化学工艺流程总结（解析版）-2024年高考化学一轮复习

备战2024年高考化学【一轮•夯基提能】复习精讲精练

第20讲化学工艺流程总结

本讲复习目标

1、掌握化学工艺流程原料预处理、分离与提纯方法；

2、掌握化学工艺流程涉及到的常见计算。

眼夯基•知识精讲

一、化学工艺流程图概览

增大接触面积，加快反应分离提纯的基本方法：

速率,提高浸出率。结晶，过滤，萃取，蒸储……

常用的除杂净化方法：产品纯度测定，计算产率

①加化学试剂法；②调

①从原料与产品对比分析保留

pH法；③加热法等

什么元素，除去什么杂质，引入

什么成分；

图数信息，条件选择，结合②从原料中元素价态与产品保

氧化还原理论，四大平衡*

留元素价态分析，前后价态是

理论，电化学理论等考查否一致，是升高还是降低

(1)原料的预处理。

(2)转化过程中反应条件的控制方法

(3)分离、提纯等基本操作。

“无机化工流程”大题(4)物质的转化原理。

的常考点：(5)陌生化学方程式的书写。

(6)加入试剂的作用和循环物质的确定

(7)物质成分的判断(滤渣、循环物质等)。

(8)有关Ksp及含量测定等计算。

无机化工流程中常用研磨、雾化：将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积,

术语以加快反应速率或使反应更充分

灼饶（煨烧）：使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煨烧石

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

碱浸：除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物

水浸：与水接触反应或溶解

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

蒸发浓缩：蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度

水洗：用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等

二、化工流程中条件的控制

条件控制思考角度

将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或

固体原料粉使反应更充分。

碎或研磨、液

目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等

体原料雾化

增大接触面积的方法：固体——粉碎、研磨；液体——喷洒；气体——用多孔分散器等

①除去硫、碳单质；

②有机物转化、除去有机物；

焙烧或灼烧

③高温下原料与空气中氧气反应；

④除去热不稳定的杂质（如碳酸盐沉淀）等。

燃烧改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如燃烧高岭土。

①溶解转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的；

酸浸

②去氧化物（膜）

①除去金属表面的油污；

碱溶

②溶解两性化合物（AbCh、ZnO等），溶解铝、二氧化硅等

水浸与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中

醇浸提取有机物，常采用有机溶剂（乙醴，二氯甲烷等）浸取的方法提取有机物

①加快反应速率或溶解速率；

②促进平衡向吸热反应方向移动（一般是有利于生成物生成的方向）；如：促进水解生成沉

淀。

加热③除杂，除去热不稳定的杂质，如:H2O2、氨水、镂盐（NH4CI）、硝酸盐、NaHCO3、Ca（HCO3）2、

KM11O4等物质；

④使沸点相对较低或易升华的原料气化；

⑤煮沸时促进溶液中的气体（如氧气）挥发逸出等

①防止某物质在高温时溶解（或分解）；

②使化学平衡向着题目要求的方向（放热反应方向）移动；

降温

③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等；

④降低某些晶体的溶解度，使其结晶析出，减少损失等

温度过低：反应速率过慢或溶解速率小

温度过高：①催化剂逐渐失活，化学反应速率急剧下降

控制温度在

②物质分解，如：NaHCCh、NH4HCO3、H2O2、浓HNO3等

一定范围（综

③物质会挥发，如：浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液漠、乙醇等

合考虑）

④物质氧化，如：Na2s。3等

⑤物质升华，如：L升华

控制温度（常①防止副反应的发生

用水浴、冰浴②使化学平衡移动；控制化学反应的方向

或油浴)

③控制固体的溶解与结晶

④控制反应速率；使催化剂达到最大活性

⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发

⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离

⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量

⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求

①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率；

反应物用量

②增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提高其他物质的利用率，使反应充分进行；

或浓度

③增大物质浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动等

加入氧化剂①氧化(或还原)某物质，转化为目标产物的价态；

(或还原剂)②除去杂质离子［如把Fe2+氧化成Fe3+,而后调溶液的pH,使其转化为Fe(0H)3沉淀除去］

①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化镀、硫化亚铁等)；

加入沉淀剂②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀；

③加入氟化钠，除去Ca2+、Mg2+

(1)调节溶液的酸碱性，使金属离子形成氢氧化物沉淀析出，以达到除去金属离子的目的；

①原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了H+的浓度，使溶液pH值增大

②pH控制的范围：杂质离子完全沉淀时pH值~主要离子开始沉淀时pH(注意两端取值)

