化工微流程（解析版）-高考化学复习

也工做诵程

目录

01挑战题型•查知识漏洞

【题型一】原料预处理-一研磨、浸取、焙烧

【题型二】条件控制——调溶液的pH

【题型三】条件控制--调节温度

【题型四】微流程-一分离与提纯

【题型五】微流程--答题规范

【题型六】微流程一一信息型方程式书写

【题型七】微流程一一试剂加入的作用与循环物质的确定

【题型八】微流程--Ksp计算与溶解平衡图像

02回顾教材•补知识漏洞

03知识通关•限时演练

挑战题型•查知识漏洞

【题型一】原料预处理--研磨、浸取、焙烧

题目1（2024•江西九江•二模）利用废银催化剂（主要含金属M、Al.Fe及其氧化物）合成硫酸镁晶体的一

种工艺流程如下：

NaOHH2O2NaOH

溶液稀H2s。4溶液溶液

废银硫酸镇

催化剂晶体

滤液①滤渣②滤渣③

常温下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：

金属离子N『+Al:t+Fe3+Fe2+

开始沉淀时(c=O.Olmol,LT1)的pH7.23.72.27.5

沉淀完全时(c=1.0x10-5mol-L-1)的pH8.74.73.29.0

回答下列问题：

（1）“碱浸”时发生的主要反应的离子方程式为

（2）“滤液②”中含有的金属离子是。

【答案】（1）24+2OH~+2H2O=4O9+3H2T

2+3+

⑵M?+、Fe.Fe

【解析】⑴“碱浸”时4和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为：2AI+2OH~+2H2O=

4O5+3H2T。

3+

⑵由分析可知，''滤液②"中含有的金属离子是岫2+、居2+、Feo

题目叵（23-24高三上•陕西•期中）铭和钮具有广泛用途。铭机渣中铭和机以低价态含氧酸盐形式存在，主

要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铝钮渣中分离提取铭和机的一种流程如图所示：

铭帆渣Cr(OH)3

Fe2O3H2SiO3MgSiO4>V2O5

MgNH4Po4

已知：最高价含铭酸根在酸性介质中以0r2。下形式存在,在碱性介质中以CrOl-形式存在。

回答下列问题：

（1）若铭机渣中铭的含氧酸盐为血。。2,则“煨烧”过程中NaOrO?发生反应的化学方程式为。若

在实验室中进行燃烧铭帆渣,（填“能”或“不能”）用陶瓷用烟，理由是。

双烧•烧

=

【答案】⑴4m。02+302+490^^=4即2%。4+282。（或^NaCrO2+3O2+2Na2CO3^4Na2

0ro4+282,或其他合理答案不能即2。。3、丽。》均能与陶瓷塔蜗中的庆。2发生反应或其他

合理答案

【解析】⑴若铭锐渣中格的含氧酸盐为NaOrQ,则“燃烧”过程中NaOrQ转化为Na2CrO4,发生反应的化

学万程式为4：NaCrO2+3O2+4NaOH^NaiCrO^H^O或4帅。「。2+3。2+2的2。。34?演％。4

+2。。2。陶瓷中含有的SiO2能与NaOH、厮?。。发生反应，若在实验室中进行烟■烧络钮渣，不能用陶瓷

用蜗，理由是：Na2cNaOH均能与陶瓷增堵中的SiO2发生反应；

【题型二】条件控制一一调溶液的pH

题目①（2024-四川南充•二模）一种废旧磷酸铁锂正极片（主要成分为LiFePO^FePO&、4和石墨）的闭环

回收工艺流程如图所示：

NaOHH3PO4、C6H8。6NH3H2OLi3PO4,葡萄糖

废电池真空管____,正极材料

正极片烧结LiFePOJC

滤液①滤渣②滤液③

已知:①C6Hd为抗坏血酸，具有较强的还原性。

②滤饼成分为Fe3（PC>4）2・8H2O。

回答下列问题：

（1）将不同下得到的滤饼溶于盐酸，稀释至一定比例后测算Fe、P物质的量比［史学］，结果见下表，

•••

由此得出，沉淀的最佳pH为

pH6.06.57.08.09.0

n(Fe)

1.541.501.491.471.47

n(P)

