高考化學(xué)工藝流程題的解題策略

高考化學(xué)工藝流程題的解題策略

近幾年高考中情景素材統(tǒng)計(jì)（2考什么?）（1）自然資源開(kāi)發(fā)利用類鈦鐵礦、鉻鐵礦、軟錳礦、菱鎂礦、鐵硼礦、鋁土礦、磷礦石、白云石、瑩石（2）廢棄資源回收利用類廢鐵屑、廢鋁片、廢釩催化劑、廢玻璃、廢舊鋰離子電池、廢舊鋅錳電池、粉煤灰、銀銅合金廢料（3）物質(zhì)的制備和凈化類水泥、NaClO2、NH3、H2C2O421、原料所含雜質(zhì)類：SiO2(12次)；Al2O3(11次）；FexOy(10次）；MgO(5次)；MnO2(4次)；CaO(3次)2、輔助試劑類：H2O2(7次)；KMnO4(6次）；K2Cr2O7(2次）；H2C2O4(2次)、NaBH4(2次)；ZnS、FeS、MnS(各1次)近幾年高考中高頻化合物統(tǒng)計(jì)3設(shè)問(wèn)方式考查內(nèi)容考查方式原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理元素及其化合物性質(zhì)、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、熱化學(xué)知識(shí)、化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡、溶解度、水溶液中離子平衡(Ka、Kb、Kh、Ksp的應(yīng)用)化合價(jià)規(guī)則、物質(zhì)的命名、方程式書(shū)寫(xiě)、圖表分析、實(shí)驗(yàn)原理及文字表達(dá)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)平衡常數(shù)的計(jì)算除雜、分離和提純產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)操作儀器名稱、分離提純的操作、滴定實(shí)驗(yàn)及相關(guān)計(jì)算提高產(chǎn)量和效率化學(xué)平衡、溶解平衡計(jì)算轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、純度節(jié)能減排，循環(huán)利用元素化合物性質(zhì)尾氣的處理、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)綜合利用電化學(xué)知識(shí)電極方程式書(shū)寫(xiě)及電化學(xué)的相關(guān)計(jì)算近幾年高考中考點(diǎn)分析化學(xué)工藝流程圖是以無(wú)機(jī)礦物、工農(nóng)業(yè)或生活廢舊物質(zhì)為原料，首先對(duì)原料經(jīng)過(guò)一定的預(yù)處理，再通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)，利用化學(xué)反應(yīng)原理知識(shí)，經(jīng)過(guò)多次分離提純最后得到目標(biāo)產(chǎn)物。工藝流程題的基本結(jié)構(gòu)示意圖二、剖析工藝流程題的命題角度(14分)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來(lái)漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：核心化學(xué)反應(yīng)分離提純題型示例原料目標(biāo)產(chǎn)物化學(xué)工藝流程題的解題要領(lǐng)1、粗讀試題，掌握工藝制備的目的，盡量弄懂流程圖。圖中一般會(huì)出現(xiàn)超綱知識(shí)，要讀懂流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問(wèn)中的提示性信息，并在下一步分析和解題中隨時(shí)進(jìn)行聯(lián)系和調(diào)用2、要明確流程圖中箭頭方向和代表的含義。流程圖中箭頭進(jìn)入的是反應(yīng)物(投料)，箭頭出去的是生成物(產(chǎn)物、副產(chǎn)物)，返回的箭頭一般是“循環(huán)利用”的物質(zhì)3、要關(guān)注題目的每一個(gè)字眼，但不必將每一個(gè)物質(zhì)都推出，問(wèn)什么推什么。要帶著問(wèn)題去精心研究某一步或某一個(gè)物質(zhì)。在答題時(shí)應(yīng)注意前后問(wèn)題往往沒(méi)有連帶效應(yīng)，即前一問(wèn)不能回答沒(méi)關(guān)系，不影響后面回答問(wèn)題。遇到做不出來(lái)的問(wèn)題要及時(shí)放棄，以免影響其他問(wèn)題的作答。最后，作答時(shí)一定要看清所提問(wèn)題，不能答非所問(wèn)，注意語(yǔ)言表達(dá)的科學(xué)性圖1箭頭表示反應(yīng)物加入同時(shí)生成物出來(lái)；圖2箭頭表示反應(yīng)物分步加入和生成物出來(lái)；圖3箭頭表示循環(huán)反應(yīng)。

識(shí)圖方法（一）原料預(yù)處理：1．研磨、粉碎、霧化：將塊狀或粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w分散成微小液滴，增大反應(yīng)物間接觸面積（作用），以加快后續(xù)操作反應(yīng)速率（作用），進(jìn)而增大原料的轉(zhuǎn)化率或浸取率（目的）?！玖?xí)題】鈷酸鋰（LiCoO2）電池是一種應(yīng)用廣泛的新型電源，電池中含有少量的鋁、鐵、碳等單質(zhì)。實(shí)驗(yàn)室嘗試對(duì)廢舊鈷酸鋰電池回收再利用。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：廢舊電池初步處理為粉末狀的目的是_______________________________________。增大接觸面積，加快堿浸的反應(yīng)速率，提高浸取率增大接觸面積：固體——粉碎、研磨；液體——噴灑；氣體——用多孔分散器等（一）原料預(yù)處理：2．焙燒：反應(yīng)物與空氣、氯氣等氧化性氣體或其他添加進(jìn)去的物質(zhì)（如硫酸）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（所以焙燒分為氧化焙燒、硫酸化焙燒和氯化焙燒等）。以氣固反應(yīng)為主，為避免物質(zhì)融化反應(yīng)溫度一般低于熔點(diǎn)，在500～1500℃之間。3．煅燒：反應(yīng)物受熱分解或發(fā)生晶形轉(zhuǎn)變，為避免融化溫度低于熔點(diǎn)，但大多高于1200℃。如煅燒石灰石、生產(chǎn)玻璃、打鐵等，使用的化工設(shè)備如回轉(zhuǎn)窯。4．灼燒：物質(zhì)在高溫條件下發(fā)生脫水、分解、揮發(fā)等化學(xué)變化的過(guò)程。反應(yīng)溫度在1000℃左右。原料在空氣中灼燒，焙燒的目的主要有兩點(diǎn):一為非金屬元素被氧化為高價(jià)氣態(tài)氧化物逸出或氧化成高價(jià)態(tài)化合物;二為金屬元素被氧化為高價(jià)態(tài)氧化物或高價(jià)態(tài)化合物。高考題在預(yù)處理階段的設(shè)問(wèn)角度往往從粉碎與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系、焙燒中的化學(xué)反應(yīng)等入手。工業(yè)上可以通過(guò)增加氧氣的量、固體充分粉碎、逆流焙燒、適當(dāng)升溫等來(lái)提高焙燒效率?！?021山東高考17】工業(yè)上以鉻鐵礦(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等雜質(zhì))為主要原料制備紅礬鈉(Na2Cr2O7?2H2O)的工藝流程如圖。回答下列問(wèn)題：焙燒的目的是將FeCr2O4轉(zhuǎn)化為Na2Cr2O4并將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽，焙燒時(shí)氣體與礦料逆流而行，目的是______________________________________________________。增大反應(yīng)物接觸面積，加快化學(xué)反應(yīng)速率，提高反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率。（一）原料預(yù)處理：5．浸取及浸取率：浸取的目的是把固體轉(zhuǎn)化為溶液，以便于后繼的轉(zhuǎn)化或分離。包括水浸取、酸溶、堿溶、鹽溶等。浸取率是指固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少。提高浸取率的措施：①將礦石研成粉末，提高接觸面積；②攪拌，使反應(yīng)更加充分；③當(dāng)增大酸的濃度；④加熱；⑤延長(zhǎng)浸出時(shí)間如何分析“浸出率”圖表,解釋“浸出率”高低變化的原因?“浸出率”升高一般是反應(yīng)①

