热点题型02 无机小流程分析-2025年高考化学【热点·重点·难点】专练（黑吉辽蒙专用）

热点02 无机小流程分析 1.明确化工流程中条件控制的思考角度 条件控制 思考角度 固体原料粉碎或研磨、液体原料雾化 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。 目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等； 增大接触面积的方法：固体——粉碎、研磨；液体——喷洒；气体——用多孔分散器等； 焙烧或灼烧 ①除去硫、碳单质； ②有机物转化、除去有机物； ③高温下原料与空气中氧气反应； ④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等。 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。 酸浸 ①溶解转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的； ②去氧化物(膜)； 碱溶 ①除去金属表面的油污； ②溶解两性化合物(Al2O3、ZnO等)，溶解铝、二氧化硅等 水浸 与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中； 醇浸 提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物； 加热 ①加快反应速率或溶解速率； ②促进平衡向吸热反应方向移动(一般是有利于生成物生成的方向)；如：促进水解生成沉淀； ③除杂，除去热不稳定的杂质，如：H2O2、氨水、铵盐(NH4Cl)、硝酸盐、NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4等物质； ④使沸点相对较低或易升华的原料气化； ⑤煮沸时促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出等； 降温 ①防止某物质在高温时溶解(或分解)； ②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)移动； ③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等； ④降低某些晶体的溶解度，使其结晶析出，减少损失等； 控制温度在一定范围(综合考虑) 温度过低：反应速率过慢或溶解速率小； 温度过高：①催化剂逐渐失活，化学反应速率急剧下降； ②物质分解，如：NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、浓HNO3等； ③物质会挥发，如：浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等； ④物质氧化，如：Na2SO3等； ⑤物质升华，如：I2 升华 ； 控制温度(常用水浴、冰浴或油浴) 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； ⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发； ⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离； ⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量； 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； 反应物用量或浓度 ①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率； ②增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提高其他物质的利用率，使反应充分进行； ③增大物质浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动等； 加入氧化剂 (或还原剂) ①氧化(或还原)某物质，转化为目标产物的价态； ②除去杂质离子[如把Fe2＋氧化成Fe3＋，而后调溶液的pH，使其转化为Fe(OH)3沉淀除去]； 加入沉淀剂 ①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)； ②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀； ③加入氟化钠，除去Ca2＋、Mg2＋； pH控制 （1）调节溶液的酸碱性，使金属离子形成氢氧化物沉淀析出，以达到除去金属离子的目的。 ①原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了H+的浓度，使溶液pH值增大； ②pH控制的范围：杂质离子完全沉淀时pH值~主要离子开始沉淀时pH (注意两端取值)； ③需要的物质：含主要阳离子(不引入新杂质即可)的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使pH增大的物质，如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等类型的物质； ④实例：除去CuSO4溶液中少量Fe3+，可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、CuCO3，调节pH至3~4，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。Fe3+溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入CuO后，溶液中H+浓度降低，平衡正向移动，Fe(OH)3越聚越多，最终形成沉淀； a．加入CuO的作用：调节溶液的pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3； b．加热的目的：促进Fe3＋水解； （2）抑制盐类水解。 像盐酸盐、硝酸盐溶液，通过结晶方法制备晶体或加热脱水结晶水合物制备相对应的无水盐时，由于水解生成的盐酸或硝酸挥发，促使了金属离子水解(水解反应为吸热反应)导致产品不纯； 如：由MgCl2·6H2O制无水MgCl2要在HCl气流中加热，否则： MgCl2·6H2OMg(OH)2＋2HCl↑＋4H2O （3）促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离； （4）“酸作用”还可除去氧化物(膜)； （5）“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等； （6）特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)； 【注意】调节pH的试剂选取： ①选取流程中出现的物质； ②未学习过的物质且题目又无信息提示的一般不做考虑； ③已学的常见酸碱(NaOH、Na2CO3、HCl、H2SO4、NH3·H2O、HNO3)。 洗涤晶体 ①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质； ②冰水洗涤：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗； ③用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等； ④洗涤沉淀的方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次； 在空气中或在其他气体中进行的反应或操作 要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应； 或能否达到隔绝空气、防氧化、防水解、防潮解等目的； 判断能否加其他物质 要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等； 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)； 分离、提纯 过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作； 从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩―→冷却结晶―→过滤―→洗涤、干燥； 2.熟悉工艺流程中分离、提纯、除杂的方法及答题要领 操作 答题指导 过滤 固体与液体的分离；要分清楚需要的物质在滤液中还是在滤渣中。