（2）调节pH时，氨水不宜加入过量，原因是随着氨水浓度的增大,会产生杂质;若该步骤中"元素

沉淀完全,滤液③中除H、。外,还大量含有的元素有。

【答案】（1）6.0

（2）Fe（OH）2Li、N、P

【解析】⑴由表格数据可知，溶液p//为6.0时，滤饼中铁、磷物质的量比最大，则制得Fe3（FC>4）2-8HQ沉

淀的最佳pH为6.0,故答案为：6.0;

（2）调节溶液pH时，若加入过量的氨水，溶液中的亚铁离子会转化为氢氧化亚铁沉淀，导致沉淀中混有氢

氧化亚铁杂质；由分析可知，铁元素沉淀完全时，滤液③的主要成分为磷酸锂、磷酸铁，则滤液中含有的元

素为氢元素、氧元素、锂元素、磷元素、氮元素，故答案为:L%、N、P-,

题目团（2024•海南海口•一模）一种由菱镁矿（主要成分姆。CL还含少量和SQ）制备高纯MgO的

工艺流程如下：

已知:相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:

金属离子Fe2+Fe3+Mg2+

开始沉淀的pH7.61.98.4

沉淀完全的pH9.63.210.8

（1）“浸取”时加入的盐酸不宜过量太多的原因是

（2）“调pH”时，发生反应的离子方程式为o某同学认为“氧化”步骤可省略，直接用皿。调节pH

值得到"（OH%沉淀，该想法不合理的原因是。

【答案】（1）防止后续调似？值时，消耗更多药品

+2+

（2）MgO+2H=Mg+H2O%?+和%?+沉淀的P女范围部分重合，易导致生成的"（。发%沉

淀混有皿（OH）2,产率降低

【解析】（1）若“浸取”时加入的盐酸过多，会导致后续调pH值时，消耗更多药品；

⑵加入MgO调pH值，反应的离子方程式为：MgO+2H+=；若“氧化”步骤省略，直接用MgO

调节pH值得到Fe（OH）2沉淀，由于"2+和上靖+沉淀的pH范围部分重合，易导致生成的Fe（OH）2沉淀混

有胸（。切2,产率降低；

【题型三】条件控制-一调节温度

颔目1（2024•内蒙古包头•二模）碇（Te）是半导体、红外探测等领域的重要战略元素。从阳极泥或冶炼烟尘

中提取的粗二氧化碗中含有SeO2、Pb。、等杂质。一种由粗二氧化确提取纯需的工艺流程如图所示。

•M

浓盐酸Na2sSO,

回答下列问题：

⑴化学反应的吉布斯自由能变△GnAH—TAS»SO2还原Te*和SeCL的4G随温度T的变化曲线如

下图所示。贝「还原除杂”步骤的温度不宜超过K,该步骤控制在此温度以下的原因是。

40

20

-20

-40

-60

-80

-100

-120

-140

-160i~~~~~~1__1~~~।

270280290300310320330340350360370

77K

【答案】⑴310低于该温度，和SO2反应的△G>o,Te。。不会被还原

【解析】⑴“还原除杂”时，需将Se。。还原为Se,但不能将Ted还原，由图中可知，温度超过310K时，

就能被SQ还原，则步骤的温度不宜超过310K,该步骤控制在此温度以下的原因是:低于该温度，

Te&4和SO2反应的△G>0,TeO,4不会被还原。

趣亚〕(23—24高三下•广东广州•开学考试)以黄铁矿(主要成分是Fes2,含少量S分。J和软镒矿(主要成分

是施。2,含少量用2。3、42。3)为原料制备WSOrN。的工艺流程如下：

NaOH

稀硫酸溶液氨水NH4HCO3稀硫酸

工普上;混合研磨卜一丽]一眄pH]一|沉甸—>MnCO3一|操％A|—>MnSO4-H2O

滤渣1滤渣2

385532891272

已知：25℃时，&/Fe(OH)3]=1Q~-,Ksp[Al(OH)3]=10--,^[^(07/)2]=10--=

(1)沉锦过程需控制温度为50℃的原因是0

(2)下图为砺SO.HQ的溶解度曲线，操作A是加入足量稀硫酸充分反应后,洗涤干燥。

02040608010012077℃

【答案】（1）防止温度过高使一水合氨分解，温度过低反应速率过慢

（2）蒸发结晶、保持温度高于40七以上趁热过滤

【解析】（1）沉镒时加入氨水，防止温度过高使一水合氨分解，温度过低反应速率过慢。

⑵由题干溶解度图象可知，当温度低于40℃时溶液将析出MnSOr5H2。,故由分析从“操作4'所得溶液

中得到MnSO^HQ晶体需进行的操作是蒸发结晶、保持温度高于40七以上趁热过滤，洗涤、干燥.