,反應(yīng)速率②

;但當(dāng)“浸出率”達(dá)到最大值后,溫度升高“浸出率”反而下降,原因一般是反應(yīng)試劑的分解或揮發(fā)。選擇達(dá)到一定較高“浸出率”的③

(注意:一般不止一個(gè)答案)

溫度升高加快時(shí)間及溫度【習(xí)題】氯氧化鉍(BiOC1)常用于電子設(shè)備等領(lǐng)域，BiOCl難溶于水，它是BiCl3的水解產(chǎn)物。以鉍的廢料(主要含鉍的化合物，含少量銅、鉛、鋅的硫酸鹽及Cu2S和Fe2O3等)為原料生產(chǎn)高純度BiOCl的工藝流程如圖：1）提高“酸浸”反應(yīng)速率的措施有適當(dāng)增加硫酸的濃度、_____________________適當(dāng)升高溫度（4）“浸鉍”中，鉍的浸出率與溫度關(guān)系如圖所示：在高于40℃左右時(shí)“鉍浸出率”開(kāi)始下降，其主要因素可能是_______________。HCl揮發(fā)加快，Bi3+水解程度增大

6．酸浸：酸浸是指把預(yù)處理得到的物料與酸(鹽酸或硫酸)溶液進(jìn)行反應(yīng)，把金屬氧化物，或金屬碳酸鹽，或H前金屬溶解后分離提純產(chǎn)品。【習(xí)題】聚硅酸鐵是目前無(wú)機(jī)高分子絮凝劑研究的熱點(diǎn)，一種用鋼管廠的廢鐵渣(主要成分Fe3O4，含少量碳及二氧化硅)為原料制備的流程如下：（1）廢鐵渣進(jìn)行“粉碎”的目的是______________________。

增大接觸面積，提高反應(yīng)速率，提高鐵元素浸取率酸浸后的濾渣：SiO2CaSO4

PbSO4酸浸劑的用量為何不能太大?防止后續(xù)步驟中殘留的酸消耗過(guò)多的堿（2）“酸浸”需適宜的酸濃度、液固比、酸浸溫度、氧流量等，其中酸浸溫度對(duì)鐵浸取率的影響如圖所示。①加熱條件下酸浸時(shí)，F(xiàn)e3O4與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________________________。

②酸浸時(shí)，通入O2的目的是______________________。

③當(dāng)酸浸溫度超過(guò)100℃時(shí)，鐵浸取率反而減小，其原因是________________________。

Fe3O4+4H2SO4═FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O將FeSO4氧化為Fe2(SO4)3溫度超過(guò)100℃，加快Fe3+水解生成Fe(OH)3，導(dǎo)致Fe3+濃度降低7．堿浸：洗去動(dòng)植物油污，除去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅（加堿量不宜過(guò)多）【習(xí)題】錫酸鈉可用于制造陶瓷電容器的基體、顏料和催化劑。以錫銻渣(主要含Sn、Sb、As、Pb的氧化物)為原料，制備錫酸鈉的工藝流程圖如下圖所示:（1）堿浸”時(shí)SnO2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________。SnO2+2NaOH=Na2SnO3+H2O兩個(gè)“率”和工業(yè)流程分析：1——浸取時(shí)提高速率的方法：粉碎、研磨；（2）升溫；（3）增大浸取液的濃度；（4）攪拌。常見(jiàn)詳細(xì)答法：加入過(guò)量的XXX，邊加邊攪拌。2——浸取時(shí)提高浸取率的方法：粉碎、研磨；（2）升溫；（3）增大浸取液的濃度；（4）攪拌；（5）延長(zhǎng)浸取時(shí)間。3——固定的答題模板：（1）粉碎的目的是：增大接觸面積，加快浸取速率，提高浸取率（2）浸取劑過(guò)量和少量的優(yōu)缺點(diǎn)：浪費(fèi)角度、防止水解等副反應(yīng)角度、速率/浸取率角度（3）提高固體的焙燒效率方法：增加氧氣的量、固體充分粉碎、逆流焙燒、適當(dāng)升溫（二）試劑的作用：加入硫酸或某堿的作用是：水解角度：防止Rn+水解；提供酸性環(huán)境、提高氧化還原劑氧化還原性角度；調(diào)pH角度、除XXX雜質(zhì)角度加入氧化劑或還原劑的作用:(1)轉(zhuǎn)變某種金屬離子的④

,再通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH,使金屬離子以⑤

的形式沉淀出來(lái),以達(dá)到除去雜質(zhì)的目的(如Fe2+Fe3+Fe(OH)3↓)

價(jià)態(tài)氫氧化物加入氧化物的作用促進(jìn)XXX水解加入H2O2作用：①作氧化劑；②作還原劑；（不要看到H2O2就認(rèn)為一定是作氧化劑）③制備過(guò)氧化物。（三）pH條件的控制1——調(diào)控pH的目的：抑制鹽類的水解，防止產(chǎn)品混入雜質(zhì)（像鹽酸鹽、硝酸鹽溶液，通過(guò)結(jié)晶方法制備晶體或加熱脫水結(jié)晶水合物制備相對(duì)應(yīng)的無(wú)水鹽時(shí)，由于水解生成的鹽酸或硝酸揮發(fā)，促使了金屬離子水解（水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)）導(dǎo)致產(chǎn)品不純，如MgCl2·6H2O==Mg(OH)Cl+HCl↑+5H2O等，這就需要在酸性氛圍中加熱來(lái)抑制其水解）促進(jìn)鹽類的水解生成沉淀，有利于過(guò)濾分離即為了將xxx轉(zhuǎn)化為沉淀便于分離。需要的物質(zhì)：①能與H＋反應(yīng)，使溶液pH值增大；②不引入新雜質(zhì)Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、CuCO3加入CuO的作用：調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3加熱的目的：促進(jìn)Fe3＋水解H+：除去氧化物、堿或其他與H+反應(yīng)的物質(zhì)；OH-：除去油污，除去Si、Al元素或與OH-反應(yīng)的物質(zhì)等；為了某些特定的氧化還原反應(yīng)：例如酸性條件下NO3-有氧化性，S2O32—在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)等；為了制備生成某酸、某堿，或防止某金屬離子水解。（三）pH條件的控制pH過(guò)小的后果：導(dǎo)致某離子沉淀不完全；小心電化學(xué)中，H+濃度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致金屬離子放電程度減小。會(huì)增加后續(xù)中和物質(zhì)的消耗。pH過(guò)大的后果：導(dǎo)致主要離子開(kāi)始沉淀，兩性物質(zhì)溶解等。pH要考慮：小心兩性化合物的變化；小心題中新離子在不同pH條件下的變化；注意CrO42-與Cr2O72-之間的轉(zhuǎn)化。2——pH大小后果分析：（三）pH條件的控制根據(jù)不同金屬陽(yáng)離子完全沉淀的pH數(shù)據(jù)，改變?nèi)芤旱膒H，使之處于某范圍內(nèi)，從而使雜質(zhì)金屬離子沉淀，并確保所需要的金屬離子依舊存留在溶液中。1、使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀（1）已知溶液中存在FeCl3、FeCl2、CuCl2，三種離子在溶液中的pH范圍如下，欲提純Cu2+：

