專題十一化學(xué)工藝流程分析-2024年高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講與練（原卷版）

專題十一化學(xué)工藝流程分析1.掌握化工流程中條件的控制。2.掌握化工流程中物質(zhì)的分離和提純。3.掌握化工流程中方程式的書寫?；ち鞒填}主要考查考生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)知識(shí)來解決化工生產(chǎn)中實(shí)際問題的能力，具有考查知識(shí)面廣、綜合性強(qiáng)、思維容量大的特點(diǎn)。工藝流程題設(shè)問的地方有：反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用，氧化還原反應(yīng)的判斷、化學(xué)方程式的書寫，利用控制pH分離除雜，利用溶解度分離，常用的分離方法、實(shí)驗(yàn)操作，流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)，綠色化學(xué)評(píng)價(jià)，電化學(xué)，計(jì)算產(chǎn)量、產(chǎn)率、產(chǎn)品純度等。這類題型不但綜合考查考生在中學(xué)階段所學(xué)的元素及其化合物知識(shí)以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)用語、電解質(zhì)溶液、化學(xué)平衡、電化學(xué)、實(shí)驗(yàn)操作等知識(shí)，而且更重要的是能突出考查考生的綜合分析判斷能力、邏輯推理能力，且這類試題陌生度高，文字量大，包含信息多，思維能力要求高，近年來已成為高考化學(xué)主觀題中的必考題型。一、化工流程中原料預(yù)處理及反應(yīng)條件的控制1.原料預(yù)處理的方法及目的處理方法目的固體原料粉碎或研磨減小顆粒直徑增大反應(yīng)物接觸面積，增大浸取時(shí)的反應(yīng)速率，提高浸取率煅燒或灼燒①除去硫、碳單質(zhì)；②有機(jī)物轉(zhuǎn)化、除去有機(jī)物；③高溫下原料與空氣中氧氣反應(yīng)；④除去受熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)等酸浸①溶解轉(zhuǎn)變成可溶物進(jìn)入溶液中，以達(dá)到與難溶物分離的目的；②去氧化物(膜)堿溶①除去金屬表面的油污；②溶解鋁、氧化鋁等加熱①加快反應(yīng)速率或溶解速率；②促進(jìn)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；③除雜，除去受熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、NH4Cl等物質(zhì)；④使沸點(diǎn)相對較低或易升華的原料氣化；⑤煮沸時(shí)促進(jìn)溶液中的氣體(如氧氣)揮發(fā)逸出等2.反應(yīng)條件的控制及目的條件控制目的反應(yīng)物用量或濃度①酸浸時(shí)提高酸的濃度可提高礦石中某金屬元素的浸取率；②增大便宜、易得的反應(yīng)物的濃度，可以提高其他物質(zhì)的利用率，使反應(yīng)充分進(jìn)行；③增大物質(zhì)濃度可以加快反應(yīng)速率，使平衡發(fā)生移動(dòng)等降溫①防止某物質(zhì)在高溫時(shí)溶解(或分解)；②使化學(xué)平衡向著題目要求的方向(放熱反應(yīng)方向)移動(dòng)；③使某個(gè)沸點(diǎn)較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離等；④降低某些晶體的溶解度，減少損失等控溫①結(jié)晶獲得所需物質(zhì)；②防止某種物質(zhì)(如H2O2、草酸、濃硝酸、銨鹽等)溫度過高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā)；③使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來；④使催化劑的活性達(dá)到最好；⑤防止副反應(yīng)的發(fā)生等加入氧化劑(或還原劑)①轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物的價(jià)態(tài)；②除去雜質(zhì)離子[如把Fe2＋氧化成Fe3＋，而后調(diào)溶液的pH，使其轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去]加入沉淀劑①生成硫化物沉淀(如加入硫化鈉、硫化銨、硫化亞鐵等)；②加入可溶性碳酸鹽，生成碳酸鹽沉淀；③加入氟化鈉，除去Ca2＋、Mg2＋pH控制①生成金屬氫氧化物，以達(dá)到除去金屬離子的目的；②抑制鹽類水解；③促進(jìn)鹽類水解生成沉淀，有利于過濾分離3．可循環(huán)物質(zhì)的判斷(1)流程圖中回頭箭頭的物質(zhì)。