2024屆高考二輪復(fù)習(xí) 綜合題突破1無機化學(xué)工藝流程

綜合題突破1無機化學(xué)工藝流程

【真題回顧】

命題角度1以物質(zhì)制備為主體的工藝流程題

1.(2023?全國甲卷)BaTiCh是一種壓電材料。以BaSCM為原料，采用下列路線可制

備粉狀BaTiCh。

水酸

BaSO,1]

過量碳粉T焙燒卜展MT就匕H濃縮結(jié)晶卜1

過量氯化鈣―n—

co濾渣母液

TiCI,

(NH,)2C2O,水

ii

BaTiO,T熱分解印溫IT溶解口

濾液

回答下列問題:

(1)“焙燒''步驟中碳粉的主要作用是_____________________________________

(2)“焙燒”后固體產(chǎn)物有BaCh,易溶于水的BaS知微溶于水的CaS?！敖　睍r主

要反應(yīng)的離子方程式為o

(3)“酸化”步驟應(yīng)選用的酸是(填標(biāo)號)。

a.稀硫酸B.濃硫酸

c.鹽酸D.磷酸

(4)如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取，是否可行？,其原因是

(5)“沉淀”步驟中生成BaTiO(C2O4)2的化學(xué)方程式為

(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸的產(chǎn)生的HCO2:nco=o

命題角度2以分離、提純?yōu)橹黧w的工藝流程題

2.(2023?全國新課標(biāo)卷)路和帆具有廣泛用途。銘帆渣中銘和帆以低價態(tài)含氧酸鹽

形式存在，主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物。從銘帆渣中分離提取銘和帆

的一種流程如下圖所示：

Na2co3MgSC\溶液

NaOHH20稀H2sol(NHJSO1溶液

||調(diào)pH

除砰磷-)

水浸渣濾渣

Na2sQs溶液稀H2SO,

已知：最高價銘酸根在酸性介質(zhì)中以Cr20M存在，在堿性介質(zhì)中以CrO廠存在。

回答下列問題：

(1)煨燒過程中，帆和銘被氧化為相應(yīng)的最高價含氧酸鹽，其中含鋁化合物主要為

(填化學(xué)式)。

(2)水浸渣中主要有SiCh和o

(3)“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性，主要除去的雜質(zhì)是o

(4戶除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiCh和MgNH4Po4的形式沉淀，該步需

要控制溶液的pH=9以達到最好的除雜效果。若pH<9時，會導(dǎo)致

pH>9時，會導(dǎo)致_________________________________________________________________

______________________________________________________________________0

(5)“分離鈕”步驟中，將溶液pH調(diào)到1.8左右得到V2O5沉淀。V2O5在pH<l時,

溶解為VO方或VO3+,在堿性條件下，溶解為V0,或VOr，上述性質(zhì)說明V2O5

具有(填標(biāo)號)。

A.酸性B.堿性C.兩性

(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2s20”溶液，反應(yīng)的離子方程式為

【考點剖析】

命題熱點一流程中物質(zhì)的處理、轉(zhuǎn)化與跟蹤

題空1原料的預(yù)處理

【必備知識】

方法目的解題指導(dǎo)

增大反應(yīng)物接觸面積，以加快反應(yīng)

粉碎、

將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末速率或使反應(yīng)更充分，也是提高“浸

研磨

出率''的方法之一

水浸與水接觸反應(yīng)或溶解（1）加熱、攪拌、適當(dāng)提高酸（或堿）

與酸接觸反應(yīng)或溶解,使?jié)舛?，可以加快浸出速率：增加?/p>

酸浸可溶性金屬離子進入溶出時間可使樣品充分溶解，可提高

液,不溶物通過過濾除去浸出率

浸?。?）酸溶時所加酸的量不能太多

①過量的酸可消耗后續(xù)調(diào)節(jié)pH所

除去油污，溶解酸性氧化

堿浸加的堿性試劑

物、鋁及其氧化物

②加果實驗過程有硫化物，酸過量

會形成有毒氣體硫化氫

①除去硫、碳單質(zhì)

②使有機物轉(zhuǎn)化或除去有機物

灼燒1.除去可燃性雜質(zhì)