【题型四】微流程--分离与提纯

遮目口（23-24高三上•天津•期中）工业废水任意排放，会造成环境污染。“协同去污，变废为宝”，为处理工

业废水提供了新思路。电镀厂产生大量含FeSO4、CuSO4的电镀废液,皮革厂产生大量含KOTZS的废

液。两厂联合处理废水，回收Cu并生产铁红和媒染剂Cr2（SO4）3-6Mo，工艺流程如图：

过量稀硫酸.

I—>滤渣过滤*铁红

FeSO,除病过量铁粉.二液j.液A

CuSO产攸三滤>

+

K2Cr2O7废液L含硫酸铁的有机相

"萃取剂

溶液

CMSO。溶液--一＞Cr2(SO4)3•6H2O

（1）该工艺中多次用到过滤,过滤时需要的玻璃仪器除烧杯外还有,o

⑵从0r2（SO4）3溶液制取Cr2（SO4）3-6H2。晶体的实验操作方法为、、过滤、洗涤、干燥。

【答案】（1）漏斗玻璃棒

（2）加热浓缩冷却结晶

【解析】（1）过滤所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，故答案为：漏斗、玻璃棒；

（2）由分析可知，制得六水硫酸铭的实验操作方法为硫酸错溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得

到六水硫酸馅，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；

题目区（2024・广东・一模）铀是重要的战略资源，以硫酸工业产生的废钢催化剂为原料（含%5、VOSO,.K2

SO」、以及少量的"2。3等），综合回收利用帆、硅、钾实现变废为宝、保护环境的目的，回收工艺流程如

下：

水相有机相

已知:钢的氧化物在酸性条件下以厂。2+存在，2"增大时vc>2+可转化为VO（OH）2沉淀。

⑴“萃取”时选择有机萃取剂，原理是：也7?（有机层）+VO2+=^2H++VQR（有机层），“反萃取”应选择在

环境中进行（选填“酸性”、“中性”或“碱性”）。

【答案】（1）酸性

【解析】⑴“萃取”时选择有机萃取剂，原理是：也7?（有机层）+VO2+^2H++VOA（有机层），“反萃取”应

让平衡逆向移动，使VC>2+进入水层，故选择在酸性环境中进行；

•M

【题型五】微流程--答IS规范

题目』（23—24高三下•全国•阶段练习）高铁酸钾（国"。4）有强氧化性，是一种环保、高效、多功能饮用水

处理剂，受热易分解，酸性环境中易变质。制备流程如图所示：

铁屑Cl2NaClONaOH

反应I~反应II一NazFeO/饱和K°H溶液》粗KzFeCU晶体

尾气NaCl

回答下列问题：

（l）K2FeO4中铁的化合价为，提纯为"5的实验方法是o

（2）铁屑需事先用Na2c。3溶液洗涤,目的是0

（3）为"。4处理饮用水的原理是o

（4）已知K.FeO,难溶于乙醇，可溶于水，故洗涤KFeOa晶体时，先使用冷水洗涤，再使用乙醇洗涤，简述用

乙醇洗涤为"。」晶体的操作o

【答案】⑴+6重结晶

（2）除去铁屑表而的油污

⑶人2%。4有强氧化性，故能杀菌,4：K2FeO4+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+8KOH+3O2T,新生成的