(2)生產(chǎn)流程中后面新生成或新分離的物質(zhì)(不要忽視結(jié)晶后的母液)，可能是前面某一步反應(yīng)的相關(guān)物質(zhì)。①從流程需要加入的物質(zhì)去找先觀察流程中需要加入的物質(zhì)，再研究后面的流程中有沒有生成此物質(zhì)。②從能構(gòu)成可逆反應(yīng)的物質(zhì)去找可逆反應(yīng)的反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，應(yīng)該回收再利用。③從過濾后的母液中尋找析出晶體經(jīng)過過濾后的溶液稱為母液，母液是該晶體溶質(zhì)的飽和溶液，應(yīng)該循環(huán)再利用。二、化工流程中物質(zhì)的分離與提純1.化工生產(chǎn)過程中分離、提純、除雜化工生產(chǎn)過程中分離、提純、除雜等環(huán)節(jié)，與高中化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)的操作緊密聯(lián)系，包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥、蒸餾、萃取、分液等基本實(shí)驗(yàn)操作及原理，并要熟悉所用到的相關(guān)儀器。2．常考分離、提純的方法及操作(1)從溶液中獲取晶體的方法及實(shí)驗(yàn)操作①溶解度受溫度影響較小的(如NaCl)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法，實(shí)驗(yàn)過程為：蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾(如果溫度下降，雜質(zhì)也會(huì)以晶體的形式析出來)、洗滌、干燥。②溶解度受溫度影響較大、帶有結(jié)晶水的鹽或可水解的鹽，采取冷卻結(jié)晶的方法，實(shí)驗(yàn)過程為：蒸發(fā)濃縮(至少有晶膜出現(xiàn))、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌(冰水洗、熱水洗、乙醇洗等)、干燥。(2)固體物質(zhì)的洗滌洗滌試劑適用范圍目的蒸餾水冷水產(chǎn)物不溶于水除去固體表面吸附著的可溶性粒子，可適當(dāng)降低固體因?yàn)槿芙舛斐傻膿p失熱水有特殊的物質(zhì)其溶解度隨著溫度升高而下降除去固體表面吸附著的可溶性粒子，可適當(dāng)降低固體因?yàn)闇囟茸兓芙舛斐傻膿p失有機(jī)溶劑(酒精、丙酮等)固體易溶于水、難溶于有機(jī)溶劑減少固體溶解；利用有機(jī)溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水分，產(chǎn)品易干燥飽和溶液對純度要求不高的產(chǎn)品減少固體溶解酸、堿溶液產(chǎn)物不溶于酸、堿除去固體表面吸附著的可溶于酸、堿的雜質(zhì)；減少固體溶解洗滌沉淀的方法：向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)操作2～3次檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法：取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴入××試劑，若未出現(xiàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象，則沉淀洗滌干凈(3)減壓蒸發(fā)的原因：減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度，可以防止某物質(zhì)分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)或失去結(jié)晶水(如題目要求制備結(jié)晶水合物產(chǎn)品)。(4)萃取與反萃取①萃?。豪梦镔|(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的溶解度不同，將物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑的過程。如用CCl4萃取溴水中的Br2。②反萃?。河梅摧腿┦贡惠腿∥飶呢?fù)載有機(jī)相返回水相的過程，為萃取的逆過程。(5)其他①蒸發(fā)時(shí)的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時(shí)，應(yīng)在HCl的氣流中加熱，以防其水解。②減壓蒸餾的原因：減小壓強(qiáng)，使液體沸點(diǎn)降低，防止受熱分解、氧化等。3．根據(jù)溶解度曲線判斷結(jié)晶的方法(1)溶解度受溫度影響較小的(如NaCl)采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法。(2)溶解度受溫度影響較大的采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法。