2023年高考化学工艺流程题解题策略

化学工艺流程图试题研究及解题策略命题特点2022全国甲卷2022山东卷2022河北卷2022辽宁卷2022江苏卷2022浙江卷物质制备类2022年高考化学工艺流程题的命题形式统计命题特点物质提纯类2022广东卷2022年高考化学工艺流程题的命题形式统计命题特点2022年高考化学工艺流程题的命题形式统计理论渗透类2022全国乙卷(理论渗透类+物质提纯类)2022北京卷(理论渗透类+物质制备类)2022湖北卷(理论渗透类+物质提纯类)2022湖南卷(理论渗透类+物质制备类)命题特点主要考查形式为物质制备类和混合物分离提纯类，以物质制备类为主，在22年高考中，大幅度增加了化学反应原理的渗透。总结命题特点地区载体元素杂质情境创设考点设计基本概念与原理原理预处理措施、目的物质成分分析陌生方程式书写化学实验操作生产条件的选择与优化常数相关计算全国甲卷ZnSi/Ca/Fe/Cu/Mg菱锌矿制备硫酸锌√√√√

√

全国乙卷PbBa/Al/Fe废旧铅蓄电池铅膏中回收铅√

√√

√√河北Fe/NS/Si红渣制备铵铁蓝

√√√√√

山东Ca/PF/Si氟磷灰石制备磷酸、石膏√

√√√√√辽宁Bi/MnFe/S/Si辉铋矿、软锰矿制备BiOCl、MnSO4√√√√

√

广东REAl/Fe从稀土矿中提取稀土√

√√√√√湖南TiV/Si/Al钛渣中提取钛√

√√√√湖北GaSe/In/Cu盐湖提锂√

√

√√

北京Ca/MgFe/Si白云石制备碳酸钙、氧化镁√

√√√√

海南Cu

生锈铜屑制备胆矾√√

√

√

江苏CeClCeO2废渣制Ce2(CO3)3

√√√√2022年高考化工流程题考向分布命题特点主要考向：以过渡元素为载体，Mg、Al、Fe、Cu等化合物为杂质。高频考点：原料预处理措施、目的；陌生方程式书写；生产条件的选择与优化；物质分离、提纯方法的选择、操作；物质成分分析；化学反应原理分析应用及相关计算。总结2022全国甲卷思维模型和方法模型化学工艺流程题的基本环节剖析原料：矿样/矿渣核心：化学反应目标产品原料的预处理反应条件控制产品分离提纯化学工艺流程试题研究一、原料的预处理二、核心反应三、条件控制四、分离提纯五、获得产品六、定量计算预处理真题出处及设问简述粉碎（研磨）2020山东T16（1）软锰矿预先粉碎的目的是___________。2022河北T15（2）黄铁矿研细的目的是___________。2021浙江T30（1）将铬铁矿粉粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由是____________。

焙烧（熔融）2022全国甲卷T26（1）菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为______________。2021山东T17（1）焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是______。2022

辽宁T17（2）Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3，反应的化学方程式为______________。5年真题涉及的预处理统计表

【解题策略】1.粉碎目的：增加固体的表面积，增大后续溶浸(或浸出)阶段的速率。

2.焙烧或灼烧目的：物质的转化，若存在强氧化剂，非金属元素被氧化为高价气态氧化物逸出或氧化成高价态化合物;金属元素被氧化为高价态氧化物或高价态化合物。一、原料的预处理一、原料的预处理溶浸真题出处及设问简述酸浸2022山东卷T17（1）酸解时有HF产生。氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6，离子方程式为___________。2019全国III卷T26硫酸溶浸（1）写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式__________。2018全国Ⅱ卷T26（2）（稀硫酸溶浸）滤渣1的主要成分除SiO2外还有___________。2021湖北卷T27（2）"酸浸氧化"发生的主要氧化还原反应的化学反应方程式为___________。碱浸2020全国III卷T26油脂加氢镍催化剂（1）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________。盐浸2022全国乙卷T26（1）在”脱硫“中PbSO4转化反应的离子方程式为_________。5年真题涉及的预处理（溶浸）统计表