Fe3+Cu2+Fe2+開(kāi)始沉淀pH2.14.75.8沉淀完全pH3.26.28.8①先加入

，目的是

，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

；②再加入

，調(diào)節(jié)pH的范圍是

，目的是

。【2019新課標(biāo)Ⅲ]】高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦（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?wèn)題：相關(guān)金屬離子【c0(Mn+)=0.1mol·L?1】形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+開(kāi)始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為_(kāi)______~6之間。2．調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，促進(jìn)或抑制水解【練習(xí)1】某工廠以重晶石（主要含BaSO4）為原料，生產(chǎn)“電子陶瓷工業(yè)支柱”——鈦酸(BaTiO3)的工藝流程如下：常溫下，TiCl4為液體且易水解，配制一定濃度的TiCl4溶液的方法是溶于濃鹽酸，再加適量水稀釋至所需濃度【練習(xí)2】某化學(xué)興趣小組以菱鐵礦（主要成分為FeCO3，含有SiO2、Al2O3等少量雜質(zhì)）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）的實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：酸溶及后續(xù)過(guò)程中均需保持酸過(guò)量，其目的除了提高鐵元素的浸出率之外，還有

。抑制Fe3+水解3．控制鹽的水解反應(yīng)進(jìn)行的程度Fe3+、Al3+、Cr3+、Ti4+等離子由于所帶電荷數(shù)多，半徑小，易發(fā)生強(qiáng)烈的水解反應(yīng)。在中學(xué)教材中，對(duì)它們水解的離子方程式都做了簡(jiǎn)化處理，如Fe3+水解Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+其實(shí)Fe3+在溶液中的水解可以分為三步依據(jù)人們需要可通過(guò)控制溶液的pH得到水解程度不同的產(chǎn)物?！揪毩?xí)1】煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實(shí)驗(yàn)室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制備堿式硫酸鋁[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液，并用于煙氣脫硫研究加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)6—2x。濾渣Ⅱ的主要成分為

（填化學(xué)式）；若溶液的pH偏高，將會(huì)導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低，其原因是

（用離子方程式表示）。CaSO43CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑一種以硼鎂礦（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下。根據(jù)H3BO3的解離反應(yīng)：H3BO3+H2O?H++B(OH)4?，Ka=5.81×10?10，可判斷H3BO3是

酸；在“過(guò)濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5，目的是

。一元弱轉(zhuǎn)化為H3BO3，促進(jìn)析出由硼酸的離解方程式知，硼酸在水溶液中是通過(guò)與水分子的配位作用產(chǎn)生氫離子，而三價(jià)硼原子最多只能再形成一個(gè)配位鍵，且硼酸不能完全解離，所以硼酸為一元弱酸；在“過(guò)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【練習(xí)】金屬釩熔點(diǎn)高、硬度大，具有良好的可塑性和低溫抗腐蝕性。工業(yè)常用釩爐渣(主要含F(xiàn)eO·V2O3，還有少量Al2O3、CuO等雜質(zhì))提取金屬釩，流程如圖：VO已知：Ⅰ.釩有多種價(jià)態(tài)，其中+5價(jià)最穩(wěn)定。釩在溶液中主要以VO和的形式存在，存在平衡：Ⅱ.部分金屬離子的沉淀pH：金屬離子Cu2+Fe2+Fe3+開(kāi)始沉淀pH5.27.62.7完全沉淀pH6.49.63.7溶液1到溶液2的過(guò)程中，調(diào)節(jié)pH至8有兩個(gè)目的，一是除去___________離子，二是促使___________。Fe3+、Cu2+利用化學(xué)原理可以對(duì)工廠排放的廢水、廢渣等進(jìn)行有效檢測(cè)與合理處理。某工廠對(duì)制革工業(yè)污泥中Cr(III)的處理工藝如下。其中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。常溫下，部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如下：陽(yáng)離子Fe3+Mg2+Al3+Cr3+開(kāi)始沉淀時(shí)的pH2.7——————沉淀完全時(shí)的pH3.711.189（＞9溶解）加入NaOH溶液使溶液呈堿性，Cr2O72-轉(zhuǎn)化為CrO42-。但溶液的pH不能超過(guò)8，其理由是

pH超過(guò)8會(huì)使部分Al(OH)3溶解生成AlO2-，最終影響Cr(III)回收與再利用（三）溫度條件的控制1.控溫的目的：加熱（冷卻）VS升溫（降溫）的目的：增大或減少固體物質(zhì)的溶解度、降低或增大氣體的溶解度速率角度加快（減緩）溶解速率、加快（減緩）反應(yīng)速率溶解度角度可逆反應(yīng)平衡移動(dòng)水解、電離等可逆反應(yīng)物質(zhì)分解（除雜角度）銨鹽、H2O2、NH3?H2O的分解（除去熱穩(wěn)定性不好的物質(zhì)）防止加速氧化角度如Na2SO3揮發(fā)、冷凝、氣化、升華等角度使XXX冷凝催化劑活性角度防止溫度過(guò)高催化劑失活防止副反應(yīng)的發(fā)生角度題中給溫度信息，結(jié)合題中信息作答2.注意問(wèn)法不同，答法不同：溫度不低于xx℃的原因？溫度不高于xx℃的原因？溫度為xx℃的原因？溫度在xx℃~xx℃的原因？3.常見(jiàn)答題模板總結(jié)：①過(guò)低：××速率很慢(溶解/反應(yīng))②過(guò)高：a、催化劑逐漸失活，化學(xué)反應(yīng)速率急劇下降b、降低××浸出率/產(chǎn)率c、××分解(如：NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3(濃)等)d、××揮發(fā)(如：醋酸、HCl、液溴、乙醇等)e、I2

升華

③使反應(yīng)速率不至于太慢、抑制/促進(jìn)平衡移動(dòng)、防止反應(yīng)物分解、防止副反應(yīng)發(fā)生、使催化劑的催化活性最高等④加熱、升溫的目的是：加快反應(yīng)速率或溶解速率；促進(jìn)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；除雜，除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NaHCO3、KMnO4、NH4Cl等物質(zhì)；使沸點(diǎn)相對(duì)較低或易升華的原料氣化；煮沸時(shí)促進(jìn)溶液中的氣體揮發(fā)逸出等。⑤降溫、冷卻的目的是：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解（或分解）；使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)（放熱方向）；使某個(gè)沸點(diǎn)高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離；降低晶體的溶解度，減少損失；析出晶體時(shí)，緩慢降溫，能使顆粒慢慢長(zhǎng)大，有利于過(guò)濾分離。降溫或減壓可以減少能源成本，降低對(duì)設(shè)備的要求，達(dá)到綠色化學(xué)的要求。4.控溫的方式：降溫的方式：冰水浴減緩氣體的通入速率移走酒精燈減少反應(yīng)物的濃度等升溫的方式：（1）加熱的方式：酒精燈加熱、水浴加熱、油浴加熱（2）水浴加熱的好處：受熱均勻，便于控制反應(yīng)溫度；（防止易燃?xì)怏w遇明火爆炸）（3）用油浴不用水浴的原因是：

油浴比水浴溫度高（一）．升高溫度1．促進(jìn)某些離子的水解，如高價(jià)金屬陽(yáng)離子，易水解的陰離子某化工廠“用含NiO的廢料(雜質(zhì)為Fe2O3、