(3)帶有結(jié)晶水的鹽，一般采取蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的方法。三、化工流程中方程式的書寫與計(jì)算(一)化工流程中化學(xué)方程式的書寫1．書寫思路首先根據(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(jià)有無變化判斷反應(yīng)類型：(1)元素化合價(jià)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(jià)有變化則為氧化還原反應(yīng)，既遵循質(zhì)量守恒定律，又遵循得失電子守恒規(guī)律。2．流程中陌生的氧化還原反應(yīng)的書寫流程(1)首先根據(jù)題給材料中的信息確定氧化劑(或還原劑)與還原產(chǎn)物(或氧化產(chǎn)物)，結(jié)合已學(xué)知識(shí)根據(jù)加入的還原劑(或氧化劑)判斷氧化產(chǎn)物(或還原產(chǎn)物)。(2)根據(jù)得失電子守恒配平氧化還原反應(yīng)。(3)根據(jù)電荷守恒和反應(yīng)物的酸堿性，在方程式左邊或右邊補(bǔ)充H＋、OH－或H2O等。(4)根據(jù)質(zhì)量守恒配平反應(yīng)方程式。(二)化工流程中的有關(guān)計(jì)算1．Ksp計(jì)算(1)判斷能否沉淀。(2)判斷能否沉淀完全。(3)計(jì)算某一離子的濃度。(4)沉淀生成和沉淀完全時(shí)pH的計(jì)算。2．產(chǎn)率、純度的計(jì)算(1)計(jì)算公式純度＝eq\f(純凈物的質(zhì)量,混合物的質(zhì)量)×100%產(chǎn)物的產(chǎn)率＝eq\f(產(chǎn)物的實(shí)際產(chǎn)量,產(chǎn)物的理論產(chǎn)量)×100%(2)計(jì)算的關(guān)鍵在于運(yùn)用守恒或關(guān)系式法結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理找到計(jì)算的關(guān)系，確定數(shù)量關(guān)系。1.[2023·新課標(biāo)卷]鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價(jià)態(tài)含氧酸鹽形式存在，主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示：已知：最高價(jià)鉻酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2O7回答下列問題：(1)煅燒過程中，釩和鉻被氧化為相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸鹽，其中含鉻化合物主要為________(填化學(xué)式)。(2)水浸渣中主要有SiO2和________。(3)“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性，主要除去的雜質(zhì)是________________________________。(4)“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，該步需要控制溶液的pH≈9以達(dá)到最好的除雜效果，若pH<9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致__________________________________________________；pH>9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致__________________________。(5)“分離釩”步驟中，將溶液pH調(diào)到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1時(shí)，溶解為VO2+或VO3＋；在堿性條件下，溶解為VO3?或VO4A．酸性B．堿性C．兩性(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液，反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。2．[2023·湖南卷]超純Ga(CH3)3是制備第三代半導(dǎo)體的支撐源材料之一。近年來，我國科技工作者開發(fā)了超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術(shù)，在研制超純Ga(CH3)3方面取得了顯著成果。