1.6 大题突破(三) 化学工艺流程题 热点题空1 原料预处理及反应条件的控制（PPT课件）-【正禾一本通】2026年高考化学二轮专题复习高效讲义（双选版）

该高中化学高考复习课件聚焦化学工艺流程题，覆盖原料预处理、反应条件控制等核心考点。依据高考评价体系分析考点权重，如反应条件控制占工艺流程题45%的分值，归纳提取率影响因素分析等常考题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“核心知识+真题精研+模拟预测”的分层突破策略，如结合真题中温度、固液比与提取率关系图表，指导学生运用科学思维进行证据推理，掌握反应条件优化方法。培养科学探究与实践能力，助力学生高效掌握答题技巧，教师可据此精准教学提升复习效果。

高三二轮专题复习高效讲义 化 学 高三二轮专题复习高效讲义 化 学 1 第一部分 PPT下载 http:///xiazai/ 高考题型 分层突破 2 大题突破(三)　化学工艺流程题 课下巩固检测练(三十三) 原料预处理及反应条件的控制 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 01 02 03 04 05 谢谢观看 【题型特点与分析】 化学工艺流程题以真实工业生产为背景，融合化学原理与实验操作，综合考查学生的知识迁移与问题解决能力。题目通常由工艺流程图、背景信息(如补充知识、数据图表)和对应设问构成。题目整合元素化合物性质、反应原理(如氧化还原、化学平衡)、实验操作(如过滤、萃取)及绿色化学思想。流程图以箭头表示物质转化方向，主线为目标产物的生成路径，分支可能涉及副产品或循环利用环节，回头箭头提示资源循环。 【热点题空·逐项突破】 热点题空1　原料预处理及反应条件的控制 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有机物转化、除去有机物；③高温下原料与空气中的氧气反应；④除去热不稳定的杂质等 条件控制 目的 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，除去热不稳定的杂质，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汽化；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酸浸时适当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 条件控制 目的 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+ 条件控制 目的 pH控制 ①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(常利用题给金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH信息，选择pH范围，使杂质离子以氢氧化物形式沉淀出来)。②“酸作用”可以除去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解等。③“碱作用”可以除去油污、除去铝片表面的氧化铝、溶解铝等。④金属离子的萃取率与溶液的pH密切相关。⑤调节溶液pH常用试剂：a.调节溶液呈酸性：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸(注意氧化性)、酸性气体(二氧化硫)等；b.调节溶液呈碱性：氢氧化钠、氨水、碳酸钠、碳酸氢铵、金属氧化物等 1.(2025·甘肃高考节选)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、As2O3及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺，部分流程如下： 已知：As2O3熔点314 ℃，沸点460 ℃ 分解温度：CuO 1 100 ℃，CuSO4 560 ℃，ZnSO4 680 ℃，PbSO4高于1 000 ℃ Ksp(PbSO4)＝1.8×10-8 (1)设计焙烧温度为600 ℃，理由为_____________________________ _______________________________。 (2)将SO2通入Na2CO3和Na2S的混合溶液可制得Na2S2O3，该反应的化学方程式为______________________________________________________。 (3)酸浸的目的为_____________________________________________。 (4)从浸出液得到Cu的方法为____________________________________ (任写一种)。 解析：(3)结合图示及元素守恒可知，制酸系统制备的是硫酸，酸浸时CuO溶解得到CuSO4溶液，PbSO4不溶于硫酸，可分离出PbSO4沉淀。(4)从CuSO4溶液中得到Cu，可采用湿法炼铜的原理，其化学方程式可以为CuSO4＋Zn===ZnSO4＋Cu，也可直接电解CuSO4溶液得到Cu。 答案：(1)使CuSO4受热分解，并分离出As2O3　(2)Na2CO3＋2Na2S＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2　(3)使CuO溶解，同时分离出PbSO4　(4)电解法(或湿法炼铜或还原法) 2．(2023·全国卷乙节选)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下： 已知：Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10-39， Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10-33， Ksp[Ni(OH)2]＝5.5×10-16。 溶矿反应完成后，反应器中溶液pH＝4，此时c(Fe3+)＝_____mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是________________。 解析：溶液pH＝4，即c(OH－)＝10-10 mol·L-1时，由Ksp[Fe(OH)3]＝c(Fe3+)·c3(OH－)＝2.8×10-39，可得c(Fe3+)＝2.8×10-9 mol·L-1<1.0×10－5 mol·L－1，此时Fe3+已沉淀完全。同理，pH＝7，c(OH－)＝10-7mol·L-1时，c(Al3+)＝1.3×10-12 mol·L-1<1.0×10－5 mol·L－1，Al3+被除去，c(Ni2+)＝5.5×10-2mol·L-1>1.0×10－5 mol·L－1，Ni2+未被除去，所以pH≈7时除去的金属离子是Al 3＋。 