③需要的物质：含主要阳离子(不引入新杂质即可)的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，

pH控制

即能与H+反应，使pH增大的物质，如MgO、Mg(OH)2、MgCCh等类型的物质

④实例：除去CuSO4溶液中少量Fe3+,可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2,Cu2(OH)2CO3>

3

CuCO3,调节pH至3~4,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。Fe3+溶液中存在水解平衡：Fe

++

+3H2O^iFe(OH)3+3H,加入CuO后，溶液中H+浓度降低，平衡正向移动，Fe(OH)3

越聚越多，最终形成沉淀

a.加入CuO的作用：调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3

b.加热的目的：促进Fe3+水解

(2)抑制盐类水解；

像盐酸盐、硝酸盐溶液，通过结晶方法制备晶体或加热脱水结晶水合物制备相对应的

无水盐时，由于水解生成的盐酸或硝酸挥发，促使了金属离子水解(水解反应为吸热反应)

导致产品不纯

如：由MgCb6H2。制无水MgCL要在HC1气流中加热，否则：

△

MgCl2-6H2O=Mg(OH)2+2HC1T+4H2O

(3)促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离

(4)“酸作用”还可除去氧化物(膜)

(5)“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等

(6)特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)

【注意】调节pH的试剂选取：

①选取流程中出现的物质；

②未学习过的物质且题目又无信息提示的一般不做考虑；

③己学的常见酸碱(NaOH、Na2co3、HC1、H2so4、NH3H2O.HNO3)。

①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质

②冰水洗涤：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗

③用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减

洗涤晶体

少损耗等

④洗涤沉淀的方法：往漏斗中加入蒸储水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2〜

3次

在空气中或

要考虑。2、H20>CO2或其他气体是否参与反应；或能否达到隔绝空气、防氧化、防水解、

在其他气体

防潮解等目的

中进行的反

应或操作

判断能否加

要考虑是否引入杂质（或影响产物的纯度）等

其他物质

提高原子利

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）

用率

过滤、蒸发、萃取、分液、蒸储等常规操作

分离、提纯

从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩一＞冷却结晶一＞过滤一＞洗涤、干燥

【例题1】氯化磷酸三钠［（Na3Po4/2H2O）4・NaClO］的熔点为62℃,常温下较稳定，受热易分解，具有良好

的灭菌、消毒、漂白作用，可广泛地用于医院、餐馆、食品加工等行业。一种以磷矿石［主要成分为Ca5（PO4）3F］

为原料生产氯化磷酸三钠的工艺流程如图。回答下列问题：

一定浓度Na.COgNaOHNaClO

的硫酸溶液溶液溶液

一

一

一

~低

操

操

酸

干

磷~温

作

”

浸产

r“

矿紫

-12品

粉晶

一

一

一

、♦70—80℃pH=12~14

滤渣100'C母液

磷矿石制成磷矿粉的目的是。

【答案】增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应更加充分

【例题2】污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软铳矿（主

要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、银等金属化合物）作脱硫剂，通过如下简化流程既脱除燃煤尾气

中的SO2，又制得电池材料MnO2（反应条件已省略）。

3+

用MnCO3能除去溶液中的AF+和Fe,其原理是

【答案】MnCCh消耗溶液中的H+,促进AF+和Fe3+水解，生成氢氧化物沉淀

【解析】AF+和Fe3+都能水解，生成H+和对应的氢氧化物，『与MnCCh反应，才被消耗，促进AF+和Fe3

+进一步水解，最后AF+和Fe3+形成氢氧化物沉淀

［例题3］辉铜矿石主要含有硫化亚铜(CuzS)及少量脉石(SiCh)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺

流程如下所示：

“回收S”过程中温度控制在50~60℃之间，不宜过高或过低的原因是o

【答案】温度过高苯易挥发，温度过低硫的溶解速率(或溶解度)小

【解析】苯的沸点较低，温度过高，苯易挥发，温度过低，反应速率慢或溶解度小

［例题4］辉铜矿石主要含有硫化亚铜(CuzS)及少量脉石(SiCh)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺

流程如下所示：

“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是；“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，

要用HNO3溶液调节溶液的pH,其理由是。

【答案】提升溶液的pH,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀抑制C/+水解

3

【解析】置换过程过滤后，得到固体物质是Cu和Fe,Cu和Fe与硝酸反应生成Cu(NO3)2和Fe(NO3)3.Fe

3++

+水解：Fe+3H2O^iFe(OH)3+3H,加入CuO的目的是调节pH,促使Fe3+水解，生成氢氧化铁沉淀；

2++

Cu(NC)3)2溶液中Ci?+发生水解，Cu+2H2O=CU(OH)2+2H,加入硝酸，抑制C4水解

【例题5】铀元素在自然界中主要以氟碳铀矿的形式存在，其主要化学成分为CeFCCh。工业上利用氟碳铀

矿提取CeCl3的一种工艺流程如下：

加热CeCl3-6H2O和NH4C1的固体混合物可得固体无水CeCl3,其中NH4cl的作用是。

【答案】分解产生HCL抑制CeCl3的水解

【解析】加热CeCl3-6H2O和NH4C1的固体混合物可得固体无水CeCl3,其中NH4cl的作用是分解产生HCL

抑制CeCl3的水解。

三、工艺流程中的分离、提纯、除杂及答题要领

操作答题指导

固体与液体的分离；要分清楚需要的物质在滤液中还是在滤渣中。滤渣是难溶

于水的物质，如SiC)2、PbS04、难溶的金属氢氧化物和碳酸盐等。过滤主要有常压

过滤、减压过滤、热过滤。

(1)常压过滤：

通过预处理、调节pH等工序可实现对杂质的去除，但值得注意的是需要分析

对产品的需求及生产目的的综合考虑，准确判断经过过滤后产生的滤液、滤渣的主

要成分，准确判断是留下滤液还是滤渣。

(2)减压过滤(抽滤)：

过滤

减压过滤和抽滤是指一种操作，其原理与普通的常压过滤相同。相比普通过滤，

抽滤加快了过滤的速度。抽滤的优点是快速过滤，有时候还可以过滤掉气体，并能

达到快速干燥产品的作用。

(3)趁热过滤：

趁热过滤指将温度较高的固液混合物直接使用常规过滤操作进行过滤,但是由

于常规过滤操作往往耗时较长，这样会导致在过滤过程中因混合物温度降低而使溶

质析出，影响分离效果。因此可使用热过滤仪器、将固液混合物的温度保持在一定

范围内进行过滤，所以又称为热过滤。

(1)适用范围：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如：NaCl

蒸发结晶(2)蒸发结晶的标志：当有大量晶体出现时，停止加热，利用余热蒸干

(3)实例

①从NaCl溶液中获取NaCl固体

a.方法：蒸发结晶

b.具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干

②NaCl溶液中混有少量的KNCh溶液

a.方法：蒸发结晶、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

b.具体操作：若将混合溶液加热蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl,母

液中是KNCh和少量NaCl,这样就可以分离出大部分NaCl

c.趁热过滤的目的：防止KNCh溶液因降温析出，影响NaCl的纯度

(4)减压蒸发的原因：减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解(如H2O2、浓

硝酸、NH4HCO3)或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)。

(1)适用范围：提取溶解度随温度变化较大的物质(KNCh)、易水解的物质(FeCb)或

结晶水化合物(CuSOr5H2。)。

(2)蒸发结晶的标志：当有少量晶体(晶膜)出现时

(3)实例：KNCh溶液中混有少量的NaCl溶液

冷却结晶

a.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、

乙醇洗等)、干燥

b.具体操作：若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是KNCh,

母液中是NaCl和少量KNO3，这样就可以分离出大部分KNO3o

重结晶将结晶得到的晶体溶于溶剂制得饱和溶液，又重新从溶液结晶的过程。

选用合适的萃取剂(如四氯化碳、金属萃取剂)，萃取后，静置、分液——将分液

萃取与分液漏斗玻璃塞的凹槽与分液漏斗口的小孔对准。下层液体从下口放出，上层液体从上

口倒出

