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2023——2024 年解密高考化学大一轮复习精讲案
第三章 金属及其化合物
微专题四 金属及其化合物制备流程分析
类型一 常见金属及其化合物的制备
常见金属及其化合物的制备涉及的内容有：
(1)金属冶炼类，如冶炼镁、铝、铁、铜等金属，主要考查产品冶炼条件控制以及混合物的分离和提纯等。
(2)中学重要化工产品的制备类，如胆矾、绿矾、明矾、氧化铁、硝酸铜等物质的制备。
往往考查物质的性质、分离提纯、反应原理、实验操作等知识点。由于此类试题陌生度高，对学生的能力
要求也大，并且有的试题文字信息量大，所以这类题目容易出错。
[典例剖析]
1、(2022·湖南，7)铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下：
下列说法错误的是( )
A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料
B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C．合成槽中产物主要有Na3AlF6和CO2
D．滤液可回收进入吸收塔循环利用
【答案】C
【解析】
烟气(含HF)通入吸收塔，加入过量的碳酸钠，发生反应：Na2CO3＋HF===NaF＋NaHCO3，向合成槽中通入
NaAlO2，发生反应：6NaF＋NaAlO2＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋2H2O，过滤得到Na3AlF6和含有
Na2CO3的滤液。陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与HF 发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故
A 正确；采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B 正确；由上述分析
知，合成槽内产物主要有Na3AlF6、Na2CO3、H2O，故C 错误；滤液的主要成分为Na2CO3，可进入吸收塔
循环利用，故D 正确。
类型二 过渡金属及其化合物的制备
过渡金属元素常具有多种可变化合价，形成化合物种类较多，近年高考题常以Ni、Cr、Mn、V 等元素化
合物的制备流程为载体，考查不同价态物质转化规律、条件控制、物质的分离提纯等关键能力。
1
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[典例剖析]
1、(2022·重庆八中高三模拟)黏土钒矿(主要成分为钒的＋3、＋4、＋5 价的化合物以及SiO2、Al2O3等)中钒
的化合物溶于酸后多以VO＋、VO2＋、VO 形式存在，采用如图所示工艺流程可由黏土钒矿制备V2O5。已
知：V2O5在碱性条件下以VO 形式存在。下列说法不正确的是( )
A．“酸浸氧化”中欲使3 mol VO＋被氧化成VO，至少需要1 mol KClO3
B．滤液1 中主要的阴离子有AlO、VO、Cl－、OH－、SO
C．“煅烧”时需要的仪器主要有蒸发皿、玻璃棒、三脚架、酒精灯
D．“煅烧”时，NH4VO3受热分解：2NH4VO3=====V2O5＋2NH3↑＋H2O
【答案】C
【解析】
黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5 价的化合物存在，还包括SiO2、Al2O3等，加入稀硫酸，使Al2O3生成Al3
＋；加入KClO3 将VO＋和VO2＋氧化成VO，滤渣1 为SiO2，滤液含有VO、K＋、Cl－、Al3＋、SO；加入
KOH 溶液至pH>13，滤液1 含有K＋、AlO、VO、
Cl－、OH－、SO，通入CO2生成氢氧化铝沉淀，滤液中加入NH4HCO3沉钒得到NH4VO3，最后煅烧得到
V2O5。VO＋中V 元素为＋3 价，VO 中V 元素为＋5 价，3 mol VO＋被氧化成VO，失去6 mol 电子，1 mol
KClO3变为KCl 得到6 mol 电子，得失电子守恒，故A 正确；由上述分析可知，滤液1 中主要的阴离子有
AlO、VO、Cl－、OH－、SO，故B 正确；“煅烧”时需要的仪器主要有坩埚、玻璃棒、三脚架、酒精灯、
泥三角等，故C 错误；NH4VO3煅烧生成V2O5，化学方程式为2NH4VO3=====V2O5＋2NH3↑＋H2O，故D 正
确。
1、以高硫铝土矿(主要成分为
、
、
、少量
为原料，生产
的部分工艺流程
如下：
下列说法不正确的是( )
A.从高硫铝土矿中可制得
的化合物
B.
