大题01 化工流程综合题（逐空突破）-【大题精做】冲刺2025年高考化学大题突破+限时集训（黑吉辽蒙专用）

大题01 化工流程综合题 无机化工流程题是近年来高考中备受关注的一种题型，该类题源于生产实际，以解决化学实际问题为目的，将化工生产过程中的主要生产流程用框图形式展示出来，并根据其中涉及的化学知识步步设问，使问题情境真实，构成与化工生产紧密联系的化学工艺流程题。试题新颖，内容丰富，阅读量大，其结构分题头、流程图和问题三部分。题头一般简单介绍该工艺生产的原料和生产目的，流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺展示出来，问题部分主要根据生产过程中涉及的化学知识设计一系列的问题。题型可以是选择题，也可以是主观题。以物质制备和物质的分离提纯为主的工艺流程题考查元素化合物和实验操作、实际生产的相关知识。预测2025年高考将化学工艺或化学工业生产及最新科技成果融入其中，来考查考生的综合能力。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。 题型1 原料预处理的常用方法 1．（2024·吉林长春·一模）锂离子电池的广泛应用要求处理电池废料，以节约资源、保护环境。钴酸锂电池的正极材料主要含有LiCoO2、导电剂乙炔黑、铝箔及镀镍金属钢壳，处理该废旧电池的一种工艺如图所示。 回答下列问题： (1)为加快NaOH溶液浸取正极材料的速率，可以采取的措施有 (写一点即可)。 【规范答案】(1)适当升温、搅拌或提高NaOH溶液的浓度 【解题思路】（1）适当升温、搅拌或提高NaOH溶液的浓度可以加快氢氧化钠溶液浸取正极材料的反应速率，任写其中一点即可。 2.钯(Pd)是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%～6%)、碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯碳制备氯化钯(PdCl2)和Pd的流程，回答下列问题： “钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是____________________ 【规范答案】使碳充分燃烧而除去 【解题思路】“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是使碳充分燃烧转化为CO2气体除去。 常见预处理的操作及作用 1、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）： 提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等。 2、 浸取(即浸出/溶解) （1）水浸：与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中。 （2）酸浸：在酸性溶液[如：用(浓)硫酸、盐酸等]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；酸还能溶解金属氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解等。 （3）碱浸：去油污，在碱性溶液中使两性化合物(Al2O3、ZnO等)溶解，溶解铝、二氧化硅等，不溶物通过过滤除去的过程。 （4）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。 3、灼烧(焙烧)：除去可燃性杂质或使原料初步转化。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。 4、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 1．湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(Co)等金属单质。利用铜镉渣可生产Cu、Cd及ZnSO4·7H2O 等，其生产流程如图： 如表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L－1计算) 氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cd(OH)2 Zn(OH)2 开始沉淀的pH 1.9 7.0 7.2 5.4 沉淀完全的pH 3.2 9.0 9.5 8.2 提高铜镉渣的“浸出”速率的措施有________________________________(写出1条即可) 【答案】适当升高浸取液温度(或将铜镉渣磨制成粉末等) 【解析】升高温度、增大反应物表面积等均可提高反应速率。 2．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)： “碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________________________________ 【答案】除去油脂，溶解铝及其氧化物　 【解析】因为废镍催化剂表面沾有油脂，所以“碱浸”的目的是除去油脂，同时还可以溶解催化剂中混有的铝及氧化铝杂质。 3．硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是一种重要的工业原料，能溶于水，不溶于乙醇，其工业制法如下。请回答： 步骤①中碱液洗涤的目的是__________________________ 【答案】除去油污和锌层 【解析】用碱性的Na2CO3溶液洗去表面的油污及Zn层，得到纯固体Fe。 4．某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示(已知废催化剂中含有Ni 70．0%及一定量的Al、Fe、SiO2和有机物，镍及其化合物的化学性质与铁的类似，但Ni2＋的性质较稳定)。回答下列问题： 已知：部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的pH如下表所示。 沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2 pH 5.2 3.2 9.7 9.2 用乙醇洗涤废催化剂的目的是____________________ 【答案】溶解、除去有机物 【解析】用乙醇洗涤的目的是溶解并除去有机物杂质，利用蒸馏的方法可将乙醇与其他有机物分离开；只有SiO2不与硫酸反应，故滤渣a的成分是SiO2。 5．CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质)，生产CuCl的工艺流程如下： 物质 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Cu(OH)2 5.6 6.7 Al(OH)3 3.8 4.7 已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl2－，CuCl2－的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀 煅烧的主要目的是______________________________________ 【答案】使铜转化为可溶于酸的氧化物 【解析】煅烧废铜料，将铜转化为溶于酸的氧化物。 题型二 转化过程中反应条件的控制方法 1.（2024·辽宁·模拟）铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域，是重要的战略物资。利用绿柱石(主要化学成分为(，还含有一定量的FeO和)生产BeO的一种工艺流程如下。    回答问题： (1)无水可用作聚合反应的催化剂。BeO、与足量C在600~800℃制备的化学方程式为 。 【规范答案】(1)BeO+Cl2+CCO+BeCl2 【解题思路】（1）BeO、与足量C在600~800°C生成BeCl2同时生成CO，化学方程式为BeO+Cl2+CCO+BeCl2； 2.（2024·内蒙·高三开学考试）作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(，含有少量、、、等元素)制备流程如图： 已知：。 回答下列问题： (1)溶矿反应完成后，反应器中溶液，此时c(Fe3+)= mol/L；用石灰乳调节至，除去的金属离子是 。 【规范答案】(1) 2.8×10-9 Al3+ 【解题思路】（1）由溶度积可知，溶液pH为4时，溶液中铁离子浓度为=2.8×10-9mol/L；用石灰乳调节至pH约为7时，溶液中铝离子浓度为=1.3×10-12mol/L，则溶液中铝离子完全转化为氢氧化铝沉淀，所以用石灰乳调节至pH约为7，除去的金属离子是Al3+。 一、条件控制——调溶液的pH 1.调pH除杂：控制溶液的pH使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀而被除去。 （1）原理：加入的物质能使溶液中的H+反应，降低了H+浓度，使溶液pH增大。 （2）pH调整范围：杂质离子沉淀完全时pH值～主要离子开始沉淀时pH（注意端值取）。 （3）调pH需要加入的物质：含主要阳离子（不引入新杂质即可）的难溶性氧化物、氢氧化物或碳酸盐，能与H+反应，使溶液pH增大；如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等类型物质。 （4）除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋：可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。（原因：加CuO等消耗溶液中的H+的，促进Fe3+的水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀析出） （5）除去Cu2＋溶液中混有的Fe2＋：一般先加H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。 2.抑制某些离子的水解，防止产品混入杂质 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：有MgCl2·6 H2O制无水氯化镁要在HCl气流中加热，否则MgCl2·6 H2OMg(OH)2↓+2HCl↑+4H2O 3.控制反应的发生，增强物质的氧化性或还原性(增强MnO4-、NO3-的氧化性)。 4.调节离子的水解程度。 5.控制PH的目的的答题思路 （1）pH调小：抑制某离子水解，防治某离子沉淀 （2）pH调大：确保某离子完全沉淀，防止某物质溶解等 二、条件控制——调节温度 1.升高温度（加热） ①加快反应速率或溶解速率； ②促进平衡向某个（吸热）方向移动；如：促进水解生成沉淀 ③除去受热不稳定的杂质，如H2O2、铵盐、硝酸盐、Ca(HCO3)2、KMnO4等物质 ④使沸点相对较低或易升华的杂质气化。 2.降低温度 ①防止某物质在高温时会挥发(或分解) ； ②使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向），从而提高产物的产率； 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。 3.控制温度(常用水浴、冰浴或油浴) （1）温度太低：反应速率太慢或溶解速率太小 （2）温度过高： ①催化剂会失去活性，化学反应速率下降 ②物质会分解：如铵盐、H2O2、NaHCO3、氨水等 ③物质会挥发：如浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等 ④物质易被氧化：如Na2SO3等 ⑤物质易升华：如I2升华 4.