100份高考化学解题模板(工艺流程题)

高考化学工艺流程题解题模板

预处理的各种方法

1、粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。

2、煅烧或灼烧：不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除 去热不稳定的杂质

3、酸浸：溶解、去氧化物（膜）、调节pH 促进水解（沉淀）

4、碱溶：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH 促进水解（沉淀）

例题1．（2010年 广东高考 32）

步骤I 前， -锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是

2、（09年 广东高考 32）（12分）（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 、 （要求写出两条）

3. 聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al2(OH)n Cl 6－n ]。

本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al 2O 3（25%～34%）、SiO 2（40%～50%）、Fe 2O 3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：

2(OH ) n Cl 6－n 根据流程图回答下列问题：

⑴“煅烧”的目的是_________________________________________________________。

4、在已知提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中，采用下面的工艺流程生产单质碘：

（2）第④步操作中用稀H2SO4浸洗的目的是 （填写字母编号） a. 除去未反应的NO3－ b. 除去未反应的I － c. 除去未反应的Fe d. 除去碱性物质

5、从含镍废催化剂中可回收镍，其流程如下：

某油脂化工厂的含镍催化剂主要含有Ni ，还含有Al （31%）、Fe （1.3%）的单质及氧化物，其他不溶

杂质(3.3%)。

⑴“碱浸”的目的是除去_______________________________。

⑵“酸浸”时所加入的酸是_______________（填化学式）。

6、硅酸钠被国家列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一。下图是用海边的石英砂（含氯化钠、氧化铁等杂质）制备硅酸钠的工艺流程示意简图：在以上流程中，要将洗净的石英砂研磨成粉末，目的是 。

A ．增加反应物的浓度，增大化学反应速率，提高生产效率。

B ．作为催化剂载体，增加反应物与催化剂接触面积，增加反应速率，提高生产效率。

C ．增加反应物之间的接触面积，增大反应速率，提高生产效率。

D ．增加正反应速率，减小逆反应速率，使平衡向正反应方向移动，降低生产成本。

7． MgSO4·7H2O 可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是MgCO3，另外还有CaCO3、SiO2等杂质。从此废渣中回收MgSO4·7H2O 的工艺如下：

（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （要求写出任意一条）。

循环利用的物质和可回收的物质：

1、同学理解物质循环利用目的：节能减排，“绿色化学”，降低成本等生产问题，提炼出：

一定不会用于循环的物质：目标产物，杂质

可以用于循环的物质：辅助试剂、母液

2、可回收的物质：副产品（非目标产品）

例题1、（2013 广州一模）（16分）某科研小组以难溶性钾长石（K2O •Al2O3•6SiO2）为原料，提取Al2O3、K2CO3等物质，工艺流程如下：

(4) 上述工艺中可以循环利用的主要物质是 、和水。

2、（2010年 广东高考 32）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以 -锂辉石（主要成分为Li2O ·Al2O3·4SiO2）为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：

已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH 分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH 和Li2CO3在303 K下溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。

（5）从母液中可回收的主要物质是 。

3、（09年 广东高考 32）（12分）

某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：

Fe(OH)3 Al(OH)3 Mg(OH)2 沉淀物

pH 3．4 5．2 12．4

（3）从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质

有 。

4、亚氯酸钠（NaClO2）主要用于棉纺、造纸业的漂白剂，也用

于食品消毒、水处理等，亚氯酸钠受热易分解。以氯酸钠等为原

料制备亚氯酸钠的工艺流程如下：

2

NaClO

粗产品

（4）从“母液”中可回收的主要物质是_________。

5、高锰酸钾，也叫灰锰氧、PP 粉，是一种常见的强氧化剂，常温下为深紫色细长斜方柱状结晶，有金属光泽，易见光分解。高锰酸钾以二氧化锰为原料制取，有广泛的应用，在工业上用作消毒剂、漂白剂等。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。

空气

CO 2MnO KOH

⑶上述流程中可以循环使用的物质有 、 （填化学式）。

调节容液的PH:

1

2、需要的物质：+反应，是PH 增大的物质如用MgO 、Mg （OH ）2等等。

3+反应，降低了的浓度，增大PH

4、PH 控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的PH

例题1、（2010年 广东高考 32）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以 -锂辉石（主要成分为Li 2O ·Al 2O 3·4SiO 2）为原料制备Li 2CO 3的工艺流程如下：

已知：Fe 、Al 、Fe 和Mg 以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH 分别为3.2、5.2、9.7和12.4；

Li 2SO 4、LiOH 和Li 2CO 3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。 3＋3＋2＋2＋

