2025年北京高考化学复习重难点专练：无机工艺流程（原卷版）

重难点15无机工艺流程

命题趋势

考点三年考情分析2025考向预测

物质分离、提纯综

预计2025年高考考查物质分离、

合应用、物质的制

2024•北京卷T18；2023•北京卷T18；2022•北京卷T18提纯综合应用、物质的制备、其

备、其他金属及其

他金属及其化合物等。

化合物

重难诠释

【思维导图】

以物质制备为目的的化学工艺流程

无机工艺流程以分离提纯为目的的化学工艺流程

工艺流程题的解题思路

【高分技巧】

一、以物质制备为目的的化学工艺流程

i.原料处理阶段的常见考查点

(1)加快反应速率

(2)溶解：通常用酸溶。如用稀硫酸、盐酸、浓硫酸等。

(3)灼烧、焙烧、煨烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解。

2.分离提纯阶段的常见考查点

⑴调pH除杂

①控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。如若要除去AF+、Mg2+溶液中含有的Fe2

+,先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,再调溶液的pH。

②调节pH所需的物质一般应满足两点：一能与H+反应，使溶液pH增大；二不引入新杂质。例如，若要

除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可力口入CuO、CU(OH)2、CU2(OH)2cO3等物质来调节溶液的pH。

(2)加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。

如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如侯氏制碱法中的

NaHCO3;还有如H2O2、Ca(HCO3)2>KMnO4>AgNO3>HNC>3(浓)等物质。

(3)降温：防止某物质在高温时溶解(或分解)；使化学平衡向着题目要求的方向移动。

3.获得产品阶段的常见考查点

(1)洗涤(冰水、热水)：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；乙醇洗涤既可洗去

晶体表面的杂质，又可减少晶体溶解的损耗。

(2)蒸发时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCb、AICI3、MgCh等溶质时，应在HC1的气流中加热,

以防其水解。

(3)蒸发浓缩、冷却结晶：如NaCl和KzCrzO7混合溶液，若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主

要是K2Cr2O7,这样就可分离出大部分K2Cr2O7；同样原理可除去KNO3中的少量NaCl。

(4)蒸发结晶、趁热过滤：如NaCl和K2Cr2C>7混合溶液，若将混合溶液蒸发一段时间，析出的固体主要是

NaCl,同样原理可除去NaCl中的少量KNO3o

二、以分离提纯为目的的化学工艺流程

1.物质分离提纯的原则

(1)不增：不引入新的杂质。(2)不减：不减少被提纯的物质。

(3)易分离：被提纯物与杂质易于分离。(4)易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。

2.常用的提纯方法

水溶法除去可溶性杂质

酸溶法除去碱性杂质

碱溶法除去酸性杂质

氧化剂或还原剂法除去还原性或氧化性杂质

加热灼烧法除去受热易分解或易挥发的杂质

调节溶液的pH法如除去酸性Cu2+溶液中的Fe3+等

3.常用的分离方法

过滤分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法

利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CC14或苯萃

萃取和分液

取滨水中的澳

蒸发结晶提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl

提取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KNC>3、

冷却结晶

FeCb、CuCl2>CUSO4-5H2O,FeSO4-7H2O

蒸储或分储分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油

利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体

冷却法

中的氨气

三、工艺流程题的解题思路

1.工艺流程题的解题流程

(

原

料

(

无目的

机

矿.(所需产品),

物‘排放物的

-)

、害化处理,

规律:主线主产品，分支副产品，回头为循环。

工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类题

目的基本思路：

(1)先粗读，从题干中获取有用信息，理清思路。先不必把每个环节的原理都搞清楚。

(2)针对问题再精读，分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。

(3)要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。

2.工艺流程题的解题方法

(1)明确目的，提取有用信息。通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示

性信息，进而明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相

关信息一化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。

(2)分析流程，弄清各步作用。对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产

品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标

物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？

(3)看清问题，准确规范作答。这一步很关键，历年的高考评卷分析都指出考生的简述能力比较差，特别是

化学用语的表述与实际要求存在很大偏差。所以答题时要看清问题，不能答非所问，要注意语言表达的科

学性和准确性，如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。

-------------------h

限时提升练

(建议用时：40分钟)

1.(2024•北京•高考真题)利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含有SiO?等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。

电解「

固体B粗铜纯铜

滤渣D

(1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是。

(2)(NHJSO4的作用是利用其分解产生的SO3使矿石中的铜元素转化为CuSO4。(NH4)2SO4发生热分解的

化学方程式是o

(3)矿石和过量(NHJSO4按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：“吸收”过程

氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图；400℃和500℃时，固体B中所含铜、铁的主要物质如表。

30l/T60

201......................................................