①萃取：利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂转移

萃取与反萃

到另一种溶剂的过程。如用CC14萃取澳水中的Br2。

取

②反萃取:用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。

洗涤试剂适用范围目的

除去固体表面吸附着的XX杂质；可适

冷水产物不溶于水

蒸当降低固体因为溶解而造成的损失

储除去固体表面吸附着的XX杂质；可适

有特殊性的物质，其溶解

水热水当降低固体因为温度变化溶解而造成

度随着温度升高而下降

的损失

有女L溶剂(酒固体易溶于水、难溶于有减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发

洗涤晶体精、丙酮等)机溶剂性除去固体表面的水分，产品易干燥

饱和溶液对纯度要求不高的产品减少固体溶解

除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱

酸、碱溶液产物不溶于酸、碱

的杂质；减少固体溶解

洗涤沉淀方法：向过滤器中加入蒸储水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操

作2〜3次

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

蒸储是利用液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组

蒸储或分储

分变成蒸气再冷凝成液体，跟其他组分分离的过程。

减压蒸储减小压强，使液体沸点降低，防止受热分解、氧化等。

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与氮气、氢气。

【例题1】精对苯二甲酸(PTA)是生产聚酯纤维的重要化工原料。生产过程产生的氧化残渣主要含有苯甲酸、

对苯二甲酸、钻镒催化剂等。采用以下工艺流程可实现PTA残渣中有效成分苯甲酸和C02+、M「+的回收与

纯化，达到废物再利用的目的。

乙酸异丁酯

油相操作III-------►苯甲酸

水相…钻镒回收

固相残渣

操作i的方法是；实验室进行操作n主要用的玻璃仪器有o

【答案】过滤分液漏斗、烧杯

【解析】经分析可知，操作I的方法是过滤；操作n是分液，分液主要用的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。

【例题2】三盐基硫酸铅（3PbO-PbSO4-H2。，其相对分子质量为990）简称“三盐”，不溶于水及有机溶剂。主

要适用于不透明的聚氯乙烯硬质管、注射成型制品，也可用于人造革等软质制品。以铅泥（主要成分为PbO、

Pb及PbSCU等）为原料制备三盐的工艺流程如下图所示，已知：Ksp（PbSO4）=1.82x10—8,^sp（PbCO3）=1.46x10

-13

根据下图溶解度曲线，由滤液1得到Na2s04固体的操作为：将“滤液1"、、用乙醇洗涤后干

燥

【答案】蒸发结晶趁热过滤

【解析】将“滤液1”升温结晶、趁热过滤、用乙醇洗涤后干燥得到Na2s04固体。

【例题3】氟碳电市矿（主要成分为CeFCCh）是提取稀土化合物、冶炼车市的重要矿物原料，以氟碳电市矿为原料

提取铀的工艺流程如图所示。回答下列问题：

稀硫酸、

CO2,HF双氧水

硫酸钝稀溶液

浓

加HT

氟碳铀矿氧化焙烧—>酸浸缩

操作I循

有机层CeTs环

利

稀

氧气，酸

加碱用

通入。2调节pH

Ce(OH)Ce(OH)3悬浊液含Ce3+溶液

4过滤、洗

涤、干燥

（1）HT是一种难溶于水的有机溶剂，则操作I的名称为o

（2）有机物HT能将Ce3+从水溶液中提取出来，该过程可表示：Ce3+（水层）+3HT（有机层）=^CeT3（有机层）

+3H+（水层）。向CeT3（有机层）中加入稀硫酸能获得较纯的含Ce3+水溶液，从平衡角度解释其原因：

【答案】

⑴分液

（2）向有机层中加入稀硫酸，c（H+）增大，平衡向形成Ce3+水溶液方向移动

【解析】

（1）加入萃取剂后经操作I可分离出有机层和硫酸锦稀溶液，则操作I为分液。

（2）由Ce3+（水层）+3HT（有机层）uiCeT3（有机层）+3H+（水层），可知向有机层中加入稀硫酸，，但十）增大,

平衡向形成Ce3+水溶液方向移动，从而获得较纯的含Ce3+水溶液。

【例题4】粘土帆矿（含V2O5、Fe2O3,AI2O3、SiC）2等不溶性成分）制备V2O5的工艺流程如下：

浸出渣加氨水调pH

粘土钢矿浓硫酸，水

℃焙烧浸出

250萃取剂

浸出液萃取

铁粉

有机相

KC1O3

红钮沉淀.T氧化I-20%硫酸含钢萃取硫酸铝

机富集液7反萃取*有机相余液氨结晶

(NH4VO3)

