文档内容
微专题突破6 无机化工流程题透视
知之者不如好之者，好之者不如乐之者——孔子
目标定位
1．知道化工生产术语及意义，了解流程题构成特点，会分析各步操作的作用。
2．能解释物质制备中反应条件控制的目的、会对混合物进行分离提纯。
3．能根据有关原理解释图像曲线变化的原因。
【规律点和易错点】
孙猴子七十二般变化，都逃不出你的手心
1．化工流程题的结构
2．设问形式
① 物质的分离 利用控制pH分离、利用溶解度分离、根据萃取、反萃取与离子交换分离
② 反应条件的控制 温度、压强、催化剂、原料配比、pH、溶剂等
③ 反应原理 化学平衡、水解平衡、化学反应速率、反应热、电化学等
④ 绿色化学问题 物质循环利用(*)、废物的处理、原子利用率、能量充分利用等
⑤ 化工安全 防爆、防污染、防中毒等
⑥ 核心考点 物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产率的计算
(*)循环物质的确定：一是在方框旁标出每一步物质的化学式，二是前面加入的物质若后续步骤中又重新生
成，则是可循环利用的物质(常为滤渣、滤液中的物质)，三是从流程图上看：箭头回头的物质；四是若是可逆
反应则有可循环利用的物质。
3．解题顺序
4．过程解读
5．答题模板微专题突破6 无机化工流程题透视 问题的态度：问则少；辩则明
5．表述性词汇“十大答题方向”
化工生产流程和综合实验题中经常会出现一些表述性词语，这些表述性词语就是隐性的信息，它可以暗示
我们所应考虑的答题角度。
① 控制较低温度 常考虑物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等
② 加过量试剂 常考虑反应完全或增大转化率、提高产率等
③ 能否加其他物质 常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度
主要考虑O、HO、CO 或其他气体是否参与反应
④ 在空气中或在其他气体中 2 2 2
或达到防氧化、防水解、防潮解等目的
常取少量最后一次洗涤液置于试管中，向其中滴加某试剂，以检验
⑤ 判断沉淀是否洗净
某种离子是否存在
通常取少量某液体置于试管中，加入另一试剂，通过产生的某种现
⑥ 检验某物质的设计方案
象得出结论
⑦ 控制pH 常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等
⑧ 用某些有机试剂清洗 常考虑降低物质溶解度有利于析出、减少损耗和提高利用率等
⑨ 趁热过滤(或冰水洗涤)的目的 防止某些物质降温时会析出(或升温时会溶解)而带入新的杂质
⑩ 反应中采取加热措施的作用 一般是为了增大反应速率或加速某固体的溶解
6．答题模板
⑴ 除杂 除去……中的……
⑵ 干燥 除去……气体中的水蒸气，防止……
增大原料浸出率(离子在溶液中的含 搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压
⑶
量多少)的措施 强)，增大气液或固液接触面积
加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成
⑷ 加热的目的
的方向)移动
适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解
⑸ 温度不高于××℃的原因 (如HO 、NH HCO )、氧化(如NaSO )或促进水解(如AlCl )
2 2 4 3 2 3 3
等，影响产品的生成
从滤液中提取溶解度随温度升高而 蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、
⑹
增大晶体的方法 热水洗、乙醇洗等)、干燥
混合液中提取物溶解度随温度升高 蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析
⑺
增大而杂质溶解度受温度影响较小 出来)、洗涤、干燥
减小压强，使液体沸点降低，防止(如 HO 、浓硝酸、
⑻ 减压蒸馏(减压蒸发)的原因 2 2
NH HCO )受热分解、挥发
4 3
检验溶液中离子是否沉淀完全的方 将溶液静置一段时间后，向上层清液中滴入沉淀剂，若无沉淀
⑼
法 生成，则离子沉淀完全
沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下
⑽ 洗涤沉淀
后，重复操作2～3次
取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若未
⑾ 检验沉淀是否洗涤干净的方法
出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净
⑿ 洗涤沉淀的目的 除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质
洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其
⒀ 冰水洗涤的目的
在洗涤过程中的溶解损耗
降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，
