沖刺985之專題微突破金屬及其化合物專題14金屬工藝流程(1)(基礎版)(原卷版+解析)

專題14金屬工藝流程（1）【解題必備】1．對原料進行預處理的常用方法及其作用（1）研磨——減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應速率。（2）水浸——與水接觸反應或溶解。（3）酸浸——與酸接觸反應或溶解，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去。（4）灼燒——除去可燃性雜質或使原料初步轉化，如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃性雜質。（5）煅燒——改變結構，使一些物質能溶解，并使一些雜質在高溫下氧化、分解，如煅燒高嶺土。2．常用的控制反應條件的方法（1）調節(jié)溶液的pH。常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調節(jié)pH所需的物質一般應滿足兩點：①能與H＋反應，使溶液pH增大；②不引入新雜質。例如：若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質來調節(jié)溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。（2）控制溫度。根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應速率或使平衡向需要的方向移動。（3）控制壓強。改變速率，影響平衡。（4）使用正催化劑。加快反應速率，縮短達到平衡需要的時間。（5）趁熱過濾。防止某些物質降溫時析出。（6）冰水洗滌。洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。3．明確常用的提純方法（1）水溶法：除去可溶性雜質。（2）酸溶法：除去堿性雜質。（3）堿溶法：除去酸性雜質。（4）氧化劑或還原劑法：除去還原性或氧化性雜質。（5）加熱灼燒法：除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質。（6）調節(jié)溶液的pH法：如除去酸性含銅溶液中的Fe3＋等。4．明確常用的分離方法（1）過濾：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法。（2）萃取和分液：利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。（3）蒸發(fā)結晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質，如NaCl。（4）冷卻結晶：提取溶解度隨溫度變化較大的溶質、易水解的溶質或結晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。（5）蒸餾或分餾：分離沸點不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油。（6）冷卻法：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。5．物質分離、提純的原則（1）不增：不引入新的雜質。（2）不減：不減少被提純物。（3）易分離：被提純物與雜質容易分離。（4）易復原：被提純的物質易恢復原來的組成狀態(tài)。6．物質分離、提純注意事項（1）除雜試劑需過量。（2）過量試劑需除去。（3）除去多種雜質時要考慮加入試劑的順序。（4）選擇最佳除雜途徑?！緦ｎ}必練】1．利用鋁灰(主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備鋁鞣劑[主要成分為Al(OH)2Cl]的一種工藝如下：

（1）氣體A能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。鋁灰在90℃水解生成A的化學方程式為_______________?！八狻辈捎?0℃而不在室溫下進行的原因是_______________________________。（2）“酸溶”時，Al2O3發(fā)生反應的離子方程式為_____________________。（3）“氧化”時，發(fā)生反應的離子方程式為________________________________。（4）“廢渣”成分為________(填化學式)。（5）采用噴霧干燥而不用蒸發(fā)的原因是______________________________。2．某同學采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質)制取七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)，設計了如下流程：（1）固體1中一定含有的物質是__________(填化學式)。（2）試劑X選用______________________，寫出試劑X與溶液1反應的離子方程式：_______________。（3）從溶液2中獲得FeSO4·7H2O晶體的實驗操作是蒸發(fā)濃縮、_____________、洗滌、干燥?！窘忸}必備】1．對原料進行預處理的常用方法及其作用（1）研磨——減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應速率。（2）水浸——與水接觸反應或溶解。（3）酸浸——與酸接觸反應或溶解，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去。（4）灼燒——除去可燃性雜質或使原料初步轉化，如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃性雜質。（5）煅燒——改變結構，使一些物質能溶解，并使一些雜質在高溫下氧化、分解，如煅燒高嶺土。2．常用的控制反應條件的方法（1）調節(jié)溶液的pH。常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調節(jié)pH所需的物質一般應滿足兩點：①能與H＋反應，使溶液pH增大；②不引入新雜質。例如：若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質來調節(jié)溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。（2）控制溫度。根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應速率或使平衡向需要的方向移動。（3）控制壓強。改變速率，影響平衡。（4）使用正催化劑。加快反應速率，縮短達到平衡需要的時間。（5）趁熱過濾。防止某些物質降溫時析出。（6）冰水洗滌。洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。3．明確常用的提純方法（1）水溶法：除去可溶性雜質。（2）酸溶法：除去堿性雜質。（3）堿溶法：除去酸性雜質。（4）氧化劑或還原劑法：除去還原性或氧化性雜質。（5）加熱灼燒法：除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質。（6）調節(jié)溶液的pH法：如除去酸性含銅溶液中的Fe3＋等。4．明確常用的分離方法（1）過濾：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法。（2）萃取和分液：利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。（3）蒸發(fā)結晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質，如NaCl。（4）冷卻結晶：提取溶解度隨溫度變化較大的溶質、易水解的溶質或結晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。（5）蒸餾或分餾：分離沸點不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油。（6）冷卻法：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。5．物質分離、提純的原則（1）不增：不引入新的雜質。（2）不減：不減少被提純物。（3）易分離：被提純物與雜質容易分離。（4）易復原：被提純的物質易恢復原來的組成狀態(tài)。6．物質分離、提純注意事項（1）除雜試劑需過量。（2）過量試劑需除去。（3）除去多種雜質時要考慮加入試劑的順序。（4）選擇最佳除雜途徑?！緦ｎ}必練】1．利用鋁灰(主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等)制備鋁鞣劑[主要成分為Al(OH)2Cl]的一種工藝如下：

（1）氣體A能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。鋁灰在90℃水解生成A的化學方程式為_______________?！八狻辈捎?0℃而不在室溫下進行的原因是_______________________________。（2）“酸溶”時，Al2O3發(fā)生反應的離子方程式為_____________________。（3）“氧化”時，發(fā)生反應的離子方程式為________________________________。（4）“廢渣”成分為________(填化學式)。（5）采用噴霧干燥而不用蒸發(fā)的原因是______________________________?！敬鸢浮緼lN＋3H2OAl(OH)3＋NH3↑加快AlN水解反應速率；降低NH3在水中的溶解度，促使NH3逸出Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2OFe(OH)3防止Al(OH)2Cl水解生成Al(OH)3【解析】鋁灰主要成分為Al、Al2O3、AlN、FeO等加入水發(fā)生反應，AlN和水反應生成氫氧化鋁和氨氣，點睛：本題考查了物質制備的實驗流程分析判斷，物質性質的理解應用，主要是工藝流程和反應產物的分析，掌握基礎是解題關鍵。注意制備類工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成，每一步操作都有其具體的目標、任務。審題的重點要放在與題設有關操作的目標、任務上，分析時要從成本角度(原料是否廉價易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學的要求)、現(xiàn)實角度等方面考慮；解答時要看框內，看框外，里外結合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。而且還要看清問題，不能答非所問。要求用理論回答的試題應采用“四段論法”：本題改變了什么條件(或是什么條件)→根據(jù)什么理論→所以有什么變化→結論。學科#網2．某同學采用硫鐵礦焙燒取硫后的燒渣(主要成分為Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考慮其他雜質)制取七水合硫酸亞鐵(FeSO4·7H2O)，設計了如下流程：（1）固體1中一定含有的物質是