工业流程题解题策略(讲义)(学生版)-2025年高考化学一轮复习(新教材新高考)_第1页
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文档简介

第05讲工业流程题解题策略

目录

01考情透视目标导航........................................................

02知识导图思维引航........................................................

03考点突破考法探究.........................................................

考点一微型工业流程题.......................................................

知识点1微型工艺流程中题的呈现方式...............................................

知识点2工艺流程中的实验操作分析................................................

考向1微型工艺流程中的实验操作...................................................

考向2微型工艺流程中的过程评价..................................................

考点二化工流程综合题.......................................................

知识点1反应条件的控制.........................................................

知识点2常用的分离、提纯方法...................................................

考向1化学工艺流程与物质制备...................................................

考向2化学工艺流程与反应原理...................................................

04真题练习•命题洞见.........................................................

0

人着情透孤,月标导航八

考点要求考题统计考情分析

2023浙江6月选考12题,2分;2023湖北卷3化工流程题是高考的热点题型,通

题,3分;2023湖南卷9题,3分;2023辽宁卷10常以实际的工业生产为背景,通过工艺

微型实验设计

题,3分;2023山东卷13题,4分;2022福建卷6流程图的形式再现生产的关键环节。该

与评价

题,4分;2022河北卷4题,3分;2022山东卷9类题主要以化工流程或实验装置图

题,2分;2022山东卷9题,2分;2021湖南卷6为载体,以考查实验设计、探究与实

题,3分;2021河北卷6题,3分;验分析能力为主,同时涉及基本操

作、基本实验方法、装置与仪器选择、

误差分析等知识,题目综合性强,难

2023山东卷17题,13分;2023全国甲卷26题,度大。重要考查考生提取信息的能力,

14分;2023全国乙卷26题,14分;2023全国新课检验学生化学学科素养的落实情况,体

标卷27题,14分;2023湖南卷17题,15分;2023现“一核”的引领功能。化学工艺流程题

辽宁卷16题,14分;2023湖北卷16题,14分;2023主要从以下两点设置:(1)环境与化学:

浙江6月选考18题,10分;2023北京卷18题,13主要涉及“废水、废气、废渣”的来源,

分;2023广东卷18题,14分;2021浙江6月选考对环境的影响和处理原理。(2)重要化工

30题,10分;2021山东卷18题,12分;2022重庆生产及资源利用:旨在用所学的基本理

卷15题,15分;2022湖北卷16题,14分;2022论(氧化还原、化学平衡、盐类水解、

辽宁卷16题,14分;2022北京卷18题,13分;2022-电化学、热化学、有机物结构与性质等)

综合实验设计海南卷15题,10分;2022河北卷15题,14分;2022指导化工生产。从命题趋势来看,一般

与评价山东卷17题,13分;2022全国乙卷26题,14分;有三种题型:一是从实验设计和评价的

2022全国甲卷26题,14分;2022湖南卷17题,14角度对化工生产进行模拟;二是根据一

分;2022江苏卷15题,12分;2022广东卷18题,些化工生产的流程来考查考生的综合

14分;2021全国甲卷26题,14分;2021全国乙卷应用能力;三是关于化工生产的相关计

26题,14分;2021湖南卷17题,14分;2021湖北算。

卷16题,14分;2021•海南卷15题,10分;2021

河北卷15题,14分;2021广东卷16题,14分;2022

山东卷17题,13分;2021北京卷16题,13分;2021

辽宁卷16题,14分;2021浙江1月选考30题,10

分;

复习目标:

1.掌握本题型的基本特征,熟悉化工流程图的表示形式以及分析工艺流程图的方法。

2.掌握工业生产中常见的化学术语,如碱洗、酸溶、酸浸等。

3.掌握陌生化学方程式的书写方法,掌握氧化还原反应的基本规律及基应用等。

4.掌握物质除杂、物质回收利用的常见方法。

5.掌握原料预处理、制备过程中控制反应条件的目的和方法。

6.掌握相关计算,如利用化学方程式计算、氧化还原滴定计算、pH计算、各种常数的计算等。

4)2

原料预处理的为中常用方法

制蠢画隹制反应条藤拓法

厂「化学工艺'海基与物质制备]

工艺、;凝中的常见专业术语

温度、浓黑壁的物।

化学

工艺[化学工艺'海呈与反应原理]pH的1琳!|___________________

流程体系环境氛围及其它条件的控制

物质分离的常用方法

化学工艺》耨呈与物质提纯

获得产品阶段的主期弟作

㈤3

考点一微型工业流程题

知识点一微型工艺流程中题的呈现方式

预处理阶段物质转化与分离阶段目标产品生成阶段

知识点二工艺流程中的实验操作分析

1.流程中的“操作步骤”

操作步骤高频设问答题指导

①将矿石粉碎;②适当加热加快反应速率;③充分搅拌;④

如何提高“浸出

原料处理适当提高浸取液的浓度等

率”?