⒁ 乙醇洗涤的目的
得到较干燥的产物(乙醇易挥发,可迅速干燥)
2
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCl 溶液时为获得AlCl 需在
⒂ 蒸发、反应时的气体氛围 3 3
HCl气流中进行
⒃ 事先煮沸溶液的原因 除去溶解在溶液中的氧化性气体(如氧气)，防止某物质被氧化
⒄ 沉淀时pH范围的确定 pH过小导致某离子沉淀不完全，pH过大导致主要离子开始沉淀
7．常考试剂的作用
类别 物质 作用
HO、HNO、空气、次氯酸
氧化剂 2 2 3 氧化某些还原性物质，便于后续分离，如氧化Fe2＋、Co2＋等
盐、KMnO 、MnO 等
4 2
还原剂SO 、NaSO 、I－、金属单质等 还原某些氧化性物质，便于后续分离，如还原Fe3＋等
2 2 3
溶解金属和金属氧化物，调节pH促进水解(沉淀)，HSO 可提供SO 2－
酸 HCl、HSO 、HNO 等 2 4 4
2 4 3 作沉淀剂
去除油污；调节pH促进水解(沉淀)；NaOH溶液可溶解氧化铝、铝、
碱 NaOH、NH ·HO等
3 2 二氧化硅
调节pH使某些离子沉淀；提供CO2－使某些离子（如Cu2＋①、Ca2＋、
碳酸盐 NaCO、(NH )CO 等 3
2 3 4 2 3 Pb2＋、Ba2＋等）沉淀
调pH使某些离子沉淀；提供HCO －使某些离子{如[Al(OH)]－]、Fe3＋
碳酸 3 4
NaHCO 、NH HCO ③、Al3＋、Cr3＋、Fe2＋④、Mg2＋、Mn2＋、Co2＋等}沉淀；相对于碳酸盐，
氢盐 3 4 3
碳酸氢盐可避免溶液碱性过强而使金属离子转化为氢氧化物
草酸盐 NaC O 沉淀某些离子，如Ba2＋、Ca2＋等
2 2 4
硫化物 HS、NaS、(NH )S等 沉淀某些离子，如Cu2＋、Pb2＋、Ag＋、Sn2＋等
2 2 4 2
氟化物 HF、NaF 沉淀某些离子，如Ba2＋、Ca2＋、Mg2＋等
注：①发生反应：2Cu2＋＋2CO2－＋HO＝Cu (OH)CO↓＋CO↑；②发生反应：[Al(OH)]－＋HCO －
3 2 2 2 3 2 4 3
＝Al(OH)↓＋CO2－＋HO；③发生反应：Fe3＋＋3HCO －＝Fe(OH)↓＋3CO↑；④发生反应：Fe2＋＋
3 3 2 3 3 2
2HCO －＝FeCO↓＋CO↑＋HO。
3 3 2 2
8．创新考查——萃取与反萃取
萃取则是利用物质性质由一个液相转移到另一个液相的分离方法。萃取的作用是：从矿石的浸出
萃取原理
液中，提取和富集有价值金属，分离化学性质相近的金属离子
萃取的操作步骤一般是首先将水溶液(料液)与有机溶剂(或溶液)充分混合，然后利用两相的密度
萃取步骤 不同静置分相。分出的称为萃取液，有机相称为负载有机相，被萃入到有机相中去的物质称为被
萃取物(起富集或分离作用)
被萃取物萃入有机相后，一般需要使其重新返回水相，此时把负载有机相与反萃剂(一般为无机
反萃取 酸或碱的水溶液，也可以是纯水)接触，使被萃取物转入水相，这一过程相当于萃取的逆过程，
故称为反萃取
9．工业流程常见专业术语
浸出 固体加水（酸）溶解得到离子
浸出率 固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少
酸浸 在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程
通常为除去水溶性杂质（滤液淋洗——减少沉淀的溶解；冷水洗涤——减少沉淀的溶解；酒精洗
水洗
涤——减少晶体溶解，得到较干燥的沉淀）
水浸 与水接触反应或溶解
提高“浸出率 ①将矿石粉碎；②适当加热；③充分搅拌；④适当提高浸取液的浓度；⑤适当延长浸取时间等
考考位位位
（2023·江苏）实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO ·HO，其实验过程可表示为
4 2
（1）在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO 气体，生成MgSO ，反应为Mg(OH) ＋HSO ＝MgSO
2 3 2 2 3 3
＋2HO，其平衡常数 K 与 K [Mg(OH)]、K (MgSO )、K (HSO )、K (HSO )的代数关系式为 K＝
2 sp 2 sp 3 a1 2 3 a2 2 3
____________________________________________________；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收SO 效
2
率的有________________(填序号)。
A．水浴加热氧化镁浆料
B．加快搅拌速率
C．降低通入SO 气体的速率
2微专题突破6 无机化工流程题透视 问题的态度：问则少；辩则明
D．通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO
2
（2）在催化剂作用下MgSO 被O 氧化为MgSO 。已知MgSO 的溶解度为0.57 g (20℃)，O 氧化溶液中
3 2 4 3 2
