2024年高考化学二轮复习讲练测（新教材新高考） 化学工艺流程题型突破（课件）

专题10化学工艺流程

(题型突破)2024

授课：×××高考二轮复习讲练测01考情分析02网络建构03真题研析

04核心提炼目录CONTENTS05题型特训考点要求 考题统计 考情分析物质的组成、性质、分类 2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分 ……传统文化中的性质与变化 2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分 考情分析

考点要求化学工艺流程考题统计2023•全国乙卷27题，14分；22023•全国新课标卷27题，14分；2023•山东卷17题，13分；2023•湖南卷17题，14分；2023•北京卷18题，13分；2023•广东卷18题，14分；2023•海南卷15题，10分；2023•江苏卷17题，17分；2023•江苏卷18题，14分；2023•辽宁省选择性考试16题，14分；2023•湖北省选择性考试16题，14分；2023•浙江省6月选考18题，10分；2022•全国甲卷26题，14分；2023•全国甲卷26题，14分；2022•全国乙卷27题，14分；2022•福建卷11题，13分；2022•重庆卷15题，15分；2022•北京卷18题，13分；2022•山东卷17题，13分；2022•江苏卷题，12分；2022•湖北省选择性考试16题，14分；2022•辽宁省选择性考试16题，14分；2022•海南省选择性考试15题，10分；2022•河北省选择性考试15题，14分；2022•湖南选择性考试17题，14分；2022•广东选择性考试18题，14分考点要求 考题统计 考情分析物质的组成、性质、分类 2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分 ……传统文化中的性质与变化 2023**卷**题，**分2022**卷**题，**分2021**卷**题，**分 考点要求考情分析

【命题规律】【命题预测】考情分析1.化学工艺流程题结构：题头、题干、题尾。2.题头：介绍以何种物质(主要成分是什么、含什么杂质等，要注意一些关键信息)为原料制备哪种物质，以及物质的性质和用途；3.题干：是工业制备的简化工艺流程图；4.题尾：是根据工业生产流程中涉及到的化学知识命题者精心设计的系列问题。1.预计2024年将化学工艺或化学工业生产及最新科技成果融入其中，考查考生的综合能力；2.从命题趋势来看，一般有三种题型：一）是从实验设计和评价的角度对化工生产进行模拟；二）是根据一些化工生产的流程来考查考生的综合应用能力；三）是关于化工生产的相关计算。化学工艺流程选材热点如下：1．安全与健康——人体必需的营养元素；重金属对人体的危害；食品添加剂；有关化学与健康方面的材料等。2．环境保护新进展——“雾霾”的产生、危害和治理；工业“三废”和生活垃圾的处理；废电池对饮用水和土壤的污染；绿色化学在工农业生产中的导向作用等。3．新能源的使用——新型的燃料电池、高能绿色电池；新能源开发利用的新进展。4．新型无机非金属材料和有机高分子材料在社会、生活中的应用等。5．涉及碳中和、碳达峰的知识。网络建构化学工艺流程化学工艺流程与物质制备制备过程中控制反应条件常用方法工艺流程中的常见专业术语原料预处理的六种方法研磨、雾化——减小固体的颗粒度或将液体雾化，增大反应物的接触面积，加快反应速率或使反应更加充分水浸——与水接触反应或溶解酸浸——与酸接触反应或溶解，使可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除去碱浸——除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质煅烧——改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土调节溶液的pH——常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀控制温度——根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动控制压强——改变速率，影响平衡使用合适的催化剂——加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间趁热过滤——防止某物质降温时析出冰水洗涤——洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗过滤——固体与液体的分离滴定——定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发结晶——蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发浓缩——蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度水洗——用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等酸作用——溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等研磨、雾化——将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分灼烧(煅烧)——使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿浸取——向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等浸出率——固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少酸浸——在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程水浸——与水接触反应或溶解碱作用——去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)选材热点如下：1．安全与健康——人体必需的营养元素；重金属对人体的危害；食品添加剂；有关化学与健康方面的材料等。2．环境保护新进展——“雾霾”的产生、危害和治理；工业“三废”和生活垃圾的处理；废电池对饮用水和土壤的污染；绿色化学在工农业生产中的导向作用等。3．新能源的使用——新型的燃料电池、高能绿色电池；新能源开发利用的新进展。4．新型无机非金属材料和有机高分子材料在社会、生活中的应用等。5．涉及碳中和、碳达峰的知识。网络建构化学工艺流程化学工艺流程与反应原理pH的控制——控制溶液的PH体系环境氛围及其它条件的控制——酸性、碱性或某种环境氛围温度的控制①加快反应速率或溶解速率；②促进平衡向吸热方向移动；③除杂，除去热不稳定的杂质；④使沸点相对较低的原料气化①防止某物质在高温时会溶解(或分解)；②使化学平衡向着题目要求的方向移动(放热方向)；③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；④降低晶体的溶解度，减少损失控温(用水浴或油浴控温)①防止某种物质温度过高时会分解或挥发；②为了使某物质达到沸点挥发出来；③使催化剂的活性达到最好；④防止副反应的发生；⑤降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求；⑥”溶解度“，根据溶解度随温度升高而改变的情况，寻找合适的结晶分离方法(蒸发结晶或浓缩结晶)(1)目的：利用沉淀溶解平衡把某些离子转化成沉淀。(2)原则：原则加过量的除杂剂而不引进新的杂质，分两种情况①要滤液；②要滤渣；(3)题目呈现方式：表格数据形式；“已知信息”给出需求的“适宜PH范围”的信息；(4)解题步骤：①判断溶液呈酸(或碱)性；②判断调高还是调低；③选择合适的调节剂。(1)蒸发或结晶时，加入相应的酸或碱，以抑制某些盐的水解；(2)需要在酸性气流中干燥FeCl3、AlCl3、MgCl2等含水晶体，以防止水解；(3)营造还原性氛围：加热煮沸酸液后再冷却，其目的是排除酸溶液中的氧气，防止被氧化；(4)营造氧化性氛围：加入氧化剂进行氧化，如加入绿色氧化剂H2O2将Fe2+氧化转化为Fe3+

