高三二輪復(fù)習(xí) 專題11工藝流程題 （講）解析版

《高三二輪復(fù)習(xí) 專題11工藝流程題 （講）解析版》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高三二輪復(fù)習(xí) 專題11工藝流程題 （講）解析版（26頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、專題n 工藝流程題 【考情探究】 化學(xué)工藝流程題是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識步步 設(shè)問，是無機框圖的創(chuàng)新。它以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護(hù)等相融合，考查 物質(zhì)的制備、檢驗、分離或提純等基木實驗原理在化工生產(chǎn)中的實際應(yīng)用，具有較強的實用性和綜合性，是近 幾年高考化學(xué)試題的?？碱}型。化工流程型實驗題通常以元素化合物知識為依托，以反應(yīng)原理、實驗操作為考 查重點。重視實驗技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，意在引導(dǎo)考生關(guān)注化學(xué)的真實性和應(yīng)用性，體現(xiàn)了能力立意和化 學(xué)知識的應(yīng)用，是今后高考命題的方向和熱點，綜合性強，但難度不大，能

2、夠很好地考查學(xué)生分析、解決問題 的能力，培養(yǎng)實驗技能。 【高頻考點】 高頻考點一陌生方程式的書寫 首先根據(jù)題給材料中的信息寫出部分反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，再根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價有無變化判斷 反應(yīng)類型： ① 元素化合價無變化則為非氧化還原反應(yīng)，遵循質(zhì)量守恒定律。 ② 元素化合價有變化則為氧化還原反應(yīng)，除遵循質(zhì)量守恒外，還要遵循得失電子守恒規(guī)律。最后根據(jù)題目 要求寫出化學(xué)方程式或離子方程式（需要遵循電荷守恒規(guī)律）即可。 高頻考點二操作及原因 常見的操作 思考角度 表面處理 用水洗除去表面可溶性雜質(zhì)，金屬晶體可用機械法（打磨）加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充 分或化學(xué)法除去表面

3、氧化物、提高光潔度等 加氧化劑 氧化某物質(zhì)，生成目標(biāo)產(chǎn)物或除去某些離子 分離、提純 過濾、蒸發(fā)、萃取、分液、蒸餡等常規(guī)操作 從溶液中得到晶體的方法：蒸發(fā)濃縮一冷卻結(jié)晶一過濾一洗滌、干燥  (2) SiCh、FezCh、AI2O3 KSCN (3) 一元弱 轉(zhuǎn)化為H3BO3,促進(jìn)析出 (4) 2Mg2++3 CO32 +2H2O==Mg(OH)2 MgCO.4+2 HCOf (或2Mg2++2 CO32-+H2O==Mg(OH)2 MgCO.U+CO2t) 溶浸 高溫焙燒 【解析】(I)根據(jù)流程圖知硼鎂礦粉中加入硫酸鉉溶液產(chǎn)生的氣體為氨氣，用碳酸氫鉉溶液吸收，反應(yīng)方 程

4、式為：NH3+NH4HCO3== (NH4)2C03o (2) 濾渣I為不與硫酸鉉溶液反應(yīng)的Fe2O3> AI2O3、SiO2;檢驗F/+,可選用的化學(xué)試劑為KSCN, (3) 由硼酸的離解方程式知，硼酸在水溶液中是通過與水分子的配位作用產(chǎn)生氫離子，而三價硼原子最 多只能再形成一個配位鍵，且硼酸不能完全解離，所以硼酸為一元弱酸；在''過濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至 3.5,目的是將B(OH)-4轉(zhuǎn)化為H3BO3,并促進(jìn)H3BO3析出， (4) 沉鎂過程中用碳酸鉉溶液與Mg2+反應(yīng)生成Mg(OH)2 MgCO3,沉鎂過程的離子反應(yīng)為： 2Mg2++2HQ+3CO32-==Mg(OH)2

5、?MgCO31+2HCO3-；母液加熱分解后生成硫酸鉉溶液，可以返回“溶浸”工序循 環(huán)使用；堿式碳酸鎂不穩(wěn)定，高溫下可以分解，故由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是高溫焙燒。 題型二化學(xué)工藝流程與反應(yīng)原理 化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段涉及多種化學(xué)反應(yīng)原理，試題中根據(jù)生產(chǎn)流程中的有關(guān)化學(xué)知識步步設(shè)問, 只要明確實驗?zāi)康?，理解裝置的作用以及工藝流程的原理，吸收題目新信息并能加以靈活運用。 1. 溫度、濃度、壓強的控制 術(shù)語 功能 升溫 ①加快反應(yīng)速率或溶解速率；②促進(jìn)平衡向吸熱方向移動；③除雜，除去熱 不穩(wěn)定白勺雜質(zhì),如NaHCOa、Ca(HCOs)2> KMnO，、I2、N

6、H4CI等物質(zhì)。④ 使沸點相對較低的原料氣化 溫度的 控制 降溫 ①防止某物質(zhì)在高溫時會溶解(或分解)；②使化學(xué)平衡向著題目要求的方 向移動(放熱方向)；③使某個沸點較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離;④ 降低晶體的溶解度，減少損失. 控溫 (用水 ①防止某種物質(zhì)溫度過高時會分解或揮發(fā)；②為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點揮發(fā)出 來；③使催化劑的活性，達(dá)到最好；④防止副反應(yīng)的發(fā)生；⑤降溫或減壓可以  浴或油 減少能源成本，降低對設(shè)備的要求，達(dá)到綠色化學(xué)的要求；⑥如果題目中出現(xiàn) 浴控 了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息，則要根據(jù)它們的溶解度隨溫度升 溫） 高而改變的

