大单元六 微专题4 化工生产中物质转化条件的控制【精讲精练】-2026届高三化学二轮复习●大概念专题突破（新高考通用）

该高中化学高考复习讲义聚焦“化工生产中物质转化条件的控制”核心考点，以“真题再现-核心梳理-考点突破-限时训练”为架构，系统整合反应条件控制、可循环物质判断等知识。通过考点梳理（如粉碎、酸浸、pH控制的目的）、方法指导（离子沉淀pH分析策略）、真题训练（2024新课标、北京卷实例），帮助学生构建知识网络，突破难点。 资料特色在于真题与核心素养深度融合，采用“真题引领规律总结分层训练”模式。例如在Fe²⁺氧化除杂考点中，结合离子沉淀pH表分析转化条件，培养科学思维和科学探究能力。设置基础巩固、能力提升、限时训练分层练习，确保高效复习，为教师把控复习节奏提供清晰路径，助力学生提升应考能力。

大单元六　水溶液中的离子平衡 微专题4　化工生产中物质转化条件的控制 【真题再现●明考向】 1．(2024·新课标卷节选)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5 mol·L-1)时的pH： Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+ 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： (1)“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是___________________________________ ______________________________________________。 “滤渣1”中金属元素主要为________。 (2)“过滤1”后的溶液中加入MnO2的作用是______________________________ ____________。取少量反应后的溶液，加入化学试剂________检验________，若出现蓝色沉淀，需补加MnO2。 【答案】(1)增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取效率　Pb　(2)将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，以便在后续调pH时除去Fe元素　K3[Fe(CN)6]溶液　Fe2+ 【解析】由题中信息可知，用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣，得到含有Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、SO等离子的溶液，Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO4，则“滤渣1”为PbSO4；向滤液中加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，MnO2被还原为Mn2+，加入ZnO调节pH＝4，Fe3+完全转化为Fe(OH)3，“滤渣2”的主要成分为 Fe(OH)3，滤液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+和Mn2+；最后“氧化沉钴”，加入强氧化剂KMnO4，将溶液中Co2+氧化为Co3+，在pH＝5时Co3+形成Co(OH)3沉淀，而 KMnO4则被还原为MnO2，KMnO4还会与溶液中的Mn2+发生归中反应生成MnO2，得到Co(OH)3和MnO2的混合物，“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4。 2．(2024·北京卷节选)利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含有SiO2等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。 (1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是_______________________________________ ______________________________________________。 (2)(NH4)2SO4的作用是利用其分解产生的SO3使矿石中的铜元素转化为CuSO4。(NH4)2SO4发生热分解的化学方程式是___________________________________ ______________________________________________。 (3)矿石和过量(NH4)2SO4按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图；400 ℃和500 ℃时，固体B中所含铜、铁的主要物质如表。 