浓度、压强的控制升温降温增大反应物浓度、加压①可加快反应速率，有气体则涉及平衡移动。但加压需考虑设备、成本；②加压一般是提高气体反应物浓度措施，在气体和固体、液体反应的体系中不适宜；③生产中常使廉价易得的原料适当过量，以提高另一原料的利用率减压蒸馏——减小压强，降低液体的沸点，防止某些物质分解选材热点如下：1．安全与健康——人体必需的营养元素；重金属对人体的危害；食品添加剂；有关化学与健康方面的材料等。2．环境保护新进展——“雾霾”的产生、危害和治理；工业“三废”和生活垃圾的处理；废电池对饮用水和土壤的污染；绿色化学在工农业生产中的导向作用等。3．新能源的使用——新型的燃料电池、高能绿色电池；新能源开发利用的新进展。4．新型无机非金属材料和有机高分子材料在社会、生活中的应用等。5．涉及碳中和、碳达峰的知识。网络建构化学工艺流程化学工艺流程与物质制备获得产品阶段的主要操作常见实验操作“目的或原因”分析物质分离的常用方法过滤——分离难溶物质和易溶物：(热滤或抽滤)萃取和分液——利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提纯分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴蒸发结晶——提纯溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl冷却结晶——提纯溶解度随温度变化较大的溶质，易水解的溶质或结晶水合物。如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等蒸馏与分馏——分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油冷却法——利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气洗涤蒸发时的气体氛围抑制水解——如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解蒸发浓缩、冷却结晶——除K2Cr2O7中的少量NaCl；除KNO3中的少量NaCl蒸发结晶、趁热过滤——除NaCl中的少量K2Cr2O7；除NaCl中的少量KNO3温度不高于××℃的原因——温度过高××物质分解或××物质挥或××物质氧化或促进××物质水解减压蒸馏(减压蒸发)的原因——减小压强，使液体沸点降低，防止××物质受热分解蒸发、反应时的气体氛围——抑制××离子的水解配制某溶液前先煮沸水的原因——除去溶解在水中的氧气，防止××物质被氧化反应容器中和大气相通的玻璃管的作用——指示容器中压强大小，避免反应容器中压强过大沉淀水洗的目的——除去××(可溶于水)杂质沉淀用乙醇洗涤的目的——a.减小固体的溶解度；b.除去固体表面吸附的杂质；c.乙醇挥发带走水分，使固体快速干燥冷凝回流的作用及目的——防止××蒸气逸出脱离反应体系，提高××物质的转化率浸出率——固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少控制溶液pH的目的——防止××离子水解；防止××离子沉淀；确保××离子沉淀完全；防止××溶解等；促进/抑制××气体吸收/逸出加过量A试剂的原因——使B物质反应完全(或提高B物质的转化率)等水洗：洗去晶体表面的杂质离子(适用于溶解度小的物质)冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗(适用于高温溶解度大、低温溶解度小的物质)醇洗(常用于溶解度较大的物质)：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗(若对溶解度小的物质进行醇洗，则是为了洗去杂质离子，并使其尽快干燥)01化学工艺流程及物质制备PARTONE1．(2023•全国甲卷，26)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。

