化學(xué)工藝流程題解題策略-2024年高考化學(xué)考前易錯(cuò)題（含解析）

易錯(cuò)專題20化學(xué)工藝流程題解題策略-2024年高考化學(xué)

■易箱暴露易福專施元化學(xué)工藝流程版初題策略

聚焦易錯(cuò)點(diǎn)：

一、物質(zhì)制備型

i.原料處理階段

⑴常見原料處理的方法:溶解、水（酸或堿）浸、浸出、灼（焙、煨）燒等。

（2）加快反應(yīng)速率的方法:攪拌、加熱、粉碎等。

2.分離提純階段

⑴調(diào)pH除雜:控制溶液的酸堿性,使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。

（2）加熱:加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)反應(yīng)方向移動(dòng)。

（3）降溫:防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解（或分解）或使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)。

（4）水（酸或堿）溶法:除去可溶性（堿性或酸性）雜質(zhì)。

⑸氧化劑或還原劑法:除去還原性或氧化性雜質(zhì)。

⑹分離方法:過濾、蒸發(fā)（冷卻）結(jié)晶、萃取和分液、蒸儲(chǔ)（或分儲(chǔ)）等。

3.獲得產(chǎn)品階段

⑴洗滌：（冰水、熱水）洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,并減少晶體在洗滌過程中溶解損耗。

（2）根據(jù)物質(zhì)溶解度差異選擇正確的方法,如蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶或蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾。

二、物質(zhì)分離提純型

物質(zhì)分離提純型工藝流程題主要是針對(duì)混合物的除雜、分離和提純。解題時(shí)找出要得到的主要物質(zhì)是什么,

混有的雜質(zhì)有哪些,分析加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成了什么物質(zhì)，要用什么樣的方法才能

將雜質(zhì)除去，將工藝流程轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的轉(zhuǎn)化流程，明確各步所加試劑或相關(guān)操作的目的。工藝流程題中文字

表述題答題方法如下：

L“加過量試劑”：?？紤]反應(yīng)完全或增大轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率等。

2.“控制pH”：常考慮防水解、促進(jìn)生成沉淀或除去雜質(zhì)等。

3.“能否加其他物質(zhì)”：?？紤]會(huì)不會(huì)引入雜質(zhì)或是否影響產(chǎn)品的純度。

4.“控制較低溫度”：?？紤]物質(zhì)的揮發(fā)、物質(zhì)的不穩(wěn)定性和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化等。

5.“判斷沉淀是否洗凈”：常取少量最后一次洗滌液于試管中，向其中滴加某試劑，以檢驗(yàn)其中的某種離子。

6.“檢驗(yàn)?zāi)澄镔|(zhì)的設(shè)計(jì)方案”：通常取少量某物質(zhì)于試管中，加水溶解，再加入另一試劑產(chǎn)生某現(xiàn)象,然后得

出結(jié)論。

7.“用某些有機(jī)試劑清洗”：（1）降低物質(zhì)溶解度有利于產(chǎn)品析出；（2）洗滌沉淀可減少損耗和提高利用率等。

8.“在空氣中或在其他氣體中”：主要考慮。2、壓0、CO?或其他氣體是否參與反應(yīng)或達(dá)到防氧化、防水解、

防潮解等目的。

考點(diǎn)精練

1.（2024?安徽黃山?二模）氧缺位體（CuFe??！埃┦菬峄瘜W(xué)循環(huán)分解水制氫的催化劑。一種以黃銅礦（主要成

分是CuFeS2,含AIQ3、Si。?等雜質(zhì)）為原料制備CuFe??！绷鞒倘鐖D所示:

高壓0.硫酸CuCuoH,O過量氨水

黃銅

?Fe(OH)

礦粉3

N,Fe(OH),

CuFeO$?皿；CuFe,O.?-3Cu0?CU(NH)SO

224煨燒24灼燒344

溶液

己知：①酸浸后溶液中的金屬離子有Cu”Fe2\"+和Fe3

②25c時(shí)已知幾種金屬離子沉淀的pH如表所示:

))

金屬氫氧化物Fe(OH)3N(OH3CU(OH2Fe(OH)2

開始沉淀的pH1.93.46.47.0

完全沉淀的pH3.24.77.69.0

請(qǐng)回答下列問題:

⑴CuFeS「焙燒”時(shí)生成三種氧化物，其中金屬氧化物的化學(xué)式為。

（2）焙燒產(chǎn)物中的SO?在有氧條件下利用石灰石漿液吸收可制得一種副產(chǎn)品。（填化學(xué)式）

⑶流程中，若無"還原"工序，造成的后果是o

⑷已知CU（NH3）25有兩種同分異構(gòu)體，貝V沉鐵"過程中生成的［CU（NH3）4『的空間結(jié)構(gòu)是。

（5廣灼燒”工序的化學(xué)方程式是，"燃燒"時(shí)通入N?的作用是。

⑹"煨燒"CuFe2cI’得到氧缺位體（CuFezOj）時(shí)，不同溫度范圍內(nèi)，發(fā)生變價(jià)的金屬元素不同，某溫度下制

得的氧缺位體質(zhì)量為原質(zhì)量的99%,則5=o

⑺氧缺位體催化分解水制氫可分為兩步：

第一步：（完成方程式）；

第二步：2CuFe2O4=ZCuFe??！?bO?T。

2.（2024?四川成都?二模）草酸鎮(zhèn)（NiCzCU）是一種不溶于水的淺綠色粉末，常用于制保催化劑和銀粉等。以銅

銀合金廢料（主要成分為銀和銅，含有一定量的鐵和硅）為原料生產(chǎn)草酸鎮(zhèn)的工藝流程如圖：

稀硫酸

稀硝酸萃取劑還原劑H2O2

合金

-NiCO

廢料24

萃出液FeOOH

已知：①"浸出”液含有的離子主要有H+、Ni2+、Cu2\Fe3\NO；、SO;；

②pH增大，F(xiàn)e2+被氧化的速率加快，同時(shí)生成的Fe3+水解形成更多的膠體能吸附Ni2+。

③草酸的Kai=6.0xl0-2,Ka2=5.0xl0-so

回答下列問題：

⑴生產(chǎn)時(shí)為提高合金廢料浸出率，下列措施可行的是（填字母）。

a.適當(dāng)延長浸出時(shí)間b.高溫浸出c.分批加入混酸浸取并攪拌

（2廣萃取"步驟中萃取除去的主要金屬陽離子是o

⑶"氧化"過程中，控制70回、pH小于3的條件下進(jìn)行。

①"氧化”過程的離子方程式為o

②若pH大于3鎮(zhèn)的回收率降低的原因是0

⑷"過濾”后的濾液中加入（NH4）2C2O4溶液反應(yīng)得到草酸保，過濾得到的草酸鎮(zhèn)需要用蒸鐳水洗滌，檢驗(yàn)晶體

是否洗滌干凈的方法是=已知常溫下Ksp[NiC2C）4]=1.70xl（yi7,當(dāng)溶液pH=2時(shí)，W+沉淀完全

[C（Ni2+）WlxlO-5moi時(shí)認(rèn)為完全沉淀],則此時(shí)溶液中草酸的濃度C（H2c2。4）=（保留兩位有效數(shù)字）。

⑸在空氣中加熱二水合草酸鍥得到NiO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

3.（2024?山西晉中?二模）錦可用于制造特種鋼材，在汽車電池、高端裝備制造、新材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

二氧化鋅廣泛應(yīng)用于電池、電子工業(yè)。以主要成分為MnCOs的某鑄礦（雜質(zhì)為Si。?、

FeCO〉MnS、Fe、CuS、NiS等）為原料制備單質(zhì)鎰的一種流程如圖所示：

濾液S濾渣NiS

已知：金屬離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)[Tgc（M）]與溶液pH的關(guān)系如圖所示:

回答下列問題:

⑴濾液中的溶質(zhì)為NaOH、（填化學(xué)式），"氧化除硫"過程中有紅褐色固體生成，則FeS參與反應(yīng)的

化學(xué)方程式為o

⑵"酸浸氧化"過程Fe?+被氧化的離子方程式為=

⑶為何不通過調(diào)pH的方法將Ni?+除去：；已知若溶液中MnS、NiS同時(shí)沉淀完全時(shí)，溶液中

c（Mn2+）:c（Ni2+）=2.5xlO14,則相同溫度下，________。

\）&p（MnS）

⑷通過控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件，電解MnSO,溶液時(shí)，既可得到Mn也可得到MnC>2,則生成單質(zhì)時(shí)，M/應(yīng)

在________（填"陽極"或"陰極"）上放電；寫出生成MnO2時(shí)的電極反應(yīng)式：

⑸已知單質(zhì)鑄的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:

二

則鑄的配位數(shù)是；若錦原子半徑為阿伏加德羅常數(shù)值為s，則單質(zhì)錦的密度為

g.cm-3（用含八魔的代數(shù)式表示）。

4.（2024,廣東惠州?三模）為回收利用廢帆催化劑（含有V2O5、VOSO4、SiO2、Fe3C）4以及鉀和鋁的硅酸鹽）,

科研人員研制了一種回收V2O5的新工藝，主要流程如下圖。

30%H2SO4KOHKOHHC1NH4cl

j、JpH=3.0?3.1（pH>13_SH=8.5-4

,您梨T酸藁化|濾液叫中薪淀|濾瞥|沉藤溶|.渡邃倒調(diào);H?濾液用藕H燧燒iVzOs

催化齊u~~丁T~~

KCIO3濾渣①濾液②濾渣③濾渣④濾液⑤

已知：i.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：

Fe3Fe2Al3

金屬離子

+++

開始沉淀pH1.97.03.0

完全沉淀pH3.29.04.7

ii.VOSO4可溶、(VO2)2SO4易溶、V2O5和NH4VCh難溶；VO；+20H=VO；+七。

(1廣酸浸氧化"時(shí)，V02+轉(zhuǎn)化成VO；反應(yīng)的離子方程式為,同時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO；。濾渣①主要成分

是O

(2廣中和沉淀"中，機(jī)水解并沉淀為丫2。5―2出0,隨濾液②可除去金屬離子K+以及部分的金屬離子有.

