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1．（2023·全国·统考高考真题）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，
含有少量Si、Fe、Ni、Al 等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题：
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 。为提高溶矿速率，可采取的措施 (举1 例)。
(2)加入少量MnO2的作用是 。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是 。
(3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)= mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属
离子是 。
(4)加入少量BaS 溶液除去Ni2+，生成的沉淀有 。
(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为 。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应
不断 。电解废液可在反应器中循环利用。
微专题28 有关工艺流程和实验探究方程式的书写
1
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(6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
2．（2023·全国·统考高考真题）
是一种压电材料。以
为原料，采用下列路线可制备粉状
。
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
、易溶于水的
和微溶于水的
。“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
的化学方程式为 。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的
。
一、工艺流程和实验探究中的氧化还原方程式的书写方法
1．①细读题干寻找提纯对象，结合工艺流程示意图分析被提纯元素的存在形式及杂质的去除情况。
②细读题干寻找实验目的，通读题目中从实验步骤中了解操作步骤，结合装置分析实验过程，与实验
目的相对应。
2．确定未知反应的反应物和生成物，根据题意分析溶液环境，配平氧化还原方程式。
3．配平步骤：
第1 步：根据题干信息或流程图，判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
2
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第2 步：按“氧化剂+还原剂——氧化产物+还原产物”写出方程式，根据得失电子守恒对方程式进行配平。
第3 步：根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充H+、OH-或H2O 等。
第4 步：根据质量守恒配平反应方程式。
一、工艺流程中的化学反应类型
化学反应最常见的考试形式为新情景方程式的书写，要求能够根据反应类型寻找对应的反应规律，最常见
的是溶液中的反应（离子反应），主要有四类反应：
（1）普通的复分解反应 （2）氧化还原反应
（3）配位（络合）反应 （4）双水解反应
二、化工流程中新情景方程式的书写思路
首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断
反应类型：
1．元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律。
2．元素化合价有变化则为氧化还原反应，除遵循质量守恒外，还要遵循得失电子守恒规律。最后根据题
目要求写出化学方程式或离子方程式（需要遵循 电荷守恒规律）即可。
三、非氧化还原反应方程式的书写
非氧化还原反应主要包括三类：（1）普通的复分解反应 （2）配位（络合）反应 （3）双水解反应
1．普通的复分解反应发生的条件：
①产生水等弱电解质 ②产生难溶电解质 ③产生挥发性物质等
弱电解质、难溶弱电解质、难溶物可以引申出强酸制弱酸、沉淀转化等规律，也可以用平衡常数理解（热
力学基础）。
2．常见的配位（络合）反应
（1） AgNO3 + NH3.H2O =AgOH(沉淀）+ NH4NO3
AgOH + 2NH3.H2O = Ag(NH3)2OH + 2H2O (制银氨络合反应）
（2） CuSO4 + 2NH3.H2O = Cu(OH)2(沉淀）+ (NH4)2SO4
Cu(OH)2 + 4NH3.H2O = [Cu(NH3)4](OH)2 + 4H2O (制铜氨络离子）
（3）常见的络合物
[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4](OH)2、[Fe(SCN)3] 、[Cu(NH3)4]SO4、K3[Fe(CN)6]、Fe3[Fe(CN)6]2、Na3AlF6
3．双水解反应
3