回答下列问题：(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_________________________。(2)“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为__________________。(3)“酸化”步骤应选用的酸是_______(填标号)。a．稀硫酸b．浓硫酸c．盐酸d．磷酸(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？_______，其原因是___________________。

(5)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为_________________________________________________。

(6)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的n(CO2)：n(CO)=_________。真题研析·规律探寻BaSO4被还原为BaS硫酸钡和磷酸钡均不溶于水，BaCl2可溶于水BaS与过量的CaCl2发生复分解反应生成硫化钙沉淀做还原剂，将BaSO4还原Ca2++S2-=CaS↓c产物中的硫化物与酸反应生成的有毒气体H2S会污染空气，而且CaS与盐酸反应生成可溶于水的CaCl2，导致BaCl2溶液中混有CaCl2杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低BaCl2+TiCl4+H2O+2(NH4)2C2O4=BaTiO(C2O4)2+4NH4Cl+2HCl1：1不可行BaTiO(C2O4)=2BaTiO3+2CO2↑+2CO↑∆真题研析·规律探寻2．(2023•全国乙卷，27)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下：已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。回答下列问题：(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为________________________________________。为提高溶矿速率，可采取的措施___________________(举1例)。(2)加入少量MnO2的作用是__________________。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是______________________。(3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=_________________mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是________。MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑粉碎菱锰矿将Fe2+氧化为Fe3+Fe3+可以催化H2O2分解2.8×10-9Al3+增大反应物接触面积可提高反应速率MnO2具有一定氧化性氧化后生成的Fe3+可以催化H2O2分解出O2溶液中c(Al3+)=1.3×10-12mol·L-1，c(Al3+)小于1.0×10-5菱锰矿中主要含有MnCO3真题研析·规律探寻2．(2023•全国乙卷，27)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下：

已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。回答下列问题：(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有______________。(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为__________________________________。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断_______________。电解废液可在反应器中循环利用。(6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是____________________________________。BaSO4、NiS加入Mn(OH)2Mn2++2H2O==H2↑+MnO2↓+2H+电解2Li2CO3+8MnO2==4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑煅烧Mn2+发生反应生成MnO2Mn2+大量减少，H+大量增加MnO2与Li2CO3发生反应生成LiMn2O4BaS+Ni2++SO42-=BaSO4↓+NiS↓真题研析·规律探寻3．(2022•辽宁省选择性考试)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：；③相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下：回答下列问题：(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为___________。a．进一步粉碎矿石b．鼓入适当过量的空气c．降低焙烧温度(2)Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3，反应的化学方程式为___________________________。ab2Bi2S3+9O2==2Bi2O3+6SO2高温增大接触面积，增大反应物浓度都可以提高反应效率原子守恒，还有SO2真题研析·规律探寻3．(2022•辽宁省选择性考试)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：

(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出Bi3+和Mn2+；②__________________。(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________________________________________。(6)加入金属Bi的目的是_______________________。抑制金属离子水解SiO2Mn2O3+6H++2Cl-=2Mn2++Cl2↑+3H2O将Fe3+转化为Fe2+溶液中含有的离子：Bi3+、Fe3+、Mn2+、H+、Cl-SiO2不溶于浓盐酸Mn2O3有氧化性，与浓盐酸发生氧还反应Bi作还原剂真题研析·规律探寻4．(2022•

山东卷)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：回答下列问题：(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

____________________。(2)部分盐的溶度积常数见下表。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；再分批加入一定量的

BaCO3，首先转化为沉淀的离子是__________________。BaSiF6Na2SiF6CaSO4BaSO4Ksp1.0

×

10-64.0

×

10-69.0

×

10-41.0

×

10-106HF+SiO2=2H++SiF62-+2H2O2.0×10-2

SO42-首先转化为沉淀的离子是SO42-，然后才是SiF62-真题研析·规律探寻4．(2022•

山东卷)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：(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)；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______________________________

；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品转化的是___________

(填标号)。A

．65℃

、P2O5%=

15

、SO3%=

15B

．80℃

、P2O5%=

10

、SO3%=20C

．65℃

、P2O5%=

10

、SO3%=30

D

．80℃

、P2O5%=

10

、SO3%=

10CaSO4•0.5H2O

减少CaSO4的溶解损失，提高产品石膏的产率酸解DCaSO4在硫酸中的溶解度小于在水中的洗涤液X中含有硫酸，酸解时使用的也是硫酸两个温度线之间两个温度线之间65℃线上方，晶体全部以CaSO4•0.5H2O形式存在②通入

Cl2

的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_________________________________________________________

；若反应物用量比n(Cl2)/n(FeI2)=1.5

时，氧化产物为_________________________；当

n(Cl2)/n(FeI2)＞1.5

，单质碘的收率会降低，原因是_____________________________________________________________________________。真题研析·规律探寻5