SO的离子方程式为__________________________________；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，
浆料中MgSO 被O 氧化的速率随pH的变化如图甲所示。在pH＝6～8范围内，pH增大，浆料中MgSO 的氧化
3 2 3
速率增大，其主要原因是__________________________________________________________
____________________________________。
【问题解决1】
（2023·南京模拟）纳米氧化锌是一种新型无机功能材料。以氧化锌烟灰(含ZnO及少量Fe O 、FeO、
2 3
MnO、CuO)为原料制备纳米氧化锌的工艺流程如图：
如表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1 mol·L－1计算)。
金属离子 Fe3＋ Fe2＋ Cu2＋ Zn2＋ Mn2＋
开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.0 6.2 8.1
完全沉淀的pH 2.8 8.3 8.0 8.2 10.1
（ 1 ） “ 浸 取 ” 过 程 中 盐 酸 不 宜 过 量 太 多 ， 其 可 能 原 因 是
______________________________________________
______________________________。
（2）“滤渣1”的成分是MnO 、Fe(OH) 。“氧化除杂”过程中KMnO 与Mn2＋发生反应的离子方程式为
2 3 4
_______________________________________________________，溶液pH范围应控制在___________________。
化工流程与条件控制
1．流程中反应条件的控制
条件控制 答题指导
①使金属离子全部转化_______________沉淀，以达到除去金属离子的目的；
②抑制盐类水解；③促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离；④金属离子的
控制溶液的pH 萃取率与溶液的pH密切相关
常用试剂：①酸[稀HCl、HSO 、HNO(注意氧化性)]、酸性气体；②碱
2 4 3
[NaOH、NH ·HO]；③盐[NaCO、NaHCO 、NH HCO ]；④金属氧化物
3 2 2 3 3 4 3
①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率(量不能太多,有时后
续除杂时还会加碱,会多消耗碱)；②增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提
反应物用量或浓度
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
___________，使平衡发生移动等
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
加入氧化剂(或还原剂)
液的pH，使其转化为_________沉淀除去]
①如加入硫化钠、硫化铵、_________，转化为硫化物沉淀；②加入可溶性碳
加入沉淀剂
酸盐，生成碳酸盐沉淀；③加入_________，除去Ca2＋、Mg2＋
加热煮沸 促进水解，聚沉后利于过滤分离
趁热过滤 防止某物质降温时会_________
①防止某物质在高温时_________、挥发(或分解)；②使化学平衡向着题目要
求的方向(放热反应方向)移动；③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物
降温
质分离等；④降低某些晶体的____________，减少损失；④降温(或减压)可以
控制温度 减少能源成本，降低对设备的要求等
(常用水浴、冰 ①使溶液中的气体_________；②使易挥发的物质_________出来；③促进水
升温
水浴或油浴) 解，聚沉后便于____________
①结晶获得所需物质；②防止某种物质(如HO 、草酸、浓硝酸、铵盐等)温
2 2
控温 度过高时会_________或挥发；③适宜的温度使催化剂的活性达到最好；④防
止____________的发生等
2．结合沉淀溶解平衡进行的条件控制
4
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找①运用K 计算反应所需要的pH条件。
sp
②根据题目要求计算某条件下的离子浓度、需要加入的试剂量等。
考点精练
温度的控制
LiTi O 和LiFePO 都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO ，还含有少量MgO、
4 5 12 4 3
SiO 等杂质)来制备，工艺流程如图：
2
（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如右上图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验