250300350400450500550600

焙烧温度「C

温度/℃B中所含铜、铁的主要物质

400Fe2O3>CuSO4>CuFeS2

500Fe2(SO4)pCUSOQCUO

①温度低于425℃,随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是0

②温度高于425℃,根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是.

(4)用离子方程式表示置换过程中加入Fe的目的o

(5)粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；电解时用酸化的Cust),溶液做电解液，并维持一定的c(H+)和c。

粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是

2.(2023•北京•高考真题)以银镒精矿(主要含Ag?S、MnS、FeS?)和氧化镭矿(主要含MnO?)为原料联合

提取银和铸的一种流程示意图如下。

已知：酸性条件下，Mt!。2的氧化性强于Fe?卡。

(1)“浸铳”过程是在H2sO4溶液中使矿石中的铳元素浸出，同时去除FeS?,有利于后续银的浸出：矿石中的

银以Ag2s的形式残留于浸铳渣中。

①“浸锦”过程中，发生反应MnS+2H+=Mn2++H2Sf,则可推断：Ksp(MnS)(填“>”或“<”)

Ksp(Ag2S)o

②在H2s0,溶液中，银锦精矿中的FeS?和氧化镐矿中的MnC>2发生反应，则浸铺液中主要的金属阳离子

有=

(2)“浸银”时，使用过量Fed〉HC1和CaCl?的混合液作为浸出剂，将Ag2s中的银以[AgCl?「形式浸出。

①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：o

3+

□Fe+Ag2S+D□+2[AgCl2f+S

②结合平衡移动原理，解释浸出剂中C「、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0

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：。

▲

100.

yOI——一

专/I-

T50卜/

f/

O1时间,min

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

3.(2022•北京•高考真题)白云石的主要化学成分为CaMg(CC)3)2,还含有质量分数约为2.1%的Fe2()3和

1.0%的SiC>2。利用白云石制备高纯度的碳酸钙和氧化镁，流程示意图如下。

已知:

物质Ca(OH\Mg(OH\CaCO3MgCO3

Ks

P5.5x10-65.6x10”3.4x10-96.8x10-6

(1)白云石矿样燃烧完全分解的化学方程式为.

(2)NH4cl用量对碳酸钙产品的影响如下表

氧化物(MO)浸出率/%产品中CaCOs纯度/%产品中Mg杂质含量/%

n(NH4Cl)/n(CaO

)(以MgCOs计)

CaOMgO计算值实测值

2.1:198.41.199.199.7—

2.2：198.81.598.799.50.06

2.4：199.16.095.297.62.20

备注：i、MO浸出率=(浸出的MO质量/燃烧得到的MO质量)x100%(M代表Ca或Mg)

ii、CaCCS纯度计算值为滤液A中钙、镁全部以碳酸盐形式沉淀时计算出的产品中CaCC>3纯度。

①解释“浸钙”过程中主要浸出CaO的原因是o

②沉钙反应的离子方程式为o

③“浸钙”过程不适宜选用"NHQKMCaO)的比例为。

④产品中CaCOs纯度的实测值高于计算值的原因是。

(3)“浸镁”过程中，取固体B与一定浓度的(NHjSO,溶液混合，充分反应后MgO的浸出率低于60%。加热

蒸储，MgO的浸出率随储出液体积增大而增大，最终可达98.9%。从化学平衡的角度解释浸出率增大的原

因是o

(4)滤渣C中含有的物质是。

(5)该流程中可循环利用的物质是o

4.(2021•北京・高考真题)铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。

钛白粉蒸储水、铁粉.一定量林空气,铁黄晶体铁黄产品

制雌黄'