分析“浸出率”图表,解释“浸出率”高低变化的原因(“浸出率”

升高一般是反应温度升高,反应速率加快;但当“浸出率”达

到最大值后,温度升高“浸出率”反而下降,一般是反应试剂

的分解或挥发)。选择达到一定较高“浸出率”的时间及温度

(注意:一般不止一个答案)

①高温下硫化物与空气中氧气反应(如FeS2与氧气生成氧化

焙烧铁和二氧化硫);②除去硫、碳单质;③有机物转化(如蛋白

质燃烧)、除去有机物等

酸性气体的吸

常用碱性溶液吸收(如S02用Na2cCh或NaOH溶液吸收)

除去杂质的方

加氧化剂,转变金属离子的价态(如Fe2+^Fe3+)

调溶液pH常用氢氧化钠、碳酸钠、金属氧化物[还有酸性气

调节溶液的pH体(二氧化硫)、稀盐酸或稀硫酸]等。常利用题给金属离子沉

淀的pH信息,使特定金属离子以氢氧化物沉淀出来

控制条件

跟踪物质,分析每一步骤中可能发生的化学反应,书写化学

方程式或离子方程式

物质转化的分

滤渣、滤液中物质的判断,书写物质的化学式或电子式,分

析物质中的化学键

确定循环物质

仪器的选择(如玻璃仪器的选择)

结晶方法:

①晶体不带结晶水,如NaCl、KNO3等;蒸发结晶

过滤、蒸发结②晶体带结晶水,如胆矶等;将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、

晶、重结晶、分过滤

物质分离

液与萃取③要得到溶解度受温度影响小的溶质,如除去NaCl中少量

的KN03:蒸发浓缩结晶,趁热过滤

④要得到溶解度受温度影响大的溶质,如除去KNO3中少量

的NaCl:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

晶体的洗涤用乙醇等有机溶剂洗涤晶体的目的:可以除去晶体表面可溶

性的杂质和水分、减少晶体溶解损耗,利用乙醇的易挥发性,

有利于晶体的干燥

2.流程中的“操作目的”

操作目的答题指导

固体原料进行

减小颗粒直径,增大浸取时的反应速率,提高浸取率

“粉碎”

①原料经酸(或碱)溶后转变成可溶物进入溶液中,以达到与难溶物分离的

酸(或碱)溶目的

②用碱性溶液吸收酸性气体原料

①除去硫、碳单质;②有机物转化、除去有机物;③高温下原料与空气中

灼烧(焙烧)

氧气反应等

金属用热碳酸

除去金属表面的油污

钠溶液洗涤

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

过滤

难溶于水的物质,如SiO2、PbSO4>难溶的金属氢氧化物和碳酸盐等

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——

萃取与分液将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转化为目标产物的价态

加入氧化剂(或

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

还原剂)

Fe(OH)3沉淀除去)

①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化镂、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+

判断能否加其

要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等

他物质

在空气中或在

要考虑。2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应;能否达到隔绝空气、防

其他气体中进行

氧化、防水解、防潮解等目的

的反应或操作

①生成金属氢氧化物,以达到除去金属离子的目的

②抑制盐类水解

③促进盐类水解生成沉淀,有利于过滤分离

调溶液pH④用pH计测量溶液的pH

⑤用pH试纸测定溶液的pH:将一小块pH试纸放在洁净干燥的玻璃片或

表面皿上,用洁净的玻璃棒蘸取少量待测液点在pH试纸的中部,待试纸

变色后再与标准比色卡对照读数

①控制物质的溶解与结晶

②防止某些物质分解或挥发(如H2O2、氨水、草酸)