酸浸是指把预处理得到的物料与酸(盐酸或硫酸)溶液进行反应，使物料中的碱性或两性氧化物转化为相应的盐、并用酸抑制该盐的水解同时除去不溶于该酸的杂质(如SiO2

或CaSO4

、PbSO4、Ag2SO4等)。

碱浸主要是用碱溶液将物料中的酸性氧化物、两性氧化物或铝盐等浸入溶液(如NaOH溶液与氧化铝或铝盐反应)，以便于后续的转化或除去。

盐浸主要是用盐溶液氧化物料中的还原性金属(如FeCl3

溶液氧化铜、铁，用NaClO溶液氧化银等)或者用盐把物料中的难溶盐转化为易溶盐［如Na2CO3

将白钨矿(CaWO4)的W元素转化成Na2WO4］。

9．(2022北京卷19题)铵浸法由白云石[主要成分为CaMg(CO3)2，含Fe2O3，SiO2杂质]制备高纯度碳酸钙和氧化镁。其流程如下：物质Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3Ksp5.5×10-61.8×10-122.8×10-93.5×10-8CaMg(CO3)2Fe2O3SiO2CaOMgOFe2O3SiO2MgOMg(OH)2Fe2O3SiO2MgSO4CaCl2NH3·H2OSiO2、Fe2O3目的杂质MgCO3MgO(2)根据下表数据分析：n(NH4Cl)：n(CaO)CaO浸出率/%MgO浸出率/%w(CaCO3)理论值/%w(CaCO3)实测值/%2.1：198.41.199.7-2.2：198.81.599.299.52.3：198.91.898.899.52.4：199.16.095.697.6②CaO浸出率远高于MgO浸出率的原因为___________。物质Ca(OH)2Mg(OH)2CaCO3MgCO3Ksp5.5×10-61.8×10-122.8×10-93.5×10-8⑤蒸馏时，随馏出液体积增大，MgO浸出率可出68.7%增加至98.9%，

结合化学反应原理解释MgO浸出率提高的原因为___________。[2019全国I卷T26]一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸。（2020·山东·高考真题）Fe2O3、Al2O3已知浸出时产生的废渣中有SiO2，Fe(OH)3和Al(OH)3。思维模型和方法模型目的将矿样中的元素转化为便于处理的形式，如转移到溶液中或改变价态；初步分离、除杂。提高浸出率的方法增大接触面积；延长接触时间；适当增大浓度；适当升温、加压；搅拌等化学工艺流程题的基本环节剖析——原料的预处理方式研磨、粉碎、喷洒、雾化浸出(即浸取/溶解)：水浸、酸浸、碱浸、醇浸等灼烧(焙烧、煅烧)3年真题涉及元素化合物的氧化还原反应统计表（部分）

核心反应真题出处及设问简述氧化还原反应2020山东卷（1）MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为_______。2021全国甲卷（2）以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入过量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的总反应的离子方程式为_______。2021湖南卷（(6)滤渣Ⅱ的主要成分为FePO4，在高温条件下，Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制备电极材料LiFePO4，同时生成CO2和H2O，该反应的化学方程式为_______2022重庆卷（3）①产生I2的离子反应方程式为_____。2022辽宁卷(5)生成气体A的离子方程式为_______。2022河北卷(5)氧化工序发生反应的离子方程式为_______。2022全国乙卷(ⅱ)H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2，其化学方程式为________；2022湖南卷（2）②该温度下，与TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为__。（3）“除钒”过程中的化学方程式为_____。氧化还原反应一般是指利用氧化剂O2、H2O2、HNO3、NaClO、KClO3

等氧化低价金属离子(如Fe2+、VO2+)，或者用还原剂SO2、HCHO、N2H4

及活泼金属、焦炭等还原氧化性的微粒(如Ag+)，以达到除去杂质或达到转化目的。

二、核心反应真实情境下方程式的书写找信息根据流程判断是氧还或是非氧还非氧还:原子守恒氧还:找反应物、生成物标价态得失电子守恒配平配平系数由提供信息判断溶液酸碱性，电荷守恒补H+或OH-根据原子守恒补上价态未变的物质及系数完成并检查解题策略配电荷添物质二、核心反应（5）沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为_______，

氧化工序发生反应的离子方程式为_______。6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO3―+6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6NH4+

11．(2022河北卷15题)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：Fe2O3SiO2SiO2Fe3+FeSO4H2SO4FeSO4FeSO4H2SO4+2二、核心反应1.注意介质4②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是_____。Sn(NO3)2、NH4NO3（2022·重庆·统考高考真题）例：(2015全国I卷T27）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5•H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：回答下列问题：（1）写出Mg2B2O5•H2O与硫酸反应的化学方程式