条件为______________________________________。
（2）TiO·xHO沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
2 2
温度/℃ 30 35 40 45 50
TiO·xHO转化率% 92 95 97 93 88
2 2
分析40 ℃时TiO·xHO转化率最高的原因_______________________________________________________
2 2
_________________________________________________________。
pH的控制
铟(In)作为一种稀有贵金属，广泛应用于很多高新领域。工业上从含铟废渣(主要成分是In3＋、Cl－，还含
有少量Bi3＋、Pb2＋、Sn2＋等杂质)中提取粗铟的工艺流程如下图所示：
已知：①该工艺条件下，溶液中有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表：
金属离子 Fe3＋ In3＋ Fe2＋
开始沉淀的pH 2.0 2.9 7.5
完全沉淀(c＝1.0×10－5 mol·L－1)的pH 3.2 5.0 9.7
②氧化性：Fe3＋＞Bi3＋＞Sn2＋＞Fe2＋
回答下列问题：
（1）“中性水洗”时，含铟废渣中金属阳离子转化为氢氧化物或氧化物。Sn2＋转化为SnO的离子方程式是
________________________________________，该过程需加入大量水并加热，目的是____________________
______________________________________________________________________。
（2）“酸浸”时，得到对应的硫酸盐，则“滤渣”的主要成分是________________(填化学式)。
（3）“净化”时，生成Bi的离子方程式是___________________________________________________。
（4）“富铟”时，“调pH”应控制的pH范围是____________________。
【问题解决2】
（2022·江苏卷）实验室以二氧化铈(CeO)废渣为原料制备Cl－含量少的Ce (CO) ，其部分实验过程如下：
2 2 3 3
（2）pH约为7的CeCl 溶液与NH HCO 溶液反应可生成Ce (CO) 沉淀，该沉淀中Cl－含量与加料方式有
3 4 3 2 3 3微专题突破6 无机化工流程题透视 问题的态度：问则少；辩则明
关。得到含Cl－量较少的Ce (CO) 的加料方式为__________(填序号)。
2 3 3
A．将NH HCO 溶液滴加到CeCl 溶液中
4 3 3
B．将CeCl 溶液滴加到NH HCO 溶液中
3 4 3
（3）通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程，可制备Cl－含量少的Ce (CO) 。已知Ce3＋能被有机萃取剂
2 3 3
(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为Ce3＋(水层)＋3HA(有机层) CeA(有机层)＋3H＋(水层)
3
①加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是___________________________
____________________________________________________________________。
②反萃取的目的是将有机层Ce3＋转移到水层。为使Ce3＋尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或采
取的实验操作有_____________________________________________________________________(填两项)。
③与“反萃取”得到的水溶液比较，过滤 Ce (CO) 溶液的滤液中，物质的量减小的离子有
2 3 3
_________________(填化学式)。
化工流程与反应原理
1．原理型化工流程题是以物质制备流程为主线，主要考查考生运用化学平衡原理、化学反应与能量变化、
电化学等知识来解决化工生产中实际问题的能力。
2．解答此类型题目的基本步骤是：（1）从题干中获取有用信息，了解生产的产品；（2）分析流程中的每
一步骤，如：每一步骤中反应物是什么，发生了什么反应，该反应造成了什么后果，对制取产品有什么作用；
（3）从题中获取信息，运用化学反应原理分析制备产品的最佳条件，帮助解题。
3．化学工艺流程图题常考查的主要化学反应原理
① 沉淀溶解平衡的相关应用 ①沉淀的最小浓度控制；②沉淀的转化条件；③不同离子的分步沉淀
反应速率及化学平衡理论在 ①反应速率的控制(如温度等)；②化学平衡的移动(如浓度、温度
②
实际生产中的应用 等)；③化学平衡常数的计算与应用；④反应条件的控制