废渣纯化FeSO*溶液制备晶种FeOOHFeOOH

资料：

i.钛白粉废渣成分：主要为FeSO/HzO,含少量TiOSO,和不溶物

ii.TiOSO4+(x+l)H2O#TiO2xH2O；+H2SO4

iii.0.1mol/LFe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH=6.3,完全沉淀时pH=8.3；

0.1mol/LFe3+生成FeOOH,开始沉淀时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8

⑴纯化

①加入过量铁粉的目的是0

②充分反应后，分离混合物的方法是o

(2)制备晶种

为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度FeSC)4溶液中加入氨水，产

生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如图)。

①产生白色沉淀的离子方程式是=

②产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3。原因是：沉淀生成后c(Fe2+)0111101似填“>”“=”或

③0七时段，pH几乎不变；t「t2时段，pH明显降低。结合方程式解释原因:

④pHE时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t3后pH几乎不变，此时溶液中c(Fe2+)仍降低，但c(Fe3+)增加,

且(Fe2+)降低量大于c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因:

(3)产品纯度测定

铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。

加热溶解酚猷

Wg铁黄f溶液b——电泅蟹~>溶液CT滴定

H2sO4标准溶液NaOH标准溶液

3+-

资料：Fe+3C2O^=Fe(C2O4)3,FedzOQ；不与稀碱液反应

Na2c2O4过量，会使测定结果(填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。

5.(2020・北京・高考真题)MnC>2是重要的化工原料，软锦矿制备MnCh的一种工艺流程如图:

软镭矿研磨»过量较浓譬。，,过量铁屑>Mj溶出液上^M广纯化液4Mn。,

溶出(20℃)

资料：①软铳矿的主要成分为MnCh，主要杂质有AI2O3和SiO2

②金属离于沉淀的pH

Fe3+AF+Mn2+Fe2+

开始沉淀时1.53.45.86.3

完全沉淀时2.84.77.88.3

③该工艺条件下，MnOz与H2s。4反应。

⑴溶出

①溶出前，软镒矿需研磨。目的是—o

②溶出时，Fe的氧化过程及得到MM+的主要途径如图所示:

MnO2Mi?+

Fe--------►Fe2+>Fe3

III

i.步骤II是从软镒矿中溶出Mn2+的主要反应，反应的离子方程式是一。

+2+

ii.若Fe2+全部来自于反应Fe+2H=Fe+H2f,完全溶出MW所需Fe与MnO2的物质的量比值为2。而实际

比值(0.9)小于2,原因是—o

⑵纯化。己知：MnC>2的氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入MnCh，后加入NI^HzO,调溶液pH==5,说

明试剂加入顺序及调节pH的原因：—o

(3)电解。M/+纯化液经电解得MnC>2。生成MnO2的电极反应式是一。

(4)产品纯度测定。向ag产品中依次加入足量bgNa2c2O4和足量稀H2so4，加热至充分反应。再用

cmolLiKMnCU溶液滴定剩余Na2c2O4至终点，消耗KMnO4溶液的体积为dL(已知：MnO2及MnO；均被还

原为MW。相对分子质量：MnO2-86.94；Na2C2O4-134.0)

产品纯度为—(用质量分数表示)。

6.(2023•北京朝阳•二模)电解铳渣含有MnO?、MnCO3,FeCO3>CaO、SiO?等。将电解锦渣与电解残液

混合制成浆液，能在脱除烟气(含SO?、。2、M等)中SO?的同时，实现电解镒渣的资源化利用。

、.、净化,由、用c电解|~*Mn°2

电解研磨搅拌通入烟气过滤I―»滤液1---＞标液2——|r电解残液

镒渣―＞不+浆液脱硫一一＞滤渣(酸性)

(1)上述流程中为增大反应速率采取的措施有0

⑵电解锦渣中的MnC＞2能吸收烟气中的S02,反应的方程式为。

(3)电解锦渣与电解残液混合后，浆液中部分离子浓度(mol/L)及pH在脱硫过程中的变化如下。

Mn2+Ca2+Fe2+sotPH

Omin2.5x10-63.8x10-52.3x10-66.6xW47.5

180min1.3x10-42.2X10-47.5x10-51.7x10-21.7

①用方程式表示脱硫过程溶液pH降低的原因

②分析浆液中MY+浓度增大的原因:

