2Na2Cr2O7+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___。命题点03化学图表图象信息加工典例01（2023·北京卷）以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。已知：酸性条件下，的氧化性强于。(1)“浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除，有利于后续银的浸出：矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。①“浸锰”过程中，发生反应，则可推断：__________(填“>”或“<”)。②在溶液中，银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有__________。(2)“浸银”时，使用过量和的混合液作为浸出剂，将中的银以形式浸出。①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：__________。②结合平衡移动原理，解释浸出剂中的作用：____________________。(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。①该步反应的离子方程式有______________________________。②一定温度下，的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后的沉淀率逐渐减小的原因：______________。(4)结合“浸锰”过程，从两种矿石中各物质利用的角度，分析联合提取银和锰的优势：________。典例02（2022·北京卷）白云石的主要化学成分为，还含有质量分数约为2.1%的Fe2O3和1.0%的SiO2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁，流程示意图如下。已知：物质(1)白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为___________。(2)用量对碳酸钙产品的影响如下表所示。氧化物()浸出率/%产品中纯度/%产品中Mg杂质含量/%(以计)计算值实测值2.1∶198.41.199.199.7——2.2∶198.81.598.799.50.062.4∶199.16.095.297.62.20备注：ⅰ、浸出率=(浸出的质量/煅烧得到的质量)(M代表Ca或Mg)ⅱ、纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中纯度。①解释“浸钙”过程中主要浸出的原因是___________。②沉钙反应的离子方程式为___________。③“浸钙”过程不适宜选用的比例为___________。④产品中纯度的实测值高于计算值的原因是___________。(3)“浸镁”过程中，取固体B与一定浓度的溶液混合，充分反应后的浸出率低于60%。加热蒸馏，的浸出率随馏出液体积增大而增大，最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原因是___________。(4)滤渣C中含有的物质是___________。(5)该流程中可循环利用的物质是___________。典例03（2021·辽宁卷）从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如下：已知：pH较大时，二价锰[](在空气中易被氧化.回答下列问题：(1)Cr元素位于元素周期表第周期族。(2)用溶液制备胶体的化学方程式为。(3)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，“沉钒”过程控制，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为(填化学式)。(4)某温度下，、的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为；在该条件下滤液B中【近似为，的近似为】。(5)“转化”过程中生成的离子方程式为。(6)“提纯”过程中的作用为。物质制备型工艺流程题一般分为原料处理、分离提纯、获得产品三个阶段。通过对给定的原料进行预处理、分离提纯,再经过若干步反应,最后制得目标物质。一、物质制备过程中的常考知识点1.原料处理阶段的常见考查点①研磨——减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。②水浸——与水接触反应或溶解。③酸浸——与酸接触反应或溶解，使可溶性金属进入溶液，不溶物通过过滤除去。④灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。⑤煅烧——改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。2．分离提纯阶段的常见考查点(1)调pH除杂①控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。如若要除去Al3＋、Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH。②调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH增大；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、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。(2)加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如侯氏制碱法中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。(3)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。3．获得产品阶段的常见考查点(1)洗涤(冰水、热水)：如乙醇洗涤既可洗去晶体表面的杂质，又可减少晶体溶解的损耗。(2)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。(3)蒸发浓缩、冷却结晶：如NaCl和K2Cr2O7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，这样就可分离出大部分K2Cr2O7；同样原理可除去KNO3中的少量NaCl。(4)蒸发结晶、趁热过滤：如NaCl和K2Cr2O7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，同样原理可除去NaCl中的少量KNO3。二、工艺流程中的常见专业术语释义研磨、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，以加快反应速率或使反应更充分灼烧(煅烧)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浸出率固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少滴定定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定酸作用溶解、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去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅、调节pH、促进水解(沉淀)三、工艺流程题中常见问题的答题方向常见问题答题要考虑的角度分离、提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作，如从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—(洗涤、干燥)提高原子利用率绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)在空气中或特定气体中进行的反应或操作要考虑O2、H2O、CO2或特定气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、水解、潮解等目的洗涤沉淀方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次判断沉淀是否洗涤干净取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等控制溶液的pH①调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)②“酸作用”还可除去氧化物(膜)③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)①使化学平衡移动；控制化学反应的方向②控制固体的溶解与结晶③控制反应速率：使催化剂达到最大活性④升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发⑤加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离三、核心反应——陌生方程式的书写关注箭头的指向：箭头指入→反应物，箭头指出→生成物。(1)氧化还原反应：熟练应用氧化还原反应规律，判断生成物并配平。陌生情景的氧化还原反应方程式书写①根据流程图的目的，分析元素化合价的变化。②根据流程图的转化信息和反应规律预测产物。③根据得失电子、溶液的酸碱性，配平化学(或离子)方程式。(2)非氧化还原反应：结合物质性质和反应实际情况判断生成物。四、原料预处理的六种常用方法方法目的研磨减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，增大反应速率水浸与水接触反应或溶解酸浸与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去碱浸除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质煅烧改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土五、控制反应条件的七种常用方法(1)调节溶液的pH。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点：①能与H＋反应，使溶液pH变大。②不引入新杂质，如要除去Cu2＋中混有的Fe3＋时，可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。(2)控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。(3)控制压强。改变速率，影响平衡。(4)使用合适的催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。(5)趁热过滤。防止某物质降温时析出。(6)冰水(或有机溶剂)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。(7)氧化：氧化剂的选择要依据试题设置的情境，常见的氧化剂有氯气、过氧化氢、氧气和次氯酸钠等，为了避免引入新的杂质，通常选择的氧化剂有过氧化氢和氧气。六、副产品及循环物质的确定1.副产品的确定2.循环物质的确定七、工艺流程题的主线分析方法1.主线分析方法2.实例分析【典例】磷酸铁锂(LiFePO4)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。某企业利用富铁浸出液生成磷酸铁锂,开辟了处理硫酸亚铁废液一条新途径。其主要流程如下:已知:H2TiO3是种难溶于水的物质。(1)钛铁矿用浓硫酸处理之前,需要粉碎,其目的是