滤渣是难溶于水的物质，如SiO2、PbSO4、难溶的金属氢氧化物和碳酸盐等。过滤主要有常压过滤、减压过滤、热过滤。 （1）常压过滤： 通过预处理、调节pH等工序可实现对杂质的去除，但值得注意的是需要分析对产品的需求及生产目的的综合考虑，准确判断经过过滤后产生的滤液、滤渣的主要成分，准确判断是留下滤液还是滤渣。 （2）减压过滤(抽滤)： 减压过滤和抽滤是指一种操作，其原理与普通的常压过滤相同。相比普通过滤，抽滤加快了过滤的速度。抽滤的优点是快速过滤，有时候还可以过滤掉气体，并能达到快速干燥产品的作用。 （3）趁热过滤： 趁热过滤指将温度较高的固液混合物直接使用常规过滤操作进行过滤，但是由于常规过滤操作往往耗时较长，这样会导致在过滤过程中因混合物温度降低而使溶质析出，影响分离效果。因此可使用热过滤仪器、将固液混合物的温度保持在一定范围内进行过滤，所以又称为热过滤。 蒸发结晶 （1）适用范围：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如：NaCl。 （2）蒸发结晶的标志：当有大量晶体出现时，停止加热，利用余热蒸干。 （3）实例 ①从NaCl溶液中获取NaCl固体。 a．方法：蒸发结晶。 b．具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干。 ②NaCl溶液中混有少量的 KNO3溶液。 a．方法：蒸发结晶、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥 。 b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，这样就可以分离出大部分NaCl。 c．趁热过滤的目的：防止KNO3溶液因降温析出，影响NaCl的纯度。 （4）减压蒸发的原因：减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)。 冷却结晶 （1）适用范围：提取溶解度随温度变化较大的物质(KNO3)、易水解的物质(FeCl3)或结晶水化合物(CuSO4·5H2O)。 （2）蒸发结晶的标志：当有少量晶体(晶膜)出现时。 （3）实例：KNO3溶液中混有少量的 NaCl溶液。 a．方法：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥。 b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，这样就可以分离出大部分KNO3。 重结晶 将结晶得到的晶体溶于溶剂制得饱和溶液，又重新从溶液结晶的过程。 萃取与分液 选用合适的萃取剂(如四氯化碳、金属萃取剂)，萃取后， 静置、分液——将分液漏斗玻璃塞的凹槽与分液漏斗口的小孔对准。下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。 萃取与反萃取 ①萃取：利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。如用CCl4萃取溴水中的Br2。 ②反萃取：用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。 洗涤晶体 洗涤试剂 适用范围 目的 蒸馏水 冷水 产物不溶于水 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为溶解而造成的损失。 热水 有特殊性的物质，其溶解度随着温度升高而下降 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为温度变化溶解而造成的损失。 有机溶剂(酒精、丙酮等) 固体易溶于水、难溶于有机溶剂 减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥。 饱和溶液 对纯度要求不高的产品 减少固体溶解。 酸、碱溶液 产物不溶于酸、碱 除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解。 洗涤沉淀方法：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次。 检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净。 蒸馏或分馏 蒸馏是利用液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再冷凝成液体，跟其他组分分离的过程。 减压蒸馏 减小压强，使液体沸点降低，防止受热分解、氧化等。 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与氮气、氢气。 （建议用时：40分钟） 考向01 有关铁及其化合物转化流程 1．（2025·辽宁名校联盟·12月）铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含、、、等，用硫酸渣制备铁红()的过程如图所示，已知还原过程中被氧化时转移电子数为。下列说法错误的是 A．滤渣A的主要成分为 B．滤液B中含有的硫酸盐为硫酸镁和硫酸铝 C．“还原”过程中会有硫酸生成 D．“氧化”过程中发生反应： 【答案】B 【分析】硫酸渣中加入硫酸酸溶，氧化铁转化为铁离子，氧化铝转化为铝离子，MgO转化为镁离子，加入FeS2粉还原，该过程是FeS2与Fe3+反应，已知1molFeS2被氧化时转移电子数为14NA，则S化合价从-1价升高到+6价，有硫酸根离子生成，SiO2不与酸反应，滤渣A为SiO2，随后向滤液中通入空气和NaOH，亚铁离子与氧气、氢氧根离子反应生成氢氧化铁沉淀，过滤得到氢氧化铁，氢氧化铁洗涤后烘干，烘干过程中氢氧化铁受热分解生成氧化铁，最后研磨得到铁红。 【解析】A．根据分析可知，滤渣A的主要成分为SiO2，A正确； B．氧化过程中加入了氢氧化钠，滤液B中除了硫酸镁和硫酸铝，还有硫酸钠，B错误； C．还原过程中1molFeS2被氧化时转移电子数为14NA，则S化合价从-1价升高到+6价，有硫酸根离子生成，同时溶液呈酸性，即该过程会有硫酸生成，C正确； D．氧化过程中向含有亚铁离子的溶液中通入氧气，加入氢氧化钠，亚铁离子和氧气、氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，D正确； 故答案选B。 2．（2025·吉林省“BEST”·联考）以硫酸厂烧渣(主要成分为)为原料，制备软磁性材料的工艺流程可表示为 已知开始形成氢氧化亚铁沉淀的值为6.5，下列说法错误的是 A．烧渣酸浸后溶液中的主要金属阳离子为 B．若还原时，酸性条件下中的硫元素被氧化为价，则理论上每消耗转移电子。 C．沉铁时将提纯后的溶液与氨水混合溶液反应，控制值为6.4时，会生成沉淀。 D．为加快过滤速率，得到固体含水量更低，可采用抽滤装置。 【答案】B 【分析】烧渣(主要成分为)用硫酸酸浸得到硫酸铁和硫酸亚铁，加入FeS2还原Fe3+为Fe2+，同时生成滤渣S单质，再经过沉铁生成Fe(OH)2，Fe(OH)2在经过焙烧最终得到Fe2O3。 【解析】A．烧渣主要成分为，硫酸酸浸后生成，A正确； B．加入发生氧化还原反应，，理论上每消耗转移电子，B错误； C．已知开始形成氢氧化亚铁沉淀的值为6.5，值时，发生反应(或)，C正确； D．与普通过滤相比，抽滤装置进行过滤的优点是过滤速率更快，得到固体含水量更低，D正确； 答案选B。 3．（2025·吉林省吉林市·一模）高铁酸钾()具有杀菌消毒及净水作用，某实验小组在碱性条件下制备流程如图所示： 下列说法正确的是 A．消毒能力相当于3mol HClO B．“氧化”步骤发生反应的化学方程式为： C．同温度时高铁酸钠溶解度小于高铁酸钾 D．提纯时应用到的玻璃仪器有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、酒精灯 【答案】B 【分析】氯气通入氢氧化钠溶液中制取NaClO，次氯酸钠溶液中加硝酸铁反应生成高铁酸钠，过滤除去NaCl(s)，将高铁酸钠与饱和KOH混合反应生成高铁酸钾，再经分离、提纯得到精高铁酸钾固体，据此分析解答。 【解析】A．消毒时Fe元素化合价由+6降低为+3，转移3mol电子，1molHClO(转化为Cl-)转移2mol电子，消毒能力相当于1.5mol HClO，故A错误； B．在“氧化”步骤，硝酸铁被次氯酸钠氧化为Na2FeO4，发生反应的化学方程式为：，故B正确； C．流程图中高铁酸钠加入饱和氢氧化钾溶液生成高铁酸钾，利用的是同温度时高铁酸钠溶解度大于高铁酸钾，故C错误； D．提纯时用过滤方法，应用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，故D错误； 答案选B。 