第6讲 无机化工流程题解题指导-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习

第四章金属及其化合物 3.(2025·湖北联考)溶液a中的溶质主要为 A.“氧化”时若用C12代替O2,电解时阳极 CdSO4,还含有少量FeSO,、H2SO4,以溶液 反应式不变 a为主要原料制备高纯镉的工艺流程如图所 B.“调节pH”时可以用CuO代替ZnO 示。下列说法正确的是 C.“电解废液”所含溶质的主要成分为 ZnO ZnSO4、H2SO 液一氧化一调节p口过滤一电解一高纯镉 D.“氧化”时可以用KSCN溶液检验Fe2+是 Fe(OH)比解废液 否完全被氧化 第六讲 无机化工流程题解题指导 高考目标定位1.培养从试题提供的新信息中准确地提取实质性内容，并与已有知识块整合重 组为新知识块的能力。2.培养将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析、综合的方法，解决 简单化学问题的能力。3.培养将分析和解决问题的过程及成果用正确的化学术语及文字、图表、 模型、图形等表达并做出解释的能力。 核心考点突破 ■ 考点一流程图中物质的处理、转化与跟踪 自我梳理 1.原料的预处理 方法 目的 解题指导 粉碎、 增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分 研磨 将块状或颗粒状的物质磨成粉末 也是提高“浸出率”的方法之一 水浸 与水接触反应或溶解 (1)加热、搅拌、适当提高酸（或碱）浓度，可以加快浸出速 酸浸 与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离 率；增加浸出时间可使样品充分溶解，可提高浸出率： 浸取 子进入溶液，不溶物通过过滤除去 (2)酸溶时所加酸的量不能太多 ①过量的酸会消耗后续调节pH所加的碱性试剂： 碱浸 除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧 ②如果实验过程有硫化物，酸过量会形成有毒气体硫化氢 化物 (1)除去硫、碳单质： 灼烧(1)除去可燃性杂质： (2)使有机物转化或除去有机物： (培烧)(2)使原料初步转化 (3)高温下原料与空气中氧气反应等： (4)使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土 2.物质成分的跟踪与确定 (2)循环物质的确定 在流程图上标注 (1)滤渣的确定 后反应步骤 的生成物 每一步物质 前面反应步骤 在流程中加入的物质· 浸取时原料中不 提纯过程中，原料 的反应物 循环 在后续步骤·会生 参与反应的物质 中杂质转化生成的 物质 可以循环利用的物质 (如Si02等) 滤渣的 物质[如Fc(O] 从流程图上看： 确定 (滤液、滤液) 确定 箭头间头 浸取时原料中杂 制备或提纯的H标 容易分离 可逆反应中有可以循 质转化生成的物质 物质 环利用的物质 95 金榜题名创新高考总复习化学 三对点精练 葡苟糖、硫酸、95℃ H,02 水钻矿一一酸没 一过滤→转化一 练一 原料预处理 C02 滤渣1 1.苯胺( H,)是一种无色油状液体，加热 Na,CO. 萃取剂(NHC0:高温H2 至370℃会分解，微溶于水，易溶于有机溶 四p四一幸取一远钻-CoC,0,一Co 剂，能被二氧化锰氧化成对苯醌 滤渣2有机相 滤液 (0 二0)。一种用苯胺还原软锰矿（主 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶 要成分是MnO2,含Fe2O3、SiO2、Al2O3等 液的pH见下表。 杂质)制备MnSO4·H2O的工艺流程如图。 金属离子 Fe2+ Co2+ Al Mn2+ Cu2+ NaOH 苯胺 稀硫酸溶液 开始沉淀 2.7 7.6 7.6 4.0 7.7 4.7 软锰矿 的pH 粉碎 还原酸浸 调plH 沉淀1 沉淀2 完全沉淀 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8 6.7 的pH NH,HCO, 稀硫酸 请根据以上信息，回答下列问题： 沉锰→MnCO,操作A →MnS042H,0 为加快“酸浸”的速率和效率，可以采取的措 施有 (答出1条即可)，滤渣1的 溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀时的 主要成分为 (填化学式)。 pH如下表所示： 练二 滤渣及循环物质的确定 金属离子 Mn2 Fe2+ Fe3+ A13+ 3.一种银钢矿主要成分为Au、Ag2S、CuS、 ZnS、PbS、FeS、In2O3、Ga2O3等物质，从 开始沉淀时(c 该矿获得稀有金属的工艺流程如图所示。 