i.Mt!。?被SO?还原。

ii.Mt!。?被Fe?+还原，离子方程式为，

iii.(用离子方程式表示)。

(4)电解获得MnO2,装置如下图所示：

①滤液2在电解池(填“阳”或“阴”)极放电产生MnO2。

②净化过程须除去Fe?+。研究发现，滤液2中即使含有少量Fe?+,也会导致MnO?产率大幅降低，分析原

因：_________

7.(2025•北京•模拟预测)有关黄铜矿(CuFeSz)的转换关系如下图所示，请完成有关问题。

(1)请尝试写出冰铜中两种组分的化学式(均是硫化物),SOC12的中心原子杂化方式为o

(2)下列说法中，不正确的是o

A.反应2中另有氢气产生，是氧化还原反应

B.气体A具有漂白性，可以使紫色石蕊溶液褪色

C.FeS2在工业中，是一种制取硫酸的原料，不常用来炼铁

D.金属M可以是相对活泼金属，如Fe,Mg等

(3)请写出反应1的化学方程式：0

(4)反应4生成的物质B难溶于水，同时生成两种酸性气体，则反应4的化学反应方程式为：,请

设计实验检验物质B中的氯元素0

8.(2024•北京•三模)I、工业废水中的氨氮和烟气用多种方法进行处理，使废水和烟气达标后排放。

(1)氨氮(NH；和NH/H2c))胶水的处理过程中加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30。(2,通空气将氨赶

出并回收。

①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：o

②用化学平衡原理解释通空气的目的：0

(2)氧化法处理烟气中的NO,(NO、N02)O用NaClO溶液将g氧化为NO；,实现烟气中心的脱除、向

NaClO溶液中加入硫酸，研究初始pH对g脱除率的影响，结果如下。

脱除前”(NOJ-脱除后”(NOJ

已知：NOx脱除率=xlOO%

脱除前"(NOJ

a、不用盐酸调节NaClO溶液初始pH的原因是

b、pH<5.5时，从物质性质角度分析NO?脱除率随溶液初始pH升高而增大的可能原因：o

pH=3.5时、随温度升高，g脱除率有所下降，可能原因为：。

II、回收废旧磷酸亚铁锂电池正极片（除LiFePO’外，还含有A1箔、少量不溶于酸碱的导电齐U）中的资源，部

分流程如图：

H2SO4

滤液导电剂FePO4滤液③Li2c。3

等滤渣②

（3）从“正极”可以回收的金属有。

（4）“碱溶”时A1箔溶解的离子方程式=

（5）“酸浸”时产生标准状况下2.24LNO,被氧化的LiFePO4mol„（杂质不与HNO3反应）

⑹实验测得滤液②中c（Li+）=4mol-L\加入等体积的Na2c0?溶液后，Li卡的沉降率到99%。则滤液③中

3

c（CO：）=mol-L-'o[Ksp（Li2CO3）=1.6xl0-]

充电

（7）磷酸亚铁锂电池总反应为：LiFePO4+6CLi.^FePO,,+LixxC6,电池中的固体电解质可传导Li+。充电

放电

时，Li+移向（填“阳极”或“阴极）放电时，正极反应式为o

（8）磷酸亚铁锂电池中铁的含量可通过如下方法测定：称取L40g试样用盐酸溶解，在溶液中加入稍过量的

SnClz溶液，再加入HgCU饱和溶液，用二苯胺磺酸钠作指示剂，用0.030mol-L」重锚酸钾溶液滴定至溶液

由浅绿色变为蓝紫色，消耗重铭酸钾溶液40.00mL。

已知：2Fe"+Sn2++6CF=SnCl^+2Fe2+

2+

4Cr+Sn+2HgCl2=SnCl^+Hg2Cl2

2+-+3+3+

6Fe+Cr2O7+14H=6Fe+2Cr+7H,O

①实验中加入HgJ饱和溶液的目的是0

②磷酸亚铁锂电池中铁的含量为=

9.（2024•北京•三模）NazCrzC^ZH?。是一种重要的化工原料，可用于制革，印染等工业。

⑴以铭铁矿（主要成分为FeOCrzOs，还含有MgO、A12O3,SiO?等）为原料制备NazCB’-2凡0的工艺

流程如图。

已知：A12O3与纯碱焙烧转化为NaAlO2,SiO2与纯碱焙烧转化为Na2SiO3»