③ 盐类水解的具体应用 ①抑制盐的水解；②水解反应的规律；③水解反应的控制
氧化还原反应规律及其运用 ① 反应的________规律；②反应的________规律；③反应
④
的选择规律
4．试题中会出现一些化工术语如水(或酸)浸、苛化、煅烧、脱硫、提取、热过滤、水热处理、表面处理等，
实际考查的是化学反应原理(包括化学平衡原理、水解原理)或相关实验操作，以及绿色化学观念和从经济的视
角分析实际生产中各种问题的能力。因此试题的解答始于对各阶段流程的化学原理的分析。图示如下：
考点精练
（2023·无锡调研）实验室以废旧锂电池正极材料(含LiCoO 及少量Al、Fe等)为原料制备Co O。
2 3 4
已知：K [Co(OH)]＝1.6×10－15，K (CoC O)＝6.3×10－8，K (CoCO)＝1.4×10－14。
sp 2 sp 2 4 sp 3
NH ·HO的电离常数为K ＝1.8×10－5，HC O 的电离常数分别为K ＝5.4×10－2、K ＝5.6×10－5。
3 2 b 2 2 4 a1 a2
（1）“酸浸”时LiCoO 与HO 反应生成Co2＋并放出O，该反应的离子方程式为
2 2 2 2
__________________________________________________________。
（2）“萃取”时有机磷萃取剂(用HA表示)萃取金属离子的原理可
表示为Mn＋＋nHA(有机层) MA (有机层)＋nH＋(水层)。钴、锂在有
n
6
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找机磷萃取剂中的萃取率与pH的关系如图所示。随pH的升高，Co2＋在有机磷萃取剂中萃取率增大的原因是
________________________________
_______________________________________________________。
（3）“反萃取”的目的是将有机层中Co2＋转移到水层。使Co2＋尽可能多地发生上述转移，应选择的实验
条件或采取的实验操作有
__________________________________________________________________________________(填两项)。
（4）“沉钴”时，可加入HC O 溶液或(NH )C O 溶液反应制得CoC O。
2 2 4 4 2 2 4 2 4
①若用HC O 溶液作沉淀剂，反应Co2＋＋HC O CoC O＋2H＋的平衡常数K的数值为________。
2 2 4 2 2 4 2 4
②不能用NaC O 溶液代替(NH )C O 溶液的原因是
2 2 4 4 2 2 4
_______________________________________________________________。
【问题解决3】
（2024·南通市如皋市高三上学期开学考）用废锰渣(主要成分为MnO 、MgO和Fe O)和硫铁矿(主要成
2 2 3
分FeS)制取MnSO •HO的工艺流程如下：
2 4 2
（1）基态Fe原子与基态Mn原子核外未成对电子数之比___________。
（2）FeS 的一种晶体与NaCl晶体的结构相似，其晶胞如左下图示。
2
①写出FeS 的电子式：_______________。
2
②在图中用“□”标出其他位置的S2－。
2
（3）已知硫酸锰在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如上右图所示。由“除铁”后的滤液制取较多
MnSO •HO的操作是：____________________________________________________________________________
4 2
________________________________________。
化工流程与实验技术
实验型化工流程题是以考查考生实验基础知识、基本操作及基本技能为主要目的的一类化工流程题。解答
此类题时，应认真审题，找到该实验的目的。一般来说，该流程题只有两个目的：一是从混合物中分离、提纯
某一物质；另一目的就是利用某些物质制备另一物质。
无机化工流程题中的除杂、净化
水溶法 除去______性杂质
酸溶法 除去___性杂质
碱溶法 除去___性杂质
常用的方法
氧化剂或还原剂法 除去还原性或氧化性杂质
加热灼烧法 除去受热易______或易挥发的杂质
调节溶液的pH法 如除去酸性溶液中的Fe3＋等微专题突破6 无机化工流程题透视 问题的态度：问则少；辩则明
过滤(热滤或抽滤) 分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用______过滤或者______等方
法
利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl
萃取和分液 4
或苯萃取溴水中的溴
蒸发结晶 提取溶解度随温度变化______的溶质，如从溶液中提取NaCl
常用的操作
提取溶解度随温度变化______的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，