答案：2.8×10-9　Al3+ 1.(2025·江苏南京期中节选)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： 已知溶液中离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5mol·L-1)时的pH： 离子 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。保持温度、浸取时间不变，能提高金属元素浸出率的措施有_____________________________________________________。(写两条) (2)“过滤1”后的溶液中加入MnO2的作用是________________________ ______________________________________________________________。 (3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为_________________ ______________________________________________________、 ___________________________________________________。 答案：(1)粉碎固体原料；加快搅拌速率；适当增加硫酸的浓度　(2)将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，以便在后续调pH时除去Fe元素 (3)3Co2+＋MnO eq \o\al(－,4)＋7H2O===3Co(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋　3Mn2+＋2MnO eq \o\al(－,4)＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋ 2．(2025·江苏无锡期中节选)以铬铁矿(主要成分为FeCr2O4，含Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)。 已知：①矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度对数lg c与pH的关系如图1所示，当溶液中可溶性组分浓度c≤1.0×10-5 mol·L-1时，可认为已除尽。 ②部分物质的溶解度随温度变化曲线如图2所示。 (1)焙烧铬铁矿。将铬铁矿与纯碱混合，在空气中高温焙烧，FeCr2O4转化为Na2CrO4和Fe2O3，杂质转化为可溶性钠盐。FeCr2O4反应的化学方程式为________________________________________； 下列操作能提高焙烧反应速率的有______。 A．降低通入空气的速率 B．将铬铁矿粉碎 C．焙烧时将矿物与空气逆流而行 (2)除杂。将焙烧后的产物水浸一段时间后，调节溶液4.5≤pH≤9.3，过滤，pH不能太高也不能太低的原因是______________________________。 (3)制备红矾钠。补充完整制取Na2Cr2O7·2H2O晶体的实验方案：向除杂后的含铬滤液中，___________________________________________。 (实验中可选用的试剂：稀硫酸、稀盐酸) 答案：(1)4FeCr2O4＋8Na2CO3＋7O2 eq \o(=====,\s\up17(高温))8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2　BC (2)pH过低Al3+不能除尽；pH过高Al元素以[Al(OH)4]－、Si元素以SiO eq \o\al(2-,3)形式存在，难以去除 (3)加入稀硫酸酸化，至溶液pH约为2，将溶液加热浓缩至80 ℃以上，趁热过滤，将滤液冷却结晶，过滤，得到Na2Cr2O7·2H2O晶体 1．V2O3常用于玻璃、陶瓷中作染色剂，含钼合金钢具有韧性好、高温塑性强等优点，可用于制造机床结构部件。工业上常用钼钒混合矿(主要成分为MoS2、V2O5，还含SiO2、Al2O3、PbS、NiS等杂质)提取高熔点金属单质钼和V2O3，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，SiO2、MoO3、V2O5、Al2O3和PbO均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而NiO不行。 ②“气体X”为混合气体，经处理后得“气体Y”。 ③当溶液中某离子浓度≤1×10-5 mol·L-1时，可认为该离子沉淀完全；PbS和Pb(OH)2的Ksp分别为10-28、10a；Pb(OH)2(s)＋OH－(aq)⥫⥬[Pb(OH)3]－(aq) K＝10b。 ④“滤渣Ⅳ”主要成分是(NH4)2MoO4·2H2MoO4。 回答下列问题： “焙烧”时，采用逆流式投料，且分批先后加入钼钒混合矿、碳酸钠粉末，其目的是______________________________，焙烧时，MoS2发生反应的化学方程式：________________________，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________。 答案：增大气体与固体接触面积，同时增大容器底部氧气浓度，加快反应速率，使钼钒混合矿充分反应　2MoS2＋7O2＋2Na2CO3===2Na2MoO4＋4SO2＋2CO2　7∶2 2．研究从太阳能电池的碲化镉吸收层(主要含CdTe、CdS)中回收碲具有重要的意义。某回收工艺的流程如下： (1)反应釜中，溶液的pH、温度(T)与生成沉淀的关系如下图，图中区域分别表示铁的化合物稳定存在的区域。则制备FeOOH适宜的pH和温度分别为________(填字母)。 a．2，80 ℃ b．4，90 ℃ c．5，160 ℃ d．6，25 ℃ (2)制备磁性纳米铁棒时，加入NaBH4前先通入N2的作用是_____________________________________________________________。 (3)常温下，若在含Cd2+、Te4+滤液中加入NaOH溶液调节pH为7，溶液中c(Cd2+)的最大值为________(已知：Ksp[Cd(OH)2]＝5.3×10-15)。 (4)从含TeO eq \o\al(2-,3)滤液得到“吸附Te”，利用了磁性纳米铁棒的性质有________、________。 