专题3 解题高招(精讲册)-【实战高考】2026年高考化学总复习（山东专版）

解题高招。怎么做 化工流程分析 p题目特征 溶液，反应的离子方程式为 结合实际生产中金属的提纯或冶炼考查信息 [陷阱解法] 提取和整合应用的能力。 如第四问：第一个空容易分析得到氢离子多，与 p样板题 硅酸根结合，进而有学生认为硅的去除率降低。 (2023年全国新课标)铬和钒具有广泛用途。 [点评] 铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在， 明确每一环节的目的，若该环节为除Si、P,如 主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒 硅酸根与氢离子结合成硅酸，将会以沉淀的形 渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示： 式去除，并不影响本环节目的。故而分析题目 MgSO,溶液 时，始终带着目的看影响。应考虑氢离子与磷 Na,CO (NH)2S04 酸根结合成可溶于水的弱酸磷酸，无法去除， NaOH H,0稀H,S04 溶液 稀H,S04 通空气 调pH 调pH 进而影响P的去除率。 钒 煅烧→+没取一沉淀一除硅磷→分离钒 [科学解法] 渣 水浸渣 滤渣 滤 V205 由题给流程可知，铬钒渣在氢氧化钠和碳酸钠 调pH还原 Cr(OH) 溶液中通空气煅烧，将钒、铬、铝、硅、磷等元素 转化为相应的最高价含氧酸盐，煅烧渣加入水 Na2S,0,溶液 浸取，过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤渣 已知：最高价铬酸根离子在酸性介质中以Cr2 和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将 O号存在，在碱性介质中以CO存在。 A1元素转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到氢氧 回答下列问题： 化铝滤渣和滤液；向滤液中加入硫酸镁溶液、 (1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高 硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO 价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为 和MgNH4PO4沉淀，过滤得到含有MgSiO3、 (填化学式)。 MgNH4POa的滤渣和滤液；向滤液中加入稀 (2)水浸渣中主要有SiO2和 硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二 (3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的 钒，过滤得到五氧化二钒和滤液；向滤液中加焦 杂质是 亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子，调节 (4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和 溶液pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀，过滤得 MgNH PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的 到氢氧化铬 pH≈9以达到最好的除杂效果。若pH<9时， (1)由分析可知，煅烧过程中，铬元素转化为铬 会导致 ;pH9时，会导致 酸钠。 (5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得 (2)由分析可知，水浸渣中主要有二氧化硅、氧 到V2O沉淀。V2O在pH<1时，溶解为VO 化铁。 或VO+;在碱性条件下，溶解为VO。或VO。 (3)由分析可知，沉淀步骤调pH到弱碱性的 上述性质说明V2O具有 (填标号)。 目的是将A1元素转化为氢氧化铝沉淀 A.酸性 B.碱性 C.两性 (4)由分析可知，加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液 (6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O) 的目的是将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和 244 MgNH4PO4沉淀，若溶液pH<9时，磷酸根会 钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。 与H+反应使其浓度降低导致MgNH4PO4无 钛白粉蒸馏水、铁粉 精制 一定量氨水、空气 法完全沉淀，同时可能产生硅酸胶状沉淀不宜 废渣 纯化 FeSO4溶液 制备晶种 处理；若溶液pH>9时，会导镁离子生成氢氧 铁黄晶体 制备铁黄产品 化镁沉淀，不能形成MgSiO3沉淀，导致产品中 FeOOH 铁黄FeOOH 混有杂质，同时溶液中铵根离子浓度降低导致 资料： MgNH4PO4无法完全沉淀。 i.