答题方法与技巧 ①若用到双氧水、氨水、铵盐、硝酸盐等易分解的物质，控温的目的是防止物质分解 ②若题目中出现有机物和有机溶剂，控温的目的是防止其挥发 ③若溶液中制备物质，常使用加热的方法加快反应速率 ④煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气 ⑤温度范围答题模板 a.温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。 b.温度不低于××℃的原因:加快反应速率或者对于吸热反应而言可使平衡正移，增加产率 1．钴是国民经济建设和国防建设不可缺少的重要原料之一，我国钴资源缺乏，二次回收利用非常重要。从锂离子二次电池正极废料——铝钴膜(含、乙炔黑导电剂涂层的铝箔)中回收Li、Co的工艺流程如下： 已知：。回答下列问题： (3)碱浸后少量残余的铝在酸溶时进入溶液，需净化去除，调时，溶液中 。 【答案】(3) 【解析】（3）根据，时，，则，故溶液中； 2.钒酸铋()是一种亮黄色无毒无害的光催化剂，主要应用于高选择性制备氢气。工业上以辉铋矿粉(主要成分是，并含、Bi、和等杂质)为原料制备钒酸铋()的流程如图所示： 已知部分信息如下： ①氧化性：。 ②滤液1中的阴离子主要是。 ③常温下，几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示： 氢氧化物 开始沉淀时的pH 7.6 1.6 4.0 完全沉淀时的pH 9.6 3.1 5.5 当溶液中某离子浓度小于时，视为沉淀完全。 回答下列问题： (1)从工艺流程分析，氧化调节pH环节，除了可用NaOH溶液，还可用 调节，且需调至溶液的pH为 (填范围)。 【答案】(1) 或氨水、等 【解析】（1）加入NaOH的目的是反应掉溶液中的H+，使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，除了可用NaOH溶液，还可用或氨水、等，根据表格中几种离子生成氢氧化物沉淀的pH，调节溶液的pH范围为； 3．三氧化二钴()在工业、电子等领域都有着广阔的应用前景。以铜钴矿石[主要成分为和，还有少量铁、镁、钙的氧化物]为原料制备三氧化二钴()的工艺流程如图1所示。 已知：常温下，。 回答下列问题： (1)“浸泡”工序中浸出温度和浸出pH对浸出率的影响分别如图2、图3所示。 ①矿石粉末“浸泡”的适宜条件应是 。 ②图3中铜、钴浸出率下降的可能原因是 。 【答案】(1) 温度为65℃～75℃、pH为0．5～1．5 pH升高后溶液中下降，使得溶解的能力下降 【解析】（1）①分析图2、图3，矿石粉末“浸泡”时的浸出率最高的条件为温度为65℃～75℃，pH为0.5~1.5。②pH升高后溶液中浓度下降，使得溶解的能力下降，导致铜、钴浸出率下降； 4．金属钛（）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。一种由钛铁矿[主要成分是钛酸亚铁，还含有少量、等杂质]为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品绿砜的工业生产流程如下图所示。 已知：①易水解为。②在时生成沉淀，时沉淀完全。③高温下钛易与等反应． (1)某实验小组为探究混合液中加入铁粉的最佳反应条件，进行了下列有关实验。 ①在其它条件不变的情况下，体系中[指和等含正三价铁元素的微粒]含量随变化如图1，由图可知，还原体系中的最佳范围为 ，试分析，在介于之间时，量基本保持不变的原因： 。 ②保持其它条件不变，体系中含量随温度变化如图2，由图可知，还原体系中的最佳反应温度为 。 a．    b．Ar    c．    d． 【答案】(1) 1～2 介于4～6之间时，铁离子水解完全，主要以形式存在 55 【解析】（1）①铁粉是和三价铁离子反应，而pH较高时会生成氢氧化铁沉淀，不利于还原，故还原体系中的最佳范围为：1～2； 由Fe3+水解呈酸性，pH越大，越促进水解正向进行，则pH介于4～6之间时，Fe(Ⅲ)主要以Fe(OH)3形式存在，Fe(Ⅲ)含量基本保持不变，故答案为：pH介于4～6之间时，铁离子水解完全，Fe(Ⅲ)主要以Fe(OH)3形式存在； ②保持其它反应条件不变，还原体系中Fe(Ⅲ)含量随温度变化如图乙所示，由图可知，55℃是体系中Fe(Ⅲ)含量最低，故还原体系中Fe(Ⅲ)的最佳反应温度为55℃； 5．工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为、FeO、等)为原料制备高档颜料铁红，具体生产流程如图： 试回答下列问题： (1)②步骤IV的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是 。 ③步骤IV中，达到沉淀溶解平衡时，室温下测得溶液的pH为8，为。试判断所得中是否混有 (填“是”或“否”)，请通过简单计算说明理由 (已知：)。 【答案】(1)防止NH4HCO3分解，减少Fe2＋的水解 否 溶液中，c(Fe2+)•c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-6)2=1.0×10-17＜Ksp[Fe(OH)2]，故无Fe(OH)2沉淀生成 【解析】（1）②步骤IV的反应温度一般需控制在35°C以下，温度过高碳酸氢铵会分解，温度升高促进亚铁离子的水解，故答案为：防止NH4HCO3分解，减少Fe2＋的水解； FeCO3达到沉淀溶解平衡时，溶液的pH为8，常温下c(OH-)=10-6mol/L，c(Fe2+)为1.0×10-5mol•L-1时，根据氢氧化亚铁的Qc=c(Fe2+)•c2(OH-)=1.0×10-5mol•L-1×(10-6mol/L)2=10-17＜Ksp[Fe(OH)2]，所以不会出现氢氧化亚铁沉淀，故答案为：否；溶液中，c(Fe2+)•c2(OH-)=1.0×10-5×(1×10-6)2=1.0×10-17＜Ksp[Fe(OH)2]，故无Fe(OH)2沉淀生成； 题型三 工艺流程中的分离提纯 1．（2024·内蒙古呼和浩特·模拟预测）海洋约占地球表面积的71％，海水资源的开发利用如图所示： (1)海水淡化的方法主要有蒸馏法、 、反渗透法。 (3)从经济效益角度考虑，步骤②中工业上加入 (填试剂名称)进行沉镁； 【规范答案】(1)电渗析法(3) 生石灰或氢氧化钙或石灰乳 【解题思路】（1）海水淡化方法有蒸馏法、反渗透法和电渗析法等； （3）步骤②中需要加入碱进行沉镁，工业通常选择便宜易得的生石灰或氢氧化钙或石灰乳； 2．（2024·内蒙古·二模）磷锂铝石是一种含锂、铝的氟磷酸盐，常含Na、K、Fe、Si、Ca等元素，是含锂较高的工业矿物之一。以磷锂铝石为原料制备锂离子动力电池正极材料的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)“酸化焙烧”时，为防止HF污染环境，可将其通入 （填化学式）溶液中吸收。 (2)滤渣1的成分为和 （填化学式）。 (6)“沉锂”后分离得到的操作是加热浓缩、 、洗涤、干燥。 【规范答案】(1)NaOH或KOH或(2)(6)趁热过滤 【解题思路】（1）HF能与碱液反应，通入NaOH或KOH或Ca(OH)2等； （2）因为含有Ca、Si元素，灼烧后产生CaO和，CaO与浓硫酸反应生成，与浓硫酸不反应，所以滤渣1的成分为CaSO4和SiO2; （6）因为的溶解度随温度的升高而减小，故“沉锂”后分离得到的操作是加热浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥； 1．过滤：固液分离的一种方法，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 2．蒸发结晶 (1)适用范围：提取溶解度随温度变化不大的溶质， (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．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 4．沉淀洗涤时洗涤剂的选择 洗涤试剂 适用范围 目的 蒸馏水 冷水 溶解度随温度升高而升高，且变化较大 除去固体表面吸附着的××杂质，减少固体因为洗涤液温度高造成溶解损失 热水 溶解度随着温度升高而降低 除去固体表面吸附着的××杂质，减少固体因为洗涤液温度低造成溶解损失 有机溶剂(酒精、丙酮等) 固体易溶于水、难溶于有机溶剂 减少固体溶解损失；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，加快干燥速率 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 洗涤沉淀的方法：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 5．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 6．萃取与反萃取 萃取 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂(萃取剂)把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来的过程，萃取后需要分液。如：用CCl4萃取溴水中的Br2 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，为萃取的逆过程 7．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 8．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 1．（2024·内蒙古包头·模拟预测）一种利用废脱硝催化剂（含、、等成分）提取钛、钒的工艺流程如下图所示： 已知：①钛酸钠难溶于水； ②溶液的酸性较强时，价钒主要以的形式存在。 ③溶液中某离子浓度，认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (4)“沉钒”过程中，一般要加入过量，其原因是 。 【答案】(4)利用同离子效应，促进尽可能析出 【详解】（4）钒酸铵在溶液中存在如下平衡：NH4VO3(s) NH(aq)+VO(aq)，则“沉钒”过程中加入过量氯化铵的目的是增大溶液中的铵根离子浓度，使溶解平衡逆向移动，有利于钒酸根离子完全转化为钒酸铵沉淀，故答案为：利用同离子效应，促进尽可能析出； 2．（2024·内蒙古乌海·模拟预测）以湿法炼锌厂所产的钴锰渣(主要成分为，含少量等)为原料回收制备的工艺如下： 已知常温下，； 回答下列问题： (3)“除铜锌”时，主要以 [填“”或“”]形式除去，其原因是 (反应平衡常数视为反应完全，根据已知信息，写出推理过程)。 (5)P204、P507对金属离子的萃取率与的关系如图所示。 ①“P204萃取”后“萃取液1”进行“反萃取”的目的是 。 ②“P507萃取”时，选择合适的pH范围为 (填字母)。 A．3~4            B．4~5            C．5~6            D．6~7 【答案】(3) ，，反应进行彻底，故主要以形式除去(5) 从萃取液中反萃取出，减少产品损失 B 【详解】 （3）由于，，反应进行彻底，故主要以形式除去； （5）①根据流程图，以及图左中钴镍难以利用P204分离开，且反萃取液进入后续获取的分离流程，说明反萃取可得到，从而减少产品损失； ②为了分离，由图右可知选择pH=4~5之间，的萃取率较高，则相对较低，答案选B。 3．央视报道《王者归“铼”》：金属铼(Re)熔点高、耐磨、耐腐蚀，可用来制造航空发动机核心部件。以含铼废渣(主要含Re、、Fe、Ni和)为原料制备金属铼的工艺流程如图1所示。 已知：Ⅰ．本实验条件下，开始形成胶体的pH为1.5. Ⅱ．“酸浸”浸液中含有、、；属于强酸；离子交换中存在平衡： (3)“浸渣”的主要成分为 (填化学式)。 (5)“反萃取”时，选用的试剂X为盐酸的理由为 。 【答案】(3)(5)加盐酸，可增大溶液中的，使平衡逆向移动，有利于反萃取，且盐酸易挥发，易除去 【详解】（3）SiO2难溶于水，“浸渣”的主要成分为SiO2； （5）“反萃取”时，选用的试剂X为盐酸，对平衡有抑制作用，理由为：加盐酸，可增大溶液中的c(Cl-)，使平衡逆向移动，有利于反萃取，且盐酸易挥发，易除去； 4．我国芒硝()资源丰富。工业上以芒硝为原料可制备和，实验室模拟其流程如下。 (2)转化Ⅱ结束后，将其反应液通过操作a制得。操作a的步骤为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 【答案】(2)冷却结晶 【详解】（2）转化Ⅱ结束后，将其反应液通过操作a制得晶体，即从溶液中获得晶体，故操作a的步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：冷却结晶； 5．以银锡合金为原料实现如下转化： 已知：①当某离子的浓度低于1.0×10−5 mol/L时，可忽略该离子的存在； ②AgCl(s)＋Cl−(aq)[AgCl2]−(aq)　K=2×10−5； ③在碱性溶液中SO会部分被氧化。 请回答： (4)固体F可能为Ag2SO3、Ag2SO4或两者混合物。Ag2SO4微溶于水，Ag2SO3难溶于水，二者都可以溶于氨水，写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式 。选用提供试剂设计实验验证固体F的成分 。[可选用试剂：氨水、NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液、稀硫酸、稀盐酸]。 【答案】(4) Ag2SO3＋4NH3·H2O=2[Ag(NH3)]2+＋SO＋4H2O或Ag2SO3＋4NH3=2[Ag(NH3)]2+＋SO(或2Ag2SO3＋8NH3·H2O＋O2=4[Ag(NH3)]2+＋2SO＋8H2O) 将少量的F加入足量的氨水中，充分反应后，加入过量的Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，过滤向沉淀中加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解证明F中有Ag2SO3，沉淀不溶解证明F中没有Ag2SO3；另取少量溶液G，滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，证明F中有Ag2SO4，未出现白色沉淀证明F中没有Ag2SO4 【详解】（4）Ag2SO3溶于氨水生成[Ag(NH3)]2+和，也可以被O2氧化为，离子方程式为：Ag2SO3＋4NH3·H2O=2[Ag(NH3)]2+＋＋4H2O或Ag2SO3＋4NH3=2[Ag(NH3)]2+＋或2Ag2SO3＋8NH3·H2O＋O2=4[Ag(NH3)]2+＋2＋8H2O，设计实验验证固体F的成分：将少量的F加入足量的氨水中，充分反应后，加入过量的Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，过滤向沉淀中加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解证明F中有Ag2SO3，沉淀不溶解证明F中没有Ag2SO3；另取少量溶液G，滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，证明F中有Ag2SO4，未出现白色沉淀证明F中没有Ag2SO4。 题型四 工艺流程中化学（离子）方程式的书写 1．（2024·吉林·一模）某工业废液中含有，一定条件下可实现如下转化： 已知：①白色沉淀C中，元素的物质的量相同。C的晶体中有一种三角锥形的阴离子和一种正四面体形的阳离子。 ②，水溶液中恰好完全沉淀时的。 ③通常条件下，在溶液中的溶解度极小。 请回答： (3)生成C的离子方程式 【规范答案】 【解题思路】（3）由分析可知，白色沉淀为NH4CuSO3，生成C的离子方程式为； 2．（2024·内蒙古·一模）稀土元素铈及其化合物在生产生活中有重要用途，硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]是重要化工原料，它易溶于水和乙醇，几乎不溶于浓硝酸。以氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)为原料制备硝酸铈铵流程如下： (2)焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式为 。 【规范答案】(2)4CeFCO3 + O2 = 3CeO2 + CeF4 + 4CO2 【解题思路】（2）焙烧过程中O2参加反应，CeFCO3转化生成CeO2和CeF4，焙烧过程为氧化还原反应，根据得失电子守恒和原子守恒，焙烧过程中发生的主要反应方程式为：； 陌生氧化还原反应方程式的书写 1．书写关键——识记常见氧化剂、还原剂及产物预测 (1)常见的氧化剂及还原产物预测 氧化剂 KMnO4 (酸性) K2Cr2O7 (酸性) 浓硝酸 稀硝酸 H2O2 X2 (卤素) NaClO (或ClO－) KClO3 Fe3＋ PbO2 对应还原产物 Mn2＋ Cr3＋ NO2 NO H2O X－ Cl－ Cl－ Fe2＋ Pb2＋ (2)常见的还原剂及氧化产物预测 还原剂 Fe2＋ SO2 (H2SO3) SO S2O S2－(H2S) H2C2O4 H2O2 I－ (HI) CO NH3 对应氧化产物 Fe3＋ SO SO SO S CO2 O2 I2 CO2 N2或NO 2．书写方法 (1)第一步：根据题干信息或流程图的入口和出口，判断出反应物和生成物 (2)第二步：确定反应物和生成物中变价元素的化合价，按“氧化剂＋还原剂还原产物＋氧化产物”写出方程式，并按化合价升降的原则配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量系数 (3)第三步：依据电荷守恒、原子守恒和溶液的酸碱性补齐缺失物质并配平。若反应是在水溶液中进行，一般在方程式左边或右边补充H＋、OH－或H2O 陌生非氧化还原反应方程式的书写 运用“证据推理符号”思路，书写新情境化学方程式的基本思路为：“读取”流程中的有效信息(证据)，找出主要的反应物和生成物(推理)，再依据质量守恒定律和电荷守恒规律写出反应的化学(离子)方程式，书写步骤如下： (1)第一步：分析流程图的入口和出口，确定反应物与生成物，有些生成物可依据物质类别的通性及反应规律判断出 (2)第二步：初步表示出反应过程：反应I＋反应II生成物I＋生成物II (3)第三步：依据电荷守恒或原子守恒，补齐缺失物质并将方程式配平 1．（2025·内蒙古·模拟预测）是冶炼金属钛的重要原料。氟化法从含钛电炉渣(主要含有元素)中制备的流程如下： 回答下列问题： (3)“除铁”步骤溶液中残留的以钠盐形式析出，离子方程式为 。 (5)“水解”生成沉淀的化学方程式为 。 【答案】(3) (5) 【详解】（3）“除铁”步骤溶液中残留的和钠离子结合以钠盐形式析出，离子方程式为：； （5）“水解”生成沉淀，结合质量守恒还生成HF，反应为：； 2．稀土元素铈及其化合物在生产生活中有重要用途，硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]是重要化工原料，它易溶于水和乙醇，几乎不溶于浓硝酸。以氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)为原料制备制备硝酸铈铵流程如下： (1)焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式为 。 (4)“转化”中H2[Ce(NO3)6]与NH4NO3发生反应的化学方程式为 。 【答案】(1) (4)H2[Ce(NO3)6]+2NH4NO3=(NH4)2[Ce(NO3)6]↓+2HNO3 【详解】（1）焙烧过程中O2参加反应，CeFCO3转化生成CeO2和CeF4，焙烧过程为氧化还原反应，根据得失电子守恒和原子守恒，焙烧过程中发生的主要反应方程式为：； （4）根据题意H2[Ce(NO3)6]与NH4NO3反应生成(NH4)2[Ce(NO3)6]，各元素化合价没有变化，应是发生复分解反应，化学方程式为H2[Ce(NO3)6]+2NH4NO3=(NH4)2[Ce(NO3)6]↓+2HNO3； （5）根据反应方程式可得关系式：2Ce4+~I2~2Na2S2O3，25.00mL待测溶液消耗0.1mol/L Na2S2O3溶液的体积是VmL，则其中含有溶质(NH4)2Ce(NO3)6的物质的量=n(Na2S2O3)=0.1mol/L×V×10-3L=V×10-4mol，则wg样品配成的500mL溶液中含有溶质物质的量= V×10-4mol×=2V×10-3mol，其质量m[(NH4)2Ce(NO3)6]=2V×10-3mol×548g/mol=1.096Vg，故wg产品(NH4)2Ce(NO3)6的质量分数为。 3．钴广泛应用于机械制造、电子电器、航空航天、电池制造等行业，是国家重要的战略资源。用含钴废料(主要成分为，含少量、、CaO、MgO、等)制备草酸钴晶体()的工艺流程如图所示，试回答下列问题： 已知： ①具有强氧化性。 ②，。 (2)在水溶液中的电离方程式为 ；(3)向“浸出液”中加入适量的时，发生反应的离子方程式为 。 (5)将在空气中加热最终可得到钴的氧化物。分解时测得残留固体的质量随温度变化的曲线如图所示。[已知：，曲线中330℃及以上所得固体均为钴氧化物] 经测定，A→B过程中产生的气体只有，此过程中发生反应的化学方程式为 。 【答案】(2) (3) (5) 【详解】（2）是强电解质，在水溶液中的电离方程式；（3）根据流程图可知，加入的作用是将氧化为，该反应的离子方程式为； （5）在空气中加热首先失去结晶水，、的相对分子质量分别为183、147，结合图像可知，初始为0.1mol ，A点时为0.1mol 。根据钴元素守恒，B点时8.03g固体中钴元素的物质的量为0.1mol，则8.03g固体中氧元素的物质的量为，则8.03g固体中Co、O的物质的量之比为0.1∶0.133≈3∶4，故B点时固体产物为，A→B发生的反应为。 4．（2024·内蒙古赤峰·三模）近年来，废旧锂离子电池的回收成为目前新能源产业重要的发展方向。某锂离子二次电池的正极材料主要为LiCoO2，还含有少量Al、Fe、Mn、Ni的化合物。通过如图所示的流程利用废旧锂离子电池制备草酸钴晶体(CoC2O4·xH2O)，回答下列问题： 已知该工艺条件下，有关金属离子沉淀完全(c=1.0×10-5mol/L)的pH如表： 离子 Co2+ Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+ Ni2+ pH 9.3 3.2 9.0 4.7 10.1 8.9 (3)“氧化沉铁锰”的操作为控制体系的pH在4~5，加入NaClO溶液。其中Mn2+转化为MnO2的离子方程式为 ； (5)“沉钴”时反应的化学方程式为 。 【答案】(3) Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl- (5)CoSO4+(NH4)2C2O4+xH2O=CoC2O4·xH2O↓+(NH4)2SO4 【详解】（3）“氧化沉铁锰”中，次氯酸钠氧化二价锰离子生成MnO2，离子方程式为：Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+2H++Cl-；随着反应时间的延长，NaClO可氧化Co2+，使其生成LiCoO2沉淀出去，从而使钴的损失量也随之增大； （5）“沉钴”时反应的化学方程式： CoSO4+(NH4)2C2O4+xH2O=CoC2O4·xH2O↓+(NH4)2SO4。 