05-发展素养（四）科学探究-以金属及其化合物为主体的化学工艺流程分析

--发展素养（四）科学探究——以金属及其化合物为主体的化学工艺流程分析01探究点1

以金属及其化合物为主体的“微流程”02探究点2

以金属及其化合物为主体的化学工艺流程分析03作业手册答案速查【听】答案速查【作】探究点1

以金属及其化合物为主体的“微流程”“六看法”突破金属及其化合物的制备“微流程”例1

[2024·福建卷]

从废线路板（主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁）中提取铜的流程如下：

√[解析]

废线路板先机械粉碎，可以增加其反应的接触面积，加入稀盐酸后铝、锌、铁溶解，进入滤液1，“碱溶”时通入氧气、加氢氧化钠，可以溶解锡和铅，最后电解精炼得到铜。“机械粉碎”是物理变化过程，有利于后续“酸溶”中增大接触面积，加快反应速率，A错误；

物质1.94.26.23.53.26.78.24.6

√

探究点2

以金属及其化合物为主体的化学工艺流程分析1.化学工艺流程思维模型——“三审”（1）审题干——明确原料成分和目的要求（2）审流程——明确各步转化原理和目的①试剂线：为达到最终目的加入的物质，起到酸、碱中和或氧化、还原作用等；②转化线：元素守恒——焙烧、溶浸、沉淀、煅烧、电解、结晶等；③除杂线：复分解沉淀、置换沉淀、氧化还原沉淀，加热产生气体等；④分离线：蒸发、结晶、过滤（趁热过滤）、洗涤、干燥等。（3）审问题——明确答什么①不要答非所问：要看清题目要求，按要求答题，防止答非所问。②规范答题：回答问题要准确全面，注意语言表达的规范性，特别是化学用语的书写与表示要准确、规范。2.化学工艺流程中原料预处理的5种常用方法方法目的研磨

增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率水浸

与水接触反应或溶解酸浸

与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去灼烧

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方法目的煅烧

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,如煅烧高岭土续表3.化学工艺流程中控制反应条件的6种方法方法目的

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

改变反应速率,控制达到平衡需要的时间趁热过滤

防止某物质在降温时析出方法目的冰水洗涤

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续表

（1）钒原子的价层电子排布式为________；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为____，产生的气体①为_____（填化学式）。

（2）水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为____________（填化学式）。

离子交换

（4）洗脱工序中洗脱液的主要成分为______（填化学式）。

【思维过程】

（1）“浸出液1”中含有的金属离子主要是______。

（4）“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为__________________________________。“电沉积”步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用的物质为_________（填化学式）。

Exercise作业手册探究点一

以金属及其化合物为主体的“微流程”

下列说法错误的是(

)

√

√

√

√

√

√

√

探究点二

以金属及其化合物为主体的化学工艺流程分析

回答下列问题：

（4）“水解”过程中适当稀释并加热的目的是_________________________________________________。

（1）“滤渣1”的主要成分为_____（填化学式）。

（2）“氧化”时，发生反应的离子方程式为___________________________________。

482

500

回答下列问题：

（2）“酸浸”后所得废渣的主要成分为_____（填化学式）；除铜步骤的离子方程式为________________________。

是不合理的

（5）“灼烧”反应过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____。

金属离子1.97.011.98.13.29.013.910.1

回答下列问题：

（3）钒的浸出率与焙烧温度、硫酸加入量的关系如图甲、图乙所示。则适宜的工艺条件为________________________________________________________________________________。使用冰水洗涤多钒酸铵的目的是________________________________。

降低多钒酸铵的溶解度，减少损失甲乙

甲乙（4）流程中可循环使用的物质有_____________________________。

[答案]

快速核答案发展素养（四）

科学探究——以金属及其化合物为主体的化学工艺流程分析

探究点1

以金属及其化合物为主体的“微流程”

例1.C