。(2)TiO2+水解生成H2TiO3的离子方程式为

。(3)加入NaClO发生反应的离子方程式为

。(4)在实验中,从溶液中过滤出H2TiO3后,所得滤液浑浊,应如何操作。(5)为测定钛铁矿中铁的含量,某同学取经浓硫酸等处理的溶液(此时钛铁矿中的铁已全部转化为二价铁离子),采取KMnO4标准液滴定Fe2+的方法:(不考虑KMnO4与其他物质反应)在滴定过程中,若未用标准液润洗滴定管,则使测定结果(填“偏高”、“偏低”或“无影响”),滴定终点的现象是。滴定分析时,称取ag钛铁矿,处理后,用cmol/LKMnO4标准液滴定,消耗VmL,则铁元素的质量分数的表达式为。考向01反应条件控制1．（2023上·广东·高三校联考）可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以形式存在，还含有、、、等物质。以独居石为原料制备的工艺流程如图：已知：①常温下，的，，；②易被氧化为。回答下列问题：(1)为提高“焙烧”效率，可采取的措施有(写一条即可)；(2)滤渣Ⅲ的主要成分是(写化学式)；(3)“沉铈”过程中，恰好沉淀完全[为]时溶液的pH为5，则溶液中mol/L(保留两位有效数字)。(4)滤渣Ⅱ的主要成分为，在高温条件下，、草酸()和可制备电极材料，同时生成和，该反应的化学方程式为。(6)为测定产品中的含量，取2.00g产品加入氧化剂将完全氧化并除去多余氧化剂后，用稀硫酸酸化，配成100.00mL溶液，取25.00mL溶液用0.10mol/L的溶液滴定至终点(铈被还原成)，消耗溶液20.00mL，则产品中的质量分数为。2．（2023上·吉林白城·高三校考）钛是一种性能非常优越的金属，有着广泛的应用，有人说“21世纪将是钛的世纪”。以金红石矿(主要成分为TiO2，含有少量Al2O3、SiO2、FeO、Fe2O3等杂质)为主要原料，首先反应生成TiCl4，然后再用镁还原得到金属钛，其工艺流程如下：已知：常温下Fe(OH)3和Fe(OH)2溶度积(Ksp)分别为4.0×10-38和8.0×10-16请回答下列问题：(1)加入浓NaOH溶液的目的是。(2)镁和氯气主要来源于流程中的某种物质通过电解方法获得，该物质是。工业生产中需要适当补充该物质，该物质可来源于海水，制备过程如下：向海水中加入石灰乳后，向分离得到的固体中加入过量的盐酸，目的是，将得到的溶液通过、冷却结晶操作后得到晶体，在HCl气流中加热晶体即可得到该物质。(3)高温下，滤渣Y、焦炭和氯气发生反应生成可燃性气体的化学方程式为：。(4)工艺流程中稀有气体Ar的作用是。(5)为提高原料的利用率，常温下某研究小组向⑤过滤后的滤液中，先加适量的H2O2，再加适量的碱调节溶液的pH至4，过滤后将滤渣加热灼烧，得到了常用的涂料。调节溶液的pH至4时，溶液中金属离子的浓度为mol/L。(6)TiN具有重要的用途，可在高温下由TiO2与NH3反应制得，同时生成一种可用作保护气的单质气体和一种无色无味的液体。该反应的化学方程式为。3．（2023·全国·高三专题）某矿山开采的高岭土矿石中含有10%左右的黄铁矿，原矿化学多元素分析结果如表。成分S含量/%9.8210.7910.13.1727.9726.98(1)研磨矿石的目的是增大接触面积，加快反应速率，但并不是越细越好，细度是指物料中小于某个粒度的有粒子的百分含量。图甲是磨矿细度对铜粗选指标影响的试验结果，选取—磨矿细度为___________%最合理。A．60 B．65 C．80 D．85(2)经研究酸化水玻璃对高岭石的分散、抑制效果最好，固定酸化水玻璃中硫酸的用量为1000g/t，考查酸化水玻璃中水玻璃的用量对硫粗精矿指标的影响，试验结果见图乙。因此，选择酸化水玻璃中水玻璃的粗选用量为对硫粗精矿指标的影响最高。(3)浮选精矿中硫铁矿()中Fe的化合价为+2，请写出在焙烧过程中的化学方程式：。(4)由生成的操作为，请写出制备的化学方程式：。(5)已知，25℃时相关物质的如表所示：物质则加入试剂1调节pH的理论最小值为(当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)。(6)仿照上述流程示意图，设计从滤渣2中制备的流程。(7)在上述物质制备流程中可以循环使用的物质是。考向02化学基本原理1．（2023秋·广东韶关·高三联考）过氧化钙(CaO2)微溶于水，能与水缓慢反应，常用作医用消毒剂和供氧剂。