5．（2024·辽宁·模拟预测）三氧化二铬()可用于制备陶瓷、合金、耐火材料等。由铬铁矿(含和少量、、)制备的一种流程如下： 已知：①该实验条件下，、、，；当溶液中离子浓度时，认为该离子沉淀完全； ②，。 回答下列问题： (2)“焙烧”时发生反应的化学方程式为 。 (4)“热还原”过程中生成，该反应的化学方程式为 。 【答案】(2) (4) 【详解】（2）由转化关系可知，“焙烧”时与和在高温下反应生成和，反应方程式为。 （4）“热还原”过程为与反应生成和，反应方程式为。 题型五 工艺流程中Ksp的相关计算 1．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）钛酸钡()是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一，被誉为“电子陶瓷工业的支柱”。用高钛渣(主要成分为，含、、、等杂质)为原料制备的工艺流程如图所示： 已知：a．在溶液中呈绿色；是强电解质； b．部分金属离子开始沉淀的pH如表所示： 金属离子 开始沉淀pH() 1.9 7.0 9.1 回答下列问题： (3)“水解”操作加入的目的是调节溶液，可适当提高水解速率。已知，水解反应的平衡常数K= 。 【规范答案】(3)10 【解题思路】（3）由方程式可知，反应的平衡常数； 2．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）某钒制品厂钙法提钒工艺产生的酸性废水中MnSO4和CaSO4的含量较高，且含有少量的Al3+。以下是采用化学沉淀法处理钙法提钒废水并制备高纯MnCO3的生产工艺流程。请回答下列问题： 已知：CaC2O4难溶于水。 (3)步骤3中溶液pH、反应时间与MnCO3的产率的关系如图所示。 ③最佳pH条件下，保持溶液中，此时溶液中 mol/L。[25℃时，，，。] 【规范答案】 2×10-6 【解题思路】③c()=0.1mol/L，pH=7.0，c(H+)=10-7mol/L， ，c()=mol/L，，c(Mn2+)=2×10-6mol/L； 1、计算难溶电解质的Ksp 以“AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)”为例：Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度 （1）pH调小：抑制某离子水解，防治某离子沉淀 （2）pH调大：确保某离子完全沉淀，防止某物质溶解等 2、计算沉淀转化反应的平衡常数及其完全转化时所需浓度 依据沉淀的转化反应和Ksp，计算该反应的平衡常数，K值越大，转化反应越易进行，转化程度越大 对于反应Cu2＋(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn2＋(aq) 该反应的平衡常数K=== 3、由溶度积计算溶液中某离子的浓度 ①已知溶度积，求溶液中的某种离子的浓度 Ksp＝a 的饱和AgCl溶液中，c(Ag＋)＝ mol·L－1 ②已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度 某温度下AgCl的Ksp＝a，在0.1 mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝=10a mol·L－1 4、判断离子是否开始沉淀 以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例 ①Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度，②Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是任意浓度。判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 ①Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态③Qc＜Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出 1．（2024·黑龙江吉林·模拟预测）一种从废钼催化剂(主要成分为MoO3、MoS2，含少量CoO、CoS、NiO、Fe2O3等)中回收有价值金属的工艺流程如图。 已知：①“碱浸”后滤液中主要成分为Na2MoO4。 ②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表： 金属离子 Fe3+ Co2+ Ni2+ 开始沉淀时的pH 2.2 6.4 7.2 沉淀完全时(c=1.0×10-5mol•L-1)的pH 3.2 9.0 8.7 ③钼酸铵[(NH4)2MoO4]为白色晶体，具有很高的水溶性，不溶于乙醇。 回答下列问题： (5)若“沉钴镍”时调节溶液pH=9.5，则此时溶液中p= (pX=-lgX)。 【答案】(5)-0.6 【详解】（5）调节溶液pH为9.5时，溶液中亚钴离子和镍离子均完全沉淀，则溶液中=—lg=—lg=—lg=—lg=-0.6； 2．已知草酸镍晶体()难溶于水，其在高温下煅烧可制得三氧化二镍。以含镍合金废料(主要成分为镍，含有一定量的铁、铜和硅)为原料生产草酸镍的工艺流程如图： 已知：①“酸浸”液含有的离子主要有、、、、、。 ②草酸的、。 ③氨水的。 回答下列问题： (4)已知常温下，当溶液pH=2时，沉淀完全［时认为沉淀完全］，则此时溶液中草酸的浓度 。 【答案】(4) 【详解】（4）已知常温下，当溶液pH=2时，Ni2+沉淀完全［mol/L时认为沉淀完全］，则此时溶液中c()===1.70×10-12mol/L，根据草酸的Ka1Ka2===，故，故答案为：； 3．（2024·辽宁鞍山·模拟预测）是一种光催化材料。工业利用某废催化剂(主要含、、及少量、)制备的工艺流程如下： 已知： Ⅰ.、都是不溶于水的碱性氧化物 Ⅱ.溶液的 Ⅲ.(有机层)(有机层) 回答下列问题： (2)滤渣的主要成分是 ；酸化时，完全转化为的最大pH为 。(已知  ；离子浓度时沉淀完全) 【答案】(2) Al(OH)3和H2SiO3 8.37 【详解】（2）由分析可知，滤渣的主要成分是Al(OH)3和H2SiO3；酸化时，完全转化为的最大氢氧根离子浓度为，pOH=5.63，pH=8.37；则最大pH为8.37； 4．（2024·辽宁·模拟预测）工业上采用酸性高浓度含砷废水主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在，提取As2O3的工艺流程如下： 已知： Ⅰ．As2S3与过量的存在以下反应：； Ⅱ．亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。 回答下列问题： (6)已知的，含砷污染物允许排放标准为不大于0.5mg⋅L-1。若低浓度含砷废水(假设砷均以形式存在)中Fe3+的浓度为，则低浓度含砷废水中的浓度为 mg⋅L-1， (填“符合”或“不符合”)排放标准。 【答案】(6) 1.1856×10−11 符合 【详解】（6）由溶度积可知，废水中铁离子浓度为浓度为时，溶液中砷酸根离子的浓度为=mol/L，设废水的体积为1L，则砷酸钠的浓度=1.1856×10−11 mg⋅L-1＜0.5mg⋅L-1，则废水排放标准，故答案为：；符合。 5．（2024·辽宁葫芦岛·二模）常用于玻璃、陶瓷中作染色剂，含铝合金钢具有韧性好、高温塑性强等优点，可用于制造机床结构部件。工业上常用铝钒混合矿(主要成分为、，还含、、、等杂质)提取高熔点金属单质钼和，其工艺流程如图所示。 已知：①“焙烧”时将金属元素转化为氧化物，、、、和均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而不行。 ②“气体X”为混合气体，经处理后得“气体Y”。 ③，，。 ④“滤渣Ⅳ”主要成分是。 回答下列问题： (3)“沉铅”过程中，总反应为则该反应的平衡常数 。 【答案】(3) 【详解】（3）根据已知③Pb(OH)2(s)+OH-(aq)⇌[Pb(OH)3]-(aq)，K==10b，故所给反应，K==1028+a-b； 题型六 工艺流程中加入试剂的作用和循环物质的确定 1．（2024·辽宁丹东·二模）金属钼在工业和国防建设中有重要的作用，其化合物钼酸钠晶体可制造金属缓释剂。由钼精矿（主要成分为，含有少量不反应的杂质）制备钼及钼酸钠晶体的工艺流程如图所示，回答下列问题： (2)焙烧过程中采用“多层逆流（空气从炉底进入，钼精矿经粉碎后从炉顶进入）焙烧”，下图为焙烧时各炉层固体物料的物质的量百分数。 ②某些生产工艺在焙烧时加入碳酸钙会更环保，其原因是 （用化学方程式表示）； 【规范答案】 【解题思路】（2）②在焙烧时加入碳酸钙会更环保的原因是碳酸钙高温下反应生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙与氧气反应生成性质稳定的硫酸钙，从而减少二氧化硫的排放，达到防治酸雨的目的，总反应的化学方程式为，故答案为； 2．（2024·辽宁·二模）铊(Tl)广泛应用于电子、军工、航天等领域。一种从铅精矿焙烧产生的富铊灰(主要成分为PbO、ZnO、FeO、Fe2O3、Tl2O)中回收铊的工艺流程如图所示： 已知： ①Tl+易被氧化为Tl3+ ②在氯化物-硫酸水溶液中，Tl元素以形式存在 ③萃取过程的反应原理为：H++CH3CONR2+[CH3CONR2H]TlCl4 ④常温下 请回答下列问题： (5)请从化学平衡的角度解释“反萃取”过程中加入CH3COONH4溶液的原因 。 【规范答案】(5)CH3COO-消耗H+，使萃取过程的平衡反应逆向移动，Tl元素以形式重新进入水层 【解题思路】（5）由萃取过程的反应原理可知，加入醋酸铵溶液反萃取时，醋酸根离子与氢离子反应生成醋酸，溶液中氢离子浓度减小，使萃取过程的平衡向逆反应方向移动，使[CH3CONR2H]TlCl4转化为四氯合铊离子，故答案为：CH3COO-消耗H+，使萃取过程的平衡逆向移动，Tl元素以形式重新进入水层； 1．判断加入的试剂及分析试剂作用的基本思路 (1)看反应目的：分析加入试剂后化学反应实现的目的 (2)看试剂性质：分析加入试剂本身的性质(物质类别、所含元素的化合价、周期表中的位置等) (3)看生成物：分析反应前后的物质组成的变化 (4)看可能信息：综合利用流程信息和题中设问提供的信息 2．工艺流程中的物质确定 (1)循环物质的确定 (2)副产品的确定 (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 1．（2025·广东深圳·一模）一种从石煤灰渣（主要含及等）中提取钒的工艺流程如下： 已知：萃取剂（HR）与阳离子的结合能力：；萃取的原理为；“中间盐”中的金属阳离子均为+3价；含的硫酸盐难溶于水；。 (2)“还原结晶”所得“溶液3”的主要阳离子及其浓度如下表： 阳离子 浓度 10.79 0.0041 0.11 0.029 据此分析“溶液3”可在 工序循环利用。 【答案】(2)酸浸 【详解】（2）根据表中阳离子浓度，溶液3中主要阳离子为H⁺、VO₂⁺、Al³⁺和Fe³⁺，由于H⁺浓度最高，溶液3可以在酸浸工序循环利用，以充分利用其中的酸； 2．（2025·重庆·一模）四钼酸铵的用途非常广泛，可用作催化剂、防腐剂、阻燃剂、电化学应用等。下图是用辉钼矿(含、、、、等)制备四钼酸铵和一些副产品的工艺流程图： 已知：①、、均可与纯碱反应生成对应的钠盐。 ②当溶液中离子浓度小于时，可认为离子已完全沉淀。 ③下部分难溶物的()的数值如下表： 难溶物 39 20 33 (3)“沉钒”时，加入过量的目的是 。 【答案】(3)增大浓度，促进尽可能完全析出 【详解】（3）“沉钒”时，加入过量的目的是提高浓度，促进尽可能完全析出，提高原料利用率； 3．