（2）步骤I 中，酸浸后得到酸性溶液中含有Li 、SO ，另含有Al 3、Fe 3、Fe 2、Mg 2、Ca 2、＋Na 等杂质，需在搅拌下加入 （填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH 到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。

2、稀土元素是周期表中ⅢB 族钪、钇和镧系元素之总称。他们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为＋3价。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe 2Si 2O 10) ，工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。

＋＋＋＋＋＋2 4

已知： ①

（3）为使Fe3

2-3＋3、欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可以将Cr 2O 7转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知Cr 的氢氧化物开

3+始沉淀的pH 和完全沉淀的pH 分别为5.0和7.0，Fe 的氢氧化物开始沉淀的pH 和完全沉淀的pH 分别为2+2.7和3.7，Fe 的氢氧化物开始沉淀的pH 和完全沉淀的pH 分别为7.6和9.6。（1）某含铬废水处理的

主要流程如图所示：

第27题图

3+3+调节溶液pH 至 ，可使得到的金属阳离子Fe 和Cr 沉淀完全。

4、锶(Sr)为第五周期ⅡA 族元素。高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H 2O) 具有很高的经济价值，61℃时晶体开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。用工业碳酸锶粉末(含少量Ba 、Fe 的化合物) 制备高纯六水氯化锶的过程如下图。

(3)步骤③中调节溶液pH 至8一1O ，宜选用的试剂为_______________。

A ．稀硫酸 B．氢氧化锶粉末 C．氢氧化钠 D．氧化锶粉末

5、红矾钠（重铬酸钠：Na 2Cr 2O 7·2H2O ）是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂，在化学工业和制药工业中也用作氧化剂，应用领域十分广泛。

（1） 实验室中红矾钠可用铬铁矿（主要成分：FeO·Cr2O 3）利用以下过程来制取。

①步骤Ⅲ需将溶液的pH 调至7～8并煮沸，其目的是 。

6、绿矾（FeSO4·7H2O ）的一种综合利用工艺如下：

绿矾FeCO 3固体还原铁粉 (NH4) 2SO 4粗产品 （3）“除杂”步骤为：向母液中通入含臭氧的空气、调节pH 、过滤，除去的杂质离子是____________。

7、硫酸工业中废渣的成分为SiO 2、Fe 2O 3、Al 2O 3、MgO 。某探究性学习小组的同学设计以下方案，母液„„ 进行硫酸渣中金属元素的提取实验。

硫酸渣

一水合氨电离常数Kb=1.8×10－5，其饱和溶液中c(OH－) 约为1×10-3mol·L-1。

（2）上述流程中两次使用试剂X ，推测试剂X 是 （填以下字母编号）

A ．水 B ．氧化铝 C．氨水

D ．氢氧化钠 （3）溶液D 到固体E 过程中需要控制溶液pH=13，如果pH

过小，可能导致的后果 是

。（任写2点）

8、镍电池电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：

已知：①NiCl2易溶于水，Fe 不能氧化Ni 。

②已知实验温度时的溶解度：NiC 2O 4＞NiC 2O 4·H2O ＞NiC 2O 4·2H2O

3＋2＋) 。

9、工业上利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、FeO 、SiO2等）为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3 ) ，具体生产流程如下：

（2）步骤Ⅲ中可选用 试剂调节溶液的pH （填字母）。

A ．稀硝酸 B．氨水 C．氢氧化钠溶液 D．高锰酸钾溶液

氧化还原反应和反应方程式的相关信息

1、选择合适的氧化剂:不引入新的杂质，无污染等等

2、离子方程式的书写

3、氧化还原反应方程式的书写

思路:(1)、判断出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物

（2） 根据化合价升降法配平这四种物质

（3） 根据电荷守恒补充H+和OH-, 并配平

（4） 根据原子个数左右相等配平并不上H2O

例题1、由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：

（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为① 和② 。

2、绿矾（FeSO4·7H2O ）的一种综合利用工艺如下：

绿矾FeCO 3固体还原铁粉 母液„„ (NH4) 2SO 4粗产品

FeCO 3 FeO Fe 还原（2）隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是，实际作还原剂的是CO 。写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式___ _________。

3、硫铁矿烧渣是一种重要的化学化工产业中间产物, 主要成分是Fe 3O 4、Fe 2O 3、FeO 和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁[Fe2(OH)n (SO4) 3-n/2]m 流程图：