0.01mol·L-1) 8.1 7.5 2.2 3.7 NaCl-TICI-NaClO CaCO. 的pH ILO(g) |调pH=1.8 银铟矿一浸出 除铁 一次 中和 完全沉淀时(c=1× 10-5mol·L1) 9.6 9.0 3.2 4.7 浸出渣 Fe,O; 的pH Fe CaCO. S |满pH=4.5 回答下列问题： 次 二次 二次 还原还原 中和 分铅锌→贫液 (1)还原酸浸前将软锰矿粉碎的目的是 Ag、Au滤渣 滤渣CO2 Pbs、Zns 为达到该目的在加入苯胺和稀硫酸后常采 该工艺条件下，金属离子开始沉淀和完全沉 取的操作为 淀的pH如表： (2)沉淀1的主要成分为 金属离子 Fel+ n3+ Ga+ Cu2+ Zn2 Pb2 (填化学式)。 2.钴是重要的战略金属之一，钴粉主要以高温 开始沉淀的pH 2.2 2.1 2.6 4.6 6.24 7.1 氢还原草酸钴制得。一种利用水钴矿[主要 完全沉淀(c=1.0 成分为CoO(OH),还含有少量CuO、 ×10-5mol/1.) 3.2 3.4 1.3 6.6 8.249.1 Fe2O3、Al2O3、MnO、CaO、SiO2等]制备钴 的pH 的工艺流程如下。 96 第四章 金属及其化合物 (1)“浸出”过程中金、银、铜分别转化为 NaOTT 02 石灰乳 AuCI、AgCl2、CuCl2进入溶液，同时生成 硫，写出CuS发生反应的离子方程式 碱浸 一氧化 沉神→ 含HAs0、 滤液1 (2)“二次还原”得到的滤渣主要成分 HA804废水 HS0。 S0, (3)“二次中和”得到的滤渣除少量Fe(OH)3 酸化 还原 结晶 →粗A5,03 外，主要成分还有 (写化学式) 废油 滤液2 4.甘氨酸亚铁[(H2NCH2COO)2Fe]是一种 (1)“碱漫”的日的是将废水中的H3AsO3和 补血剂，工业上用赤铁矿（含少量铝、铜、硅、 H3AsO4转化为盐。H3AsO4转化为 锰的氧化物)制备甘氨酸亚铁的流程图 Nas AsO反应的化学方程式是 如下： 稀硫酸试剂aNT,IIC0,溶液柠檬酸 (2)“氧化”时，1 mol AsO月-转化为AsO月 至少需要O2 mol. 十碱汉一酸溶一还的一沉淀一反应…高 6.磷酸铁锂(LiFePO1)被认为是最有前途的锂 离子电池正极材料。某企业利用富铁浸出 滤渣1滤渣2回收副产品甘氨酸 液生成磷酸铁锂，开辟了处理硫酸亚铁废液 一条新途径。其主要流程如下： 已知：甘氨酸(H2NCH2COOH),易溶于水， 漆H2S0, H,T0一→Ti 微溶于乙醇，具有两性。 Fe2- 水解aCI0H,P0,NHH,0Ti,C0车酸 回答下列问题： Tio 德液一pH=2游液-FeO,xHO-LiFePO (1)“碱浸”去除的元素是 “滤渣 已知：H2TiO3是种难溶于水的物质。 1”是 (填化学式)。 (1)钛铁矿用浓硫酸处理之前，需要粉碎，其 (2)“还原”时的还原产物是 目的是 练三流程图中方程式书写 (2)TiO2+水解生成H2TO3的离子方程式 5.As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某 为 含砷元素(As)的工业废水经如下流程转化 (3)加入NaClO发生反应的离子方程式为 为粗As2O3: 考点二 流程中的分离、提纯操作 然后利用两相的密度不同静置分相。分出 自我梳理 的称为萃余液，有机相称为负载有机相，被 1.萃取与反萃取 萃入到有机相中去的物质称为被萃取物（起 (1)原理：萃取则是利用物质性质由一个 富集或分离作用)。 液相转移到另一个液相的分离方法。萃 (3)反萃取：被萃取物萃入有机相后，一般 取的作用是：从矿石的浸出液中，提取和 需要使其重新返回水相，此时把负载有机 富集有价金属：分离化学性质相近的金属 相与反萃剂（一般为无机酸或碱的水溶液， 离子。 也可以是纯水)接触，使被萃取物转入水 (2)步骤：萃取的操作步骤一般是首先将水 相，这一过程相当于萃取的逆过程，故称为 溶液（料液）与有机溶剂（或溶液）充分混合， 反萃取。 97 金榜题名创新高考总复习 化学 2.沉淀的洗涤 适量 1mol·L- 操 酸H2S0, 答题指导 ① ② 渊pH ④ 洗涤高钝六 工业水 溶 至8-10 液 化 ⑤1燥水氯化 狱酸德 3过滤 滤 侧品体 洗涤试剂 适用范围 目的 果 少量 30%H20 冷水 产物不溶于水 已知：①Kp(SrS01)=3.3×10- 除去固体表面吸附着 Kp(BaSO4)=1.1X10-10 蒸 的××杂质：可适当降 特殊的物质溶 ②经盐酸浸取后，溶液中除含有Sr2+和C1 水 低固体因为溶解而造 热水 解度随着温度 外，还含有少量Ba2+、Fe2+、Fe3+杂质； 成的损失 升高而下降 ③SrCl2·6H2O晶体在61℃时开始失去结 晶水，100℃时失去全部结晶水。 