（2025·上海金山·一模）侯氏制碱法的主要工艺流程： 已知： 电解质 NH3·H2O H2CO3 电离平衡常数(25℃) Kb=1.8×10-5 Ka1=4×10-7 Ka2=5×10-11 (2)向“母液Ⅰ”中通入氨气的作用是 。 【答案】(2)增大c()，促进NH4Cl析出或将NaHCO3转化成溶解度更大的Na2CO3，提高Na+利用率 【详解】（2）向“母液Ⅰ”中通入氨气的作用是增大c()，促进NH4Cl析出或将NaHCO3转化成溶解度更大的Na2CO3，提高Na+利用率； 4．（2024·浙江温州·一模）利用自然界存在的锰晶石(主要成分为)，制作锂锰电池的正极材料，流程如下： 已知：①在酸性条件下较稳定，反应Ⅰ为非氧化还原反应，且恰好完全反应。 ②固体A为纯净物。 ③。 请回答： ②经过反应Ⅰ、Ⅱ制得，可循环使用的物质是 。 【答案】 【详解】（1）②经过反应Ⅰ、Ⅱ制得，由分析的方程式可知，产生的用于反应Ⅰ循环使用，产生的用于反应Ⅱ循环使用； 5．（2024·浙江宁波·一模）以锗石矿(成分为)为原料，可以实现如下转化。 已知：①与同族；②是一种难溶于水的白色固体，可溶于稀硝酸； ③是一元弱酸，常温下易分解为。 请回答： (1)固体氧化物C的化学式为 。步骤Ⅱ中，加入的作用是 。步骤IV可以用来构建键，写出该反应的化学方程式 。 【答案】(1) 调节溶液的使转化为沉淀析出 【详解】（1）根据分析，固体氧化物C的化学式为；在步骤Ⅱ中，加入的作用为消耗硝酸调节溶液的使转化为沉淀析出与分离；根据分析，步骤IV为与等物质的量的反应得到和最终产物化合物E，则该反应的化学方程式为：。 故答案为：；调节溶液的使转化为沉淀析出；。 题型七 工艺流程中的图像分析 1．在钐钴永磁材料的成型加工过程中，会产生合金渣(含有、、、、)。从该合金渣提取钴(Co)和钐(Sm)的一种工艺流程如下。 (4)取合金渣(其中的质量分数约为)，若钴的酸浸率大于，结合图1实验数据，“调节pH”时，溶液的最佳pH为 ；“氧化”时，双氧水的实际用量应控制在理论用量的 倍，双氧水实际用量大于理论用量的原因是 。 【规范答案】(4) 4 2 会催化双氧水分解，消耗部分双氧水 【解题思路】（4）图1实验数据，“调节pH”时，pH为4时，铁的去除率最高，钴沉淀量最高，溶液的最佳pH为4； “氧化”时，双氧水的实际用量应控制在理论用量的2倍，双氧水实际用量大于理论用量的原因是：会催化双氧水分解，消耗部分双氧水； 2．HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中，通常利用加碱焙烧一水浸取法从HDS废催化剂(含、、、NiS等)中制取一系列基础化工产品，其工艺流程如图1所示。 已知：①滤液1中的阴离子主要是、、、、。 ②难溶于水，五价钒物种的分布分数与溶液pH的关系如图2所示。 (1)已知Mo原子序数为42，则Mo位于第 周期第 族。 (2)写出“焙烧”过程中参与反应的化学方程式： 。 【规范答案】(1) 五 ⅥB (2) 【解题思路】（1）Mo元素的原子序数为42，位于元素周期表中第五周期第ⅥB族。 （2）根据已知信息①可知，“焙烧”时中的钼元素转化为，硫元素转化为，空气中的作为氧化剂参与反应，根据得失电子守恒和质量守恒，可知反应的化学方程式为。 一、图像题类型 1.单一曲线型 2.多重曲线型 解决图像题的基本思路： （1）会识图：一看面、二看线、三看点（弄清纵、横坐标的含义；弄清起点、拐点、终点的含义；看清曲线的变化趋势）。 （2）会析数：分析数据、图像中隐含的信息，弄清各数据的含义及变化规律，将数据和图像信息加工成化学语言，同时联系化学概念、化学原理等理论知识进行分析解答。 二、表格题类型 解决表格题的关键 （1）理解表格中各个列项中文字、数字信息点的意义，巧妙地将表格语言转换成化学语言。 （2）理顺表格中数据间的变化趋势，联系相关的化学知识，寻找其中的变化规律，快速准确地解决问题。 三、图表信息试题的问题解决的方法归纳： 应用分析归纳的方法，得出表格数据中蕴涵的具有本质性的规律： 应用观察方法，准确理解图示中纵横轴代表的含义，并能结合化学知识分析判断曲线的走向趋势及起点、拐点、水平线含义； 注意信息的情景化：理解所给信息作什么用？ 注意信息与基础知识间的有机联系 四、解沉淀溶解平衡图像题三步骤 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Qc=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。 （2）曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc>Ksp。 （3）曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Qc<Ksp。 第三步：抓住Ksp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。 1．以银锰精矿（主要含、、）和氧化锰矿（主要含）为原料联合提取银、锰及的一种流程如图： 已知：酸性条件下，的氧化性强于。 (4)沉锰过程在为7.0条件下充分进行，反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。沉锰反应中，锰沉淀率在左右达最大的原因是 。 【答案】(4)温度低于沉锰得速率慢，温度高于，分解，沉锰率降低 【详解】（4）沉锰过程在为7.0条件下充分进行，反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。沉锰反应中，锰沉淀率在左右达最大的原因是：温度低于沉锰得速率慢，温度高于，分解，沉锰率降低； 2．（2024·辽宁沈阳·三模）以铂钯精矿(含Se、Te、Au、Pt、Pd等)为原料，提取贵金属Au、Pt、Pd的工艺流程如图所示： 已知：①“氯化浸出”时，Au、Pt、Pd以、、形式存在； ②和难溶于水，易溶于水， (1)“焙烧”时，Se、Te转化为可溶于水的和。转化等物质的量的Se、Te时，消耗的物质的量之比为 ；根据图判断“焙烧”适宜的条件为 等。 【答案】(1) 2：3 m(Na2CO3)： m(铂钯精矿)=1.4，温度为350—400K 【详解】（1）由得失电子数目守恒可知，硒、碲转化为、时，硒、碲化合价分别升高到+4价和+6价，则消耗氧化剂氯酸钠的物质的量比为4:6=2:3；由图可知，m(Na2CO3): m(铂钯精矿)=1.4，温度为350—400K时，硒、碲脱除率最高，所以“焙烧”适宜的条件为m(Na2CO3): m(铂钯精矿)=1.4，温度为350—400K，故答案为：2：3；m(Na2CO3): m(铂钯精矿)=1.4，温度为350—400K； 3．钛白粉是一种重要的工业原料，可作白色颜料和增白剂。一种以钛铁矿(主要成分是，含有少量的CaO、等杂质)为原料生产制备的工艺流程如下： 回答下列问题： (2)“酸浸”是用硫酸在加热下“溶煮”钛铁矿，“滤液1”中Ti的存在形式为，则“酸浸”中发生反应的离子方程式为 。由图可知，当浸出率为70%时，所采用的实验条件为 。 【答案】(2) 、 【详解】（2）“酸浸”是硫酸与发生反应，离子方程式为；当Fe的浸出率为70%时，可对应和两条曲线，故实验条件为：、； 4．从失活催化剂(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2、NiO、V2O5)中回收镍的一种工艺流程如下图所示。 已知：常温时，该工艺条件下金属离子形成沉淀时lgc(M)与溶液pH的关系如下图所示： 回答下列问题： (3)常温下，五价钒在酸浸液中以形式存在，在6.0≤pH≤8.0时以形式存在。“调节pH”时，五价钒发生变化的离子方程式为 ，“调节pH”的范围是 。 【答案】(3) 6.0≤pH＜7.6(或6.0~7.6) 【详解】（3）在酸性溶液中钒元素以的形式存在，根据图示可知Ni2+开始形成Ni(OH)2沉淀的pH=7.6，故当加入NaOH“调节pH”在6.0≤pH≤7.6时，钒元素以形式存在，而Ni2+不能反应，仍以Ni2+的形式存在于溶液中“调节pH”时，五价钒发生变化的离子方程式为将转化为的离子方程式为：； 5．废锂离子电池正极材料中含有钴、镍、锂等金属，具有较高回收价值，对其进行无害化处理并回收具有重要意义。一种回收钴、镍、锂的工艺流程如下： 已知：①废锂电池正极材料成分为、、及、的化合物。 ②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的如下表所示： 金属离子 开始沉淀时()的 2.7 3.2 6.6 6.7 7.8 沉淀完全时()的 3.7 5.0 9.2 9.5 10.4 ③为淡绿色固体，为玫红色固体。 回答下列问题： (3)“除钴”时水相和浓度会影响钴、镍分离效果，根据下图选择“除钴”的最佳条件：水相 ， 。 【答案】(3) 5.2 0.25 【详解】（3）由图可知，水相pH为5.2、c(P507)为0.25时钴、镍萃取率相差最大，所以“除钴”的最佳条件是水相pH为5.2、c(P507)为0.25，故答案为：5.2；0.25； / 学科网（北京）股份有限公司 固体Ｃ 纯固 体Ａ 带油污镀锌废铁片 ⑥ FeSO4 溶液 ②加入少量Ｂ ③加入过量稀硫酸 干燥 晶体 ④加入(NH4)2SO4(s) ⑤调节pH为１~２ 潮湿的 硫酸亚 铁铵晶体 ①碱液洗涤 $$ 大题01 化工流程综合题 无机化工流程题是近年来高考中备受关注的一种题型，该类题源于生产实际，以解决化学实际问题为目的，将化工生产过程中的主要生产流程用框图形式展示出来，并根据其中涉及的化学知识步步设问，使问题情境真实，构成与化工生产紧密联系的化学工艺流程题。试题新颖，内容丰富，阅读量大，其结构分题头、流程图和问题三部分。题头一般简单介绍该工艺生产的原料和生产目的，流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺展示出来，问题部分主要根据生产过程中涉及的化学知识设计一系列的问题。题型可以是选择题，也可以是主观题。以物质制备和物质的分离提纯为主的工艺流程题考查元素化合物和实验操作、实际生产的相关知识。预测2025年高考将化学工艺或化学工业生产及最新科技成果融入其中，来考查考生的综合能力。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。 题型1 原料预处理的常用方法 1．（2024·吉林长春·一模）锂离子电池的广泛应用要求处理电池废料，以节约资源、保护环境。钴酸锂电池的正极材料主要含有LiCoO2、导电剂乙炔黑、铝箔及镀镍金属钢壳，处理该废旧电池的一种工艺如图所示。 回答下列问题： (1)为加快NaOH溶液浸取正极材料的速率，可以采取的措施有 (写一点即可)。 2.钯(Pd)是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%～6%)、碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯碳制备氯化钯(PdCl2)和Pd的流程，回答下列问题： “钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是____________________ 常见预处理的操作及作用 1、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）： 提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等。 2、 浸取(即浸出/溶解) （1）水浸：与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中。 （2）酸浸：在酸性溶液[如：用(浓)硫酸、盐酸等]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；酸还能溶解金属氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解等。 （3）碱浸：去油污，在碱性溶液中使两性化合物(Al2O3、ZnO等)溶解，溶解铝、二氧化硅等，不溶物通过过滤除去的过程。 （4）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。 3、灼烧(焙烧)：除去可燃性杂质或使原料初步转化。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。 4、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 1．湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、镉(Cd)、铜、铁、钴(Co)等金属单质。利用铜镉渣可生产Cu、Cd及ZnSO4·7H2O 等，其生产流程如图： 如表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L－1计算) 氢氧化物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cd(OH)2 Zn(OH)2 开始沉淀的pH 1.9 7.0 7.2 5.4 沉淀完全的pH 3.2 9.0 9.5 8.2 提高铜镉渣的“浸出”速率的措施有________________________________(写出1条即可) 2．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)： “碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________________________________ 3．硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]是一种重要的工业原料，能溶于水，不溶于乙醇，其工业制法如下。请回答： 步骤①中碱液洗涤的目的是__________________________ 4．某工厂从废含镍有机催化剂中回收镍的工艺流程如图所示(已知废催化剂中含有Ni 70．0%及一定量的Al、Fe、SiO2和有机物，镍及其化合物的化学性质与铁的类似，但Ni2＋的性质较稳定)。回答下列问题： 已知：部分阳离子以氢氧化物的形式完全沉淀时的pH如下表所示。 沉淀物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Ni(OH)2 pH 5.2 3.2 9.7 9.2 用乙醇洗涤废催化剂的目的是____________________ 5．CuCl是有机合成的重要催化剂，并用于颜料、防腐等工业。工业上由废铜料(含Fe、Al及其化合物、SiO2杂质)，生产CuCl的工艺流程如下： 物质 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Cu(OH)2 5.6 6.7 Al(OH)3 3.8 4.7 已知：CuCl溶于NaCl的浓溶液可生成CuCl2－，CuCl2－的溶液用水稀释后可生成CuCl沉淀 煅烧的主要目的是______________________________________ 题型二 转化过程中反应条件的控制方法 1.（2024·辽宁·模拟）铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域，是重要的战略物资。利用绿柱石(主要化学成分为(，还含有一定量的FeO和)生产BeO的一种工艺流程如下。    回答问题： (1)无水可用作聚合反应的催化剂。BeO、与足量C在600~800℃制备的化学方程式为 。 2.（2024·内蒙·高三开学考试）作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(，含有少量、、、等元素)制备流程如图： 已知：。 回答下列问题： (1)溶矿反应完成后，反应器中溶液，此时c(Fe3+)= mol/L；用石灰乳调节至，除去的金属离子是 。 一、条件控制——调溶液的pH 1.调pH除杂：控制溶液的pH使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀而被除去。 （1）原理：加入的物质能使溶液中的H+反应，降低了H+浓度，使溶液pH增大。 （2）pH调整范围：杂质离子沉淀完全时pH值～主要离子开始沉淀时pH（注意端值取）。 （3）调pH需要加入的物质：含主要阳离子（不引入新杂质即可）的难溶性氧化物、氢氧化物或碳酸盐，能与H+反应，使溶液pH增大；如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等类型物质。 （4）除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋：可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。（原因：加CuO等消耗溶液中的H+的，促进Fe3+的水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀析出） （5）除去Cu2＋溶液中混有的Fe2＋：一般先加H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。 2.抑制某些离子的水解，防止产品混入杂质 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：有MgCl2·6 H2O制无水氯化镁要在HCl气流中加热，否则MgCl2·6 H2OMg(OH)2↓+2HCl↑+4H2O 3.控制反应的发生，增强物质的氧化性或还原性(增强MnO4-、NO3-的氧化性)。 4.调节离子的水解程度。 5.控制PH的目的的答题思路 （1）pH调小：抑制某离子水解，防治某离子沉淀 （2）pH调大：确保某离子完全沉淀，防止某物质溶解等 二、条件控制——调节温度 1.升高温度（加热） ①加快反应速率或溶解速率； ②促进平衡向某个（吸热）方向移动；如：促进水解生成沉淀 ③除去受热不稳定的杂质，如H2O2、铵盐、硝酸盐、Ca(HCO3)2、KMnO4等物质 ④使沸点相对较低或易升华的杂质气化。 2.降低温度 ①防止某物质在高温时会挥发(或分解) ； ②使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向），从而提高产物的产率； 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。 3.控制温度(常用水浴、冰浴或油浴) （1）温度太低：反应速率太慢或溶解速率太小 （2）温度过高： ①催化剂会失去活性，化学反应速率下降 ②物质会分解：如铵盐、H2O2、NaHCO3、氨水等 ③物质会挥发：如浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等 ④物质易被氧化：如Na2SO3等 ⑤物质易升华：如I2升华 4.答题方法与技巧 ①若用到双氧水、氨水、铵盐、硝酸盐等易分解的物质，控温的目的是防止物质分解 ②若题目中出现有机物和有机溶剂，控温的目的是防止其挥发 ③若溶液中制备物质，常使用加热的方法加快反应速率 ④煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气 ⑤温度范围答题模板 a.温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。 b.温度不低于××℃的原因:加快反应速率或者对于吸热反应而言可使平衡正移，增加产率 1．钴是国民经济建设和国防建设不可缺少的重要原料之一，我国钴资源缺乏，二次回收利用非常重要。从锂离子二次电池正极废料——铝钴膜(含、乙炔黑导电剂涂层的铝箔)中回收Li、Co的工艺流程如下： 已知：。回答下列问题： (3)碱浸后少量残余的铝在酸溶时进入溶液，需净化去除，调时，溶液中 。 2.钒酸铋()是一种亮黄色无毒无害的光催化剂，主要应用于高选择性制备氢气。工业上以辉铋矿粉(主要成分是，并含、Bi、和等杂质)为原料制备钒酸铋()的流程如图所示： 已知部分信息如下： ①氧化性：。 ②滤液1中的阴离子主要是。 ③常温下，几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示： 氢氧化物 开始沉淀时的pH 7.6 1.6 4.0 完全沉淀时的pH 9.6 3.1 5.5 当溶液中某离子浓度小于时，视为沉淀完全。 回答下列问题： (1)从工艺流程分析，氧化调节pH环节，除了可用NaOH溶液，还可用 调节，且需调至溶液的pH为 (填范围)。 3．三氧化二钴()在工业、电子等领域都有着广阔的应用前景。以铜钴矿石[主要成分为和，还有少量铁、镁、钙的氧化物]为原料制备三氧化二钴()的工艺流程如图1所示。 已知：常温下，。 回答下列问题： (1)“浸泡”工序中浸出温度和浸出pH对浸出率的影响分别如图2、图3所示。 ①矿石粉末“浸泡”的适宜条件应是 。 ②图3中铜、钴浸出率下降的可能原因是 。 4．金属钛（）因其硬度大、熔点高、常温时耐酸碱腐蚀而被广泛用作高新科技材料，被誉为“未来金属”。一种由钛铁矿[主要成分是钛酸亚铁，还含有少量、等杂质]为主要原料冶炼金属钛同时获得副产品绿砜的工业生产流程如下图所示。 已知：①易水解为。②在时生成沉淀，时沉淀完全。③高温下钛易与等反应． (1)某实验小组为探究混合液中加入铁粉的最佳反应条件，进行了下列有关实验。 ①在其它条件不变的情况下，体系中[指和等含正三价铁元素的微粒]含量随变化如图1，由图可知，还原体系中的最佳范围为 ，试分析，在介于之间时，量基本保持不变的原因： 。 ②保持其它条件不变，体系中含量随温度变化如图2，由图可知，还原体系中的最佳反应温度为 。 a．    b．Ar    c．    d． 5．工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为、FeO、等)为原料制备高档颜料铁红，具体生产流程如图： 试回答下列问题： (1)②步骤IV的反应温度一般需控制在35℃以下，其目的是 。 ③步骤IV中，达到沉淀溶解平衡时，室温下测得溶液的pH为8，为。试判断所得中是否混有 (填“是”或“否”)，请通过简单计算说明理由 (已知：)。 题型三 工艺流程中的分离提纯 1．（2024·内蒙古呼和浩特·模拟预测）海洋约占地球表面积的71％，海水资源的开发利用如图所示： (1)海水淡化的方法主要有蒸馏法、 、反渗透法。 (3)从经济效益角度考虑，步骤②中工业上加入 (填试剂名称)进行沉镁； 2．（2024·内蒙古·二模）磷锂铝石是一种含锂、铝的氟磷酸盐，常含Na、K、Fe、Si、Ca等元素，是含锂较高的工业矿物之一。以磷锂铝石为原料制备锂离子动力电池正极材料的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)“酸化焙烧”时，为防止HF污染环境，可将其通入 （填化学式）溶液中吸收。 (2)滤渣1的成分为和 （填化学式）。 (6)“沉锂”后分离得到的操作是加热浓缩、 、洗涤、干燥。 1．过滤：固液分离的一种方法，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 2．蒸发结晶 (1)适用范围：提取溶解度随温度变化不大的溶质， (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．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 4．