．(2021•全国甲卷)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：

(1)I2

的一种制备方法如下图所示：①加入

Fe粉进行转化反应的离子方程式为__________________________________________________________________________________

，生成的沉淀与硝酸反应，生成_______________________________

后可循环使用(2)以

NaIO3

为原料制备

I2

的方法是：先向

NaIO3

溶液中加入计量的

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______________________。(3)KI溶液和

CuSO4

溶液混合可生成

CuI沉淀和

I2，若生成1mol

I2

，消耗的

KI

至少为

mol

。

I2

在

KI

溶液中可发生反应

I2+I-⇌I3-。实验室中使用过量的

KI

与

CuSO4

溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量

KI的原因是_________________________________。2AgI+Fe=2Ag+Fe2++2I-

AgNO3FeI2+Cl2=I2+FeCl2I2

、FeCl3I2

被过量的

Cl2进一步氧化2IO3-+5HSO3-=5SO42-+I2+3H++H2O4防止单质碘析出I-还原性强于Fe2+“悬浊液”含AgICl2过量，先氧化完全部I-再氧化Fe2+Cl2过量特别多,Cl2会与生成的单质碘、水继续发生氧化还原反应4KI+2CuSO4=2CuI↓+I2+2K2SO4平衡右移，增大I2溶解度，防止I2升华沉淀为Ag真题研析·规律探寻6．(2021•广东选择性考试)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)

、

镍(Ni

)等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：已知：25℃时，H2CO3

的

Ka1=4.5

×

10-7，Ka1=4.7

×

10-11

，Ksp(BaMoO4)=3.5

×

10-8，

Ksp(BaCO3)=2.6

×

10-9；该工艺中，pH＞6.0时，溶液中

Mo元素以

MoO42-

的形态存在。(1)“焙烧”

中，有

Na2MoO4

生成，其中

Mo

元素的化合价为

。(2)“沉铝”

中，生成的沉淀X为

。(3)“沉钼”

中，pH为

7.0。①生成

BaMoO4

的离子方程式为

。②若条件控制不当，BaCO3

也会沉淀。为避免

BaMoO4

中混入

BaCO3

沉淀，溶液中

c(HCO3-)：c(MoO42-)=

(列出算式)时，应停止加入

BaCl2

溶液。(4)①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有

NaCl和

Y

，Y为

。②往滤液Ⅲ中添加适量

NaCl

固体后，通入足量

(填化学式)气体，再通入足量

CO2

，可析出Y。+6

Al(OH)3Ba2++MoO42-=BaMoO4↓NaHCO3

NH3Na和O的化合价为+1和-2偏铝酸钠转化为氢氧化铝液II中含有钼酸钠滤液II中含有碳酸氢钠和钼酸钠侯氏制碱法真题研析·规律探寻6．(2021•广东选择性考试)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)

、

镍(Ni

)等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：(5)高纯

AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为

一种氧化物，可阻止

H2O刻蚀液与下层

GaAs(砷化镓)反应。①该氧化物为

。②已知：

Ga和

Al

同族，As和

N

同族。在

H2O2

与上层

GaAs

的反应中，As元素的化合价变为+5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为

。Al2O3

4：1铝表面容易形成致密的氧化膜As化合价升高了8，H2O2化合价降低2真题研析·规律探寻7

．(2019年江苏高考化学)实验室以工业废渣(主要含

CaSO4

·2H2O

，还含少量

SiO2

、Al2O3

、Fe2O3)为原

料制取轻质

CaCO3

和(NH4)2SO4

晶体，其实验流程如下：(1)室温下，反应

CaSO4(s)+CO32-(aq)⇌CaCO3(s)+SO42-(aq)达到平衡，则溶液中

=

[Ksp(CaSO4)=4.8

×

10−5

，Ksp(CaCO3)=3

×

10−9]。(2)将氨水和

NH4HCO3溶液混合，可制得(NH4)2CO3溶液，其离子方程式为

；浸取废渣时，

向(NH4)2CO3

溶液中加入适量浓氨水的目的是

。(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在

60~70℃

,

搅拌，反应3小时。温度过高将会导致

CaSO4

的转化率下降，其原因是

；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有

。1.6

×

104HCO3-+NH3·H2O＝NH4++CO32-+H2O增加溶液中CO32-的浓度，促进CaSO4的转化温度过高，(NH4)2CO3分解加快搅拌速率铵盐具有不稳定性，受热易分解增大接触面积，加快反应速率，提高浸取率CO32-+NH4++H2O⇌HCO3-+NH3·H2O，加入适量浓氨水，水解平衡逆向移动真题研析·规律探寻7