请回答下列问题： 减少固体溶解；利用有 (1)工业上用热风吹千六水氯化锶，适宜的 有机溶剂固体易溶于 机溶剂的挥发性除去 温度是 (酒精、丙水、难溶于有 涤酮等) 固体表面的水分，产品 A.50~60℃ B.70~80℃ 机溶剂 易干燥 C.80100℃ D.100℃以上 体 (2)步骤④的操作是 过滤。 对纯度要求不 饱和溶液 减少固体溶解 (3)加入硫酸的目的是 高的产品 2.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型非氯高效消 毒净水剂。一种制备工艺如图： 除去固体表面吸附着 Fe(NO]) 饱和KOT 产物不溶于 酸、碱溶液 酸、碱 的可溶于酸、碱的杂 过量 质；减少固体溶解 氧化一→过竭转化 K,FeO -K,FeOa 溶液 NaCl 洗涤沉淀方法：向过滤器中加入洗涤剂至浸没沉 请回答下列问题： 淀，待洗涤剂自然流下后，重复以上操作2一3次 (1)K2FeO4具有强氧化性，还原产物常为 Fc(Ⅲ)。为确定消毒后溶液中是否存在Fe2+ 三对点精练 的一种试剂是 (填化学式)。 (2)C2与NaOH溶液反应生成NaCIO。“氧 1.高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有 化”的离子方程式是 很高的经济价值，工业上用碳酸锶(SCO3) (3)“转化”一步的基本反应类型是 粉为原料（含少量钡和铁的化合物等）制备 反应，从“粗K2FeO”得K2FeO1精品的操 高纯六水氯化锶晶体的过程如图： 作名称是 (不必具体)。 98 第四章金属及其化合物 考点三 流程中的条件控制 自我梳理 已知：反应I的离子方程式为：MnO2十FeS2 +4H+—2S+Mn2++Fe2++2H2O。 (1)为提高酸浸过程中浸出率，实验中可采 条件控制 答题指导 取的措施有 ①调节溶液的酸碱性，使金属离子形成氢 (任写两种)。 氧化物沉淀析出（或抑制水解） (2)已知：室温下Ksp[Fe(OH)2]=4.9× ②“酸作用”还可除去氧化物（膜） 控制溶液 10-17,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38, ③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化 的pH Ks知[Mn(OH)2]=2X10-13,反应Ⅱ后溶液 膜，溶解铝、二氧化硅等 中c(Mn2+)=0.2mol·L-1 ④特定的氧化还原反应需要的酸性条件 (或碱性条件) 反应Ⅱ中MnO2的作用是 ①防止副反应的发生 (3)已知硫酸锰在不同温度下的溶解度和析 ②使化学平衡移动：控制化学反应的方向 出晶体的组成如图所示。从滤液制取较多 ③控制固体的溶解与结晶 MnSO,·H2O的操作是：控制温度在80~ ④控制反应速率：使催化剂达到最大活性 90℃之间，然后 ⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物 控制温度 使固体MnSO4·H2O与溶液分离；获得的 质达到沸点挥发 (常用水 MnSO,·H2O晶体常用酒精洗涤，优点是 ⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤 浴、冰水浴 分离 或油浴) 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 S/g MnS04·5TI,0 66.5 (或减压)可以减少能源成本，降低对设备 58.6 的要求 53.2 *MnS04·H,0 Mns04·7II20 三对点精练 34.0 练一 温度控制 8.623.9 100T/℃ 1.高锰酸钾生产过程中会产生较多的废锰渣， 2.Li4TisO12和LiFePO4都是锂离子电池的电 工业上将废锰渣（含MnO2及少量KOH、 极材料，可利用钛铁矿（主要成分为 MgO、FezO3)再利用，以它为原料来制备 FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来 MnSO4·H2O。请回答下列问题： 制备，工艺流程如图： 硫酸 硫铁矿硫酸 Li.CO,LiTi,O,LiOH LiTi;O 过滤 沉淀 过滤 废锰渣 酸浸 过滤 反应 过滤一 TiO2·xl0双氧水 反应 滤液 滤渣1 水弼 沉淀 盐酸 氨水 酸浸十液 Mn(. CaCO. ① 过滤 双氧水过滤FePO, 滤渣 滤液②- 碳酸 汇淀 反应 调pH 过滤→Mns0.品体 i,CO,、草酸 滤渣2 LiFcPO,+ 高温缎烧 99 金榜题名创新高考总复习化学 (1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图 离子 浓度(mol/L) 氢氧化物Ksp 所示。