Fe（OH）3（胶体）能吸附水中的悬浮颗粒物并沉降，可用于净水

（4）沿玻璃棒向漏斗中注入少量乙醇，使乙醇浸过沉淀物，并不漫过滤纸边缘，让乙醇自然流下，再次加乙醇

洗涤，重复2~3次

【解析】⑴中，K显+1价，。显一2价，则铁元素的化合价是+6;从粗KiFeOi晶体提纯K2FeO4的

实验方法是重结晶，故答案为：+6;重结晶。

（2）铁屑表面有油污，用饱和Na2CO3溶液浸泡可除去，故答案为:除去铁屑表而的油污。

（3）的"。4溶于水后，会缓慢放出气体（Q），并杀菌消毒，同时还能达到净水目的。有关离子方程式解释

K2FeO4杀菌、净水的原理：K.iFeOi有强氧化性，可杀菌，4：K2FeO4+WH2O=4Fe（OH）3（胶体）+8KOH+

302T，新生成的Fe（OH）3（胶体）能吸附水中的悬浮颗粒物并沉降，可用于净水；故答案为：K2FeOt有强氧

化性，故能杀菌，4K2FeO4+10H2O=4Fe（O8）3（胶体）+8KOH+3C）2T,新生成的Fe（OH）3（胶体）能吸附

水中的悬浮颗粒物并沉降，可用于净水。

（4）使用乙醇洗涤具体操作是：沿玻璃棒向漏斗中注入少量乙醇，使乙醇浸过沉淀物，并不漫过滤纸边缘，让

乙醇自然流下，再次加乙醇洗涤，重复2~3次，故答案为:沿玻璃棒向漏斗中注入少量乙醇，使乙醇浸过沉淀

物，并不漫过滤纸边缘，让乙醇自然流下，再次加乙醇洗涤，重复2~3次。

〔题目可（23—24高三下•上海•阶段练习）以钛铁矿（主要成分为"打。3、姆。）为原料制备高纯度钛白粉

（TZO2）O同时得到绿矶的工艺流程如图。

已知:常温下,稀硫酸几乎与FeTiO.不反应；钛元素在整个流程中化合价没有变化。

（1）稀硫酸浸出的目的是o

（2）下面两图分别为不同固液比、不同浸出温度下滤渣与热浓硫酸反应时的复浸出率，据图分析，最适合的

固液比和温度分别是和，原因为=

95

90

%%

85

、

、

榔

榔

S80汨

K75明

於

曲

7060

65

11O515111

1:51:1201:2120140160180

液

固

比浸出温度re

（3）“一系列操作”得到的绿矶先用稀钛液洗涤,再用冰水洗涤，请问先用稀钛液洗涤的目的是，从

FeSO」溶液中获得FeSO—M。晶体的实验操作是。

【答案】（1）除去

（2）1:10160增大固液比和升高温度，对钛浸出率的提升不大，且增加生产成本

（3）回收绿矶表面吸附的钛液，并减少绿矶的溶解蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、过滤、干燥

【解析】⑴已知，常温下，稀硫酸几乎与FeT，O3不反应，而氧化镁属于碱性氧化物，可与稀硫酸反应，因此,

稀硫酸浸出的目的除去MgO;

（2）由图2可知，当固液比为1：10时,钛浸出率已经达到90%以上，在增大固液比，钛浸出率增大量很小,

但却需要使用使用大量的硫酸，增加成本,故最适合的固液比为1:10o由图3可知，当温度为160℃时，钛

浸出率已经很高了，再提高温度，钛浸出率增大量很小，但却需要消耗大量的能源，增加成本，故最适宜温

度为160℃;原因为增大固液比和升高温度,对钛浸出率的提升不大，且增加生产成本

（3）”一系列操作”，是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，是为了将绿矶晶体与钛液分离开来,但是在过滤操作后，