工業(yè)上以粗鎵為原料，制備超純GaCH已知：①金屬Ga的化學(xué)性質(zhì)和Al相似，Ga的熔點(diǎn)為29.8℃；②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作為配體；③相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)：物質(zhì)Ga(CH3)3Et2OCH3INR3沸點(diǎn)/℃55.734.642.4365.8回答下列問題：(1)晶體Ga(CH3)3的晶體類型是________；(2)“電解精煉”裝置如圖所示，電解池溫度控制在40～45℃的原因是___________________________，陰極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________；(3)“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的產(chǎn)物還包括MgI2和CH3MgI，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________________________________________；(4)“殘?jiān)苯?jīng)純水處理，能產(chǎn)生可燃性氣體，該氣體主要成分是________；(5)下列說法錯(cuò)誤的是________；A．流程中Et2O得到了循環(huán)利用B．流程中，“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在無水無氧的條件下進(jìn)行C．“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3)，并蒸出Ga(CH3)3D．用核磁共振氫譜不能區(qū)分Ga(CH3)3和CH3I(6)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制備超純Ga(CH3)3，而本流程采用“配體交換”工藝制備超純Ga(CH3)3的理由是______________________________________________________________________________；(7)比較分子中的C—Ga—C鍵角大?。篏a(CH3)3________Ga(CH3)3(Et2O)(填“＞”“＜”或“＝”)，其原因是______________________________________________________________________________________。3．[2022·湖北卷]全球?qū)︿囐Y源的需求不斷增長，“鹽湖提鋰”越來越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進(jìn)行濃縮和初步除雜后，得到濃縮鹵水(含有Na＋、Li＋、Cl－和少量Mg2＋、Ca2＋)，并設(shè)計(jì)了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。25℃時(shí)相關(guān)物質(zhì)的參數(shù)如下：LiOH的溶解度：12.4g/100gH2O化合物Mg(OH)2Ca(OH)2CaCO3Li2CO3Ksp5.6×10－125.5×10－62.8×10－92.5×10－2回答下列問題：(1)“沉淀1”為________。(2)向“濾液1”中加入適量固體Li2CO3的目的是__________________________________________________。(3)為提高Li2CO3的析出量和純度，“操作A”依次為________、________、洗滌。(4)有同學(xué)建議用“侯氏制堿法”的原理制備Li2CO3。查閱資料后，發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)對常溫下的Li2CO3有不同的描述：①是白色固體；②尚未從溶液中分離出來。為探究LiHCO3的性質(zhì)，將飽和LiCl溶液與飽和NaHCO3溶液等體積混合，起初無明顯變化，隨后溶液變渾濁并伴有氣泡冒出，最終生成白色沉淀。上述現(xiàn)象說明，在該實(shí)驗(yàn)條件下LiHCO3________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________________。(5)他們結(jié)合(4)的探究結(jié)果，擬將原流程中向“濾液2”加入Na2CO3改為通入CO2。這一改動(dòng)能否達(dá)到相同的效果，作出你的判斷并給出理由___________________________________________________________。4．[2022·廣東卷]稀土(RE)包括鑭、釔等元素，是高科技發(fā)展的關(guān)鍵支撐。我國南方特有的稀土礦可用離子交換法處理，一種從該類礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下：已知：月桂酸(C11H23COOH)熔點(diǎn)為44℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均難溶于水。該工藝條件下，稀土離子保持＋3價(jià)不變；(C11H23COO)2Mg的Ksp＝1.8×10－8，Al(OH)3開始溶解時(shí)的pH為8.8；有關(guān)金屬離子沉淀的相關(guān)pH見下表。