课时分层检测(51)无机化工流程题的解题策略-【创新大课堂】2026年高三化学一轮总复习

Kw10-14 (H mol .L1-162 mol.L,pH- 6.2。所以当pH=6.2时，N+开始产生沉淀，根据流程图可知， 调pH的目的是让Fe3+沉淀完全，所以需要调节pH大于3.2，综 合分析，应控制pH的范围为3.26.2。 14.答案(1)Si02(2)H202+2Fe2++2H+—2Fe3++2H20 (3)Mg(OH)2(4)加热浓缩过滤 (5)Ba2++2F-—BaF20.136 解析(4)滤液3加盐酸酸化后得到BaC2和HCl的混合溶液，由 该溶液得到BaC12·2H2O的实验操作为加热浓缩、冷却结晶、过 滤，洗涤、真空千燥等。(5)根据Kp(BaF2)=c(Ba2+)·c2(F-), Ksp(BaF2) 当Ba2+完全沉淀时，至少需要的c(F-)= V c(Ba2+) /1.84×10-7 W10-5 mol·L-1=0.136mol·L-1。 课时分层检测（五十） 1.C2.C3.D4.A5.B6.A7.C8.B9.D10.A11.C 12.C13.D14.D 课时分层检测（五十一） 1.答案(1)①使银元素转化为AgC1沉淀②0.5 (2)0.05(3)Na2S03高于40℃后，Na2SO3的溶解度下降，“银 转化”和“银还原”的效率降低，难以实现连续生产 解析铜阳极泥（含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等）加入H2O2、 H2SO4NaC1氧化酸浸，由题中信息可知，滤液1中含有Cu2+和 H2SeO3,滤渣1中含有Au、AgCl、PbSO4；滤渣1中加入NaCIO、 H2SO4、NaCl,将Au转化为Na[AuCL4]除去，滤液2中含有 Na[AuCl4],滤渣2中含有AgCl、PbSO4;在滤渣2中加入Na2SO3, 将AgCl转化为Ag2SO3,过滤除去PbSO4,滤液3含有Ag2SO3;滤 液2中加入Na2S2O4,将Ag元素还原为Ag单质，Na2S2O4转化为 Na2SO3,滤液4中溶质主要为Na2SO3,可继续进行银转化过程。 (1)①在“氧化酸浸”工序中，加入适量NCl的原因是使银元素转化 为AgCl沉淀：②由题目可知AgCl(s)+Cl(aq)=[AgCl2]-(aq), 在“除金”工序溶液中，若CI厂加入过多，AgCI则会转化为 [AgC2]-,当某离子的浓度低于1.0X10-5mol·L-1时，可忽略 该离子的存在，为了不让AgCl发生转化，则另c[AgCI]一=1.0X 105m0lL1,由K=c[AgC=2.0×105,可得c(C-)= c(C1) 0.5mol·L1,即Cl-浓度不能超过0.5mol·L-1;(2)在“银转 化”体系中，[Ag(S03)2]3-和[Ag(S03)3]5浓度之和为0.075 mol·L1,溶液中存在平衡关系：[Ag(SO3)2]3-+SO?一 [Ag(SO3)3]5-,当c(SO)=0.5mol·L-1时，此时c[Ag (S03)2]3-=c[Ag(S03)3]5-=0.0375mol·L1,则该平衡关系 c[Ag(S03)3]5 0.0375 的平债常数K=Ags02·c(S0)-0.0375X0.5=2, cLAg(SO3)3]5- 当c(S0g)=1mol·L1时，K=Ag(S0)2]3·c(s0号) cLAg(SOs)3]5 0.075-c[Ag(S03]5-)X-2,解得此时c[Ag(S0,)3]5-= 0.05mol·L1;(3)由分析可知滤液4中溶质主要成分为Na2SO3: 由不同温度下Na2SO3的溶解度可知，高于40℃后，Na2SO3的溶 解度下降，“银转化”和“银还原”的效率降低，难以实现连续生产。 2蓄案12A0,(缩避)石4A+30,1 (2)Ga3++4C1-—[GaCl4] (3)铁[FeCls]3 (4)高NaCI (5)3.24.0×10-7 解析电解铝的副产品炭渣（含C、Na、Al、F和少量的Ga、Fe、K、Ca 等元素)进行焙烧，金属转化为氧化物，培烧后的固体加入盐酸浸 取，浸取液加入铝片将F3+进行还原，得到原料液，原料液利用 LAEM提取，[GaCl4]-通过交换膜进入Ⅱ室并转化为Ga3+,Ⅱ室 溶液进一步处理得到镓，I室溶液加入含F一的废液调pH并结晶 得到N3[AlF6]晶体用于电解铝；(1)“电解”是电解熔融的氧化铝 -54 炼铝单质，反应的化学方程式为2A20(烷脓)水是石4A十30，个 (2)“浸取”中，由Ga3+形成[GaCl4]-的离子方程式为Ga3+十4CI —[GaCl4]-:(3)由已知，浸取液中，Ga(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)以 [MCLm]m-3)-(m=0~4)微粒形式存在，为了避免铁元素以 [FeCl]3-的微粒形式通过LAEM,故要加入铝片还原Fe3+,从而 有利于G的分离；(4)“LAEM提取”中，原料液的CI厂浓度越高，更 有利于生成[GaCL4]-的反应正向移动，更有利于Ga的提取，在不 提高原料液酸度的前提下，同时不引入新杂质，可向I室中加入 NaCl,提高Cl浓度，进一步提高Ga的提取率；(5)由pKa(HF)= 3.2,K,(HF)=)F）=10-32,为了使溶液中c(R-)> c(HF) c(H),c(H+)=cH把×10-32<1032m0lL-1,故pH至少 c(F-) 应大于3.2，有利于[A1F6]3-配离子及Na3[AIF6]晶体的生成，若 “结晶”后溶液中c(Na+)=0.l0mol·L-1,根据Nag[A1F6](冰晶 Kp=4.0X10-10 石)的Kp为4.0X1010,[A1E]3-浓度为2Na+行 0.13 =4.0×10-7mol·L-1 3.