CaO、

CuO等)制備羥基氧化鎳(2NiOOH·H2O)的工藝流程如圖：如圖是酸浸時(shí)鎳的浸出率與溫度的關(guān)系，則酸浸時(shí)合適的浸出溫度是____________℃，若酸浸時(shí)將溫度控制在80℃左右，則濾渣1中會(huì)含有一定量的Ni(OH)2，其原因可能是_________________________。70隨著溫度的升高，Ni2+水解程度增大，從而形成一定量的Ni(OH)2沉淀氯化亞銅是一種重要的化工產(chǎn)品，常用作有機(jī)合成催化劑，還可用于顏料、防腐等工業(yè)，它不溶于H2SO4、HNO3和醇，微溶于水，可溶于濃鹽酸和氨水，在潮濕空氣中易水解氧化成綠色的堿式氯化銅[Cu2（OH）3Cl]。以海綿銅（主要成分是Cu和少量CuO）為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過(guò)程如下：如圖是各反應(yīng)物在最佳配比條件下，反應(yīng)溫度對(duì)CuCl產(chǎn)率影響．由圖可知，溶液溫度控制在60℃時(shí)，CuCl產(chǎn)率能達(dá)到94%，當(dāng)溫度高于65℃時(shí)，CuCl產(chǎn)率會(huì)下降，其原因可能是___________________________________________________。因在60℃時(shí)CuCl產(chǎn)率最大，根據(jù)信息可知，隨溫度升高，促進(jìn)了CuCl的水解，CuCl被氧化的速度加快。2．促進(jìn)平衡向吸熱方向移動(dòng)二硫化鉬是重要的固體潤(rùn)滑劑，被譽(yù)為“高級(jí)固體潤(rùn)滑油之王”。利用低品相的輝鉬礦(含MoS2、SiO2以及CuFeS2等雜質(zhì))制備高純二硫化鉬的一種生產(chǎn)工藝如圖：由圖分析可知產(chǎn)生MoS3沉淀的流程中選擇的最優(yōu)溫度和時(shí)間是___________，利用化學(xué)平衡原理分析低于或高于最優(yōu)溫度時(shí)，MoS3的產(chǎn)率均下降的原因40℃、30min已知：溫度太低，反應(yīng)產(chǎn)生的H2S氣體不易逸出，不利于平衡正向移動(dòng)生成MoS3；溫度太高，反應(yīng)物鹽酸揮發(fā)，導(dǎo)致溶液中c(H+)下降，上述平衡逆向移動(dòng)，也不利于生成MoS33．加快反應(yīng)速率或溶解速率【2020新課標(biāo)Ⅰ】釩具有廣泛用途。黏土釩礦中，釩以+3、+4、+5價(jià)的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備N(xiāo)H4VO3。“酸浸氧化”需要加熱，其原因是_________________________________________。加快酸浸和氧化反應(yīng)速率（促進(jìn)氧化完全）煉油廠烷基化反應(yīng)產(chǎn)生的廢液中含硫酸91%、難揮發(fā)有機(jī)物7%。實(shí)驗(yàn)室以軟錳礦(主要含MnO2，還含少量Fe、Al等元素)處理廢液并制取MnSO4·H2O晶體，其實(shí)驗(yàn)流程如圖：（1）研究溫度對(duì)“降解”過(guò)程中有機(jī)物去除率的影響，實(shí)驗(yàn)在如圖1所示的裝置中進(jìn)行。①在不同溫度下反應(yīng)相同時(shí)間，發(fā)現(xiàn)溫度從60℃升高到95℃時(shí)，有機(jī)物去除率從29%增大到58%，其可能的原因是：MnO2的氧化能力隨溫度升高而增強(qiáng)；______________________________________。溫度升高，反應(yīng)速率加快4．使沸點(diǎn)相對(duì)低的原料氣化，或者降低在溶液中的氣體溶解度實(shí)驗(yàn)室用如圖所示的裝置模擬燃煤煙氣脫硫?qū)嶒?yàn)：研究發(fā)現(xiàn)石灰石漿液的脫硫效率受pH和溫度的影響。燃煤煙氣流速一定時(shí)，脫硫效率與石灰石漿液pH的關(guān)系如圖所示，在pH為5.6時(shí)脫硫效果最佳，石灰石漿液時(shí)，脫硫效率降低的原因可能是___________________________，燃煤煙氣通入石灰石漿液時(shí)的溫度不宜過(guò)高的原因是___________________________。石灰石的溶解度減小，與SO2的反應(yīng)變慢溫度升高SO2的溶解度小。（二）．降低溫度1．防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)分解（或溶解）電解精煉銅的陽(yáng)極泥中主要含Ag、Au等貴重金屬。以下是從精煉銅的陽(yáng)極泥中回收銀、金的流程圖：銅陽(yáng)極泥氧化時(shí)，采用“低溫焙燒”而不采用“高溫焙燒”的原因是

高溫焙燒時(shí)，生成的Ag2O又分解為Ag和O2一種從銅陽(yáng)極泥(主要含有銅、銀、金、少量的鎳)中分離提取多種金屬元素的工藝流程如下：“分銅”時(shí)，如果反應(yīng)溫度過(guò)高，會(huì)有明顯的放出氣體現(xiàn)象，原因是_______________。溫度過(guò)高，H2O2分解放出氧氣工業(yè)上以軟錳礦(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量雜質(zhì))為主要原料制備高性能的磁性材料碳酸錳(MnCO3)。其工業(yè)流程如下：（1）“浸錳”反應(yīng)中往往有副產(chǎn)物MnS2O6生成，溫度對(duì)“浸錳”反應(yīng)的影響如右圖所示，為減少M(fèi)nS2O6的生成，“浸錳”的適宜溫度是___________________________。（2）向過(guò)濾Ⅱ所得的濾液中加入NH4HCO3溶液時(shí)溫度控制在30-35℃，溫度不宜太高的原因是___________________________________________________________________。90℃銨鹽受熱分解，向過(guò)濾所得的濾液中加入碳酸氫銨溶液，溫度控制在30-35℃的原因是防止NH4HCO3受熱分解，提高原料的利用率；2．使某個(gè)沸點(diǎn)高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用。某初級(jí)石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)。設(shè)計(jì)的提純和綜合應(yīng)用流程如下：（注：SiCl4的沸點(diǎn)是57.6oC，金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150oC）向反應(yīng)器中通入Cl2前，需通一段時(shí)間的N2。高溫反應(yīng)后，石墨中的氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)氯化物。80℃冷凝的目的是：_____________________。高溫下，Si元素轉(zhuǎn)化成SiCl4，鐵元素轉(zhuǎn)化成FeCl3，Mg元素轉(zhuǎn)化成MgCl2，Al元素轉(zhuǎn)化成AlCl3，SiCl4沸點(diǎn)是57.6℃，MgCl2、FeCl3、AlCl3沸點(diǎn)均高于150℃，加熱到1500℃，MgCl2、FeCl3、AlCl3、SiCl4全部轉(zhuǎn)化成氣體I，80℃冷凝，SiCl4還是氣體，而MgCl2、FeCl3、AlCl3狀態(tài)是固體，便于與SiCl4分開(kāi)碳酸鋰廣泛應(yīng)用于化工、冶金等行業(yè)．工業(yè)上利用鋰輝石（Li2Al2Si4Ox）制備碳酸鋰的流程如圖。已知：碳酸鋰的溶解度為（g/L）溫度010203040506080100Li2CO31.541.431.331.251.171.081.010.850.72（1）硫酸化焙燒溫度控制在250℃﹣300℃之間，主要原因是