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Al3＋、Fe3+、Mg2+与AlO、HCO、CO
、S2-等会发生双水解反应。
四、氧化还原反应方程式的书写
1．新情境氧化还原反应方程式的书写方法
根据电子转移数或常见化
合价确定未知产物中元素
的化合价；根据溶液的酸
碱性确定未知物的类别
→
根据
电子
守恒
配平
→
根据溶液的
酸碱性确定
参与反应的
或
→
根据
电荷
守恒
配平
→
根据原子
守恒确定
并配平其
他物质
2．识记常见氧化剂、还原剂及产物
（1）常见的氧化剂及还原产物
氧化剂
还原产物
KMnO4
Mn2＋(酸性)；MnO2(中性)；MnO(碱性)
K2Cr2O7(酸性)
Cr3＋
浓硝酸
NO2
稀硝酸
NO
X2(卤素单质)
X－
H2O2
OH－(碱性)；H2O(酸性)
Na2O2
NaOH(或Na2CO3)
NaClO(或ClO－)
Cl－、Cl2
NaClO3
Cl2、ClO2
PbO2
Pb2＋
（2）常见的还原剂及氧化产物
还原剂
氧化产物
Fe2＋
Fe3＋(酸性)；Fe(OH)3(碱性)
SO2(或H2SO3、SO)
SO
S2－(或H2S)
S、SO2(或SO)、SO
H2C2O4
CO2
H2O2
O2
I－(或HI)
I2、IO
CO
CO2
金属单质(Zn、Fe、Cu 等)
Zn2＋、Fe2＋(与强氧化剂反应生成Fe3＋)、Cu2＋
3．氧化还原反应方程式的三步配平
①根据化合价升降法配平两剂两产物；
4
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②根据电荷守恒补充 H＋和 OH－；
③根据原子守恒补充 H2O 并配平所有原子。
4．“补缺”的技巧
缺项化学方程式的配平：配平化学方程式时，有时要用H+、OH-、H2O 来使化学方程式两边电荷及原子守
恒，总的原则是酸性溶液中不能出现OH-，碱性溶液中不能出现H+，具体方法如下：
酸性环境
碱性环境
反应物中少氧
左边加H2O，右边加H+
左边加OH-，右边加H2O
反应物中多氧
左边加H+，右边加H2O
左边加H2O，右边加OH-
五、掌握氧化还原反应的常用规律
1．（2023·全国·统考高考真题）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要
杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
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已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O
存在，在碱性介质中以CrO
存在。
回答下列问题：
(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为 (填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和 。
(3)“沉淀”步骤调pH 到弱碱性，主要除去的杂质是 。
(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9 以达到
最好的除杂效果，若pH<9 时，会导致 ；pH>9 时，会导致 。
(5)“分离钒”步骤中，将溶液pH 调到1.8 左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1 时，溶解为VO 或VO3+在碱性条
件下，溶解为VO 或VO
，上述性质说明V2O5具有 (填标号)。
A．酸性 B．碱性 C．两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为 。
2．（2021·江苏卷）超酸是一类比纯硫酸更强的酸，在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组对超酸
HSbF6的制备及性质进行了探究。由三氯化锑(SbCl3)制备HSbF6的反应如下：
、
SbCl5+6HF=HSbF6+5HCl。制备SbCl5的初始实验装置如图(毛细管连通大气，减压时可吸人极少量空气，防止
液体暴沸；夹持、加热及搅拌装置略)：
相关性质如表：
物质
熔点
沸点
性质
SbCl3
73.4℃
220.3℃
极易水解
6
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SbCl5
3.5℃
140℃分解79
/2.9kPa
℃
极易水解
回答下列问题：
(1)实验小组在由SbCl5制备HSbF6时，没有选择玻璃仪器，其原因为___。(写化学反应方程式)
(2)为更好地理解超酸的强酸性，实验小组查阅相关资料了解到：弱酸在强酸性溶剂中表现出碱的性质，如
冰醋酸与纯硫酸之间的化学反应方程式为CH3COOH+H2SO4=[CH3C(OH)2]+[HSO4]-。以此类推，H2SO4与HSbF6之
间的化学反应方程式为___。
(3)实验小组在探究实验中发现蜡烛可以溶解于HSbF6中，同时放出氢气。已知烷烃分子中碳氢键的活性大
小顺序为：甲基(—CH3)<亚甲基(—CH2—)<次甲基(
)。写出2—甲基丙烷与HSbF6反应的离子方程式