⑶“沉淀轉(zhuǎn)溶"中，丫2。5-2也0轉(zhuǎn)化為KVO3溶解，寫出V2O52H2O與KOH反應(yīng)的化學(xué)方程式

⑷"調(diào)pH”中濾渣④的主要成分是o

⑸全鋼液流儲(chǔ)能電池可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化，其原理如圖所示。

外接電源或負(fù)載

V

/

惰性電極惰性電極

溶液c(H+)=2.0mol/L

一-一陰離子為SO；

——-離子的顏色為：

V2+紫色，V3+綠色

二VO；/VC)2+二:V3+/V2+VCP+藍(lán)色，VO；黃色

o二二H二二二二二二二二二二二二二3

只允許H+通過)

①充電過程中，左槽電極反應(yīng)式為=

②放電過程中，右槽溶液顏色變化的情況是

⑹機(jī)的某種氧化物的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，帆原子的配位數(shù)為o若該晶胞的密度為pg/cm3,且用

NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則該晶胞的邊長為nm0

5.(2024?新疆?二模)以菱鎰礦(主要成分為MnCCh,還含有鐵、鎮(zhèn)的碳酸鹽以及SiCh雜質(zhì))為原料生產(chǎn)次鎰

酸鈉(Na3MnO4)的工藝流程如圖：

NH4HCO3、NaNO2>

稀硫酸MnO2氨水調(diào)pH=4MnSNH「H7O空氣NaOH

.T.T.i.11T.ngmiNaMnO

菱鎰礦—章液’

濾渣1濾渣2母液1

已知:

物質(zhì)MnSNiS

2.0X1011.0x10-2

KSp

31

⑴次錦酸鈉中Mn的化合價(jià)為；濾渣1的主要成分為MnCh和(填化學(xué)式)。

(2)鑄的浸出率結(jié)果如圖所示。由圖可知，所采用的最佳實(shí)驗(yàn)條件為o

60

50

40

0306090120150180210240

浸出時(shí)間/min

⑶浸出液加入MnO2發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為o

2+2+

⑷"除銀"步驟發(fā)生的反應(yīng)為：MnS(s)+Ni(aq)=NiS(s)+Mn(aq)o反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。

⑸〃母液1〃中主要溶質(zhì)的用途O

⑹煨燒產(chǎn)物MnO2在〃共熔〃過程中，反應(yīng)得到Na2MnO4及一種單質(zhì)氣體，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

⑺某MnxO,四方晶胞結(jié)構(gòu)及其投影如圖所示，該晶胞由。2-和構(gòu)成。

該晶體中Mn的配位數(shù)為,Mn與Mn之間最近（頂點(diǎn)和體心）距離為pm。（用含a、b的

代數(shù)式表示）

6.（2024?河北?一模）某銅硫礦富含黃鐵礦和磁黃鐵礦等硫鐵礦物，占原礦礦物總量38%,實(shí)驗(yàn)室以此為原

料模擬工業(yè)制備純銅并利用黃鐵精礦進(jìn)行含銘廢水處理，工藝流程轉(zhuǎn)化如下：

［注］1.粉碎解離度（不同成分礦石分離程度）與粉碎程度有關(guān)，顆粒越細(xì)，解離度越高，最高可達(dá)93%,但

顆粒越細(xì)對(duì)設(shè)備要求越高。

2.銅藍(lán)礦的主要成分為CuS,黃鐵礦的主要成分為FeS?。

3.可能用到的數(shù)據(jù)如下：

Fe(OH)3CU(OH)2Zn(OH)2

開始沉淀pH1.94.26.2

沉淀完全pH3.26.78.2

⑴基態(tài)銅原子的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為種。

⑵精磨酸浸過程中，精磨的作用是—；酸浸一般選用硫酸溶液在純氧環(huán)境中進(jìn)行，酸浸的化學(xué)方程式

為

⑶已知增大氧氣的濃度可以提高Ci?+的浸取率，請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語解釋其原因

⑷生石灰堿浸時(shí)調(diào)節(jié)pH的范圍為o

⑸濾渣X的主要成分是O

⑹向?yàn)V液B中通入高壓H?,可成功制得單質(zhì)銅的原因是

⑺黃鐵精礦處理含銘廢水的機(jī)理如圖所示：

3+2

QCr(VI)QCr(III)?FeS2QFe/SO4-

在溶液反應(yīng)中，黃鐵精礦會(huì)部分溶解與（CrzO，）發(fā)生氧化還原反應(yīng)，請(qǐng)結(jié)合信息寫出此過程的離子反應(yīng)方程

式：o

7.（2024?福建龍巖?二模）以鋅灰（含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3>SQ）和Fe2（SC>4）3為原料制備的ZnFezCU

脫硫劑，可用于脫除煤氣中的HzS。脫硫劑的制備過程可表示為

（）

Fe2SO43NaHCO3

稀硫酸溶液溶液

ZnFeO

鋅灰一浸取一除雜一*■調(diào)配比一?沉鋅鐵--->24

??脫硫劑

（1廣浸取"時(shí)需不斷通入高溫水蒸氣，其目的是O

（2廣除雜”包括：向浸取后的濾液中加足量鋅粉、過濾、加H2O2氧化等步驟。過濾所得濾渣的成分為（填化學(xué)

式）O

⑶ZnSO4溶液經(jīng)結(jié)晶可得ZnSO’7H2。固體。加熱該固體，固體質(zhì)量保留百分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。溫

度從688回升高到1050回時(shí)，分解生成的產(chǎn)物中有兩種氣體（只有一種是氧化物），該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方

程式為o

⑷400回時(shí)，將一定比例比、H2s的混合氣體以一定流速通過裝有ZnFe2C)4脫硫劑的硫化反應(yīng)器進(jìn)行硫化。已

知：硫化過程中ZnFezCU反應(yīng)后生成ZnS和FeS,該過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為。

