内容正文:
工艺流程题的突破策略
2026级高三化学二轮复习
试题命制
试题来源
试题命制
2026皖北协作区
素养考查立意
全面覆盖五大化学学科核心素养,注
重在真实情境中综合考查素养水平。
价值引领立意
弘扬生态文明理念,培养科技报国
情怀,强化可持续发展观,树立绿 色化学思想,落实立德树人根本任 务,体现学科育人价值。
能力考查立意
基础能力(概念理解、规律应用); 综合能力(系统分析、知识迁移); 创新能力(证据推理、模型建构)。
以“一核四层四翼”为统领,实现从“解题”到“解决问题”的育人转变。
理论依据
[2025安徽卷,15]
原料预处理阶段
物质转化与分离阶段
目标产物生成阶段
工艺流程图的三阶段结构模型
16.(14分,除特殊说明外,每空2分)研究人员设计了一种从多金属矿(主要含有CoO、
NiO、CuO、MnO2、Fe2O )中分离获得金属资源的工艺流程如下:
2026届高三年级12月联考
试剂线
操作线
杂质线
元素线
3
u
Co、Ni、C 、Mn、Fe的元素的转化路线
原料的预 处理阶段
物质的转化 与分离阶段
目标产品 生成阶段
工艺流程题的“三段四线模型”
工艺流程题的“三段四线模型”
预处理设备
混合
药剂制备
反应沉淀
补充处理
进水
投药
出水
沉淀物
处理设备
部分回流
沉淀物排除
图3-14 化学沉淀法废水处理工艺流程图
试剂线
操作线
杂质线
原料的预 处理阶段
物质的转化 与分离阶段
目标产品 生成阶段
元素线
2025年全国省份工艺流程试题分析
工艺流程题考什么?
1.情境素材:聚焦复杂混合物中目标成分的分离技术及工业废料再利用,强调环保理念与经
济价值。
常考元素:过渡金属元素占比超80%(如Ni、Co、Mn、Cu、Cr、Mo),少部分涉及主 族元素(如Se、As、S、C),河南卷还考到了稀有贵金属铑。
命题特点:通过“真实工业情境+高频元素+综合能力”的设计,考查信息提取与知识整合,
从“知识记忆”转向“问题解决”,体现“素养导向、服务选才”的命题逻辑。
近三年安徽卷高考工艺流程试题
分析对象 试题名称 题型 重点考查知识点 分值
2023全国I卷27题 锂离子电池回收 材料 化学工艺流程题 电化学(化合价的确定、离子 方程式及氧化还原反应方程式 的书写,原电池原理 14分
2024年安徽卷15题 利用电解铜阳极 泥取金和银 化学工艺流程题 元素在周期表中位置、信息型氧 化还原反离子方程式书写、除杂 分离、沉淀转化、电化学方程式 的书写、结构分析等。 14分
2025年安徽卷15题 以锶(Sr)废渣提 取锶 化学工艺流程题 原子价电子排布式、离子方程式
、除杂分离、溶度积,超分子、温 度对速率的影响等. 14分
真题动向
、CaCO3、 SrCO3
1 、 (2025·安徽,15)某含锶(Sr)废渣主要含有SrSO4 、SiO2 和MgCO3等,一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。
突破一:原料预处理
回答下列问题:
(1)锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为 。
(2)“浸出液”中主要的金属离子有、Ca_2+_、 M g2_+(填离子符号)。
(3)“盐浸”中转化反应的离子方程式为_B_a_2_+_+S。rSO4 (s)==BaSO4 (s)+Sr2+
真题动向
(1)“粉碎”的目的是通过增大接触面积,加快“加压氨浸。”的速度,提高浸取率。
突破一:原料预处理
2. (2025·海南卷,15)有色金属冶炼厂炼铜窑炉的废耐火砖极具回收价值。某厂产生 的废耐火砖中主要含MgO·Al 2O3 75.0%、Cu 12.0%,其资源化回收的一种工艺流程如 图所示。
突破一:原料预处理
必备知识
常考的化工术语
研磨、球磨、粉碎、雾化、
灼烧、煅烧、 焙烧
浸取 浸出率
酸浸 水浸 碱浸 盐浸 醇浸
搅拌、加热、(水浴、油浴、沙浴)、过滤
蒸发结晶 蒸发浓缩 减压抽滤 水洗 醇洗等。
三烧四浸
突破一:原料预处理
从
一
张
图
表
谈
起
CaCO3↓ CaF2↓ CaC2O4↓
Mg(OH)2 ↓
Mg2(OH)2CO3↓
MgF2↓
沉镁
沉钙
硅铝酸盐
加酸转为Al3+,加NaOH,
Na2CO3 转为NaAlO2
铝酸盐,Al203
H2SO4溶浸
Fe203,FeO,
根据情况
Fe3O4
除去氧/硅/铝/铁,基本思路
加酸转化为滤渣
加NaOH/Na2CO3熔融
SiO2,硅酸盐
突破二:净化除杂分离
分离
研究SiO2,Fe2O3,FeO,Al2O3的分离除杂方法特别重要!