温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质 400 Fe2O3、CuSO4、CuFeS2 500 Fe2(SO4)3、CuSO4、CuO ①温度低于425 ℃，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 ②温度高于425 ℃，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是____________________________________________________ _____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 【答案】(1)增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分 (2)(NH4)2SO42NH3↑＋SO3↑＋H2O (3)①温度低于425 ℃，随焙烧温度升高，(NH4)2SO4分解产生的SO3增多，可溶物CuSO4含量增加，故铜浸出率显著增加　②温度高于425 ℃，随焙烧温度升高发生反应：4CuFeS2＋17O2＋2CuSO46CuO＋2Fe2(SO4)3＋4SO3，CuFeS2和CuSO4转化成难溶于水的CuO，铜浸出率降低 【解析】(1)黄铜矿的矿石在焙烧前需粉碎，是为了增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。(2)铵盐不稳定，易分解，(NH4)2SO4分解为非氧化还原反应，产物中有NH3和SO3，故化学方程式为(NH4)2SO42NH3↑＋SO3↑＋H2O。(3)①由题图可知，温度低于425 ℃，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大，是因为(NH4)2SO4分解产生的SO3增多，可溶物CuSO4含量增加，故铜浸出率显著增加；②温度高于425 ℃，随焙烧温度升高，CuFeS2和CuSO4转化成难溶于水的CuO，发生反应：4CuFeS2＋17O2＋2CuSO46CuO＋2Fe2(SO4)3＋4SO3，铜浸出率降低。 【核心梳理●明方向】 1．反应条件的控制 条件控制 目的 固体原料粉碎或研磨 减小颗粒直径，增大反应物的接触面积，增大浸取时的反应速率，提高浸取率 煅烧或灼烧 ①除去硫、碳单质；②使有机物转化或除去有机物；③高温下原料与空气中氧气反应；④除去热稳定性差的杂质等 酸浸 ①溶解，使其转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的；②去除氧化物(膜) 碱溶 ①除去金属表面的油污；②溶解铝、氧化铝等 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；③除杂，除去热稳定性差的杂质，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、NH4Cl等物质；④使沸点相对较低或易升华的原料变成气体；⑤煮沸时促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出等 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些金属元素的浸取率；②增大便宜、易得的反应物的浓度，提高其他物质的利用率，使反应充分进行；③增大反应物浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动等 控温(常用水浴、冰浴或油浴) ①控制反应速率(升温加快反应速率)、适宜的温度使催化剂的活性最大，防止副反应的发生；②控制化学反应进行的方向，使化学平衡移动；③升温：使溶液中的气体逸出，使易挥发的物质挥发，使易分解的物质分解；煮沸：使气体逸出；促进水解，聚沉后利于过滤分离；④控制固体的溶解与结晶 加入氧化剂(或还原剂) ①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常用试剂：a.调节溶液呈酸性的有稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸(注意氧化性)等；b.调节溶液呈碱性的有氢氧化钠、氨水、碳酸钠、碳酸氢铵等。②使某种或几种金属离子转化为氢氧化物沉淀，而目标离子不生成沉淀，以达到分离的目的。③创造氧化还原反应所需要的酸性或碱性环境。④提高或降低某金属离子的萃取率 2.可循环物质的判断 (1)流程图中回头箭头的物质。 (2)生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步反应的相关物质。 ①从流程需要加入的物质去找 先观察流程中需要加入的物质，再研究后面的流程中有没有生成此物质。 ②从能构成可逆反应的物质去找 可逆反应的反应物不能完全转化，应该回收再利用。 ③从过滤后的母液中寻找 析出晶体经过过滤后的溶液称为母液，母液是该晶体溶质的饱和溶液，应该循环再利用。 ④萃取剂 【考点突破●提能力】 1．(1)一种从铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流程如下： “分铜”时，如果反应温度过高，会有明显的放出气体现象，原因是______________________________________________。 (2)已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示： 物质 开始沉淀pH 沉淀完全pH Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+，应该怎样做？ _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)硒和碲在工业上有重要用途。在铜、镍、铅等电解工艺的阳极泥中硒、碲主要以硒化物、碲化物及单质状态存在。一种从阳极泥中提取Se和Te的工艺流程如下： 已知：碲酸钠(Na2H4TeO6)难溶，碲酸(H6TeO6)可溶。 工艺路线中可以循环利用的物质有________、________。 