7、情況，尋找合適的結(jié)晶分離方法（蒸發(fā)結(jié)晶或濃縮結(jié)晶）。 增大反 ①可加快反應(yīng)速率O對氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，加壓使平衡向生成物方向移 應(yīng)物濃 動。但壓強太大，動力消耗更多，設(shè)備要求更高，成本增加，故必須綜合考慮； 濃度、度、 壓強的加壓 ②加壓一般是提高氣體反應(yīng)物濃度措施，在氣體和固體、液體反應(yīng)的體系中 并不適宜；③生產(chǎn)中常使廉價易得的原料適當(dāng)過量，以提高另一原料的利用 控制 率。 減壓， 減小壓強,降低液體的沸點,防止（如濃HNO3、NH3.H2O、H2O2、NH4HCO3 蒸館 等）物質(zhì)分解； 2. PH的控制 術(shù)語 功能 (1)目的：調(diào)節(jié)pH值實

8、質(zhì)上是利用沉淀溶解平衡把某些離子轉(zhuǎn)化成沉淀。(2)原則：不 管是調(diào)高.還是調(diào)低，原則都是加過量的除雜劑而不引進(jìn)新的雜質(zhì)，這里分兩種情況① 如果要得到濾液，可加固體沉淀劑消耗H*或0H—,如除去含C『+溶液中混有的Fe3+, 控制溶 可通過加入CuO、Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3等；②要得到濾渣，則需加入堿性溶液，如 液的PH 氨水或氫氧化鈉溶液。調(diào)低PH值的原則與調(diào)高PH的原則相同。⑶題目呈現(xiàn)方式：題 中通常會以表格數(shù)據(jù)形式，或“己知信息”給出需求的“適宜PH范圍”的信息;⑷解題步 驟：①判斷溶液呈酸(或堿)性;②判斷調(diào)高還是調(diào)低；③選擇合適的調(diào)節(jié)劑。 3. 體系

9、環(huán)境氛圍及其它條件的控制 術(shù)語 功能 ①蒸發(fā)或結(jié)晶時，加入相應(yīng)的酸或堿，以抑制某些鹽的水解；②需要在酸性氣流中干燥 FeCh> AICI3、MgCk等含水晶體，以防止水解。如從海水中提取鎂，從MgCI2的溶液 酸性、 里結(jié)晶析出的是氯化鎂結(jié)晶水合物，電解熔化氯化鎂才能制得金屬鎂，要去除氯化鎂晶 堿性或 體中的結(jié)晶水”需要在氯化氫氣流中加熱，否則燃燒所得的最后固體不是MgCh，而是熔 某種 點更高的MgO,具有相似情況的還有FeCI3 . AlCh等：③營造還原性氛圍：加熱煮沸酸 環(huán)境 液后再冷卻，其目的是排除酸溶液中的氧氣，如用廢鐵制備綠磯晶體，需要把硫酸加熱 氛

10、圍 煮沸后再加入，同時還不能加入過最，防止Fe?+被氧化：④營造氧化性氛圍：加入氧化 劑進(jìn)行氧化，如加入綠色氧化劑H2O2將Fe2+氧化轉(zhuǎn)化為Fe-異。 例2. (2020-新課標(biāo)1【【)某油脂廠廢棄的油脂加氫鐐催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量 其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鐐制備硫酸裸晶體(NiSO4-7H2O)： NaOll溶液 硫酸裸品體 濾渣③ 濾液① 濾渣② 廢銳倦化劑 稀H:SO4 HJL溶液、a()H溶液 溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示: 金屬離子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2

11、+ 開始沉淀時(c=0.01 mol?LT)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全時(c= 1.0x10-5 mol-L-1)的 pH 8.7 4.7 3.2 9.0 回答下列問題: (1) “堿浸"中NaOH的兩個作用分別是 o為回收金屬，用稀硫酸 將“濾液①"調(diào)為中性，生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程 。 (2) “濾液②”中含有的金屬離子是 。 (3) “轉(zhuǎn)化”中可替代HQ?的物質(zhì)是 。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，即 NaOH溶液溶液 濾治③ “濾液③"中可能含有的雜質(zhì)離子為 :' (4) 利用上述表格數(shù)據(jù)，計算Ni(

12、OH)2的Ksp= (列出計算式)。如果“轉(zhuǎn)化"后的溶液中Ni2+濃 度為1.0 mol-L-',則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是 。 (5) 硫酸鐐在強堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鐐鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子 方程 。 (6) 將分離出硫酸鐐晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是 【答案】(1)除去油脂、溶解鋁及其氧化物 AIO2+H++H2O=AI(OH)3l或A1(OH)a+H+=A1(OH)31+H2O (2) Ni2\ Fe2\ Fe3+ (3) 02或空氣 Fe3+ (4) 0.01 x(107214)? 05 x(10s7,4)' 3.2

13、~6.2 (5) 2Ni2+4-ClO-+4OH"=2NiOOHl+Cr+H2O (6)提高鐐回收率 【解析】由工藝流程分析可得，向廢鐐催化劑中加入NaOH溶液進(jìn)行堿浸，可除去油脂，并發(fā)生反應(yīng) 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO24-3H2T> 2Al2O3+4NaOH=4NaAlO2+2H2O 將 Al 及其氧化物溶解，得到的濾液①含 有NaA102,濾餅①為Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性雜質(zhì)，加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2\ Fe2\ Fe，+的濾液②，F(xiàn)e2+經(jīng)H2O2氧化為Fe，-后，加入NaOH調(diào)節(jié)pH使Fe，+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去，再控制pH

14、濃縮結(jié)晶得到硫酸鐐的晶體，據(jù)此分析解答問題。 (1) 根據(jù)分析可知，向廢鐐催化劑中加入NaOH溶液進(jìn)行堿浸，可除去油脂，并將AI及其敘化物溶解，濾 液①中含有NaAIO2(或Na[AI(OH)4]),加入稀硫酸可發(fā)生反應(yīng)AIO2+H++H2O=A1(OH).U或Al(OH)4 +H+=A1(OH)31+H2O； (2) 加入稀硫酸酸浸，Ni、Fe及其氧化物溶解，所以“濾液②”中含有的金屬離子是Ni2\ F戶、Fe3+; (3) “轉(zhuǎn)化”在H2O2的作用是將Fe?+氧化為F/L可用O2或空氣替代；若將工藝流程改為先偵pH”后“轉(zhuǎn) 化"，會使調(diào)pH過濾后的溶液中含有Fe?'則濾液③中可