___。
3．（2021·北京卷）用如图方法回收废旧CPU 中的单质Au(金)，Ag 和Cu。
已知：①浓硝酸不能单独将Au 溶解。②HAuCl4=H++AuCl
(1)酸溶后经____操作，将混合物分离。
(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu 消耗HNO3的物质的量不同，写出消耗HNO3物质的量少的
反应的化学方程式：____。
(3)HNO3-NaCl 与王水[V(浓硝酸)：V(浓盐酸)=1：3 溶金原理相同。
①将溶金反应的化学方程式补充完整：
Au+____NaCl+____HNO3=HAuCl4+____+____+____NaNO3
②关于溶金的下列说法正确的是____。
A．用到了HNO3的氧化性
B．王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性
C．用浓盐酸与NaNO3也可使Au 溶解
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1．（2023·北京·统考高考真题）以银锰精矿(主要含
、
、
)和氧化锰矿(主要含
)为原料
联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知：酸性条件下，
的氧化性强于
。
(1) “浸锰”过程是在
溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除
，有利于后续银的浸出：矿石中
的银以
的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中，发生反应
，则可推断：
(填“>”或“<”)
。
②在
溶液中，银锰精矿中的
和氧化锰矿中的
发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有
。
(2) “浸银”时，使用过量
和
的混合液作为浸出剂，将
中的银以
形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整： 。
②结合平衡移动原理，解释浸出剂中
的作用： 。
(3) “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有 。
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②一定温度下，
的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后
的沉淀率逐渐减小的原因：
。
(4)结合“浸锰”过程，从两种矿石中各物质利用的角度，分析联合提取银和锰的优势： 。
2．（2023·重庆沙坪坝·重庆一中校考模拟预测）铋及其化合物广泛应用于电子材料、医药等领域。一种以
氧化铋渣(主要成分是
、
、
、
和
等)为原料，制取高纯
的工业流程如图所
示：
已知：①该工艺条件下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的
范围如下：
离子
开始沉淀的
1.5
3.6
4.5
沉淀完全的
3.2
4.7
6.7
②
不溶于稀硫酸
(3)常温下，
，
③硫代乙酰胺(
)在酸性溶液中会水解为乙酰胺(
)和
回答下列问题：
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(1)
与
同族，
原子处于基态时电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
(2)“滤渣1”的主要成分为 (填化学式)。
(3)“沉铋”时，
转化为
沉淀。往“滤液1”中加入铁粉，可回收其中的 金属。
(4)“洗涤”时先用水洗，再用稀硫酸洗涤。用稀硫酸洗涤的目的是 。
(5)“转化”分两步进行：
第一步，用
溶液将
转化为
。常温下，当该过程达到平衡状态时，测得溶液的
，
则此时溶液中
；
第二步
受热分解为
。
(6)“酸溶”工序通常会加入过量的盐酸，其作用为：①充分溶出
；② 。
(7)从“滤液3”中分离出乙酰胺以后，可返回“酸溶”或“酸浸”工序中循环使用，则“硫化”过程的化学
方程式为 。
3．（2023·广东汕头·金山中学校考三模）钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。以含钒石煤(主要成
分为
、
，杂质有
、
及
、
、
等化合物)制备单质钒的工艺流程如图所示。
已知：
①该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀时和完全沉淀时的
如下表所示：
金属离子
开始沉淀时
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉底时
3.2
9.0
4.7
10.1
②
，
，
远大于
。
回答下列问题：
(1)为了提高“焙烧”效率，可采取的措施有 、
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(2)“焙烧”时，
、
都转化为
，写出
转化为
的化学方程式为
(3)“水浸”加入
调节溶液的
为8.5，可完全除去的金属离子有 ，部分除去的金属离
子有 。“水浸”加入过量