離子SMg2＋Fe3＋Al3＋RE3＋開始沉淀時(shí)的pH8.81.53.66.2～7.4沉淀完全時(shí)的pH/3.24.7/(1)“氧化調(diào)pH”中，化合價(jià)有變化的金屬離子是________。(2)“過濾1”前，用NaOH溶液調(diào)pH至________的范圍內(nèi)，該過程中Al3＋發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________________。(3)“過濾2”后，濾餅中檢測不到Mg元素，濾液2中Mg2＋濃度為2.7g·L－1。為盡可能多地提取RE3＋，可提高月桂酸鈉的加入量，但應(yīng)確?！斑^濾2”前的溶液中c(C11H23COO－)低于______mol·L(4)①“加熱攪拌”有利于加快RE3＋溶出、提高產(chǎn)率，其原因是________________________________。②“操作X”的過程為：先________，再固液分離。(5)該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有________(寫化學(xué)式)。(6)稀土元素釔(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑Pt3Y。①還原YCl3和PtCl4熔融鹽制備Pt3Y時(shí)，生成1molPt3Y轉(zhuǎn)移________mol電子。②Pt3Y/C用作氫氧燃料電池電極材料時(shí)，能在堿性溶液中高效催化O2的還原，發(fā)生的電極反應(yīng)為________________________________________________________________________。1．（2024·四川綿陽·統(tǒng)考二模）重鉻酸鈉()廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和印染行業(yè)，用含鉻礦渣(主要成分是，還含有少量和)制備的流程如下：已知：室溫下，；、?；卮鹣铝袉栴}：(1)含鉻礦渣“灼燒”過程中，將轉(zhuǎn)化為(填化學(xué)式)。而將氧化為，其化學(xué)方程式中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。(2)“浸取”所得的濾渣中含量最多的金屬元素是。下列措施能顯著提高浸取率的方法是。A．?dāng)嚢?/p>

B．增加水量

C．升高溫度

D．增大壓強(qiáng)(3)室溫下“中和除鋁”：。控制，可保證恰好沉淀完全(溶液中濃度為)。此步驟中也可選用“灼燒”步驟產(chǎn)生的(填化學(xué)式)代替。(4)“酸化”步驟主要發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為。(5)三氧化鉻()常用于做鞣革織物媒染劑，可用固體與濃硫酸反應(yīng)制取，產(chǎn)物中有一種顯酸性的鹽，寫出該化學(xué)反應(yīng)方程式。2．（2023·浙江紹興·紹興一中?？家荒＃┕I(yè)上以NH3為原料按如下流程制取化合物A。已知：水溶液中，ClO－可與反應(yīng)生成Cl－請回答：(1)寫出NH3催化氧化生成NO的化學(xué)方程式。(2)等物質(zhì)的量的HNO3與ClF反應(yīng)除生成A外，另一種產(chǎn)物為HF。①電子衍射研究表明，氣態(tài)HF中存在環(huán)狀六聚體(HF)6，而其他鹵素的氣態(tài)氫化物卻不存在，氣態(tài)HF中存在環(huán)狀六聚體(HF)6的原因是。②下列說法正確的是。A．尾氣的主要成分是NO，可用NaOH溶液直接吸收

B．ClF中的Cl呈零價(jià)C．化合物A具有強(qiáng)氧化性

D．TiCl4與A反應(yīng)能生成Ti(NO3)4(3)①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證化合物A中含有Cl元素。②寫出實(shí)驗(yàn)過程中涉及的反應(yīng)方程式。1．（2024·陜西寶雞·統(tǒng)考模擬預(yù)測）工業(yè)上以鉻鐵礦(主要成分FeO·Cr2O3，含Al2O3、SiO2等雜質(zhì))為主要原料制備紅礬鈉(Na2Cr2O7·2H2O)的工藝流程如圖a。回答下列問題：(1)“焙燒”時(shí)，將礦料磨碎且氣體與礦料逆流而行，其目的是。(2)“焙燒”的目的是將FeO·Cr2O3轉(zhuǎn)化為Na2CrO4，并將Al、Si氧化物轉(zhuǎn)化為可溶性鈉鹽，寫出焙燒時(shí)FeO·Cr2O3發(fā)生的化學(xué)方程式。(3)礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如圖b所示。當(dāng)溶液中可溶組分濃度c≤1.0×105mol/L時(shí)，可認(rèn)為已除盡。試分析：“中和”時(shí)pH的理論范圍為；“酸化”的目的是；Fe元素在(選填流程圖a中操作步驟的名稱)過程中除去。