15、能含有轉(zhuǎn)化生成的Fe，+； (4) 由上述表格可知,Ni2+完全沉淀時的 pH=8.7,此時 c(Ni2+)=1.0xl0-5mol?L-i, cCH^l.OxlO^mol L1,則 C(OH)=^ = r^=108714, 則 Ni(OH)2 的 K、p =c(Ni2+).? (OH ) = 10'5 x(1087-'4)' 或者當(dāng)Ni2+開始沉 淀時 pH=7.2,此時 c(Ni2+)=0.01mol L-', c(H+)=l .OxlO ^mol L1,則 c(OH )= K一 c(H-) 10* 1.0x107 2 = 10"小 Ni(OH)2的K、p

16、=c(Ni2?)/(OH)=0.01x(l(fm)L如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni?+濃度為l.OmolL1,為避免鐐離 ~K — 0.01 x(107 2,4 V ” ,口八 Kw 10* z 了沉淀，此時c(OH)= 布)3― 2"L，則""而可甘一'即 pH=6.2； F/+完全沉淀的pH為3.2,因此“調(diào)節(jié)pH”應(yīng)控制的pH范圍是3.2~6.2； (5) 由題干信息，硫酸鐐在強堿中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀，即反應(yīng)中Ni2+被氧化為NiOOH沉淀, CIO-被還原為cr,則根據(jù)氧化還原得失電子守恒可得離子方程式為2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOHl+Cr+H

17、2O； （6）分離出硫酸鐐晶體后的母液中還含有Ni2+,可將其收集、循環(huán)使用，從而提高鐐的回收率。 【方法技巧】近幾年高考化學(xué)工藝流程題屬于熱點體系。工藝流程題，顧名思議，就是將化工生產(chǎn)過程中 的主要生產(chǎn)階段與生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識緊密聯(lián)系起來。該類試題的答題關(guān)鍵是要明確實驗?zāi)康?，理解裝 置的作用以及工藝流程的原理，吸收題目新信息并且能加以靈活運用，在高考中就-定會大獲全勝。化學(xué)工藝 流程常涉及的化學(xué)反應(yīng)原理有：⑴沉淀溶解平衡的相關(guān)應(yīng)用：①沉淀的最小濃度控制；②沉淀轉(zhuǎn)化的條件。⑵ 反應(yīng)速率及化學(xué)平衡理論在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用：①反應(yīng)速率控制；②化學(xué)平衡移動；③化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用；

18、④反應(yīng)條件的控制。⑶氧化還原反應(yīng)的具體應(yīng)用：①強弱規(guī)律；②守恒規(guī)律；③選擇規(guī)律。⑷鹽類水解的具體 應(yīng)用：①水解規(guī)律；②水解反應(yīng)的控制（抑制或促進(jìn)）。 【變式探究】.[2019?新課標(biāo)II]立德粉ZnSBaSO4 （也稱鋅鋰白），是一種常用白色顏料?；卮鹣铝袉? 題： （1）利用焰色反應(yīng)的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉樣品 時，刨的焰色為 （填標(biāo)號）。 A. 黃色 B.紅色 C.紫色 D.綠色 （2）以重晶石（BaSOD為原料，可按如下工藝生產(chǎn)立德粉: 分離,干燥,立德粉 -^―洗滌粉碎成品 硫酸鋅 ①在回轉(zhuǎn)爐中重晶石被過量焦炭還原為可?

19、溶性硫化卡貝，該過程的化學(xué)方程式為 m夸斜而*還原料-頑 90()? 1200°C 回轉(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體，生產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO?和一種清潔能源氣體，該反應(yīng)的化 學(xué)方程式為 . ② 在潮濕空氣中長期放置的“還原料”，會逸出臭雞蛋氣味的氣體，且水溶性變差。其原因是“還原料”表面 生成了難溶于水的 （填化學(xué)式）。 ③ 沉淀器中反應(yīng)的離子方程式為 O （3）成品中S2-的含量可以用“碘量法”測得。稱取〃建樣品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL0.1000 mol L-1的h-KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密閉，置暗處反應(yīng)5 min,有單質(zhì)硫析出

20、。以淀粉為指示劑, 過量的12用O.IOCXJmol L^NazSzOj溶液滴定，反應(yīng)式為I2+2S2O； =2I +S4O；-o測定時消耗Na2S2O3溶液體 積VmL。終點顏色變化為 ，樣品中S?-的含量為 （寫出表達(dá)式）。 【答案】(1)D (2) ①BaSO4+4C==BaS+4COt CO+H2O==CO2+H2 ② BaCO3 ③ S2-+Ba2++Zn2++SO；~ == BaSO4ZnSl (3)淺藍(lán)色至無色 (25.00--V)x 0.1000x32 Z xl (X)% nix WOO 【解析】 (1) 焰色反應(yīng)不是化學(xué)變化，常用來檢驗金屬元素存

21、在，常見金屬元素焰色：A,鈉的焰色為黃色，故 A錯誤；B.鈣的焰色為紅色，故B錯誤；C.鉀的焰色為紫色，故C錯誤；D.鑰的焰色為綠色，故D正 確；故選D。 (2) ①注意焦炭過量生成CO,反應(yīng)物為硫酸頸與焦炭，產(chǎn)物為BaS與CO,寫出方程式 BaSO4+4C==BaS+4COf： CO與水蒸氣反應(yīng)生成CO2與 壓，寫出方程式：CO+hhO—CCh+Fh。 ②根據(jù)信息臭雞蛋味氣體為硫化氫氣體，由強酸制弱酸原理，還原料硫化鑰與空氣中水，二氧化碳反應(yīng) 生成了碳酸鈾與硫化氫氣體。 ③硫化制與硫酸鋅為可溶性強電解質(zhì)，寫成離子形式，產(chǎn)物硫酸根與硫化鋅為沉淀，不可電離，寫出離子 方程式：S」