【答案】(1)温度过高，H2O2分解放出氧气 (2)先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+，再调节溶液的pH，使溶液3.7≤pH<8.3 (3)H2SO4　NaOH 2．(2025·广西北海一模节选)硫酸铈铵[(NH4)2Ce(SO4)3]微溶于水，不溶于乙醇，溶于无机酸，可用作分析试剂、氧化剂。某工厂用碳酸铈[Ce2(CO3)3]矿石制备硫酸铈铵的工艺流程如图： 已知：①Ksp[Ce(OH)4]＝2×10-48。 ②硫酸铈铵的熔点为130 ℃，沸点为330 ℃。 回答下列问题： (1)步骤一中，先将Ce2(CO3)3矿石粉碎，目的是______________________________ ______________________________________________。 (2)步骤二中，反应温度需要控制在0～30 ℃，原因是________________________。 反应完全后，要将混合物升温至90 ℃，目的是______________________________。 (3)步骤二中，Ce2(SO4)3与H2O2、NH3·H2O反应生成Ce(OH)4的化学方程式为__________________________________________________________________。 (4)步骤三反应完全后的溶液经________、________、过滤，得到晶体。最后用________洗涤2～3次后，得到高纯硫酸铈铵晶体。 【答案】(1)增大溶解过程中固体与稀硫酸的接触面积，加快溶解速率　(2)温度过高会导致过氧化氢分解、氨水挥发　除去过量的过氧化氢　(3)Ce2(SO4)3＋H2O2 ＋6NH3·H2O2Ce(OH)4↓＋3(NH4)2SO4　(4)蒸发浓缩　冷却结晶　乙醇 【解析】碳酸铈[Ce2(CO3)3]矿石用硫酸浸取，Ce3+进入溶液，加入过氧化氢将＋3价Ce氧化为＋4价Ce，加入氨水升温至90 ℃得到 Ce(OH)4悬浊液，加入硫酸、硫酸铵得到硫酸铈铵晶体。(2)过氧化氢不稳定、氨水易挥发，所以反应温度需要控制在0～30 ℃。反应完全后，要将混合物升温至90 ℃，目的是除去过量的过氧化氢。(3)Ce2(SO4)3与H2O2、NH3·H2O反应生成Ce(OH)4，反应中Ce化合价由＋3价变为＋4价、过氧化氢中氧化合价由－1价变为－2价，结合电子守恒、质量守恒可知，化学方程式为Ce2(SO4)3＋H2O2＋6NH3·H2O2Ce(OH)4↓＋3(NH4)2SO4。(4)硫酸铈铵微溶于水，不溶于乙醇，故最后用乙醇洗涤2～3次后，得到高纯硫酸铈铵晶体。 【解题技巧】(1)调节pH所需的物质一般应满足两点：①能与H＋反应，使溶液pH增大；②不引入新杂质。例如：若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。 (2)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(如HNO3、HCl、H2SO4、NH3·H2O、NaOH等)。 【限时训练】（限时：60分钟） 1.(2024·河北模拟预测)Na2Cr2O7·2H2O是一种重要的化工原料，可用于制革、印染等工业。以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、SiO2等)为原料制备Na2Cr2O7·2H2O的工艺流程如图。 焙烧时将矿料磨碎且气体与矿料逆流而行，其目的是　　　　　　　　。  【答案】增大接触面积，提高反应速率，使矿石充分反应 2.(2024·杭州模拟预测)氧化钇(Y2O3)是一种重要的非线性光学材料。某团队设计了如下路线，利用含钇矿石(其主要成分为CaF2、YF3及少量SiO2、MgF2)制备氧化钇： 已知：SiF4水解生成硅酸和氟硅酸(H2SiF6)。 回答下列问题： (1)在焙烧时，能提高转化效率的措施有　　　　　　　　　　(写出两条)。  (2)将含钇矿石与浓硫酸在回转炉中焙烧，尾气中主要有　　　　和SiF4。  【答案】(1)升温、搅拌(或粉碎等)　(2)HF 3.(2024·安徽阜阳模拟预测)水合氧化铁(FeOOH)可用作净水剂和无机颜料等，利用硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3、Fe3O4及杂质SiO2等)制备FeOOH工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)“还原焙烧”时，焦炭发生的总反应可表示为3C+2O2===2CO+CO2，焦炭的主要作用为　　　　　　和　　　　　　　　；“酸浸”时，稀硫酸需过量10%并适当延长浸取时间，其目的是　　　　　　。  (2)“煅烧”时反应的化学方程式为　　　　　　　　　。  【答案】(1)产生还原剂CO(或使铁的氧化物被还原)　燃烧产生热能　提高烧渣中铁的浸取率 (2)4FeCO3+O2+2H2O4FeOOH+4CO2 4.(2024·贵州遵义一模)选择性催化还原反应(SCR)被广泛用于燃煤电厂尾气的脱硝。为了回收废SCR催化剂(含V2O5、WO3、TiO2等)中的金属资源，某研究团队开发了如下工艺： 已知： ①WO3是酸性氧化物；TiO2是两性氧化物，不易在稀酸溶液中溶解。 ②H2C2O4晶体100 ℃开始升华，189.5 ℃分解，H2C2O4溶液具有一定的挥发性。 回答下列问题： (1)为了提高“酸浸1”速率，对废SCR催化剂“预处理”的方法是　　　　　　(写一点即可)。  (2)“酸浸1”中浸取温度对钒、钨和钛浸出率的影响如图所示，90 ℃以后钒的浸出率下降的可能原因是　　　　　　。  (3)经检测，含钒滤液中主要存在VO2+，则“酸浸1”中发生反应的离子方程式为　　　　　　。  