冷却结晶
如KNO、FeCl 、CuCl 、CuSO ·5HO、FeSO ·7HO等
3 3 2 4 2 4 2
蒸馏或分馏 分离______不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇或甘油
利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡
冷却法
混合气体中的氨气
考点精练
（2022·湖北卷）全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进
行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有Na＋、Li＋、Cl－和少量Mg2＋、Ca2＋)，并设计了以下流程通过制备碳
酸锂来提取锂。
25 ℃时相关物质的参数如下：
LiOH的溶解度：12.4 g/100 g H O
2
化合物 K
sp
Mg(OH) 5.6×10－12
2
Ca(OH) 5.5×10－6
2
CaCO 2.8×10－9
3
LiCO 2.5×10－2
2 3
回答下列问题：
（1）“沉淀1”为_______________。
（ 2 ） 向 “ 滤 液 1” 中 加 入 适 量 固 体 LiCO 的 目 的 是
2 3
_________________________________________________。
（3）为提高LiCO 的析出量和纯度，“操作A”依次为________________、________________、洗涤。
2 3
（4）有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备LiCO。查阅资料后，发现文献对常温下的LiHCO 有不同
2 3 3
的描述：①是白色固体；②尚未从溶液中分离出来。为探究LiHCO 的性质，将饱和LiCl溶液与饱和NaHCO
3 3
溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。上述现象说明，在
该实验条件下LiHCO ____________(填“稳定”或“不稳定”)，有关反应的离子方程式为
3
_____________________________________________________________________________________。
（5）他们结合（4）的探究结果，拟将原流程中向“滤液2”加入NaCO 改为通入CO 。这一改动能否达
2 3 2
到相同的效果，作出你的判断并给出理由_____________________________________________________________
______________________________________________________________________________________。
【问题解决4】
8
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找（2024·江苏卷）回收磁性合金钕铁硼(Nd Fe B)可制备半导体材
2 14
料铁酸铋和光学材料氧化钕。
（1）钕铁硼在空气中焙烧转化为Nd O、Fe O 等(忽略硼的化合
2 3 2 3
物)，用0.4 mol·L－1盐酸酸浸后过滤得到NdCl 溶液和含铁滤渣。Nd、
3
Fe浸出率(×100%)随浸取时间变化如图所示。
①含铁滤渣的主要成分为_____________(填化学式)。
② 浸 出 初 期 Fe 浸 出 率 先 上 升 后 下 降 的 原 因 是
_____________________________________________________。
化工流程与图像分析
1．反应适宜条件选择：根据图像提供的数据，选择最佳的反应条件，如工业生产中控制反应条件时，选择
达到较高“浸出率”的时间、温度等。
2．分析曲线变化原因：根据物质的物理性质、化学性质及有关原理解释曲线变化的趋势。
3．分析“浸出率”图表，解释“浸出率”高低变化的原因：“浸出率”升高，一般是反应温度升高，
______________加快；但当“浸出率”达到最大值后，温度升高，“浸出率”反而下降，一般是因为反应试剂
的______或挥发。
考点精练
（2023·徐州考前打靶）钪(Sc)广泛应用于航空航天、超导、核能等领域。从钛白水解工业废酸(含Sc3＋、
TiO2＋、Mn2＋、H＋、SO等离子)中提取Sc O 的一种工艺流程如下：
2 3
（1）钪的萃取率(E%)与值[萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比]的关系如图1所示。采用一次萃取时，
应选择最合适的值为________。
（2）“沉钪”时得到Sc (C O)·6HO沉淀。“沉钪”时测得相同时间钪的沉淀率随温度的变化如图2所
2 2 4 3 2
示，随温度升高钪的沉淀率先升高后降低的可能原因是________________________________________________