净
化
分
离
除
杂
题目呈现形式
粉碎研磨升温溶浸
氧化
调pH
某矿石中,主要成分为
XO,还含有SiO ,
2
Al2O3,Fe2O3, FeO,
YO(陌生)等杂质
用硫酸溶浸,得到X2+,
SiO , Fe3+, Fe2+, Al3+,
用H O 等氧化剂,将
2 2
Fe2+ 氧化成Fe3+,溶液
仅存Fe3+, Al3+杂质
加入XO, XCO3
X(OH) , 调节pH使
2
Fe3+,Al3+完全沉淀,
而X2+不开始沉淀
Fe(OH)2
c(Rn+)
pH
将pH值调节到
5.2≤pH<8.3之间,即可 除去Fe3+,Al3+
物质 开始
沉淀 沉淀
完全
Fe(OH)3 2.8 3.2
7.6 9.6
2
过滤弃去SiO2 (PbSO4,
CaSO4)不溶物
Fe3+
温馨提示:pH值调节4左 右,一般除去Fe3+;pH调 节到5左右,一般除去
Fe3+和Al3+
或用O2,NaClO,
MnO2等替代
避免引入杂质
Fe2+不适合用调节pH法除去,可氧化为Fe3+,再调节pH除去
考点突破二:净化分离除杂除去氧/硅/铝/铁,基本思路
+2价重金属M2+可用Na2S,或MnS等将其转化为更难溶的沉淀而除去
(加入Na2S)目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是
N。iS和ZnS
Zn_+_。Cd2+=Cd+Zn2+
若碳酸盐难溶于水,+2价离子M2+常用NH4HCO3或(NH4)2CO3来除去
碳酸盐沉淀法
硫化物沉淀法
活泼金属置换法: 用活泼金属将M2+置换出来并过滤而除去
Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为
Fe2+除去法:
调节pH=3.2
Fe(OH)3
Fe2+
Fe3+
氧化
KClO3,O2,H2O2,MnO2,HNO3
氟化物沉淀法:
Ca2+,Mg2+等可以通过氟化物沉淀CaF2↓,MgF2↓而除去
小结:+2价离子的除去法
考点突破二:净化分离除杂
+3价离子的除去 --- 水解法
金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+
开始沉淀 的pH 8.1 6.3 2.8 3.4 8.9 6.2 6.9
沉淀完全
的pH 10.1 8.3 3.2 4.7 10.9 8.2 8.9
Fe3+,Al3+开始沉淀和完全沉淀的pH较低,很适合用调节pH法除去;
+2价金属M2+水解较弱,开始沉淀和完全沉淀的pH较高,会导致所需产品的离子共沉,
一般不适合用调节pH法除去
考点突破二:净化分离除杂
常 见 杂 质 除 去 方 式
其它特殊情况,比如根据题目信息处理.