得到的绿矶晶体表面还残留得有部分钛液，得到的绿矶先用稀钛液洗涤，再用冰水洗涤，先用稀钛液洗涤

的目的是回收绿矶表面吸附的钛液，并减少绿矶的溶解；从FeSQ溶液中获得FeSOi-7H2O晶体的实验操

作是蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、过滤、干燥；

【题型六】微流程--信息型方程式书写

题目11（2024高三下•全国•专题练习）中国航空航天事业飞速发展，银铜合金广泛用于航空工业。从银精矿

（其化学成分有：Ag.Zn.Cu、Pb、S及SiO?等）中提取银、铜和铅,工艺流程如图所示。

Na2s。3溶液滤渣N2H4N2

NaOH

(1)步骤③反应的化学方程式为。

(2)排放后的废水中含有NO9，任意排放会造成水体污染，科技人员在碱性条件下用AI粉将NO3还原成无

污染气体排放，该方法的缺点是处理后的水中生成了AZO,依然对人类健康有害。该反应的离子方程式

为:O

【答案】(l)AgCl+2M2so3=Na3[Ag(.SO3)2]+NaCl

⑵104+6NO3+4O/T=2M+1040[+282。

【分析】银精矿(其化学成分有：力g、Z"、Cu、Pb、S及SiO?等)加盐酸和氯酸钾浸取，过滤，溶液中含有

Z/+、、Pb2+，滤渣中含有s、SiO2,AgCl等；浸出液中加金属还原剂Zn,把、。川+还原为单质，则

试剂X为赤，分离操作②为过滤，得到Cu和Pb、ZnCl2溶液;浸出渣含有S、SiO?、AgCl,加Na2SO3溶

液，AgCl与Na2s。3反应生成厮3[①(S。3)2]和MC7,过滤，滤渣为S和或。2,滤液为Na^Ag(SO^]和

NaC7,在滤液中加和Na生成前和氮气；滤液中含有亚硫酸钠，氧化生成硫酸钠。

【解析】⑴步骤③加Na2s。3溶液,&C7与即25。3反应生成Na3[Ag(SC>3)2]和MC7,化学方程式为AgCl

+2Na2s。3=Na3[Ag(SO3)2]+NaCl,故答案为：AgCl+2Na2SO3=Na^Ag(SO^]+NaCL

⑵在碱性条件下用4粉将NO三还原成无污染的M排放，其离子方程式为：10AI+6NO3+4O/r=2M

+10-AZO2+2H2。。

题目习(2024高三下•全国•专题练习)曲S废催化剂是石油精炼加氢脱硫工序中产生的危险固体废弃物，但

又富含铝、镇等有价金属,是一种重要的二次资源。以下是工业从HDS中回收铝的工艺流程：

Na2c溶液N263有机试剂NH,HCOj溶液HNO,

™JLJLJLI

HDS—[着覆~~U研磨I~~H碱浸I~~U操~~U浸耨I-»!有号相I~~U酸沉I~~►H2MOO4——>Mo

[zMg]