由图可知，当铁的净出率为70%时， 所采用的实验条件为 Ni2+ 1.00 1.00X10-1.2 Co2+ 1.00 1.00X10-14.2 100 Bo 00 Mn2+ 1.40 1.00X10-12.7 (2)若“调pH”过程中，Ni2+、Mn2+、Co2+浓 40 度不变，则“调浓度”过程需要向溶液中添加 20品 的物质x为 (填标号)。 0 h A.CoSO B.MnSO C.NiSO D.H2SO (2)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应 4.磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TO2、 40min所得实验结果如下表所示： SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的 温度/℃ 30 35 40 45 50 Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下 工艺流程回收钛、铝、镁等。 TiO2·xH2O (NIIJSO 热水 氨水 92 95 97 93 88 转化率% 镂一熔》 一水浸 滤液 分步沉淀 .氢氧化 物沉淀 分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原 尾气水浸油 母液① Ti02· 因 酸溶 水解 xH() 酸 酸溶渣热水母液② 练二pH控制 该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉 3.某工厂利用如下流程处理废旧电池正极材 淀完全的pH见下表： 料（主要成分为LiCoO2、LiMn2O4、 LiFePO4),制备三元锂电池正极材料 金属离子 Fe2+ AF+ Mg2+ Ca2+ LiNil/3 Mn1/3Co1/302. 开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4 HS04+H20 NaOH 物质X NaOH 沉淀完全的pH 3.2 4.7 11.1 13.8 正极 材料 酸汝一溺p 调浓度 共沉淀 (c=1.0×10-5mol/L) NaCO 回答下列问题： LiFePO 含铁沉淀 饱和溶液 沉狸一→ (1)在“分步沉淀”时用氨水调节pH至 母液 “母液①”中Mg2+浓度为1.0×10-6mol/L。 NiMCo(OH)2 焙烧 (2)“水解”时，TO2+反应的离子方程式是 LizCO LiNiMnCOvOz 分析化学上，测定TO2+酸性溶液中钛元素 回答下列问题： 的含量通常涉及两步反应：①用A1粉还原 (1)“含铁沉淀”的主要成分为 TiO2+得到T3+;②用FeCl3溶液滴定， (填化学式)：部分离子浓度及对应氢氧化物 Fe3++Ti3++H2O-Fe2++TiO2++ 的Ksp如下表，则“调pH”过程pH不应超过 2H+。反应②的滴定实验可选用 溶 液作指示剂。 100 第四章金属及其化合物 高考真题集训 >》 卫 1.(2024·全国甲卷)钴在新能源、新材料领域 (7)根据题中给出的信息，从“沉钴”后的滤 具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜 液中回收氢氧化锌的方法是 铁、钴、锰的十2价氧化物及锌和铜的单质。 从该废渣中提取钴的一种流程如下。 2.(2024·山东高考)以铅精矿（含PbS,Ag2S 稀HS04H,SNzS20, NaOH NaClO 等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺 |湖pH=4 流程如下： 酸浸一沉阑沉☒一沉淀一沉储一装 含过量FCl,的饱和食盐水 渣 浓盐酸 浸渣CuS MnO,滤渣 Co(OID) 铅精矿 热浸 过滤I 稀释、冷却 注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于 10-5mol·L1,其他金属离子不沉淀，即认 含硫滤渣 为完全分离。 铅精矿 试剂X 已知：①Kp(CuS)=6.3X10-36,Kp(ZnS) =2.5×102,Kp(CoS)=4.0×10-21 过滤Π 还原 过滤而 置换 →尾液 ②以氢氧化物形式沉淀时，1g[c(M)/ 热溶 含硫滤渣 富银铅泥 (mol·L一1)]和溶液pH的关系如图 所示。 电解I+金属P% 金属Ag·电解I→金属P% -2 Mn2 Zn(OH 回答下列问题： Zn2+\Co -3 (1)“热浸”时，难溶的PbS和Ag2S转化为 -4 [PbCl4]2和[AgC12]-及单质硫。溶解等 5 7891011121314 物质的量的PbS和Ag2S时，消耗Fe3+物质 回答下列问题： 的量之比为 :溶液中盐酸浓 (1)“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是 度不宜过大，除防止“热浸”时HCI挥发外， 另一目的是防止产生 (填化学式)。 (2)“酸浸”步骤中，CoO发生反应的化学方 (2)将“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱 程式是 和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属 (3)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Z2+)和 Pb“电解I”阳极产物用尾液吸收后在工艺 c(Co2+)均为0.10mol·L1,向其中加入 中循环使用，利用该吸收液的操作单元为 Na2S至Zn2+沉淀完全，此时溶液中 c(Co2+)= mol·L1,据 (3)“还原”中加入铅精矿的目的是 此判断能否实现Zn2+和Co+的完全分离 (填“能”或“不能”)。 (4)“置换”中可选用的试剂X为 (4)“沉锰”步骤中，生成1.0 mol MnO2,产 (填标号)。 生H+的物质的量为 A.Al B.Zn (5)“沉淀”步骤中，用NaOH调pH=4,分 C.Pb D.Ag 离出的滤渣是 “置换”反应的离子方程式为 (6)“沉钴”步骤中，控制溶液pH=5.0~ 5.5,加入适量的NaCIO氧化Co2+,其反应 (5)“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板，用 的离子方程式为 作 (填“阴极”或“阳极”)。 请完成课时素养达标（十六） 101微课题8选择题中的微流程 解析(1)由题意可知，浸出时硫化钢发生的反应为酸性条件下 硫化铜与次氯酸根高子反应生成铜离子、硫、氯离子和水，反应 题型示例 的离子方程式为CuS十2H+十Cl)厂 Cu2++C1+S+ 示例门D[污水中含有铜离子、三价铁离子，锌离子、铝离子，首 H,O,故答案为：CuS+2H++CIO-C2++C十S+HO: 先加入石灰乳除掉三价铁离子和部分铝离子，过滤后，加入硫化 (2)由分析可知，通入术蒸气的日的是将铁元素转化为氧化铁， 钠除去其中的铜离子和锌离子，再次过滤后即可达到除去其中 杂质的目的，以此解题。A.根据分析可知氢氧化铁当pH=1.9 反应的化学方程式为2FeC,+3H,0(g)高温Fe,O,↓+ 时开始沉淀，氩氧化品当pH=3.5时开始沉淀，当pH=4时，则 6HC+,故答案为：2FC,+3H,0(g)高温Fe,0,↓十6HC+: 会生成氯氧化铝和氢氧化铁，即“沉渣I”中含有Fe(OH) 和 (3)由分析可知，二次中和加入碳酸钙调节溶液DH为4.5的目 A((OH)3,A正确：B.硫化纳溶液中的硫离子可以水解，产生氢 的是将溶液中铁元素、铟元素，镓元素转化为氢氧化铁，氢氧化 氧根离子，使溶液显碱性，其第一步水解的方程式为一十H() 钢，氢氧化综沉淀，则滤渣的主要成分为氢氧化铁，氢氧化智、氢 HS十OH厂，B正魔：C.当铜离子和锌离子完全沉淀时，说 氧化稼，枚答案为：ln(OH)3、Ga(OH)y。 明硫化铜和硫化舞都达到了沉淀溶解平衔，则C） 4.答案(1)Al,SiMn2(2)Fe+,Cu c(Zn) 解析(1)由分析可知，赤铁矿碱浸时，铝和硅的氧化物与碱溶 c(Cu2+).c(S2-)K(CuS)6.4X10-39 c(Zn2).c(S2-)K.(ZnS) 1.6×10-2 =4×10-12,C正 液反应得到可溶的偏钻酸盐和硅酸盘，铁、锏、锰的氧化物不密 于硫溶液：滤渣1为不弦于稀硫酸的二氧化锰，故答案为：A、 确：D.污水经过处理后其中含有较多的钙离子，故“出水”应该经 Si:MnO2 过阳离子交换树脂软化处理，达到工业冷却循环用水的标准后， (2)由分析可知，还原时发生的反应为铁与硫酸铁溶液和硫酸钢 才能使用，D错误门 溶液反应生成硫酸亚铁和钢，故答案为：F2十Cu 焦点训练 5.答案(1)HAsO4+3NaOH一Na:AsO+3HO(2)0.5 1.C[解析铜屑中加入HSO1和HO2得到Cu2+,反应的离 解析(1)HAsO与NaOH发生酸碱中和生成NaAO,反应 子方程式为：Cu十2H+十H2O, =C2+十2HO,再加入锌浸 的化学方程式为：H3As(0+3Na0H一NgAs(),十3H2O: 出液进行“脱氯”，“脱氯”步骤中仅Cu元煮的化合价发生改变， (2)1 mol AsO转化为AsO月失去2mol电子，1mol氧气得 得到CuC1圆体，可知“脱氯”步豫发生反应的化学方程式为： 4mol电子，据电子得失守恒，至少需要（的物质的量为 Cu2++Cu+2CI- 一2CuC1,,过滤得到税氯液，阮氯液净化后 0.5 mol. 电解，Zn+可在阴极得到电子生咸Zn,据此回答。A.由以上分 6.答案(1)增大固体的表面积，加快化学反应速率 析得，“浸铜”时，钢所不能溶解完全，C在“脱氯”步骤还需要充 (2)Ti++2H0=HTi0+2H+(3)C10+2Fe2++ 当还原剂，故A错误：B.