Li+
Fe、Al元素
Fe2+先氧化,调节PH、沉淀Fe(OH)3、Al(OH)3
Ca、Mg元素
用含F-的化合物,如:NaF溶液,转化为沉淀除去
Be元素
转化为Be(OH)2、BeCO3
Fe2+、Ag+、Hg2+、Cd2+、Pb2+元素
加硫化物转化为FeS、Ag2S、HgS、CdS、PbS沉淀
Si元素
B 元素
H3BO3 沉淀
操作:酸碱溶解
水浸或酸浸以SiO2除去,碱浸后转化为H2SiO3除去
2-
加CO3 ,转化为Li2CO3沉淀
沉 淀 MnCO3 、 FeCO3
Mn2+、Fe2+元素
NH4HCO3溶液
转化为 BO -,或B(OH) -
2 4
加盐酸或硫酸
工艺流程——分离与提纯
物质分离的6种常用方法
过滤(热滤或抽滤) 萃取和分液
蒸发结晶(如NaCl) 冷却结晶
(KNO3)
蒸馏与分馏 冷却法(分离氨气)
例、已知NaCl和KNO3 在水中 的溶解度曲线如图所示:
将固体溶解于热水,加热浓缩,
冷却结晶,过滤。重复操作。
(1)如果在KNO3固体中含有少量的NaCl杂质,如何提纯硝酸钾?请简述实验操
作。
(2)如果在NaCl固体中含有少量的KNO3杂质,如何提纯氯化钠?请简述实 验操作。
将固体溶解于水,蒸发结
晶,趁热过滤。重复操作。
★
冷却结晶与蒸发结晶
金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+
开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1
完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1
真题再现
促进离子水解角度
pH
控
制
全国I卷第26题
调大pH,促 进Fe3+ 及
Al3+水解
调小pH,促进四羟基合铝
酸根水解为氢氧化铝
溶解氢氧化铝
突破三:反应条件控制
抑制水解角度
pH 控 制
真题再现
将NiSO4•6H2O制成电镀液时往往加入少量稀硫酸,
其目的是 。
Ni2+易水解,抑制Ni2+水解时不能引入杂质, 所以用稀硫酸抑制NiSO4水解
突破三:反应条件控制
抑制电离角度
pH 控 制
(全国卷Ⅰ,26)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、 医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量
Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2O⇌ H++B(OH)4-,在“过滤2” 前,将溶液pH调节到3.5,目的是 。
调节pH≈3.5的目的是将硼元素转化为硼酸,促进硼酸析出。
突破三:反应条件控制
(全国卷Ⅲ,26)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上 可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制 备,工艺如图所示。回答下列问题:
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全, 原因是若 溶 液 酸 度 过 高 , 则 F_-_与 H+_结 合生成弱电解质HF_, 导 致 M g_F_2(_s_)_⇌ M_。g2+(aq)+2F-(aq)
平衡向右移动,Mg2+不能完全除去。
促进电离角度
pH 控 制
真题再现
突破三:反应条件控制
(1)促进水解,使某些离子转变为沉淀而被除去
调大PH,如Fe3+和Al3+等
类型:
调小PH,如AlO2-和SiO32-
试剂要求:
a.能消耗H+或OH-
b.不会向产品中引入杂质
如XSO4溶液中,一般加入XO, XCO3 ,X(OH)2, 调节pH
pH 的范围:
使某种离子水解完全,而另一离子不沉淀。在题目中
常以表格形式给出信息。
(2)抑制某些离子的水解
(3)抑制或促进酸的电离
突破三:反应条件控制
pH的控制
[ 新课标节选] Ti O2 ·xH2O沉淀与H2O2、氨水反应40min 所得的结
果如下:
温度过低反应速率慢;转化率较低; 温度升高转化反应速率加快,但温度超
过40℃时,H2O2的分解速率加快,NH3·H2O挥发,使转化反应速率下降。
温 度 控 制
反应速率和稳定性,挥发性角度
突破三:反应条件控制
黏土钒矿
加快酸浸和氧化速率,促进氧化完全
聚铁:[Fe(OH)SO4]n
加热:促进三价铁离子水解,但 温度不宜过高,防止聚铁中混有
Fe(OH)3杂质
温 度 控 制
促进或抑制水解的角度
加入30%的H2SO4,加入MnO2酸浸氧化,加热,其原因是?