以某地大理石(含Al2O3)为原料制备CaO2的一种方法以下：请回答下列问题：(1)可用NaOH溶液除去大理石中的Al2O3，对应离子方程式为_______；碱浸前需对大理石进行粉碎处理，目的是_______。(2)步骤Ⅱ中制备CaO2·8H2O反应的化学方程式为_______；反应在冰水浴中进行，目的有：防止NH3·H2O挥发、_______(任答一点)。(3)洗涤操作中，检验CaO2·8H2O是否洗净的操作是：取最后一次洗涤液，加入_______(填试剂名称)溶液，若观察到_______现象，则沉淀未洗净。(4)CaO2用作长途运输鱼苗的供氧剂，反应的化学方程式为_______；不使用Na2O2的原因是_______(任答一点)。2．（2023秋·黑龙江哈尔滨·高三联考）可用于电子工业生产软磁铁氧体，用作电子计算机中存储信息的磁芯，磁盘等。工业上以软锰矿(主要成分是，还含有少量的(、、)为原料生产的工艺流程如下：25℃时，相关金属离子[]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子开始沉淀的pH1.56.33.48.1沉淀完全的pH2.88.34.710.1回答下列问题：(1)“酸浸、还原”时，为了加快化学反应速率，可以采取的措施有_______(任写一种即可)。“酸浸、还原”后溶液中含有的金属阳离子主要有_______(填离子符号)，铁屑与发生反应的离子方程式为_______。(2)“调节pH”时，加入溶液的目的是_______，“调节pH”的范围为_______。(3)“沉锰”时，其他条件一定，沉锰过程中锰离子的沉淀率与溶液温度的关系如图所示。50℃后，溶液温度越高，锰离子的沉淀率越低，原因是_______。(4)25℃时，pH=2.8沉淀完全，则_______。(5)滤渣1中的可制备还原铁粉，还原铁粉的纯度可通过下列方法测定：称取0.2800g样品，溶于过量稀硫酸，用标准溶液滴定所得溶液中的，测得三次消耗0.03000mol/L的溶液25.10mL、26.50mL、24.90mL(测定过程中杂质不参与反应)。①写出滴定反应的离子方程式_______。②计算还原铁粉的纯度_______。3.（2023春·湖北武汉·高三统考）废旧锌锰电池中的黑锰粉含有、、和少量、及炭黑等，为了保护环境、充分利用锰资源，通过下图流程制备。回答下列问题：(1)基态原子的简化电子排布式为_______。(2)“滤液a”的主要成分为，另外还含有少量等。①用离子方程式表示“滤液a”呈酸性的原因：_______。②根据下图所示的溶解度曲线，将“滤液a”蒸发结晶、_______、洗涤、干燥，得固体。(3)“焙炒”的目的是除炭、氧化等。空气中氧化的化学方程式为____。(4)探究“酸浸”中溶解的适宜操作。实验I.向中加入溶液，产生大量气泡；再加入稀，固体未明显溶解。实验II.向中加入稀，固体未溶解；再加入溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。①实验I中的作用是_______，实验II中的作用是_______。②由实验可知，“酸浸”溶解时加入试剂的顺序是_______。(5)证明溶液中沉淀完全：取少量溶液，滴加_______(填试剂)，观察到_______(填现象)。考向03化学图表图象信息加工1.（2023春·广东清远高三校联考）工业上利用某地碳酸锰矿(成分及含量如表)制备硫酸锰，其工艺流程如图：已知：该碳酸锰矿的成分及含量如表。成分元素化合物及其他杂质含量/%18.0610.3212.542.6011.4812.4210.2422.34请回答下列问题：(1)“酸浸”前适当粉碎碳酸锰矿的目的是_______；若颗粒太细，则硫酸容易浸透，随后剧烈反应产生、水汽等悬浮在表层，导致冒槽，除影响操作外还会_______；的第三电离能大于的第三电离能，分析其原因：_______。(2)“溶渣”的主要成分为_______(填化学式)。(3)“酸浸”中被溶解的离子方程式为_______。(4)“酸浸”过程中的浸出率与矿酸比、浸出温度的关系如图所示：最适宜的矿酸比、浸出温度分别为_______、_______。(5)“除铝铁”中加入的目的是_______。加入氨水调节时，与铝铁去除率、锰损失率的关系如图所示，则应调节的范围为_______(填标号)。A．1.5～2