⑸①氧化鋅晶體的一種晶胞是如圖甲所示的立方晶胞，其中與Zn原子距離最近的O原子數(shù)目有

個(gè)，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫出該晶胞沿y軸方向的平面投影圖________。

oZn

?0

圖甲圖乙

②ZM+能形成多種配離子，已知ZM+形成的一種配離子［Zn(NH3)2(H2O)2『+只有一種空間結(jié)構(gòu)，則［Zn(NH3)4］2+

的空間結(jié)構(gòu)為0

8.(2024?江西九江?二模)利用廢鍥催化劑(主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物)合成硫酸銀晶體的一種工藝

流程如下：

NaOHH2O2NaOH

溶液稀H2s。4溶液溶液

廢銀硫酸鎮(zhèn)

催化劑晶體

濾液①濾渣②濾渣③

常溫下，溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:

金屬離子Ni2+Al3+Fe3+Fe2+

開始沉淀時(shí)(C=O.Olmol-LJ1)的pH7.23.72.27.5

沉淀完全時(shí)(C=1.0x10-5moi.匚1)的pH8.74.73.29.0

回答下列問題：

(1廣堿浸”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為=

⑵"濾液②"中含有的金屬離子是。

⑶若"轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為0.1mol【T,則"調(diào)pH"應(yīng)控制的pH范圍是

⑷資料顯示，硫酸鎂結(jié)晶水合物的形態(tài)與溫度有如下關(guān)系。

溫度低于30.8030.8~53.8t2153.8~280團(tuán)IWJ于2800

晶體形態(tài)NiSO4-7H2ONiSO4-6H2O多種結(jié)晶水合物NiSO4

由NiSC>4溶液獲得穩(wěn)定的NiSO/6H2。晶體的操作依次是蒸發(fā)濃縮、、過濾、洗滌、干燥。

(5)①Fe、Co、Ni三種元素二價(jià)離子的硫酸鹽晶體的晶胞類型相同，其熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?/p>

@NiSO4中陰離子的空間構(gòu)型為；

③丁二酮后常用于檢驗(yàn)Ni2+。在稀氨水中，丁二酮月虧與Ni2+反應(yīng)生成鮮紅色沉淀，其結(jié)構(gòu)如圖所示：

該配合物中Ni?+的配位數(shù)為；丁二酮月虧分子中所含的第二周期元素的第一電離能由大到小的順序

為o

9.(2024?廣東?一模)帆是重要的戰(zhàn)略資源，以硫酸工業(yè)產(chǎn)生的廢鋼催化劑為原料(含V2O5、VOSO,、K2sO,、

Si。？以及少量的FjOs等)，綜合回收利用帆、硅、鉀實(shí)現(xiàn)變廢為寶、保護(hù)環(huán)境的目的，回收工藝流程如下:

無水K2SO3-H2SO4

廢鋼

催化劑v205

水相有機(jī)相

已知：釧的氧化物在酸性條件下以VO；、VC)2+存在，pH增大時(shí)VO2+可轉(zhuǎn)化為VO(OH)2沉淀。

⑴"水浸"前，通常需要將催化劑粉碎，其目的是。

（2廣濾渣2"轉(zhuǎn)化為Na2SiO3的化學(xué)方程式是o

⑶“還原酸浸"時(shí)：

①硫酸的用量會(huì)影響鋼的浸出率，pH需保持在1.2以下的原因是o

②過程中除了有VO；被還原成VCP+,還涉及的反應(yīng)離子方程式為0

③若以磷酸為介質(zhì)處理廢催化劑，可以提高鈾的浸出率。一種機(jī)磷配合物的結(jié)構(gòu)如圖所示，形成配位鍵時(shí)

V提供（選填"孤對(duì)電子"或"空軌道"）。

O-P-R

⑷"萃取"時(shí)選擇有機(jī)萃取劑，原理是：H2R（有機(jī)層）+VCP+?2H++VOR（有機(jī)層），"反萃取"應(yīng)選擇在

環(huán)境中進(jìn)行（選填"酸性"、"中性"或"堿性"）。

（5）加氨水生成VO（OH）2沉淀，若經(jīng)焙燒得到ImolVzOs產(chǎn)品，則消耗空氣中mol。

（6）近年來，研究人員發(fā)現(xiàn)含鈾的睇化物在超導(dǎo)方面表現(xiàn)出潛在的應(yīng)用前景。某含機(jī)的睇化物晶胞如圖1所

示,晶體中包含由V和Sb組成的二維平面如圖2。

OCs

oSb

0V

圖1圖2

該含鋼的睇化物化學(xué)式為,帆原子周圍緊鄰的睇原子數(shù)為

10.（2024?黑龍江哈爾濱?二模）鋁（Ta）和銀（Nb）為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵元素，其單質(zhì)的性質(zhì)相似。一

種以花崗偉晶巖型鋁鋁礦（主要成分為Si。?、Nb2O5,TaQs和少量的Fe。、CaO、MgO等）為原料制取鋁

和銅的流程如圖一：

銀粉

圖一

"浸取"后的浸出液中含有HJaE,、HzNb耳兩種二元強(qiáng)酸。

已知：①M(fèi)IBK為甲基異丁基酮：

9

②Ksp(Ca^)=2.5xl()T,Ksp(MgF,)=6.4xlO-,Ksp(CaSO4)=7.1x10^0

⑴加快"浸取"速率可采取的措施是=

（2廣浸取"時(shí)得到的"浸渣”主要成分為（填化學(xué)式），"浸取"時(shí)還會(huì)產(chǎn)生"廢氣"，"廢氣"中除了揮發(fā)出的