(4)蒸發(fā)結(jié)晶步驟中的副產(chǎn)品主要是。冷卻結(jié)晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循環(huán)利用的物質(zhì)還有。(5)此方法生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量含的酸性廢水，可以用如圖c裝置處理。向廢水中加入適量的NaCl進(jìn)行電解，被電極產(chǎn)物還原為Cr2+，然后生成Cr(OH)3沉淀除去，廢水則可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。①寫出陽極的電極方程式。②已知Ksp[Cr(OH)3]=1.0×1032，若電解一段時(shí)間后，調(diào)節(jié)pH測得溶液中c(Fe3+)=1.0×1012mol/L，則此時(shí)c(Cr3+)=mol/L。2．（2023·山東·校聯(lián)考模擬預(yù)測）CrCl3是重要的化工試劑，用高鋁鉻鐵礦(主要含Cr2O3和Al2O3，還含F(xiàn)e2O3、FeO、MgO、SiO2)制取CrCl3的流程如下：已知：①②相關(guān)金屬離子在不同濃度下生成氫氧化物沉淀的如圖：回答下列問題(1)濾渣1主要成分是，濾渣2主要成分是。(2)試劑X可選用，簡述該流程設(shè)計(jì)添加X的好處與不好之處，好處是，不好之處是。(3)“操作I”為過濾、洗滌，則證明沉淀洗滌干凈的操作方法是。(4)蒸發(fā)結(jié)晶操作應(yīng)在條件下進(jìn)行(5)硼化鉻(CrB)可用作耐磨、抗高溫氧化涂層和核反應(yīng)堆中的中子吸收涂層，硼化鉻是在650℃時(shí)由金屬鎂與硼、氯化鉻的混合物制得的，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：。3．（2024·四川成都·成都七中?？家荒＃㏒bCl3用于紅外光譜分析以及顯像管生產(chǎn)等。工業(yè)生產(chǎn)中，以輝銻礦（主要成分為的Sb2S3，還含有As2S3、PbS、CuO和SiO2等）為原料制備SbCl3的工藝流程如下：已知：①浸出液主要含鹽酸和SbCl3，還含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等雜質(zhì)；②常溫下，，；③溶液中離子濃度小于或等于mol/L時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全?；卮鹣铝袉栴}：(1)加快輝銻礦“酸浸”的措施有。A．將輝銻礦粉碎 B．用酒精燈加熱 C．用玻璃棒攪拌 D．適當(dāng)增加酸液濃度(2)濾渣1中除了S之外，還有。(3)浸出液中加入適量Sb的目的是。（用化學(xué)方程式表示）(4)已知浸出液中c(Cu2+)=0.01mol/L、c(Pb2+)=0.10mol/L。在沉淀銅、鉛過程中，緩慢滴加極稀的硫化鈉溶液，先產(chǎn)生的沉淀是（填化學(xué)式）；常溫下，“除銅、鉛”時(shí)Cu2+和Pb2+均沉淀完全，此時(shí)溶液中不低于mol/L，Na2S也不宜過多，其原因?yàn)椤?5)在“除砷”過程中，氧化產(chǎn)物為H3PO4，則該反應(yīng)中氧化劑、還原劑的物質(zhì)的量之比為；已知在“電解”SbCl3溶液時(shí)，無氣體生成，被氧化的Sb元素與被還原的Sb元素的質(zhì)量之比為3：2，可在上述流程中循環(huán)利用的物質(zhì)有。4．（2023·陜西渭南·統(tǒng)考一模）金屬鎵被稱為“電子工業(yè)脊梁”，GaN憑借其出色的功率性能、頻率性能以及散熱性能，應(yīng)用于5.5G技術(shù)中，也如雨后春筍般出現(xiàn)在了充電行業(yè)。讓高功率、更快速充電由渴望變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)?！痉椒ㄒ弧抗I(yè)上利用粉煤灰(主要成分為、、，還有少量等雜質(zhì))制備氮化鎵流程如下：已知：①鎵性質(zhì)與鋁相似，金屬活動(dòng)性介于鋅和鐵之間；②常溫下，相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如下圖所示。當(dāng)溶液中可溶組分濃度mol/L時(shí)，可認(rèn)為已除盡。回答下列問題：(1)“焙燒”的主要目的是。(2)“濾渣1”主要成分為。(3)“二次酸化”中與發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)“電解”可得金屬Ga，寫出陰極電極反應(yīng)式。(5)常溫下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K的值為?！