调节pH为2.5

氨水

已知：①硫酸氧钏J（VO）SO4］高温易分解生成VO2和SO3

②萃取剂对相关离子的萃取能力如下表:

微粒2++Fe3+Fe2+

vovo2

萃取能力强（随pH增大而增强）弱强弱

“反萃取”用20%硫酸目的为,“氧化”的离子方程式为=

2+

【答案】降低VO2+、VO2+在有机相中的萃取能力C1O3+6VO+6NH3H2O+3H2O=6NH4VO3i+

Cl+12H+

+

【解析】根据题意可知VC>2+在有机相中的萃取能力随pH增大而增强，所以加入20%硫酸降低VO2+、VO2

在有机相中的萃取能力；氧化过程中加入KC1O3和氨水将VO2+氧化的红钮沉淀，根据电子守恒和元素守恒

2++

可得离子方程式为C1O3—+6VO+6NH3H2O+3H2O=6NH4VO3i+C1+12H

【例题5】硼氢化钠（NaBH。广泛用于化工生产，常温下能与水反应，易溶于异丙胺（沸点为33°C）。工业上

可用硼镁矿（主要成分为Mg2B2O5-H2。，含少量杂质Fe3C>4）制取NaBtU，其工艺流程如下：

泳NaCH溶液

・候了世玮?蓝瞠窗卧也叫⑷”

逑渣I

异丙胺NaH2SKh

NaBH4-操作21H提,卜Na2B4Oj

NajSKh

操作2的名称为，流程中可循环利用的物质是

【答案】蒸储异丙胺

【解析】操作1得到的物质是硼氢化钠和异丙胺的混合物，异丙胺的沸点为33℃,较低，易挥发，可以通

过蒸储操作分离二者，因此操作2为蒸镭，分离得到的异丙胺可循环利用，故答案为：蒸镭；异丙胺。

四、工艺流程中的物质确定及方程式书写

1、工艺流程中的物质确定

首先分析题干信息，明确原料成分，看清流程图中的箭头指向，根据物质性质写出相关的化学反应（离

子方程式或化学方程式），最后根据题干信息确定滤液中物质的成分。滤液中物质的成分确定的思维模型如

图所示：

遏^性晦)

*

题干信息原科感(力»化字反W滤液成分

离子方程式或化学方程式

前面反应步骤的反应物＜-f在流程图上标注每一步物质

后面反应步骤的生成物＜-1循环物1在流程中加入的物质，在后

循环物质的确定-.--＞续步骤中会产生可以循环利

从流程图上看：箭头回头一质确定用的物质(滤渣、滤液)

容易分离一f可逆反应中有可以循环利用的物质

首先是生成物，不是反应物—|副产品■从流程图上看:是支线产品

副产品的确定一判断

根据制备的目的判断不是主产品一f常是对人类生产生活有用的、

无毒的、不污染环境的产品

①过量的反应物。

②原料中不参与反应的物质。

滤渣成分的确定

③由原料转化的生成物。

④由杂质转化的沉淀物。

2、工艺流程中的方程式书写

(1)陌生非氧化还原反应方程式的书写建模

首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化

判断反应类型：

(1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律；

(2)元素化合价有变化则为氧化还原反应，既遵循质量守恒定律，又遵循得失电子守恒规律。

(2)氧化还原反应方程式的书写

①常见氧化剂及其还原产物

氧化剂Fe3+

Cl2（x2）02酸性KMnO4MnCh

-2-2+2+2+

还原产物cr（x）H2O/O/OHFeMnMn

氧化剂浓HO(H+)

ciorH2so4HNO322PbO2

还原产物）（浓）、（稀）Pb2+

crso2NC2NOH2O

氧化剂酸性FeOF(H+)