答案(1)作还原剂，将BaSO4还原(2)S2-十Ca2+-CaS↓ (3)c(4)不可行CaS也会与盐酸反应生成有毒气体和可溶于水 的CaCl2,影响产品纯度(5)BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+ H2O=BaTiO(C2 O)2+4NHC1+2HCI (6)1:1 解析由流程和题中信息可知，BaSO4与过量的碳粉及过量的氯化 钙在高温下焙烧得到CO、BaC2、易溶于水的BaS和微溶于水的 CaS;烧渣经水浸取后过滤，滤渣中含碳粉和CaS,滤液中有BaCl2 和BaS;滤液经酸化后浓缩结晶得到BaCl2晶体，溶于水后，加入 TiCL4和(NH4)2C2O4将银离子充分沉淀得到BaTiO(C2O4)2: BaTiO(C2O4)2经热分解得到BaTiO。(3)浸取后滤液中主要为 BaCl2和BaS,为不引入杂质，“酸化”步曦应选用盐酸。(6)“热分 解”生成粉状钛酸银，该反应的化学方程式为BaTi0(C,0,)2△ BaTi03+2C02↑+2C0个，因此，产生的nc0,:nc0=1:1。 4.答案(IDab(2)2B,S,十90，高温2B,0,十6S0,(3)抑制金属 离子水解(4)SiO2(5)Mn203+6H++2C1-一2Mn2++Cl2 个+3H2O(6)将Fe3+转化为Fe2+ 解析(1)联合培烧时，进一步粉碎矿石，可以增大矿石与空气的接 触面积，能够提高培烧效率，选项符合题意；鼓入造当过量的空气 有利于矿石充分反应，选项b符合题意；降低焙烧温度，反应速率减 慢，不利于提高焙烧效率，选项℃不符合题意。(6)由已知信息③ 知，调pH=2.6时，Fe3+会水解生成Fe(OH)3沉淀，但Fe2+还没 开始沉淀，故要将Fe3+转化为Fe+,在调pH后获得含FeCl2的滤 液，为了不引入新的杂质，加入B作还原剂。 课时分层检测（五十二） 1.D2.C3.D4.D5.D6.D7.B8.C9.C 10.(1)2,3-二甲基丁烷 (2)2,4-二甲基-4-乙基庚烷 (3)CH3 CH-CCH2 CHs CH (4)C4HO2-甲基烯丙醇 (5)碳碳双键、羟基 11.(1)5(2)醛基醚键(3)（酚）羟基、酮羰基、酰胺基、碳溴键 12.答案I.(1)C&Ha NO2(2)C8HgNO2Ⅱ.(1)5 (4)H0 -NHCOCH 8.1g 解析【.(1)分析可知，生成n(H,O)=18g·m可 0.45mol,则n(H)=0.9mol,生成n(C0,）=44gm0l 35.2g 1.12L 0.8 mol,()0.8 mol,(Na)-.mol-0.05 mol, n(N)=0.1 mol,m(C)+m(H)+m(N)=0.8 molx12 g.mol 十0.9mol×1g·mol-1+0.1mol×14g·mol-1=11.9g,故 m(O)=3.2g,n(O)=0.2mol,n(C):n(H):n(N):n(O)= 0.8mol:0.9mol:0.1mol:0.2mol=8:9:1:2,实验式为课时分层检测（五十一） 1.(2024·湖南卷节选)铜阳极泥（含有Au、 Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可 再生资源，回收贵金属的化工流程如下： H2O2,H2SO,NaCIO,H2SO NaCl Na SOa Na2S2O 毅呢一氧化酸浸莎油除金速油2银转化】 滤液3 银还原→Ag 滤液4 滤液1 滤液2 PbSO4 (含Na[AuClD) 已知：①当某离子的浓度低于1.0×105 mol·L1时，可忽略该离子的存在； 2AgCl(s)+CI (ag)AgCl2](ag)K =2.0×10-5; ③Na2SO3易从溶液中结晶析出； ④不同温度下Na2SO3的溶解度如下： 温度/℃ 0 20 40 60 溶解度/g 14.426.137.433.229.0 回答下列问题： (1)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加人一定量 的NaCl: ①在“氧化酸浸”工序中，加入适量NaCl的原因 是 ②在“除金”工序溶液中，C1一浓度不能超过 mol·L-1 (2)在“银转化”体系中，[Ag(SO3)2]3-和 [Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075mol·L-1, 两种离子分布分数6 n(Ag(S)3)2]3-) [[AgcS0,):]）=LAgs0,2)+nLAg(S0)J万J 随SO号浓度的变化关系如图所示，若SO 浓度为1.0mol·L1,则[Ag(SO3)3]5-的浓 度为 mol·L-1。 