22、+Ba2++Zn2++ SO42==BaSO4-ZnSlo (3) 碘單質(zhì)與硫離子的反應(yīng)：S2+l2==S+2r；碘單質(zhì)與淀粉混合為藍(lán)色，用硫代硫酸鈉滴定過量的12, 故終點顏色變化為淺藍(lán)色至無色；根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子數(shù)相等，利用關(guān)系式法解題；根據(jù)化合價升降相 等列關(guān)系式，設(shè)硫離子物質(zhì)的量為nmol： I2 2S2O32- 1 mol 1 mol 2 mol 1 mol n mol nmol 0.1VxlO-3mol -x0.1Vxl03mol 2 n+ — x0.1 Vx 10'3mol=25x0.1 Vx 10 3mol,得 n= (25- — V) O.l

23、xlO'hnol 2 2 則樣品中硫離子含量為: (25.00-2V)xOJOOOx32x100%o m mx 1()0() 題型三化學(xué)工藝流程與物質(zhì)提純 物質(zhì)提純類化工流程題以物質(zhì)的分離、提純?yōu)榛A(chǔ)，涉及蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶、蒸情、萃取、 分液、重結(jié)晶、洗滌、干燥等基本操作，突出考查化學(xué)實驗基本方法在物質(zhì)分離、提純中的作用。  1.物質(zhì)分離的常用方法 看目的 選方法 分離難溶物質(zhì)和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法 過濾 （熱濾或抽濾） 利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提純分離物質(zhì)，如用 CC14或苯萃取漠水中的漠 莘取和分液

24、提純?nèi)芙舛入S溫度變化不大的溶質(zhì)，如NaCl 蒸發(fā)結(jié)晶 提純?nèi)芙舛入S溫度變化較大的溶質(zhì)，易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物。如 KNO3、FcCh、CuCb、CuSO4-5H2Os FcSO4-7H2O 冷卻結(jié)晶 分離沸點不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油 蒸餛與分偕 利用氣體易液化的特點分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨氣 與氮氣、氫氣 冷卻法 2.獲得產(chǎn)品階段的主要操作 洗滌（冰水、 熱水、有機 溶劑） 水洗：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子（適用于溶解度小的物質(zhì)） 冰水洗滌：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗（適 用于高溫溶解度大、低溫溶

25、解度小的物質(zhì)） 醇洗（常用于溶解度較大的物質(zhì)）：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗 滌過程中的溶解損耗（若對溶解度小的物質(zhì)進(jìn)行醇洗，則是為了洗去雜質(zhì)離了， 并使其盡快干燥） 蒸發(fā)時的氣 體氛圍抑制 水解 如從溶液中析出FeCb、AICI3、MgCb等溶質(zhì)時，應(yīng)在HCI的氣流中加熱，以 防其水解 蒸發(fā)濃縮、 如K2Cr2O7和少量NaCl的混合溶液，若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析  冷卻結(jié)晶 出的固體主要是K2Cr2O7,母液中是NaCl和少量KzCr。，這樣就可分離出大 部分K2Cr2O7；同樣原理可除去KNO3中的少量NaCI 蒸發(fā)結(jié)晶、 趁熱過濾

26、 如NaCl和少量K2Cr2O7的混合溶液，若將混合溶液蒸發(fā)一段時間，析出的固 體主要是NaCl,母液中是K2Cr2O7和少量NaCl：同樣原理可除去NaCl中的 少量KNO.? 例3、(2020?江蘇卷)實驗室由煉鋼污泥(簡稱鐵泥，主要成份為鐵的氧化物)制備軟磁性材料a-Fe2O3o 其主要實驗流程如下： 鐵泥一［酸浸|_［還原|除雜I_H沉鐵I (1) 酸浸：用一定濃度的H2so4溶液浸取鐵泥中的鐵元素。若其他條件不變，實驗中采取下列措施能提高 鐵元素浸出率的有 (填序號)。 A. 適當(dāng)升高酸浸溫度 B. 適當(dāng)加快攪拌速度 C. 適當(dāng)縮短酸浸時間 (2) 還原：

27、向“酸浸"后的濾液中加入過量鐵粉，使Fe，+完全轉(zhuǎn)化為Fe2+?！斑€原”過程中除生成Fe?+外，還會 生成 (填化學(xué)式)：檢驗Fe3,是否還原完全的實驗操作是 o (3) 除雜：向“還原”后的濾液中加入NH4F溶液，使Ca2+轉(zhuǎn)化為CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低、將會 導(dǎo)致 CaF2沉淀不完全，其原因是 ［Kp(C近)=5.3xl(y9, K,(HF)=6.3x10\。 (4) 沉鐵：將提純后的FeSO4溶液與氨水-NH4HCO3混合溶液反應(yīng)，生成FeCCh沉淀。 ① 生成FeCCh沉淀的離子方程式為 “ ② 設(shè)計以FeSCU^S氨水-NH4HCO3混合溶液為原料，制備FeCC

28、h的實驗方案： 。 (FeCOs沉淀需“洗滌完全”，F(xiàn)e(OH)2開始沉淀的pH=6.5L 【答案】(1) AB H2 (2)取少量清液，向其中滴加幾滴KSCN溶液，觀察溶液顏色是否呈血紅色 (3) pH偏低形成HF,導(dǎo)致溶液中F濃度減小，CaF?沉淀不完全 (4) Fe2+ + HCO； + NH3 ? H2O = FeCO3 J +NH： + H2O 或Fe2+ + HCO； + NH3 = FeCO3 J +NH： 在攪拌下向FeSO4溶液中緩慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液，控制溶液pH不大于6.5；靜置后過濾，所得沉淀 用蒸餡水洗滌2~3次；取最后一次洗滌后的濾液，滴

29、加鹽酸酸化的BaCl：溶液，不出現(xiàn)白色沉淀 【解析】鐵泥的主要成份為鐵的氧化物，鐵泥用H2SO4溶液“酸浸"得到相應(yīng)硫酸鹽溶液，向“酸浸"后的濾 液中加入過量鐵粉將Fe3+還原為Fe2+；向“還原”后的濾液中加入NH’F使Ca?+轉(zhuǎn)化為CaF?沉淀而除去；然后 進(jìn)行"沉鐵''生成FeCCh,將FeCO3沉淀經(jīng)過系列操作制得a—F3O3；據(jù)此分析作答。 (1) 適當(dāng)升高酸浸溫度，加快酸浸速率，能提高鐵元素的浸出率，A選；適當(dāng)加快攪拌速率，增大鐵泥與 硫酸溶液的接觸，加快酸浸速率，能提高鐵元素的浸出率，B選；適當(dāng)縮短酸浸時間，鐵元素的浸出率會降 低，C不選； (2) 為了提高鐵元素的

