冲刺985之专题微突破金属及其化合物专题14金属工艺流程(1)(基础版)(原卷版+解析)

专题14金属工艺流程（1）【解题必备】1．对原料进行预处理的常用方法及其作用（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，使可溶性金属离子进入溶液，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．常用的控制反应条件的方法（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增大；②不引入新杂质。例如：若要除去Cu2＋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，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）使用正催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡需要的时间。（5）趁热过滤。防止某些物质降温时析出。（6）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。3．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。（4）氧化剂或还原剂法：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）调节溶液的pH法：如除去酸性含铜溶液中的Fe3＋等。4．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者抽滤等方法。（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氨气与氮气、氢气。5．物质分离、提纯的原则（1）不增：不引入新的杂质。（2）不减：不减少被提纯物。（3）易分离：被提纯物与杂质容易分离。（4）易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成状态。6．物质分离、提纯注意事项（1）除杂试剂需过量。（2）过量试剂需除去。（3）除去多种杂质时要考虑加入试剂的顺序。（4）选择最佳除杂途径。【专题必练】1．利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下：

（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90℃水解生成A的化学方程式为_______________。“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是_______________________________。（2）“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为_____________________。（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为________________________________。（4）“废渣”成分为________(填化学式)。（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是______________________________。2．某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程：（1）固体1中一定含有的物质是__________(填化学式)。（2）试剂X选用______________________，写出试剂X与溶液1反应的离子方程式：_______________。（3）从溶液2中获得FeSO4·7H2O晶体的实验操作是蒸发浓缩、_____________、洗涤、干燥。【解题必备】1．对原料进行预处理的常用方法及其作用（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，使可溶性金属离子进入溶液，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．常用的控制反应条件的方法（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增大；②不引入新杂质。例如：若要除去Cu2＋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，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）使用正催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡需要的时间。（5）趁热过滤。防止某些物质降温时析出。（6）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。3．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。（4）氧化剂或还原剂法：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）调节溶液的pH法：如除去酸性含铜溶液中的Fe3＋等。4．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者抽滤等方法。（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氨气与氮气、氢气。5．物质分离、提纯的原则（1）不增：不引入新的杂质。（2）不减：不减少被提纯物。（3）易分离：被提纯物与杂质容易分离。（4）易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成状态。6．物质分离、提纯注意事项（1）除杂试剂需过量。（2）过量试剂需除去。（3）除去多种杂质时要考虑加入试剂的顺序。（4）选择最佳除杂途径。【专题必练】1．利用铝灰(主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)2Cl]的一种工艺如下：

（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90℃水解生成A的化学方程式为_______________。“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是_______________________________。（2）“酸溶”时，Al2O3发生反应的离子方程式为_____________________。（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为________________________________。（4）“废渣”成分为________(填化学式)。（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是______________________________。【答案】AlN＋3H2OAl(OH)3＋NH3↑加快AlN水解反应速率；降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2OFe(OH)3防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3【解析】铝灰主要成分为Al、Al2O3、AlN、FeO等加入水发生反应，AlN和水反应生成氢氧化铝和氨气，点睛：本题考查了物质制备的实验流程分析判断，物质性质的理解应用，主要是工艺流程和反应产物的分析，掌握基础是解题关键。注意制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上，分析时要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、现实角度等方面考虑；解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→所以有什么变化→结论。学科#网2．某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程：（1）固体1中一定含有的物质是