．(2019年江苏高考化学)实验室以工业废渣(主要含

CaSO4

·2H2O

，还含少量

SiO2

、Al2O3

、Fe2O3)为原

料制取轻质

CaCO3

和(NH4)2SO4

晶体，其实验流程如下：(4)滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质

CaCO3

所需的

CaCl2

溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制取CaCl2溶液的实验方案：

[已知

pH=5

时

Fe(OH)3

和

Al(OH)3

沉淀完全；pH=8.5

时

Al(OH)3

开始溶解。

实验中必须使用的试剂：盐酸和

Ca(OH)2]。在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批加入少量Ca(OH)2，用pH试纸测量溶液pH，当pH介于5~8.5时，过滤滤液中含CaCl2、AlCl3、FeCl3真题研析·规律探寻01明确整个流程及每一部分的目的02仔细分析每步反应发生的条件以及产物的物理或化学性质03结合基础理论与实际问题思考04注意答题的模式与要点解题思路真题研析·规律探寻方法和步骤03①反应物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用分析流程02整体浏览流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段浏览流程01了解生产的产品读题核心提炼·考向探究1．原料预处理的常用方法原料→预处理→核心化学反应→产品的分离与提纯→目标产物研磨、雾化——减小固体的颗粒度或将液体雾化，增大反应物的接触面积，加快反应速率或使反应更加充分水浸——与水接触反应或溶解酸浸——与酸接触反应或溶解，使可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除去碱浸——除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质煅烧——改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土核心提炼·考向探究2．制备过程中控制反应条件常用方法原料→预处理→核心化学反应→产品的分离与提纯→目标产物调节溶液的pH——常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀控制温度——根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动控制压强——改变速率，影响平衡使用合适的催化剂——加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间趁热过滤——防止某物质降温时析出冰水洗涤——洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗要求：①能与H＋反应，使溶液pH变大；②不引入新杂质：例如若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等核心提炼·考向探究3．工艺流程中的常见专业术语原料→预处理→核心化学反应→产品的分离与提纯→目标产物过滤——固体与液体的分离滴定——定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发结晶——蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发浓缩——蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度水洗——用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等酸作用——溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等研磨、雾化——将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分灼烧(煅烧)——使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿浸取——向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等浸出率——固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少酸浸——在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程水浸——与水接触反应或溶解碱作用——去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)题型特训·命题预测1．(2024·福建福州八县协作校高三联考)废SCR催化剂(含TiO2、V2O5、WO3等)的回收对环境保护和资源循环利用意义重大。通过如下工艺流程可以回收其中的钛、钒、钨等。

已知：TiO2、V2O5和WO3都能与NaOH溶液反应生成可溶性的NaVO3、Na2WO4和不溶性的Na2TiO3；回答下列问题：(1)元素V在周期表中的位置

。在NH4VO3中V元素的化合价是

。(2)“球磨”的目的是

。(3)请写出“碱浸”过程中WO3与NaOH溶液反应的离子方程式

。(4)“酸浸”后钛主要以TiO2+形式存在，“热水解”反应的离子方程式为

。(5)“煅烧”NH4VO3的化学方程式为

。(6)“沉钨”中为促进CaWO4尽可能析出完全，需要进行的措施是

。第四周期ⅤB族+5增大接触面积，提高“碱浸”反应速率WO3+2OH-=WO42-+H2O加入过量CaCl2TO2++(x+1)H2O==TiO·xH2O↓+2H+∆2NH4VO3==V2O5+2NH3↑+H2O↑煅烧题型特训·命题预测2．(2024·福建福州市八县一中高三联考)电池级碳酸锂是制造LiCoO2等锂离子电池必不可少的原材料。享誉“亚洲锂都”的宜春拥有亚洲储量最大的锂云母矿，以锂云母浸出液(含Li+、Fe3+、Mg2+、SO42-等)为原料制取电池级Li2CO3的工艺流程如图：

已知：①HR为有机萃取剂，难溶于水，可萃取Fe3+，萃取时发生的反应可表示为：Fe3++3HR⇌FeR3+3H+；②常温时，1mol·L-1LiOH溶液的pH=14。回答下列问题：(1)“有机层”的主要成分为