①焙烧时将矿料磨碎且气体与矿料逆流而行，其目的是。

②焙烧的目的是将FeOCPs转化为NazCrO,并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，写出焙烧时FeOCrQs

发生的化学方程式o

③滤渣1主要含有。

④矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与pH的关系如下图所示。

i.过程III中用H2sO4溶液的目的是，pH的理论范围为。

ii.过程IV发生反应2CrO『+2H+UCr2O；+H2O,计算该反应的K=。

(2)测定产品中NaWrQ,立凡。的质量分数。

称取ag产品，用500mL容量瓶配制为待测液。取25mL待测液于锥形瓶中，加入蒸储水和稀硫酸等，用

bmol-L"(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液vmL。产品中NazCr?。?-2也。(摩尔质量为

Mg-mor1)的质量分数为o(列计算式)

(3)利用膜电解技术，以NazCrO,溶液为阳极室电解质溶液，NaOH溶液为阴极室电解质溶液也可以制备

Na2Cr2O7,装置如图。

离子交换膜

①离子交换膜应该选用(填序号)。

a.阴离子交换膜b.质子交换膜c.阳离子交换膜

②结合方程式解释NazCrzO7产生的原理。

已知：酸性条件下SO：被还原为CN+。

10.(2024•北京•三模)BaTiOj是一种压电材料。以BaSO4为原料制备粉状BaTiC^的流程如图。

资料：i.BaS易溶于水，CaS微溶于水。

ii.TiCl,易水解生成TiC>2。

iii某些温度时BaCl?、CaCl2的溶解度如下。

温度/(02080100

BaCU溶解度/g31.635.752.459.4

CaCl2溶解度/g59.574.0147.0159.0

(1)固体1的含硫物质主要是CaS,得到固体1的化学方程式是

(2)试剂a选用(填“水”或“盐酸”)，理由是0

(3)向溶液1中加入盐酸的目的是0

(4)操作。的具体步骤是o

⑸固体3的主要成分是BaTiO(C2。J。

①生成固体3的化学方程式是0

②得到固体3的过程，需要调控pH,否则BaTi0(C20j的产率较低。原因有：

i.pH较低时，c(C2。：)较低；

ii.PH较高时，补充完整)。

⑹高温煨烧固体3,生成的CO?与CO的物质的量之比〃生成(COj：〃生成(CO)=。

11.(2024•北京大兴・三模)饮用水中含碑会导致碑中毒，金属冶炼过程产生的含碑有毒废物需处理与检测。

冶炼废水中碑元素主要以亚碑酸(H3ASO3)形式存在，可用化学沉降法处理酸性高浓度含碑废水，其工艺流

程如图：

Na2sFeSO4H2O2CaO

高浓度

含神废水一级沉碑H操作匚级沉碑1区作2占塞疆卜

、

As2s3FeSCa3(AsO4)2、FeAsO4

Fe(OH)3、沉淀X

已知：①As2s3与过量的S2-存在反应：As2s3(s)+3S2-(aq)U2AsS；-(aq)；

②亚碑酸(H3ASO3)盐的溶解性大于相应的碑酸(H3ASO4)盐。

(1)①实验操作1和2是0

②“一级沉碑”先加入硫化钠主要发生的离子反应是：o

③一级沉碑后再加入硫酸亚铁的主要作用是：o

(2)“二级沉碑”先加入双氧水发生的反应有：。沉淀X的成分是=

(3)关于地下水中碑的来源有多种假设，其中一种认为富含碑的黄铁矿(FeS?)被氧化为Fe(OH)3,同时生成

SOt，导致碑脱离矿体进入地下水。FeS?被氧化的离子方程式是.