；溫度低于250℃反應(yīng)速率較慢，溫度高于300℃硫酸揮發(fā)較多（2）“沉鋰”需要在95℃以上進(jìn)行，主要原因是

溫度高，碳酸鋰溶解度降低，可以增加產(chǎn)量3．降低晶體的溶解度，減少損失。某廢舊電池材料的主要成分為鈷酸鋰(LiCoO2)，還含有一定量的鐵、鋁、銅等元素的化合物，其回收工藝如圖所示，最終可得到Co2O3和鋰鹽?！俺菱挕边^(guò)程中，(NH4)2C2O4的加入量(圖a)、沉淀反應(yīng)的溫度(圖b)與鈷的沉淀率關(guān)系如圖所示：沉淀反應(yīng)時(shí)間為10min，溫度在50℃以上時(shí)，隨溫度升高而鈷的沉淀率下降的可能原因是______________________________________________________。沉淀反應(yīng)時(shí)間為10min，溫度在50℃以上時(shí)，溶解度隨溫度升高而逐漸增大。4.減少能源成本，降低對(duì)設(shè)備的要求目前常用的工業(yè)生產(chǎn)純堿的方法是“聯(lián)合制堿法（侯氏制堿法）”世界上最早工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的方法是“路布蘭法”，其流程如下：與“路布蘭法”相比，“聯(lián)合制堿法’的優(yōu)點(diǎn)之一是_________________________。原料利用率高，反應(yīng)所需溫度低，耗能少（三）．控制溫度（用水浴或油浴控溫）1．防止某種物質(zhì)溫度過(guò)高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā)實(shí)驗(yàn)室以工業(yè)廢渣（主要含CaSO4·2H2O，還含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）為原料制取輕質(zhì)CaCO3和(NH4)2SO4晶體，其實(shí)驗(yàn)流程如下：（1）廢渣浸取在如圖所示的裝置中進(jìn)行。控制反應(yīng)溫度在60~70℃，攪拌，反應(yīng)3小時(shí)。溫度過(guò)高將會(huì)導(dǎo)致CaSO4的轉(zhuǎn)化率下降，其原因是

；保持溫度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)物和溶劑的量不變，實(shí)驗(yàn)中提高CaSO4轉(zhuǎn)化率的操作有

。加快攪拌速率2．控制固體的溶解與結(jié)晶【2017新課標(biāo)3卷】重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示：有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到___________（填標(biāo)號(hào)）得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多a．80℃ b．60℃c．40℃ d．10℃d3．使催化劑的活性達(dá)到最好【2016全國(guó)卷Ⅱ27】以丙烯、氨、氧氣為原料，在催化劑存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副產(chǎn)物丙烯醛(C3H4O)的熱化學(xué)方程式如下：圖(a)為丙烯腈產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系曲線，最高產(chǎn)率對(duì)應(yīng)的溫度為460℃。；高于460°時(shí)，丙烯腈產(chǎn)率降低的可能原因是

(雙選，填標(biāo)號(hào))。A．催化劑活性降低 B．平衡常數(shù)變大C．副反應(yīng)增多 D．反應(yīng)活化能增大A、C4．防止副反應(yīng)的發(fā)生以Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和SO2為原料可制備N(xiāo)2H4·H2O（水合肼）和無(wú)水Na2SO3，其主要實(shí)驗(yàn)流程如下：已知：①Cl2+2OH?ClO?+Cl?+H2O是放熱反應(yīng)。②N2H4·H2O沸點(diǎn)約118℃，具有強(qiáng)還原性，能與NaClO劇烈反應(yīng)生成N2。（1）步驟Ⅰ制備N(xiāo)aClO溶液時(shí)，若溫度超過(guò)40℃，Cl2與NaOH溶液反應(yīng)生成NaClO3和NaCl，其離子方程式為_(kāi)___________________________________；實(shí)驗(yàn)中控制溫度除用冰水浴外，還需采取的措施是____________________________________。緩慢通入Cl25．蒸餾分離物質(zhì)以環(huán)己醇制備環(huán)己烯：

密度（g/cm3）熔點(diǎn)（℃）沸點(diǎn)（℃）溶解性環(huán)己醇0.9625161能溶于水環(huán)己烯0.81－10383難溶于水收集產(chǎn)品時(shí)，控制的溫度應(yīng)在________________左右，實(shí)驗(yàn)制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量，可能的原因是_______A．蒸餾時(shí)從70℃開(kāi)始收集產(chǎn)品B．環(huán)己醇實(shí)際用量多了C．制備粗品時(shí)環(huán)己醇隨產(chǎn)品一起蒸出83oCC6．該溫度下反應(yīng)的結(jié)果已經(jīng)較好，不需要繼續(xù)變溫鈦酸鋰電池應(yīng)用廣泛，電池放電后負(fù)極材料主要含有Li4Ti5O12、鋁箔及少量Fe，可通過(guò)下列工藝流程回收鈦、鋰?；卮鹣铝袉?wèn)題：萃取時(shí)，溫度對(duì)萃取率的影響如圖所示。由圖分析知實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇在常溫下進(jìn)行即可，理由是

。常溫下鈦的萃取率已經(jīng)比較高(90%以上)，溫度升高對(duì)萃取率的增加幅度很小，所以不必升溫，實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇在常溫下進(jìn)行即可高鐵酸鉀(K2FeO4)是新型多功能水處理劑。圖1為不同的溫度下，不同質(zhì)量濃度的Fe(NO3)3對(duì)K2FeO4生成率的影響。工業(yè)生產(chǎn)中最佳溫度為_(kāi)____________________。26℃四、分離提純及其操作1.工業(yè)流程題的一般通用步驟（過(guò)程）：原料→I預(yù)處理→II分離提純→III核心反應(yīng)→IV分離提純→產(chǎn)品2.分離提純涉及的操作方法：結(jié)晶（重結(jié)晶）過(guò)濾、趁熱過(guò)濾、抽濾洗滌（水洗、冰水洗滌、醇洗）蒸餾、減壓蒸餾灼燒蒸發(fā)萃取、分液升華冷卻鹽析煮沸1.蒸發(fā)結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如：NaCl蒸發(fā)結(jié)晶的標(biāo)志：當(dāng)有大量晶體出現(xiàn)時(shí)，停止加熱，利用余熱蒸干NaCl(KNO3)：蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥

(雜質(zhì)留在母液中)(溶質(zhì)溶解度大，且溫度升高，溶解度變化小)NaCl和KNO3混合溶液，若將混合溶液加熱蒸發(fā)一段時(shí)間，析出的固體主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，這樣就可以分離出大部分KNO32.冷卻結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化較大的物質(zhì)、易水解的物質(zhì)或結(jié)晶水化合物。如：KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O如：KNO3(NaCl)：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥蒸發(fā)濃縮的標(biāo)志：當(dāng)有少量晶體(晶膜)出現(xiàn)時(shí)3.重結(jié)晶(冷卻結(jié)晶)：將晶體溶于溶劑，又重新從溶液中結(jié)晶的過(guò)程(1)原理：利用混合物(一般為兩種物質(zhì)混合)中各組分在某溶劑中溶解度不同，或在同一溶劑中不同溫度時(shí)溶解度不同而使它們相互分離(2)隨溫度變化，溶解度變化不同，通常為：溶質(zhì)隨溫度升高，溶解度變化大，雜質(zhì)隨溫度升高，溶解度變化小，雜質(zhì)可能在溶劑中溶解度大/小(3)從溶液中得到干燥晶體或沉淀的步驟若溶質(zhì)：溶解度大，且溫度升高，溶解度變化大(一般↑)，采用：蒸發(fā)濃縮，冷卻