反应速率和平衡角度
控制 低温 的目 的
加热 的目 的
控制某温度 范围的目的
①防止某反应物及目标产物分解,如H2O2 、AgNO3、 HNO3(浓)等;
②防止某反应物或目标产物挥发,如盐酸、醋酸、硝酸和氨水等;
③抑制物质的水解,如Fe3+、Al3+、Cu2+、S2-;
④反应放热,低温使反应正向进行;
⑤避免副反应的发生:如乙醇的消去反应需迅速升温至 170 ℃;
⑥确保催化剂的催化活性,兼顾速率和转化率,追求经济效益;
⑦沸点较高物质的液化收集:用冰水浴冷凝并收集SO3;
⑧若转化率变化不大,高温下浪费能源。
①加速某固体的溶解;②减少
③一般加快反应速率;④使平
⑤促使Fe(OH)3胶体和Al(OH)3胶
气体生成物的溶解并加速逸出;
衡向需要的方向移动; 体聚沉,便于过滤。
从温度过高或温度过低会导致的后果两方面作答
控温
回归教材:合成氨为什么要将温度 控制在400-500℃?
温度过低,反应速率减慢;
温度过高,NH3的产率降低;
此温度范围有利于提高催化剂的活性。
突破三:反应条件控制
小结:温度的控制
从速率、平衡移动、稳定性、挥发性、溶解性等角度分析
工业流程题第二阶段
核心 化学反应
“五试剂”
“两条件”
氧化剂 还原剂沉 淀剂转 化剂萃 取剂
调pH值
控温度
磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的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。
该工艺流程条件下,有关金属离子开始沉淀和
完全沉淀的pH见下表:
高钛炉渣
焙烧
(NH4)2SO4
尾气
水浸
分步沉淀
滤液
热水 氨水
氢氧化物沉淀
母液①
酸溶
水 浸 渣
酸
水解
TiO2 xH2·O
金属离子 Fe3+ Al3+ Mg2+ Ca2+
开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4
沉淀完全(c=1.0×10-5
mol·L -1)的pH 3.2 4.7 11.1 13.8
酸溶渣 热水 母液①
(5)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,该反应的离子方程式是
TiO 2+ + (x_+ 1)H2O =_=_T iO2·_x_H_2_O ↓_+ 2_H_+。
水解型离子方程式书写,回归教材
2−
全国乙卷·26
突破四:陌生方程式书写
全国卷Ⅲ,27
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出
陌 生 方 程 式 书 写
2Ni2++ClO-+4OH-===2NiOOH↓+Cl-+H2O
氧化还原反应
真题再现
+2
能用作镍镉电池正极材料的N+i3OOH。写出该反应 离子方程式 。
用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS 制备高纯MnCO3的工艺流程如下:
MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为 。
新高考全国卷Ⅰ(山东)]
陌 生 方 程 式 书 写
MnO2+BaS+H2O===MnO+Ba(OH)2+S。 氧化还原反应
真题再现
+4 +2
-2
关注: 信息
熟悉氧化剂和还原剂
环境 产物形态
高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然 二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备, 工艺如图所示。回答下列问题:
(6)写出“沉锰”的离子方程式: 。
(全国卷Ⅲ,26)
陌 生 方 程 式 书 写
真题再现
+2 +2
MnSO4 MnCO3
非氧化还原反应
NH 4 H CO 3 制备碳酸盐M CO 3 ↓ 同时生成CO 2 的
化学方程式、离子方程式的通式:
MSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MCO3↓+H2O+CO2↑
HCO3- +HCO3-
+M2+
MCO3↓ +H2O+CO2↑
M2++2HCO 3- = MCO 3↓+H2O+CO 2↑
补上NH4+和SO42-,即可得到化学方程式:
3
化学试题曾有” 沉钴,沉锰,沉铁(II), 沉锶,沉钡,沉钙”等,均生成MCO 型碳
酸盐.
(NH4HCO3):部分+2价金属离子的沉淀剂
陌
生
方 原理分析:
程 式 书 写
了解 NH4HCO3 的使用
(1)使用碳酸氢铵(NH4HCO3)作为试剂时,温度低反应速率过慢,温度过高
NH4HCO3 分解,使其它反应物的转化率下降; NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑
(2)碳酸氢铵(NH4HCO3)常常代替Na2CO3作为+2价金属M2+生成MCO3的沉 淀剂,同时生成沉淀(MCO3↓)和气体(CO2↑)
Na2CO3
3
CO 2-
OH-
MCO
3
M(OH)2
易诱发竞争反应
NH4HCO3
常温
0.1mol/L 的
NH4HCO3溶液
pH=7.8
不易诱发竞争反应
(3)碳酸氢铵(NH4HCO3)与NH3H2O反应生成(NH4)2CO3作为碳化剂.