K2Cr2O7HC1ONaBiO3——

还原产物Cr34crFe3+Bi3+——

②常见还原剂及其氧化产物

还原剂金属单质Fe2+2-

H2S/Sso2/sor

氧化产物金属离子Fe3+、

s、so2so?sor

还原剂Hi/r

NH3N2H4CO

氧化产物、

I2N2NON2co2

（3）把握陌生氧化还原反应方程式的书写步骤

①首先根据题给材料中的信息确定氧化剂（或还原剂）与还原产物（或氧化产物），结合已学知识根据加入

的还原剂（或氧化剂）判断氧化产物（或还原产物）。

②根据得失电子守恒配平氧化还原反应。

③根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充H+、OH-或H2O等。

④根据质量守恒配平反应方程式。

【例题1】钢具有广泛用途。黏土机矿中，帆以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐,

以及SiCh、Fe304o采用以下工艺流程可由黏土机矿制备NH4VO3。

30%H2SO4NaOHNaOHHC1NH4cl

1PH=3.0〜3.1IpH>13Ii>H=8.5

钗---------滤液或底----1—---疵*滤液)——

矿f酸浸氧化1禁--X---滤饼滤液XI

中和沉淀沉淀转溶调pH沉钢，ANH4VO3

粉厂，①②③④

MnO2滤渣①滤液②滤渣③滤渣④滤液⑤

的离子方程式O

+

2+++2+

【答案】FeVO+MnO2+2H=VOo+Mn+H2O

【例题2】ZrO2常用作陶瓷材料，可由错英砂(主要成分为ZrSiCU,也可表示为ZrChSiCh,还含少量FeCCh、

Fe2O3>AI2O3、SiCh等杂质)通过如下方法制取：

NaOH过量盐酸H2O2氨水Na2co3溶液

IIII।I।

熔融一酸浸一滤液素卜滤液nT调PH丽一滤液m

nr\।

错英砂滤渣I滤渣n滤渣m

1

ZrO2

已知：ZrSiO4能与烧碱反应生成可溶于水的NazZrCh,NazZrCh与酸反应生成ZrC)2+

(1)“熔融”过程中，ZrSiO4发生反应的化学方程式为-

⑵滤渣III的成分是Zr(CO3)2"Zr(OH)4。“调pH=8.0”时，所发生反应的离子方程式为

【答案】

A

(l)ZrSiO4+4NaOH=Na2SiO3+Na2ZrO3+2H2O

2+

(2)(n+l)ZrO+2”CO1+(3w—l)H2O=Zr(CO3)2-MZr(OH)4i+(2n—2)HCO,

【解析】

(l)ZrSiO4与烧碱反应生成Na2ZrO3,Zr元素的化合价均为+4,发生非氧化还原反应，另外生成产物为

Na2SiO3o

(2)“调pH=8.0”时，反应生成Zr(CO3)2.nZr(OH)4,Zr元素的化合价不变，根据原子守恒配平所发生反应的

离子方程式

【例题3】利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2)制备纳米Fe3O4的工艺流程如下：

H2SO4FeS2氨水NaOH.NaNO2

硫

酸

渣

SiO2滤液NO

“还原”时FeS2被氧化为SOr，该反应的离子方程式：。

3+2++

【答案】14Fe+FeS2+8H2O=15Fe+2SOF+16H

【例题4】利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥

中Cr(III)的处理工艺流程如下，回答下列问题：

1

H202mol-L-硫酸H2O2NaOH溶液

(Dao?的作用是将滤液I中的cF+转化为eno＞，写出此反应的离子方程式：0_

(2)加入NaOH溶液使溶液呈碱性，既可以除去某些杂质离子，同时又可以将CnO尹转化为CrOK，写出该

反应的离子方程式________________________________________________________________________

(3)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式__________________________________________

【答案】

3++

(l)2Cr+3H2O2+H2O=Cr2Or+8H

(2)Cr2OF+2OH==2CrOF+H2O

(3)2CrOF+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)5SO4i+SOF+2OH

【例题5】磷酸亚铁锂(LiFePCU)电池是新能源汽车的动力电池之一。一种回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片(主

要成分为LiFePCU、炭黑和铝箔)中金属的流程如下:

正NaAK)2滤液r*沉淀

极今砥造&SO4含Li、P、Fe引

片喧嚣坐等的滤液现滤液餐”翡的

的滤渣②L炭黑等滤渣°沉淀

⑴步骤①中“碱溶”的化学方程式为。

⑵步骤②中反应的离子方程式为,若用H2O2代替HNO3,其反应的离子

方程式为o

(3)步骤④反应的离子方程式为。

【答案】

(1)2A1+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2T

(2)3LiFePO4+NO9+13H+=3Li++