結(jié)晶，過(guò)濾、洗滌、干燥；溶解度大，且溫度升高，溶解度變化小，

采用：蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥若雜質(zhì)：S非常小→要使雜質(zhì)在趁熱過(guò)濾時(shí)被濾去留濾紙上S非常大→過(guò)濾/趁熱過(guò)濾時(shí)被濾去留在母液中

苯甲酸的重結(jié)晶：蒸發(fā)濃縮，趁熱過(guò)濾，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾(雜質(zhì)留在濾紙)(雜質(zhì)溶解度非常小)4、趁熱過(guò)濾：防止過(guò)濾一種晶體或雜質(zhì)的過(guò)程中，因降溫而析出另一種晶體(1)要濾渣(產(chǎn)品)：防止降溫時(shí)析出雜質(zhì)而影響產(chǎn)品純度或減少產(chǎn)品溶解損耗

如：NaCl(KNO3)(2)要濾液(產(chǎn)品)：防止降溫時(shí)析出產(chǎn)品(溶解度隨溫度增大而增大)而損耗(除去溶解度小或難溶的雜質(zhì))5、在過(guò)濾操作后，有時(shí)需要濾渣，舍棄濾液；有時(shí)需要濾液，舍棄濾渣(1)需要濾液時(shí)，如何提取母液中的成分案例1、在粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)中，過(guò)濾，舍去不溶性雜質(zhì)(濾渣)后，怎樣從母液中獲取NaCl固體？加熱蒸發(fā)，當(dāng)析出大量NaCl晶體時(shí)，停止加熱，利用余熱蒸干案例2、若母液是CuSO4溶液，怎樣獲得CuSO4·5H2O晶體？蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥(2)需要濾渣時(shí)，如何得到純凈的濾渣案例3、在測(cè)定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，可以在混合物中加入過(guò)量BaCl2溶液，沉淀SO，然后過(guò)濾、洗滌、烘干、稱量得到BaSO4的質(zhì)量，試問(wèn)：①怎樣判斷SO是否沉淀完全？(離子已除盡的方法)靜置，取少量上層清液于試管中，繼續(xù)加入BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則證明SO已沉淀完全(或離子已除盡)②過(guò)濾完畢后，為什么要洗滌沉淀(即洗滌沉淀的目的)?

洗去晶體表面吸附的可溶性的雜質(zhì)離子

(Na＋、Cl－等)③沉淀的洗滌方法？沿玻璃棒向漏斗中加入蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)實(shí)驗(yàn)2～3次④怎樣判斷沉淀是否洗凈？取最后一次洗滌液少量于試管中，加入稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則證明沉淀已洗凈6、特定試劑洗滌晶體(1)“冰水洗滌”：既能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，且能防止晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗(2)有機(jī)溶劑(乙醇、丙醇)：既能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，且能防止晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗，乙醇易揮發(fā)，使晶體快速干燥如：用酒精洗硫酸亞鐵銨晶體可降低晶體因溶解造成損失，可以除去表面的水酒精易揮發(fā)，易干燥1、高氯酸銨（NH4ClO4）是復(fù)合火箭推進(jìn)劑的重要成分，實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)下列反應(yīng)制取。反應(yīng)得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.30和0.15，從混合溶液中獲得較多NH4ClO4晶的實(shí)驗(yàn)操作依次為（填操作名稱）

、

、

、冰水洗滌、干燥。用冰水洗滌的目的是

。若氯化銨溶液用NH3和濃鹽酸代替，則該反應(yīng)不需要加熱就能進(jìn)行，其原因是

。蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾

減少洗滌過(guò)程中NH4ClO4晶體損失

氨氣和濃鹽酸反應(yīng)放出熱量2、從青蒿中提取青蒿素的方法以萃取原理為基礎(chǔ)，主要有乙醚浸取法合汽油提取法。青蒿素為白色針狀晶體，易溶于乙醇、乙醚、苯合汽油等有機(jī)溶劑，不溶于水，熔點(diǎn)為156~157沸點(diǎn)為389.9熱穩(wěn)定性差，汽油浸取法的主要工藝流程如圖所示，注：汽油的沸點(diǎn)為40~200（1）超聲提取的原理是強(qiáng)大的超聲波作用下，使青蒿細(xì)胞乳化、擊碎、擴(kuò)散，超聲波提取的優(yōu)點(diǎn)是

、時(shí)間短、溫度低等。（2）操作1的名稱為

，如圖2所示為操作II的實(shí)驗(yàn)裝置圖（部分夾持裝置略），圖中標(biāo)注錯(cuò)誤的是：

，得到的青蒿素粗品在

（填儀器名稱）中。（3）已知青蒿素在95%乙醇中的溶解度隨溫度的升高而增大，則操作III為

、

、洗滌、干燥。浸取率高過(guò)濾D蒸餾燒瓶蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾3.電鍍廢水中含有多種重金屬元素，如果不加處理直接排放，將會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。以化學(xué)沉淀法處理電鍍廢水，將得到的鉻污泥為原料可制取紅礬鈉(工藝如圖所示：請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(5)流程中多次用到過(guò)濾操作，實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，用到的玻璃儀器有___________。(6)已知

的溶解度曲線如圖所示。則結(jié)晶分離時(shí)，應(yīng)先蒸發(fā)結(jié)晶、___________，獲得硫酸鈉，然后___________，獲得紅礬鈉。燒杯、漏斗、玻璃棒；趁熱過(guò)濾；降溫結(jié)晶、過(guò)濾。4.實(shí)驗(yàn)室利用橄欖石尾礦（主要成分為MgO及少量FeO、Fe2O3、Al2O3等）制備純凈氯化鎂晶體（MgCl2·6H2O），實(shí)驗(yàn)流程如下：已知幾種金屬陽(yáng)離子形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表：

Fe2+Fe3+Al3+Mg2+開(kāi)始沉淀時(shí)7.62.74.29.6沉淀完全時(shí)9.63.75.411.1回答下列問(wèn)題：(4)“一系列操作”主要包括加入足量鹽酸，然后經(jīng)過(guò)________________、過(guò)濾、洗滌，即得到氯化鎂晶體。蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶。6、氟化鉻（CrF3）可用作毛織品防蛀劑、鹵化催化劑、大理石硬化及著色劑。以鉻云母礦石（含4.5%Cr2O3，還含F(xiàn)e2O3、FeO、MgO、SiO2）為原料制備氟化鉻的工藝流程如下：相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如表所示：氫氧化物Fe(OH)3Mg(OH)2Cr(OH)3Fe(OH)2開(kāi)始沉淀的pH2.38.84.97.5沉淀完全的pH4.110.46.89.7將鉻云母礦石粉碎的目的是

。濾渣I的主要成分的用途是

。Cr2O3與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式

。第一次滴加氨水調(diào)節(jié)pH范圍是

。第二次滴加氨水調(diào)節(jié)pH為6.8~8.8的目的是

，Cr(OH)3與Al(OH)3一樣具有兩性，若第二次滴加氨水改為NaOH溶液，生成Cr(OH)3會(huì)部分溶解，寫(xiě)出Cr(OH)3的離子方程式

?！耙幌盗胁僮鳌卑ㄟ^(guò)濾、蒸發(fā)濃縮、

。增大礦石與稀硫酸的接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高礦石浸取率光導(dǎo)纖維Cr2O3+3H2SO4=Cr2(SO4)3+3H2O4.1≦pH<4.9使Cr3+完全沉淀，Mg2+不沉淀Cr(OH)3+OH-=CrO2-+2H2O冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥7.工業(yè)碳酸鈉（純度約98%）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等雜質(zhì)，提純工藝路線如下：已知碳酸鈉的溶解度（S）隨溫度變化的曲線如圖所示：濾渣的主要成分為