沉淀洗涤时洗涤剂的选择 洗涤试剂 适用范围 目的 蒸馏水 冷水 溶解度随温度升高而升高，且变化较大 除去固体表面吸附着的××杂质，减少固体因为洗涤液温度高造成溶解损失 热水 溶解度随着温度升高而降低 除去固体表面吸附着的××杂质，减少固体因为洗涤液温度低造成溶解损失 有机溶剂(酒精、丙酮等) 固体易溶于水、难溶于有机溶剂 减少固体溶解损失；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，加快干燥速率 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 洗涤沉淀的方法：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 5．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 6．萃取与反萃取 萃取 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂(萃取剂)把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来的过程，萃取后需要分液。如：用CCl4萃取溴水中的Br2 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，为萃取的逆过程 7．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 8．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 1．（2024·内蒙古包头·模拟预测）一种利用废脱硝催化剂（含、、等成分）提取钛、钒的工艺流程如下图所示： 已知：①钛酸钠难溶于水； ②溶液的酸性较强时，价钒主要以的形式存在。 ③溶液中某离子浓度，认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： (4)“沉钒”过程中，一般要加入过量，其原因是 。 2．（2024·内蒙古乌海·模拟预测）以湿法炼锌厂所产的钴锰渣(主要成分为，含少量等)为原料回收制备的工艺如下： 已知常温下，； 回答下列问题： (3)“除铜锌”时，主要以 [填“”或“”]形式除去，其原因是 (反应平衡常数视为反应完全，根据已知信息，写出推理过程)。 (5)P204、P507对金属离子的萃取率与的关系如图所示。 ①“P204萃取”后“萃取液1”进行“反萃取”的目的是 。 ②“P507萃取”时，选择合适的pH范围为 (填字母)。 A．3~4            B．4~5            C．5~6            D．6~7 3．央视报道《王者归“铼”》：金属铼(Re)熔点高、耐磨、耐腐蚀，可用来制造航空发动机核心部件。以含铼废渣(主要含Re、、Fe、Ni和)为原料制备金属铼的工艺流程如图1所示。 已知：Ⅰ．本实验条件下，开始形成胶体的pH为1.5. Ⅱ．“酸浸”浸液中含有、、；属于强酸；离子交换中存在平衡： (3)“浸渣”的主要成分为 (填化学式)。 (5)“反萃取”时，选用的试剂X为盐酸的理由为 。 4．我国芒硝()资源丰富。工业上以芒硝为原料可制备和，实验室模拟其流程如下。 (2)转化Ⅱ结束后，将其反应液通过操作a制得。操作a的步骤为蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥。 5．以银锡合金为原料实现如下转化： 已知：①当某离子的浓度低于1.0×10−5 mol/L时，可忽略该离子的存在； ②AgCl(s)＋Cl−(aq)[AgCl2]−(aq)　K=2×10−5； ③在碱性溶液中SO会部分被氧化。 请回答： (4)固体F可能为Ag2SO3、Ag2SO4或两者混合物。Ag2SO4微溶于水，Ag2SO3难溶于水，二者都可以溶于氨水，写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式 。选用提供试剂设计实验验证固体F的成分 。[可选用试剂：氨水、NaOH溶液、Ba(NO3)2溶液、稀硫酸、稀盐酸]。 题型四 工艺流程中化学（离子）方程式的书写 1．（2024·吉林·一模）某工业废液中含有，一定条件下可实现如下转化： 已知：①白色沉淀C中，元素的物质的量相同。C的晶体中有一种三角锥形的阴离子和一种正四面体形的阳离子。 ②，水溶液中恰好完全沉淀时的。 ③通常条件下，在溶液中的溶解度极小。 请回答： (3)生成C的离子方程式 2．（2024·内蒙古·一模）稀土元素铈及其化合物在生产生活中有重要用途，硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]是重要化工原料，它易溶于水和乙醇，几乎不溶于浓硝酸。以氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)为原料制备硝酸铈铵流程如下： (2)焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式为 。 陌生氧化还原反应方程式的书写 1．书写关键——识记常见氧化剂、还原剂及产物预测 (1)常见的氧化剂及还原产物预测 氧化剂 KMnO4 (酸性) K2Cr2O7 (酸性) 浓硝酸 稀硝酸 H2O2 X2 (卤素) NaClO (或ClO－) KClO3 Fe3＋ PbO2 对应还原产物 Mn2＋ Cr3＋ NO2 NO H2O X－ Cl－ Cl－ Fe2＋ Pb2＋ (2)常见的还原剂及氧化产物预测 还原剂 Fe2＋ SO2 (H2SO3) SO S2O S2－(H2S) H2C2O4 H2O2 I－ (HI) CO NH3 对应氧化产物 Fe3＋ SO SO SO S CO2 O2 I2 CO2 N2或NO 2．书写方法 (1)第一步：根据题干信息或流程图的入口和出口，判断出反应物和生成物 (2)第二步：确定反应物和生成物中变价元素的化合价，按“氧化剂＋还原剂还原产物＋氧化产物”写出方程式，并按化合价升降的原则配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量系数 (3)第三步：依据电荷守恒、原子守恒和溶液的酸碱性补齐缺失物质并配平。若反应是在水溶液中进行，一般在方程式左边或右边补充H＋、OH－或H2O 陌生非氧化还原反应方程式的书写 运用“证据推理符号”思路，书写新情境化学方程式的基本思路为：“读取”流程中的有效信息(证据)，找出主要的反应物和生成物(推理)，再依据质量守恒定律和电荷守恒规律写出反应的化学(离子)方程式，书写步骤如下： (1)第一步：分析流程图的入口和出口，确定反应物与生成物，有些生成物可依据物质类别的通性及反应规律判断出 (2)第二步：初步表示出反应过程：反应I＋反应II生成物I＋生成物II (3)第三步：依据电荷守恒或原子守恒，补齐缺失物质并将方程式配平 1．（2025·内蒙古·模拟预测）是冶炼金属钛的重要原料。氟化法从含钛电炉渣(主要含有元素)中制备的流程如下： 回答下列问题： (3)“除铁”步骤溶液中残留的以钠盐形式析出，离子方程式为 。 (5)“水解”生成沉淀的化学方程式为 。 2．稀土元素铈及其化合物在生产生活中有重要用途，硝酸铈铵[(NH4)2Ce(NO3)6]是重要化工原料，它易溶于水和乙醇，几乎不溶于浓硝酸。以氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)为原料制备制备硝酸铈铵流程如下： (1)焙烧过程中发生的主要反应的化学方程式为 。 (4)“转化”中H2[Ce(NO3)6]与NH4NO3发生反应的化学方程式为 。 3．钴广泛应用于机械制造、电子电器、航空航天、电池制造等行业，是国家重要的战略资源。用含钴废料(主要成分为，含少量、、CaO、MgO、等)制备草酸钴晶体()的工艺流程如图所示，试回答下列问题： 已知： ①具有强氧化性。 ②，。 (2)在水溶液中的电离方程式为 ；(3)向“浸出液”中加入适量的时，发生反应的离子方程式为 。 (5)将在空气中加热最终可得到钴的氧化物。分解时测得残留固体的质量随温度变化的曲线如图所示。[已知：，曲线中330℃及以上所得固体均为钴氧化物] 经测定，A→B过程中产生的气体只有，此过程中发生反应的化学方程式为 。 4．（2024·内蒙古赤峰·三模）近年来，废旧锂离子电池的回收成为目前新能源产业重要的发展方向。某锂离子二次电池的正极材料主要为LiCoO2，还含有少量Al、Fe、Mn、Ni的化合物。通过如图所示的流程利用废旧锂离子电池制备草酸钴晶体(CoC2O4·xH2O)，回答下列问题： 已知该工艺条件下，有关金属离子沉淀完全(c=1.0×10-5mol/L)的pH如表： 离子 Co2+ Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+ Ni2+ pH 9.3 3.2 9.0 4.7 10.1 8.9 (3)“氧化沉铁锰”的操作为控制体系的pH在4~5，加入NaClO溶液。其中Mn2+转化为MnO2的离子方程式为 ； (5)“沉钴”时反应的化学方程式为 。 5．（2024·辽宁·模拟预测）三氧化二铬()可用于制备陶瓷、合金、耐火材料等。由铬铁矿(含和少量、、)制备的一种流程如下： 已知：①该实验条件下，、、，；当溶液中离子浓度时，认为该离子沉淀完全； ②，。 回答下列问题： (2)“焙烧”时发生反应的化学方程式为 。 (4)“热还原”过程中生成，该反应的化学方程式为 。 题型五 工艺流程中Ksp的相关计算 1．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）钛酸钡()是电子陶瓷中使用最广泛的材料之一，被誉为“电子陶瓷工业的支柱”。用高钛渣(主要成分为，含、、、等杂质)为原料制备的工艺流程如图所示： 已知：a．在溶液中呈绿色；是强电解质； b．部分金属离子开始沉淀的pH如表所示： 金属离子 开始沉淀pH() 1.9 7.0 9.1 回答下列问题： (3)“水解”操作加入的目的是调节溶液，可适当提高水解速率。已知，水解反应的平衡常数K= 。 2．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）某钒制品厂钙法提钒工艺产生的酸性废水中MnSO4和CaSO4的含量较高，且含有少量的Al3+。以下是采用化学沉淀法处理钙法提钒废水并制备高纯MnCO3的生产工艺流程。请回答下列问题： 已知：CaC2O4难溶于水。 (3)步骤3中溶液pH、反应时间与MnCO3的产率的关系如图所示。 ③最佳pH条件下，保持溶液中，此时溶液中 mol/L。[25℃时，，，。] 1、计算难溶电解质的Ksp 以“AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)”为例：Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度 （1）pH调小：抑制某离子水解，防治某离子沉淀 （2）pH调大：确保某离子完全沉淀，防止某物质溶解等 2、计算沉淀转化反应的平衡常数及其完全转化时所需浓度 依据沉淀的转化反应和Ksp，计算该反应的平衡常数，K值越大，转化反应越易进行，转化程度越大 对于反应Cu2＋(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn2＋(aq) 该反应的平衡常数K=== 3、由溶度积计算溶液中某离子的浓度 ①已知溶度积，求溶液中的某种离子的浓度 Ksp＝a 的饱和AgCl溶液中，c(Ag＋)＝ mol·L－1 ②已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度 某温度下AgCl的Ksp＝a，在0.1 mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝=10a mol·L－1 4、判断离子是否开始沉淀 以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例 ①Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度，②Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是任意浓度。