【答案】(1)将废SCR催化剂粉碎 (2)温度升高，草酸挥发 (3)H2C2O4+V2O5+4H+===2VO2++2CO2↑+3H2O 5.工业上用粗铜电解精炼所产生的阳极泥[主要含硒化亚铜(Cu2Se)和碲化亚铜(Cu2Te)]为原料，进行综合回收利用的某种工艺流程如图： 已知：①TeO2是两性氧化物，微溶于水；②25 ℃时，Ksp(FeS)=6.0×10-18。 (1)“烧结”时的固体产物主要为Na2SeO3、Na2TeO3和Cu2O，该过程中Cu2Te反应的化学方程式为　　　　。  (2)利用浸取渣制取硫酸铜溶液时，试剂X最好选用　　　　(填字母)。  a.SO2 b.Cl2 c.H2O2 d.Fe2(SO4)3 用稀硫酸调节pH的范围为4.5~5.0，pH过大或过小都将导致碲的回收率偏低，原因是　　　　　　。  【答案】(1)2Cu2Te+2Na2CO3+3O22Cu2O+2Na2TeO3+2CO2 (2)c　TeO2是两性氧化物，溶液pH过大或过小碲元素都会反应而损失 6.某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量Cu2O和SiO2等。利用该固体废渣制取Cu(NO3)2的部分工艺流程如图所示： (1)Cu与稀硝酸反应的化学方程式为　　　　　　　　。  (2)酸溶时，反应温度不宜超过70 ℃，其主要原因是　　　　　　　　　　，若保持反应温度为70 ℃，欲加快反应速率可采取的措施为　　　　　　　　。  (3)过滤后所得废渣的主要成分的化学式为　　　　。  (4)由Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2晶体的操作方法是蒸发浓缩、　　　　、过滤、冰水洗涤、低温烘干。  【答案】(1)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O　(2)温度过高时硝酸会分解(或挥发)　将固体废渣粉碎或适当增大硝酸浓度　(3)SiO2　(4)冷却结晶 7.以软锰矿粉末(主要成分MnO2，还含有Al2O3、Fe2O3等杂质)为原料制MnSO4·H2O的工艺流程如下： 已知：pH>3.3后溶液中不存在Fe3+，pH>5.0后溶液中不存在Al3+，pH>8后Mn2+开始沉淀。 (1)保持其他条件不变，在不同温度下对含软锰矿粉进行酸浸，锰浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为　　　　℃、　　　min。  (2)“酸浸”时，会将Fe2+氧化为Fe3+，所发生的反应离子方程式为　　　　。  (3)“酸浸”时要加入硫酸，硫酸浓度不能过大或者过小。当硫酸浓度过小时，酸浸会有红褐色残渣出现，原因是　　　　　。  (4)MnSO4在水中的溶解度与温度关系如图。由MnCO3获得较纯净的MnSO4·H2O晶体的方法是将MnCO3溶于　　　　　　　　　　，控制温度为　　　　　以上结晶，得到MnSO4·H2O晶体，洗涤、烘干。  【答案】(1)70　120　(2)2Fe2++MnO2+4H+===2Fe3++Mn2++2H2O　(3)生成的Fe3+水解得到Fe(OH)3沉淀　(4)适量的稀硫酸　90 ℃ 【解析】(1)根据图像可知，时间在120 min时，温度在70 ℃和90 ℃时浸出率达到90%，则最佳温度为70 ℃，时间为120 min。 (2)“酸浸”时，二氧化锰在酸性条件下将Fe2+氧化为Fe3+，则离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+===2Fe3++Mn2++2H2O。 学科网（北京）股份有限公司 $ 大单元六　水溶液中的离子平衡 微专题4　化工生产中物质转化条件的控制 【真题再现●明考向】 1．(2024·新课标卷节选)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5 mol·L-1)时的pH： Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+ 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： (1)“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是___________________________________ ______________________________________________。 “滤渣1”中金属元素主要为________。 (2)“过滤1”后的溶液中加入MnO2的作用是______________________________ ____________。取少量反应后的溶液，加入化学试剂________检验________，若出现蓝色沉淀，需补加MnO2。 2．(2024·北京卷节选)利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含有SiO2等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。 (1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是_______________________________________ ______________________________________________。 (2)(NH4)2SO4的作用是利用其分解产生的SO3使矿石中的铜元素转化为CuSO4。