。（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程

。Mg2B2O5•H2O+2H2SO42H3BO3+2MgSO42H3BO3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg2B+3MgO热还原法硼酸元素周期律类比氢氧化铝氢氧化铝受热分解得到氧化铝2.类比迁移二、核心反应(2022湖北新高考18题)全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水（含有Na+、Li+、Cl―和少量Mg2+、Ca2+），并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。(4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备Li2CO3。

查阅资料后，发现文献对常温下的Li2CO3有不同的描述：①是白色固体；②尚未从溶液中分离出来。为探究LiHCO3的性质，将饱和LiCl溶液与饱和NaHCO3溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。上述现象说明，在该实验条件下LiHCO3__________（填“稳定”或“不稳定”），有关反应的离子方程式为_______________________________________________________。不稳定Li++HCO3―

=LiHCO3，2LiHCO3=Li2CO3↓+CO2↑+H2O侯氏制碱法：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O深入考查对教材流程的本质理解2013全国I卷2019全国II卷2019全国I卷2020山东卷2016海南卷3.热门试剂二、核心反应2021湖南卷(NH4HCO3):部分+2价金属离子的沉淀剂(1)使用碳酸氢铵(NH4HCO3)作为试剂时,温度低反应速率过慢,温度过高NH4HCO3分解,使其它反应物的转化率下降;NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑(2)碳酸氢铵(NH4HCO3)常常代替Na2CO3作为+2价金属M2+生成MCO3的沉淀剂,同时生成气体(CO2↑)(3)碳酸氢铵(NH4HCO3)与NH3H2O反应生成(NH4)2CO3作为碳化剂Na2CO3CO32-OH-MCO3M(OH)2易诱发竞争反应NH4HCO3常温0.1mol/L的NH4HCO3溶液pH＝7.8不易诱发竞争反应NH4HCO3+NH3H2O=(NH4)2CO3二、核心反应NH4HCO3制备碳酸盐MCO3↓同时生成CO2的化学方程式、离子方程式的通式：M2++2HCO3-=MCO3↓+H2O+CO2↑MSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MCO3↓+H2O+CO2↑原理分析：HCO3-+HCO3-+M2++H2O+CO2↑MCO3↓补上NH4+和SO42-,即可得到化学方程式：电离平衡沉淀溶解平衡(NH4HCO3):部分+2价金属离子的沉淀剂二、核心反应例1:[2019·全国卷Ⅲ]沉锰离子方程式:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+H2O+CO2↑沉锰化学方程式:补上2NH4+和SO42-,则MnSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MnCO3↓+H2O+CO2↑沉锰(NH4HCO3):部分+2价金属离子的沉淀剂二、核心反应Mn2++HCO3-+NH3∙H2O=MnCO3↓+NH4++H2O2020山东卷27例2:[2019全国I卷T26]一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2•MgCO3+2HCO3-Mg2++2CO32-+H2O=Mg(OH)2•MgCO3+CO2

沉镁Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2•MgCO3+2HCO3-Mg2++2CO32-+H2O=Mg(OH)2•MgCO3+CO2

沉铝:互促水解法Al含有少量的Fe、Mg【2016海南】KAl(SO4)2·12H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：沉淀B形成反应:互促水解NaOHNaAlO2Al(OH)3KAl(SO4)2·12H2OAlO2-+NH4+=Al(OH)3↓+NH3H2O+2H2OH2OH+OH-二、核心反应时间试卷杂质除杂方法时间试卷杂质元素除杂方法2021甲卷沉淀产品元素2019ⅠSi、Fe、Al弱酸溶浸过滤除杂乙卷Si、Al、Mg、Ca、Fe焙烧－水浸、调pHⅡ湖南Si、Al、Fe、Ca、F气化法、焙烧－水浸、沉淀剂、调pH－絮凝剂ⅢFe、Al、Mg、Zn、Ni、Si酸浸过滤、氧化、调pH（↑）、硫化法、氟化法河北Fe、Mg、Al沉淀法2018Ⅰ富集得到过饱和溶液山东Fe、Al、Si熔融－水浸、调pH（↓）ⅡSi、Fe、Cd、Pb、S气化法、调pH（↑）、还原法2020ⅠK、Mg、Al、Si、Fe酸浸除杂，过滤滤液除杂、调pH（↑）、调pH（↓）Ⅲ逐Cl2Ⅱ2017ⅠMg、Si酸浸过滤、滤液除镁ⅢAl、Fe调pH（↑）ⅡFe、Mg、Al调pH（↑）、加热促聚沉山东Fe、Al、S氧化、调pH（↑）ⅢFe、Mg、Si熔融－水浸除铁、调pH（↓）杂质汇总三、分离提纯CaCO3↓CaF2↓Mg(OH)2