③高溫下原料與空氣中氧氣反應(yīng)等

（焙燒）2.使原料初步轉(zhuǎn)化

④使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解，

如燃燒高嶺土

【對點集訓(xùn)】

1.預(yù)處理

⑴粉碎（研磨）（全國卷）下圖以廢鐵屑為原料制備爰合硫酸鐵（PFS）的一種工藝流

程如圖：

酸鈍化劑水+硫酸

----------------------II_________I_

廢鐵明一粉碎機衰酸浸槽「反應(yīng)釜一聚合釜一1

_______師------------------

固體殘渣

PFS固體產(chǎn)品［Fe2（OHMSO,）3_J*~|減壓蒸發(fā)，

粉碎過篩的目的是，

酸浸時最合適的酸是0

（2）焙燒（全國卷）一種以閃鋅礦（ZnS,含有SiCh和少量FcS、CdS、PbS雜質(zhì)）為原

料制備金屬鋅的流程如圖:

稀硫酸O,、ZnO鋅粉

浮選

鋅

精礦

氣體濾灌1濾渣2濾渣3

①焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為

②濾渣［的主要成分除Si02外還有o

2.溶浸

(1)酸浸(2020?全國卷I)帆具有廣泛用途。黏土機礦中，帆以+3、+4、+5價的

化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiCh、Fe3O4o采用由黏土帆礦制

備NH4VCh的工藝流程如圖：

回答下列問題：

L"酸浸氧化''需要加熱，其原因是_______________________________________

H.“酸浸氧化"中，VO'和VO?*被氧化成VO，同時還有離子被氧

化。

⑵堿浸(全國卷)某油脂廠廢棄的油脂加氫銀催化劑主要含金屬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銀制備硫酸鍥晶

體(NiSCh-7H2O)：

NaOHII,O2NaOH

溶液稀H?SO,溶液溶液硫

控

制

酸

H

P鍥

一

濃縮

晶

結(jié)晶

體

“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是

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

式_____________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

（3）鹽浸（全國卷）一種以硼鎂礦（含Mg2B2O5H2O.SiCh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圖：

(NH,)2SO,

硼

鐵

礦

粉

NHJiCO,溶液母液輕質(zhì)鈍化快

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

“濾渣1”的主要成分有______________________________________________________

題空2物質(zhì)成分的跟蹤與確定

【必備知識】

1.濾渣的確定

浸取時原料中不提純過程中,原料

參9反應(yīng)的物質(zhì)一「中雜質(zhì)轉(zhuǎn)化生成的

（如SiC）2等）濾渣的物質(zhì)［如Fe（OH）J

確定

浸取時原料中雜制備或提純的tl標(biāo)

質(zhì)轉(zhuǎn)化生成的物質(zhì)物質(zhì)

2.循環(huán)物質(zhì)的確定

在流程圖上標(biāo)注

后而反應(yīng)步驟

每一步物質(zhì)

的生成物

在流程中加入的物質(zhì).

前面反應(yīng)步驟

循環(huán)在后續(xù)步驟中會產(chǎn)生

的反應(yīng)物

物質(zhì)可以循環(huán)利用的物質(zhì)

從流程圖上有:

確定（濾渣、濾液）

箭頭回頭

可逆反應(yīng)中有可以循

容易分離

環(huán)利用的物質(zhì)

【對點集訓(xùn)】

濾渣及循環(huán)物質(zhì)的確定

（2021?全國乙卷）磁選后的煉鐵高鈦爐渣，主要成分有TiCh、SiCh、AKh、MgO、

CaO以及少量的Fe203o為節(jié)約和充分利用資源，通過如下工藝流程回收鈦、鋁、

鎂等。

(NH()2SO,熱水氨水

高鈦」/國L

爐渣坪卜水浸外土慨慧

水

浸

尾氣渣母液①

水解TiO2-.tH2O

酸酸溶渣熱水小液②

該工藝條件卜\有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表:

金屬離子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+

開始沉淀的pH2.23.59.512.4

沉淀完全(c=1.0x10-5mol.L」)的pH3.24.711.113.8

回答下列問題：

⑴“水浸”后“濾液”的pH約為2.0,在“分步沉淀”時用氨水逐步調(diào)節(jié)pH至11.6,

依次析出的金屬離子是。

(2)“水浸渣”在16()℃“酸溶”，最適合的酸是______________?！八崛茉钡某煞质?/p>

⑶將“母液①”和“母液②”混合，吸收尾氣，經(jīng)處理得,循環(huán)利用。

題空3核心反應(yīng)

【必備知識】

熱門試劑——NH4HCO?