HF還可能有（填化學(xué)式）。Ta^Os與氫氟酸反應(yīng)的離子方程式為^。

⑶“萃取"時(shí)，若萃取劑MIBK的量一定，（填"一次萃取"或"少量多次萃取"）的萃取效率更高。

⑷用金屬鈉還原K?Nb耳制取金屬鋁的化學(xué)方程式為。

⑸留形成的晶體TaAs在室溫下?lián)碛谐叩目昭ㄟw移率和較低的電子遷移率。TaAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖二所示。

詩寫出As的配位數(shù)：o晶體的密度為g-cm-3（列出計(jì)算式，阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA）。

11.（2024?寧夏銀川?一模）金屬錢被稱為"電子工業(yè)脊梁"，與鋁同族，性質(zhì)與鋁相似。氮化像是5G技術(shù)中

廣泛應(yīng)用的新型半導(dǎo)體材料。利用粉煤灰（主要成分為Ga2O3、AI2O3、SiO2,還有少量Fe2O3等雜質(zhì)）制備錢和

氮化錢的流程如圖：

堿

純

CH3Br

粉

操作

焙燒

煤[Ga(OH)J

灰

理入足量CO2

△皿Ga

Ga(OH)3GazOs

常溫下，相關(guān)元素可溶性組分的物質(zhì)的量濃度的對(duì)數(shù)與pH的關(guān)系如圖所示,當(dāng)溶液中可溶性組分濃度c<105

moH/i時(shí),可認(rèn)為已除盡。

■51:

032*7-159.09.49.814pH

回答下列問題:

⑴"焙燒"過程中AI2O3變?yōu)镹aAIO2,則Ga2O3與純堿反應(yīng)的化學(xué)方程式為.

(2)"堿浸"后濾渣的主要成分為..(寫化學(xué)式)。用惰性電極電解含［Ga9H)］的溶液可得到金屬Ga,陰

極的電極反應(yīng)式為

(3)常溫下，反應(yīng)［Ga(OH)4『(aq)-Ga(OH)3(s)+OH-(aq)的平衡常數(shù)K=

⑷用石墨為電極電解熔融Ga2O3得到Ga單質(zhì)，電極材料需要定期補(bǔ)充的是..極(填"陰"或"陽")。

(5)高純AlAs(碎化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示，圖中所示致密保護(hù)膜為一種氧

化物，可阻止H2O2刻蝕液與下層GaAs(神化錢)反應(yīng)。

出。2蝕刻液

光刻掩膜光刻掩膜

GaAs

AlAs

GaAs

致密保護(hù)膜

GaAs

AlAs

GaAs

①該氧化物為

②已知：Ga和AI同族，As和N同族。在H2O2與上層GaAs的反應(yīng)中，As元素的化合價(jià)變?yōu)?5價(jià)，則該反

應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為

⑹利用CVD(化學(xué)氣相沉積)技術(shù)，將熱分解得到的Ga2O3與NH3在高溫下反應(yīng)可制得GaN,同時(shí)生成另一種

產(chǎn)物，該反應(yīng)化學(xué)方程式為

12.(2024,河北?一模)天然精英砂(主要成分為ZrsiOj常含有Fe?。｝A12O3,Cu。等氧化物雜質(zhì)。工業(yè)上以

錯(cuò)英砂為原科制備ZrO2的一種工藝流程如圖所示。

已知：i.有機(jī)溶劑N235（三辛胺與壬醇的混合溶液）與水互不相溶;

ii."萃取"過程中鐵元素由[FeClJ轉(zhuǎn)化成有機(jī)配合物進(jìn)入有機(jī)相。

⑴"堿熔"時(shí)，錯(cuò)英砂轉(zhuǎn)化為NazZrSiOs，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

（2廣水浸"時(shí)，所得"濾液”中溶質(zhì)的主要成分除Na2cO3外，還有（填化學(xué)式）。

（3廣酸浸"后，錯(cuò)元素以々。升的形式存在于溶液中，此過程中NazZrSiOs發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

⑷"除銅"時(shí)，若測得剩余濾液中c（CN-）=0.01mol-LJ,通過計(jì)算判斷溶液中Cd+是否除盡_____已知：常

10

溫下，Ksp[Cu（CN）2]=4xlO^,溶液中離子濃度低于l.OxKTmoi.LT即可認(rèn)為該離子被除盡）。

（5廣有機(jī)溶劑N235”中的壬醇（C9H19OH）幾乎與水互不相溶，解釋其原因?yàn)?/p>

⑹已知氯氧化錯(cuò)（ZrOC%）的溶解度、鐵的萃取率與鹽酸濃度的關(guān)系如下圖所示。

4o

2o

O

123456

鹽酸濃度/（mol七1）鹽酸濃度/（moll」）

在“萃取"過程中，應(yīng)選用鹽酸的最適宜濃度為（填選項(xiàng)字母）。

A.2mol-IT1B.6mol-L1C.8mol-U1D.lOmol-L1

⑺“煨燒”時(shí)，需要在350。（2條件下發(fā)生反應(yīng)，所得兩種氣體的體積之比V（HC1）:V（H2O）=。

13.（2024-山東,一模）以某種鐵鉆礦（主要成分為FeCo2S4,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）為原料制取Coq?