不能使
完全转化为
，原因是 。
(4)“离子交换”与“洗脱”可表示为
(
为强碱性阴离子交换树脂，
为
在水溶液中的实际存在形式)，则“洗脱”过程中“淋洗液”最好选用
(5)“沉钒”过程析出
晶体，需要加入过量
，目的是 。
(6)钒的某种氧化物的晶胞结构如图所示，晶胞的长、宽、高分别是apm、bpm、cpm，阿伏加德罗常数的
值为
，则该晶体的密度为
(用含a、b、c、
的代数式表示)。
4．（2023·北京顺义·北京市顺义区第一中学校考模拟预测）钛白粉学名二氧化钛(TiO2)是性能最佳、应用最
广、用量最大的白色颜料。钛铁矿(FeTiO3)中往往含有Fe2O3、MgO、CaO、Al2O3、SiO2等杂质。一种硫酸法
钛白粉生产工艺如图：
已知：
①酸解后，钛主要以
形式存在。强电解质
在溶液中仅能电离出
和一种阳离子。
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②
不溶于水和稀酸。
(1)写出基态Ti 原子的价层电子排布式 。
(2)磨矿的目的是 。
(3)滤渣①的主要成分是 。
(4)酸解过程中，写出
发生反应的化学方程式 。
(5)还原过程中，加入铁粉的目的是还原体系中的
。为探究最佳反应条件，某实验室做如下尝试：
①在其它条件不变的情况下。体系中Fe(
)
Ⅲ含量随pH 变化如图，试分析在pH 介于4～6 之间时，Fe(
)
Ⅲ含
量基本保持不变的原因： 。
②保持其它条件不变的情况下，体系中Fe(
)
Ⅲ含量随温度变化如图，55℃后，Fe(
)
Ⅲ含量增大的原因是因为
温度升高，
易被体系中的
氧化，写出反应的离子方程式 。
(6)水解过程是硫酸法制钛白工艺中的重要一步：
①水解过程中得到沉淀③的离子方程式为 。
②一定量
的存在有利于水解工艺的进行，因此在水解之前，先要测定钛液中
的含量。实验室常用
酸性高锰酸钾溶液进行滴定，用离子方程式表示其原理 。
5．（2021·全国乙卷）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有
、
、
、
、
以及少量
的
。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
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该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的
见下表
金属离子
开始沉淀的
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全
的
3.2
4.7
11.1
13.8
回答下列问题：
(1)“焙烧”中，
、
几乎不发生反应，
、
、
、
转化为相应的硫酸盐，写出
转化为
的化学方程式_______。
(2)“水浸”后“滤液”的
约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节
至11.6，依次析出的金属离子
是_______。
(3)“母液①"中
浓度为_______
。
(4)“水浸渣”在160
“
℃酸溶”最适合的酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。
(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，
水解析出
沉淀，该反应的离子方程式是_______。
(6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得_______，循环利用。
6．（2021·河北卷）绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相
氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，
实现了Cr—Fe—Al—Mg 的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图：
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回答下列问题：
(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是_______(填元素符号)。
(2)工序①的名称为__。
(3)滤渣I 的主要成分是__(填化学式)。
(4)工序③中发生反应的离子方程式为_______。
(5)物质V 可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为__，可代替NaOH 的
化学试剂还有_______(填化学式)。
(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序_______(填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。
(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH 为__。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol•L-1为沉