4．（2025·黑龙江龙东联盟·联考）一种从废电池材料中高效回收和利用锂资源的工艺如图。下列叙述错误的是 A．为加快溶解速率可升温至81℃以上 B．“氧化”的目的是将Fe2+转化为Fe3+ C．乙氰(CH3CN)在反应中作溶剂促进共价化合物氯化铝溶解 D．“抽滤”的优点是可以加快过滤速度，使固液分离更彻底 【答案】A 【分析】废电池材料中加入氯化铝和CH3CN进行溶解，再通入氯气，将Fe2+转化为Fe3+，充分反应后，抽滤，得到磷酸铁沉淀，滤液处理后得到LiAlCl4。 【解析】A．CH3CN熔点为81℃以上，升温至81℃以上，CH3CN会挥发，A错误； B．氯气具有氧化性，能Cl2将Fe2+氧化为Fe3+，B正确； C．观察流程可知，乙氰没有参与反应，它是有机溶剂，促进共价化合物氯化铝溶解，C正确； D．抽滤可以加快过滤速度，使固液分离更完全，D正确。 故选A。 考向02 有关铝及其化合物转化流程 5．（2025·东北师大附中·一模）利用废铝箔（主要成分为，含少量等）制明矾的一种工艺流程如图： 下列说法错误的是 A．该工艺步骤①与步骤②顺序互换会更节约生产成本 B．②中发生的反应有： C．③中稀酸化的目的是将转化成 D．由④可知，室温下明矾的溶解度小于和的溶解度 【答案】C 【分析】废铝箔（主要成分为，含少量等）与稀硫酸反应，生成Al3+、Mg2+、Fe2+，过滤除去不溶于酸的杂质，再用NaOH溶液调节pH值，将Mg2+、Fe2+转化为沉淀析出，Al3+转化为，过滤固体，继续向滤液中加入适量稀硫酸得到Al2(SO4)3溶液，最后加饱和K2SO4溶液结晶得到溶解度更小的明矾。 【解析】A．由于不与氢氧化钠溶液反应，步骤①与步骤②顺序互换后，通过操作a（过滤）即可得到溶液，再加稀硫酸可得到硫酸铝溶液，调换顺序后，酸碱的浪费更少，可节约生产成本，故A正确； B．②中Al3+转化为，发生的反应方程式为：，，故B正确； C．③中稀酸化的目的是将转化为Al3+，故C错误； D．④是根据溶解度差异来制取明矾，即室温下明矾的溶解度小于和的溶解度，故D正确； 故选C。 6．（2025·辽宁丹东·月考）高硫铝土矿(主要含、、和少量的等)提取氧化铝和磁性氧化铁的流程如图： 下列说法错误的是 A．气体Ⅰ和气体Ⅱ不能直接排放，需要回收处理 B．滤渣1可以用作制造光缆的原料 C．反应Ⅲ是氧化还原反应 D．和磁性氧化铁中铁元素的化合价相同 【答案】D 【分析】根据高硫铝土矿(主要含、、和少量的等)的成分，焙烧Ⅰ中FeS2与氧气发生反应生成氧化铁和二氧化硫，则气体Ⅰ中含有二氧化硫，焙烧Ⅱ中氧化铁和氧化铝与硫酸铵反应，生成硫酸铝铵、硫酸铁铵和氨气，则气体Ⅱ中含有氨气；水溶后过滤得到滤渣Ⅰ主要含有二氧化硅，滤液主要成分为硫酸铝铵和硫酸铁铵，再进一步分离； 【解析】A．根据分析可知，气体Ⅰ和气体Ⅱ分别含有二氧化硫和氨气，为污染气体，不能直接排放，需要回收处理，故A正确； B．滤渣1为二氧化硅，可以用作制造光缆的原料，故B正确； C．反应Ⅲ是FeS2与氧气发生反应生成磁性氧化铁四氧化三铁和二氧化硫，属于氧化还原反应，故C正确； D．和磁性氧化铁中铁元素的化合价不相同，前者为+3价，后者有+2价和+3价，故D错误； 答案选D。 7．（2025·辽宁沈阳·期中）氮化镓(GaN)是第三代半导体材料。某工厂利用铝土矿(主要成分为)为原料制备GaN的流程如下图所示。已知镓与铝同主族，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物，能与强酸、强碱溶液反应。下列说法错误的是 已知：。 A．可以通过粉碎铝土矿、搅拌等方法提高“碱溶”效率 B．由步骤②、③可知，的酸性比的强 C．滤渣1是，生成滤渣2的离子方程式可能为 D．步骤⑥的反应中，被氧化 【答案】D 【分析】以铝土矿(主要成分为Al2O3、Ga2O3、Fe2O3)为原料，制备GaN，流程主线以Ga为主元素，Al2O3、Fe2O3作为杂质被除去，加入NaOH溶液“碱浸”铝土矿，Fe2O3不反应，过滤以滤渣1被除去，Al2O3、Ga2O3与碱反应进入滤液1中，以[Al(OH)4]-、[Ga(OH)4]-形式存在，通入适量CO2调节pH生成Al(OH)3沉淀，过滤为滤渣2除去，滤液2中通入过量CO2生成Ga(OH)3沉淀，经过一系列处理最终转化为GaN，据此回答。 【解析】A．粉碎铝土矿、搅拌等可以增大反应物接触面积，提高反应速率的同时提高铝土矿的利用率，A正确； B．、与碱反应，分别以、的形式存在于滤液1中，过程②与适量反应生成沉淀，过程③与过量反应生成沉淀，所以的酸性比强，B正确； C．加入NaOH溶液“碱浸”铝土矿，Fe2O3不反应，所以滤渣1是Fe2O3，与适量CO2反应生成滤渣2，滤渣2是Al(OH)3沉淀，离子方程式可能为：，C正确； D．生成的化学方程式为，中H元素化合价降低，NH3被还原，D错误； 故选D。 考向03 有关铜及其化合物转化流程 8．（2025·白城实验高中·期中）氯化亚铜为白色粉末状固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂等。工业以硫化铜精矿为原料，制备氯化亚铜的流程如图： 下列说法中错误的是 A．步骤①焙烧产生的有毒气体可用碱液吸收 B．步骤②所用硫酸浓度越大浸出速率越快 C．步骤③离子方程式：2Cu2＋＋2Cl-＋SO＋H2O=2CuCl↓＋SO＋2H＋ D．步骤④用乙醇洗涤的目的是使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化 【答案】B 【分析】CuS精矿在空气中焙烧生成CuO和SO2，CuO用硫酸浸出得到CuSO4溶液，在硫酸铜中加入Na2SO3和NaCl，倾出清液，抽滤即得CuCl沉淀，氯化亚铜难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，因此，步骤④用乙醇洗涤的目的有利加快去除CuCl表面水分，防止其被空气中的氧气氧化，以此解答。 【解析】A．步骤①焙烧硫化铜，产生的有毒气体为SO2，可用碱液吸收，A正确； B．步骤②所用硫酸浓度过大，过量的硫酸会和Na2SO3反应，对后续加入Na2SO3还原Cu2＋产生干扰，B错误； C．在硫酸铜中加入Na2SO3和NaCl，倾出清液，抽滤即得CuCl沉淀发生氧化还原反应，反应的离子方程式为2Cu2＋＋SO＋2Cl-＋H2O=2CuCl↓＋SO＋2H＋，C正确； D．由题中信息可知，氯化亚铜难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，因此，步骤④用乙醇洗涤的目的有利加快去除CuCl表面水分，防止其被空气中的氧气氧化，D正确； 故选B。 9．（2025·辽宁精准教学·联考）铜金纳米合金常被用作催化剂。已知无法大量溶于硝酸，某实验室分离铜金纳米合金的流程如下。下列说法正确的是 A．用粗铜作阴极电解浸铜液回收金属铜 B．“浸铜”过程中，需持续高温以加快反应速率 C．加入盐酸的作用是提高硝酸的氧化能力 D．在浸金液中存在的配合物 【答案】D 【分析】铜金纳米合金在硫酸和双氧水作用，铜溶解生成硫酸铜溶液，过滤后金与王水（浓硝酸、浓盐酸混合酸）溶解，得到浸金液。 【解析】A．浸铜液中含有，用电解法从中回收铜时粗铜作阳极，精铜作阴衱，使在阴极得电子形成，A错误； B．“浸铜”过程中使用作氧化剂，温度过高易分解，从而会影响浸铜效率，B错误； C．在“浸金”过程中，由已知信息可知，无法大量溶解Au，是因为反应的平衡常数太小，加入浓盐酸时，能与形成较稳定的配离子，从而减小了，使得金溶于硝酸的反应正向进行的程度增大，HCl的作用不是提高硝酸的氧化能力，C错误； D．和结合形成含有配合物的浸金液，D正确； 答案选D。 考向04 其它金属及其化合物转化流程 10．（2025·辽宁名校联盟·12月）超细银粉是电气和电子工业的重要材料，利用含银废催化剂（主要成分为，还有少量、和）为原料，制备超细银粉的工业流程如下。下列说法错误的是 A．电解法粗银精炼时将粗银置于阴极 B．操作I为过滤，操作II、操作III均有过滤、洗涤沉淀等操作 C．还原反应方程式为 D．适当升温及将含银废催化剂粉碎，可以加快“酸浸”速率并使反应更充分 【答案】A 【分析】含银废催化剂用稀硝酸酸浸，SiO2不溶于硝酸，其他物质都溶于硝酸形成硝酸盐，过滤后滤液中加入NaCl，Ag+生成AgCl沉淀，过滤后滤渣中加入氨水，AgCl和氨水反应生成[Ag(NH3)2]+，然后用肼还原得到银，过滤后经电解精炼得到超细银粉； 【解析】A．电解法粗银精炼时，将粗银置于阳极，A错误； B．操作I为过滤，操作Ⅱ、操作Ⅲ均要分离沉淀和溶液，因此均有过滤、洗涤沉淀的操作，避免引入其他杂质，因此过滤后需洗涤沉淀，B正确； C．还原反应为与反应生成和，化学方程式：，C正确； D．