30、浸出率，“酸浸”過程中硫酸溶液要適當(dāng)過量，故向“酸浸"后的濾液中加入過鼠的鐵粉 發(fā)生的反應(yīng)有：Fe+2Fe3+=3Fe2\ Fe+2H+=Fe2++H2t, “還原”過程中除生成F/+外，還有H?生成；通常用 KSCN溶液檢驗F/+,故檢驗Fe3+是否還原完全的實驗操作是：取少量清液，向其中滴加凡滴KSCN溶液，觀 察溶液顏色是否呈血紅色，若不呈血紅色，則Fe3+還原完全，若溶液呈血紅色，則Fe3+沒有還原完全。 (3) 向“還原”后的濾液中加入NHiF溶液，使Ca2-轉(zhuǎn)化為CaF?沉淀，/CsP(CaF2)=c(Ca2+)-c2(F ),當(dāng)Ca?-完全 沉淀(某離子濃度小于lxlO

31、-5mol/L表明該離子沉淀完全)時，溶液中c(F)至少為J5-3X1°/ mol/L=753 V lxl(r5 xlO-2mol/L：若溶液的pH偏低，即溶液中H+濃度較大，H+與F形成弱酸HF,導(dǎo)致溶液中c(F)減小，CaF?沉 淀不完全。 (4) ①將提純后的FeSCh溶液與氨水—NH4HCO3混合溶液反應(yīng)生成FeCCh沉淀，生成FeCO.3的化學(xué)方程式 為 FeSO4+NHvH2O+NH4HCO3=FeCO31+(NH4)2SO4+H2Or或 FeSO4+NH3+NH4HCO3=FeCO.U+(NH4)2SO4],離子 方程式為 F/+ HCO3 +NH.vH2O=FeCO

32、.4+ NH； +H2O (或 Fe2++ HCO5 +NH3=FeCO.4+ NH：)。 ②根據(jù)題意Fc(OH)2開始沉淀的pH=6.5,為防止產(chǎn)生Fe(OH)2沉淀，所以將FeSCU溶液與氨水一 NH4HCO3混合溶液反應(yīng)制備FeCO3沉淀的過程中要控制溶液的pH不大于6.5； FeCCh沉淀需“洗滌完全”，所 以設(shè)計的實驗方案中要用鹽酸酸化的BaCh溶液檢驗最后的洗滌液中不含SO：。 提高原子 利用率 綠色化學(xué)（物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用） 在空氣中或 在其他氣體 中進(jìn)行的反 應(yīng)或操作 要考慮02、HQ、C02或其他氣體是否參與反應(yīng)：或能

33、否達(dá)到隔絕空氣、防氧化、防 水解、防潮解等目的 控制溶 液的pH ① 調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，使金屬離子形成氫氧化物沉淀析出（或抑制水解） ② “酸作用”還可除去氧化物（膜） ③ “堿作用”還可除去油污，除去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅等 ④ 特定的氧化還原反應(yīng)需要的酸性條件（或堿性條件） 控制溫度 （常用水浴、 冰浴或油 ?。? ① 防止副反應(yīng)的發(fā)生 ② 使化學(xué)平衡移動；控制化學(xué)反應(yīng)的方向 ③ 控制固體的溶解與結(jié)晶 ④ 控制反應(yīng)速率；使催化劑達(dá)到最大活性 ⑤ 升溫：促進(jìn)溶液中的氣體逸出，使某物質(zhì)達(dá)到沸點揮發(fā) ⑥ 加熱煮沸：促進(jìn)水解，聚沉后利于過濾分離 ⑦ 趁熱過濾

34、：減少因降溫而析出的溶質(zhì)的量 ⑧ 降溫：防止物質(zhì)高溫分解或揮發(fā)：降溫（或減壓）可以減少能源成本，降低對設(shè)備的 要求 洗滌晶體 ① 水洗：通常是為了除去晶體表面水溶性的雜質(zhì) ② 冰水洗滌：能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，且防止晶體在洗滌過程中的溶解損耗  【舉一反三】(202()?山東卷)用軟錠礦(主要成分為MnCh,含少量Fe3O4> A12O3)和BaS制備高純MnCO3 的工藝流程如下: 高純碳酸鉉 已知：MnO2是一種兩性氧化物；25C時相關(guān)物質(zhì)的K’p見下表。 物質(zhì) Fe(OH)2 Fe(OH)3 A1(OH)3 Mn(OH)2 KsP 1x1

35、0*3 1x10 祝 6 1x1()T2.3 1x10-27 回答下列問題 (1) 軟鎬礦預(yù)先粉碎的目的是. ,MnO： hi BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 MnO的化學(xué)方程式為. (2) 保持BaS投料量不變，隨MnO2與BaS投料比增大，S的量達(dá)到最大值后無明顯變化，而Ba(OH)2的 量達(dá)到最大值后會減小，減小的原因是. (3)濾液I可循環(huán)使用，應(yīng)當(dāng)將其導(dǎo)入到. 操作中(填操作單元的名稱)。 發(fā) ⑷H2O2 4.9 (4)凈化時需先加入的試劑X為 .(填化學(xué)式)。再使用氨水調(diào)溶液的pH,則pH的理論最小值為 .(當(dāng)溶液中某高子濃度c

36、;, LOxlO^moi L-1時，可認(rèn)為該離子沉淀完全)。 (5) 碳化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為. 【答案】(1)增大接觸面積，充分反應(yīng)，提高反應(yīng)速率: MnO2 + BaS + H2O = Ba(OH)2 +MnO + S (2)過量的MnO2消耗了產(chǎn)生的Ba(OH)2 (3)蒸 (5) Mn2頃(0叩=Jlx 10了mol.L」=10e」mol/L,所以 cCH^iO^mol/L, pH=4.9,即 pH 的理論最小值為 c(Al3+) V IxlO5 4.9； (5) 碳化過程Mn?+和碳酸氫根電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸鎰沉淀，促進(jìn)碳酸氫根的電離，產(chǎn)生的氫離子