（2）“酸溶”过程中Fe 3O 4溶解的化学反应方程式： 。

2+2+3+（5）加入适量H 2O 2的目的是氧化Fe ，写出H 2O 2氧化Fe 为Fe 的离子方程式 。

4、某炼铁废渣中含有大量CuS 及少量的铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产

CuCl 2·2H 2O 的流程如下：

废渣B

CuCl 2·2H 2O （2）高温煅烧时CuS 发生的反应为：

CuS + NaCl + O2——→ CuCl2 + Na2SO 4 ， 配平该反应方程式。

（3）调pH 后铁元素生成滤渣的离子方程式为 。

（4）试剂A 最好选用下列三种物质中的 （填序号）：a.NaClO b.Cl2 c.浓硫酸 理由是 。

5、铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料。一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下： …

（1）酸浸时，二氧化锰被双氧水还原的化学方程式为___________________________。

（2）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是_____（填“氧化剂”或“还原剂”或“吸附剂”）。

6、高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品FeSO4制备高铁酸钾的生产流程如下：

FeSO 4

滤渣B 2FeO 4

查资料得知K2FeO4的一些性质：

①在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定

②溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂

③具有强氧化性，能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液

回答下列问题：

（1）写出“氧化I ”中，生成Fe 3+的离子反应方程式 （2）氧化Ⅱ中，试剂A 为 (填“H 2O 2”或“HNO 3”或“NaClO ”) ；

（4）净水时高铁酸钾能逐渐与水反应生成絮状的Fe(OH)3，请补充并配平该反应方程式

2FeO 4 + H 2O = 3↓ + KOH +

7

、硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO 。某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。

已知：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH ：

一水合氨电离常数-1。

（1）写出A 与氢氟酸反应的化学方程式： 。

（4）写出

硫酸渣

H 的反应离子方程式： 。

8、锂电池消耗量巨大，这对不可再生的金属资源的消耗是相当大的。因此锂离子电池回收具有重要意义，其中需要重点回收的是正极材料，其主要成分为钴酸锂（LiCoO2）、导电乙炔黑（一种炭黑）、铝箔以及有机粘接剂。某回收工艺流程如下：

（1）上述工艺回收到的产物有Al(OH)3、 （填化学式）；

其中生成Al(OH)3的离子方程式为 。

（3）酸浸时如果用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液也能达到溶解的目的，但不利之处是 。

（4）生成Li2CO3的化学反应方程式为 。

9、镍电池电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：

已知：①NiCl2易溶于水，Fe 不能氧化Ni 。

②已知实验温度时的溶解度：NiC 2O 4＞NiC 2O 4·H2O ＞NiC 2O 4·2H2O

3＋2＋

(2) 写出加入Na 2C 2O 4溶液的反应的化学方程式： 。

(4) 写出“氧化”反应的离子方程式： 。

10、高铁酸钠（Na2FeO4）具有很强的氧化性，是一种新型的绿色净水消毒剂。工业上可以通过次氯酸钠氧化法制备高铁酸钠，生产过程如下：回答下列问题：

（3）步骤②反应的离子方程式是 。

（4）从溶液Ⅰ中分离出Na2FeO4后，还有副产品Na2SO4 、NaCl ，则步骤

③中反应的离子方程式为 。

11、金属钛被称为“21世纪金属”。（1）工业上用钛矿石(含FeTiO 3, 含FeO 、Al 2O 3、SiO 2等杂质）经过以下流程制得TiO 2：

其中，步骤Ⅱ发生的反应为：2H2SO4 + FeTiO3 = TiOSO4 + FeSO4 + 2H2O

①步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式： 、 。

②将步骤Ⅱ所得FeSO4晶体溶于水，在酸性条件下加入H2O2溶液，可制得具有净水作用的铁盐，该反应的离子方程式为 。

12、无水AlCl3易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上由铝土矿(主要成分是Al2O3和Fe2O3) 和石油焦(主要成分是C) 为原料制备无水AlCl3的工艺（碳氯化法）流程如下。

（1）氯化炉中Al2O3、C12和C 反应的化学方程式为_ 。

（2）用Na2SO3溶液可除去冷却器排出尾气中的Cl2，此反应的离子方程式为 。

（4）为测定制得的无水AlCl3产品（含少量FeCl3杂质）的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH 溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32 g 。 ①此过程涉及反应的离子方程式为 、 。

2-3＋13、欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可以将Cr 2O 7转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知Cr 的氢氧化物开