NH4HCO3+NH3H2O=(NH4)2CO3
陌 生 方 程 式 书 写
[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东),16]用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS
制备高纯MnCO3的工艺流程如下:
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为 。
Mn2++HCO3-+NH3·H2O===MnCO3↓+NH4++H2O
真题再现
(全国卷Ⅰ,26)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。
一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为 。
真题再现
以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧
2Mg2++2OH-+CO3 = Mg(OH)2MgCO3↓ x
2-
OH-来源于水解!
NH4++H2O ⇌ NH3H2O
+H+
(NH4)2CO3 MgSO4
NH3
陌 化镁的工艺流程如下:
生
方
程
式
书在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为
写 经典错误!
2CO3 +2H2O ⇌2HCO3 + 2OH
2- - -
2Mg2++2OH-+CO 2-=Mg(OH) MgCO ↓
3 2 3
2Mg2++2H2O+3CO 2- = Mg(OH) MgCO ↓+2HCO -
3 2 3 3
CO 2-+H O ⇌ HCO - + OH-
3 2 3
3 2 3
2Mg2++2OH-+CO 2- = Mg(OH) MgCO ↓
3
2Mg2++H2O+2CO 2-=Mg(OH)2MgCO3↓+CO2↑
HCO - + H O ⇌H CO +OH-
3 2 2 3
CO2↑+H2O
陌 生 方 程 式 书 写
必备知识
思维建模
陌生方程 式书写
氧化还原
反应
反应物与产物的确定(主线判断)
反应所处的酸碱性
配平问题
反应物与产物的确定(结合前后信息
复分解反 应
配平问题
考点突破四 陌生方程式的书写
突破五 : 数据的分析与处理
容度积计算
𝒄(𝑺𝑶𝟐−)
𝟑
𝒄(𝑪𝑶𝟐−)
sp 4 sp 3
𝟒 = [K (CaSO )=4.8×10-5,K (CaCO )=3.0×10-9]。
𝒄(𝑺𝑶𝟐−)
𝟑
𝟒 =
𝟒
𝒄(𝑺𝑶𝟐−)·𝒄(𝑪𝒂𝟐+)
𝟑
𝑲𝒔𝒑(𝑪𝒂𝑺𝑶𝟒)
= =
𝟒.𝟖×𝟏𝟎−𝟓
𝒄(𝑪𝑶𝟐−) 𝒄(𝑪𝑶𝟐−)·𝒄(𝑪𝒂𝟐+) 𝑲𝒔𝒑(𝑪𝒂𝑪𝑶𝟑) 𝟑.𝟎×𝟏𝟎−𝟗
=1.6×104。
Ksp计算模型:离子浓度之比
例:室温下,反应CaSO4(s)+C𝑶𝟐−(aq)⇌CaCO (s)+S𝑶𝟐−(aq)达到平衡,则溶液中
𝟑 3 𝟒
命题预测
14.镍的氧化物M是蓄电池材料。某小组用含镍废料