37、 和一水合氨反應(yīng)生成鉉根和水，所以離子方程式為Mn2++HCO；+NH3.H2O=MnCO3l+NH：+H2O。 【方法技巧】在解化工流程題無機物質(zhì)的制備，常與物質(zhì)分離與提純聯(lián)系在一起，制備的目標(biāo)物質(zhì)要容易 分離出來，物質(zhì)分離與提純有多種方法，總的說有物理方法和化學(xué)方法兩大類：物理方法有過濾、蒸發(fā)、蒸 偏、分液、萃取、結(jié)晶、重結(jié)晶、滲析等；化學(xué)方法有沉淀法、熱分解法、電解法、氧化還原法等；要根據(jù)目 標(biāo)物質(zhì)的性質(zhì)和特點來選擇適宜的制備、分離方法。 （6） 寫出“沉鎰”的離子方程式 。 （7） 層狀鐐鉆住三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為LiNi.rCo〉MnQ2,其中Ni

38、、C。、Mn的 化合價分別為+2、+3、+4。當(dāng)戶尸1/3時，z= 。 【答案】（1） SiO2 （不溶性硅酸鹽） MnO2+MnS+2H2SO4==2MnSO4+S+2H2O （2） 將Fe2+氧化為F5+ （3） 4.7 （4） NiS和ZnS （5） F?與H”結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF, MgF2^^^Mg2++2r平衡向右移動 （6） M/++2 HCCh—MnCChl+CChf+HQ （7） 1/3 【解析】（l）Si元素以SiCh或不溶性硅鹽存在，SiO2與硫酸不反應(yīng)，所以濾渣I中除了 S還有SiO2；在 硫酸的溶浸過程中，二氧化鎬和硫化鎰發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，二氧化

39、鎬作氧化劑，硫化鎰作還原劑，方程式 為：MnO2+MnS+2H2SO4==2MnSO4+S+2H2Oo + HCOj + NH3 -H20 = MnCO3 4< +NH； + H20 【解析】軟鎰礦粉(主要成分為MnCh,含少量Fe3O4、AI2O3)加入硫化鍥溶液進(jìn)行反應(yīng)，主要發(fā)生 MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S,過濾得到Ba(OH)2溶液，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、干燥得到氫氧化徹：濾渣用 硫酸溶解，得到的濾液中主要金屬陽離子有Mn2\ Fe2\ Fe3\ Al3+,得到的濾渣為不溶于稀硫酸的硫磺；之 后向濾液中加入合適的氧化劑將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe-",然后加入

40、氨水調(diào)節(jié)pH,使Fe*、AP+轉(zhuǎn)化為沉淀除去，壓 濾得到的廢渣為Fe(OH)3和A1(OH)3,此時濾液中的金屬陽離子只有Mn2+,向濾液中加入碳酸氫鉉、氨水， Mn?+和碳酸氫根電離出的碳酸根結(jié)合生成碳酸鎰沉淀，過濾、洗滌、干燥得到高純碳酸鎰。 (1) 軟鎰礦預(yù)先粉碎可■以增大反應(yīng)物的接觸面積，使反應(yīng)更充分，提高反應(yīng)速率；MnO?與BaS反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 MnO, Mn元素的化合價由+4價降低為+2價，根據(jù)元素價態(tài)規(guī)律可知-2價的S元素應(yīng)被氧化得到S單質(zhì)，則 MnO?與BaS的系數(shù)比應(yīng)為1:1,根據(jù)后續(xù)流程可知產(chǎn)物還有Ba(OH)2,結(jié)合元素守恒可得化學(xué)方程式為： MnO2+BaS+H

41、2O=Ba(OH)2+MnO+S； (2) 根據(jù)題目信息可知MnO?為兩性氧化物，所以當(dāng)MnCh過量時，會消耗反應(yīng)產(chǎn)生的Ba(OH)2,從而使 Ba(OH)2的量達(dá)到最大值或會減小； (3) 濾液I為結(jié)品后剩余的Ba(OH)2飽和溶液，所以可以導(dǎo)入到蒸發(fā)操作中循環(huán)使用； (4) 凈化時更好的除去Fe元素需要將Fe2+氧化為F/L為了不引入新的雜質(zhì)，旦不將Mn元素氧化，加入 的試劑X可以是H2O2；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,Fe(OHh和AKOH*為同種沉淀,而Al(OHh的凡卬稍大，所以當(dāng) AH完全沉淀時，F(xiàn)e3+也一定完全沉淀，當(dāng)c(Al3+)=1.0xl0-^mol/L時，c(OIP)

42、= 【變式探究】［2019-新課標(biāo)III］高純硫酸鐳作為合成鐐鉆鎰三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化 鐳粉與硫化鐳礦（還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制備，工藝如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}: H2SO4 MnO2 魂水 Na2S MnF2 NH4HCO3 MnS礦 MnO?粉 浸 T 調(diào);H U鉉 濾渣I 濾渣2 濾渣3 濾渣4 H2SO4 —*MnCO3 *MnSO4 相關(guān)金屬離子［co（Mrt+）=O.l mol.L-q形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下: 金屬離子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ AF+ Mg2+ Zn2+ Ni2+

43、 開始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 （1）“濾渣1”含有S和 :寫出“溶浸”中二氧化鎬與硫化鐳反應(yīng)的化學(xué)方程式 （2） “氧化”中添加適量的MnCh的作用是 。 （3） “調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為 ~6之間。 （4） “除雜1"的目的是除去Zn2+和NP+, “濾渣3"的主要成分是 o （5） “除雜2”的目的是生成MgF?沉淀除去Mg"若溶液酸度過高，M歐沉淀不完全，原因是 （2） 二氧化錠作為氧化劑，使得MnS反應(yīng)