3+始沉淀的pH 和完全沉淀的pH 分别为5.0和7.0，Fe 的氢氧化物开始沉淀的pH 和完全沉淀的pH 分别为

2+2.7和3.7，Fe 的氢氧化物开始沉淀的pH 和完全沉淀的pH 分别为7.6和9.6。

（1）某含铬废水处理的主要流程如图所示：

第27题图

①初沉池中加入的混凝剂是KAl(SO4)2·12H2O ，用于吸附悬浮杂质，用离子方程式表示其反应原理是

②反应池中发生主要反应的离子方程式是 。根据“沉淀法”和“中和法”的原理，向沉淀池中加入NaOH 溶液，此过程中发生主要反应的离子方程式是 、 ；

（2）工业上也可用硫酸亚铁来处理含Cr2O72-废水。Fe2+与酸性溶液中的Cr2O72-反应的离子方程式是

14、“细菌冶金”是利用某些细菌的特殊代谢功能开采金属矿石，例如溶液中亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿（主要成分FeS 2）氧化为Fe 2(SO4) 3，并使溶液酸性增强；利用Fe 2(SO4) 3作氧化剂溶解辉铜矿石（主要成分Cu 2S ），然后加入铁屑进一步得到铜，其流程如图：

（1）黄铁矿氧化过程的化学反应方程式为

。 （2）完成溶解辉铜矿石（Cu 2S ）和进一步得到铜的离子反应方程式：

3＋2＋2＋2-① Cu2S ＋ Fe＋ H2＋ Fe＋ （ ）＋ SO4

②

。

（3）工业上用氨水吸收硫酸厂尾气中的SO 2，反应的化学方程式为 。 15、FeSO 4•7H2O 广泛用于医药和工业领域。

以下是FeSO 4•7H2O 的实验室制备流程图。

(含有酯 4•7H2O 类油污)

（1）碳酸钠溶液能除去酯类油污，是因为 （用离子方程式表示），反应Ⅰ需要加热数分钟，其原因是 。

（2）废铁屑中含氧化铁，无需在制备前除去，理由是（用离子方程式回答）

， 。 16、硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废 渣（主要含Fe 2O 3及少量SiO 2、Al 2O 3、CaO 、MgO 等杂质）。用该烧渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如下：

2+

（2）“酸浸”时间一般不超过20 min，若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe 含量将下降，其原

因用离子方程式表示： 。

2+

（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe 转变为碳酸亚铁沉淀，碳酸氢铵与硫酸亚铁反应的离子

方程式为 。

17、海水是人类宝贵的自然资源，从海水中可以提取多种化工原料，下图是某工厂对海水资源综合利用的 示意图：

—

（2）步骤Ⅰ中已获得Br 2，步骤Ⅱ中又将Br 2还原为Br ，其目的是： 。

步骤Ⅱ用SO 2水溶液吸收Br 2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式

（4）电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁，下列物质中可以用做镁蒸气的冷却剂的是（ ）A ．H 2 B．CO 2 C．空气 D．O 2 E．水蒸气

（6）上述工艺中可以得到金属Mg ，请写出工业上制备金属铝的化学方程式 。

18、明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量

的氧化铁杂质。具体实验流程如下：

（2）由溶液3制取氢氧化铝的离子方程式为 。

（3）明矾石焙烧时产生SO 2气体，请你写出能验证SO 2气体具有还原性且实验现象明显的化学方程式 。

（4）写出实验室用Fe 2O 3与CO 反应来制取单质Fe 的化学方程式 。

滤液和滤渣的成分判断

例题：1、难溶性杂卤石（K 2SO 4·MgSO 4·2CaSO 4·2H 2O ）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡

为能充分利用钾资源，用饱和Ca （OH ）2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

（1）滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石。

2、由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：

（注：NaCl 熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）

（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 。

3、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、 CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：

沉淀物 pH

Fe(OH)3 3．4

Al(OH)3 5．2

Mg(OH)2 12．4

（2）滤渣I 的主要成分有 。

4、碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl －和SO24－等杂质，提纯工艺流程如下：

已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示： (1)滤渣的主要成分为_________

5、MgSO4·7H2O 可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是MgCO3，另外还有CaCO3、SiO2等杂质。从此废渣中回收MgSO4·7H2O 的工艺如下：

已知CaSO4和MgSO4的溶解度（S ）随温度（T ）变化曲线如右图所示， （2）滤渣B 的主要成分的化学式是 。 6、工业上以锂辉石(Li2O·Al 2O 3·4SiO 2，含少量Ca 、Mg 的碳酸盐等杂质) 为原料生产碳酸锂。其部分工艺流程如下：

250~300℃

已知： ①Li 2O·Al 2O 3·4SiO 2+H2SO 4(浓) ========== Li2SO 4+Al2O 3·4SiO 2·H 2O↓ ②某些物质的溶解度(S ) 如下表所示。

（3）滤渣2 。

7、高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品FeSO 4制备高铁酸钾的生产流程如下：

FeSO 4B

2FeO 4

查资料得知K 2FeO 4的一些性质：

①在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定 ②溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂

③具有强氧化性，能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液

（2）氧化Ⅱ中，试剂A 为 (填“H 2O 2”或“HNO 3”或“NaClO ”) ；过滤操作中，得到的滤渣B 中除NaCl 还有

8、工业上利用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe 2O 3、FeO 、SiO 2等）为原料制备高档颜料铁红(Fe2O 3 )，具体生产流程如下：

试回答下列问题：

（1

）滤液X 中含有的金属阳离子是 （填离子符号）。

9、

是一种重要的化工原料。某研究性学习小组设计了利用菱镁矿石(主耍成分是，并含有杂质）制取的实验，流程如下：

(1) 第①步研磨的目的是______________所得滤液主要含______________,______________等溶质。

除杂、实验操作类

一、盐溶液的分离提纯方法：结晶法

1、纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶（NaCl 型）；蒸发浓缩（至有晶膜出现为止），冷却结晶（KNO3型和含有结晶水的晶体） 2、混合溶液（分离A 和B ）：蒸发结晶，趁热过滤（得NaCl 型），将滤液冷却结晶，过滤（得KNO3型）

3、由FeCl3、AlCl3、CuCl2、MgCl2等溶液获取对应晶体，采取的措施是：在干燥的HCl 气氛中加热蒸干

二、沉淀洗涤

(1)沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。

(2)洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2～3次。

(3)误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量。若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。 (4)沉淀剂是否过量的判断方法

（5）判断沉淀是否洗净的操作

四、终点现象的描述：

说明：解答此类题目注意三个关键点：

(1)最后一滴：必须说明是滴入“最后一滴”溶液。

(2)颜色变化：必须说明滴入“最后一滴”溶液后溶液“颜色的变化”。 (3)半分钟：必须说明溶液颜色变化后“半分钟内不再恢复原来的颜色”。

例1、碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2＋、

Mg2＋、Fe3＋、Cl －和SO24－等杂质，提纯工艺流程如下：

已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示：回答下列问题：

(2)“趁热过滤”的原因是____________________________________________________。

(3)若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是_____________________________(写出一种) 。 (4)若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是___________________________。

2、锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常

以β­锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO 、MgO 、CaO 等杂质) 为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：

已知：①部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH ：

②

请回答下列问题：

(4)反应Ⅳ生成Li2CO3沉淀，写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的操作名称 ，洗涤所得

Li2CO3沉淀要使用 (选填“热水”或“冷水”) ，你选择的理由是_____________________________________________________________________。 3、以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：

2SO 4

NH 44Cl 产品

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题：

（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。 （4）不用其它试剂，检查NH 4Cl 产品是否纯净的方法及操作是

4、海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：

（1）用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl 气流中加热MgCl 2·6H 2O 时，能得到无水MgCl 2，其原因是 （2）Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去？写出实验步骤。

5、硫铁矿烧渣是一种重要的化学化工产业中间产物, 主要成分是Fe 3O 4、Fe 2O 3、FeO 和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁[Fe2(OH)n (SO4) 3-n/2]m 流程图：

（1）实验室实现“操作I”所用的玻璃仪器有 、玻璃棒和烧杯等。

“操作III ” 系列操作名称依次为：、、过滤和洗涤。

（4）实验室检验“反应I”已经完全的试剂是 ，现象是 。

6．（16分）硅酸钠被国家列为“我国优先发展的精细化学品”和“今后我国无机化工产品发展重点”之一。下图是用海边的石英砂（含氯化钠、氧化铁等杂质）制备硅酸钠的工艺流程示意简图：

（1）要将洗出液中的溶质析出，采用的方法是 。

A ．蒸发结晶 B ．冷却结晶C ．先蒸发，再冷却结晶D ．先冷却，再蒸发结晶 （3）蒸发时用到的硅酸盐仪器有 。

7． MgSO4·7H2O 可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是MgCO3，另外还有CaCO3

、SiO2等杂质。从此废渣中回收MgSO4·7H2O 的工艺如下：

已知CaSO4和MgSO4的溶解度（S ）随温度（T ）变化曲线如右图所示，试回答下列问题： （3）操作I 的名称是 ，操作II 的名称 是 。

（4）操作I 和操作II 都需要用到玻璃棒，操作I 中玻璃棒的主要作用 是 ，操作II 中玻璃棒的主要作用

是 。

8、镍电池电极材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电材料对环境

有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：

已知：①NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。

②已知实验温度时的溶解度：NiC2O4＞NiC2O4·H2O ＞NiC2O4·2H2O

(3)

(5) 如何检验Ni(OH)3是否洗涤干净？

。

－1

9、 取20.00mL 富碘卤水放入＿＿＿（填仪器名称）中，将0.1 mol·L的酸性高锰酸钾溶液装入滴

定管中，达到滴定终点的标志是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 10、硫酸亚铁铵晶体[(NH4) 2Fe(SO4) 2·6H 2O]在空气中比一般