和黃鈉鐵磯的工藝流程如下圖所示:

NaClONa2cO3NaFNaClONa2CO3

溶液溶液溶液溶液溶液

回答下列問題：

⑴濾渣3的主要成分為；確定“濾液1"中的Fe"已被完全氧化的方法是

(2)向"溶液A"中加入適量的Na2CO3溶液,生成顆粒較大的黃鈉鐵磯［Na?Fe6(SO4)4(OH)12］沉淀的同時(shí)還生

成一種氣體，這種氣體的化學(xué)式是。

⑶向"濾液3"中按物質(zhì)的量之比為1:2加入NaClO和Na2c。3,若"濾渣4”的成分為Co(OH)3,總反應(yīng)的離子

方程式是o經(jīng)檢測，"濾渣4"是由Co(OH%和Co(OH)SC>4形成的混合物。隔絕空氣灼燒時(shí)，

Co(OH)SC>4發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是；如果控制溫度不當(dāng)，Co(OH)3會(huì)生成CoO雜質(zhì)，反應(yīng)的

化學(xué)方程式是=

⑷向"濾液1"中加入的"NaClO溶液"須控制用量，請(qǐng)解釋原因________?

14.(2024?四川南充?一模)鎰廢渣的硫酸浸出液含有大量Mi?+、Co2+>Ni?+以及少量的Ca?+、Mg2\Fe3+

Fe2+o通過沉淀-萃取法可以回收其中的錦、鉆、鑲，流程如圖所示。

反萃取劑

反萃取劑

+

已知：萃取劑a和b均為有機(jī)物，可用通式HR表示，萃取金屬離子時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：nHR+M--MRn+nH

(M代表被萃取的金屬)。

⑴MnO?的作用是。

（2）該流程中涉及的實(shí)驗(yàn)操作有（填字母標(biāo)號(hào)）。

A.過濾B.蒸發(fā)結(jié)晶C.分液D.蒸儲(chǔ)

（3）加入CaCOs調(diào)pH的目的是。

⑷已知：舄（C*）=5.3x10-9,%（MgB）=5.2x1。-"，向除鐵后的溶液中加入M明，當(dāng)溶液中

c（Mg?+）=1.0x10-5mol-L時(shí)，c（Ca2+）=mol.IT1o（保留1位有效數(shù)字）

（5）寫出反萃取出Mr?+的離子方程式o

⑹Co"、Ni?+利用萃取劑b進(jìn)行分離，二者萃取率隨無機(jī)相pH變化如圖所示。無機(jī)相的pH控制在

左右為宜。

4567

無機(jī)相pH

⑺回收液中Ni?+濃度的測定：取50.00mLNi2+回收液，滴入幾滴紫版酸胺指示劑（遇Ni?+顯橙黃色），用濃度

為0.1000mol/L的Na2H2丫溶液進(jìn)行滴定（Ni?++H2Y2=[NiY「+2H+）,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗Na2H?Y溶液

的體積12.50mLoNi2+物質(zhì)的量濃度為=

15.（2023?山西太原?二模）MnCC）3可用作電器元件材料，也可作為瓷釉、顏料的制作原料。工業(yè)上用酸性

含鎰廢水（主要含MM+、ChH+、Fe2\C/）制備MnCCh：

含上口加入氨水[-*

鎰過里MnO?調(diào)至pH=37

廢

水①②

已知：幾種金屬禺子沉淀的pH如表。

Fe2Fe3Cu2Mn2

金屬離子

++++

開始沉淀的pH7.53.25.28.8

完全沉淀的pH9.73.76.410.4

回答下列問題：

(1)①中加入過量MnO2的作用是o

⑵過程③中調(diào)pH的目的是。

⑶過程④中有C02生成，則生成MnC03的離子方程是0

⑷過程④中得到的副產(chǎn)品的化學(xué)式是o

⑸MnCCh在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為不同價(jià)態(tài)的鎬的氧化物，其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。則300回時(shí),

剩余固體中n(Mn)：n(0)為；圖中點(diǎn)D對(duì)應(yīng)固體的成分為(填化學(xué)式)。

刪

螞

￡

及

畫

M抵

(6)NF3與NH3的立體構(gòu)型相同，兩者中心原子的軌道雜化類型均為,但NF3不易與CLP+形成配離子,

其原因_____=

⑺一種Hg-Ba-Cu-0高溫超導(dǎo)材料的晶胞(長方體)如圖所示。

已知該晶胞中兩個(gè)Ba2+的間距為cpm,則距離Ba2+最近的Hg+數(shù)目為個(gè)，二者的最短距離為pm。

(列出計(jì)算式即可)。

易錯(cuò)專題20化學(xué)工藝流程題解題策略

聚焦易錯(cuò)點(diǎn):

一、物質(zhì)制備型

1.原料處理階段

（1）常見原料處理的方法:溶解、水（酸或堿）浸、浸出、灼（焙、煨）燒等。

⑵加快反應(yīng)速率的方法:攪拌、加熱、粉碎等。

2.分離提純階段

⑴調(diào)pH除雜:控制溶液的酸堿性，使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。

（2）加熱:加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)反應(yīng)方向移動(dòng)。

（3）降溫:防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解（或分解）或使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)。