↓Mg2(OH)2CO3↓

MgF2↓SiO2、硅酸盐铝酸盐、Al2O3Fe2O3、FeO、Fe3O4沉镁沉钙三、分离提纯地壳最多的元素有O、Si、Al、Fe,故矿石中一般含有SiO2、Al2O3、FexOy

杂质SiO2为酸性氧化物,Al2O3两性氧化物,FeO,Fe2O3

碱性氧化物还可能有CaSO4、PbSO4滤渣SiO2+2OH-=SiO32-+H2OAl2O3+2OH-=AlO2-+H2O加H2SO4溶解时,发生反应Al2O3+6H+=2Al3++3H2OFe2O3+6H+=2Fe3++3H2OFeO+2H+=Fe2++H2OSiO2为滤渣;FeO、Fe2O3为滤渣加NaOH溶解时,发生反应:加Na2CO3高温熔融时,发生反应:SiO2+Na2CO3=Na2SiO3

+CO2↑

Al2O3+Na2CO3=2NaAlO2

+CO2↑

对应关系：Na2CO3-----2NaOH除去硅、铝、铁的基本原理三、分离提纯题目呈现形式粉碎研磨升温溶浸氧化调pH某矿石中,主要成分为XO,还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、YO(陌生)等杂质用硫酸溶浸,得到X2+、

SiO2、Fe3+、Fe2+、Al3+，

过滤弃去SiO2(PbSO4,CaSO4)不溶物用H2O2等氧化剂,将Fe2+氧化成Fe3+,溶液仅存Fe3+、Al3+杂质加入XO、XCO3、X(OH)2,调节pH使Fe3+、Al3+完全沉淀,而X2+不开始沉淀物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Al(OH)34.05.2X(OH)28.39.8c(Rn+)pH将pH值调节到5.2≤pH<8.3之间,即可除去Fe3+、Al3+Fe3+Al3+X2+温馨提示:pH值调节3左右,一般除去Fe3+;pH调节到5左右,一般除去Fe3+和Al3+Fe2+或用O2、NaClO、MnO2等替代避免引入杂质Fe2+不适合用调节pH法除去，可氧化为Fe3+，再调节pH除去除去氧、硅、铝、铁的基本思路三、分离提纯XOSiO2Al2O3Fe2O3FeOYOH2SO4溶浸X2+Al3+Fe3+Fe2+Y2+SiO2CaSO4PbSO4氧化X2+Al3+Fe3+

Y2+调pHpH>3.2X2+Al3+Y2+Fe(OH)3pH>5.2X2+Y2+Fe(OH)3Al(OH)3其他方法除去Y2+目的：除去Fe2+除去氧、硅、铝、铁的基本思路解题策略三、分离提纯

1．(2022全国甲卷26题)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：离子Fe3+Zn2+Cu2+Fe2+Mg2+Ksp4.0×10-386.7×10-172.2×10-208.0×10-161.8×10-11ZnO、SiO2Ca、Mg、Fe、Cu的氧化物Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+目的：制备ZnSO4·7H2OFe(OH)3CaSO4SiO2Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+(3)加入物质X调溶液pH=5，最适宜使用的X是

_______(填标号)。滤渣①的主要成分是

______、______、______。A．NH3·H2OB．Ca(OH)2C．NaOH关键：除去杂质离子，且不引人新杂质，成本低，无污染。(4)向80~90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，该步反应的离子方程式为___________________________________________。3Fe2++MnO4―

+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+（2020·全国III卷）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：(3)“转化”中可替代H2O2的物质是______________。若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即

“滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。Fe3+

【2021·山东卷·17】工业上以铬铁矿（FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质）为主要原料制备红矾钠（Na2Cr2O7·2H2O）的工艺流程如下。回答下列问题：浸取(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：

①充分浸出Bi3+和Mn2+；②___________________。Bi2O3→Bi3+、Fe2O3→Fe3+，Mn2O3→Mn2+，Mn2O3+6H++2Cl―=2Mn2++Cl2↑+3H2O，防止Bi3+→BiOCl↓，造成制得的BiOCl产率偏低抑制金属离子水解思维模型和方法模型