适当升温能加快化学反应速率，催化剂粉碎，可以增中表面积，加快“酸浸”速率并使反应更充分，D正确； 故选A。 11．（2025·辽宁沈阳·二模）以废旧锂钴电池正极材料(颗粒粉末附着在铝箔表面)为原料，提纯回收钴元素与锂元素的工艺流程如下。下列叙述错误的是 已知：微溶，其溶解度随温度的升高而降低。 A．“酸浸还原”中仅发生反应： B．“调除杂”时过大，滤渣1中可能会存在 C．试剂X可选用溶液，得到的同时还可以制取副产品芒硝 D．“沉锂”后分离采用蒸发浓缩、趁热过滤，可以降低的溶解损失 【答案】A 【分析】由题给流程可知，废旧锂钴电池正极材料用稀硫酸和硫代硫酸钠混合溶液酸浸还原时，钴酸锂酸性条件下与硫代硫酸钠溶液反应转化为硫酸锂、硫酸亚钴，Al与稀硫酸反应转化为硫酸铝，过滤得到可溶性硫酸盐的滤液；向滤液中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH，将溶液中的铝离子转化为氢氧化铝沉淀；过滤得到氢氧化铝和含有硫酸亚钴、硫酸锂的滤液；向滤液中加入NaOH溶液，将溶液中的Co2+转化为Co(OH)2沉淀，过滤得到Co(OH)2和硫酸锂溶液；向硫酸锂溶液中加入碳酸钠溶液，将锂离子转化为碳酸锂沉淀，过滤得到碳酸锂和硫酸钠溶液。 【解析】A．“酸浸还原”中发生的主要反应为和，故A错误； B．由分析可知，加入氢氧化钠溶液调节溶液pH除杂的目的是将溶液中的铝离子转化为氢氧化铝沉淀，而亚钴离子不转化为氢氧化亚钴沉淀，所以若溶液pH过大，滤渣1中可能会存在氢氧化亚钴，故B正确； C．向硫酸锂溶液中加入碳酸钠溶液，将锂离子转化为碳酸锂沉淀，过滤得到碳酸锂和硫酸钠溶液，芒硝是十水硫酸钠的俗称，硫酸钠溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到芒硝，故C正确； D．由题意可知，微溶于水的碳酸锂的溶解度随温度升高而降低，“沉锂”后分离溶液和，结合已知信息，蒸发浓缩、趁热过滤可以降低的溶解损失，故D正确； 故答案选A。 12．（2025·哈尔滨三中·期中）KMnO4是重要氧化剂，广泛用于化工、防腐以及制药等领域。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料，经中间产物K2MnO4制备KMnO4的流程如图。下列说法正确的是 A．“熔融”过程中，n(氧化剂):n(还原剂)=2:1 B．滤渣2经处理后可循环回“熔融”过程以提高锰元素的利用率 C．用盐酸替代CO2能加快“酸化”时的速率 D．得到 KMnO4晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、加热烘干 【答案】B 【分析】软锰矿加入氢氧化钾、空气，熔融，发生反应：2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O，然后水浸，在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱酸性，K2MnO4发生歧化反应，反应中生成KMnO4，MnO2和KHCO3，经过一系列操作得到产品，据此解答。 【解析】A．“熔融”过程中，发生反应：2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O，由反应方程式可知，O2作为氧化剂，MnO2是还原剂，n(氧化剂):n(还原剂)=1:2，A项错误； B．由分析可知，滤渣2为MnO2，经处理后可循环回“熔融”过程以提高锰元素的利用率，B项正确； C．由于KMnO4和K2MnO4均能与HCl发生氧化还原反应，故不能用盐酸替代CO2，可用稀硫酸代替CO2来加快“酸化”时的速率，C项错误； D．由KMnO4的溶解度随温度变化的曲线图可知，KMnO4的溶解度随温度升高而增大，故得到 KMnO4晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温干燥，D项错误；答案选B。 13．（2025·大庆实验中学）从高砷烟尘(主要成分为As2O3、As2O5和Pb5O8，其中Pb5O8中的Pb有+2和+4两种价态，As2O3、As2O5均为酸性氧化物)中回收制备砷酸钠晶体的工艺流程如下，下列说法正确的是 A．为加快“氧化”时的反应速率，可将溶液加热至沸腾 B．“碱浸”时，Pb5O8发生的反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶5 C．浸出液“氧化”过程中，溶液的碱性逐渐减弱 D．系列操作中的洗涤步骤为向漏斗中加水并用玻璃棒搅拌，待水流下重复2~3次 【答案】C 【分析】高砷烟尘(主要成分为As2O3、As2O5和Pb5O8，As2O3、As2O5均为酸性氧化物)，加入氢氧化钠和硫化钠进行碱浸，反应后经抽滤所得滤渣为PbS和S，浸出液主要成分为Na3AsO4和NaAsO2，加入过氧化氢进行氧化，发生反应：H2O2+ +2OH-= +2H2O，得到Na3AsO4溶液，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到砷酸钠晶体。 【解析】A．“氧化”时用的氧化剂为过氧化氢，过氧化氢受热分解速率加快，因此不能将溶液加热至沸腾，A错误； B．“碱浸”时，Pb5O8与硫化钠发生氧化还原反应生成PbS、S和氢氧化钠，反应的化学方程式为：Pb5O8+8Na2S+8H2O=5PbS+16NaOH+3S，其中PbS是还原产物，S是氧化产物，依据正负化合价代数和为0的原则，可知Pb5O8中Pb2+和Pb4+的数目之比为2:3，结合方程式可知，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:1，B错误； C．浸出液“氧化”过程中，发生反应H2O2+ +2OH-= +2H2O，消耗了氢氧根离子，溶液的碱性逐渐减弱，C正确； D．洗涤过程中，不能用玻璃棒搅拌，易戳破滤纸，应使水刚好浸没固体，待水自然流下，重复2~3次，D错误； 故答案选C。 14．（2025·辽宁实验中学·期中）某萃铜余液主要含有、、、、等离子，从萃铜余液中回收金属和制备的工艺流程如图所示。下列叙述正确的是 A．已知过硫酸钠中的化合价为，则含过氧键的数目为 B．“氧化除锰”过程中过硫酸钠可用绿色氧化剂来代替 C．加入“调”所得滤渣的成分为 D．取以上产品高温煅烧得到固体和(标况)，则该产品的化学式为。 【答案】D 【分析】流程可知，向萃铜余液中加入过硫酸钠溶液，余液中锰离子、亚铁离子被氧化生成二氧化锰、铁离子，过滤得到二氧化锰和“氧化除锰"的余液；向余液中加入氧化锌调节溶液pH使铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有锌离子、镉离子的滤液；加入锌置换出Cd；加入有机溶剂萃取，到除去镉离子的滤液；向硫酸锌溶液中加入碳酸氢铵溶液，硫酸锌转化为碱式碳酸锌晶体，过滤得到碱式碳酸锌晶体。 【解析】A．根据化合价的代数和为零，设-1价O有a个，可得2×(8-a)+a=12+2，可解得a=2，可判断每个中含有2个-1价的O，故1mol中含过氧键的数目为，A错误； B．可作分解的催化剂，故不能用来代替，B错误； C．加入ZnO使溶液的pH升高，目的是将溶液中的转化为沉淀，故滤渣为，C错误； D．，，可知，可知，则该产品的化学式为，D正确； 故选D。 1．（2024·辽宁·高考真题）某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备，流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) 离子 浓度 145 0.03 1 A．“浸铜”时应加入足量，确保铜屑溶解完全 B．“浸铜”反应： C．“脱氯”反应： D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到 【答案】C 【分析】铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：，再加入锌浸出液进行“脱氯”，“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，可知“脱氯”步骤发生反应的化学方程式为：，过滤得到脱氯液，脱氯液净化后电解，Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。 【解析】A．由分析得，“浸铜”时，铜屑不能溶解完全，Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂，故A错误； B．“浸铜”时，铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：，故B错误； C．