B．2.5～3

C．3～4

D．4.5～52．（2023秋·贵州贵阳高三统考期末）以黄铁矿(主要成分是，含少量)和软锰矿(主要成分是，含少量、)为原料制备的工艺流程如下。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：金属离子开始沉淀时()的pH8.17.52.23.7沉淀完全时()的pH9.69.03.24.7回答下列问题：(1)提高“酸浸”率的方法有_______、_______(任答两条)。滤渣中有S和_______；“酸浸”得到的滤液中含有、，则该过程中主要反应的离子方程式是_______。(2)若“调pH”后的溶液中浓度为，则“调pH”应控制的pH范围是_______。(3)“沉锰”时的离子反应方程式是_______。(4)结合图象分析，得到晶体所需的“操作A”是指_______、_______、洗涤、干燥。(5)若称取一定质量的用标准溶液滴定(滴定过程产生的误差可忽略)，计算所得样品质量分数大于100%，分析可能的原因是_______。3.（2023·高三醴陵市第一中学校考）镍目前有广泛的用途，不仅可以用于不锈钢的制取中，目前也是三元锂电池中的重要元素。由红土镍矿(主要成分为NiO，还含有少量MgO2SiO2以及铁的氧化物等)可以制取黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]和NiSO4·6H2O。(1)Ni的价电子排布式为______。Ni(CO)4是用于烯烃、H2、CO制备高一级醛的重要催化剂，Ni(CO)4的空间结构类似于CH4分子，其空间结构为______。(2)为加快红土镍矿的溶解，在酸浸步骤中可以采取的措施是______(任写一条即可)；“预处理”中，发生的离子方程式可能为______。(3)“沉铁”中若采用Na2CO3作为除铁所需钠源，Na2CO3溶液的用量对体系pH和镍的损失影响如图1所示。当Na2CO3溶液的用量超过6g/L时，镍的损失率会增大，其可能的原因是______。(Fe3+、Ni2+开始沉淀的pH分别为2.2、7.5)(4)若溶液中c(Mg2+)为0.1mol/L，溶液的体积为1L，则要使溶液中c(Mg2+)=7.4×10-7mol/L，则应加入固体NaF为______mol［忽略体积的变化，已知Ksp(MgF2)=7.4×10-11］。“沉镁”时应保证MgO已将溶液的pH调节至5.5~6.0的原因是______。(5)硫酸钠与硫酸镍晶体溶解度曲线图如图2所示，请设计由滤液Y制备NiSO4·6H2O的实验方案：______。[可选用的试剂：稀硫酸，NaOH溶液、BaCl2溶液、Ca(OH)2、蒸馏水]考点二提纯类化工流程题命题点01反应条件控制典例01（2023·湖南卷）超纯是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯的工艺流程如下：已知：①金属的化学性质和相似，的熔点为；②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；③相关物质的沸点：物质沸点/55.734.642.4365.8回答下列问题：(1)晶体的晶体类型是_______；(2)“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在的原因是_______，阴极的电极反应式为_______；(3)“合成”工序中的产物还包括和，写出该反应的化学方程式：_______；(4)“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是_______；(5)下列说法错误的是_______；A．流程中得到了循环利用B．流程中，“合成”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行C．“工序X”的作用是解配，并蒸出D．用核磁共振氢谱不能区分和(6)直接分解不能制备超纯，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯的理由是_______；(7)比较分子中的键角大小：_______(填“>”“<”或“=”)，其原因是_______。典例02（2022·重庆卷）电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理的流程如图。Sn与Si同族，25℃时相关的溶度积见表。化学式Sn(OH)4(或SnO2·2H2O)Fe(OH)3Cu(OH)2溶度积1.0×10-564×10-382.5×10-20(1)Na2SnO3的回收①产品Na2SnO3中Sn的化合价是______。②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是_____，废液中的Sn2+易转化成SnO2·xH2O。③沉淀1的主要成分是SnO2，焙烧时，与NaOH反应的化学方程式为______。(2)滤液1的处理①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是______。②25℃时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于______mol•L-1。(3)产品中锡含量的测定称取产品1.500g，用大量盐酸溶解，在CO2保护下，先用Al片将Sn4+还原为Sn2+，再用0.1000mol•L-1KIO3标准溶液滴定，以淀粉作指示剂滴定过程中IO被还原为I—，终点时消耗KIO3溶液20.00mL。①终点时的现象为______，产生I2的离子反应方程式为_____。②产品中Sn的质量分数为_____%。典例03（2021·全国卷）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)的一种制备方法如下图所示：①加入粉进行转化反应的离子方程式为_______，生成的沉淀与硝酸反应，生成_______后可循环使用。②通入的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_______；若反应物用量比时，氧化产物为_______；当，单质碘的收率会降低，原因是_______。(2)以为原料制备的方法是：先向溶液中加入过量的，生成碘化物；再向混合溶液中加入溶液，反应得到，上述制备的总反应的离子方程式为_______。(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和，若生成，消耗的至少为_______。在溶液中可发生反应。实验室中使用过量的与溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量的原因是_______。命题点02化学基本原理典例01（2023·山东卷）盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下：已知：常温下，。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。回答下列问题：(1)含硼固体中的在水中存在平衡：(常温下，)；与溶液反应可制备硼砂。常温下，在硼砂溶液中，水解生成等物质的量浓度的和，该水解反应的离子方程式为_____，该溶液_____。(2)滤渣Ⅰ的主要成分是_____(填化学式)；精制Ⅰ后溶液中的浓度为，则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在_____以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收外，还将增加_____的用量(填化学式)。(3)精制Ⅱ的目的是_____；进行操作时应选择的试剂是_____，若不进行该操作而直接浓缩，将导致_____。典例02（2022·全国卷）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有、、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pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1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________。(2)在“脱硫”中，加入不能使铅膏中完全转化，原因是________。(3)在“酸浸”中，除加入醋酸()，还要加入。(ⅰ)能被氧化的离子是________；(ⅱ)促进了金属Pb在醋酸中转化为，其化学方程式为________；(ⅲ)也能使转化为，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________。典例03（2021·重庆卷）电镀在工业生产中具有重要作用，某电镀厂生产的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+，能够采用如图流程进行逐一分离，实现资源再利用。已知：Ksp(CuS)=6.3×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19回答下列问题：(1)中Cr元素的化合价为_______。(2)还原池中有Cr3+生成，反应的离子方程式为_______。(3)沉淀1为Cr(OH)3，其性质与Al(OH)3相似，则Cr(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式_______。(4)Na2S溶液呈碱性的原因是_______(用离子方程式表示)，沉淀2为_______。(5)若废水中还含有Cd2+，pH=4时Cd2+的浓度为_______mol·L-1，用该结果说明Cd2+影响上述流程进行分离的原因是_______(设H2S平衡浓度为1.0×10-6mol·L-1。已知：H2S的K1=1.0×10-7，K2=7.0×10-15，Ksp(CdS)=7.0×10-27)命题点03化学图表图象信息加工典例01（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（和)。实现镍、钴、镁元素的回收。