(4)测定某H3ASO3溶液(含少量H2soa)中H3AsOs浓度的一种方法如下：

已知：用NaOH标准溶液滴定弱酸溶液，一般要求弱酸的K,>10一"

i.调pH：取VmL待测液，向其中滴入适量NaOH溶液调节pH,中和H2so4。

ii.氧化：向上述溶液中加入适量碘水，将H3ASO3氧化为H3ASO4。

iii.滴定：用xmoLl/NaOH标准溶液滴定i冲得到的H3ASO4溶液至终点，消耗VmLNaOH标准溶液。

①分析图1和图2,解释不用氢氧化钠溶液直接滴定亚碑酸的原因_________0

②若无i,会导致测定的H3ASO3浓度(填“偏高”或“偏低”

③通过计算可知亚碑酸的浓度为=

12.(2024•北京•模拟预测)铁酸领(BaTiOj)是一种压电材料。以重晶石(BaSO”，杂质主要有Feq,、SiO2

等)为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiOj。

TiCl4

水酸水(NH4)2C2O4

BaSO4

过量碳粉一禽痢f屐&屐侬I浓缩结小溶那[沉淀H热分解—BaTiOs

过量氯化钙T;干

CO滤渣母液滤液

已知：BaS可溶于水。CaS微溶于水，可溶于酸；草酸在水溶液中高于85。(2易分解。

回答下列问题:

(1)“焙烧”步骤中碳粉将BaS。,还原为BaS的化学方程式为。

(2)①用水“浸取”时主要发生反应的离子方程式为o

②流程中先用水浸取，再用盐酸酸化，相比于焙烧后的产物直接用盐酸浸取主要的优势在于。

(3)“浓缩结晶”所得BaC)中常含有少量杂质金属离子，因此在制备高纯BaTiOj时需要先将BaC"纯化。纯化

的步骤为：将酸浸液加热至95(浓缩，冷却结晶后得到BaC%溶于水中，加入双氧水，然后加入氨水调节

pH,过滤除去沉淀。滤液经加热浓缩，冷却结晶，即得到高纯度BaCl2。

①加入双氧水的作用为o

②为何不在浓缩结晶之前加入双氧水和氨水除去杂质金属离子？.

(4)“沉淀”步骤生成难溶的Ba[TiO(C2O4)2]-4H2O

已知：TiCl’在水中剧烈水解，在“沉淀”步骤的反应体系中，根据pH不同，发生以下过程:

2++

TiCl4+2H2O=TiO+2H+2C「；

2++

TiO+2H2OUTiO(OH)2J+2H；

2++

TiO+2H2C2O4UTiO(C2O4f+4H

实验表明，“沉淀”反应的最佳pH条件为2.5附近。从平衡移动角度分析pH太高或太低对生成

Ba[TiOCOJ14凡。沉淀不利的原因：。

(5)在氮气气氛中“热分解”生成粉状钛酸钢，对应的化学反应方程式为o

13.(2024•北京朝阳•二模)以铭铁矿(主要成分为FeCr2。*,还含有MgO、A12O3,SiO?等)为原料制备

Na2Cr2O7-2H2O的一种工艺流程如图。

已知：AUO3与纯碱焙烧转化为NaAlC>2，SiO?与纯碱焙烧转化为NazSiOs。

⑴过程I中FeCr?。,转化为Fe.和NazCrO",反应中FeCr?。'与0?的化学计量数之比为.

(2)滤渣1主要含有0

①过程ni中使用H^SO,溶液的目的是.

②过程IV发生反应2CrOj+2H+=*0；-+凡0,计算该反应的

(4)利用膜电解技术，以NazCrO,溶液为阳极室电解质溶液，NaOH溶液为阴极室电解质溶液也可以制备

Na2Cr2O7,装置如图。

①离子交换膜应该选用。

a.阴离子交换膜b.质子交换膜c.阳离子交换膜

②结合方程式解释NazCr2。,产生的原理。

(5)测定产品中NazCrzO,NHQ的质量分数。

称取。g产品，用500mL容量瓶配制为待测液。取25mL待测液于锥形瓶中，加入蒸储水和稀硫酸等，用

bmol-LT(NHjFe(SOj标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液vmL。产品中NazCr?。??凡。(摩尔质量

为的质量分数为。

已知：酸性条件下Cr2O^被还原为CF+o

14.(2024•北京海淀•三模)新能源汽车的核心部件是锂离子电池，常用磷酸亚铁锂(LiFePOj做电极材料。

对LiFePO,废旧电极(含杂质A1、石墨粉)回收并获得高纯Li2c的工业流程图如下：

资料：碳酸锂在水中的溶解度:

温度/℃020406080100

溶解度/g1.541.331.171.010.850.72

(1)过程i研磨粉碎的目的是。

(2)过程ii加入足量NaOH溶液的目的是除去A1,相关离子方程式为，

(3)过程iii采用不同氧化剂分别进行实验，均采用Li含量为3.7%的原料，控制pH为3.5,浸取1.5h后，实验

结果如下表所示：

序号酸氧化剂浸出液中Li+浓度(g/L)滤渣中Li含量/%

实验1HC1H2O29.020.10

实验2HC1NaC1039.050.08

实验3HC1027.050.93

①实验2中，NaClOs能与盐酸反应生成黄绿色气体，大大增加了酸和氧化剂的用量，该反应的离子方程式

为o

②过程ii最终选择H?。?作为氧化剂，原因是。

③过程iii得到的浸出液循环两次的目的是。

(4)浸出液中存在大量H2P0,和HPOj。结合平衡移动原理，解释过程iv得到磷酸铁晶体的原因________0

⑸对比过程iv和v,说明过程iv不用饱和Na2c。3溶液的原因：o

(6)过程vi的操作为：将Li2cO3粗品加水溶解，蒸发结晶至有大量固体析出，。

15.(24-25高三上・北京海淀•期中)辉铀矿(主要成分为难溶于水的Bi2s3,含有SiC>2等杂质)生产金属

钿，流程如下：

已知：Bi3+易水解，使溶液呈酸性。

(1)将辉铀矿粉碎的目的是。

(2)浸出液中铀元素以中Bi3+形式存在，浸出渣中不含铁单质。

①浸出过程中主要反应的离子方程式为o

②浸出时加入盐酸有利于Bi2s3的溶解，从平衡移动角度解释原因：(写出2条)。

(3)用稍过量铁粉进行置换时，浸出液中发生反应的离子方程式有。

(4)置换液可通过一定处理再生。

①再生环节，需要加入的试剂为H2O2溶液和。

②依据化学计量数计算，置换液完全再生所需〃32。2)与"(FeCb)的比值为0.5,但实际比值大于0.5,原因

是。

③检验置换液中的金属离子是否完全再生的操作和现象是O

16.(24-25高三上•北京•期中)MnC>2是重要化工原料，由软镒矿制备MnO?的一种工艺流程如下：

M/+纯化液里维/MnO,

—小小1.试剂a

r>Mr?+溶出液---------5

i.过量较浓H,SOjii.NH-H,0

杪亚疗研磨五过量铁屑一过滤

软镒矿----►--------------►滤渣2

溶出(50。0,过滤

滤渣1

资料：

①软锦矿的主要成分为MnO2,主要杂质有AI2O3和SiO2。

②金属离子沉淀的pH

Fe3+Al3+Mn2+Fe2+

开始沉淀时1.53.45.86.3

完全沉淀时2.84.77.88.3

③该工艺条件下，Mil。?与H2sO4不反应。

⑴溶出

①溶出前，软铸矿需研磨。目的是—。

②溶出时，Fe的氧化过程及得到Mi?+的主要途径如图所示。

2+

MnO2Mn

Fe--------►Fe2+IFe3+

in

i、II是从软锦矿中溶出Mr+的主要反应，反应的离子方程式是—-

ii、若Fe?+全部来自于反应Fe+2H+=Fe2++H2T,完全溶出Mr+所需Fe与MnO2的物质的量比值为2,而

实际比值(0.9)小于2,原因是o

iii、滤渣1中一定含有的成份0

⑵纯化

①上述流程中试剂a可以循环使用，试剂a为一。

②纯化时先加入试剂a,后力口入NH/H2。，调溶液pH*5.说明试剂加入顺序及调节pH的原因—o

③滤渣2中主要成份—。

⑶电解

Mn"纯化液经电解得MnC)2；生成MnO?的电极反应式是,电解过程中会产生。？，将Mn"纯化液进行

浓缩可以避免产生。2的原因—=

(4)产品纯度测定

向ag产品中依次加入足量bgNa2C2O4和足量稀H2SO4加热至充分反应，再用cmol•尸KMnO4溶液滴定剩

余Na2c至终点，消耗KMnC\溶液的体积为dL。(已知：MnO2及MnO：均被还原为M/+。相对分子质

量：MnO287.0；Na2c2O4134.0),产品纯度为(用质量分数表示)。

17.(24-25高三上•北京•阶段练习)研究从含锌资源中获取Zn的途径具有重要意义。

I.工业上酸浸提锌

氧化锌矿中含有ZnO、Fe2c)3、FeO、PbO、A12O3,CaO、SiO2等。