“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，即Cu的化合价升高，Cu2+的化合价降低，发生归中反应，化学方程式为：，故C正确； D．脱氯液净化后电解，Zn2+应在阴极得到电子变为Zn，故D错误； 故选C。 2．（2025·辽宁大连·联考）从高砷烟尘(主要成分为、和，、均为酸性氧化物)中回收制备砷酸钠晶体的工艺流程如下： 已知：①的组成类似于，其中Pb有和两种价态 ②浸出液的主要成分为和 下列说法正确的是 A．“碱浸”时，发生的反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1 B．为加快“氧化”时的反应速率，可将溶液加热至沸腾 C．浸出液“氧化”过程中，溶液的碱性逐渐增强 D．“系列操作”包括：蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥等 【答案】A 【分析】根据题干和流程图：高砷烟尘(主要成分为、和，、均为酸性氧化物)，加入氢氧化钠和硫化钠进行碱浸，沉淀为和S，发生反应：浸出液主要成分为和，加入过氧化氢进行氧化，发生反应：，得到溶液，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到砷酸钠晶体。 【解析】A．“碱浸”时，与硫化钠发生氧化还原反应生成、和，反应的化学方程式为：，其中是还原产物，S是氧化产物，依据正负化合价代数和为0的原则，可知中和的数目之比为2：3，结合方程式可知，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1，A正确； B．“氧化”时用的氧化剂为过氧化氢，过氧化氢受热分解速率加快，因此不能将溶液加热至沸腾，B错误； C．浸出液“氧化”过程中，发生反应：，消耗了氢氧根离子，溶液的碱性逐渐减弱，C错误； D．“氧化”后得到溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到砷酸钠晶体，D错误； 故选A。 3．（2025·黑龙江大庆·一模）硼酸是重要的化工原料，一种以硼镁矿(含及少量)为原料生产硼酸的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 [已知：硼酸和硼砂均易溶于热水，在冷水中溶解度小] A．将硼镁矿研磨成粉末可以加快浸取速率 B．溶液中的杂质主要是和 C．一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 D．硼砂溶液与硫酸反应的离子方程式为 【答案】B 【分析】向硼镁矿粉中加入氢氧化钠溶液碱浸，将2MgO·B2O3·H2O转化为氢氧化镁、硼酸钠，二氧化硅转化为硅酸钠，氧化铝转化为四羟基合铝酸钠，氧化铁与氢氧化钠溶液不反应，过滤得到含有氢氧化镁、氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中通入二氧化碳气体，将硼酸钠转化为硼砂，硅酸钠和四羟基合铝酸钠转化为硅酸沉淀和氢氧化铝沉淀，过滤得到含有硅酸、氢氧化铝的滤渣和滤液；滤液经蒸发浓缩、冷却结晶得到硼砂；向硼砂中加入热水和稀硫酸调节溶液pH为2，将硼砂转化为硼酸，反应后的溶液经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硼酸。 【解析】A．硼镁矿研磨成粉末可以增大固体的表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快浸取速率，故A正确； B．由分析可知，硼酸钠溶液中的主要杂质为硅酸钠和四羟基合铝酸钠，故B错误； C．由分析可知，得到硼酸的一系列操作为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故C正确； D．由分析可知，加入热水和稀硫酸调节溶液pH为2的目的是将硼砂转化为硼酸，反应的离子方程式为，故D正确； 故选B。 4．（2025·哈尔滨师大附中·月考）过渡金属钌(Ru)广泛应用于电子、航空航天、化工等领域，某科研小组设计了一种从含金属钌单质的废料中分离提纯金属钌的工艺，其流程图如下。 已知：“碱浸氧化”工序中Ru单质生成了。下列说法错误的是 A．“沉钌”工序后需进行的操作是过滤 B．“碱浸氧化”工序中钉单质反应的离子方程式：Ru+3ClO-+2OH-=3Cl-+ReO+H2O C．“沉钌”工序中草酸发生还原反应 D．利用、CO等试剂可将还原为Ru 【答案】C 【分析】含钌废料粉碎，增大接触面积，提高钌的浸出率，“碱浸氧化”时钌与NaOH、NaClO发生氧化还原反应，得到Na2RuO4，过滤，浸取液中加入草酸，根据题中问题，利用草酸的还原性，得到RuO2，然后还原得到纯钌； 【解析】A．由流程图可知，“沉钌”工序后进行固液分离，需进行的操作是过滤，A项正确； B．“碱浸氧化”工序时被还原为，Ru被氧化为，B项正确； C．“沉钉”工序中发生还原反应，故作还原剂，发生氧化反应，C项错误； D．钌是过渡元素，其氧化物可被、CO等还原为钌单质，D项正确； 答案选C。 5．（2025·东北三省精准教学·联考）以软锰矿(主要成分为，还有少量、等)为原料制备硫酸锰，进而制备某种锰氧化物催化剂的工艺流程如下。下列说法正确的是 已知：中氧元素化合价均为-2价，锰元素的化合价有+3价、+4价两种。 A．“酸洗”步骤可以选择稀硫酸来处理软锰矿 B．“还原”步骤反应的离子方程式为 C．中含有过氧根离子，在反应中作氧化剂 D．中Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)物质的量之比为1:5 【答案】C 【分析】软锰矿[主要成分为MnO2，还含有少量CaCO3、MgCO3等]先用硝酸进行酸洗，可以使CaCO3、MgCO3变为可溶性的Ca(NO3)2、Mg(NO3)2而除去CaCO3、MgCO3，MnO2不溶，仍以固体形式存在，过滤后向所得固体中加入水进行制浆，再向其中通入SO2气体，在溶液中发生氧化还原反应：MnO2+SO2=MnSO4，经蒸发浓缩、当出现大量晶体时，趁热过滤可获得MnSO4·H2O晶体，加入KMnO4、H2SO4、K2S2O8发生反应产生Mn12O19固体，过滤后滤液中含有可溶性K2SO4、H2SO4等物质，过滤分离得到Mn12O19。 【解析】A． 软锰矿中含有，若用稀硫酸清洗，产生微溶于水的，进入后续步骤，影响最终纯度，A错误； B． “还原”步骤反应的离子方程式为，B错误； C． 中S原子为+6价，8个O原子中有6个为-2价，2个为-1价，即含有1个过氧根离子，具有强氧化性，反应中作氧化剂，C正确； D． 设一个中Mn(Ⅲ)，Mn(Ⅳ)的个数分别为a，b，则①，②，得出，，故，D错误； 故本题选C。 6．（2024·湖南·高考真题）中和法生产的工艺流程如下： 已知：①的电离常数：，， ②易风化。 下列说法错误的是 A．“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液 B．“调pH”工序中X为或 C．“结晶”工序中溶液显酸性 D．“干燥”工序需在低温下进行 【答案】C 【分析】和先发生反应，通过加入X调节pH，使产物完全转化为，通过结晶、过滤、干燥，最终得到成品。 【解析】A．铁是较活泼金属，可与反应生成氢气，故“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液，A项正确； B．若“中和”工序加入过量，则需要加入酸性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入；若“中和”工序加入过量，则需要加入碱性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入NaOH，所以“调pH”工序中X为NaOH或，B项正确； C．“结晶”工序中的溶液为饱和溶液，由已知可知的，，则的水解常数，由于，则的水解程度大于电离程度，溶液显碱性，C项错误； D．由于易风化失去结晶水，故“干燥”工序需要在低温下进行，D项正确； 故选C。 7．（2024·福建·高考真题）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： 已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是 A．“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质 B．“酸溶”时产生和离子 C．“碱溶”时存在反应： D．