钛白粉废渣成分：主要为FeSO4·H2O,含 (5)由题给信息可知，五氧化二钒水能与酸溶 少量TiOSO4和不溶物； 液反应生成盐和水，也能与碱溶液反应生成盐 iⅱ.TiOSO4+(x+1)H2O=TiO2·xH2OV 和水，则为两性氧化物。 +H2SO; (6)由题意可知，还原步骤中加入焦亚硫酸钠 i.0.1mol·L1Fe2+生成Fe(OH)2,开始沉 溶液的目的是将铬元素转化为铬离子。 淀时pH=6.3,完全沉淀时pH=8.3; )答案(1)Na2CrO4(2)Fe2O3(3)A1(OH)3 0.1mol·L-1Fe3+生成FeOOH,开始沉淀时 (4)磷酸根会与H中反应使其浓度降低导致 pH=1.5,完全沉淀时pH=2.8。 MgNH4PO4不能沉淀完全，同时可能产生硅 (1)纯化 酸胶状沉淀不宜处理；会导镁离子生成氢氧化 ①加入过量铁粉的目的是 镁沉淀，不能形成MgSiO3沉淀，导致产品中混 有杂质，同时溶液中铵根离子浓度降低导致 ②充分反应后，分离混合物的方法 MgNH4PO4无法完全沉淀(5)C 是 0 (6)2Cr2O2+3S2O2+10H+4Cx3+ (2)制备晶种 6S0￥+5H2O 为制备高品质铁黄产 品，需先制备少量铁黄 6.0 [答题模板] 8 第一步：提取题干信息“原料中有什么元素” 晶种。过程及现象是： 0.0 “最后需要制备哪种元素”并明确其他元素在 向一定浓度FeSO4溶 时间 流程中需要借助化学反应除去的。 液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰 第二步：就题论题，根据题目信息，找到流程中 绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气 的对应环节，前后联系，结合所学化学知识 并记录pH变化（如图）。 分析。 ①产生白色沉淀的离子方程式 第三步：找知识支持，当分析过程遇到阻碍时， 是 除了分析流程内容，还可以寻找题目提供的知 ②产生白色沉淀后的pH低于资料ⅱ中的 识支持，这部分内容一定会应用在解题过 6.3。原因是沉淀生成后c(Fe2+) (填 程中。 “>“=”或“<”)0.1mol·L-1。 第四步：宏观把控，完成题目分析后，再回看工 ③0~t时段，pH几乎不变；t~t2时段，pH明 业流程，是否每一步符合题干要求，进行检查 显降低。结合方程式解释原因： 印证猜想的正确性。 P题型延伸 ④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空 典例铁黄是一种重要的化工产品。由生产 气，t3后pH几乎不变，此时溶液中c(Fe+)仍 245 降低，但c(Fe3+)增加，且c(Fe+)降低量大于 +O2+6H2O一4 FeOOH+8H+,溶液中 c(Fe3+)增加量。结合总方程式说明原因： H+浓度增大，pH减小④12Fe2++3O2+ 2H2O—4 FeOOH+8Fe3+,c(H+)不变， (3)产品纯度的测定 消耗的Fe+多，产生的Fe3+少(3)不受影响 铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。 P类题实战 wg铁黄 H2SO,标准溶液 NaC2O溶液 溶液b 1.LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受 加热溶解 溶液eOH标准溶液 到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3,含有少量 酚酞 滴定 Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程 资料：Fe3++3C2O2 -Fe (C2 O) 如下： Fe(C2O4)不与稀碱液反应 硫酸MnO,石灰乳BaS Na2C2O4过量，会使测定结果 (填“偏 菱锰矿→反应器 调pH≈7 分离器电懈槽 大”“偏小”或“不受影响”)。 滤渣 电解废液 解析：(1)①加入铁粉与硫酸反应，使TiOSO4 碳酸锂C0,和02 转化为TiO2·xH2O的反应正向移动，有利于 LiMn,O4煅烧窑MnO2 沉钛；过量铁粉的作用是防止Fe+被氧化。 已知：Kp[Fe(OH)3]=2.8X10-39, ②钛白粉废渣成分：FeSO4·H2O、TiOSO4及 Kp[A1(OH)3]=1.3X10-3, 其他难溶物，充分反应后有沉淀出现，所以分 Kp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。 离混合物的方法是过滤。(2)③0~t时段pH 为6.0左右，发生4Fe(OH)2+O2 回答下列问题： 4 FeOOH+2H2O,因此pH几乎不变。之后 (1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 发生4Fe2++O2+6H20—4 FeOOH￥+ 。 为提高溶矿速率，可采取的 8H十，溶液中H+浓度增大，pH减小。④溶 措施 (举1例)。 (2)加入少量MnO2的作用是 液中同时存在两个氧化反应：4Fe2+十O2十 4H+-4Fe3++2H2O和4Fe2++O2+6H2O 不宜使用H2O2替代MnO2,原因是 —4 FeOOH十8H+,因此c(Fe2+)的减小 大于c(Fe3+)的增加。