③控制反应速率、使催化剂达到最大活性、防止副反应的发生

控制温度

④控制化学反应的方向,使化学平衡移动

⑤煮沸:促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出

⑥趁热过滤:减少因降温而析出的溶质的量

洗涤试剂适用范围目的

除去固体表面吸附着的XX杂

冷水产物不溶于水质;可适当降低固体因为溶解

蒸储而造成的损失

水有特殊的物质其溶解除去固体表面吸附着的XX杂

热水度随着温度升高而下质;可适当降低固体因为温度

降变化溶解而造成的损失

减少固体溶解;利用有机溶剂

洗涤晶体有机溶剂(酒精、固体易溶于水、难溶

的挥发性除去固体表面的水

丙酮等)于有机溶剂

分,产品易干燥

对纯度要求不高的产

饱和溶液减少固体溶解

除去固体表面吸附着的可溶

酸、碱溶液产物不溶于酸、碱于酸、碱的杂质;减少固体溶

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

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)

【方法技巧】

1.首尾分析法:对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题,首先对比分析流程图

中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品),从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产过程中

原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺,然后结合题设的问题,逐一推敲解答。

2.截段分析法:对于用同样的原材料生产两种或多种产品(包括副产品)的工艺流程题,用截段分析法

更容易找到解题的切入点。关键在于看清主、副产品是如何分开的,以此确定截几段更合适,一般截段以

产品为准点。

3.交叉分析法:有些化工生产选用多组原材料,先合成一种或几种中间产品,再用这一中间产品与部

分其他原材料生产所需的主流产品,这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化

合物的制取原理划分成几条生产流水线,然后上下交叉分析。

考向1微型工艺流程中的实验操作

【例1】(2024•江苏省苏州市南京航空航天大学苏州附属中学高三二模)实验室从含的溶液中提取b的

流程如下:

AgNO3溶液适量Fe粉Cl2

II

溶液—*富集-----X过滤1————»|过滤2|一a国碎一粗碘

I|I

滤液X蒸储水滤渣丫

已知2Fe3++21=2Fe2++l2。下列说法不正确的是()

A.“过滤1”所得沉淀为Agl

B.“过滤2”所得滤液中铁元素主要以Fe3+的形式存在

C.用稀HNO3溶解滤渣Y得到的溶液可循环利用

D.氧化时,理论上通入CL的物质的量为r物质的量的g

【名师点睛】

微型工艺流程题目在流程中一般分为3个过程:原料处理一分离提纯一获得产品,其中化工生产过程

中分离提纯、除杂等环节,与高中化学基本实验的原理紧密联系,包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、

烘干,或蒸管、萃取、分液等基本实验操作及原理,并要熟悉所用到的相关仪器。

【变式训练】(2024•江苏省苏州市南京航空航天大学苏州附属中学高三下月考)已知苯胺(液体)、苯甲酸

(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说

法正确的是()

0.5mol-L-1

A.苯胺既可与盐酸也可与NaOH溶液反应

B.由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法

C.苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得

D.①、②、③均为两相混合体系

考向2微型工艺流程中的过程评价

【例2】(2024•安徽省安庆市三模)聚酯反应催化剂乙二醇睇[Sb2(OCH2cH是一种无毒的白色晶状

粉末,其制备流程如下:

H

辉铺矿一烧一SboHOCH2cH20H_操作I_Sb2(OCH2CH2O)3操作-u

(Sb2s3)23醇化反应,I4(rc粗品'产叩

下列说法错误的是()

A.燃烧过程需注意防治污染

B.乙二醇为非极性分子

C.醇化反应需及时分离出水蒸气以提高SbQs的平衡转化率

D.操作I为冷却结晶、过滤,操作n为洗涤、干燥

【思维建模】

流程的最终目的就是收益最大化,工艺流程题设中的问题顺序通常与流程图的流程顺序是一致的,且

一个问题对应流程图的一个或依次相连的若干个环节,做题时只需找到所需回答的问题与流程图中相关信

息的—对应关系,“顺藤摸瓜”就可以有效解决相关问题,对流程进行在效评价。微型工艺流程中的过程评

价思路:

1.化学反应原理——化学原理在实际工业上是否可行;

2.成本要低——原料的选取使用、设备的损耗等;

3.原料的利用率要高——利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用;

4.生产过程要快——化学反应速率;

5.产率要高——化学平衡;

6.产品要纯——产品的分离、提纯;

7.环保问题——反应物尽可能无毒无害无副作用,“三废”处理。

【变式训练】(2024•江苏省苏州市南京航空航天大学苏州附属中学高三二模)实验室从含的溶液中提

取h的流程如下:

AgNC)3溶液适量Fe粉Cl2

含「III

溶液一——过滤1|——>匡冽——M过滤2|一A圃。一粗碘

I।I

滤液X蒸储水滤渣丫

已知2Fe3++21=2Fe2++l2。下列说法不正确的是()