已知：物质回答下列问题：(1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可)。(2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，中过氧键的数目为_______。(3)“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为_______(的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为、_______(填化学式)。(4)“氧化”中保持空气通入速率不变，(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为_______时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______。

(5)“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为_______。(6)“沉镁”中为使沉淀完全，需控制不低于_______(精确至0.1)。典例02（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，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，粗中含有的几种物质的沸点：物质沸点答下列问题：(1)已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_______。A． B．C． D．(2)与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：物质分压①该温度下，与C、反应的总化学方程式为_______；②随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是_______。(3)“除钒”过程中的化学方程式为_______；“除硅、铝”过程中，分离中含、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冶炼的方法相似的是_______。A．高炉炼铁 B．电解熔融氯化钠制钠 C．铝热反应制锰 D．氧化汞分解制汞典例03（2021·江苏卷）以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂，可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为(1)“除杂”包括加足量锌粉、过滤加H2O2氧化等步骤。除Pb2+和Cu2+外，与锌粉反应的离子还有(填化学式)。(2)“调配比”前，需测定ZnSO4溶液的浓度。准确量取2.50mL除去Fe3+的ZnSO4溶液于100mL容量瓶中，加水稀释至刻度；准确量取20.00mL稀释后的溶液于锥形瓶中，滴加氨水调节溶液pH=10，用0.0150mol·L-1EDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点(滴定反应为Zn2++Y4-=ZnY2-)，平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液25.00mL。计算ZnSO4溶液的物质的量浓度(写出计算过程)。(3)400℃时，将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS，其化学方程式为。②硫化一段时间后，出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应，反应前后ZnS的质量不变，该反应过程可描述为。(4)将硫化后的固体在N2：O2=95：5(体积比)的混合气体中加热再生，固体质量随温度变化的曲线如图所示。在280~400℃范围内，固体质量增加的主要原因是。物质分离提纯型工艺流程题主要是针对混合物的除杂、分离和提纯。解题时找出要得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些,分析加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么物质,要用什么样的方法才能将杂质除去,将工艺流程转化为物质的转化流程,明确各步所加试剂或相关操作的目的。一、物质转化过程中分离提纯阶段的主要操作除杂加入沉淀剂或控制溶液的酸碱性使形成氢氧化物沉淀。如：除去含Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等来调节溶液的pH加热加快反应速率或使平衡向某个方向移动。如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯氏制碱中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质降温防止某物质在高温时会分解或使平衡向着题目要求的方向移动分离固液分离——过滤液液分离：a.有溶解度差异——结晶或重结晶(蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干；蒸发结晶、趁热过滤)b.有溶解性差异——(萃取)分液c.有沸点差异——蒸馏二、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K2Cr2O7和少量NaCl；同样原理可除去NaCl中的少量KNO3三、明确常用的提纯方法(1)水溶法：除去可溶性杂质。(2)酸溶法：除去碱性杂质。(3)碱溶法：除去酸性杂质或铝及其氧化物。(4)氧化还原法：除去还原性或氧化性杂质。(5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。(6)调节溶液pH法：如除去Cu2＋中混有的Fe3＋等。四、明确常用的分离方法(1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或抽滤等方法。(2)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CCl4或苯萃取溴水中的溴。(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。(4)冷却结晶：提取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、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。(5)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。(6)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平衡混合气体中的氨气。五、掌握实验操作目的或原因的答题规范(1)除杂：除去……中的……(2)干燥：除去……气体中的水蒸气，防止……(3)增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强)，增大气液或固液接触面积。(4)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。(5)温度不高于××℃的原因，适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。(6)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大)的方法：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。(7)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法：蒸发浓缩、趁热过滤，如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来、洗涤、干燥。(8)控制某反应的pH使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀，调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质；pH分离时的范围确定：范围过小导致某离子沉淀不完全，范围过大导致主要离子开始沉淀。(9)减压蒸馏(减压蒸发)的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)受热分解、挥发。(10)检验溶液中离子中是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，向上层清液中滴入沉淀剂，若无沉淀生成，则离子沉淀完全。(11)洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次。(12)检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净。(13)洗涤沉淀的目的：除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。(14)冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗。(15)乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。(16)蒸发、反应时的气体氛围：抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCl3溶液时为获得AlCl3需在HCl气流中进行。(17)事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的(如氧气)防止某物质被氧化。六、图表图象信息加工1、图象题1）类型（1）单一曲线型（2）多重曲线型