44、完全，且將溶液中Fe?+氧化為Fe*。 （3） 由表中數(shù)據(jù)知pH在4.7時，F(xiàn)e3+和AW沉淀完全，所以應(yīng)該控制pH在4.7~6之間。 （4） 根據(jù)題干信息，加入Na2S除雜為了除去鋅離了和鐐離了，所以濾渣3是生成的沉淀ZnS和NiS。 （5） 由HF^=i H++F知，酸度過大，F(xiàn)濃度減低，使得MgF2^=^ Mg2++2F平衡向沉淀溶解方向移 動，Mg?*沉淀不完全。 （6） 根據(jù)題干信息沉鎬的過程是生成了 MnCOs沉淀，所以反應(yīng)離子方程式為：ML+2HCO3- ==MnC03|+C02t+H20o （7） 根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為。的規(guī)律得：l+2x+3y+4z=

45、6,已知，x=y=l/3,帶入計算得： z= 1 /3 o ③用特定有機試劑清洗晶體：洗去晶體表面的雜質(zhì)，降低晶體的溶解度、有利于析 出，減少損耗等 ④洗滌沉淀的方法：往漏斗中加入蒸餉水至浸沒沉淀，待水自然流卜,后，重殳以上操 作2?3次 高頻考點三物質(zhì)成分的確定 ① 濾渣、濾液成分的確定 要考慮樣品中原料和雜質(zhì)的成分在每一步驟中與每一種試劑反應(yīng)的情況: (i )反應(yīng)過程中哪些物質(zhì)(離子)消失了？ (ii)所加試劑是否過量或離子間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，又產(chǎn)生了哪些新離子？要考慮這些離子間是否會發(fā)生反應(yīng)？ ② 循環(huán)物質(zhì)的確定 在流程圖上標(biāo)注 每一步物質(zhì) 后面反應(yīng)步驟的生成物

46、 前面反應(yīng)步驟的反應(yīng)物 從流程圖上看:箭頭回頭 容易分離 循環(huán) 物質(zhì) 確定 在流程中加入的物質(zhì). 在后續(xù)步驟中會產(chǎn)生 可以循環(huán)利用的物質(zhì) (濾渣、濾液) 可逆反應(yīng)中有可以 循環(huán)利用的物質(zhì) ③ 副產(chǎn)品的判斷 首先是生成物， <— 不是反應(yīng)物 副產(chǎn)品 根據(jù)制備的目的 〔判斷 ?_ 判斷不是主產(chǎn)品 ■從流程圖上看： i是支線產(chǎn)品 常是對人類生產(chǎn)生 -活有用的、無毒的、 不污染環(huán)境的產(chǎn)品 高頻考點四分離與提純操作 ①物質(zhì)分離、提純的六種物理方法  ②分離提純語言描述規(guī)范答題 (i )溶液結(jié)晶答題規(guī)范 從溶液中得到帶結(jié)晶水的晶體的規(guī)

47、范是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。 (訂)除雜答題規(guī)范 在書寫某一步驟是為了除雜時，應(yīng)該規(guī)范回答，"是為了除去XX雜質(zhì)”，“除雜”等一類萬能式的回答是不能 得分的。 高頻考點五化學(xué)計算 ①計算公式 (i )物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(或純度)=盤儒抵儼1。。% 亡口 產(chǎn)品實際產(chǎn)量兩 (11 )產(chǎn)叩產(chǎn)率=產(chǎn)品理論產(chǎn)量X1004 ，…、巧H牛十 參加反應(yīng)的原料量lnno/ (III)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率一加入原料的總量xl°°% ②計算方法——關(guān)系式法 在多步反應(yīng)中，若第一步反應(yīng)的產(chǎn)物是下一步反應(yīng)的反應(yīng)物，可以根據(jù)化學(xué)方程式將某中間物質(zhì)作為“中 介”，找出已知物質(zhì)和所求物質(zhì)之間量的

48、關(guān)系，也可通過守恒關(guān)系直接確定原料與所給數(shù)據(jù)物質(zhì)之間的關(guān)系。 【題型突破】 題型一化學(xué)工藝流程與物質(zhì)制備 物質(zhì)制備類化工流程題常以某種物質(zhì)(目標(biāo)產(chǎn)物)的制備為基礎(chǔ)，涉及原料的預(yù)處理、物質(zhì)的制備原理、產(chǎn)品 的分離及提純等具體步驟，兼顧考查元素及其化合物、化學(xué)基本概念和基本理論、化學(xué)實驗等知識。 (1) 海水提漠 (2)海水提碘：海帶中碘的提取 (3)海水提鎂 HCI氣流中 ~A ' 無水MgC，解網(wǎng) (4) 海水提鹽與氯堿工業(yè)、鈉的制備 電解熔融物 |精虬 也 電解水溶液 漂白液 漂白粉 (5) 從鋁土礦中獲得鋁 流程I ： (

49、6) 工業(yè)上制高純硅 (7) 硫酸的工業(yè)生產(chǎn) 囂5酬W跖 吸收塔(HzSOi的生成) (8) 合成氨與硝酸工業(yè) N'Fhl 熱空氣 |空氣水| I氛合成塔I -1基氧化爐| -＞吸收塔| —? |蒸骼塔|—* |濃倆酸| 例1. (2020-新課標(biāo)I )鑰具有廣泛用途。黏土機礦中，鑰以+3、+4、+5價的化合物存在，還包括鉀、鎂 NaOH NaOH 的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4o采用以下工藝流程可由黏土機礦制備NH4VO3o 礦一＞ 濾液② 濾渣③ 粉t I Mn().濾渣① HC1 NH4C1 調(diào)pH pH =8.5 波液④J沉

50、機|一NH4VO3 濾渣④ 濾液⑤ 該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示: 金屬離子 Fe3+ Fe2+ Ab Mn2+ 開始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1 回答卜列問題： (1) “酸浸氧化''需要加熱，其原因是, (2) “酸浸氧化”中，VO?和VCP+被氧化成VO；,同時還有 離子被氧化。寫出VO+轉(zhuǎn)化為VO； 反應(yīng)的離子方程式 o (3) “中和沉淀”中，機水解并沉淀為VQ^xH?。，隨濾液②可除去金屬離子KL Mg2+、Na\ ,以及部分的 。