淀完全；A1(OH)3+OH-⇌Al(OH) ：K=100.63，Kw=10-14，Ksp[A1(OH)3]=10-33)
7．（2023·山东·统考高考真题）三氯甲硅烷
是制取高纯硅的重要原料，常温下为无色液体，沸点
为
，熔点为
，易水解。实验室根据反应
，利用如下装置制备
粗品(加热及夹持装置略)。回答下列问题：
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(1)制备
时进行操作：(
)……
ⅰ
；(
)
ⅱ将盛有砫粉的瓷舟置于管式炉中；(
)
ⅲ通入
，一段时间后接通
冷凝装置，加热开始反应。操作(
)
ⅰ为 ；判断制备反应结束的实验现象是 。图示装置存在的两
处缺陷是 。
(2)已知电负性
在浓
溶液中发生反应的化学方程式为 。
(3)采用如下方法测定溶有少量
的
纯度。
样品经水解、干燥等预处理过程得硅酸水合物后，进行如下实验操作：① ，② (填操作名
称)，③称量等操作，测得所得固体氧化物质量为
，从下列仪器中选出①、②中需使用的仪器，依次为
(填标号)。测得样品纯度为 (用含
、
的代数式表示)。
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8．（2022·天津·统考高考真题）氯化铁是重要的化工原料。针对氯化铁的实验室制备方法，回答下列问题：
Ⅰ．
的制备
制备流程图如下：
(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全。判断反应完全的现象为 。含有少量铜的废
铁屑比纯铁屑反应快，原因为 。
(2)操作①所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有 。
(3)检验
溶液中是否残留
的试剂是 。
(4)为增大
溶液的浓度，向稀
溶液中加入纯Fe 粉后通入
。此过程中发生的主要反应的离子方
程式为 。
(5)操作②为 。
Ⅱ．由
制备无水
将
与液体
混合并加热，制得无水
。已知
沸点为77℃，反应方程式为：
，装置如下图所示(夹持和加热装置略)。
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(6)仪器A 的名称为 ，其作用为 。NaOH 溶液的作用是 。
(7)干燥管中无水
不能换成碱石灰，原因是 。
(8)由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是 (填序号)。
a．
b．
c．
1．（2023·江西·校联考二模）钯(Pd)是一种贵金属，活性炭载钯催化剂广泛应用于石油化工、制药等工业，
但使用过程中因生成难溶于酸的PdO 而失活。一种从废钯催化剂(杂质主要含有机物、活性炭、
及
少量Fe、Cu 等元素)中回收海绵钯的工艺流程如图：
已知：I．阴、阳离子交换树脂的基本工作原理分别为
、
(
表示树脂的有机成分)。
Ⅱ．“沉钯”时得到氯钯酸铵
固体，不溶于冷水，可溶于稀盐酸。
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请回答下列问题：
(1)进行“焙烧”的目的是 。
(2)“浸取”时，加入
有利于Pd 的溶解，生成的四氯合钯(
)
Ⅱ酸(
)为二元强酸。加入浓盐酸
和
后主要反应的离子方程式： 。
(3)“离子交换除杂”应使用 (填“阳离子”或“阴离子”)树脂。
(4)“还原”过程
转化为
，在反应器出口处器壁内侧有白色晶体生成，该过程发生的化学方程式为
，且该反应的副产物可循环利用至 环节(填环节名称)。
(5)研究表明有些过渡金属型氢化物能高效的储存和输送氢能源，如LaH2.76、TiH1.73，已知标准状况下，1 体
积的钯粉大约可吸附896 体积的氢气(钯粉的密度为10.64g·cm-3，相对原子质量为106.4)，试写出钯(Pd)的
氢化物的化学式 。在第二步还原过程中，也可用
代替N2H4进行热还原，但消耗的H2质量比理论
值略高，其原因是 。
2．（2023·云南·校联考二模）六水合氯化镍(NiCl2·6H2O)常用于电镀、陶瓷等工业。某实验室以镍矿渣(主要
含NiS、CuS、FeS)制备六水合氯化镍晶体，设计流程如图所示：
已知： Ksp(NiS)= 1.07×10-21， Ksp(CuS)= 1.27×10-26。
回答下列问题：
(1)①写出“酸溶”时，NiS 发生反应的离子方程式： 。
②“酸溶”时，为减少生产过程对大气的污染，通常还需通入过量的 (填气体名称)。
(2)试剂a 应选用下列物质中的_______(填标号)。
A．NaOH
B．Ni(OH)2
C．Na2CO3
D．Ni(NO3)2
(3)“除铜”过程发生反应的离子方程式是 ，若要求溶液中Cu2+浓度小于1×10-5mol/L，则应控制溶液
中Ni2+浓度 。(结果保留两位小数)
(4)“沉镍”所得沉淀有多种组成，可表示为xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O，若试剂b 为纯净物，试剂b 可以是
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。 为测定沉淀的组成，进行下列实验：称取干燥沉淀样品3. 41g，隔绝空气加热，剩余固体质量随温度变