(填化学式，下同)；“滤渣1”中含有的物质为

；使用HR萃取剂时，需加入一定量的NaOH进行处理，其目的是

。(2)某种HR的结构简式为

，该分子中可能与Fe3+形成配位键的原子有

。(3)加适量草酸的目的

。FeR3和HRLi2CO3、MgCO3

消耗萃取反应时生成的H+，促进萃取反应的正向进行，提高萃取率O、N使钙离子生成草酸钙，便于除掉题型特训·命题预测(4)“混合沉锂”的离子方程式为

。(5)Li2CO3与Co3O4在空气中加热可以制备重要的电极材料钴酸锂(LiCoO2)。写出对应的化学方程式

。(6)钴酸锂(LiCoO2)是常见的锂离子电池正极材料，其晶胞结构示意图如下图所示，各离子位于晶胞的顶点、棱和体内。

①基态Co原子核外电子排布式为

。②该晶胞密度为

g·cm-3。(写出计算式，阿伏加德罗常数为NA)2Li++HCO3-+OH-=H2O+Li2CO3↓6Li2CO3+4Co3O4+O2==12LiCoO2+6CO2∆[Ar]3d74s2题型特训·命题预测3．(2023·重庆市二模)仲钼酸铵(NH4)6Mo7O24[]是用作测定磷酸盐、镍、锗、二氧化硒、砷酸盐、生物碱和铅等的试剂。用某含钼废料(主要含有MoS2、CoS和Al2O3)制备仲钼酸铵的工艺流程如下图所示：

请回答下列问题：(1)基态Co原子的价层电子排布式为________________。(2)焙烧的过程中采用如图所示的“多层逆流焙烧”，其优点是______________________________(任答两点即可)。(3)焙烧时MoS2转化为MoO3，则MoS2焙烧时的化学方程式为_________________________________________。(4)“操作”的名称是_________；实验室完成该“操作”用到的最主要的玻璃仪器是________________。(5)“调pH为5.5”生成仲钼酸铵的化学方程式为______________________________________________________。3d74s2增大接触面积，使其充分反应，加快反应速率，提高原料的利用率、实现热量交换，节约能源等2MoS2+7O2==2MoO3+4SO2分液分液漏斗7(NH4)2MoO4+4H2SO4=(NH4)6Mo7O24+4(NH4)2SO4+4H2O题型特训·命题预测(6)已知有如下转化关系，则8钼酸铵的化学式为__________________。(7钼酸根)(8钼酸根)(7)若在某温度下，BaMoO4在水中的溶解平衡曲线如下图所示。向100mL0.400mol/LNa2MoO4溶液中滴加200mLBa(OH)2溶液，恰好使MoO42-完全沉淀[]，则所加入的Ba(OH)2溶液的浓度约为_______mol/L(混合后，溶液的体积变化忽略不计，计算结果保留到小数点后3位)。(NH4)4Mo8O260.206题型特训·命题预测4

．(2023

·

安徽省高三质量检测)以某混合氧化物(由

MnO2

、ZnO

、CuO

、Fe2O3

组成)为原料制备

KMnO4和

FeSO4

·

7H2O

的工艺流程如下：已知：ZnO

与

Al2O3

的化学性质相似。回答下列问题：(1)基态

Cu

原子核外电子排布式为

。(2)写出“酸浸”

时，CuO反应的化学方程式：

。(3)“去铜”

时，除了生成

CuCl

外，还有

SO42-、H+生成，该反应的离子方程式为

。(4)为检验“去铜”后是否含有

Fe3+

，选用的试剂是

。1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1CuO+H2SO4=CuSO4+H2O2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+KSCN溶液或硫氰化钾溶液题型特训·命题预测(5)“熔融”

时

MnO2

转化为

K2MnO4

，该反应中每转移

1mol

电子，消耗

gMnO2。(6)已知"“歧化”

时反应为

3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3。常温下，相关物质的溶解度数据如下：物质K2CO3KHCO3K2SO4KMnO4CH3COOK溶解度(g/100g水)11133.711.16.34256通入

CO2

至溶液

pH达

10~

11

时，应停止通

CO2

，不能继续通入

CO2的原因是

。可以替代

CO2

的试剂是

(填“稀盐酸”“稀硫酸”或“稀醋酸”)。(7)KMnO4

的纯度测定：称取

mgKMnO4

粗品于烧杯中，加入蒸馏水和稀硫酸溶解，再用

0.5mol

·L-1

的Na2C2O4

溶液滴定

3

次，平均消耗

Na2C2O4

溶液

20.00mL。KMnO4

样品的纯度为

%(用含

m

的代数式)43.5若继续通入CO2，则会生成KHCO3，由于与碳酸钾相比，碳酸氢钾溶解度与高锰酸钾溶解度相差不是很大，会使得到的高锰酸钾粗品中含有较多的杂质KHCO3稀醋酸02化学工艺流程与反应原理1．(15分)(2023•湖南卷，17)超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下：