“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应 【答案】C 【分析】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，通入氧气和加氢氧化钠，可以溶解锡和铅，最后电解精炼得到铜。 【解析】A．机械粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，A错误； B．酸溶的过程中Al、Zn、Fe转化为对应的和离子，B错误； C．“碱溶”时根据产物中，存在反应：，故C正确； D．电解精炼时粗铜在阳极发生氧化反应，逐步溶解，故D错误； 故选C。 8．（2024·甘肃·高考真题）兴趣小组设计了从中提取的实验方案，下列说法正确的是 A．还原性： B．按上述方案消耗可回收 C．反应①的离子方程式是 D．溶液①中的金属离子是 【答案】C 【分析】从实验方案可知，氨水溶解了氯化银，然后用铜置换出银，滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜和氯化铵的混合液，向其中加入铁、铁置换出铜，过滤分铜可以循环利用，并通入氧气可将亚铁离子氧化为铁离子。 【解析】A．金属活动性越强，金属的还原性越强，而且由题中的实验方案能得到证明，还原性从强到弱的顺序为 Fe > Cu > Ag，A不正确； B．由电子转移守恒可知，1 mol Fe可以置换1 mol Cu，而1 mol Cu可以置换2 mol Ag，因此，根据按上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag，B不正确； C．反应①中，氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵，该反应的离子方程式是，C正确； D．向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁，铁置换出铜后生成，然后被通入的氧气氧化为，氯化铵水解使溶液呈酸性，在这个过程中，溶液中的氢离子参与反应，因此氢离子浓度减少促进了铁离子水解生成氢氧化铁沉淀，氢氧化铁存在沉淀溶解平衡，因此，溶液①中的金属离子是，D不正确； 综上所述，本题选C。 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 热点02 无机小流程分析 1.明确化工流程中条件控制的思考角度 条件控制 思考角度 固体原料粉碎或研磨、液体原料雾化 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。 目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等； 增大接触面积的方法：固体——粉碎、研磨；液体——喷洒；气体——用多孔分散器等； 焙烧或灼烧 ①除去硫、碳单质； ②有机物转化、除去有机物； ③高温下原料与空气中氧气反应； ④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等。 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。 酸浸 ①溶解转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的； ②去氧化物(膜)； 碱溶 ①除去金属表面的油污； ②溶解两性化合物(Al2O3、ZnO等)，溶解铝、二氧化硅等 水浸 与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中； 醇浸 提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物； 加热 ①加快反应速率或溶解速率； ②促进平衡向吸热反应方向移动(一般是有利于生成物生成的方向)；如：促进水解生成沉淀； ③除杂，除去热不稳定的杂质，如：H2O2、氨水、铵盐(NH4Cl)、硝酸盐、NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4等物质； ④使沸点相对较低或易升华的原料气化； ⑤煮沸时促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出等； 降温 ①防止某物质在高温时溶解(或分解)； ②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)移动； ③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等； ④降低某些晶体的溶解度，使其结晶析出，减少损失等； 控制温度在一定范围(综合考虑) 温度过低：反应速率过慢或溶解速率小； 温度过高：①催化剂逐渐失活，化学反应速率急剧下降； ②物质分解，如：NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、浓HNO3等； ③物质会挥发，如：浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等； ④物质氧化，如：Na2SO3等； ⑤物质升华，如：I2 升华 ； 控制温度(常用水浴、冰浴或油浴) 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； ⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发； ⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离； ⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量； 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； 反应物用量或浓度 ①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率； ②增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提高其他物质的利用率，使反应充分进行； ③增大物质浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动等； 加入氧化剂 (或还原剂) ①氧化(或还原)某物质，转化为目标产物的价态； ②除去杂质离子[如把Fe2＋氧化成Fe3＋，而后调溶液的pH，使其转化为Fe(OH)3沉淀除去]； 加入沉淀剂 ①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)； ②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀； ③加入氟化钠，除去Ca2＋、Mg2＋； pH控制 （1）调节溶液的酸碱性，使金属离子形成氢氧化物沉淀析出，以达到除去金属离子的目的。 ①原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了H+的浓度，使溶液pH值增大； ②pH控制的范围：杂质离子完全沉淀时pH值~主要离子开始沉淀时pH (注意两端取值)； ③需要的物质：含主要阳离子(不引入新杂质即可)的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使pH增大的物质，如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等类型的物质； ④实例：除去CuSO4溶液中少量Fe3+，可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、CuCO3，调节pH至3~4，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。Fe3+溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入CuO后，溶液中H+浓度降低，平衡正向移动，Fe(OH)3越聚越多，最终形成沉淀； a．加入CuO的作用：调节溶液的pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3； b．加热的目的：促进Fe3＋水解； （2）抑制盐类水解。 