A.“过滤1”所得沉淀为Agl

B.“过滤2”所得滤液中铁元素主要以Fe3+的形式存在

C.用稀HNO3溶解滤渣Y得到的溶液可循环利用

D.氧化时,理论上通入CL的物质的量为I物质的量的。

考点二化工流程综合题

知识点1反应条件的控制

1.反应条件控制

条件控制目的

固体原料减小颗粒直径,增大反应物接触面积,增大浸取时的反应速率,提高浸

粉碎或研磨取率

①除去硫、碳单质;②有机物转化、除去有机物;③高温下原料与空气

燃烧或灼烧

中氧气反应;④除去热不稳定的杂质等

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;②去氧

酸浸

化物(膜)

碱溶①除去金属表面的油污;②溶解铝、氧化铝等

加热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;③除杂,

除去热不稳定的杂质,如NaHCCh、Ca(HCO3)2、KMnO4,NH4cl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酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率;②增大便

反应物用量

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

或浓度

行;③增大物质浓度可以加快反应速率,使平衡发生移动等

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

降温向(放热反应方向)移动;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,减少损失等

①结晶获得所需物质;②防止某种物质(如H2O2、草酸、浓硝酸、钱盐

控温等)温度过高时会分解或挥发;③使某物质达到沸点挥发出来;④使催

化剂的活性达到最好;⑤防止副反应的发生等

加入氧化剂①转化为目标产物的价态;②除去杂质离子[如把Fe2+氧化成Fe3+,而

(或还原剂)后调溶液的pH,使其转化为Fe(OH)3沉淀除去]

①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化镂、硫化亚铁等);②加入可溶

加入沉淀剂

性碳酸盐,生成碳酸盐沉淀;③加入氟化钠,除去Ca2+、Mg2+

①生成金属氢氧化物,以达到除去金属离子的目的;②抑制盐类水解;

pH控制

③促进盐类水解生成沉淀,有利于过滤分离

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Ci?+中混有的Fe3+,可加入CuO、C11CO3、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)趁热过滤。防止某物质降温时会析出。

(4)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。

知识点2常用的分离、提纯方法

1.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CCL或苯萃取澳水中

的澳。

(3)蒸发结晶:提取溶解度随温度变化不大的溶质,如从溶液中提取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KNCh、FeCb、CuCb、

CuSO4-5H2O>FeSO4-7H2O等。

(5)蒸储或分储: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。

2.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:如除去酸性溶液中的Fe3+等。

【方法技巧】

可循环物质的判断

1.流程图中回头箭头的物质。

2.生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液),可能是前面某一步反应的相关物

质。

(1)从流程需要加入的物质去找

先观察流程中需要加入的物质,再研究后面的流程中有没有生成此物质。

(2)从能构成可逆反应的物质去找

可逆反应的反应物不能完全转化,应该回收再利用。

(3)从过滤后的母液中寻找

析出晶体经过过滤后的溶液称为母液,母液是该晶体溶质的饱和溶液,应该循环再利用。

(考向洞察J

考向1化学工艺流程与物质制备

【例1】(2024•福建福州八县协作校高三联考)废SCR催化剂(含TiO2、V2O5、WO3等)的回收对环境保

护和资源循环利用意义重大。通过如下工艺流程可以回收其中的钛、机、鸨等。

NaOHH2sOqH2O

(\(

SCR

T球磨|一A碱浸I-A酸浸|-A热水解I->TiOxHO

催化剂||22

<-

T沉鸨——A|瓦烧••……>wo3

3

雪c

Vo4HCl+CaCL

已知:TiCh、V2O5和WO3都能与NaOH溶液反应生成可溶性的NaVCh、NazWCU和不溶性的NazTiCh;

回答下列问题:

(1)元素V在周期表中的位置_______-在NH4V。3中V元素的化合价是0

⑵“球磨”的目的是=

⑶请写出“碱浸”过程中WO3与NaOH溶液反应的离子方程式o

(4)“酸浸”后钛主要以TiO2+形式存在,“热水解”反应的离子方程式为。

(5)“燃烧,NH4V。3的化学方程式为o

(6)“沉鸨”中为促进CaWCU尽可能析出完全,需要进行的措施是0

【思维建模】

“四线法”解题模型

试剂线:为达到最终目的加入的物质,起到氧化还原、非氧化还原的作用;

转化线:元素守恒一焙烧、溶浸、沉淀、燃烧、电解、结晶等;