判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解 ①Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态③Qc＜Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出 1．（2024·黑龙江吉林·模拟预测）一种从废钼催化剂(主要成分为MoO3、MoS2，含少量CoO、CoS、NiO、Fe2O3等)中回收有价值金属的工艺流程如图。 已知：①“碱浸”后滤液中主要成分为Na2MoO4。 ②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表： 金属离子 Fe3+ Co2+ Ni2+ 开始沉淀时的pH 2.2 6.4 7.2 沉淀完全时(c=1.0×10-5mol•L-1)的pH 3.2 9.0 8.7 ③钼酸铵[(NH4)2MoO4]为白色晶体，具有很高的水溶性，不溶于乙醇。 回答下列问题： (5)若“沉钴镍”时调节溶液pH=9.5，则此时溶液中p= (pX=-lgX)。 2．已知草酸镍晶体()难溶于水，其在高温下煅烧可制得三氧化二镍。以含镍合金废料(主要成分为镍，含有一定量的铁、铜和硅)为原料生产草酸镍的工艺流程如图： 已知：①“酸浸”液含有的离子主要有、、、、、。 ②草酸的、。 ③氨水的。 回答下列问题： (4)已知常温下，当溶液pH=2时，沉淀完全［时认为沉淀完全］，则此时溶液中草酸的浓度 。 3．（2024·辽宁鞍山·模拟预测）是一种光催化材料。工业利用某废催化剂(主要含、、及少量、)制备的工艺流程如下： 已知： Ⅰ.、都是不溶于水的碱性氧化物 Ⅱ.溶液的 Ⅲ.(有机层)(有机层) 回答下列问题： (2)滤渣的主要成分是 ；酸化时，完全转化为的最大pH为 。(已知  ；离子浓度时沉淀完全) 4．（2024·辽宁·模拟预测）工业上采用酸性高浓度含砷废水主要以亚砷酸(H3AsO3)形式存在，提取As2O3的工艺流程如下： 已知： Ⅰ．As2S3与过量的存在以下反应：； Ⅱ．亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。 回答下列问题： (6)已知的，含砷污染物允许排放标准为不大于0.5mg⋅L-1。若低浓度含砷废水(假设砷均以形式存在)中Fe3+的浓度为，则低浓度含砷废水中的浓度为 mg⋅L-1， (填“符合”或“不符合”)排放标准。 5．（2024·辽宁葫芦岛·二模）常用于玻璃、陶瓷中作染色剂，含铝合金钢具有韧性好、高温塑性强等优点，可用于制造机床结构部件。工业上常用铝钒混合矿(主要成分为、，还含、、、等杂质)提取高熔点金属单质钼和，其工艺流程如图所示。 已知：①“焙烧”时将金属元素转化为氧化物，、、、和均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而不行。 ②“气体X”为混合气体，经处理后得“气体Y”。 ③，，。 ④“滤渣Ⅳ”主要成分是。 回答下列问题： (3)“沉铅”过程中，总反应为则该反应的平衡常数 。 题型六 工艺流程中加入试剂的作用和循环物质的确定 1．（2024·辽宁丹东·二模）金属钼在工业和国防建设中有重要的作用，其化合物钼酸钠晶体可制造金属缓释剂。由钼精矿（主要成分为，含有少量不反应的杂质）制备钼及钼酸钠晶体的工艺流程如图所示，回答下列问题： (2)焙烧过程中采用“多层逆流（空气从炉底进入，钼精矿经粉碎后从炉顶进入）焙烧”，下图为焙烧时各炉层固体物料的物质的量百分数。 ②某些生产工艺在焙烧时加入碳酸钙会更环保，其原因是 （用化学方程式表示）； 2．（2024·辽宁·二模）铊(Tl)广泛应用于电子、军工、航天等领域。一种从铅精矿焙烧产生的富铊灰(主要成分为PbO、ZnO、FeO、Fe2O3、Tl2O)中回收铊的工艺流程如图所示： 已知： ①Tl+易被氧化为Tl3+ ②在氯化物-硫酸水溶液中，Tl元素以形式存在 ③萃取过程的反应原理为：H++CH3CONR2+[CH3CONR2H]TlCl4 ④常温下 请回答下列问题： (5)请从化学平衡的角度解释“反萃取”过程中加入CH3COONH4溶液的原因 。 1．判断加入的试剂及分析试剂作用的基本思路 (1)看反应目的：分析加入试剂后化学反应实现的目的 (2)看试剂性质：分析加入试剂本身的性质(物质类别、所含元素的化合价、周期表中的位置等) (3)看生成物：分析反应前后的物质组成的变化 (4)看可能信息：综合利用流程信息和题中设问提供的信息 2．工艺流程中的物质确定 (1)循环物质的确定 (2)副产品的确定 (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 1．（2025·广东深圳·一模）一种从石煤灰渣（主要含及等）中提取钒的工艺流程如下： 已知：萃取剂（HR）与阳离子的结合能力：；萃取的原理为；“中间盐”中的金属阳离子均为+3价；含的硫酸盐难溶于水；。 (2)“还原结晶”所得“溶液3”的主要阳离子及其浓度如下表： 阳离子 浓度 10.79 0.0041 0.11 0.029 据此分析“溶液3”可在 工序循环利用。 2．（2025·重庆·一模）四钼酸铵的用途非常广泛，可用作催化剂、防腐剂、阻燃剂、电化学应用等。下图是用辉钼矿(含、、、、等)制备四钼酸铵和一些副产品的工艺流程图： 已知：①、、均可与纯碱反应生成对应的钠盐。 ②当溶液中离子浓度小于时，可认为离子已完全沉淀。 ③下部分难溶物的()的数值如下表： 难溶物 39 20 33 (3)“沉钒”时，加入过量的目的是 。 3．（2025·上海金山·一模）侯氏制碱法的主要工艺流程： 已知： 电解质 NH3·H2O H2CO3 电离平衡常数(25℃) Kb=1.8×10-5 Ka1=4×10-7 Ka2=5×10-11 (2)向“母液Ⅰ”中通入氨气的作用是 。 4．（2024·浙江温州·一模）利用自然界存在的锰晶石(主要成分为)，制作锂锰电池的正极材料，流程如下： 已知：①在酸性条件下较稳定，反应Ⅰ为非氧化还原反应，且恰好完全反应。 ②固体A为纯净物。 ③。 请回答： ②经过反应Ⅰ、Ⅱ制得，可循环使用的物质是 。 5．（2024·浙江宁波·一模）以锗石矿(成分为)为原料，可以实现如下转化。 已知：①与同族；②是一种难溶于水的白色固体，可溶于稀硝酸； ③是一元弱酸，常温下易分解为。 请回答： (1)固体氧化物C的化学式为 。步骤Ⅱ中，加入的作用是 。步骤IV可以用来构建键，写出该反应的化学方程式 。 题型七 工艺流程中的图像分析 1．在钐钴永磁材料的成型加工过程中，会产生合金渣(含有、、、、)。从该合金渣提取钴(Co)和钐(Sm)的一种工艺流程如下。 (4)取合金渣(其中的质量分数约为)，若钴的酸浸率大于，结合图1实验数据，“调节pH”时，溶液的最佳pH为 ；“氧化”时，双氧水的实际用量应控制在理论用量的 倍，双氧水实际用量大于理论用量的原因是 。 2．HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中，通常利用加碱焙烧一水浸取法从HDS废催化剂(含、、、NiS等)中制取一系列基础化工产品，其工艺流程如图1所示。 已知：①滤液1中的阴离子主要是、、、、。 ②难溶于水，五价钒物种的分布分数与溶液pH的关系如图2所示。 (1)已知Mo原子序数为42，则Mo位于第 周期第 族。 (2)写出“焙烧”过程中参与反应的化学方程式： 。 一、图像题类型 1.单一曲线型 2.多重曲线型 解决图像题的基本思路： （1）会识图：一看面、二看线、三看点（弄清纵、横坐标的含义；弄清起点、拐点、终点的含义；看清曲线的变化趋势）。 （2）会析数：分析数据、图像中隐含的信息，弄清各数据的含义及变化规律，将数据和图像信息加工成化学语言，同时联系化学概念、化学原理等理论知识进行分析解答。 二、表格题类型 解决表格题的关键 （1）理解表格中各个列项中文字、数字信息点的意义，巧妙地将表格语言转换成化学语言。 （2）理顺表格中数据间的变化趋势，联系相关的化学知识，寻找其中的变化规律，快速准确地解决问题。 三、图表信息试题的问题解决的方法归纳： 应用分析归纳的方法，得出表格数据中蕴涵的具有本质性的规律： 应用观察方法，准确理解图示中纵横轴代表的含义，并能结合化学知识分析判断曲线的走向趋势及起点、拐点、水平线含义； 注意信息的情景化：理解所给信息作什么用？ 注意信息与基础知识间的有机联系 四、解沉淀溶解平衡图像题三步骤 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Qc=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。 （2）曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc>Ksp。 （3）曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Qc<Ksp。 第三步：抓住Ksp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。 1．以银锰精矿（主要含、、）和氧化锰矿（主要含）为原料联合提取银、锰及的一种流程如图： 已知：酸性条件下，的氧化性强于。 (4)沉锰过程在为7.0条件下充分进行，反应温度对锰沉淀率的影响关系如图所示。沉锰反应中，锰沉淀率在左右达最大的原因是 。 2．（2024·辽宁沈阳·三模）以铂钯精矿(含Se、Te、Au、Pt、Pd等)为原料，提取贵金属Au、Pt、Pd的工艺流程如图所示： 已知：①“氯化浸出”时，Au、Pt、Pd以、、形式存在； ②和难溶于水，易溶于水， (1)“焙烧”时，Se、Te转化为可溶于水的和。转化等物质的量的Se、Te时，消耗的物质的量之比为 ；根据图判断“焙烧”适宜的条件为 等。 3．钛白粉是一种重要的工业原料，可作白色颜料和增白剂。一种以钛铁矿(主要成分是，含有少量的CaO、等杂质)为原料生产制备的工艺流程如下： 回答下列问题： (2)“酸浸”是用硫酸在加热下“溶煮”钛铁矿，“滤液1”中Ti的存在形式为，则“酸浸”中发生反应的离子方程式为 。由图可知，当浸出率为70%时，所采用的实验条件为 。 4．从失活催化剂(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2、NiO、V2O5)中回收镍的一种工艺流程如下图所示。 已知：常温时，该工艺条件下金属离子形成沉淀时lgc(M)与溶液pH的关系如下图所示： 回答下列问题： (3)常温下，五价钒在酸浸液中以形式存在，在6.0≤pH≤8.0时以形式存在。“调节pH”时，五价钒发生变化的离子方程式为 ，“调节pH”的范围是 。 5．废锂离子电池正极材料中含有钴、镍、锂等金属，具有较高回收价值，对其进行无害化处理并回收具有重要意义。一种回收钴、镍、锂的工艺流程如下： 已知：①废锂电池正极材料成分为、、及、的化合物。 ②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的如下表所示： 金属离子 开始沉淀时()的 2.7 3.2 6.6 6.7 7.8 沉淀完全时()的 3.7 5.0 9.2 9.5 10.4 ③为淡绿色固体，为玫红色固体。 回答下列问题： (3)“除钴”时水相和浓度会影响钴、镍分离效果，根据下图选择“除钴”的最佳条件：水相 ， 。 / 学科网（北京）股份有限公司 固体Ｃ 纯固 体Ａ 带油污镀锌废铁片 ⑥ FeSO4 溶液 ②加入少量Ｂ ③加入过量稀硫酸 干燥 晶体 ④加入(NH4)2SO4(s) ⑤调节pH为１~２ 潮湿的 硫酸亚 铁铵晶体 ①碱液洗涤 $$