化的曲线如图所示(500°C~750°C 条件下加热，收集到的气体产物只有一种，750°C 以上残留固体为NiO)。通
过计算确定该样品的化学式为 。
(5)由xNiCO3·yNi( OH)2 ·zH2O 固体制备NiCl2·6H2O 的实验方案是：向固体中加入过量盐酸，搅拌，调节溶液
的pH 值，蒸发浓缩， ，过滤， ，干燥(NiCl2溶解度曲线如图所示)。
3．（2023·海南海口·海南华侨中学校考二模）穿甲弹的弹芯用钨合金制造。工业上以黑钨矿(主要成分是
FeWO4、MnWO4，含少量的Fe2O3、SiO2)为原料冶炼钨的流程如图所示。
已知：钨酸H2WO4难溶于水。
回答下列问题：
(1)浸取在加热、通空气条件下进行，FeWO4转化为Na2WO4的化学方程式为 。
(2)“滤渣1”的成分为 。除硅时，加入稀盐酸调节pH 时，如果pH 太低，钨的产率会降低，其原因
是 。
(3)“系列操作X”的目的是去除部分氨，使(NH4)2WO4转化为仲钨酸铵
析出并分离，则该系
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列操作是 。
(4)已知：含大量钨酸钙固体的溶液中存在
。
时，
，当温度升高至
时，
，则
(填“
”“
”或“
”)0。
4．（2023·陕西商洛·统考三模）固体电解质LATP 的化学式为Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3，某研究人员以钛铁矿精粉
(主要成分为FeTiO3，含少量Al2O3，SiO2)为原料合成LATP 的工艺流程如图所示。
请回答下列问题：
(1)LATP 中钛的化合价为 价。
(2)“粉碎”的目的是 ，为了达到这一目的，还可以采用的措施有 (答一条即可)。
(3)“碱浸”的目的是除去 (填化学式)。
(4)“碱浸”时加入适当过量的NaOH 溶液，“酸浸”时加入适当过量的稀硫酸，且NaOH 溶液和稀硫酸均不
宜过量太多，其主要原因是 。
(5)“沉钛”时生成Ti3(PO4)4的化学方程式为 。
(6)本实验洗涤Ti3(PO4)4时采用如图所示装置，该装置为抽滤装置，其原理是用抽气泵使吸滤瓶中的压强降
低，达到快速固液分离的目的。其中“安全瓶”的作用是 。
(7)常温下，Ti3(PO4)4的Ksp=a，当溶液中c(Ti4+)≤1.0×10-5mol·L-1时可认为Ti4+沉淀完全，则“沉钛”时，溶液
中c(
)最低为 mol·L-1。
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5．（2023·山东潍坊·统考三模）
可用于油漆颜料及羊毛处理。工业上以高铁铬铁矿(主要成分为
，含
、
、
等杂质)为原料生产
和金属Al 的工艺流程如图。
已知：
I．“焙烧”过程中，
反应转化为
Ⅱ．若溶液中相关离子的物质的量浓度为c，则常温时，lgc 与溶液pH 的关系如图所示。
Ⅲ．
(黄色)
(橙色)
。
回答下列问题：
(1)“焙烧”时，
发生反应的化学方程式为 。
(2)“水浸”后滤渣主要成分为 (填化学式)；“调pH”时通入的“气体X”是 。
(3)常温下，图像上M 点对应的溶液
。
(4)用稀硫酸进行“酸浸”，调节溶液pH 的最大值为
。“沉铝”后
的母液Ⅱ的主要成分为 。
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(5)加入
“析铬”时，
被还原的离子方程式为 。
6．（2023·湖南邵阳·统考三模）金属钒主要用于冶炼特种钢，被誉为“合金的维生素”。人们在化工实践
中，以富钒炉渣(其中的钒以FeO•V2O3、V2O5等形式存在，还有少量的SiO2、Al2O3等)为原料提取金属钒的
工艺流程如图所示：
提示：①钒有多种价态，其中+5 价最稳定；
②V2O5在碱性条件下可转化为VO 。
(1)可加快“高温氧化”速率的措施有 (填一条)。
(2)“气体X”和“气体Y”的化学式分别为 、 。
(3)“沉硅、沉铝”中得到含铝沉淀的离子方程式为 。
(4)写出“高温氧化”过程中发生反应的化学方程式 。
(5)写出“热解”时的化学方程式 。
(6)在“高温还原”反应中，氧化钙最终转化为 (写化学式)。
(7)已知：25℃时，NH3•H2O 的电离平衡常数Kb=1.8×10-5，H2CO3的电离平衡常数Ka1=4.3×10-7，Ka2=5.6×10-11，
判断NH4HCO3溶液呈 (填“酸性”“碱性”或“中性”)。
7．（2022·重庆·统考高考真题）研究小组以无水甲苯为溶剂，PCl5(易水解)和NaN3为反应物制备米球状红
磷。该红磷可提高钠离子电池的性能。
(1)甲苯干燥和收集的回流装置如图1 所示(夹持及加热装置略)。以二苯甲酮为指示剂，无水时体系呈蓝色。
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①存贮时，Na 应保存在 中。
②冷凝水的进口是 (填“a”或“b”)。
③用Na 干燥甲苯的原理是 (用化学方程式表示)。
④回流过程中，除水时打开的活塞是 ；体系变蓝后，改变开关状态收集甲苯。
(2)纳米球状红磷的制备装置如图2 所示(搅拌和加热装置略)。
①在Ar 气保护下，反应物在A 装置中混匀后转入B 装置，于280℃加热12 小时，反应物完全反应。其化学
反应方程式为 。用Ar 气赶走空气的目的是 。