(成分为𝐍𝐢𝐎、𝐍𝐢𝟐𝐎𝟑、𝐅𝐞𝐎、𝐌𝐠𝐎和𝐒𝐢𝐎𝟐等)制备M的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(3)已知𝟐𝟓℃时:𝐊 [𝐅𝐞 𝐎𝐇 𝟑] = 𝟏𝟎−����.𝟒,𝐊
甲 甲
[𝐍𝐢 𝐎𝐇 𝟐] = 𝟏𝟎−𝟏𝟒.𝟕。若浸出液
中𝐜(𝐍𝐢𝟐+) = 𝟏. 𝟎𝐦𝐨𝐥 ⋅ 𝐋−𝟏,当离子浓度≤ 𝟏 × 𝟏𝟎−𝟓𝐦��𝐥 ⋅ 𝐋−𝟏时认为已完全沉淀。
用𝐍𝐚𝟐𝐂𝐎𝟑调节𝐩𝐇范围为_𝟑 . 𝟐 ≤ 𝐩_𝐇 < 𝟔_._𝟔_𝟓_。
突破五 : 数据的分析与处理 容度积计算
命题预测
【解析】根据溶度积数据计算,沉淀完全时,𝐜(𝐅𝐞𝟑+) = 𝟏𝟎−𝟓𝐦𝐨𝐥/𝐋,
𝐜 𝐎𝐇−
𝐜(𝐅𝐞𝟑+)
𝟑
𝟑 𝐤𝐬𝐩[𝐅𝐞 𝐎𝐇 𝟑]) 𝟑𝟕.𝟒−𝟓
= ,则可推得,𝐩𝐎𝐇 = = 𝟏𝟎. 𝟖,𝐩𝐇 = 𝟑. 𝟐;同理可
𝟐
知,𝐍𝐢 𝐎𝐇 开始沉淀时,𝐩𝐎𝐇 = 𝟏𝟒.𝟕 = 𝟕. 𝟑𝟓,𝐩𝐇 = 𝟔. 𝟔𝟓,故应控制溶液的
𝟐
𝐩𝐇为:𝟑. 𝟐 ≤ 𝐩𝐇<𝟔. 𝟔𝟓。
突破五 : 数据的分析与处理 容度积计算
命题预测
已知:ⅰ.有机酸性萃取剂HR的萃取原理为:
𝐌𝐧+
𝐚𝐪 + 𝐧𝐇𝐑 𝐨𝐫𝐠
⇌ 𝐌𝐑𝐧 𝐨𝐫𝐠 + 𝐧𝐇+ 𝐚𝐪 ;org表示有机溶液。
ⅱ.酸性溶液中,HR对+𝟒价钒萃取能力强,而对+𝟓价钒的萃取能力较弱。 ⅲ. 𝐇𝐑能萃取𝐅𝐞𝟑+而不能萃取𝐅𝐞𝟐+。
𝟐
(6)测定𝐕𝟐𝐎𝟓产品的纯度。称取𝐕𝟐𝐎𝟓产品ag,先加入硫酸将𝐕𝟐𝐎𝟓转化为𝐕𝐎+,加
入指示剂后,用𝐜𝐦𝐨𝐥/𝐋 𝐍𝐇𝟒 𝟐𝐅𝐞 𝐒𝐎𝟒 𝟐溶液滴定将𝐕𝐎+转化为𝐕𝐎𝟐+至终点,消
𝟐
耗 𝐍𝐇𝟒 𝟐𝐅𝐞 𝐒𝐎𝟒 𝟐溶液的体积为VmL。假设杂质不参与反应,则𝐕𝟐𝐎𝟓产品中
𝐕𝟐𝐎𝟓的质量分数是 𝟐_𝟎𝐚 (𝐕𝟐𝐎𝟓的摩尔质量为𝐌𝐠/𝐦𝐨𝐥)。
𝐜𝐕𝐌 %
突破五 : 数据的分析与处理
关系式法
命题预测
【解析】黏土钒矿中,钒以+𝟑价、+𝟒价、+𝟓价的化合物存在,还包括
𝐒𝐢𝐎𝟐、𝐅𝐞𝟐𝐎𝟑和铝硅酸盐 𝐀𝐥𝟐𝐎𝟑 ⋅ 𝐒𝐢𝐎𝟐 等,加入浓硫酸且通入空气,𝐒𝐢𝐎𝟐不反 应成为滤渣;浸出液中加入氨水调节𝐩𝐇,生成硫酸铝铵沉淀;滤液中加入铁粉
将𝐅𝐞𝟑+转化为𝐅𝐞𝟐+,并将五价钒还原为四价钒;使用HR萃取钒到有机层,有机
层加入硫酸、氯酸钾可将四价钒转化为五价钒,加入氨水得到𝐍𝐇𝟒𝐕𝐎𝟑,煅烧得
到𝐕𝟐𝐎𝟓;水层加入氨水、通入空气得到氢氧化铁,煅烧可得到氧化铁。(6)加入 硫酸将𝐕𝟐𝐎𝟓转化为𝐕𝐎+,加入指示剂后,再用 𝐍𝐇𝟒 𝟐𝐅𝐞 𝐒𝐎𝟒 𝟐溶液滴定将𝐕𝐎+
𝟐 𝟐
𝟐
转化为𝐕𝐎𝟐+,则根据得失电子守恒和原子守恒可得:𝐕𝟐 𝐎𝟓 ∼ 𝟐𝐕𝐎+ ∼ 𝟐𝐅𝐞𝟑+,
𝟐 𝟓
𝟐
则𝐧(𝐕 𝐎 ) = 𝟏 × 𝐜(𝐅𝐞𝟐+) × 𝐕 × 𝟏𝟎−𝟑𝐋 =
𝐜𝐕
𝟐𝟎𝟎𝟎
𝐦𝐨𝐥,质量分数为
𝐜𝐕𝐌
𝟐𝟎𝟎𝟎𝐚
𝟐𝟎𝐚
× 𝟏𝟎𝟎% = 𝐜𝐕𝐌 % 。
突破五 : 数据的分析与处理 关系式法
★碘量法关系式计算★
也是重要考点!