51、 (4) “沉淀轉(zhuǎn)溶”中，V2O5 ? xH20轉(zhuǎn)化為帆酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是 (5廣調(diào)pH”中有沉淀生產(chǎn)，生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。 (6) “沉機”中析出NH4VO3晶體時，需要加入過量NH’CI,其原因是 。 【答案】(1)加快酸浸和氧化反應(yīng)速率(促進(jìn)軾化完全) (2) Fc2+ VO++MnO2+2H+= VO； +Mn2++H2O (3) Mn2+ Fe3\ Als+ (4) Fc(OH)3 (5) NaAlO2+HCl+H2O=NaCI+Al(OH)3l或 Na[Al(OH)4]+HCl= NaCl+AI(OH)3l+H2O (6) 利用同離了效應(yīng)，促進(jìn)N

52、H4VO3盡可能析出完全 【解析】黏土機礦中，鑰以+3、+4、+5價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiCh、Fe3O4, 用30%H2SO4和MnOF'酸浸氧化"時VO+和VO?+被氧化成VO； , FesO,與硫酸反應(yīng)生成的Fe*被氧化成Fe3+, SiO?此過程中不反應(yīng)，濾液①中含有VO；、K+、Mg2+、Al" Fe3\ Mn2\ SO；；濾液①中加入NaOH調(diào)節(jié) pH=3.0?3.1,機水解并沉淀為V2O5?xH2O,根據(jù)表中提供的溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH,此過 程中Fe3+部分轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，部分AP+轉(zhuǎn)化為A1(OH)3沉淀，濾液②中含

53、有K\ Na\ Mg2\ Al3\ Fc3+、Mn2\ SOj,濾餅②中含 V2O5 XH2O. Fc(OH*、AI(OH)3,濾餅②中加入 NaOH 使 pH>13, V2O5 xH2O 轉(zhuǎn)化為帆酸鹽溶解，Al(0H)3轉(zhuǎn)化為NaAKh,則濾渣③的主要成分為Fe(OH)3；濾液③中含機酸鹽、偏鋁酸 鈉，加入HC1調(diào)pH=8.5, NaAIOi轉(zhuǎn)化為A1(OH)3沉淀而除去；最后向濾液④中加入NHQ“沉機”得到 NH4VO3o (1廣酸浸氧化”需要加熱，其原因是：升高溫度，加快酸浸和氧化反應(yīng)速率(促進(jìn)氧化完全)； (2) “酸浸氧化”中，鈕礦粉中的Fe-Q」與硫酸反應(yīng)生成FcSO」

54、、Fe2(SO4)3和水，MnO?具有氧化性，F(xiàn)e2+A 有還原性，則V0+和VCP被氧化成VO；的同時還有F/+被氧化，反應(yīng)的離子方程式為MnO2+2Fe2++4H+= Mn2++2Fe3++2H2O； V(T轉(zhuǎn)化為VO；時，機元素的化合價由+3價升至+5價，ImolVO*失去2n】ol電子， MnO?被還原為MH, Mn元素的化合價由+4價降至+2價，ImolMnOz得到2mcl電子，根據(jù)得失電子守恒、 原子守恒和電荷守恒，V0-轉(zhuǎn)化為VO；反應(yīng)的離子方程式為VCT+MnO2+2H+= VO； +Mn2++H2O： (3) 根據(jù)分析，“中和沉淀"中，帆水解并沉淀為VzO’xHzO

55、,隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg2\ Na\ Mn2+,以及部分的Fe3+、Al3+； (4) 根據(jù)分析，濾渣③的主要成分是Fe(OH)3； (5廣調(diào)pH”中有沉淀生成，是NaA102與HC1反應(yīng)生成A1(OH)3沉淀，生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是 NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)31 或 Na［Al(OH)4］+HCI= NaCl+AKOHE+H?。。 (6)“沉?l''中析出NH4VO3晶體時，需要加入過量NHQ,其原因是:增大NH「離子濃度，利用同離子效 應(yīng)，促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全。 【方法技巧】無機工業(yè)流程題能夠以真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體

56、現(xiàn)能力立意的命題為指導(dǎo)思想，為近 年來高考的必考題型。該類試題的解題思路為：明確整個流程及每一部分的目的-仔細(xì)分析每步反應(yīng)發(fā)生的條 件以及得到的產(chǎn)物的物理或化學(xué)性質(zhì)一結(jié)合基礎(chǔ)理論與實際問題思考-注意答題的模式與要點。基本方法和步 驟為：⑴從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。(2)然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提 純、分離等階段。(3)分析流程中的每一步驟，從以下幾個方面了解流程：①反應(yīng)物是什么；②發(fā)生了什么反應(yīng)； ③該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用。 【變式探究】［2019.新課標(biāo)I］硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工

57、 藝。一種以硼鎂礦(含M&B2O5HO、SiO?及少量Fe2O3. AI2O3)為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程 如下： (NHJJQ溶液濾渣1 1—^—1 ―—調(diào)pH=3.5 硼鎂礦粉 f I鸞浸I 過濾l| T過濾H,BO3 | ］調(diào)pH=6.5 氣體 f |性收| Mg(OH)2 . MgCO,—-輕質(zhì)氧化鎂 NHjHC()3溶液 母液 回答下列問題： (1) 在95 °C“溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收"中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 o (2) “濾渣1”的主要成分有 o為檢驗“過濾1”后的濾液中是否含有F5+離了，可選用的化學(xué)試 劑是 o (3) 根據(jù) H3BO3 的解離反應(yīng)：H3BO3+H2O===H++B(OH)-4, Ka=5.81xl0T。，可判斷 H3BO3 是 酸； 在“過濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5,目的是 o (4) 在“沉鎂”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的離子方程式為 ,母液經(jīng)加熱后可返回 工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是 。 【答案】(I) NH4HCO3+NH3== (NH4)2CO3