②经冷却、离心分离和洗涤得到产品，洗涤时先后使用乙醇和水，依次洗去的物质是 和 。
③所得纳米球状红磷的平均半径R 与B 装置中气体产物的压强p 的关系如图3 所示。欲控制合成R=125nm
的红磷，气体产物的压强为 kPa，需NaN3的物质的量为 mol(保留3 位小数)。已知：p=a×n，其
中a=2.5×105kPa•mol-1，n 为气体产物的物质的量。
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8．（2022·福建·统考高考真题）某兴趣小组设计实验探究
，催化空气氧化
的效率。回答下
列问题：
步骤Ⅰ 制备
在通风橱中用下图装置制备
(加热及夹持装置省略)，反应方程式：
(1)装置A 中盛放甲酸的仪器的名称是 。
(2)从B、C、D 中选择合适的装置收集
，正确的接口连接顺序为
a→_______→_______→_______→_______→h(每空填一个接口标号)。
步骤Ⅱ 检验
将
通入新制银氨溶液中，有黑色沉淀生成。
(3)该反应的化学方程式为 。
步骤Ⅲ 探究
催化空气氧化
的效率
将一定量
与空气混合，得到
体积分数为1%的气体样品。使用下图装置(部分加热及夹持装置省略)，
调节管式炉温度至
，按一定流速通入气体样品。(已知：
是白色固体，易吸水潮解：
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)
(4)通入
(已折算为标况)的气体样品后，继续向装置内通入一段时间氮气，最终测得U 形管内生成了
。
①能证明
被空气氧化的现象是 ；
②
被催化氧化的百分率为 ；
③若未通入氮气，②的结果将 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)探究气体与催化剂接触时长对催化氧化效率的影响时，采用 方法可以缩短接触时长。
(6)步骤Ⅲ装置存在的不足之处是 。
9．（2022·北京·高考真题）某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应
资料：i．Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、
(绿色)、
(紫色)。
ii．浓碱条件下，
可被OH-还原为
。
iii．Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO 的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略)
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序
号
物质a
C 中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
I
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化
II
5%NaOH 溶液
产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕
黑色沉淀
棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，
仍有沉淀
III
40%NaOH 溶
液
产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕
黑色沉淀
棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，
仍有沉淀
(1)B 中试剂是 。
(2)通入Cl2前，II、III 中沉淀由白色变为黑色的化学方程式为 。
(3)对比实验I、II 通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是 。
(4)根据资料ii，III 中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因：
原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将
氧化为
。
①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因 ，但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取III 中放置后的1 mL 悬浊液，加入4 mL40%NaOH 溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶
液紫色变为绿色的离子方程式为 ，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被 (填“化学
式”)氧化，可证明III 的悬浊液中氧化剂过量；
③取II 中放置后的1 mL 悬浊液，加入4 mL 水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是 。
④从反应速率的角度，分析实验III 未得到绿色溶液的可能原因 。
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