与
混合后在无氧条件下焙烧的目的是生成
和
2
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C.用
溶液吸收焙烧过程产生的
有利于保护环境和资源再利用
D.向“过滤”得到的滤液中通入过量
，铝元素存在的形式由
转化为
【答案】
【解析】
A.滤液中含有偏铝酸钠，最后固体为四氧化三铁，故A 正确；B.由流程可知，
与
混合后在缺
氧条件下焙烧生成
和
，如在氧气条件下反应，可生成氧化铁，故B 正确。C.
溶液吸收
焙烧过程产生的
，可避免污染环境，生成的亚硫酸钠可用于工业生产，故C 正确；D.滤液中含有偏铝
酸钠，通入过量
，可生成氢氧化铝，故D 错误；故选:D。
2、某工厂采用如下工艺制备
，已知焙烧后
元素以
价形式存在，下列说法错误的是( )
A.“焙烧”中产生
B.滤渣的主要成分为
C.滤液①中
元素的主要存在形式为
D.淀粉水解液中的葡萄糖其还原作用
【答案】B
【解析】
焙烧时
发生反应：
，有
产生，A 项正确；
3
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焙烧时FeO 发生反应：
，滤渣的主要成分为
，B 项错误；水浸后滤液①中
主要溶质为
，Cr 元素的主要存在形式为
，C 项正确；淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖具有
还原性，能将
还原为
，D 项正确。
3、六氟磷酸锂
是锂离子电池的一种关键材料。一种
的制备方案如下图所示。已知：①
、
性质不稳定易分解；②
沸点为
，极易发生水
解。下列说法正确的是( )
A.
环境中，
与
反应直接生成
气体
B.发烟硫酸
的主要作用是吸收铅皿中的水分
C.整个流程中，两次用到的HF 作用相同
D.
可以不经过冷却直接通入
的无水
溶液中
【答案】B
【解析】略
4、
具有强氧化性，酸性条件下，其氧化性强于
，其制备的流程如下：
已知：
能溶于水，微溶于浓KOH 溶液，“转化1”时有
生成。
4
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下列有关说法正确的是( )
A.
中铁元素的化合价是+3
B.“转化1”发生反应的离子方程式为：
C.“转化2”能进行的原因是该条件下
的溶解度比
小
D.所得滤液含有大量的
【答案】C
【解析】略
5、一种以镍电极废料（含
以及少量
、
和不溶性杂质）为原料制备
的过程可表示
为：
“酸浸”后溶液中的金属离子除
外还有少量的
和
等，下列说法错误的是( )
A.氧化性：
B.提高酸浸率可采用升高温度或将废料粉碎
C.除杂过程包括：调节pH，将
和
转化为沉淀，再过滤除去不溶性杂质
D.检验
是否洗涤干净可取洗涤液加入盐酸酸化的
溶液
【答案】A
【解析】
由题意“ 酸浸” 后溶液中的金属离子除
外还有少量的
和
等，此会发生反应
5
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，故氧化性
，A 错误；升高温度或将废料粉碎，均可使反应速率
增大，提高酸浸率，B 正确；除杂过程需要将
和
转化为沉淀，再过滤除去，C 正确；洗涤
主要是将附着在上面的
、
等除去，故可以在洗涤液加入盐酸酸化的
溶液检验
是否洗涤干净，D 正确。
6、无水
常用作芳烃氯代反应的催化剂。以废铁屑（主要成分Fe，还有少量
、C 和
）制
取无水
的流程如下，下列说法正确的是( )
A.“过滤”所得滤液中大量存在的离子有：
、
、
、
B.“氧化”时可使用新制氯水作氧化剂
C.将“氧化”后的溶液蒸干可获得
D.“脱水”时加入
能抑制
的水解，原因是
与水反应生成
和HCl
【答案】B
【解析】略
7、工业废水的随意排放会污染地下水和土壤。某工业废水中主要含
，还含少量
等，以该废水为主要原料制备ZnO 的工艺流程如图所示。下列说法正确的是( )
6