部分+2價金屬離子的沉淀劑

(1)原理分析

電離平衡沉淀溶解平衡

HCO；+H*CO:+M"嶺MCOJ+H.O+COJ

M2++2HCO3=MCOi|.+H2O+CO2T

(2)注意問題

使用碳酸氫鏤(NH4HCO3)作為試劑時，溫度低反應(yīng)速率過慢，溫度過高NH4HCO3

分解，使其他反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率下降：NH4HCO3=NH3T+H2O+CO2To

【對點集訓(xùn)】

1.高純硫酸缽作為合成銀鉆錦三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化缽粉

與硫化鎰礦(還含F(xiàn)e、AKMg.Zn.Ni、Si等元素)制備，工藝如圖所示?；卮鹣?/p>

列問題:

H2soiMnO2氨水Na2sMnF2NH,HCO3

吁漢T溶浸H屆化H調(diào)pHH除為小除茄H加鎘h

MnO；粉p

濾渣1濾渣2濾渣3謔渣4

MnSO|吧L_MnCO「

寫出“沉鎰”的離子方程式________________________________________________

2.（2021?全國甲卷）碘（紫黑色固體，微溶于水）及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方

面?；卮鹣铝袉栴}：

（1）12的一種制備方法如下圖所示：

AgNO3Fe粉Cl2

凈化除氯后?

含「海水

沉淀

①加入Fe粉進行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為

生成的沉淀與硝酸反應(yīng)，生成后可循環(huán)使用。

②通入C12的過程中，若氧化產(chǎn)物只有一種，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

⑵以NalCh為原料制備12的方法是：先向NalCh溶液中加入計量的NaHSCh,生

成碘化物；再向混合溶液中加入NalCh溶液，反應(yīng)得到12。上述制備b的總反應(yīng)

的離子方程式為______________________________________________________

命題熱點二流程中的操作及條件控制

題空1物質(zhì)的分離與提純

【必備知識】

1.雜質(zhì)匯總

試題來源陌生物質(zhì)所含雜質(zhì)增加難度雜質(zhì)產(chǎn)品

2020?全國V的+3、+4、+Fe3O4>SiO2K、MgNH4VCh

卷I5價化合物鋁硅酸鹽

2020?全國NiS04-

銀及氧化物Al、Fe及氧化物

卷HI7H>0

2019?全國MgO、

Mg2B2Os-H2OAI2O3、FezCh、SiO?

卷IH3BO3

2019.全國

MnO2(MnS)Al、Fe、SiMg、Zn、NiMnS04

卷III

2.除雜原理

(1)地殼中含量居前四位的元素為0、Si、Al、Fc,故礦石中一?般含有SiCh、AI2O3、

Fe.Q)，雜質(zhì)o

(2)SiCh為酸性氧化物，AI2O3兩性氧化物，F(xiàn)eO、FezCh堿性氧化物。

(3)加H2so4溶解時，發(fā)生反應(yīng)：

AhOs+6H*=2A13++3H2O、

3+

Fe2O3+6H*=2Fe+3H2O、

FeO+2H*=Fe2++H2O；

SiCh為濾渣；還可能有CaS04、PbSCU濾渣。

(4功口NaOH溶解時，發(fā)生反應(yīng)：

SiO2+2OH-=SiO3--|-H2O>

AI2O3+2OH-=2AIOi+H2O；

FeO、FezCh為濾渣。

(5)力口Na2co3(對應(yīng)關(guān)系：Na2cO3—2NaOH)高溫熔融時，發(fā)生反應(yīng)：

SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2T、

AI2O3+Na2co3=2NaA102+C02fo

3.除柴思路

xo釀

其

H他

SiO

2方

法

AIO丁

23除

去

FCO,

2?

FedS。Y2

YOe

paso

Fc(OH),

bsoAI(OH),

4.規(guī)范答題

洗滌試劑適用范圍目的

除去固體表面吸附著的XX雜質(zhì)；可適

冷水產(chǎn)物不溶于水

蒸當(dāng)降低固體因為溶解而造成的損失

儲除去固體表面吸附著的XX雜質(zhì)；可適

有特殊的物質(zhì)其溶解度

水熱水當(dāng)降低固體因為溫度變化溶解而造成

隨著溫度升局而卜降

洗的損失

滌有機溶劑

固體易溶于水、難溶于減少固體溶解；利用有機溶劑的揮發(fā)