已知：i.几种难溶电解质的

难溶电解质Fe(OH)2Fe(OH)3川(0孙Zn(OH)2

%,4.9x10H2.8x10-391.0x10-333.0x10-7

ii.浸出液中主要金属阳离子浓度

粒子Zn2+Fe2+和Fe3+Al3+

浓度/(mol-L-1)0.30.10.1

⑴浸出渣的主要成分有PbSC>4、Cas。,和Si。？，PbO和H2sO’反应的离子方程式是=

(2)加入试剂a的目的是0

(3)电解前，含Zi?+溶液中铁和铝的离子浓度均需小于10-6mol.尸，应调节pH的范围是(忽略①和

②导致的体积变化）。

II.实验室中氨浸提锌

含M的

已知：iii.[Zn（NH3）J+UZ/+4NH3K=10-。

iv.M的结构筒式如图所示，R为-C9H|9,两个羟基中，酚羟基酸性较强。

OH

（4）NH3和（NH,1S04浸取ZnO发生反应的离子方程式是o

⑸M能与Zi?+形成稳定的配合物X,相关反应为2M+Zi?+=2H++X。

①补全下图中X的结构并用“…''标出氢键O

@X中形成氢键有利于Zt?+的萃取，原因可能是=

（6）从平衡移动的角度解释CO?能提高有机溶液中X含量的原因：0

18.（24-25高三上・北京•阶段练习）以修铁矿（主要成分为FeCrzO：还含有MgO、A12O3.SiO?等）为原料

制备Na2Cr2O7.2H0的一种工艺流程如图。

已知：ALO3与纯碱焙烧水浸后转化为Na[Al（OH）J,SiO?与纯碱焙烧转化为NazSiO-

⑴过程I中FeCr2O4转化为Fe2O,和Na2CrO4,写出反应的化学方程式

(2)滤渣1主要含有0

(3)矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与pH的关系如下图所示。

①过程III中使用H2SO4溶液的目的是。

②过程IV发生反应2CrOj+2H+^02(中+凡0,计算该反应的Kw。

(4)利用膜电解技术，以NazCrO,溶液为阳极室电解质溶液，NaOH溶液为阴极室电解质溶液也可以制备

Na2Cr2O7,装置如图。

离子交换膜

①离子交换膜应该选用o

a.阴离子交换膜b.质子交换膜c.阳离子交换膜

②结合方程式解释NazCrz。7产生的原理。

(5)测定产品中NazCrQ,-2H2O的质量分数。

称取ag产品，用500mL容量瓶配制待测液。取25mL待测液于锥形瓶中，加入蒸储水和稀硫酸等，用

1

bmol-r(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液vmL。产品中Na2Cr2O7-2H?。(摩尔质量为

Mg-mo「)的质量分数为。已知：酸性条件下Cr?。；-被还原为C/+。

19.(24-25高三上・北京・期中)铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。

钛白粉蒸储水、铁粉、精制一定量氨水、空气、铁黄晶种铁黄产品

废渣制备铁黄’

纯化FeSO,溶液制备晶种FeOOHFeOOH

资料：i.钛白粉废渣成分：主要为FeSCVHzO,含少量TiOSCU和不溶物

ii.TiOSO4+(x+l)H2OUTiC^xH?。J+H2sO4

iii.0.1mol-L-iFe2+生成Fe(OH)2，开始沉淀时pH=6.3,完全沉淀时pH=8.3

0.1mol-L-iFe3+生成FeOOH,开始沉淀时pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8

(1)纯化

①加入过量铁粉的目的是0

②充分反应后，分离混合物的方法是。

(2)制备晶种

为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度FeSCU溶液中加入氨水，产

生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化(如下图)。

①产生白色沉淀的离子方程式是

②产生白色沉淀后的pH低于资料iii中的6.3。原因是：沉淀生成后c(Fe?+)O.lmolLi(填或

③时