已知：①金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点为29.8℃；②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；③相关物质的沸点：回答下列问题：(1)晶体Ga(CH3)3的晶体类型是___________；(2)“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在40-45℃的原因是_________________________________，阴极的电极反应式为________________；真题研析·规律探寻沸点较低物质Ga(CH3)3Et2OCH3INR3沸点/℃55.734.642.4365.8分子晶体保证Ga为液体，便于纯Ga流出Ga3++3eˉ=Ga粗Ga在阳极失去电子，阴极得到Ga(3)“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的产物还包括MgI2和CH3MgI，写出该反应的化学方程式：_______；(4)“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是_______；(5)下列说法错误的是_______；A．流程中Et2O得到了循环利用B．流程中，“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行C．“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3)，并蒸出Ga(CH3)3D．用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH3)3和CH3I(6)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3的理由是____________________________________________________________________________________；(7)比较分子中的C-Ga-C键角大小：Ga(CH3)3_______Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“=”)，其原因是_____________________________________________________________________________________________________。真题研析·规律探寻“残渣”含CH3MgI甲基环境不同，核磁共振氢谱化学位移不同8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2Ga(CH3)3(Et2O)+3MgI2+2CH3MgICH4DNR3沸点较高，易与Ga(CH3)3分离，Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，一起气化，难以得到超纯Ga(CH3)3>Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小2.(2023•江苏卷，16)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO4·H2O，其实验过程可表示为

(1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO2气体，生成MgSO3，反应为Mg(OH)2+H2SO3=MgSO3+2H2O，其平衡常数K与Ksp[(Mg(OH)2)]、Ksp(MgSO3)、Ka1(H2SO3)、Ka2(H2SO3)的代数关系式为K=___________；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收SO2效率的有___________(填序号)。A．水浴加热氧化镁浆料B．加快搅拌速率C．降低通入SO2气体的速率D．通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO2真题研析·规律探寻SO2在水中溶解度降低，H2SO3受热分解使反应物充分接触降低反应速率BD多孔球泡可以让SO2与MgO浆料充分接触(2)在催化剂作用下MgSO3被O2氧化为MgSO4。已知MgSO3的溶解度为0.57g(20℃)，O2氧化溶液中SO32-的离子方程式为_______________________；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中MgSO3被O2氧化的速率随pH的变化如题图甲所示。在pH=6~8范围内，pH增大，浆料中MgSO3的氧化速率增大，其主要原因是__________________________________________________________________________。

(3)制取MgSO4·H2O晶体。在如题图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的MgSO3浆料与H2SO4溶液充分反应。MgSO3浆料与H2SO4溶液的加料方式是_______________________________________________；补充完整制取MgSO4·H2O晶体的实验方案：向含有少量Fe3+、Al3+的MgSO4溶液中，___________。(已知：Fe3+、Al3+在pH≥5时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从MgSO4饱和溶液中结晶出MgSO4·7H2O，MgSO4·7H2O在150~170℃下干燥得到MgSO4·H2O，实验中需要使用MgO粉末)真题研析·规律探寻固液反应：固体放三颈瓶，滴液漏斗滴加液体，H2SO4溶液的滴加速率要慢，以免H2SO4过量2SO32-+O2==2SO42-催化剂pH增大，抑制SO32-的水解，反应物SO32-的浓度增大，故可加快氧化速率用滴液漏斗向盛有MgSO3浆料的三颈烧瓶中缓慢滴加硫酸溶液分批加入少量氧化镁粉末，搅拌，直至用pH试纸测得pH≥5，过滤；将滤液蒸发浓缩、降温至室温结晶，过滤，所得晶体在150~170℃干燥调节pH≥5除去Fe3+、Al3+杂质，分批加入少量MgO粉末，以免pH过高3.(2023•江苏卷，17)空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。(1)燃煤烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。

“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为_______________________________________；载人航天器内，常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO2，其原因是___________。真题研析·规律探寻转化后产物KOH可回收至“吸收”Li和K的相对原子质量分别为7和39KHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+KOH+H2O相同质量的LiOH固体可吸收更多二氧化碳(2)合成尿素[CO(NH2)2]是利用CO2的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现反应Ⅰ：NH3(g)＋CO2(g)=NH2COONH4(l)反应Ⅱ：NH2COONH4(l)=CO(NH2)2(l)+H2O(l)①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示，反应Ⅰ的ΔH=___________(填“=0”或“>0”或“<0”)。