晶（酒精、丙

有機溶劑性除去固體表面的水分，產(chǎn)品易干燥

體酮等）

飽和溶液對純度要求不高的產(chǎn)品減少固體溶解

除去固體表面吸附著的可溶于酸、堿

酸、堿溶液產(chǎn)物不溶于酸、堿

的雜質(zhì)；減少固體溶解

洗滌沉淀方法：向過濾器中加入蒸鐳水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)

以上操作2?3次

5.創(chuàng)新考查——萃取與反萃取

（1）萃取原理：萃取則是利用物質(zhì)性質(zhì)由一個液相轉(zhuǎn)移到另一個液相的分離方法。

萃取的作用是：從礦石的浸出液中，提取和富集有價金屬，分離化學(xué)性質(zhì)相近的

金屬離子。

⑵萃取步驟:萃取的操作步驟一般是首先將水溶液（料液）與有機溶劑（或溶液）充分

混合，然后利用兩相的密度不同靜置分相。分出的稱為萃余液，有機相稱為負載

有機相，被萃入到有機相中去的物質(zhì)稱為被萃取物（起富集或分離作用）。

（3）反萃?。罕惠腿∥镙腿胗袡C相后，一般需要使其重新返回水相，此時把負載有

機相與反萃劑（一般為無機酸或堿的水溶液，也可以是純水）接觸，使被萃取物轉(zhuǎn)

入水相，這一過程相當(dāng)于萃取的逆過程，故稱為反萃取。

（4）萃取示例：分離取3+、Al3+

濃鹽酸中，Et2O（乙醛）與H'形成陽離子：

①Et2（）+H:u^Et2（）?H+

水合Fe3+與C廠形成配陰離子［FeCh］一

②FP+4C「^=<FCC17

(AP卜與C「生成配離子的能力較弱，A產(chǎn)留在水層)

Et20?H'再與[FeCR形成佯鹽

③&()?H+[FcU丁?H?口《工廠

(不帶電荷，疏水性，溶于乙醛)

分液,移去水層,AH十分離出去;

加水，濃鹽酸變“稀"，平衡①②③逆向移動，Et2OH+-[FeC14]-,釋放出H\CF,

Fe3+重新水合進入水層蒸飾，實現(xiàn)萃取劑的再生。

經(jīng)過萃取和反萃取Fe3?和A13+實現(xiàn)分離。

【對點集訓(xùn)】

1.(2020?全國卷I)帆具有廣泛用途。黏土機礦中，鋼以+3、+4、+5價的化合物

存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiCh、Fe3O4o采用由黏土帆礦制備NH4V03

的工藝流程如圖：

該工藝條件下，溶液中金屬離子開始沉淀和完仝沉淀的pH如下表所示:

金屬離子Fe3+Fe2^Al3+Mn2+

開始沉淀pH1.97.03.08.1

完全沉淀pH3.29.04.710.1

(1)“中和沉淀”中，帆水解并沉淀為V2O5XH2O,隨濾液②可除去金屬離子K+、

Mg2+、Na\,以及部分的o

(2)“沉淀轉(zhuǎn)溶”中，V2O5XH2O轉(zhuǎn)化為鋼酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是