2）解决图象题的基本思路：

（1）会识图：一看面、二看线、三看点（弄清纵、横坐标的含义；弄清起点、拐点、终点的含义；看清曲线的变化趋势）。（2）会析数：分析数据、图象中隐含的信息，弄清各数据的含义及变化规律，将数据和图像信息加工成化学语言，同时联系化学概念、化学原理等理论知识进行分析解答。

2、解决表格题的关键（1）理解表格中各个列项中文字、数字信息点的意义，巧妙地将表格语言转换成化学语言。

（2）理顺表格中数据间的变化趋势，联系相关的化学知识，寻找其中的变化规律，快速准确地解决问题。

3、图表信息试题的问题解决的方法归纳：

1）应用分析归纳的方法，得出表格数据中蕴涵的具有本质性的规律；

2）应用观察方法，准确理解图示中纵横轴代表的含义，并能结合化学知识分析判断曲线的走向趋势及起点、拐点、水平线含义；

3）注意（1）信息的情景化：理解所给信息作什么用？

（2）信息与基础知识间的有机联系。4、实例分析（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1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℃、2.8h左右（3）酸浸时，若使钛的浸出率(η)达到90%，则根据图2工业上应采取的适宜条件是硫酸浓度和液固比的取值分别约为40%、6：1。（4）图3为黄铁矿的质量分数对锰浸出率的影响，仅据图中信息，黄铁矿的质量分数应保持在40%左右。（5）溶液温度和浸出时间对钴的浸出率影响如图4所示，则浸出过程的最佳条件是75℃，30min。七、工艺流程题的四线分析法1、四线法（1）试剂线需要掌握常见试剂的类型及作用和相关反应，也可称为反应线。常见试剂及其作用，见下表。（2）杂质线于矿物质而言，测定元素组成后，即可确定杂质，需要积累常见试剂的处理方法，常见杂质及其除杂方式，见下表。流程分析过程中，需要抓住杂质的去向分析，切勿因为思维的不严谨，某杂质还未除去还茫然不知。违背了化工生产的目的。同时杂质的除去离不开试剂线的分析。（3）操作线主要指的是分离提纯操作，每加一次试剂，便需要思考是否需要过滤、蒸发、冷却结晶、蒸馏、萃取等分离提纯操作，见下表。（4）产品线试剂线、杂质线、操作线展开是为了获取产品，产品的获取主要通过除去杂质，发生核心反应而获取产品。通过总结近几年全国I卷高考化学工艺题产品的获取方式，见下表，从表中，可以发现产品的获取具有以下特点：①主要围绕金属元素的相关工艺品产开考查②工艺可能产品具有多样性，体现了经济需要实效性③产品的获取可能在流程的前半部分，更多是后期才得到产品④产品的获取，需要试剂参与反应转化，可能发生的是氧化还原反应⑤产品的获取，所涉及的分离提纯操作及方法，离不开产品自身的性质⑥由于大部分产品是固体，故基本上离不开结晶的相关操作2、实例分析【典例】锶(Sr)为第5周期ⅡA族元素。高纯六水氯化锶晶体(SrCl2．6H2O)具有很高的经济价值，61℃时晶体开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。用工业碳酸锶粉末（含少量Ba、Fe的化合物等杂质）制备高纯六水氯化锶晶体的过程如下图所示。请回答：（1）常温下，氯化锶溶液pH7（填“大于”、“等于”或“小于”）；（2）步骤③所得滤渣的主要成分是（填化学式），调节溶液pH至8～10，宜选用的试剂为。A．稀硫酸

B．氢氧化锶粉末

C．氢氧化钠

D．氧化锶粉末（3）步骤⑤中，洗涤氯化锶晶体最好选用。A．水

B．稀硫酸

C．氢氧化钠溶液

D．氯化锶饱和溶液（4）工业上用热风吹干六水氯化锶，选择的适宜温度范围是（填字母）。A．50～60℃

B．70～80℃

C．80～100℃

D．100℃以上（5）若滤液中Ba2+浓度为1×10-6mol／L，依据下表数据可以推算滤液中Sr2+物质的量浓度为。考向01反应条件控制1．（2023上·河北唐山·高三开滦第一中学校考期中）镍催化剂的主要成分为Ni，还含有一定量Al、Fe及氧化铁、少量其他不溶性物质，回收废镍催化剂制备硫酸镍晶体的工艺流程如下：常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：金属离子开始沉淀时的pH7.23.72.27.5沉淀完全时的pH8.74.73.29.0(1)提高“碱浸”速率的措施是(任写两点即可)。(2)为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。该反应的化学反应方程式是。(3)“氧化”步骤中加入的目的是(用离子方程式表示)。(4)“调pH”时，最适宜的pH范围是。(5)若工艺流程改为先“调pH”后“氧化”，“滤液③”中可能含有的杂质离子为。(6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系：温度低于30.8℃30.8℃～53.8℃53.8℃～280℃高于280℃晶体形态多种结晶水合物从溶液获得稳定的晶体的操作依次。(7)硫酸镍在强碱溶液中用氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的。该反应的离子方程式是。2．（2023下·安徽·高三安徽省宿松中学校联考开学考试）印刷铜电路板废液主要含、以及少量的等物质，以废液为原料制备，实现资源回收再利用，流程如下图所示。回答下列问题：(1)粗溶液的制备