解析：(3)常温下，溶液的pH＝7，则c(OH－)＝1.0×10-7 mol·L-1，根据Ksp[Cd(OH)2]＝5.3×10-15，则c(Cd2+)＝ eq \f(Ksp[Cd(OH)2],c2(OH－))＝ eq \f(5.3×10-15,(1.0×10-7)2) mol·L-1＝0.53 mol·L-1。 答案：(1)b　(2)排出设备中的空气，防止磁性纳米铁棒和NaBH4被氧化　(3)0.53 mol·L-1　(4)吸附性　还原性 3．钯催化剂(主要成分为Pd、α­Al2O3，还含少量铁、铜等)是石油化工中催化加氢和催化氧化等反应的重要催化剂。一种从废钯催化剂中回收海绵钯的工艺流程如下： 已知：①钯催化剂在使用过程中Pd易被氧化为难溶于酸的PdO而失活；H2PdCl4是一种二元强酸；②常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝1×10-38，Ksp[Cu(OH)2]＝1×10-20。 (1)“还原Ⅰ”过程中加入甲酸的主要目的是还原________________(填化学式)。 (2)“酸浸”过程中温度、固液比对浸取率的影响如图，则“酸浸”的最佳条件为________。 解析：(3)通入NH3调节pH，对于铁离子：c(OH－)＝ eq \r(3,\f(Ksp\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Fe(OH)3)),c(Fe3+)))＝ eq \r(3,\f(1×10-38,1×10-5)) mol·L-1＝10-11 mol·L-1，则对应最低pH为3，对于铜离子：c(OH－)< eq \r(\f(Ksp\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Cu(OH)2)),c(Cu2+)))＝ eq \r(\f(1×10-20,0.01)) mol·L-1＝10-9 mol·L-1，则对应pH＝5，故需调节pH的范围是3≤pH<5。 (3)“离子交换”过程可简单表示为PdCl eq \o\al(2-,4)＋2RCl⥫⥬R2PdCl4＋2Cl－，流出液通入NH3调节pH后过滤，滤液经一系列操作可以得到CuCl2·2H2O。假设流出液中各金属离子的浓度均为0.01 mol·L-1，常温下需调节pH的范围是_____。 答案：(1)PdO　(2)温度80 ℃，固液比4∶1　(3)3≤pH<5 4．(2025·山东临沂模拟)利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂，以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程，回答下列问题： 已知：①浸出液中含有的阳离子主要有H＋、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Mg2+、Ca2+等； ②沉淀Ⅰ中只含有两种沉淀； ③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表： 沉淀物 开始沉淀 完全沉淀 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Co(OH)2 7.6 9.2 Al(OH)3 4.0 5.2 Mn(OH)2 7.7 9.8 (1)浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式为____________________。 (2)加入NaClO3的作用是__________________________________。 (3)加入Na2CO3调pH至5.2，目的是______________________；萃取剂层含锰元素，则沉淀Ⅱ的主要成分为________________。 (4)操作Ⅰ包括：将水层加入浓盐酸调整pH为2～3，________、________、过滤、洗涤、减压烘干等过程。 解析：(3)根据工艺流程图，结合表格中提供的数据可知，加Na2CO3调pH至5.2，目的是使Fe3+和Al3+沉淀完全。滤液Ⅰ中含有的金属阳离子为Co2+、Mn2+、Mg2+、Ca2+等，萃取剂层含锰元素，结合流程图中向滤液Ⅰ中加入了NaF溶液，知沉淀Ⅱ为MgF2、CaF2。 答案：(1)Co2O3＋SO eq \o\al(2-,3)＋4H＋===2Co2+＋SO eq \o\al(2-,4)＋2H2O (2)将Fe2+氧化为Fe3+，便于后面调节pH时生成Fe(OH)3沉淀而将其除去 (3)使Fe3+和Al3+沉淀完全　CaF2和MgF2 (4)蒸发浓缩　冷却结晶 5．(2024·全国卷甲节选)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的＋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。 注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5 mol·L-1，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。 已知：①Ksp(CuS)＝6.3×10-36，Ksp(ZnS)＝2.5×10-22，Ksp(CoS) ＝4.0×10-21。 ②以氢氧化物形式沉淀时，lg [c(M)/(mol·L-1)]和溶液pH的关系如图所示。 回答下列问题： (1)“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是_____________________。 (2)“酸浸”步骤中，CoO发生反应的化学方程式是___________________。 (3)“沉锰”步骤中，生成1.0 mol MnO2，产生H＋的物质的量为________。 (4)“沉淀”步骤中，用NaOH调pH＝4，分离出的滤渣是________。 (5)“沉钴”步骤中，控制溶液pH＝5.0～5.5，加入适量的NaClO氧化Co2+，其反应的离子方程式为___________________________。 解析：(3)根据题给条件及氧化还原反应规律，可写出“沉锰”步骤中发生反应的离子方程式：Mn2+＋S2O eq \o\al(2-,8)＋2H2O===MnO2↓＋2SO eq \o\al(2-,4)＋4H＋，则生成1.0 mol MnO2时，产生4.0 mol H＋。(4)由已知②可知，溶液pH＝4时，Fe3+转化为Fe(OH)3。 答案：(1)增大反应物之间接触面积，加快“酸浸”速率 (2)CoO＋H2SO4===CoSO4＋H2O (3)4.0 mol (4)Fe(OH)3 (5)2Co2+＋ClO－＋5H2O===2Co(OH)3↓＋Cl－＋4H＋ $