______________________________________________________________________________。
【问题解决5】
2024·苏州）雷尼镍(Raney-Ni)为一种镍铝合金，是不饱和化合物(烯烃、炔烃等)氢化反应的高效催化剂。
以铜镍渣(主要含Cu、Fe和Ni等金属)生产雷尼镍的流程如下：
已知：镍不溶于水，在稀酸中可缓慢溶解释放出氢气而产生Ni2＋，耐强碱。
（1）“滤渣”的成分是______(填化学式)；“酸浸”时为了提高铜镍渣浸出的速率，可以在“酸浸”前采
取的措施为____________________________________。
（2）在“除铁”步骤中先加入HO ，其作用是_________________________________；而后加入NiO调节
2 2
溶液pH至除铁完全。若用NaOH替代NiO_____(填“是”或“否”)会对镍的电解产生影响。
（4）硫酸镍铵[(NH )Ni(SO )·nHO]常用于电镀领域。为测定其组成，进行如下实验：
4 x y 4 z 2
①称取7.900 g样品，配成500 mL溶液A。
②取50.00 mL溶液A，加足量NaOH浓溶液并加热，生成NH 89.60 mL(标准状况)。
3微专题突破6 无机化工流程题透视 问题的态度：问则少；辩则明
③另取50.00 mL 溶液A，用0.05 mol·L－1 BaCl 标准溶液滴定其中的SO，进行三次平行实验，平均消耗
2
80.00 mL BaCl 标准溶液。通过计算确定硫酸镍铵的化学式为_________________________________(Ni—59)。
2
化工流程与计算
常见计算类型
类型 解题方法
物质 根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成分的量，再除以样
含量计算 品的总量，即可得出其含量
①根据题给信息，计算出有关物质的_______________；
确定 ②根据电荷守恒，确定出_________离子的物质的量；
物质化学式的计算 ③根据质量守恒，确定出结晶水的物质的量；
④各粒子的物质的量之比即为物质化学式的下标比
①连续滴定法：第一步滴定反应生成的产物，还可以继续参加第二步的滴定。根据第
二步滴定的消耗量，可计算出第一步滴定的反应物的量
多步滴定计算 ②返滴定法：第一步用的滴定剂是过量的，然后第二步再用另一物质返滴定过量的物
质。根据第一步加入的量减去第二步中过量的量，即可得出第一步所求物质的物质的
量
考点精练
（2023·扬州中学模拟预测）用废锰渣(主要成分为MnO 、MgO和Fe O)和硫铁矿(主要成分FeS)制取
2 2 3 2
MnSO ·HO的工艺流程如下：
4 2
①取0.171 0 g MnSO ·HO晶体样品，溶于水并加硫酸酸化，用过量NaBiO(难溶于水)将其完全氧化为
4 2 3
MnO，过滤，洗涤，洗涤液并入滤液，加入0.469 0 g Na C O 固体，充分反应后，用0.020 0 mol·L－1 KMnO
2 2 4 4
标准溶液滴定，用去标准溶液20.00 mL，计算样品中MnSO ·H O的质量分数__________________(写出详细计
4 2
算过程)。
C O发生的反应为MnO＋C O＋H＋―→Mn2＋＋CO↑＋HO(未配平)。
2 2 2 2
②若实验测定MnSO ·HO样品的纯度大于100%，可能的原因是___________________________________
4 2
___________________________(忽略操作过程中的误差)。
成功体验
1．（2024•南通市如皋市高三上学期开学考）实验室以含锌废液(主要成分为ZnSO，还含有少量的Fe2＋、
4
Mn2＋，溶液pH≈5)为原料制备ZnCO 的实验流程如图甲所示，SO2－具有强氧化性，易被还原为SO 2－，SO2
3 2 8 4 2 8
－的结构如图乙所示。下列说法正确的是
A．“除锰”反应的离子方程式为SO2－＋Mn2＋＋2HO＝2SO 2－＋MnO ↓＋4H＋
2 8 2 4 2
B．“除锰”反应中每消耗1 mol SO2－，硫元素共得到2 mol电子
2 8
C．试剂X可以选用Zn、ZnO等物质
D．滤液中一定大量存在阳离子有Na＋、NH和Zn2＋
2．（2023·苏北四市一调）工业上还可用碳还原法制备高纯硫酸锶。将天青石精矿(主要含SrSO )和煤粉
4
按照一定质量比在回转窑中煅烧，生成SrS，再处理得高纯SrSO 。
4
10
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找（1）煅烧温度对SrSO 转化率的影响如图1所示，最佳煅烧温度为______________。
4
（2）天青石精矿和煤粉质量比对SrSO 转化率的影响如图2所示。天青石精矿和煤粉质量比增大至5.5∶1
4
后，SrSO 转化率下降的可能原因是_________________________________________________________________
4