上述流程中粉碎的目的。(2)溶液的精制i．经检验，粗溶液含有。ii．向粗溶液滴加的溶液，当溶液中完全氧化后，加粉末调节溶液的。iii．将溶液加热至沸腾，趁热减压过滤，得到精制溶液。①用离子方程式说明加入溶液的作用：。②已知：25℃时，，饱和溶液中的物质的量浓度为。ii中调节溶液，请结合计算说明此时是否开始沉淀。(3)工业生产中也可采用电解的方法由制得，装置如图所示。

①与直流电源a端相连的电极材料是(填“铜片”或“石墨”)②电解池的总反应的化学方程式。3．（2023·山东菏泽·山东省鄄城县第一中学校考三模）硫酸镍主要用于电镀、镍电池、催化剂以及制取其他镍盐等，并用于印染媒染剂、金属着色剂等。易溶于水，难溶于乙醇，其水溶液显酸性。从电镀污泥［含有、、、和等物质］中回收制备和其他金属的工艺流程如下。(1)滤渣Ⅰ的主要成分是(填化学式，下同)；滤渣Ⅱ的主要成分是。(2)写出电解过程中阳极的电极反应式：。(3)的作用是。(4)“反萃取”得到的溶液，为获得稳定的晶体，其实验操作是蒸发浓缩、、、洗涤、干燥等。(5)硫酸镍可用于制备碱性镍氢电池电极材料，该电池工作原理为(M为储氢合金)，写出电池充电时阳极的电极反应：。(6)采用热重分析法测定样品中所含结晶水数。将该样品在900℃下进行煅烧，失重率随时间变化如图所示，A点时失掉3个结晶水，则n值为。

考向02化学基本原理1．（2023春·江苏·高三校联考阶段练习）从铜烟灰酸浸渣(主要含PbO、、、中提取铟的工艺如图所示：已知：①焙烧后金属元素均以硫酸盐的形式存在；②25℃时，，。(1)“水浸”工艺中的滤渣除外，还含有_______。(2)“还原铁”中发生反应的离子方程式为_______。(3)通过萃取除铁、反萃取、置换等过程，可制备金属铟。已知能被有机萃取剂P204(简称)萃取，其萃取原理可表示为(水层)(有机层)(有机层)(水层)①研究表明，在此系列操作之前增加“还原铁”工艺，可延长有机相的使用寿命、提高铟产品的纯度，其原因可能是_______。②实验证明，在有机相P204体积分数为55％，温度为25℃时，水相的pH对铟萃取率的影响如题图所示。结果表明，时，铟萃取率开始下降，其原因是_______。(4)滤渣中铅含量测定。准确称取滤渣样品4.460g，投入的溶液浸泡，充分反应后抽滤。将所得滤饼投入充分溶解，过滤，蒸馏水洗涤沉淀，并将洗涤液和滤液都转移至100.00mL容量瓶中定容。取25.00mL溶液，加入指示剂后用的EDTA标准溶液滴定至终点(离子方程式为)，消耗EDTA标准液16.00mL，则滤渣中铅的质量分数(以PbO计)为_______(写出计算过程)。2．（2023秋·甘肃金昌高三联考）利用低品位软锰矿浆(主要成分是，还有少量的、等)吸收含的废气制备硫酸锰晶体，可实现资源的综合利用和环境治理。已知浸出液的pH<2，有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表：离子开始沉淀时的pH7.62.73.88.3完全沉淀时的pH9.73.74.7(≥8.5溶解)9.8(1)用石灰浆调节pH的范围是_______；若溶液中的离子浓度为时可认为该离子已被除去，则的_______。(2)氧化的主要目的是_______，反应的离子方程式为_______。(3)用化学平衡原理解释pH≥8.5时溶解的原因：_______。(4)在隔绝空气脱水时，是否需要加入适量的硫酸？_______(填“是”或“否”)，其原因是_______。3．（2023春·江苏常州高三联考）某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量Cu2O和SiO2。利用该固体废渣制取Cu(NO3)2·3H2O的部分工艺流程如图所示：已知：①Cu2O属于碱性氧化物；②Cu+在酸性溶液中不稳定，会转变成Cu和Cu2+。③SiO2是酸性氧化物，难于水和酸。(1)写出Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式为______。(2)酸溶时，反应温度不宜超过70℃，其主要原因是______。(3)过滤后所得废渣的主要成分的化学式为______。(4)Cu(NO3)2晶体受热易分解成CuO，同时产生NO2和O2，该反应的化学方程式为：______。(5)以某工业废水(含Cu2+、Na+、SO)为原料，制取Cu(NO3)2·3H2O晶体的实验方案：向工业废水中加入NaOH溶液充分反应，______，______，向滤渣中加入稀硝酸至固体完全溶解，______，______，过滤，洗涤，干燥。[已知：Cu(NO3)2的溶解度曲线如图所示]。考向03化学图表图象信息加工1.（2023秋·北京海淀高三统考）三氧化二镍(Ni2O3)是一种灰黑色无气味有光泽的块状物。易碎成细粉末，常用于制造高能电池。工业上以金属镍废料(含有少量铁、铝等杂质)生产NiCl2。继而生产Ni2O3的工艺流程如下：下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算)。氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Ni(OH)2开始沉淀的pH1.16.53.57.1沉淀完全的pH3.29.74.79.2回答下列问题(1)为了提高金属镍废料浸出的速率，在“酸浸“时可采取的措施有_______(任写一种)。(2)“沉镍”前需加Na2CO3控制溶液pH范围为_______，滤渣A为_______。(3)“氧化”时生成Ni2O3的离于方程式为_______。(4)工业上用镍为阳极，电解0.05L0.1mol·L-1NiCl2溶液与一定量NH4Cl组成的混合溶液，可得到高纯度球形的超细镍粉，当其他条件定时，NH4Cl的浓度对阴极电流效率及镍的成粉率的影响如图所示，则NH4Cl的浓度最好控制为_______。2．（2023·广东广州高三统考）碲被誉为现代工业、国防与尖端技术的维生素，创造人间奇迹的桥梁。工业上从某电镀污泥(含有Cu2Te、Cr2O3以及少量的Au)中提取粗碲，同时获得副产品重铬酸钾、金属铜和金的工艺流程如图所示。已知：①沉淀时c(Cr3+)与pH的关系，c(Cr3+)pH开始沉淀0.1mol•L-13.68沉淀完全1×10-5mol•L-15②溶解度。溶解度K2Cr2O7NaCl100℃95.1g39.8g25℃4.6g36g回答下列问题：(1)“煅烧”时气体与固体原料逆流而行，目的为_____；此时Cr2O3发生反应的化学方程式为_____。(2)已知浸出液中含有TeOSO4，每得到25.6g碲，理论上消耗0.8mol•L-1Na2SO3溶液的体积为_____mL。产品b的基态原子核外电子排布式为_____。(3)请补充“操作a”的实验方案：向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，_____，得到K2Cr2O7晶体。(4)铬(VI)毒性很高，工业上常用铁和石墨作电极，处理含Cr2O的酸性废水。通电后Cr2O先转变为Cr3+，一段时间后变成Cr(OH)3沉淀而被除去。其中铁电极的作用是电子导体和_____。当电解后溶液中Cr3+浓度为0.01mol•L-1时，其开始沉降时废水的pH为_____。3.（2023·北京西城·高三北京师大附中校考）三氧化二镍()是重要的电子元件和蓄电池材料，工业上利用含镍废料(主要含、、的氧化物，，C等)制备的工艺流程如下所示：已知：①在该实验条件下、不能氧化。②常温下，溶液中金属离子形成氢氧化物沉淀的如下表所示：