除杂线:复分解沉淀、置换沉淀、氧化还原沉淀;加热产生气体等;

分离线:蒸发、结晶、过滤(趁热过滤)、洗涤、干燥等。

【变式训练】(2024•福建福州市八县一中高三联考)电池级碳酸锂是制造LiCoCh等锂离子电池必不可少

32

的原材料。享誉“亚洲锂都”的宜春拥有亚洲储量最大的锂云母矿,以锂云母浸出液(含Li+、Fe\Mg2+、SO4-

等)为原料制取电池级Li2c03的工艺流程如图:

Na2c03适量草酸

HRII1操作2L滤液去离子水生石灰.I1

溶液T疝锂F------(I挥作3广滤液f晚杂4滤渣3

鲁缁一金承竺一滤渣1一I苛化反岛1--------

有机层过量CO?L►滤渣2

_T碳化反应卜|、

之鬻心西“一篝孵液

已知:①HR为有机萃取剂,难溶于水,可萃取Fe3+,萃取时发生的反应可表示为:Fe3++3HRUFeR3+3H+;

②常温时,ImolLkiOH溶液的pH=14。

回答下列问题:

(1)“有机层”的主要成分为(填化学式,下同);“滤渣1”中含有的物质为;使用

HR萃取剂时,需加入一定量的NaOH进行处理,其目的是。

(2)某种HR的结构简式为09H19-^^0色,该分子中可能与Fe3+形成配位键的原子

\Oil

\=N

有O

(3)加适量草酸的目的=

(4)“混合沉锂”的离子方程式为0

⑸Li2cCh与CO3O4在空气中加热可以制备重要的电极材料钻酸锂(LiCoCh)。写出对应的化学方程

式___________

(6)钻酸锂(LiCoOz)是常见的锂离子电池正极材料,其晶胞结构示意图如下图所示,各离子位于晶胞的顶

点、棱和体内。

①基态Co原子核外电子排布式为o

②该晶胞密度为gpm。。(写出计算式,阿伏加德罗常数为NA)

考向2化学工艺流程与反应原理

[例2](2024河北省强基联盟高三模拟)利用“微波辅助低共熔溶剂”浸取废旧锂离子电池中钻酸锂粗品

制备LiCoCh产品,以实现资源的循环利用。主要工艺之流程如下:

氯化胆碱-草酸NaOH溶液

Na2cO3溶液

已知:①氯化胆碱[HOCH2cH2N+(CH3)3•C口是一种钱盐;

②C02+在溶液中常以[CoC14]2-(蓝色)和[Co(H2O)6]2+(粉红色)形式存在;

15

③25℃时,Ksp[Co(OH)2]=1.6xlO-»

回答下列问题:

⑴LiCoCh中Co的化合价为-

(2)“微波共熔”中氯化胆碱-草酸和LiCoCh粗品以不同的液固比在12(FC下微波处理lOmin后锂和钻的

浸取率如图,则最佳液固比为mL/g,草酸的作用为0

(

)

液固比(mL/g)

(3)“水浸”过程中溶液由蓝色变为粉红色,该变化的离子方程式为。

(4)25。(2时,“沉钻”反应完成后溶液pH=10,此时c(Co2+)=mol/Lo

(5)“滤饼2”在高温烧结前需要洗涤、干燥,洗涤沉淀的实验操作为

(6)锂离子电池正极材料LiCoCh在多次充放电后结构发生改变生成CO3O4,导致电化学性能下降,使用

LiOH和30%压。2溶液可以实现LiCoO?的修复,则修复过程发生反应的化学方程式为.

【名师提醒】

化学工艺流程常涉及的化学反应原理有:

1.沉淀溶解平衡的相关应用:①沉淀的最小浓度控制;②沉淀转化的条件。

2.反应速率及化学平衡理论在实际生产中的应用:①反应速率控制;②化学平衡移动;③化学平衡常数

的应用;④反应条件的控制。

3.氧化还原反应的具体应用:①强弱规律;②守恒规律;③选择规律。

4.盐类水解的具体应用:①水解规律;②水解反应的控制(抑制或促进)。

【变式训练】(2024•河南三门峡高三阶段性考试)铳及其化合物具有许多优良的性能,在宇航、电子、

超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含铳、钛、铁、锦等离子)中提取氧化铳(SC2O3)的一种流程如

图:

NaOH盐酸氨水盐酸草酸

废酸迹]—>►恒园~>陋]~>成品

回答下列问题:

(1)洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤水是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。