?！俺脽徇^(guò)濾”的原因是

。若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“趁熱過(guò)濾”，可采取的措施是

。Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3使析出的晶體為Na2CO3?H2O，防止因溫度過(guò)低而析出Na2CO3?H2O晶體，令后續(xù)的加熱脫水耗時(shí)長(zhǎng)用已預(yù)熱的布氏漏斗趁熱抽濾減壓過(guò)裝置如下圖所示，利用水泵的負(fù)壓原理將空氣帶走，從而使抽濾瓶?jī)?nèi)壓力減小，在布氏漏斗內(nèi)的液面與抽濾瓶?jī)?nèi)造成一個(gè)壓力差提高了過(guò)濾的速度。在連接水泵的橡膠管和抽濾瓶之間安裝一個(gè)安全瓶，用以防止因關(guān)閉水閥或水泵后水流速度的改變引起水倒吸進(jìn)入抽濾瓶將濾液沾污并沖稀。也正因?yàn)槿绱?，在停止過(guò)濾時(shí)，應(yīng)先從抽濾瓶上拔掉橡膠管然后才關(guān)閉水泵。8.以廢舊鉛蓄電池的含鉛廢料（主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4）和稀硫酸為原料制備PbO，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用，其主要流程如圖所示：已知：在Fe2+催化下，Pb和PbO2反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。（1）酸溶過(guò)程中加熱的目的是

。（2）脫硫時(shí)主要反應(yīng)為PbSO4+2OH-=PbO+SO42-+H2O，則濾液B中的主要溶質(zhì)是

。（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)+NaOH(aq)?NaHPbO2(aq)，其溶解度曲線如圖所示，結(jié)合上述溶解度曲線，簡(jiǎn)述由粗PbO得到高純PbO的操作：

。加快酸溶速率Na2SO4將粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加熱至110℃，充分溶解后，趁熱過(guò)濾，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾、洗滌并干燥得到純PbO固體9.鋰離子電池與傳統(tǒng)電池相比，充電更快，功率密度更高，使用時(shí)間更長(zhǎng)，在手機(jī)和筆記本電能等便攜式電子產(chǎn)品上廣泛應(yīng)用。工業(yè)上常以鋰輝礦（主要成分為L(zhǎng)iAlSi2O6，還含有FeO、MgO、CaO等雜質(zhì)）為原料來(lái)制取金屬鋰，其中一種工業(yè)流程如下：已知：①部分金屬氫氧化物開(kāi)始沉淀和完全沉淀的pH如表：氫氧化物開(kāi)始沉淀的pH完全沉淀的pHFe(OH)32.73.7Al(OH)33.74.7Mg(OH)29.611.0②Li2CO3的溶解度隨溫度變化如圖所示：（1）酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取如升高溫度、攪拌、多次浸取、

等措施。（2）反應(yīng)I中，應(yīng)調(diào)節(jié)pH范圍為

，沉淀A的成分除H2SiO3、CaCO3、Al(OH)3外，還有

（3）反應(yīng)II的離子方程式為

。沉淀B的主要成分是

。（4）“操作I”的名稱為

；洗滌Li2CO3沉淀要使用

（選填“熱水”或“冷水”）理由是

。（5）進(jìn)行“操作II”前應(yīng)加入過(guò)量的鹽酸，目的是

。提高酸的濃度或延長(zhǎng)浸取時(shí)間4.7~9.6Fe(OH)3、CaSO4Mg2++2OH-=Mg(OH)2（或Ca(OH)2+Mg2+=Ca2++Mg(OH)2）Ca2++CO32-=CaCO3Mg(OH)2、CaCO3過(guò)濾碳酸鋰的溶解度隨溫度升高而降低，熱水洗滌可以減少碳酸鋰的溶解度

熱水防止Li+水解實(shí)驗(yàn)室通過(guò)如下實(shí)驗(yàn)由廢鐵屑制備FeSO4?7H2O晶體：①將5%的Na2CO3溶液加入盛有一定量廢鐵屑的燒杯中，加熱數(shù)分鐘，用傾斜法除去Na2CO3溶液，然后將廢鐵屑用水洗滌2~3次；②向洗滌過(guò)的廢鐵屑中加入過(guò)量的稀硫酸，控制溫度在50~80℃之間至鐵屑耗盡；③

，將濾液轉(zhuǎn)入密閉容器中，靜置、冷卻結(jié)晶；④待結(jié)晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌2~3次，再用濾紙將晶體吸干。⑤將制得的FeSO4?7H2O晶體放在一個(gè)小廣口瓶中，密閉保存。（1）實(shí)驗(yàn)步驟①的目的是

。步驟②的化學(xué)方程式

。（2）補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟③的操作名稱

。實(shí)驗(yàn)步驟④中用少量冰水洗滌晶體，其目的是

。去除油污Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑趁熱過(guò)濾洗去雜質(zhì)，降低洗滌過(guò)程中FeSO4?7H2O的損耗七、氛圍、溶劑、壓強(qiáng)控制（一）．氛圍控制依據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求以及反應(yīng)物的“個(gè)性”，工業(yè)實(shí)踐中需將化學(xué)反應(yīng)置于某種氛圍中進(jìn)行，常見(jiàn)的有：①隔絕空氣：主要是防止還原性物質(zhì)被空氣中的O2氧化；②在空氣中：空氣是廉價(jià)的原料，借助其中的成分尤其是氧氣參與化學(xué)反應(yīng)；③通入稀有氣體：考慮防止物質(zhì)被氧化、潮解等。

【練習(xí)1】聚硅酸鐵是目前無(wú)機(jī)高分子絮凝劑研究的熱點(diǎn)，一種用鋼管廠的廢鐵渣（主要成分Fe3O4，少量碳及二氧化硅）為原料制備的流程如下：酸浸時(shí)，通入O2的目的是

，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________________。將FeSO4氧化為Fe2(SO4)3

4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O【練習(xí)2】我國(guó)是世界上最早制得和使用金屬鋅的國(guó)家。一種以閃鋅礦(ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：氧化除雜工序中ZnO的作用是_____________，若不通入氧氣，其后果是_____________________________。調(diào)節(jié)溶液的pH無(wú)法除去雜質(zhì)Fe2＋

【練習(xí)3】目前世界上60%的鎂是從海水中提取的，從海水中提取的MgCl2制得Mg和Cl2，進(jìn)一步聯(lián)合用金紅石(主要成分TiO2)冶煉金屬鈦，工業(yè)上其主要的生產(chǎn)流程如下：

工業(yè)上冶煉金屬鈦的上述生產(chǎn)流程，其第2步是在稀有氣體氛圍和加熱的條件下，用鎂與TiCl4反應(yīng)得到鈦，寫(xiě)出這步反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________，該反應(yīng)時(shí)稀有氣體氛圍的作用是_____________________________________，該反應(yīng)的金屬冶煉方法屬于是____________________。做保護(hù)氣熱還原法

（二）．溶劑控制許多無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)是在水溶液中進(jìn)行的，也有一些反應(yīng)需加人某種有機(jī)溶劑以改變某些性狀。無(wú)機(jī)反應(yīng)中，選擇溶劑主要考慮物質(zhì)在溶劑中的溶解性和溶劑的揮發(fā)性。水可能帶來(lái)的隱患：溶解、水解所選溶劑可能帶來(lái)的好處：比如用乙醇代替水對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行洗滌，不但可以減少溶解，還易于晾干?！揪毩?xí)1】鋁鐵合金可在某些航天器件中替代鈦鋁合金，大幅度降低成本。如下實(shí)驗(yàn)流程可利用廢棄的鈦鋁合金制備聚合硫酸鐵和明礬：②濃縮時(shí)向其中加入一定量的乙醇，加入乙醇的目的是