2．(2022辽宁卷16题)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4，工艺流程如下：目的杂质Bi2S3→Bi2O3+SO2FeS2→Fe2O3+SO2MnO2→Mn2O3+MnSO4提取信息Bi2O3Fe2O3Mn2O3SiO2Cl2SiO2Bi3+Fe3+Mn2+条件控制、理论渗透(4)滤渣的主要成分为___________(填化学式)。(5)生成气体A的离子方程式为___________。思维模型和方法模型

2．(2022辽宁卷16题)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4，工艺流程如下：已知：①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3，FeS2转变为Fe2O3；

②金属活动性：Fe>(H)>Bi>Cu；

③相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下：开始沉淀pH完全沉淀pHFe2+6.58.3Fe3+1.62.8Mn2+8.110.1目的杂质Bi2S3→Bi2O3+SO2FeS2→Fe2O3+SO2MnO2→Mn2O3+MnSO4Bi2O3Fe2O3Mn2O3SiO2Cl2SiO2Bi3+Fe3+Mn2+(6)加入金属Bi的目的是________________。将Fe3+转化为Fe2+分离提纯意识：不引入新杂质2021河北抑制铋离子水解为BiONO3研究高考试题，同种元素的周边知识，考查角度，要见全析透！+2价离子的除去方法碳酸盐沉淀法：+2价重金属M2+可用Na2S或MnS等将其转化为更难溶的沉淀而除去【2022福建卷】(加入Na2S)B.“除杂”的目的是除去Co和Ni元素。活泼金属置换法:【2022全国甲卷】滤液②中加入锌粉的目的是_________________。碳酸盐难溶于水+2价离子M2+常用NH4HCO3或(NH4)2CO3来除去硫化物沉淀法：用活泼金属将M2+置换出来并过滤而除去离子交换法:氟化物沉淀法:Ca2+、Mg2+等可以通过氟化物沉淀CaF2↓、MgF2↓而除去三、分离提纯Zn+Cu2+=Zn2++Cu，除去Cu2+(4)向80~90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，该步反应的离子方程式为___________________________________________。3Fe2++MnO4―

+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+(5)滤液②中加入锌粉的目的是______________________________________________。Zn+Cu2+=Zn2++Cu，置换Cu2+为Cu从而除去思维模型和方法模型

1．(2022全国甲卷26题)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：ZnCO3、SiO2Ca、Mg、Fe、Cu的化合物Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+目的：氧化Fe2+离子解题关键Fe(OH)3CaSO4SiO2Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+Fe(OH)3MnO2Zn2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+提取信息:Cu2+已除去Zn2+Ca2+Mg2+Cu(6)滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______。CaF2+H2SO4CaSO4+2HFMgF2+H2SO4MgSO4+2HF高沸点酸制低沸点酸考查基础知识：实验室制备HX关于Fe3O4以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：2015全国卷Ⅰ（2）利用

的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是

(写化学式)。2020山东高考用软锰矿（主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3）和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：三、分离提纯物质的分离

最常见的为过滤、萃取与反萃取。过滤是固相与液相的分离方法。

萃取则是利用物质性质由一个液相转移到另一个液相的分离方法。萃取的作用是:从矿石的浸出液中，提取和富集有价金属;分离化学性质相近的金属离子。

萃取的操作步骤一般是首先将水溶液(料液)与有机溶剂(或溶液)充分混合，然后利用两相的密度不同静置分相。分出的称为萃余液，有机相称为负载有机相，被萃入到有机相中去的物质称为被萃取物(起富集或分离作用)。被萃取物萃入有机相后，一般需要使其重新返回水相，此时把负载有机相与反萃剂(

一般为无机酸或碱的水溶液，也可以是纯水)接触，使被萃取物转入水相，这一过程相当于萃取的逆过程，故称为反萃取。三、分离提纯(2022江苏卷16题)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl―含量少的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下：(1)“酸浸”时CeO2与H2O2溶液反应生成Ce3+并放出O2，该反应的离子方程

式为_________________________________。(2)pH约为7的CeCl3溶液与NH4HCO3溶液反应可生成Ce2(CO3)3沉淀，

该沉淀中

Cl―含量与加料方式有关。得到含Cl―量较少的Ce2(CO3)3的

加料方式为________(填序号)。A．将NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中

B．将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2OB目的保持CeCl3少量三、分离提纯思维模型和方法模型(3)通过中和、莘取、反莘取、沉淀等过程，可制备Cl―含量少的Ce2(CO3)3。