②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外，还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[(NH2CO)2NH]和尿素转化为氰酸铵(NH4OCN)等副反应。尿素生产中实际投入NH3和CO2的物质的量之比为n(NH3)；n(CO2)＝4：1，其实际投料比值远大于理论值的原因是___________。真题研析·规律探寻氨气与二氧化碳的投料比越大，二氧化碳转化率越高升高温度反应Ⅰ的lgK减小，说明温度升高平衡逆向移动，正反应为放热反应<0适当抑制副反应的发生，尿素中氮碳比小于副产物中缩二脲的氮碳比，氨气与二氧化碳的投料比越大，二氧化碳转化率越高(3)催化电解吸收CO2的KOH溶液可将CO2转化为有机物。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，电解得到的部分还原产物的法拉第效率()随电解电压的变化如图乙所示。

其中，Qx=nF，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。①当电解电压为U1V时，电解过程中含碳还原产物的FE%为0，阴极主要还原产物为___________(填化学式)。②当电解电压为U2V时，阴极由HCO3-生成CH4的电极反应式为___________________________________。③当电解电压为U3V时，电解生成的C2H4和HCOO-的物质的量之比为___________(写出计算过程)。真题研析·规律探寻碱性条件氢离子得电子变成氢气H2

HCO3-+8e-+6H2O=CH4+9OH-

4．(2023•北京卷，18)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。

已知：酸性条件下，MnO2的氧化性强于Fe3+。(1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。①“浸锰”过程中，发生反应MnS+2H+=Mn2++H2S↑，则可推断：Ksp(MnS)

(填“>”或“<”)Ksp(Ag2S)。②在H2SO4溶液中，银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有

。真题研析·规律探寻二氧化锰可将Fe2+氧化为Fe3+，自身被还原为Mn2+硫化锰溶于强酸而硫化银不溶于强酸>Fe3+、Mn2+(2)“浸银”时，使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂，将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：

。Fe3++Ag2S+

⇌

+2[AgCl2]-+S②结合平衡移动原理，解释浸出剂中Cl-、H+的作用：

。(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。①该步反应的离子方程式有

。②一定温度下，Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因：

。

(4)结合“浸锰”过程，从两种矿石中各物质利用的角度，分析联合提取银和锰的优势：

。真题研析·规律探寻铁粉可将[AgCl2]-还原为单质银，过量铁粉可以与铁离子发生反应Fe2+会被空气中的氧气缓慢氧化为Fe3+，Fe3+把部分Ag氧化为Ag+S元素化合价升高，Fe元素化合价降低2Fe3++Ag2S+4Cl-⇌2Fe2++2[AgCl2]-+SCl-是为了与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgCl2]-，使平衡正向移动，提高Ag2S的浸出率；H+是为了抑制Fe3+水解，防止生成Fe(OH)3沉淀2[AgCl2]-+Fe3+=Fe2++2Ag+4Cl-、2Fe3++Fe=3Fe2+Fe2+被氧气氧化为Fe3+，Fe3+把Ag氧化为Ag+可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中，得到MnSO4，同时将银元素和锰元素分离开；生成的Fe3+还可以用于浸银，节约氧化剂真题研析·规律探寻5

．(2023•广东卷，18)Ni、Co均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含

Ni2+、Co2+、Al3+

、Mg2+)中，利用氨浸工艺可提取

Ni、Co

，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下：已知：氨性溶液由

NH3

·H2O

、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3配制。常温下，Ni2+、Co2+

、Co3+与

NH3

形成可溶于水的配离子：lgKb(NH3

·H2O)=-4.7；Co(OH)2易被空气氧化为Co(OH)3；部分氢氧化物的

Ksp

如下表。氢氧化物Co

(OH)2Co

(OH)3Ni(OH)2Al(OH)3Mg(OH)2Ksp5.9

x

10-151.6

x

10-445.5

x

10-161.3

x

10-335.6

x

10-12回答下列问题：(1)活性MgO可与水反应，化学方程式为

。(2)常温下，pH=9.9的氨性溶液中，c(NH3

·H2O)

c(NH4+)(填“>”“<”或“=”)。(3)“氨浸”

时，

由

Co(OH)3

转化为[Co

(NH3)6]2+的离子方程式为

。MgO+H2O=Mg(OH)2＞2Co(OH)3+12NH3·H2O+SO32-=2[Co(NH3)6]2++SO42-+13H2O+4OH-或2Co(OH)3+8NH3·H2O+4NH4++SO32-=2[Co(NH3)6]2++SO42-+13H2O两种方式真题研析·规律探寻(4)(NH4)2CO3

会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的

X射线衍射图谱中，

出现了

NH4Al(OH)2CO3

的明锐衍射峰。①NH4Al(OH)2CO3

属于

(填“

晶体”或“非晶体”)。②(NH4)2CO3

提高了

Ni、Co

的浸取速率，其原因是

。(5)①“析晶”过程中通入的酸性气体

A为

。②由

CoCl2可制备

AlxCoOy

晶体，其立方晶胞如图。Al

与

O最小间距大于