（4）水（酸或堿）溶法:除去可溶性（堿性或酸性）雜質(zhì)。

⑸氧化劑或還原劑法:除去還原性或氧化性雜質(zhì)。

⑹分離方法:過濾、蒸發(fā)（冷卻）結(jié)晶、萃取和分液、蒸儲(chǔ)（或分儲(chǔ)）等。

3.獲得產(chǎn)品階段

⑴洗滌：（冰水、熱水）洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,并減少晶體在洗滌過程中溶解損耗。

（2）根據(jù)物質(zhì)溶解度差異選擇正確的方法,如蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶或蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾。

二、物質(zhì)分離提純型

物質(zhì)分離提純型工藝流程題主要是針對(duì)混合物的除雜、分離和提純。解題時(shí)找出要得到的主要物質(zhì)是什么,

混有的雜質(zhì)有哪些,分析加入某一試劑后,能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),生成了什么物質(zhì)，要用什么樣的方法才能

將雜質(zhì)除去，將工藝流程轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的轉(zhuǎn)化流程,明確各步所加試劑或相關(guān)操作的目的。工藝流程題中文字

表述題答題方法如下：

L“加過量試劑”：?？紤]反應(yīng)完全或增大轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率等。

2.“控制pH”：常考慮防水解、促進(jìn)生成沉淀或除去雜質(zhì)等。

3.“能否加其他物質(zhì)”：?？紤]會(huì)不會(huì)引入雜質(zhì)或是否影響產(chǎn)品的純度。

4.“控制較低溫度”：?？紤]物質(zhì)的揮發(fā)、物質(zhì)的不穩(wěn)定性和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化等。

5.“判斷沉淀是否洗凈”：常取少量最后一次洗滌液于試管中，向其中滴加某試劑，以檢驗(yàn)其中的某種離子。

6.“檢驗(yàn)?zāi)澄镔|(zhì)的設(shè)計(jì)方案”：通常取少量某物質(zhì)于試管中，加水溶解，再加入另一試劑產(chǎn)生某現(xiàn)象,然后得

出結(jié)論。

7.“用某些有機(jī)試劑清洗”：（1）降低物質(zhì)溶解度有利于產(chǎn)品析出；（2）洗滌沉淀可減少損耗和提高利用率等。

8.“在空氣中或在其他氣體中”：主要考慮。2、壓0、CO?或其他氣體是否參與反應(yīng)或達(dá)到防氧化、防水解、

防潮解等目的。

考點(diǎn)精練

1.（2024?安徽黃山?二模）氧缺位體（CuFe??！保┦菬峄瘜W(xué)循環(huán)分解水制氫的催化劑。一種以黃銅礦（主要成

分是CuFeS2,含AIQ3、Si。?等雜質(zhì)）為原料制備CuFe??！绷鞒倘鐖D所示：

硫酸CuCuo過量氨水

高壓0XH2O2T

,X1TT

黃銅___＞住煤.―4酸浸-—J還原~,調(diào)pH-—氧化----沉鐵

礦粉月產(chǎn)……>Fe(OH)3

1!I

so2濾渣1濾渣2

,凡Fe(OH).

4s3

CuFe,0'燃燒-CuFe2O4?Cu0<----CU(NH)SO

灼燒344

溶液

已知：①酸浸后:溶液中的金屬離子有Cu'Fe2\AJ3+和Fe3+

②25C時(shí)已知1i種金屬離弓F沉淀的pH如表所示：

AI(OH)3CU(OH)