⑴加(MoOj碱浸时有Na2M0。4、AfaHCa生成，该反应的离子方程式为=

⑵采用碳酸根型N263萃取铝的反应为：(BN)2c。3+(凡N)2MoO4+M283.参考有关文献

资料可知:一些阴离子被R&N+萃取的顺序为HCO^>MoO]>COf-，则加入NH.HCO3反萃取发生的化学

方程式为:=

【答案】⑴MCMoO/+2COt+H2O=MoO^~+2HCO3+NiOJ

(2)(R^MoO^NHiHCO^2®N)HCC)3+(NH。2Moe

【分析】HDS废催化剂回收铝的流程为：HDS废催化剂氧化焙烧转化成42。3、MOO3,Ni(MoO),研磨后

用Na2co3溶液碱浸，Ni（MoOj碱浸时生成Na2Moe>A、NaHCO、反反为Ni（MoOj+2Na2CO3+H2O=

Na2MoOi+2NaHCO3+NiO1,过滤，浸出渣为Al2O3和MO,浸出液中含有Na2Moe>A、NaHCO3,加入碳酸

根型N263萃取羯，反应为（R&N）2cCh+Na2Moe2Moe>4+Na2co3,分液得到含有（R&N）2Moe>&的

有机相，阴离子被RN萃取的顺序为HCOs>MoOi>。。丁,则加入NH1HCQ,反萃取，反萃取后有机相

为"CO*型，发生的化学方程式为（用N）2MoO4+2NH4HCQ=2&NHCO3+（NHjMod,加入稀硝酸沉锢

得至UH2Mo5,经过一系列操作得到MOO3,用还原Mo。,得到金属Mo,据此分析解答。

【解析】（DMQWoOj碱浸时有Na2MoO&、NaHCO3生成,且浸出渣有M。,则该反应的离子方程式为

Ni（MoOi）+2COt+H2O=MoOt+2HCOi+NiO

（2）由题意可知，加入NH4HCt4反萃取发生的化学方程式为（凡N）2MoO4+2NH1H。。3=2（凡N）HCa

+（NHJ2Moe>4。

【题型七】微流程--试剂加入的作用与循环物质的确定

题目—（23—24高三下•四川绵阳）工业上用铝土矿（主要成份是Al2O3，还含有"2O3、SiO）提取氧化铝做

冶炼铝的原料（纯净的Al2O3），某研究性学习小组设计了如图提取流程：

L*固体①

①过量

盐酸△

铝土矿②过量I—►固体②固体③

操作①操作③

NaOH

」滤液①

-►A1(OH)3.^^►AIO

操作②④通入足23

」滤液②量试剂A

操作④

请回答下列问题：

（1）写出反应⑤的化学反应方程式，上述流程中可以循环利用的物质为（填化学式）。

【答案】⑴CaO+H2O+NaHCO^CaCO^+NaOH+H2ONaOH

【解析】（1）滤液④中含有NaHCO3.NaCl,加入CaO,CaO与水反应生成Ca{OH\,Ca（OH\与NaHCO3

反应生成CaCO,和NaOH,离子方程式为:CaO+H2O+NaHCO^CaCO3\,+NaOH+H2Oo上述流程

中可以循环利用的物质为NaOH。

题目区（2024•吉林白山•二模）铳（Sc）及其化合物在电子、超导合金和催化剂等领域有重要应用。一种利用

3+3+

钛白废酸液（含Sc.TigFe的硫酸废液）和赤泥（含有Sc2O3,Al2O3,Fe2O3,SiO^联合制备Sc2O3

的工艺流程如图所示。回答下列问题：

赤泥萃取剂稀硫酸、H2O2NaOH溶液盐酸草酸空气

钛白I」（_1_泞涂'L_1

»快砰^萃取-----4反手取产0酸溶|—H沉铳|~H灼烧iseqs

IJJV

浸渣水相含[TiO（HzO2）产有机相

的水溶液

-30

己知：25℃时,Ksp[Sc{OH）3]=1XIO-

⑴“除钛”时，加入反。2的作用是0

【答案】（1）提供配体，生成配离子[乃。（也。2）『+进入水层•M

【解析】⑴由流程图可知，冗。2+加入后，二者结合形成［TiOCHQ?)产，该转化过程中元素化合价没

有变化，应该是显。2中的氧原子提供孤电子对，Ti原子提供空轨道，形成配离子，故加入也。2的作用是提

供配体，生成配离子［770(氏。2)产进入水层。

【题型八】微流程--《计真与溶解平衡图像

题目IR23-24高三上•河南•阶段练习)硫酸镇(MSO」,易溶于水)是一种重要的化工原料，应用广泛。利

用废旧保电池正极板(主要成分为单质Ni)为原料制取工业级硫酸保晶体(NiSOr6H2。)的流程如下：

稀硫酸稀硝酸30%旦。2溶液NaOHNH4FNa2cO3溶液

,11,粗硫酸银♦"E.

废旧镇电池fI酸溶|f-田川氧化川调pH3〜7旧除C*、Mg?+口除银

----干----溶液---------------------~-----~~

NO滤渣1滤渣2

NiSO4-6H20T一系列操作

已知:①粗NiSOi溶液中还含有"2+、Fe3+,、Ca2+.M/等;

②Ksp(Ca&=5.3x10-9,4°(跖鸟)=6.5xl0-n=

回答下列问题：

⑴若溶液中c(Ca2+)=0.01mom以幽2+)=0.0imom"除@2+,跟产,，时，缓慢滴加稀网干溶

液，则先产生的沉淀1是(填化学式)，当Ga用，场月开始共沉淀时，溶液中“沉淀1”是否沉淀完全？

写出推断过程:(离子浓度41.0x10-5mol-IT1即可认为沉淀完全)o

【答案】⑴MgFi根据/(Ca£)=c(Ca2+Ac2(F)c2(F-)=^^^—^^^=5.3x

c(Ga)U.U_L

10-7,c(W+)=K'，Mg琦=85义10:g1.2x10~4>1.0x10-5,没有沉淀完全

C2(F-)5.3xW7

【解析】⑴

氟化钙、氟化镁的类型相同时，K尔小的先沉淀，故皿田先沉淀；根据《式(1月)=。(62+)飞2(『)，c?