亚铁盐稳定，是分析化学中常见的还原剂，其实验室制备流程如下：

（6）若上述流程用于大量生产，“冷却结晶”后的母液最佳处理方法是_______________ 。 （7）实验室中洗涤晶体的一般操作方法为： ； 实验室中洗涤(NH 4) 2Fe (SO 4) 2 6H 2O 晶体常用酒精代替蒸馏水，其因： 。

11、(1)“除杂”操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的pH 约为8.0，以除去硫酸铵溶液中

的少量Fe2＋。检验Fe2＋是否除尽的实验操作是_______________。

试剂的作用的答题要素

加入酸的作用:抑制某些离子的水解或者是是某些物质充分溶解

例1、某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山，它们的组成如下：软锰矿：MnO 2含量≥65%，SiO 2含量约20%，A12O 3含量约4%，其余为水分；闪锌矿：ZnS 含量≥80%，FeS 、CuS 、SiO 2含量约7%，其余为水分。科研人员开发了综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，工艺流程如下图所示。请回答下列问题：

（2）反应Ⅱ加入适量锌的作用是 ；如果锌过量，还会进一步发生反应的

离子方程式为 。

2、工业上以废铜为原料经一系列化学反应可生产氯化亚铜(CuCl)，其工艺流程如下图所示：

(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是_____________。

(3)还原过程中加入少量盐酸的作用是__________________________________________，加入NaCl

且过量的原因是_______________________________。

(4)合成结束后所得产品用酒精淋洗的目的是____________________________________。 3、以硫铁矿(主要成分为FeS2) 为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下：

(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是_______________________________、 ________________________________________________________________________。 (3)配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是______________。 原因、理由类

例1、(4)“结晶”操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止，冷却结晶，得到铵

明矾(含结晶水) 。母液不能蒸干的原因是___________________。

2、(1)工业上从盐卤中获取Mg(OH)2用石灰乳而不用NaOH 溶液的原因是________。

3、(1)工业生产Cl2时，尾气常用石灰乳吸收，而不用烧碱溶液吸收的原因是_____________。 4、在精炼铜的过程中，Cu2＋浓度逐渐减少，c （Fe2＋）、c （Zn2＋）会逐渐增大，所以需定时除去

其中的Fe2＋、Zn2＋。甲同学设计了除杂方案（见下图）。

①试剂a 是 ，加入试剂a 的目的是 。

②操作①是 ，根据溶度积，除杂方案中能够除去的杂质金属阳离子

是 。

③乙同学在查阅课本时发现，“工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶解于水，再加入氨水调节

PH 至7~8，可使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。”乙同学认为甲同学的除杂方案中也应该将溶

液PH 调至7~8。你认为乙同学的建议是否正确？（填“是”或“否”） ，理由是

温度的控制

1、加热：加快反应速率或溶解速率；

促进平衡向吸热方向移动；

除杂，除去热不稳定的杂质，如NaHCO3 、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl 等物质。 使沸点相对较低的原料气化

2、降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)

使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向） 使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离 降低晶体的溶解度，减少损失 3、控温：（用水浴或油浴控温）

防止某种物质温度过高时会分解或挥发 为了使某物质达到沸点挥发出来 使催化剂的活性达到最好 防止副反应的发生

降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。 例1、（16分）医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量Na +、Al 3+、Fe 3+等杂质）生产医用二水合氯化钙工艺流程为：

（5）为什么蒸发结晶要保持在160℃： 。

2、实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为Fe2O3及少量FeS 、SiO2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾(FeSO4·7H2O) ，过程如下：

(5)在⑥中，将溶液Z 控制到70～80 ℃的目的是_______； 3、空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：

（4）步骤⑥的蒸馏过程中，温度应控制在80—90℃。温度过高或过低都不利于生产 ，请解释原因 。

相关计算

1、

与Ksp 、平衡常数相关的计算(参照原理题的思路)

例1、有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：

已知298K 时， Ksp(CaCO3)=2.80×10—9， Ksp(CaSO4)=4.90×10—5 ，求此温度下该反应的平衡常数K （计算结果保留三位有效数字）。

2、“除杂”操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的pH 约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2＋。检验Fe2＋是否除尽的实验操作是________________________________。

(2)通常条件下Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，除杂后溶液中c(Fe3＋) 约为______________。