己知Ce3+能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为：Ce3+(水层)+3HA(有机层)Ce(A)3(有机层)+3H+(水层)①加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是______。4．(2022江苏卷16题)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl―含量少的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下：目的：Ce3+由水相→有机相→水相，去除Cl―降低溶液中H+浓度，提高Ce3+萃取率②反莘取的目的是将有机层Ce3+转移到水层。使Ce3+尽可能多地发生上述转移，

应选择的实验条件或采取的实验操作有________________________(填两项)。酸性条件，多次萃取思维模型和方法模型③与“反萃取”得到的水溶液比较，滤去Ce2(CO3)3沉淀的滤液中，

物质的量减小的离子有______________(填化学式)。4．(2022江苏卷16题)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl―含量少的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下：Ce(NO3)3、HNO3Ce2(CO3)3与氨水反应Ce3+、H+已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-，该配离子在乙醚（Et2O，沸点34.6℃）中生成缔合物。下列说法错误的是()实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下：例1：2020山东选择题T8A．萃取振荡时，分液漏斗下口应倾斜向下

B．分液时，应先将下层液体由分液漏斗下口放出C．分液后水相为无色，说明已达到分离目的

D．蒸馏时选用直形冷凝管X√√√AH+,Cl-,水合Fe3+馏分易进入球形冷凝管的凹陷中,故一般用直形冷凝管[FeCl4]-有机相水相萃取剂水相略向上,伴随着放气操作有机相萃取剂的再生三、分离提纯分离Al3+、

Fe3+的一种方法----萃取和反萃取法(1)Et2O+H+

⇌Et2OH+浓盐酸中,Et2O(乙醚)与H+形成阳离子:水合Fe3+与Cl-形成配阴离子FeCl4-:(2)Fe3++4Cl-⇌FeCl4-Et2OH+

再与FeCl4-形成佯盐(3)Et2OH++FeCl4-⇌Et2OH+FeCl4-(不带电荷,疏水性,溶于乙醚)分液,移去水层,Al3+分离出去;加水,浓盐酸变”稀”,平衡(1)(2)(3)逆向移动,Et2OH+FeCl4-释放出H+,Cl-,Fe3+重新水合进入水层,蒸馏,实现萃取剂的再生.经过萃取和反萃取,Fe3+和Al3+实现分离关键:调节H+、Cl-即盐酸的浓度!三、分离提纯

钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4

、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3

。加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）Fe2+VO++MnO2+2H+=VO2++Mn2++H2OMn2+Al3+和Fe3+Fe(OH)3NaAl(OH)4+HCl=Al(OH)3↓+NaCl+H2O利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全四、条件控制【2021·山东卷·17】工业上以铬铁矿（FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质）为主要原料制备红矾钠（Na2Cr2O7·2H2O）的工艺流程如下。回答下列问题：为使气体和铬铁矿充分混合，反应物充分反应4.5~9.3将铬元素由CrO42-转变成目标产物红矾钠的Cr2O72-1、pH的控制四、条件控制[2019全国I]步骤二温度需要控制在80-95℃,采用合适的加热方式是____________水浴加热反应物中含H2O2、NH4HCO3、(NH4)2CO3、NH4Cl、HNO3等时,温度过高会造成产物的定时转化率下降,原因是温度高造成反应物的分解(或挥发),使反应物浓度(量)减少,速率减慢(1)2H2O2=2H2O+O2↑(2)NH3·H2O=NH3↑+H2O(3)NH4HCO3=NH3↑

+H2O+CO2↑(4)(NH4)2CO3=2NH3+H2O+CO2↑(5)4HNO3=4NO2↑+O2↑+2H2O2、温度控制四、条件控制（1）加热方式的选择（2）控制温度使物质不挥发,不分解典例分析[2017全国I卷]TiO2·xH2O沉淀与H2O2、氨水反应40min所得的结果如下：温度过低反应速率慢;转化率较低;温度升高转化反应速率加快，但温度超过40℃时,H2O2的分解速率加快，NH3·H2O挥发，使转化反应速率下降。2、温度控制四、条件控制2、温度控制（3）根据条件选择合适温度可用钛铁矿FeTiO3制备Li4Ti5O12等。当铁的浸出率为70%时，实验所选用的条件是_____________________