K式CaB)

(—c(Ca2+)

10-5,没有沉淀完全;

题目0(2024.甘肃张掖.模拟预测)我国锦矿资源主要为贫碳酸锦矿(主要成分为防1c。3,还含有少量

SiOz、FeCO3,"2。3、42。3、MgO、CaO),利用贫碳酸镒矿制取砺3S的流程如图所示，回答下列问题。

滤渣1滤渣2CaF2和MgF2

-10-11

已知：/(CaE)=1.05xIO,K^MgF^)=7.35x10o

⑴“除钙镁”后的滤液中芈驾?=。

c(Ca2+)----------

【答案】⑴0.7

【解析】(1)“除钙镁”后的滤液既是CaF2的饱和溶液，又是Mg®的饱和溶液,故溶液中存在如下关系：

%(Mg琦=cM+).c"-)=c(监+2)=7.35义10一口=07•

K式Ca琦一c(Ca2+)-c2(F-)—c(Ca2+)—1.05X1O-10-,

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1.常考化工术语

常考化工术语关键词释义

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

研磨、雾化

（溶解）速率或使反应更充分，增大原料的转化率（或浸取率）

使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煨烧石灰石、高岭土、

灼烧（燃烧）

硫铁矿

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、

浸取

醇溶等

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

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，除去氧化物（膜）,抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等