(NH4)2SO4发生热分解的化学方程式是___________________________________ ______________________________________________。 (3)矿石和过量(NH4)2SO4按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图；400 ℃和500 ℃时，固体B中所含铜、铁的主要物质如表。 温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质 400 Fe2O3、CuSO4、CuFeS2 500 Fe2(SO4)3、CuSO4、CuO ①温度低于425 ℃，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是_____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 ②温度高于425 ℃，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是____________________________________________________ _____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 【核心梳理●明方向】 1．反应条件的控制 条件控制 目的 固体原料粉碎或研磨 减小颗粒直径，增大反应物的接触面积，增大浸取时的反应速率，提高浸取率 煅烧或灼烧 ①除去硫、碳单质；②使有机物转化或除去有机物；③高温下原料与空气中氧气反应；④除去热稳定性差的杂质等 酸浸 ①溶解，使其转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的；②去除氧化物(膜) 碱溶 ①除去金属表面的油污；②溶解铝、氧化铝等 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；③除杂，除去热稳定性差的杂质，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、NH4Cl等物质；④使沸点相对较低或易升华的原料变成气体；⑤煮沸时促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出等 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些金属元素的浸取率；②增大便宜、易得的反应物的浓度，提高其他物质的利用率，使反应充分进行；③增大反应物浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动等 控温(常用水浴、冰浴或油浴) ①控制反应速率(升温加快反应速率)、适宜的温度使催化剂的活性最大，防止副反应的发生；②控制化学反应进行的方向，使化学平衡移动；③升温：使溶液中的气体逸出，使易挥发的物质挥发，使易分解的物质分解；煮沸：使气体逸出；促进水解，聚沉后利于过滤分离；④控制固体的溶解与结晶 加入氧化剂(或还原剂) ①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常用试剂：a.调节溶液呈酸性的有稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸(注意氧化性)等；b.调节溶液呈碱性的有氢氧化钠、氨水、碳酸钠、碳酸氢铵等。②使某种或几种金属离子转化为氢氧化物沉淀，而目标离子不生成沉淀，以达到分离的目的。③创造氧化还原反应所需要的酸性或碱性环境。④提高或降低某金属离子的萃取率 2.可循环物质的判断 (1)流程图中回头箭头的物质。 (2)生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步反应的相关物质。 ①从流程需要加入的物质去找 先观察流程中需要加入的物质，再研究后面的流程中有没有生成此物质。 ②从能构成可逆反应的物质去找 可逆反应的反应物不能完全转化，应该回收再利用。 ③从过滤后的母液中寻找 析出晶体经过过滤后的溶液称为母液，母液是该晶体溶质的饱和溶液，应该循环再利用。 ④萃取剂 【考点突破●提能力】 1．(1)一种从铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流程如下： “分铜”时，如果反应温度过高，会有明显的放出气体现象，原因是______________________________________________。 (2)已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示： 物质 开始沉淀pH 沉淀完全pH Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+，应该怎样做？ _____________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (3)硒和碲在工业上有重要用途。在铜、镍、铅等电解工艺的阳极泥中硒、碲主要以硒化物、碲化物及单质状态存在。一种从阳极泥中提取Se和Te的工艺流程如下： 已知：碲酸钠(Na2H4TeO6)难溶，碲酸(H6TeO6)可溶。 工艺路线中可以循环利用的物质有________、________。 2．(2025·广西北海一模节选)硫酸铈铵[(NH4)2Ce(SO4)3]微溶于水，不溶于乙醇，溶于无机酸，可用作分析试剂、氧化剂。