离子开始沉淀7.23.72.27.5完全沉淀8.7—3.29.0③萃取的原理为。回答下列问题：(1)“预处理时，可以用_______(填化学式)溶液除去废料表面的油脂油污。(2)“浸出时，提高浸出效率可采取的措施有_____(任写一种)。滤渣1的主要成分是_____。(3)“氧化时，加入发生反应的离子方程式为_______，目的是_______。(4)若常温下，“调时，溶液中浓度为，为使等杂质离子沉淀完全()，经过计算，需控制溶液的范围是_______。(5)“萃取时，操作若在实验室进行，需要用到的主要玻璃仪器有_______、烧杯。请利用化学平衡原理解释该流程中用反萃取的原理_______。(6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下关系：温度低于高于晶体形态多种结晶水合物从溶液获得稳定的晶体的操作是：_______。微专题化工流程题中定量计算典例01（2023·山东卷）（Ksp及pH计算）盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下：已知：常温下，。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。回答下列问题：(1)含硼固体中的在水中存在平衡：(常温下，)；与溶液反应可制备硼砂。常温下，在硼砂溶液中，水解生成等物质的量浓度的和，该水解反应的离子方程式为_____，该溶液_____。(2)滤渣Ⅰ的主要成分是_____(填化学式)；精制Ⅰ后溶液中的浓度为，则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在_____以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收外，还将增加_____的用量(填化学式)。(3)精制Ⅱ的目的是_____；进行操作时应选择的试剂是_____，若不进行该操作而直接浓缩，将导致_____。典例02（2023·辽宁卷）（Ksp及pH计算）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（和)。实现镍、钴、镁元素的回收。

已知：物质回答下列问题：(6)“沉镁”中为使沉淀完全，需控制不低于_______(精确至0.1)。典例03（2023·全国乙卷）（Ksp及pH计算）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备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。回答下列问题：(3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是_______。典例04（2023·海南卷·节选）（滴定计算）以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。回答下列问题：(5)一般用K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。反应式：+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O某次实验称取0.2800g样品，滴定时消耗浓度为0.03000mol·L-1的K2Cr2O7溶液25.10mL，则样品中铁含量为%。典例05（2020·重庆卷·节选）（滴定计算）是一种用途广泛的磁性材料，以为原料制备并获得副产物水合物的工艺如下。

时各物质溶度积见下表：物质溶度积回答下列问题：(4)①反应釜3中，时，浓度为，理论上不超过。②称取水合物，加水溶解，加入过量，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用标准溶液滴定，消耗。滴定达到终点的现象为，该副产物中的质量分数为。典例06（2010·江苏卷·节选）（热重曲线计算）正极材料为LiCoO2的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。但钴的