“浸钢”时，钢屑中加入HS()和H2O 2H+=2Fe++Cl+H,O 得到Cu2+,反应的离子方程式为：Cu十2H++H2)4 =Cu2 解析(1)将钛铁矿粉碎，可以增大表面积，增大浓硫酸的接触 十2H,O,故B错误：C.“脱氛”步最中仅Cu元素的化合价发生费 而积，加快反应速率：故答案为：增大表面积，增大浓硫酸的接触 变，得到CuC1因体，即Cu的化合价升高，Cu+的化合价降低，发 面积，加快反应速率：(2)TiO+水解生成H2TO,同时生成氢 生归中反应，化学方程式为：Cu2++Cu十2C1厂一2CuC1￥，故 离子，反应离子方程式为：Ti0+十2H2O一H2T0↓十 C正确：D.脱氯液净化后电解，Z2+应在阴极得到电子变为Zn 2H+；故答案为：TiOP++2H20=H2TiO3￥+2H； 故D情误：故选C, (3)C1O具有强氧化性，将Fe2+氧化为Fe3+,自身被还原为 2.C[解析分析工艺流程可知：HPO4和Na2C()元发生反 C1,酸性条件下，同时生成水，反应离子方程式为：CO厂十 应，通过加入X调节pH.,使产物完全转化为NmHP)1,通过钻 2Fe2++2H+一2Fe2+十C+H2O:故答案为：CI0+ 品、过滤，千燥，最终得到Na2HPO,·12H,O成品。A.缺是较 活泼金属，可与H3PO,反应生成氢气，故“中和”工序若在铁质 2Fe2++2H+-2Fe2++C1+H2O 考点二对点精练 容器中进行，应先加入NaCO溶液，A项正确：B.若“中和”工 序加入NCO过量，则霄要加入酸性物质来调节pH,为了不 1,答案(1)A(2)燕发浓缩冷却结品(3)除去Ba2+杂质 解析(1)根据题目信息知SCl2·6HO品体在61℃时开培失 引入新杂质，可加入HPO1若“中和”工序加入HPO过量，则 去结晶水，100℃时失去全部结晶水。工业上用热风吹千六水氯 需要加入威性物质来调节pH,为了不引入新杂质，可加入 化怒但文不能脱去结晶水：(2)第3步过滤后滤液的落质为 NaOH,所以“调pH”工序中X为NaOH戎HP(O,B项正确： SCl2,从溶液中获得SCI2·6H,)晶体，还须进行的操作是蒸 C,“站晶”工序中的溶液为饱和NHPO溶液，由已知可知 发浓缩，冷却站品，过滤：(3)由于BaS(O是难溶于水的物质，所 HP0,的K2=6.2×108,Kg=4.8×1018,则HPO的水 以在操作过程中加入硫酸是使溶液中的Ba十形成BaSO沉淀 Kw=1.0X10-“ 解常数K=K2=6.2X10-≈1.6X10,由于K>K:则 而除去B如2十杂质。 2.答案(1)K[Fe(CN). Na HPO1的水解程度大于电离程度，溶液显碱性，C项错误： (2)3C1(0+2Fe++10(0H-2Fe(0-+3C+5H2(0 D.由于N2HP),·12HO易风化失去结品水，故“干燥”工序 (3)复分解重结品 霄要在低温下进行，D项正确：故选C。门 解析(1)检脸Fe+的一种试剂是铁氛化钾，遇到亚铁离子生成 3.C[A.“氧化”时若用C12代替2，即有C1生成，在“电解”时 蓝色沉淀，化学式为K[F(CN)g]。(2)“氧化”是次氯酸钠在碱 阳极会有CL生成，阳极反应式不同，A项错误：B.“调节H”时 性溶液中氧化铁离子生成高铁酸盐，反应的离子方程式为： 若选用CūO,则后续溶液中含CuSO,,电解时生成的镉中含有朝 3C10+2Fe3++10OH-一2FeO-+3C1厂+5H.O。(3)铁 杂质，B项错误：C“电解”时生成硫酸、镉及氧气，“电解”前的溶 液中含有硫酸锌，C项正确：D.“氧化”时，应用铁第化钾溶液检 酸钠加入饱和KOH反应生成高铁酸钾品体和氯氧化钠，“转化” 一步的基本反应类型是复分解反应，从“粒K,F)1”得KFO 登Fe2+是否存在，D项错误.] 精品的操作名称是重结品。 第六讲 无机化工流程题解题指导 考点三对点精练 1,答案(1)将废锰渣粉碎；适当提高疏酸浓度升高温度：酸浸 核心考点突破 过程中不断搅拌 考点一 对点精练 (2)将Fe2+氧化为Fe3+,有利于除尽铁元素，同时不引入新的 1.答案(1)增大反应物接触面积，使反应速率增大加热 杂质 (2)Si0) (3)蒸发结品趁热过滤减少产品损失，同时酒精易挥发，便 解析(1)还原酸浸前将软锰矿粉醉的目的是增大反应物接触 于产品干燥 面积，使反应速率增大：为达到该目的在加入某胺和稀硫酸后常 解析(1)“酸浸”时为提高锰离子的浸出率，可采取的措施有： 采取的操作为加热：(2)据分析可知，沉淀1的主要成分为SO2, 废锰渣粉碎、加热、搅粹、造断增加硫酸浓度等。(2)反应Ⅱ中 2.