3、某滤液含SO42-和Sr 、Ba 若滤液中Ba 浓度为1×10mol ·L ，依据下表数据可以推算滤液

2+

中Sr 物质的量浓度为___________________。

SrSO 4 BaSO 4 Sr(OH)2

—7—10—4

Ksp 3.3×10 1.1 × 10 3.2 × 10

2+

2+

2+

一5

一1

与化学方程式、关系式相关的计算

例1、锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池

正极材料（LiMn 2O 4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程

（4）若第④步反应中将Na2CO3改为K2CO3，，则18.1g. 废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4相对

分子量为181）经反应③和④完全为Li2CO3, 至少需要 克K2CO3（相对分子量为138）。

2、电解200kg 质量分数为25%的饱和食盐水，当浓度下降到20%时，收集到氯气的物质的量为 (溶于溶液中的氯气忽略不计，计算结果保留一位小数) 。

3、为测定制得的无水AlCl3产品（含少量FeCl3杂质）的纯度，称取16.25 g无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH 溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，残留固体质量为0.32 g。 ①此过程涉及反应的离子方程式为 、 。 ②AlCl3产品的纯度为_______。

4、欲测定溶液A 中Fe 2+的浓度，可用KMnO 4标准溶液滴定，反应中MnO 4-被还原为Mn 2+，则该反应的离

子方程式为 。取A 溶液20．00 mL，用去0.0240mol ／LKMnO 4溶液16．00 mL时，恰

2+

好达到滴定终点，则A 溶液中Fe 浓度为 。

5、为了测定富碘卤水中碘离子的含量，可用高锰酸钾滴定法。已知高锰酸钾和碘离子的反应为：

2MnO 4＋10I ＋16H ＝2Mn ＋5I 2＋8H 2O 。填空：

－1

① 取20.00mL 富碘卤水放入＿＿＿（填仪器名称）中，将0.1 mol·L的酸性高锰酸

钾溶液装入滴定管中，达到滴定终点的标志是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 ② 三次滴定消耗高锰酸钾溶液的部分数据如下表，其中第3次滴定终点时的滴定管如

右图所示：

－

－

＋

2＋

－

－1

3) ＝＿＿＿＿＿mol·L。（精确到0.01）

6、测定样品中Cl -含量的步骤是：a ．称取0.5800g 样品，溶解，在250mL 容量瓶中定容；b ．量

取25.00mL 待测溶液于锥形瓶中；c 用0.05000mol/LAgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO 3溶液体积的平均值为20．39mL ．上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有____；计算上述样品中CaCl 2的质量分数为 ．

7、硫酸根离子质量分数的测定：准确称取自制的样品0.50g ，用200mL 水溶液，加入2mol ·L -1HCl 溶

液5mL ，将溶液加热至沸，在不断搅拌下逐滴加入5~6mL0.5mol·L BaCl 2溶液，充分沉淀后，得

2-沉淀0.466g ，则样品中w （SO 4）= 。

8、MnO 2是一种重要的无机功能材料，粗MnO 2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO 2（含有较多的MnO 和MnCO 3）样品转化为纯MnO 2的实验，其流程如下：

-1

222

（标准状况下），则在第①步反应中至少需要 mol H2SO 4。

（已知摩尔质量：MnO 2 -87g/mol； MnO-71g/mol； MnCO 3-115 g/mol）

9、10吨含78.8 % BaCO3的钡矿粉理论上最多能生成BaCl 2·2H 2O

原电池和电解工业中的电极反应方程式书写（见原理卷）

例1、镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4― 和Al2Cl7―形式存在，铝电镀的主要电极反应式为 。

2、熔融盐燃料电池具有高的发电效率，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO 为负极气体，空气与CO2的混合气体为正极气体，制得在650摄氏度下工作的燃料电池。负极反应式2CO+2CO32- -4e-==4CO2 正极反应式________________

3、磷酸亚铁锂电池总反应为：，电池中的固体电解质可传导Li+，试写出该电池放电时的电极反应：

正极：___________________________；负极：______________________________。

4、一种新燃料电池，一极通入空气，另一极通入丁烷气体；电解质是掺杂氧化钇（Y2O3）的氧化锆（ZrO2）晶体，在熔融状态下能传导O2-。试写出该电池放电时的电极反应： 正极：__________________________；负极：______________________________。 5、燃料电池中通入氧气的电极是 （填“正”或“负”）极，电极反应式是 ；用该电池电解饱和食盐水，若消耗32 g 甲醇，理论上Ⅰ中可生

成NaOH ________mol。

6、由于共生工程的应用，利用发电厂产生的SO2制成自发电池，其电池反应方程式为：2SO2＋O2＋2H2O ＝2H2SO4，该电池电动势为1.06V 。实际过程中，将SO2通入电池的 极（填“正”或“负”），负极反应式为 。用这种方法处理SO2废气的优点是 。 7、据报道，科学家在实验室已研制出在燃料电池的 反应容器中，利用特殊电极材料以H2和O2为原 料制取过氧化氢的新工艺。原理如右图所示： 请写出甲电极的电极反应式：