金屬氫氧化物Fe(OH)32Fe(OH)2

開始沉淀的pH1.93.46.47.0

完全沉淀的pH3.24.77.69.0

請(qǐng)回答下列問題：

⑴CuFeS「焙燒”時(shí)生成三種氧化物，其中金屬氧化物的化學(xué)式為。

（2）焙燒產(chǎn)物中的SO?在有氧條件下利用石灰石漿液吸收可制得一種副產(chǎn)品。（填化學(xué)式）

⑶流程中，若無"還原"工序，造成的后果是o

⑷已知CU（NH3）25有兩種同分異構(gòu)體，貝V沉鐵"過程中生成的［CU（NH3）4『的空間結(jié)構(gòu)是。

（5廣灼燒”工序的化學(xué)方程式是，"燃燒"時(shí)通入N?的作用是。

⑹"煨燒"CuFe2cI’得到氧缺位體（CuFezOj）時(shí)，不同溫度范圍內(nèi)，發(fā)生變價(jià)的金屬元素不同，某溫度下制

得的氧缺位體質(zhì)量為原質(zhì)量的99%,則5=o

⑺氧缺位體催化分解水制氫可分為兩步：

第一步：（完成方程式）；

第二步：2CuFe2O4=ZCuFe??！?bO?T。

2.（2024?四川成都?二模）草酸鎮(zhèn)（NiCzCU）是一種不溶于水的淺綠色粉末，常用于制保催化劑和銀粉等。以銅

銀合金廢料（主要成分為銀和銅，含有一定量的鐵和硅）為原料生產(chǎn)草酸鎮(zhèn)的工藝流程如圖：

稀硫酸

稀硝酸萃取劑還原劑H2o2

合金-NiCO

廢料24

萃出液FeOOH

已知：①"浸出”液含有的離子主要有H+、Ni2+、Cu2\Fe3\NO；、SO;；

②pH增大，F(xiàn)e2+被氧化的速率加快，同時(shí)生成的Fe3+水解形成更多的膠體能吸附Ni2+。

③草酸的Kai=6.0xl0-2,Ka2=5.0xl0-so

回答下列問題：

⑴生產(chǎn)時(shí)為提高合金廢料浸出率，下列措施可行的是（填字母）。

a.適當(dāng)延長浸出時(shí)間b.高溫浸出c.分批加入混酸浸取并攪拌

（2廣萃取"步驟中萃取除去的主要金屬陽離子是o

⑶"氧化"過程中，控制70回、pH小于3的條件下進(jìn)行。

①"氧化”過程的離子方程式為o

②若pH大于3鎮(zhèn)的回收率降低的原因是0

⑷"過濾”后的濾液中加入（NH4）2C2O4溶液反應(yīng)得到草酸保，過濾得到的草酸鎮(zhèn)需要用蒸鐳水洗滌，檢驗(yàn)晶體

是否洗滌干凈的方法是=已知常溫下Ksp[NiC2O4]=1.70xl0”,當(dāng)溶液pH=2時(shí)，W+沉淀完全

[C（Ni2+）WlxlO-5moi時(shí)認(rèn)為完全沉淀],則此時(shí)溶液中草酸的濃度C（H2c2。4）=（保留兩位有效數(shù)字）。

⑸在空氣中加熱二水合草酸鍥得到NiO,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

3.（2024?山西晉中?二模）錦可用于制造特種鋼材，在汽車電池、高端裝備制造、新材料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

二氧化鋅廣泛應(yīng)用于電池、電子工業(yè)。以主要成分為MnCOs的某鑄礦（雜質(zhì)為Si。?、

FeCO〉MnS、Fe、CuS、NiS等）為原料制備單質(zhì)鎰的一種流程如圖所示：

濾液S濾渣NiS

已知：金屬離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)[Tgc（M）]與溶液pH的關(guān)系如圖所示:

回答下列問題:

⑴濾液中的溶質(zhì)為NaOH、（填化學(xué)式），"氧化除硫"過程中有紅褐色固體生成，則FeS參與反應(yīng)的

化學(xué)方程式為o

⑵"酸浸氧化"過程Fe?+被氧化的離子方程式為=

⑶為何不通過調(diào)pH的方法將Ni?+除去：；已知若溶液中MnS、NiS同時(shí)沉淀完全時(shí)，溶液中

c（Mn2+）:c（Ni2+）=2.5xlO14,則相同溫度下，________。

\）&p（MnS）

⑷通過控制適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件，電解MnSO,溶液時(shí)，既可得到Mn也可得到MnC>2,則生成單質(zhì)時(shí)，M/應(yīng)

在________（填"陽極"或"陰極"）上放電；寫出生成MnO2時(shí)的電極反應(yīng)式：

⑸已知單質(zhì)鑄的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:

則鑄的配位數(shù)是；若錦原子半徑為阿伏加德羅常數(shù)值為s，則單質(zhì)錦的密度為

g.cm1用含八魔的代數(shù)式表示）。

4.（2024,廣東惠州?三模）為回收利用廢帆催化劑（含有V2O5、VOSO4、SiO2、Fe3C）4以及鉀和鋁的硅酸鹽）,

科研人員研制了一種回收V2O5的新工藝，主要流程如下圖。

己知：i.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+Al3+

開始沉淀pH1.97.03.0

完全沉淀pH3.29.04.7

ii.V0S04可溶、（VO2）2SO4易溶、丫2。5和NH4V。3難溶；VO*+2OH-=VO-+H20

(I廣酸浸氧化"時(shí)，VO2+轉(zhuǎn)化成VO；反應(yīng)的離子方程式為,同時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO；。濾渣①主要成分

是.

(2廣中和沉淀“中，機(jī)水解并沉淀為V2O52H2。，隨濾液②可除去金屬離子K+以及部分的金屬離子有

⑶“沉淀轉(zhuǎn)溶"中，V2O5-2H2。轉(zhuǎn)化為KV03溶解，寫出V2O52H2O與KOH反應(yīng)的化學(xué)方程式.

⑷"調(diào)pH”中濾渣④的主要成分是

⑸全乳液流儲(chǔ)能電池可實(shí)現(xiàn)化學(xué)能和電能的相互轉(zhuǎn)化，其原理如圖所示。

外接電源或負(fù)載

惰性電極/惰性電極

溶液c(H+)=2.0mol/L

一-一陰離子為SO；

—離子的顏色為：

V2+紫色，V3+綠色

voH^/vd^：VCP+藍(lán)色，VO：黃色

只允許H+通過)

①充電過程中，左槽電極反應(yīng)式為。

②放電過程中，右槽溶液顏色變化的情況是.

⑹機(jī)的某種氧化物的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，帆原子的配位數(shù)為o若該晶胞的密度為pg/cm3,且用

NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則該晶胞的邊長為nmo

5.(2024?新疆?二模)以菱銃礦(主要成分為MnCO3,還含有鐵、銀的碳酸鹽以及Sith雜質(zhì))為原料生產(chǎn)次鎰

酸鈉(Na3MnO4)的工藝流程如圖：

NH4HCOPNaNOr

稀硫酸MnO,氨水調(diào)pH=4MnSNH,H,O空氣NaOH

菱鎰礦—源°4

濾渣1濾渣2母液1

已知:

物質(zhì)MnSNiS

2.0x10-131.0x10-21

KsP

⑴次錦酸鈉中Mn的化合價(jià)為；濾渣1的主要成分為MnCh和(填化學(xué)式)。

(2)鎰的浸出率結(jié)果如圖所示。由圖可知，所采用的最