用总反应解释：12Fe+ (3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4,此 +3O2+2H2O—4 FeOOH+8Fe3+。 时c(Fe+)= mol·L1;用石灰乳调 (3)过量的Na2C2O4会与H2SO4标准溶液反 节至pH≈7，除去的金属离子是 (4)加入少量BaS溶液除去N+,生成的沉 应生成H2C2O4,H2C2O4也能使用NaOH标 准溶液进行滴定，所以Na2C2O4过量对结果 淀有 没有影响。 (5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程 )答案(1)①Fe粉与硫酸反应，使TiOSO4水解 式为 平衡正向移动，有利于TiO2·xH2O析出；过量 随着电解反应进行，为保持电解液成分稳 。 的作用是防止Fe+被氧化②过滤 定，应不断 电解废液可在反应器 (2)①Fe2++2NH3·HO-Fe(OH)2V+ 中循环利用。 ②>③0~t1:4Fe(OH)2+O2- (6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方 2NH 程式是 4 FeOOH+2H2O,pH几乎不变；i~t2:4Fe2+ 246讲解册参考答案及解析 专题2。化学基础知识与基本理论 ①D解析该反应没有配平，正确的化学方程式2NO十 氧元素化合价降低，硫元素化合价由一2升高到十6，该反 2C0催化剂2十2CO2,A错误；NO5电催化为N,N 应的化学方程式为2B2S十6Mn02十9O,格烧2B06十 元素化合价降低，发生还原反应，应在阴极发生反应，B错 6MnSO4。 误；硝酸工业中NH3发生催化氧化生成NO,NO进一步 (1)2AO5·4S02·4H0(2)S.KNO, 反应得到NO2,再与水反应制得硝酸，反应的化学方程式 为4NH十5O2催化剂4NO+6H20,C错误；CO2和 (3)2FeS04·7H20△Fe206+S06++S02++14H0 解粝(2)反应S+2KN0O十3C点燃K2S+2+3C02个 H2催化制二甲醚：2CO2+6H2 催化剂 CH3OCH3+ 高温、高压 中，硫元素化合价由0降低到一2，则S为氧化剂，KNO3 3H2O,D正确。 中的氨元素化合价由十5降低到0，则KNO3也为氧化 22B2S十6Mn02十90，焙挠2B,O5十6MnSO4 剂，碳元素化合价由0升高到十4，则C为还原剂，反应转 移4mol电子时，有1molC被氧化，有1/3molS反应得 解析“联合焙烧”时，Bi2S和MnO2在空气中反应生成 到2/3mol电子，被S氧化的C为1/6mol。 Bi2O3和MnSO4,Mn元素化合价由十4降低到+2，O2中 专题3。金属及其化合物 ①(1)MnCO3+H2SO4-MnSO4+H2O+CO2个 粉 MnO2的作用是将酸溶后溶液中含有的Fe2+氧化为 碎菱锰矿（或适当增大硫酸浓度） Fe3+,但不宜使用H2O2氧化Fe2+,因为氧化后生成的 (2)将Fe2+氧化为Fe3+Fe3+可以催化H2O2分解 Fe3+可以催化H2O2分解，不能使溶液中的Fe2+全部被 (3)2.8×10-9A13+ 氧化为F3+。(3)溶矿完成以后，反应器中溶液pH=4, (4)BaSO4、NiS 此时溶液中c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1,此时体系中含 (5)Mn2++2H20通电MnO2↓+2H+十H2+补充 有的cFe+)=Kn[FeOH)3]=2.8X10-9ml.L1,此 3(OH-) MnSO4溶液，排出电解废液(6)2Li2CO3+8MnO2 时溶液中的c(Fe3+)<l0-5,认为Fe3+已经沉淀完全；用石 煅烧4LiMn04十2C0z个十O个 灰乳调节至pH≈7，溶液中c(OH)=1.0×10-7mol·L-1, 溶液中c(A13+)=1.3×10-12mol·L-1,c(Ni2+)=5.5 解析根据题给流程，将菱锰矿置于反应器中，加入硫酸和 ×102mol·L-1,A13+沉淀完全，则这一阶段除去的金 MnO2,可将固体溶解为离子，将Fe、Ni、Al等元素的物质 属离子是A13+。(5)在电解槽中，Mn2+发生反应生成 也转化为其离子形式，同时，加入的MnO2可以将溶液中 MnO2,阳极反应：Mn2++2H2O-2e--MnO2Y+ 的Fe2+氧化为Fe3+;随后将溶液pH调至约等于7，此 4H+,阴极反应：2H20十2e一H2个十2OH-,则电解 时，根据已知条件给出的三种氢氧化物的溶度积可以将 溶液中的Al3+沉淀出来；随后加入BaS,可以将溶液中的 反应的离子方程式为M2++2H20通电Mn02十2H++ N2+沉淀，得到相应的滤渣；溶液中含有大量的Mn2+, H2个；电解时电解液中M2+大量减少，H+大量增加，需 将此溶液置于电解槽中电解，得到MnO2,将MnO2与碳 要加入M(OHD2以保持电解液成分的稳定。(6)煅烧窑 酸锂共同煅烧得到最终产物LiM2O4。(1)菱锰矿中主 中MnO2与Li2CO3发生反应生成IiMn2O4,反应的化学 要含有MnCO3,加入硫酸后可以与其反应，为提高溶矿 方程式：2LiC0十8Mn02授烧4LiMO,+2C02+十 速率，可以将菱锰矿粉碎或适当增大硫酸浓度。(2)加入 O2个。 519