碱作用除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解（形成沉淀等）

2.常考条件控制

（1）控制溶液的pH

①调节溶液的酸碱性，使某些金属离子形成氢氧化物沉淀析出（或抑制水解）。

②加入酸或调节溶液至酸性还可除去氧化物（膜）。

③加入碱或调节溶液至碱性还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等。

④特定的氧化还原反应需要的酸性条件（或碱性条件）。

（2）控制温度:主要从物质性质（热稳定性、水解、氧化性或还原性、溶解度、熔沸点、挥发性、胶体聚沉等）和反

应原理（反应速率、平衡移动、催化剂活性、副反应）两个角度思考。

（3）控制压强：改变速率，影响平衡。

（4）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。

（5）趁热过滤:防止某物质降温时析出。

（6）洗涤:常见的洗涤方式有“水洗”和“乙醇洗”。“水洗”的目的是除去沉淀或晶体表面残留的杂质,当沉淀物

的溶解度随温度升高而增大时一般可用冰水洗;“乙醇洗”既可以除去沉淀或晶体表面残留的杂质，又可以降

低晶体的溶解度，减少损失，还可以利用乙醇易挥发的性质,加快除去沉淀或晶体表面的水分。

（7）氧化:氧化剂的选择要依据试题设置的情境，常见的氧化剂有氯气、过氧化氢、氧气和次氯酸钠等，为了避免

引入新的杂质,通常选择的氧化剂有过氧化氢和氧气。

3.物质制备的解题方法和技巧

明确题目要制备什么物质，给的原料是什么，利用已有化学知识并结合题干给出的提示信息勾勒出原料到目

标产物的化学转化路径。流程中药品、各种条件的选择都是为了能更多地获得产品，核心是提高反应物的转

化率。围绕这个核心分析药品、操作、条件的作用，做到有的放矢。

（1）如果在制备过程中出现或用到受热易分解的物质，则要注意对温度的控制。如侯德榜制碱中的NaHCO3,

还有也。2、Ca（HCO3）2,KMnO』、AgNO^印VC>3（浓）等物质。

（2）如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来抑制水解。如制备

FeC%、AlC。、MgCl?、Cu（NC）3）2等物质，要蒸发其溶液得到固体溶质时，都要加相应的酸或在酸性气流中进行

来抑制其水解。

（3）如果产物是一种强氧化性物质或强还原性物质,则要防止它们被其他物质还原或氧化。如产物是含Fe2\

SO/、厂等离子的物质，要防止反应过程中的介入。

（4）如果产物是一种易吸收空气中的CO2或水（潮解或发生反应）而变质的物质（如NaOH固体等）,则要注意

在制备过程中对CO2或水的去除,也要防止空气中的CO2或水进入装置中。

（5）当题目中给出多种物质的沸点、溶解度信息，则意味着需要用蒸储、高温（或低温）过滤来进行分离。

（6）在回答题目中条件的选择原因时主要可从以下几个方面分析：

①对反应速率有何影响。

②对平衡转化率是否有利。

③对综合效益有何影响。如原料成本、原料来源（是否广泛、可再生）、能源成本、对设备的要求、环境保护（从

绿色化学方面作答）等。

4.常见操作的答题思考角度

常见操作答题思考角度

过滤、蒸发、分液、蒸储等常规操作。从溶液中得到晶体的方法:蒸发浓缩-冷却

分离、提纯

结晶-过滤（-洗涤、干燥）;或蒸发结晶

提高原子利用率绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用）

在空气中或在其他气体要考虑Q、HQ、GQ或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、

中进行的反应或操作水解、潮解等目的

判断沉淀是否洗涤干净取少量最后一次洗涤液，检验其中是否还有某种离子存在

控制溶液的pH方法见前述

①防止副反应的发生；

②使化学平衡移动:控制化学反应的方向；

③控制固体的溶解与结晶；

④控制反应速率：使催化剂达到最大活性；

控制温度（常用水

⑤升温:促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发；

浴、冰浴或油浴）

⑥加热煮沸：促进水解,聚沉后利于过滤分离；

⑦趁热过滤:减少因降温而析出溶质的量；

⑧降温：防止物质高温分解或挥发;降温（或减压）可以减少能源成本，降低对设

备的要求

①常见洗涤方式见前述；

洗涤晶体②洗涤沉淀方法:往漏斗中加入蒸储水至浸没沉淀,待水自然流下后，重复以上

操作2~3次

“水洗”除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法（打磨）或化学法除去表面氧

表面处理

化物、提高光洁度等

5.萃取与反萃取

（1）萃取，利用溶质在互不相溶的两种溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液

里提取出来的方法叫萃取。分液:分液是把两种不相混溶的液体进行分离的操作。

仪器：铁架台、铁圈、烧杯、分液漏斗

萃取剂选择两种溶剂互不混溶;溶质在两种溶剂中的溶解度相差很大;溶质和萃取剂不发

的原则生化学反应。

注意事项①分液漏斗使用之前必须检漏②放液时，打开分液漏斗上端塞子，或使塞上的

凹槽与分液漏斗上的小孔对齐;使使内外空气相通，保证下层液体顺利流下③

下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从上口倒出；

（2）反萃取:在溶剂萃取分离过程中，当完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实

施,往往需要将目标产物转移到水相。这种调节水相条件,将目标产物从有机相转入水相的萃取操作称为反

萃取，可看作是萃取的逆过程。

如:用反萃取法从碘的Ct兀溶液提取碘单质

45%的

—I』--------|Hg,溶液过滤

碘的四氯受NaOH/液水层：含「、IO、.含1：的悬浊液——固态磷单质

化碳溶液一荡.静X.分液四氯化碳

6.流程中陌生的氧化还原反应的书写流程

（1）首先根据题给材料中的信息确定氧化剂（或还原剂）与还原产物（或氧化产物），结合已学知识根据加入的

还原剂（或氧化剂）判断氧化产物（或还原产物）。

（2）根据得失电子守恒配平氧化还原反应。

（3）根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充8+、O/T或耳。等。

（4）根据质量守恒配平反应方程式。

7.工艺流程中循环物质的确定

（1）循环物腐的确定

①从流程图上看:箭头回头。

②从物质的转化上看:在流程中加入的物质，后续步骤中又会产生（在滤渣或滤液中寻找）。

优点:提高利用率、降低成本、保护环境、减少污染等

（2）副产品的判断

①从流程图上看:支线产品。②从制备的目的上判断:不是主产品。

（3）滤渣成分的确定

①过量的反应物。②原料中不参与反应的物质。③由原料转化的生成物。④由杂质转化的沉淀物。

8.解沉淀溶解平衡图像题三步既

第一步:明确图像中纵、横坐标的含义。

纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。

第二步:理解图像中线上点、线外点的含义。

（1）曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Q=Ksp。在

温度不变时,无论改变哪种离子的浓度,另一种离子的浓度只能在曲

线上变化，不会出现在曲线以外。

⑵曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc>Kspa

（3）曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Q0<Ksp。

(

L

_

o

-

u

<

a

s

v

N

°c(CI)/(mol-L-1)

第三步:抓住KW的特点，结合选项分析判断。

（1）溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：

①原溶液不饱和时,离子浓度都增大；

②原溶液饱和时，离子浓度都不变。

（2）溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在

同一曲线上的点，溶度积常数相同。

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