像盐酸盐、硝酸盐溶液，通过结晶方法制备晶体或加热脱水结晶水合物制备相对应的无水盐时，由于水解生成的盐酸或硝酸挥发，促使了金属离子水解(水解反应为吸热反应)导致产品不纯； 如：由MgCl2·6H2O制无水MgCl2要在HCl气流中加热，否则： MgCl2·6H2OMg(OH)2＋2HCl↑＋4H2O （3）促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离； （4）“酸作用”还可除去氧化物(膜)； （5）“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等； （6）特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)； 【注意】调节pH的试剂选取： ①选取流程中出现的物质； ②未学习过的物质且题目又无信息提示的一般不做考虑； ③已学的常见酸碱(NaOH、Na2CO3、HCl、H2SO4、NH3·H2O、HNO3)。 洗涤晶体 ①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质； ②冰水洗涤：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗； ③用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等； ④洗涤沉淀的方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次； 在空气中或在其他气体中进行的反应或操作 要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应； 或能否达到隔绝空气、防氧化、防水解、防潮解等目的； 判断能否加其他物质 要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等； 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)； 分离、提纯 过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作； 从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩―→冷却结晶―→过滤―→洗涤、干燥； 2.熟悉工艺流程中分离、提纯、除杂的方法及答题要领 操作 答题指导 过滤 固体与液体的分离；要分清楚需要的物质在滤液中还是在滤渣中。滤渣是难溶于水的物质，如SiO2、PbSO4、难溶的金属氢氧化物和碳酸盐等。过滤主要有常压过滤、减压过滤、热过滤。 （1）常压过滤： 通过预处理、调节pH等工序可实现对杂质的去除，但值得注意的是需要分析对产品的需求及生产目的的综合考虑，准确判断经过过滤后产生的滤液、滤渣的主要成分，准确判断是留下滤液还是滤渣。 （2）减压过滤(抽滤)： 减压过滤和抽滤是指一种操作，其原理与普通的常压过滤相同。相比普通过滤，抽滤加快了过滤的速度。抽滤的优点是快速过滤，有时候还可以过滤掉气体，并能达到快速干燥产品的作用。 （3）趁热过滤： 趁热过滤指将温度较高的固液混合物直接使用常规过滤操作进行过滤，但是由于常规过滤操作往往耗时较长，这样会导致在过滤过程中因混合物温度降低而使溶质析出，影响分离效果。因此可使用热过滤仪器、将固液混合物的温度保持在一定范围内进行过滤，所以又称为热过滤。 蒸发结晶 （1）适用范围：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如：NaCl。 （2）蒸发结晶的标志：当有大量晶体出现时，停止加热，利用余热蒸干。 （3）实例 ①从NaCl溶液中获取NaCl固体。 a．方法：蒸发结晶。 b．具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干。 ②NaCl溶液中混有少量的 KNO3溶液。 a．方法：蒸发结晶、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥 。 b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，这样就可以分离出大部分NaCl。 c．趁热过滤的目的：防止KNO3溶液因降温析出，影响NaCl的纯度。 （4）减压蒸发的原因：减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)。 冷却结晶 （1）适用范围：提取溶解度随温度变化较大的物质(KNO3)、易水解的物质(FeCl3)或结晶水化合物(CuSO4·5H2O)。 （2）蒸发结晶的标志：当有少量晶体(晶膜)出现时。 （3）实例：KNO3溶液中混有少量的 NaCl溶液。 a．方法：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥。 b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，这样就可以分离出大部分KNO3。 重结晶 将结晶得到的晶体溶于溶剂制得饱和溶液，又重新从溶液结晶的过程。 萃取与分液 选用合适的萃取剂(如四氯化碳、金属萃取剂)，萃取后， 静置、分液——将分液漏斗玻璃塞的凹槽与分液漏斗口的小孔对准。下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。 萃取与反萃取 ①萃取：利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。如用CCl4萃取溴水中的Br2。 ②反萃取：用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。 洗涤晶体 洗涤试剂 适用范围 目的 蒸馏水 冷水 产物不溶于水 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为溶解而造成的损失。 热水 有特殊性的物质，其溶解度随着温度升高而下降 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为温度变化溶解而造成的损失。 有机溶剂(酒精、丙酮等) 固体易溶于水、难溶于有机溶剂 减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥。 饱和溶液 对纯度要求不高的产品 减少固体溶解。 酸、碱溶液 产物不溶于酸、碱 除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解。 洗涤沉淀方法：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次。 检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净。 蒸馏或分馏 蒸馏是利用液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再冷凝成液体，跟其他组分分离的过程。 减压蒸馏 减小压强，使液体沸点降低，防止受热分解、氧化等。 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与氮气、氢气。 （建议用时：40分钟） 考向01 有关铁及其化合物转化流程 1．（2025·辽宁名校联盟·12月）铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含、、、等，用硫酸渣制备铁红()的过程如图所示，已知还原过程中被氧化时转移电子数为。下列说法错误的是 A．滤渣A的主要成分为 B．滤液B中含有的硫酸盐为硫酸镁和硫酸铝 C．“还原”过程中会有硫酸生成 D．“氧化”过程中发生反应： 2．（2025·吉林省“BEST”·联考）以硫酸厂烧渣(主要成分为)为原料，制备软磁性材料的工艺流程可表示为 已知开始形成氢氧化亚铁沉淀的值为6.5，下列说法错误的是 A．烧渣酸浸后溶液中的主要金属阳离子为 B．若还原时，酸性条件下中的硫元素被氧化为价，则理论上每消耗转移电子。 C．沉铁时将提纯后的溶液与氨水混合溶液反应，控制值为6.4时，会生成沉淀 D．为加快过滤速率，得到固体含水量更低，可采用抽滤装置。 3．（2025·吉林省吉林市·一模）高铁酸钾()具有杀菌消毒及净水作用，某实验小组在碱性条件下制备流程如图所示： 下列说法正确的是 A．消毒能力相当于3mol HClO B．“氧化”步骤发生反应的化学方程式为： C．同温度时高铁酸钠溶解度小于高铁酸钾 D．提纯时应用到的玻璃仪器有蒸发皿、玻璃棒、烧杯、酒精灯 4．（2025·黑龙江龙东联盟·联考）一种从废电池材料中高效回收和利用锂资源的工艺如图。下列叙述错误的是 A．为加快溶解速率可升温至81℃以上 B．“氧化”的目的是将Fe2+转化为Fe3+ C．乙氰(CH3CN)在反应中作溶剂促进共价化合物氯化铝溶解 D．“抽滤”的优点是可以加快过滤速度，使固液分离更彻底 考向02 有关铝及其化合物转化流程 5．