T(h）浸出率%先画出70%的浸出率，再找出与条件曲线交叉点，读出对应的条件。【参考答案】（1）

2h，100℃（2）5h，90℃四、条件控制2、温度控制（4）控制温度使结晶最多2017全国III卷有关物质的溶解度如下图。在Na2Cr2O7中加入适量KCl,蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7晶体最多的是（）A.80℃B.60℃C.40℃ D.10℃2KCl+Na2Cr2O7=2NaCl+K2Cr2O7D四、条件控制（2022·山东·高考真题）高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。下列说法错误的是A．固体X主要成分是Fe(OH)3和S；金属M为ZnC．中和调pH的范围为3.2~4.2D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成B．浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出Fe3+Cu2+Zn2+开始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)（2021·山东·统考高考真题）工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图，下列说法错误的是A．吸收过程中有气体生成

B．结晶后母液中含有NaHCO3C．气流干燥湿料时温度不宜过高 D．中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3（2020·山东·高考真题）以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2，Fe2O3和Al2O3)为原料制备高纯镁砂的工艺流程如下：已知浸出时产生的废渣中有SiO2，Fe(OH)3和Al(OH)3。下列说法错误的是A．浸出镁的反应为B．浸出和沉镁的操作均应在较高温度下进行C．流程中可循环使用的物质有NH3、NH4ClD．分离Mg2+与Al3+、Fe3+是利用了它们氢氧化物Ksp的不同类别真题出处及设问简述类别结晶2022

山东卷

（3）下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是____。2021山东卷(3)蒸发结晶时，过度蒸发将导致___；冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有____。电解2018全国Ⅰ卷T27（3）制备Na2S2O5也可以采用三室膜电解技术。阳极的电极反应式为______。2018全国Ⅱ卷T26（4）电解硫酸锌制备单质锌，阴极的电极反应式为______。2021山东卷(4)利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在___(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为___。煅烧(焙烧)2019全国Ⅰ卷T26（4）由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。2022福建卷(4)“焙烧”时，主要反应的化学方程式为_______。若目标产品为盐(或含结晶水的盐)，一般设计“得到该盐的操作是什么”，如蒸发结晶或蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。若目标产品为高价态盐(或金属单质)，一般设计为“电解得到该产物的阳极(或阴极)电极反应式的书写”问题。通过煅烧得到产品的，一般设计为“书写该煅烧过程反应的化学方程式”。五、获得产品2018浙江下半年选考试题(加试题)-31[例1]获得结晶水合物已知:ZnSO4的溶解度（物质在100g水中质量）随温度变化曲线。步骤Ⅳ，需要用到下列所有操作：a.蒸发至溶液出现晶膜；b.在60℃蒸发溶剂；c.冷却至室温；d.在100℃蒸发溶剂；e.过滤。请给出上述操作的正确顺序

（操作可重复使用）dabace五、获得产品（3）还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为____________________________________。14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+(2022河北卷15题)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：Fe2O3SiO2SiO2Fe3+（4）工序①的名称为______________________________________，所得母液循环使用。FeSO4H2SO4FeSO4FeSO4H2SO4蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤目的：提取FeSO4晶体[例2]获得结晶水合物[2021海南][例3]获得无水晶体H2O+SOCl2

=SO2↑+2HCl↑五、获得产品(5)反应D→E的化学方程式为___________。(3)SO42-浓度(以SO3%计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、

H3PO4浓度(以P2O5%计)的关系如图甲所示。酸解后，在所得100℃、P2O5%为45的混合体系中，石膏存在形式为___________(填化学式)；CaSO4•0.5H2O洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水，原因是_____________________________________，回收利用洗涤液X的操作单元是____________；CaSO4在硫酸中的溶解度小于在水中的，用一定浓度的硫酸溶液可减少CaSO4的溶解损失，提高产品石膏的产率酸解CaSO4(s)Ca2+(aq)+SO42-(aq)(2022山东卷18题)(2022山东卷18题)(3)一定温度下，石膏存在形式与溶液中P2O5%和SO3%的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是_______(填标号)。A．65℃、P2O5%=15、SO3%=15B．80℃、P2O5%=10、SO3%=20C．65℃、P2O5%=10、SO3%=30D．80℃、P2O5%=10、SO3%=10由图乙信息可知，位于65℃线上方的晶体全部以CaSO4•0.5H2O形式存在，位于65℃线下方，晶体全部以CaSO4•2H2O形式存在;位于80℃线上方的晶体全部以CaSO4•0.5H2O形式存在，位于80℃线下方，晶体全部以CaSO4•2H2O形式存在。ADABCD五、获得产品类别真题出处及设问简述类别Ksp2020山东卷T16（4）再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为_______(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5时，可认为该离子沉淀完全）。2020全国Ⅲ卷T27（4）利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=______（列出计算式）。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0mol·L−1，则“调pH”应控制的pH范围是______。2017全国Ⅰ卷T27（5）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02mol•L﹣1，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10﹣5，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？滴定2019全国Ⅱ卷T26（3）成品中S2−的含量可以用“碘量法”测得。称取mg样品，置于碘量瓶中，移取25.00mL0.1000mol·L−1的I2−KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000mol·L−1Na2S2O3溶液滴定，反应式为测定时消耗Na2S2O3溶液体积VmL。终点颜色变化为________，样品中S2−的含量为________（写出表达式）。2018全国Ⅰ卷T27（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·L−1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。滴定反应的离子方程式为____，该样品中Na2S2O5的残留量为____g·L−1（以SO2计）。2017全国Ⅱ卷T26（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：MnO4+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400g水泥样品，滴定时消耗了0.0500mol·L−1的KMnO4溶液36.00mL，则该水泥样品中钙的质量分数为____________。守恒2019全国III卷T26（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=1/3时，z=___________。2017全国III卷T27（5）某工厂用m1kg铬铁矿粉（含Cr2O340%）制备K2Cr2O7，最终得到产品m2kg，产率为___。2016全国Ⅰ卷T28（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为