_______________________________________________________________________。
3．（1）（2023·苏锡常镇一调）Co2＋的萃取率随pH的变化如图1所示。已知：萃取时发生的反应为Co2
＋＋n(HA) CoA·(n－1)(HA)＋2H＋。Co2＋萃取率随pH升高先增大后减小的可能原因是
2 2 2
_________________________________________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
（2）“酸浸”实验中，镁的浸出率结果如图2所示。可知，当镁的浸出率为80%时，所采用的实验条件为
______________________。
（3）酸浸时，若使钛的浸取率η达到90%，则根据如图3所示判断工业上应采取的适宜条件：酸浓度和液
固比的取值分别约为__________、________。
（4）图4为黄铁矿的质量分数对锰浸出率的影响，若使锰浸出率达到85%，根据图中信息，黄铁矿的质量
分数应保持在________%左右。
图1 图2 图3 图4
4．（2024·苏州调研期初）五氧化二钒(VO)是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。由富钒废渣制备
2 5
VO 的一种流程如下：
2 5
已知：i．NaVO 溶于水，NH VO 难溶于水。
3 4 3
ii．部分含钒(五价)物质在水溶液中的主要存在形式：
pH ＜1.0 1.0～4.0 4.0～6.0 6.0～8.5 8.5～13.0 ＞13.0
主要存在形式 VO ＋ VO 多钒酸根 VO － 多钒酸根 VO3－
2 2 5 3 4
备注 多钒酸盐在水中溶解度较小
（2）通过“调pH、萃取、反萃取”等过程，可制得NaVO 溶液。
3
已知VO －能被有机萃取剂(简称ROH)萃取，其萃取原理可表示为：
3
VO －(水层)＋ROH(有机层) RVO (有机层)＋OH－(水层)。
3 3
①萃取前，加盐酸调节溶液的pH为7的目的是___________________________________。
②反萃取中，VO －反萃取率随着pH的升高呈现先增大后减小的趋势的原因是
3
_______________________________。
（3）“沉钒”时，向pH为8的NaVO 溶液中加入NH Cl溶液，析出NH VO 沉淀。沉钒温度需控制在
3 4 4 3
70℃左右，温度不能过高的原因是______________________________________________。
5．（2025·江苏苏州市开学考）以工业钛白副产品(主要成分FeSO •7HO，含少量MgSO 、IiOSO 、
4 2 4 4
CaSO)为原料制备铁红(Fe O)，部分实验流程如下：
4 2 3微专题突破6 无机化工流程题透视 问题的态度：问则少；辩则明
I．精制FeSO
4
（1）“除钛”时，利用TiOSO 电离出的TiO2＋水解，生成HTiO 沉淀。
4 2 3
①TiO2＋水解的离子方程式为____________________________________。
②加入Fe粉的作用是___________________________________。
（2）“除镁钙”时，当溶液中Mg2＋和Ca2＋沉淀完全时，溶液中F－浓度最小值为___________mol·L－1。
[已知：K (CaF)＝1.0×10－10，K (MgF)＝7.5×10－11；当离子浓度≤10－5 mol·L－1认为沉淀完全]
sp 2 sp 2
Ⅱ．制铁红(Fe O)
2 3
方法一：FeSO 精制液与NH HCO 溶液反应生成FeCO 沉淀，再用O 将FeCO 氧化为铁红。
4 4 3 3 2 3
（3）补充完成由FeSO 精制液制备FeCO 的实验方案：70℃下将精制液浓缩成饱和溶液，___________，
4 3
干燥，得到FeCO。[FeCO 沉淀需“洗涤完全”，Fe(OH) 开始沉淀的pH＝6.5]
3 3 2
（4）70℃时，O 将FeCO 的化学方程式为_______________________________________。
2 3
方法二：精制液与NaNO 、HSO 、O 反应生成铁黄(FeOOH)，再由铁黄制取铁红。
2 2 4 2
（5）NaNO 、HSO 产生的NO 作催化剂，使精制FeSO 溶液被O 氧化为铁黄。其中NO作催化剂时分两
2 2 4 x 4 2
步进行：第一步反应为Fe2＋＋NO＝Fe(NO)2＋，第二步反应的离子方程式为
_______________________________________________________________________________。
（6）实验测得铁黄产率随反应液温度变化情况如图所示。当温度高于40℃时，铁黄产率下降的原因可能
是___________________________________________________________________________。
12
细节决定成败 目标成就未来 找找找找找找找找找找找找找找找找找找找找
找找