。降低聚合硫酸鐵的溶解度，以便析出；所得產(chǎn)物易于干燥【練習(xí)2】工業(yè)廢鐵屑(含有一些不溶于酸的雜質(zhì))為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過(guò)二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，其主要流程如下：工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)Ⅲ的過(guò)程中加入一定量的醇類溶劑，其目的是____________；

降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4析出（三）．壓強(qiáng)控制對(duì)于有氣體參加的化學(xué)反應(yīng)，增加氣體的分壓可提高化學(xué)反應(yīng)速率在一定時(shí)間段內(nèi)提高較貴重原料的轉(zhuǎn)化率?！揪毩?xí)1】聚合硫酸鐵（PFS）是水處理中重要的絮凝劑，如圖是以回收廢鐵屑為原料制備PFS的一種工藝流程．相對(duì)于常壓蒸發(fā)，減壓蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是_______________________________________________。可以防止溫度過(guò)高，聚合硫酸鐵分解

【練習(xí)2】碲被譽(yù)為“現(xiàn)代工業(yè)、國(guó)防與尖端技術(shù)的維生素”，工業(yè)上常用銅陽(yáng)極泥(主要成分是Cu2Te，含Ag、Au等雜質(zhì))為原料提取碲并回收金屬其工藝流程如下：已知：TeO2是兩性氧化物，微溶于水，易溶于較濃的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿?；卮鹣铝袉?wèn)題：“加壓酸浸1”過(guò)程中將碲元素轉(zhuǎn)化成TeO2，應(yīng)控制溶液的pH為4.5~5.0，酸度不能過(guò)高，原因是___________________

__________________，其中“加壓”的目的是_________________________________。寫(xiě)出“加壓酸浸1”過(guò)程中Cu2Te發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________。溶液酸性過(guò)強(qiáng)，TeO2會(huì)繼續(xù)與酸反應(yīng)導(dǎo)致碲元素?fù)p失

增大O2濃度,加快反應(yīng)速率，提高浸出率

【練習(xí)3】亞氯酸鈉(NaClO2)是一種重要的殺菌消毒劑。以氯酸鈉(NaC1O3)為原料制備N(xiāo)aC1O2粗品的工藝流程如下圖所示。己知：①純C1O2易分解爆炸，空氣中C1O2的體積分?jǐn)?shù)在10%以下比較安全。②NaClO2高于60°C會(huì)分解。蒸發(fā)時(shí)，需要減壓的目的是_________________________________。防止溫度過(guò)高NaClO2分解

化工流程試題中陌生化學(xué)方程式專練1、新情境氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)程序根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)或常見(jiàn)化合價(jià)確定未知產(chǎn)物中元素的化合價(jià)；根據(jù)溶液的酸堿性確定未知物的類別→根據(jù)電子守恒配平→根據(jù)溶液的酸堿性確定參與反應(yīng)的

或

→根據(jù)電荷守恒配平→根據(jù)原子守恒確定并配平其他物質(zhì)2、熟記常見(jiàn)的氧化劑及對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物、還原劑及對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物氧化劑對(duì)應(yīng)還原產(chǎn)物

還原劑對(duì)應(yīng)氧化產(chǎn)物Cl2、ClO－、KClO3

Cl—Fe2＋Fe3＋O2O2－SO2、SO32-、S2O32-SO42-Fe3＋Fe2＋H2O2O2KMnO4(H+)、MnO2Mn2＋(紫色褪去)S2－、HS－、H2SSH2O2(綠色氧化劑)H2OI－I2K2Cr2O7(H+)Cr3＋H2C2O4CO2濃H2SO4SO2+H2OCO、CCO2濃HNO3NO2+H2ONH3N2、NO稀HNO3NO+H2O

3、氧化還原反應(yīng)方程式的配平(1)配平依據(jù)：電子得失相等，即化合價(jià)升降總數(shù)相等(2)配平原則：①質(zhì)量守恒；②得失電子數(shù)相等；③離子方程式中電荷守恒(3)配平步驟：①劃好價(jià)——?jiǎng)澇鲇凶兊脑鼗蟽r(jià)②列變化——列出元素化合價(jià)升降變化③求總數(shù)——求出化合價(jià)升降的最小公倍數(shù)，使化合價(jià)升高和降低的數(shù)目相等④配系數(shù)——配出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的系數(shù)，觀察法配平其它物質(zhì)的系數(shù)⑤作檢查——查原子是否守恒、電荷是否守恒（通常通過(guò)檢查氧元素的原子數(shù)），畫(huà)上等號(hào)(4)配平方法講與練4、掌握書(shū)寫(xiě)信息型氧化還原反應(yīng)的步驟(3步法)第1步：根據(jù)氧化還原順序規(guī)律確定氧化性最強(qiáng)的為氧化劑，還原性最強(qiáng)的為還原劑；根據(jù)化合價(jià)規(guī)律及題給信息和已知元素化合物性質(zhì)確定相應(yīng)的還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物；根據(jù)氧化還原反應(yīng)的守恒規(guī)律確定氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物的相應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)第2步：根據(jù)溶液的酸堿性，通過(guò)在反應(yīng)方程式的兩端添加H＋或OH－的形式使方程式的兩端的電荷守恒第3步：根據(jù)原子守恒，通過(guò)在反應(yīng)方程式兩端添加H2O(或其他小分子)使方程式兩端的原子守恒5、

“補(bǔ)缺”的技巧缺項(xiàng)化學(xué)方程式的配平：配平化學(xué)方程式時(shí)，有時(shí)要用H+、OH-、H2O來(lái)使化學(xué)方程式兩邊電荷及原子守恒，總的原則是酸性溶液中不能出現(xiàn)OH-，堿性溶液中不能出現(xiàn)H+，具體方法如下：

酸性環(huán)境堿性環(huán)境反應(yīng)物中少氧

左邊加H2O，右邊加H+左邊加OH-，右邊加H2O反應(yīng)物中多氧左邊加H+，右邊加H2O左邊加H2O，右邊加OH-工藝流程相關(guān)計(jì)算熱重分析法在高考化學(xué)中的呈現(xiàn)方式與解題思路一般認(rèn)為加熱結(jié)晶水合鹽反應(yīng)可分三步進(jìn)行：第一步是脫去部分水，第二步是生成羥基鹽或含水鹽，第三步是生成金屬氧化物；如果熱重實(shí)驗(yàn)的氣氛為空氣，則加熱過(guò)程中可能被氧化，反應(yīng)將變得更復(fù)雜一些。熱重曲線試題可分為兩類：第一類，試樣發(fā)生分解反應(yīng)，以脫水、分解等方式失重，氣氛物質(zhì)不參加反應(yīng)；第二類，試樣發(fā)生氧化、還原等反應(yīng)，以氧化、還原等方式失重，氣氛物質(zhì)可參加反應(yīng)，如氧氣氧化等。解題方法與思路1．設(shè)晶體為1mol。2．失重一般是先失水，再失非金屬氧化物。3．計(jì)算每步的m(剩余)，

×100%＝固體殘留率。4．晶體中金屬質(zhì)量不減少，仍在m(剩余)中。5．失重最后一般為金屬氧化物，由質(zhì)量守恒得m(O)，由n(金屬)∶n(O)，即可求出失重后物質(zhì)的化學(xué)式。如：草酸鈣晶體(CaC2O4