答案将水钴矿石粉醉，搅拌、适当增大硫酸浓度等CaS)1,S( MnO2将Fe2+氧化为Fe+,有利于除尽铁元素，同时不引入新 解析为加快“酸浸”的连率和效垂，可以采取的措施有：将水钻 的杂质：(3)从滤液制取较多MnS)·HO的操作是：控制温度 矿石粉碎、搅拌，适当增大硫酸浓度等（题干流程图已指定酸浸 在80~90℃之间，然后蒸发结品，趁热过滤，使圈体MnSO· 温度为95℃，所以可采取的措施不能为并高温度或加热)：SO HO与游液分离：疾得的MSO·H2O品体常用酒精洗涤，可 在硫酸中不溶解，硫酸与氧化钙反应生成微溶的CSO,,所以滤 减少产品损失，同时酒精易辉发，使于产品干燥。 渣1的主要成分为CaSO,,SiO2。 2.(1)100℃、2h,90℃，5h 3.答案(1)CuS+2H*+C10Cu2++CI+S+H0 (2)低于40℃，T2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加： (2)Cu、Fe、Pb 超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TO,·xHO转化反应 (3)In(OH)3.Ga(OH)3 速率下降 562 3.答案(1)Fe(OH)26.4(2)AC 解析本题以铅精矿（含PS,AgS等）为主要原料提取金属Pb 解析(1)经分析可知，含铁沉淀主要成分为氢氧化铁：由信息 和Ag,“热浸”时，难溶的PbS和AgS转化为[PhCl门-和 知锦离子，结离子和锰离子等浓度时，镍高子生成氢氧化物所需 [AC2]一及单质硫，F+被还原为F+,过滤1除掉单质硫滤 数氧根求度最小，即1X2(OH)=1×10-1.?则c(OH)= 渣，滤液中[PC1,门2一在稀释降温的过程中转化为PbCL,沉淀， 101.8mol/1,所以c(H+)=10-6.4mol/L,即pH=6.4,所以不 然后用饱和食盐水热溶，增大航离子求度，使PC12又转化为 应起过6.4：(2)由分析和题意知需要保持钻离子和镍离子浓度 不变，所以选AC. [PC1,门一，电解得到Ph:过滤Ⅱ后的滋液成分主要为 4.答案(1)11.6 [ACL]-,FcCL,FcCL3,故加入铅精矿主要将FcCl2还原为 (2)Ti0++(x+1)H,0△TiO,·xH,0,+2H+KSCN FcC2·试剂X将[AgCL门]一置换为Ag,得到富银铅泥，试剂X为 铅，尾液为FcCl。 解析(1)由表中数据可知Mg2+完全沉淀时的pH值为11.1， 兑时Mg2+浓度为c-1.0×10-在mal/L,由此可得： (1)“热浸”时，Fe+将PS和Ag2S中一2价的硫氧化为单质硫， K,Mg0:]-L0x105×(0)）广-.0X10 Fe2+被还原为Fe2+,在这个过程中Pb和Ag的化合价保持不 度，所以等物质的量的PbS和Ag2S中，一物质的量相等，所以 消耗F+的物质的量相等，比值为1：1：溶液中盐酸浓度过大， “号液①”中Mg2+浓度为1.0×10-6mol/L.时，c(OH厂)= 这里主要考虑氢离子浓度会过大，会生成H2S气体。 /1.0×1048 √1.0X10-;=1.0×10-24mol/L,此时溶液的pH值为： (2)“过滤Ⅱ”得到的PC沉淀反复用饱和食盐水热溶，会溶解 为[PbCL]-,电解[PbCL门一落液制各金属P%,Pb在阴极产 11.6,(2)Ti)S0完全水解生成Ti02·xrH2O沉淀和硫酸，反应 生，阳极CI放电产生C2,尾液成分为FcC,FCl2吸收C 的离子方程式为：Ti0++(x+1)H20△Ti0,·xH,0,+ 后转化为F(L,可以在热浸中循环使用。 2H一：用FCL溶液消定，当最后半滴氟化铁滴入时若不能完全 (3)过滤川所得的滤液中有过量的未反应的F+,根据还原之后 反应说明反应到达终，点，因此可用KSCN溶液作反应的指示剂 可以得到含硫滤渣，“还原”中加入铅精矿的目的是将过量的 高考真题集训 Fe+还原为Fe2+ 1.答案(1)增大固体与酸反应的接触面积，提高钴元素的浸出 (4)“置换”中加入试剂X可以得到客银每泥，为了防止引入其他 效率 杂质，明试剂X应为Pb,发生的反应为：P%+2AgC1 (2)CoO+H SO-CoSO,+H:O 2Ag+[PbCl (3)1.6×10-4不能 (5)“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板，电解Ⅱ得到金属银和金 (4)4.0mol 属铅，将银和铅分离出来，所以不可能作为阴极·应作为阳极板 (5)Fe(OH) 阳极放电时，银变成阳极泥而沉降下来，铅失电子为P+,阴极 (6)2C0++5C10+5H0-2Co(OHD,￥+C+4HC1O 得电子得到Pb,所以电极板应作阳极 (T)向滤液中滴加NaOH溶液，边加边搅拌，控制溶液的pH接 近12但不大于12，静置后过滤、洗涤、干燥 第五章非金属及其化合物 解析炼锌废渣含有锌，铅、铜、铁、钻、锰的十2价氧化物及锌和 第一讲氯及其化合物 铜的单质，经稀疏酸酸浸时，锏不溶解，Z和及其他十2价氧化物 除铅元素转化为硫酸铅沉淀外，其他均转化为相应的十2价阳离 核心考点突破 子进入溶液，然后通入疏化氢沉钢生成CS沉淀：过滤后，滤液 考点一，自我梳理 中加入N2S,O将锰离子氧化为二氧化锰除去，同时亚铁离子 (一)1.