(3)“調(diào)pH”中有沉淀生成，生成沉淀反應(yīng)的化學(xué)方程式是

(4)“沉帆"中析出NH4VO3晶體時，需要加入過量NH4cl,其原因是

2.（2022.江蘇卷）實驗室以二氧化翅CeCh）廢渣為原料制備C「含量少的Ce2（CCh）3,

其部分實驗過程如下：

稀鹽酸、氨水、

乩。?溶液氨水萃取劑HA稀硝酸NH,HCO3

CeO1-_L—._L___L——_1_

廢渣一|酸測一［m和H萃取萃取

Ce2（CO,3一

⑴"酸浸''時CeO2與H2O2反應(yīng)生成C/+并放出。2,該反應(yīng)的離子方程式為

（2）pH約為7的CeCh溶液與NHiHCO?溶液反應(yīng)可生成Ce2Go?3沉淀，該沉淀

中C廠含量與加料方式有關(guān)。得到含C廠量較少的Ce2（CO3）3的加料方式為

________________________________________________________________（填序號）。

A.將NKHC03溶液滴加至【JCeC13溶液中

B.將CcCh溶液滴加到NH4HCO3溶液中

（3）通過中和、萃取、反萃取、沉淀等過程,可制各CF含量少的Ce2（CO3）30已知

Ce3+能被有機萃取劑（簡稱HA）萃取，其萃取原理可表示為

Ce3+（水層）+3HA（有機層）Ce（A）3（有機層）+3H+（水層）

①加氨水“中和”去除過量鹽酸，使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的是

②反萃取的目的是將有機層Ce3+轉(zhuǎn)移到水層。使Ce3+盡可能多地發(fā)生上述轉(zhuǎn)移,

應(yīng)選擇的實驗條件或采取的實驗操作有（填兩項）。

③與“反萃取”得到的水溶液比較，過濾Ce2（CCh）3溶液的濾液中，物質(zhì)的量減小的

離子有（填化學(xué)式）。

題空2流程中反應(yīng)條件的控制

【必備知識】

條件控制答題指導(dǎo)

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）

控制溶液的pH

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）

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

控制溫度（常用④控制反應(yīng)速率；使催化劑達到最大活性

水浴、冰水浴或⑤升溫：促進溶液中的氣體逸出，使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)

油?。藜訜嶂蠓校捍龠M水解，聚沉后利于過濾分離

⑦趁熱過濾：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

【對點集訓(xùn)】

1.溫度的控制（全國卷）Li4Ti50i2和LiFePCM都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦

鐵礦（主要成分為FcTiOs,還含有少量MgO、SiCh等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如圖：

Li,CO,Li2TisOl5LiOH

Li,TisO12過濾沉淀‘過濾

濾

水解

鹽沆淀氨水-----

液

I①過灌

雙氧水過潼FcPO,

濾

杳濾液②

磷酸沉淀

Li2c（入、草酸

LiFePO,,煨燒

（1）“酸浸''實驗中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%

時，所采用的實驗條件為________________________________________________________

(2)TiO2AH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40min所得實驗結(jié)果如下表所示:

溫度/℃3035404550

TiO2-xH2O轉(zhuǎn)化率％9295979388

分析40c時TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因

2.pH的控制(2023?煙臺模擬)鋼(In)作為一種稀有貴金屬，廣泛應(yīng)用于很多高新領(lǐng)

域。工業(yè)上從含錮廢渣(主要成分是IE、c廠,還含有少量Bi3\Pb2\S/+等

雜質(zhì))中提取粗錮的工藝流程如下圖所示：

水稀H2soiFe粉調(diào)pH稀H2SO,Zn

含

鋼粗

廢鋼

戲

濾液1濾渣Bi、Sn濾液2濾液3

已知：①該工藝條件下，溶液中有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表:

金屬離了FevIn”Fe"

開始沉淀的pH2.02.97.5

完全沉淀(c=1.0xl0-5mo]/L)的pH3.25.09.7

②氧化性：Fe3+>Bi3+>Sn2+>Fe2+

回答下列問題：

(1)“中性水洗”時，含鍬廢渣中金屬陽離子轉(zhuǎn)化為氫氧化物或氧化物。Sn?.轉(zhuǎn)化為

SnO的離子方程式是________________,該過程需加入大量水并加熱，目的是

(2)“酸浸”時，得到對應(yīng)的硫酸鹽，則"濾渣”的主要成分是________________(填化

學(xué)式)。

(3)“凈化”時，生成Bi的離子方程式是____________________________________

（4）“富鋼”時，“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是_________o

命題熱點三獲取產(chǎn)品

題空1獲取產(chǎn)品的方法

【對點集訓(xùn)】

1.結(jié)晶（全國卷）重倍酸鉀是一種重要的化工原料，一般由銘鐵礦制備，格鐵礦的主

要成分為FeOCnCh,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖:

格①熔融、氧化

鐵Na2cO3、NaNO；

K2Cr2O.

有關(guān)物質(zhì)的溶解度如下圖所示。向“濾液3”中加入適量KC1,蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)

晶，過渡得到K2cl*207固體。冷卻到（填標(biāo)號）得到的KzCnO固體產(chǎn)

品最多。

a.80℃B.60℃

c.40℃D.I0℃

步驟⑤的反應(yīng)類型是______________。

2.電解（全國卷）一種以閃鋅礦（ZnS,含有SiCh和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì)）為原料

制備金屬鋅的流程如圖：

氣體濾液1濾渣2濾渣3

電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，陰極的電極反應(yīng)式為O

3版燒（全國卷）LiEsO"和LiFePCU都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主

要成分為FeTiCh,還含有少量MgO、SiCh等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如圖:

Li2cO,LI2TISO15LiOH

Li/Tid過濾沉淀‘過濾

”0筌逅

濾

鈦

社沆淀氨水-----

一

液

鐵水

礦①

雙氧水過潼FcPO,

濾濾液②

磷酸沉淀

Li2c。3、草酸

LiFePO,,2燒

寫出“局溫煨燒②“中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)萬程式

題空2有關(guān)的計算

【必備知識】

常見計算類型

類型解題方法

根據(jù)關(guān)系式法、得失電子守恒法、滴定法等，求出混合物中某

物質(zhì)含量計算

一成分的量，再除以樣品的總量，即可得出其含量

①根據(jù)題給信息，計算出有關(guān)物質(zhì)的物質(zhì)的量；

確定物質(zhì)化學(xué)式②根據(jù)電荷守恒，確定出未知離子的物質(zhì)的量；

的計算③根據(jù)質(zhì)量守恒，確定出結(jié)晶水的物質(zhì)的量；

④各粒子的物質(zhì)的量之比即為物質(zhì)化學(xué)式的下標(biāo)比

①連續(xù)滴定法：第一步滴定反應(yīng)生成的產(chǎn)物，還可以繼續(xù)參加

第二步的滴定。根據(jù)第二步滴定的消耗量，可計算出第一步滴

定的反應(yīng)物的量

多步滴定計算

②返滴定法：第一步用的滴定劑是過量的，然后第二步再用另

一物質(zhì)返滴定過量的物質(zhì)。根據(jù)第一步加入的量減去第二步中

過量的量，即可得出第一步所求物質(zhì)的物質(zhì)的量

【對點集訓(xùn)】

1.（2023?廣東省一模節(jié)選）加熱ZnSO4-7H2O固體，固體質(zhì)量保留百分數(shù)與溫度的關(guān)

系如圖所示。將ZnSO4?7H2O（M=287g-mo「）加熱至IJ145℃時得到ZnSCKrHhO,

其中x的值為；溫度為1050℃時，ZnSO4固體完全分解為ZnO以及兩

種氣體（只有一種是氧化物），該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

更

茶

去

立

泰

J興

5?

蛉

及

理

2.（2023?衡水冀州模擬）某工業(yè)生產(chǎn)上用銅銀礦石（主要成分為CuS、NiS、FeS、SiCh

及不溶于酸的雜質(zhì)）制備膽研CUSO4-5H2O的流程如圖：

稀H2solH2O2CU(0H)2HR

粉碎

酸浸依化調(diào)節(jié)pH卜萃取

焙燒

石

煙

/水

成劑X

有機相

已知：有機萃取劑HR可萃取Cu2+,其萃取原理（org為有機相）Cu2+（aq）+

蒞取

2HR（org）反萃取CuR;（org）4-2H（aq）。

回答下列問題：

（1）25℃0寸，“調(diào)節(jié)pH”后，測得濾液中各離子濃度及相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示。（怛2=0.3）