+2+

8、某同学利用反应：Cu+2H===Cu+H2↑设计实验来制取CuCl 2溶液，该同学设计的装置应

该为 。（填“原电池”或“电解池”）

②请你在下面方框中画出该同学设计的装置图，并指明电极材料和电解质溶液。

平衡原理的应用

在工艺流程中经常会涉及化学反应平衡，沉淀溶解平衡，沉淀的转化，离子的水解平衡

例题 已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO 3。向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡原理

简述）________________________。

答题模版四句话：①氢氧根与镁离子结合生成Mg(OH)2沉淀，Ca 2+与SO 42-结合生成CaSO 4沉淀（外因的改变），②使Mg 2+浓度减小（对该平衡内在某因素的影响）；③使杂卤石的溶解平衡向右移动（平衡移动方向）④K +变多（与问题衔接）。（①选对平衡体系，是难溶性杂卤矿的沉淀溶解平衡；②按照四句话的模版回答）

很多时候题目中已经将外因的改变和最终结果都已经给出，学生需要找到中间的外因改变带来的内因的变化，注意抓住最主要的矛盾。

练习1、除去镁离子中的钙离子，可加入MgCO3 固体，请利用所学理论加以解释： 2、步骤4中主要反应方程式为：MeSO4+BaS=MeS↓+BaSO4↓(Me主要为Pb 、Cd 、Hg 等) ，则其除去杂质的原理是__________________________ 。

3、碳酸钠溶液能除去酯类油污，且需要加热数分钟，其原因是 。

表格数据题

(1)明含义：理解表格中各个列项中数字的含义，巧妙地将表格语言转换成化学语言。

(2)析数据：理顺表格中数据间的变化趋势，联系相关的化学知识，寻找

其中的变化规律，快速准确地解决问题。

例1、不同温度下，K +的浸出浓度与溶浸时间的关系是图14，由图可得，随着温度升高， ① ② 。 2、

若NH 4Cl 产品中含有硫酸钠杂质，

溶解度/g

60进一步提纯产品的方法是 。 503、 绿矾的另一种综合利用方法是：绿矾脱水后在

40有氧条件下焙烧，FeSO 4转化为Fe 2O 3和硫的氧

30化物。分析下表实验数据，为了提高SO 3的含量，

可采取的措施是__________________。 20

空气通入量/L·s

0.02

0.06 0.10 0.10 0.10

－1

[**************]00

温度/℃ 850 850 850 810 890

SO 2含量/％

45.4 30.5 11.1 11.1 11.2

SO 3含量/％

54.6 69.5 88.9 88.9 88.8

4、除汞是以氮气为载气吹入滤液带出汞蒸汽经KMnO 4溶液进行吸收而实现的。右下图是KMnO 4溶液处于不同pH 值时对应的Hg 去除率变化图，图中物质为Hg 与 MnO 4在该pH 范围内的主要产物。

①请根据该图给出pH 值对汞去除率影响的 变化规律：_______________________。 ②试猜想在强酸性环境下汞的去除率高的 原因：__ ____________。 （4）当x=0.2时，所得到的锰锌铁氧体对雷达

波的吸收能力特别强，试用氧化物形式表示该铁氧体组成____________________。

5、将一定量的K 2FeO 4投入一定浓度的FeCl 3溶液中，测得剩余K 2FeO 4浓度如下图所示，推测产生曲线I 和曲线II 差异的原因是

－

高铁酸钾剩余浓度 m g ·L -

I II

时间/t

3浓度 FeCl

0 mg·L -1

1.5 mg·L -1

6、将一定量的Na 2FeO 4投入到pH 不同的污水中（污水中其余成分均相同）， 溶液中Na 2FeO 4浓度变化如下图曲线Ⅰ、Ⅱ所示，试推测曲线I 比曲线II 对应 的污水pH________（填“高”或“低”）。

7、反应的温度、原料的浓度和配比对高铁酸钾的产率都有影响。

图1为不同的温度下，Fe(NO3) 3不同质量浓度对K 2FeO 4生成率的影响；

图2为一定温度下，Fe(NO3) 3质量浓度最佳时，NaClO 浓度对K 2FeO 4生成率的影响。

① 工业生产中最佳温度为 ℃，此时Fe(NO3) 3与NaClO 两种溶液最佳质量浓度之比

为 。

3+

② 若Fe(NO3) 3加入过量，在碱性介质中K 2FeO 4与Fe 发生氧化还原反应生成K 3FeO 4，此反应的离子方程式：