黄绿强烈刺激性 也被氧化为铁离子：再次过滤后，用氢氧化钠调节H一4，铁离 2.（1)2Fe+3C2△2FeCl,Cu+CL,△CuC,苍白 子完全转化为氨氧化铁沉淀除去；第三次过滤后的滤液中加入 次氯酸的沉钻，得到Co(OH)2,据此回答。 (2)①C2+S0,+2H,O-4H++2C1-+S0 ②C1十 (1)“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是增大固体与酸反应的接 2Fe2+-2Fe3++2C18③CL+21-l+2C1 触面积，提高钻元兼的浸出效率 3.Cl+H2O=H++CI-+HClO Cl+2NaOH -NaCl+ (2)“酸浸”步骤中，Cu不溶解，Zn单质及其他十2价氧化物除铅 NaClO++H2O 2Cl+2Ca(OH)-CaCl,+Ca(ClO)2+2H2 O 元素转化为硫酸铅沉淀外，其他均转化为相应的十2价阳离子进 (二)1.(2)C,HCI0.HOH+、C-,CO,OH 入溶液，即Co0为转化为CoS),反应的化学方程式为CoO+ 2.(1)增大左饱和食盐水(2)增大增大左C(3)减 H2 SO:-CoSO+H2O. 小右 NaOH溶液(4)减小右(5)减小右棕色 (3)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co+)均为 (三)1，弱 棕色 0.10mol·L1,向其中加入NS至Zn+沉淀完全，此时溶液 2.NaClO 2NaOH+Cl-NaCl+NaClO+H,O 中c(s2-)=2.5×109 mol·1.-1=2.5×1017mol·L.1,则 3.CaCk Ca(ClO)Ca(ClO)2Ch +2Ca(OH)-CaCh+ 10-5 Ca(C1)2+2H()碱氧化Ca(C1)2十CO2+H() ctCw）=28X18mmll4=.6×10mmt.L. CaC0,+2HCI02HC10光题2HCI+0,+ 思考 c(Co2+)小于0.10mol·1.1,说明大部分Co2+也转化为疏化 1.提示(1)用手在瓶口轻轻扇动，仅使校少量气体飘进鼻孔。 物沉淀，据此判断不能实现Zm2+和C02+的完全分离。 (2)高 肥皂水 (4)“沉锰”步骤中，NS(将Mn十氧化为二氧化锰除去，发生 2.提示 小于VA2VA 的反应为SOg-+Mn2++2H0-Mn0,，+4H++2s, 3.提示特想二：氧水中含有H十，中和OH使落液视色向模 因此，生成1.0 mol MnO,产生H的物质的量为4.0mol. 色后的溶液中滴加N(OH溶液至溶液显碱性，若溶液不再显红 (5)“沉锰”步骤中，S2O同时将Fe2+氧化为Fe+,“沉淀”步 色，证明红色诞去是HC)的漂自作用引起的：若溶液重新显红 豫中用NaOH调pH=4,Fe3十可以完全沉淀为Fe(OH)3,图此， 色，证明是H十的中和作用引起的 分离出的滤渣是Fe(OH)3 4.提示错误HCO有氧化性，生成的是CaS)而不是CSO: (6)“沉钻”步骤中，控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaCl0 对点精练 氧化Co+,为了保证Co2+被完全氧化，NaClO要适当过量，其 1.C [A.氯气与氢氧化的发生歧化反应生成氯化钠、次氯酸钠和 反应的离子方程式为2Cg++5C10广+5H20—2C0(OH)3 水，其离子方程式为：C+2(OHC1+C10广+H2O,所以 +C1-+4HCI0。 1mol氯气与NaOH反应转移1mol电子，A错误：B.5C1,C (7)根据题中给出的信急，“沉枯”后的滤液的pH=5.0一5,5，溶 为质子数相同，中子数不同的原子，其核外电子数等于质子数， 液中有Z乙n元素以Zn2+形式存在，当pH>12后氢氧化锌会溶解 两者的核外电子数相同，所以化学性质相同，B错误：C.氯水久 置其有效成分次囊酸会分解，产生HC1和氧气，所以水溶液中的 转化为[Z((OH):门一，因此，从“沉钻”后的滤液中回收氢氧化锌 氢离子浓度会增大，H值会减小，漂白性会逐浙减弱，C正确： 的方法是：向滤液中滴加NOH溶液，边加边搅拌，控制溶液的 D.鲜花中含水分，所以氯气通解花会生成具有漂白性的次氯酸， pH接近12但不大于12，静置后过逸、洗涤、千燥。 从而使鲜花褪色，D错误：故选C,」 2.答案(1)①111②H2S 2.A[A.氧气是一种黄绿色、有强烈刺激性气味的有毒气体，A (2)热浸(3)将过量的Fe+还原为Fe 正确：B.最气没有漂白性，不能使千燥的有色布条褪色，B错误 (4)①C②Ph+2 [AgCl]--2Ag+[PbC1]P C,氧气和液氟是纯净物，氯水是混合物，C错误：D.漂白粉的有 (5)阳极 效成分是Ca(C1O)2,D错误：故选A。] 563