命题预测
(6)在空气中加热𝟏𝟖. 𝟑𝐠𝐂𝐨𝐂𝟐𝐎𝟒 ⋅ 𝟐𝐇𝟐𝐎,其残留 固体质量与温度的关系如图所示。图中,c点对 应固体的成分是_C o_O (填化学式,其中c为𝐂𝐨 的氧化物)。
【解析】𝐂𝐨𝐂𝟐𝐎𝟒 ⋅ 𝟐𝐇𝟐𝐎的质量为𝟏𝟖. 𝟑𝐠,可以
算出𝐧 𝐂𝐨𝟐+ =
𝟏𝟖.𝟑𝐠
𝟏𝟖𝟑𝐠/𝐦𝐨𝐥
= 𝟎. 𝟏𝐦𝐨𝐥,根据图中
的数据可知c点对应的质量为𝟕. 𝟓𝐠, 𝐜点为𝐂𝐨的氧
化物,c点对应的氧元素的质量= 𝟕. 𝟓𝐠 − 𝟎. 𝟏𝐦𝐨𝐥 × 𝟓𝟗𝐠/𝐦𝐨𝐥 = 𝟏. 𝟔𝐠,c点对应
的氧元素的物质的量𝐧 =
𝟏.𝟔𝐠
𝟏𝟔𝐠/𝐦𝐨𝐥
= 𝟎. 𝟏𝐦𝐨𝐥,所
以c点对应固体的成分是CoO;
突破五 : 数据的分析与处理
热重分析计算
(7)一种锑锰(Mn3Sb)合金的立方晶胞结构如图。
①该晶胞中,每个Sb周围与它最近且相等距离 的Mn有 个。
②NA为阿伏加德罗常数的值,晶胞边长为a nm,则晶体的密度为 g·cm -3
(列出计算式即可)。
由晶胞结构可知,该晶胞为面心立方, Sb位于晶胞的顶点,其与邻近的3个面的
面心上的Mn距离最近且距离相等,每个顶点参与形成8个晶胞,而每个面心参与
2
形成2个晶胞,因此,该晶胞中,每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有3×8=12
个。 ②由晶胞结构和均摊法可知,该晶胞中平均占有1个Sb和3个Mn,因此,
该晶胞的质量为122+55×3 g,该晶胞的体积为(a nm)3=a×10-21 cm3,晶体的密度
为
(122+55×3)𝑔
𝑁𝐴
122+55×3
𝑁𝐴×𝑎3×10−21𝑐𝑚3 𝑁𝐴×𝑎3×10−21
= g·cm-3。
突破六 : 与结构化学相结合
(价)电子排布 电负性 晶胞
配合物 超分子
工艺流程题解题三步法:
沉淀溶解: Ksp 、调pH
平衡移动:温度、浓度
工艺流程题的解题思路
明确产品与杂质:(粗看题头确定原料成分和目标产物)
分析转化过程:每一步的目的——溶解?沉淀?氧化?还原?(快看流程)
应用化学原理:
氧化还原:价态变化、氧化剂/还原剂
细看问题,应用原理
课堂
总结
知识体系
对原料的 预处理
原料或资源
灼烧或煅烧
酸洗(酸浸)
水洗
研磨
使用催化剂
调节压强
调节温度
调节pH
冷却结晶
蒸发结晶
萃取分液
过滤
使用保护气
核心化 学反应
产品净 化分离
目标产物
控制反应条件
提纯分离
副产品
原料的循环利用
收集利用
无害化处理
粗看题干 快看流程 细看问题 结合原理
思维路径
THANK YOU
聆听
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