某工厂用碳酸铈[Ce2(CO3)3]矿石制备硫酸铈铵的工艺流程如图： 已知：①Ksp[Ce(OH)4]＝2×10-48。 ②硫酸铈铵的熔点为130 ℃，沸点为330 ℃。 回答下列问题： (1)步骤一中，先将Ce2(CO3)3矿石粉碎，目的是______________________________ ______________________________________________。 (2)步骤二中，反应温度需要控制在0～30 ℃，原因是________________________。 反应完全后，要将混合物升温至90 ℃，目的是______________________________。 (3)步骤二中，Ce2(SO4)3与H2O2、NH3·H2O反应生成Ce(OH)4的化学方程式为__________________________________________________________________。 (4)步骤三反应完全后的溶液经________、________、过滤，得到晶体。最后用________洗涤2～3次后，得到高纯硫酸铈铵晶体。 【限时训练】（限时：60分钟） 1.(2024·河北模拟预测)Na2Cr2O7·2H2O是一种重要的化工原料，可用于制革、印染等工业。以铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、SiO2等)为原料制备Na2Cr2O7·2H2O的工艺流程如图。 焙烧时将矿料磨碎且气体与矿料逆流而行，其目的是　　　　　　　　。  2.(2024·杭州模拟预测)氧化钇(Y2O3)是一种重要的非线性光学材料。某团队设计了如下路线，利用含钇矿石(其主要成分为CaF2、YF3及少量SiO2、MgF2)制备氧化钇： 已知：SiF4水解生成硅酸和氟硅酸(H2SiF6)。 回答下列问题： (1)在焙烧时，能提高转化效率的措施有　　　　　　　　　　(写出两条)。  (2)将含钇矿石与浓硫酸在回转炉中焙烧，尾气中主要有　　　　和SiF4。  3.(2024·安徽阜阳模拟预测)水合氧化铁(FeOOH)可用作净水剂和无机颜料等，利用硫铁矿烧渣(主要含Fe2O3、Fe3O4及杂质SiO2等)制备FeOOH工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)“还原焙烧”时，焦炭发生的总反应可表示为3C+2O2===2CO+CO2，焦炭的主要作用为　　　　　　和　　　　　　　　；“酸浸”时，稀硫酸需过量10%并适当延长浸取时间，其目的是　　　　　　。  (2)“煅烧”时反应的化学方程式为　　　　　　　　　。  4.(2024·贵州遵义一模)选择性催化还原反应(SCR)被广泛用于燃煤电厂尾气的脱硝。为了回收废SCR催化剂(含V2O5、WO3、TiO2等)中的金属资源，某研究团队开发了如下工艺： 已知： ①WO3是酸性氧化物；TiO2是两性氧化物，不易在稀酸溶液中溶解。 ②H2C2O4晶体100 ℃开始升华，189.5 ℃分解，H2C2O4溶液具有一定的挥发性。 回答下列问题： (1)为了提高“酸浸1”速率，对废SCR催化剂“预处理”的方法是　　　　　　(写一点即可)。  (2)“酸浸1”中浸取温度对钒、钨和钛浸出率的影响如图所示，90 ℃以后钒的浸出率下降的可能原因是　　　　　　。  (3)经检测，含钒滤液中主要存在VO2+，则“酸浸1”中发生反应的离子方程式为　　　　　　。  5.工业上用粗铜电解精炼所产生的阳极泥[主要含硒化亚铜(Cu2Se)和碲化亚铜(Cu2Te)]为原料，进行综合回收利用的某种工艺流程如图： 已知：①TeO2是两性氧化物，微溶于水；②25 ℃时，Ksp(FeS)=6.0×10-18。 (1)“烧结”时的固体产物主要为Na2SeO3、Na2TeO3和Cu2O，该过程中Cu2Te反应的化学方程式为　　　　。  (2)利用浸取渣制取硫酸铜溶液时，试剂X最好选用　　　　(填字母)。  a.SO2 b.Cl2 c.H2O2 d.Fe2(SO4)3 用稀硫酸调节pH的范围为4.5~5.0，pH过大或过小都将导致碲的回收率偏低，原因是　　　　　　。  6.某工厂的固体废渣中主要含Cu和CuO，还含有少量Cu2O和SiO2等。利用该固体废渣制取Cu(NO3)2的部分工艺流程如图所示： (1)Cu与稀硝酸反应的化学方程式为　　　　　　　　。  (2)酸溶时，反应温度不宜超过70 ℃，其主要原因是　　　　　　　　　　，若保持反应温度为70 ℃，欲加快反应速率可采取的措施为　　　　　　　　。  (3)过滤后所得废渣的主要成分的化学式为　　　　。  (4)由Cu(NO3)2溶液制Cu(NO3)2晶体的操作方法是蒸发浓缩、　　　　、过滤、冰水洗涤、低温烘干。  7.以软锰矿粉末(主要成分MnO2，还含有Al2O3、Fe2O3等杂质)为原料制MnSO4·H2O的工艺流程如下： 已知：pH>3.3后溶液中不存在Fe3+，pH>5.0后溶液中不存在Al3+，pH>8后Mn2+开始沉淀。 (1)保持其他条件不变，在不同温度下对含软锰矿粉进行酸浸，锰浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为　　　　℃、　　　min。  (2)“酸浸”时，会将Fe2+氧化为Fe3+，所发生的反应离子方程式为　　　　。  (3)“酸浸”时要加入硫酸，硫酸浓度不能过大或者过小。当硫酸浓度过小时，酸浸会有红褐色残渣出现，原因是　　　　　。  (4)MnSO4在水中的溶解度与温度关系如图。由MnCO3获得较纯净的MnSO4·H2O晶体的方法是将MnCO3溶于　　　　　　　　　　，控制温度为　　　　　以上结晶，得到MnSO4·H2O晶体，洗涤、烘干。  学科网（北京）股份有限公司 $