1.0 [Ag(S03)3]5 名 [Ag(S03)2J 00.51.01.52.02.53.0 c(SO)/mol-L (3)滤液4中溶质主要成分为 (填化学 式)；在连续生产的模式下，“银转化”和“银还 原”工序需在40℃左右进行，若反应温度过高， 将难以实现连续生产，原因是 4 亡机化工流程题的解题策略 2.(2024·广东卷节选)镓(Ga)在半导体、记忆合 金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解 铝的副产品炭渣（含C、Na、Al、F和少量的Ga、 Fe、K、Ca等元素)中提取镓及循环利用铝的工 艺如下。 尾气6mol·L1 碳素 铝锭处理 盐酸 铝片 电极 氧化铝电炭熔 浸浸取还 解渣烧 取液原 ·原料液 冰品石品体-圈-簧爱…像 含F废液 工艺中，LAEM是一种新型阴离子交换膜，允许 带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度 区。用LAEM提取金属离子M+的原理如图。 已知： LAEM I室 Ⅱ室 原料液 pH=2 [MCl. Mn+和Cl 阴离子 ①pKa(HF)=3.2. ②Na3[A1F6](冰晶石)的Ksp为4.0×10-10。 ③浸取液中，Ga(Ⅲ)和Fe(Ⅲ)以 [MClm]m-3)-(m=0~4)微粒形式存在，Fe2+ 最多可与2个C1一配位，其他金属离子与C1的 配位可忽略。 (1)“电解”中，反应的化学方程式为 (2)“浸取”中，由Ga3+形成[GaCl4]的离子方 程式为 (3)“还原”的目的：避免 元素以 (填化学式)微粒的形式通过LAEM,从而 有利于Ga的分离。 (4)“LAEM提取”中，原料液的C1浓度越 ,越有利于Ga的提取；研究表明，原料液酸 度过高，会降低Ga的提取率。因此，在不提高 原料液酸度的前提下，可向I室中加入 (填化学式)，以进一步提高Ga的提取率。 8 (5)“调pH”中，pH至少应大于 ,使溶 液中c(F)>c(HF),有利于[AF6]3-配离子 及Na3[AlF6]晶体的生成。若“结晶”后溶液中 c(Na+)=0.10mol·L1,则[A1F6]3-浓度为 mol·L1。 3.(2023·全国甲卷)BaTiO3是一种压电材料。 以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状 BaTiO3。 米 酸 BaSO 过量碳粉一焙烧一→浸取}一酸化 一浓缩结晶 过量氯化钙 co 滤渣 母液 TiCla (NH4)2C2O4 水 BaTiO3热分解 沉淀溶解 滤液 回答下列问题： (1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 (2)“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的 BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的 离子方程式为 (3)“酸化”步骤应选用的酸是 (填 标号)。 a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.盐酸 d.磷酸 (4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可 行？ ,其原因是 (5)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学 方程式为 (6)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的nC0,： nco= 4.(2022·辽宁节选)某工厂采用辉铋矿（主要成 分为Bi2S3,含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿（主 要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCI和 MnSO4,工艺流程如下： 41 空气 浓盐酸 金属Bi 辉铋矿 联合 滤液 软锰矿 焙烧 浸 酸浸 （过量) 滤液 滤气 渣体 (MnSO,溶液) A 滤液 BiOCI沉淀 调pH=2.6 水解 滤液 (MnCl2、FeCl2溶液) 已知：①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3, FeS2转变为Fe2O3; ②金属活动性：Fe>(H)>Bi>Cu; ③相关金属离子形成氢氧化物的pH范围 如下： 开始沉淀pH 完全沉淀pH Fe2+ 6.5 8.3 Fe3 1.6 2.8 Mn2 8.1 10.1 回答下列问题： (1)为提高焙烧效率，可采取的措施为 0 a.进一步粉碎矿石 b.鼓入适当过量的空气 c.降低焙烧温度 (2)Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3,反应的 化学方程式为 0 (3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出 Bi3+和Mn2+;② (4)滤渣的主要成分为 (填化 学式)。 (5)生成气体A的离子方程式为 (6)加入金属Bi的目的是