（2025·东北师大附中·一模）利用废铝箔（主要成分为，含少量等）制明矾的一种工艺流程如图： 下列说法错误的是 A．该工艺步骤①与步骤②顺序互换会更节约生产成本 B．②中发生的反应有： C．③中稀酸化的目的是将转化成 D．由④可知，室温下明矾的溶解度小于和的溶解度 6．（2025·辽宁丹东·月考）高硫铝土矿(主要含、、和少量的等)提取氧化铝和磁性氧化铁的流程如图： 下列说法错误的是 A．气体Ⅰ和气体Ⅱ不能直接排放，需要回收处理 B．滤渣1可以用作制造光缆的原料 C．反应Ⅲ是氧化还原反应 D．和磁性氧化铁中铁元素的化合价相同 7．（2025·辽宁沈阳·期中）氮化镓(GaN)是第三代半导体材料。某工厂利用铝土矿(主要成分为)为原料制备GaN的流程如下图所示。已知镓与铝同主族，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物，能与强酸、强碱溶液反应。下列说法错误的是 已知：。 A．可以通过粉碎铝土矿、搅拌等方法提高“碱溶”效率 B．由步骤②、③可知，的酸性比的强 C．滤渣1是，生成滤渣2的离子方程式可能为 D．步骤⑥的反应中，被氧化 考向03 有关铜及其化合物转化流程 8．（2025·白城实验高中·期中）氯化亚铜为白色粉末状固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，可用作催化剂、杀菌剂、媒染剂等。工业以硫化铜精矿为原料，制备氯化亚铜的流程如图： 下列说法中错误的是 A．步骤①焙烧产生的有毒气体可用碱液吸收 B．步骤②所用硫酸浓度越大浸出速率越快 C．步骤③离子方程式：2Cu2＋＋2Cl-＋SO＋H2O=2CuCl↓＋SO＋2H＋ D．步骤④用乙醇洗涤的目的是使CuCl尽快干燥，防止被空气氧化 9．（2025·辽宁精准教学·联考）铜金纳米合金常被用作催化剂。已知无法大量溶于硝酸，某实验室分离铜金纳米合金的流程如下。下列说法正确的是 A．用粗铜作阴极电解浸铜液回收金属铜 B．“浸铜”过程中，需持续高温以加快反应速率 C．加入盐酸的作用是提高硝酸的氧化能力 D．在浸金液中存在的配合物 考向04 其它金属及其化合物转化流程 10．（2025·辽宁名校联盟·12月）超细银粉是电气和电子工业的重要材料，利用含银废催化剂（主要成分为，还有少量、和）为原料，制备超细银粉的工业流程如下。下列说法错误的是 A．电解法粗银精炼时将粗银置于阴极 B．操作I为过滤，操作II、操作III均有过滤、洗涤沉淀等操作 C．还原反应方程式为 D．适当升温及将含银废催化剂粉碎，可以加快“酸浸”速率并使反应更充分 11．（2025·辽宁沈阳·二模）以废旧锂钴电池正极材料(颗粒粉末附着在铝箔表面)为原料，提纯回收钴元素与锂元素的工艺流程如下。下列叙述错误的是 已知：微溶，其溶解度随温度的升高而降低。 A．“酸浸还原”中仅发生反应： B．“调除杂”时过大，滤渣1中可能会存在 C．试剂X可选用溶液，得到的同时还可以制取副产品芒硝 D．“沉锂”后分离采用蒸发浓缩、趁热过滤，可以降低的溶解损失 12．（2025·哈尔滨三中·期中）KMnO4是重要氧化剂，广泛用于化工、防腐以及制药等领域。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料，经中间产物K2MnO4制备KMnO4的流程如图。下列说法正确的是 A．“熔融”过程中，n(氧化剂):n(还原剂)=2:1 B．滤渣2经处理后可循环回“熔融”过程以提高锰元素的利用率 C．用盐酸替代CO2能加快“酸化”时的速率 D．得到 KMnO4晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、加热烘干 13．（2025·大庆实验中学）从高砷烟尘(主要成分为As2O3、As2O5和Pb5O8，其中Pb5O8中的Pb有+2和+4两种价态，As2O3、As2O5均为酸性氧化物)中回收制备砷酸钠晶体的工艺流程如下，下列说法正确的是 A．为加快“氧化”时的反应速率，可将溶液加热至沸腾 B．“碱浸”时，Pb5O8发生的反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶5 C．浸出液“氧化”过程中，溶液的碱性逐渐减弱 D．系列操作中的洗涤步骤为向漏斗中加水并用玻璃棒搅拌，待水流下重复2~3次 14．（2025·辽宁实验中学·期中）某萃铜余液主要含有、、、、等离子，从萃铜余液中回收金属和制备的工艺流程如图所示。下列叙述正确的是 A．已知过硫酸钠中的化合价为，则含过氧键的数目为 B．“氧化除锰”过程中过硫酸钠可用绿色氧化剂来代替 C．加入“调”所得滤渣的成分为 D．取以上产品高温煅烧得到固体和(标况)，则该产品的化学式为。 1．（2024·辽宁·高考真题）某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备，流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) 离子 浓度 145 0.03 1 A．“浸铜”时应加入足量，确保铜屑溶解完全 B．“浸铜”反应： C．“脱氯”反应： D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到 2．（2025·辽宁大连·联考）从高砷烟尘(主要成分为、和，、均为酸性氧化物)中回收制备砷酸钠晶体的工艺流程如下： 已知：①的组成类似于，其中Pb有和两种价态 ②浸出液的主要成分为和 下列说法正确的是 A．“碱浸”时，发生的反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1 B．为加快“氧化”时的反应速率，可将溶液加热至沸腾 C．浸出液“氧化”过程中，溶液的碱性逐渐增强 D．“系列操作”包括：蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥等 3．（2025·黑龙江大庆·一模）硼酸是重要的化工原料，一种以硼镁矿(含及少量)为原料生产硼酸的工艺流程如图所示，下列说法错误的是 [已知：硼酸和硼砂均易溶于热水，在冷水中溶解度小] A．将硼镁矿研磨成粉末可以加快浸取速率 B．溶液中的杂质主要是和 C．一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 D．硼砂溶液与硫酸反应的离子方程式为 4．（2025·哈尔滨师大附中·月考）过渡金属钌(Ru)广泛应用于电子、航空航天、化工等领域，某科研小组设计了一种从含金属钌单质的废料中分离提纯金属钌的工艺，其流程图如下。 已知：“碱浸氧化”工序中Ru单质生成了。下列说法错误的是 A．“沉钌”工序后需进行的操作是过滤 B．“碱浸氧化”工序中钉单质反应的离子方程式：Ru+3ClO-+2OH-=3Cl-+ReO+H2O C．“沉钌”工序中草酸发生还原反应 D．利用、CO等试剂可将还原为Ru 5．（2025·东北三省精准教学·联考）以软锰矿(主要成分为，还有少量、等)为原料制备硫酸锰，进而制备某种锰氧化物催化剂的工艺流程如下。下列说法正确的是 已知：中氧元素化合价均为-2价，锰元素的化合价有+3价、+4价两种。 A．“酸洗”步骤可以选择稀硫酸来处理软锰矿 B．“还原”步骤反应的离子方程式为 C．中含有过氧根离子，在反应中作氧化剂 D．中Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)物质的量之比为1:5 6．（2024·湖南·高考真题）中和法生产的工艺流程如下： 已知：①的电离常数：，， ②易风化。 下列说法错误的是 A．“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液 B．“调pH”工序中X为或 C．“结晶”工序中溶液显酸性 D．“干燥”工序需在低温下进行 7．（2024·福建·高考真题）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： 已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是 A．“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质 B．“酸溶”时产生和离子 C．“碱溶”时存在反应： D．“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应 8．（2024·甘肃·高考真题）兴趣小组设计了从中提取的实验方案，下列说法正确的是 A．还原性： B．按上述方案消耗可回收 C．反应①的离子方程式是 D．溶液①中的金属离子是 1 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$