。（计算结果保留两位小数）2016全国III卷T28（2）“氧化”中欲使3mol的VO2+变为VO2+，则需要氧化剂KClO3至少为______mol。六、定量计算(2)精制Ⅰ中，按物质的量之比n(Na2CO3)：n(SiF62-)=1:1加入

Na2CO3脱氟，充分反应后，c(Na+)=_______mol·L-1；BaSiF6Na2SiF6CaSO4BaSO4Ksp1.0×10-64.0×10-69.0×10-41.0×10-10反应后得到沉淀Na2SiF6，溶液中c(Na+)=2c(SiF62-

)，Ksp=c2(Na+)•c(SiF62-

)=4c3(SiF62-

)，c(SiF62-

)==1.0×10-2mol•L-1，c(Na+)=2c(SiF62-

)=2.0×10-2mol•L-1；

(2022山东卷18题)工业上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3，含SiO2等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：HFH3PO4H2SiF6H2SO4CaSO4CaSO4脱氟：H2SiF6+Na2CO3=Na2SiF6↓+CO2↑+H2O脱硫部分盐的溶度积常数见下表目的1.Ksp的有关计算六、定量计算例：【2017全国Ⅱ卷T26】（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：MnO4+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400g水泥样品，滴定时消耗了0.0500mol·L−1的KMnO4溶液36.00mL，则该水泥样品中钙的质量分数为____________。2.滴定的有关计算——关系式法由草酸钙与稀H2SO4反应可知，Ca2+~H2C2O4滴定反应为：MnO4—+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。由电子守恒知：2KMnO4~5H2C2O4可得关系式，5Ca2+~5H2C2O4~2KMnO4六、定量计算

(2022全国乙卷26题)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。一些难溶电解质的溶度积常数如下表：难溶电解质PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.5×10-87.4×10-141.1×10-102.6×10-9金属氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Pb(OH)2开始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表(1)在“脱硫”中PbSO4转化反应的离子方程式为

_________________________________，用沉淀溶解平衡原理解释选择Na2CO3的原因___________________________________。PbSO4、PbO2、PbO、Pb，Ba、Fe、Al盐或氧化物PbSO4(s)+CO32-(aq)=PbCO3(s)+SO42-(aq)可以转化的比较彻底，且转化后生成的碳酸铅可由酸浸进入溶液中，减少铅的损失。K越大，反应正向进行的程度越大，当K>105时，可认为反应进行完全。六、定量计算3.K的有关计算(2)在“脱硫”中，加入Na2CO3不能使铅膏中BaSO4

完全转化，原因是________。BaSO4(s)+CO32-(aq)=BaCO3(s)+SO42-(aq)反应正向进行的程度有限。

10．(2022全国乙卷26题)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。一些难溶电解质的溶度积常数如下表：难溶电解质PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.5×10-87.4×10-141.1×10-102.6×10-9金属氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Pb(OH)2开始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表PbSO4、PbO2、PbO、Pb，Ba、Fe、Al盐或氧化物六、定量计算3.K的有关计算(3)25℃时，已知：Kb(NH3·H2O)≈2.0×10-5，Ksp[Ga(OH)3]≈1.0×10-35，

Ksp[In(OH)3]≈1.0×10-33，Ksp[Cu(OH)2]≈1.0×10-20