離子Fe3+Cu2+Ni2+Fe2*

濃度/(mol1-1)1.0x10-65.01.20

對應(yīng)氫氧化物的K”6.4乂10一382.2x10-202.0x10-158.0x10-16

該濾液的pH為；加入的CU（OH）2（填“已經(jīng)”或“沒有”）完全溶解。

（2）將得到的膽帆產(chǎn)品做熱重分析，測得的數(shù)據(jù)如圖所示。

已知：雜質(zhì)不分解，250℃時，膽磯失去所有結(jié)晶水。則A點膽磯分解得到的物

質(zhì)為（填化學(xué)式）；該膽研產(chǎn)品的純度為（保留4位有效

數(shù)字）。

參考答案

真題回顧

1.(1)作還原劑,將BaSCU轉(zhuǎn)化成BaS

(2)S2-+Ca2+==CaSl

(3)c(4)不同行CaS與酸反應(yīng)生成的有毒氣體H2s會污染空氣，向且CaS與鹽

酸反應(yīng)生成可溶于水的CaCL,導(dǎo)致BaCb溶液中混有CaCE雜質(zhì)，影響產(chǎn)拈的

純度

(5)BaCh+TiC14+H2O-F2(NH4)2C2O4=BaTiO(C2O4)2；+4NH4Cl+2HCl

(6)1：1

解析由流程和題中信息可知，BaSCU與過量的碳粉及過量的氯化鈣在高溫下焙

燒得到CO、BaCh＞易溶于水的BaS和微溶于水的CaS；燒渣經(jīng)水浸取后過濾，

濾渣為碳粉和CaS,濾液中有BaCb和BaS：濾液經(jīng)酸化后濃縮結(jié)晶得到BaCb

晶體；BaCb晶體溶于水后，加入TiCh和(NH4)2C2O4將領(lǐng)離子充分沉淀得到

BaTiO(C2O4)2；BaTiO(C2O4)2經(jīng)熱分解得到BaTiOso(1)“焙燒”步驟中，BaSO4

與過量的碳粉及過量的氯化鈣在高溫下焙燒得到CO、BaCl2＞BaS和CaS,BaSO4

被還原為BaS,因此，碳粉的主要作用是作還原劑，將BaSCU還原。(2)“焙燒”

后固體產(chǎn)物有BaCh＞易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。易溶于水的BaS與

過量的CaCb可以發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫化鈣沉淀，因此，“浸取”時主要反應(yīng)的

離子方程式為S2-+Ca24==CaSlo(3)“酸化”步驟是為了將BaS轉(zhuǎn)化為易溶的鋼

鹽，由于硫酸鋼和磷酸鋼均不溶于水，而BaCh可溶于水，因此，應(yīng)選用的酸是

鹽酸，選c。(4)如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取是不可行的，其原因是：產(chǎn)物中

的硫化物與酸反應(yīng)生成的有毒氣體H2s會污染空氣，而且CaS與鹽酸反應(yīng)生成

可溶于水的CaCh,導(dǎo)致BaCb溶液中混有CaCk雜質(zhì)無法除去、最終所得產(chǎn)品

的純度降低。(5)“沉淀”步驟中生成BaTiO(C2O4)2的化學(xué)方程式為：BaCh+TiCh

+H2O+2(NH4)2C2O4=BaTiO(C2O4)2i+4NH4C1+2HC1o(6)“熱分解”生成粉狀

鈦酸鋼，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，BaTiO(C2O4)2=^=BaTiO3+2CO2?+2COf,

因此，產(chǎn)生的〃CO2://co=l：lo

2.(l)Na2CrO4(2)Fe2O5(3)鋁

(4)磷不能除凈(磷酸鹽會轉(zhuǎn)化為可溶性的酸式鹽)硅不能除凈(生成氫氧化鎂，

鎂離子被消耗)

⑸C

+3+

(6)2Cr2O7"+3s2O夕+10H=4Cr+6so廠+5H2O

解析由題給流程可知，銘帆渣在氫氧化鈉、碳酸鈉和空氣中煨燒，將機、銘、

鋁、硅、磷等元素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的最高價含氧酸鹽，煨燒渣加入水浸取、過濾得到

含有二氧化硅、氧化鐵的濾渣和濾液；向淀液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH將A1

元素轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀，過濾得到氫氧化鋁濾渣和濾液；向濾液中加入硫酸鎂

溶液、硫酸鍍?nèi)芤簩⒐柙?、磷元素轉(zhuǎn)化為MgSiCh和MgNH4P04沉淀，過濾得

到含有MgSiCh、MgNH4PCh的濾渣和濾液；向濾液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH

將帆元素轉(zhuǎn)化為五氧化二機，過濾得到五氧化二鈿和濾液；向濾液中加入焦亞硫

酸鈉溶液將銘元素轉(zhuǎn)化為二價格離子，調(diào)節(jié)溶液pH將銘元素轉(zhuǎn)化為氫氧化珞沉

淀，過濾得到氫氧化絡(luò)。(1)由分析可知，煨燒過程中，絡(luò)元素轉(zhuǎn)化為銘酸鈉；(2)

由分析可知，水浸渣中主要有二氧化硅、氧化鐵；(3)由分析可知，沉淀步驟調(diào)

pH到弱堿性的目的是將A1元素轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀；(4)流程圖和題干已經(jīng)告

知該步加入了MgS04和(NHO2SO4除硅磷。該步驟中，磷以MgNH4Po4形式沉

淀，硅以MgSQ形式沉淀，將pH調(diào)至I19左右達到最好的除雜效果。若pH<9,

隨著pH變小，POU.恪會轉(zhuǎn)化為HPO/或H2Po1，由于HPOM和H2Pol的鹽的

溶解度比磷酸鹽大得多，甚至為易溶物，因此會導(dǎo)致磷不能除凈。若pH>9,隨

著pH變大,Mg?將轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀,Mg?,