混合的实验操作是o

(2)铳镒矿石中含铁元素,其中Fe2+易被氧化为Fe3+的原因是。(从原子结构角度解释)

13

(3)常温下,先加入氨水调节pH=3,过滤,滤渣主要成分是=(已知:Ksp[Mn(OH)2]=1.9xlO-,

3931

Ksp[Fe(OH)3]=2.6xlO-,Ksp[Sc(OH)3]=9.0xlO-)

(4)“沉铳”时得到草酸铳的离子方程式是:o

(5)草酸铳晶体[SC2(C2O4)3・6H2O]在空气中加热,随温度的变化情况如图所示。250OC时,

晶体的主要成分是(填化学式)。550〜850。(2发生反应的化学方程式为o

C9

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02004006008001000

温度/七

1.(2023•辽宁省选择性考试,10)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3,已知焙烧后Cr元素以+6价形式

存在,下列说法错误的是()

Na2co3+O2淀粉水解液

滤渣滤液②

A.“焙烧”中产生CO2B.滤渣的主要成分为Fe(OH)2

C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为CrO42-D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用

2.(2023•湖南卷,9)处理某铜冶金污水(含C#+、F*、Zn2\AF+)的部分流程如下:

石灰乳Na,S溶液

污水出水已知:①溶液中金

沉渣I沉渣n

属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:

物质Fe(OH)3CU(OH)2Zn(OH)2A1(OH)3

开始沉淀pH1.94.26.23.5

完全沉淀pH3.26.78.24.6

②Mp(CuS尸6.4x10-36,Ksp(ZnS尸1.6x10~24o

下列说法错误的是()

A.“沉渣I”中含有Fe(OH)3和A1(OH)3

B.Na2s溶液呈碱性,其主要原因是S2-+H2OHS-+OH-

c(Cu2+)

C.“沉淀池n”中,当Cu2+和Zn2+完全沉淀时,溶液中2+〈=4.0x10~

D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后,可用作工业冷却循环用水

3.(2022•河北省选择性考试,4)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下:

BaSH2sO4Li2cO3

浓缩……-LiBr

滤渣气体

下列说法错误的是()

A.还原工序逸出的Bn用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序

B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离

C.中和工序中的化学反应为Li2co3+2HBr=C02T+2LiBr+H2O

D.参与反应的n(Br2):n(BaS):n(H2so4)为1:1:1

4.(2021•河北选择性考试,6)BiOCl是一种具有珠光泽的材料,利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如

图:

稀HNO3稀HCl+NaCl(s)H2O

"1I

金属Bi—I酸浸I——T转化I——T水解|-T分离I~-BiOCl

下列说法错误的是()

A.酸浸工序中分次加入稀HN03可降低反应剧烈程度

B.转化工序中加入稀HC1可抑制生成BiONCh

C.水解工序中加入少量CH3coONa(s)可提高Bi3+水解程度

D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成

5.(2023•全国新课标卷,27)铭和钮具有广泛用途。铭机渣中铭和钿以低价态含氧酸盐形式存在,主

要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铭帆渣中分离提取格和帆的一种流程如下图所示:

MgSO4溶液

Na2CO3

NaOHHO稀H2s。4(NH4)2S()4溶液稀H2s。4Na2s2O5溶液

2Xi

沉淀-一I除硅磷IT分离钮|一还原一Jcr原H)3

水浸渣滤渣滤渣V2O5

已知:最高价铝酸根在酸性介质中以Cr2O72-存在,在碱性介质中以C042-存在O

回答下列问题:

(1)煨烧过程中,机和铭被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铭化合物主要为(填化学式)。

(2)水浸渣中主要有SiO2和o

(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性,主要除去的杂质是o

(4)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以MgSiCh和MgNH4P04的形式沉淀,该步需要控制溶液的pH以

达到最好的除杂效果,若pH<9时,会导致;pH>9时,会导致。

(5)“分离机”步骤中,将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀,V2O5在pH<l时,溶解为VO2+或VO3+

在碱性条件下,溶解为V03-或VO43-,上述性质说明V2O5具有(填标号)。

A.酸性B.碱性C.两性

(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2s2O5)溶液,反应的离子方程式为«

6.(2023•辽宁省选择性考试,16)某工厂采用如下工艺处理镶钻矿硫酸浸取液含(Ni2+、Co2+、Fe2^Fe3;

Mg2+和Mn2+)。实现银、钻、镁元素的回收。

混合气

石灰乳(SO2

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