痉椒ǘ咳苣z凝膠法(6)步驟一：溶膠——凝膠過程包括水解和縮聚兩個(gè)過程①水解過程：乙氧基鎵與乙醇中少量的水脫除部分乙氧基()，形成GaOH鍵i：ii：②縮聚過程：在之后較長時(shí)間的成膠過程中，通過失水和失醇縮聚形成無機(jī)聚合凝膠失水縮聚：失醇縮聚：(在下劃線將失醇縮聚方程補(bǔ)充完整)(7)步驟二：高溫氨化(原理：)該實(shí)驗(yàn)操作為：將無機(jī)聚合凝膠置于管式爐中，先通20min氮?dú)夂笸Ｖ雇ㄈ耄耐ㄈ氚睔?，并加熱?50~950℃充分反應(yīng)20min，再(補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)操作)，得到純凈的GaN粉末。5．（2023·廣東·惠州一中校聯(lián)考三模）氧缺位體()是熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫的催化劑。一種以黃銅礦主要成分是(，含、等雜質(zhì))、為原料制備的流程如下：已知：①酸浸后溶液中的金屬離子有、、和②25℃時(shí)已知幾種金屬離子沉淀的pH如表所示：金屬氫氧化物開始沉淀的pH1.93.46.47.0完全沉淀的pH3.24.77.69.0請回答下列問題：(1)Cu位于元素周期表第四周期，第族。(2)“焙燒”時(shí)生成三種氧化物，其化學(xué)方程式為。(3)加Cu“還原”的目是。(4)濾渣2的主要成分為。(5)已知有兩種同分異構(gòu)體，則“沉鐵”過程中生成的的空間構(gòu)型是。(6)充分“煅燒”得到的氧缺位體()的質(zhì)量為原質(zhì)量的98%，則。氧缺位體分解水制氫分兩步：第一步(完成方程式)；第二步：(7)四方晶系晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，已知(晶體的密度是，則(設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值)。6．（2023·河南信陽·信陽高中?？家荒＃你~轉(zhuǎn)爐煙灰(主要成分還有等元素)中回收鋅、銅、鉛等元素進(jìn)行資源綜合利用，具有重要意義。以銅轉(zhuǎn)爐煙灰制備重要化工原料活性氧化鋅的工藝流程如圖所示。已知：①單質(zhì)鋅可以將鎘離子從溶液中置換得到單質(zhì)鎘②活性炭凈化主要是除去有機(jī)雜質(zhì)。請回答以下問題：(1)若浸出液中鋅元素以形式存在，則浸取時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(2)在反應(yīng)溫度為，反應(yīng)時(shí)間為時(shí)，測定各元素的浸出率與氯化銨溶液濃度的關(guān)系如圖所示，結(jié)合流程圖分析，氯化銨適宜的濃度為。(3)若浸出液中，現(xiàn)將溶液與浸出液等體積混合生成砷酸鐵沉淀。若該溫度時(shí)，則反應(yīng)后溶液中。(4)濾渣II的主要成分為；除雜3主要除去的金屬有(填化學(xué)式)。(5)沉鋅得到的物質(zhì)為，請寫出水解轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。(6)該流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)的化學(xué)式為。(7)將溶解在和的混合溶液中，得到含的電解液，電解溶液生成的裝置如圖所示。①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式。②當(dāng)有生成時(shí)，通過質(zhì)子交換膜的。7．（2023·吉林長春·統(tǒng)考一模）硼化鈦常用于制備導(dǎo)電陶瓷材料和材料。工業(yè)上以高鈦渣(主要成分為、、和，另有少量、)為原料制取的流程如下：已知：①電弧爐是由石墨電極和石墨坩堝組成的高溫加熱裝置；②高溫下蒸氣壓大、易揮發(fā)；③可溶于熱的濃硫酸形成。回答下列問題：(1)為提高“酸浸”的浸出率，可采取的措施為(寫一條即可)。(2)“酸解”后濾渣的主要成分為(寫化學(xué)式)。(3)“水解”需在沸水中進(jìn)行，離子反應(yīng)方程式為；該工藝中，經(jīng)處理可循環(huán)利用的物質(zhì)為(寫化學(xué)式)。(4)“熱還原”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為，的實(shí)際用量超過了理論化學(xué)計(jì)量用量，原因是。(5)原料中的可由硼酸脫水制得。以為原料，用電滲析法制備硼酸的裝置如圖所示。已知裝置中陽離子交換膜只允許陽離子通過，關(guān)閉溶液進(jìn)出口閥門后電解一段時(shí)間，溶液的質(zhì)量變化11g，則產(chǎn)品室中制得的質(zhì)量為g。8．（2023·山東菏澤·?？级＃┯晒I(yè)磷化渣[主要成分是FePO4，雜質(zhì)為Zn2Fe(PO4)2(FeⅡ)]來制備鋰電池原料磷酸鐵的工業(yè)流程如下。已知：常溫下，(1)“堿浸”過程中，提升浸出率的方法有(寫出一條即可)。(2)寫出Zn2Fe(PO4)2“堿浸”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式：，若以離子濃度為，視為沉淀完全，“堿浸”中，若將Zn2+沉淀完全，pH應(yīng)為。(3)