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已知反应：
2
2
4
Zn(OH)
2OH
Zn(OH)
A.滤渣可用作冶炼金属材料
B.滤液中的溶质主要是
2
4
2
3
Na SO
Na CO
、
C.沉锌时也可滴加过量稀硫酸
D.洗涤后得到ZnO 的操作中需要使用蒸发皿、酒精灯等仪器
【答案】A
【解析】
滤渣的主要成分为
，可用于制备Fe、Mg，A 正确；沉锌时向滤液中加入了过量
，则滤液中的溶质含
，而不含
，B 错误；向废水中加入足量NaOH 沉杂后，Zn 元
素主要以
形式存在，酸化即可得到
，但酸不能过量，否则
会溶解，C 错
误；
的过程需要灼烧，用到的仪器有坩埚、酒精灯等，D 错误。
8、
3
CoCO
可用作选矿剂、催化剂及家装涂料的颜料。以含钴废渣（主要成分为CoO、
，还含有
、ZnO 等杂质)为原料制备
的一种工艺流程如图所示：
已知萃取时发生的反应为
下列说法错误的是( )
A.控制适当反应温度并不断搅拌，有利于提高钴、铝、锌的浸取率
7
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B.“酸浸”时发生氧化还原反应的离子方程式为
C.沉渣的主要成分为
D.“反萃取”加入的试剂可选用硫酸
【答案】C
【解析】
控制适当反应温度并不断搅拌，可使反应充分进行，能够提高钴、铝、锌的浸取率，A 选项正确；“酸
浸”时通入
，将三价钴还原为二价钴，离子方程式为
，B 选项正确；“除铝”工序中，
与
发生双水解生成
沉淀，故沉渣的主要成分为
，C 选项错误；萃取时发生反应
，反萃取时，加入硫酸，平衡逆
向移动，得到
，D 选项正确。
9、从光盘金属层中提取Ag（其他金属忽略不计）的一种工艺流程如图，下列说法不正确的是( )
已知：
的氧化产物为
。
A.氧化过程中，将溶液调制成碱性，能有效提高NaClO 的利用率
B.实验室中，操作Ⅰ使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、分液漏斗
C.加10%氨水后生成可溶的
D.“还原”过程中每消耗
最多可获得43.2gAg
8
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【答案】B
【解析】
酸性环境中会发生：
，
，故碱性环境可以防止NaClO
变质，提高其利用率，A 正确；操作Ⅰ为过滤，实验室中使用的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗，B 错
误；向AgCl 固体中加入10%氨水，白色固体溶解，并转化为可溶的
，C 正确；“还原”
过程中
，每消耗
最多可获得43.2gAg，D 正确。
10、从砷化镓废料（主要成分为
和
）中回收镓和砷的工艺流程如图所示：
下列说法错误的是( )
A.滤渣Ⅰ中含有
3
Fe(OH)
B.“碱浸”的温度需要控制在70℃左右不能太高的主要原因是防止
2
2
H O
分解
C. 砷化镓（GaAs ）在“ 碱浸” 时会生成
，其反应的化学方程式为
D.若电解
溶液可制得Ga 单质，则在阴极得到Ga 单质
【答案】A
【解析】
向砷化镓废料中加入NaOH、
，GaAs 转化为
和
，
转化为
，
9
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不与NaOH 反应，滤渣I 中含有
，A 错误；“碱浸时”温度过高易导致
分解，B
正确；砷化镓（GaAs ）在“ 碱浸” 时发生的反应为
，C 正确；电解
溶液生成Ga、
氧气、硫酸，制得Ga 单质的电极反应式为
，因此在阴极得到Ga 单质，D 正确。
11、钛铁矿的主要成分为
，含少量
等氧化物，某实验室利用钛铁矿制取
的流程
如图所示。
已知：①“酸浸”时
3
FeTiO 转化为
2
TiO ；
2
2
2
TiO H O
为橘黄色的稳定离子，易溶于水。
②室温下，溶液中离子沉淀完全的pH 如表所示。
离子
3
Fe
沉淀完全的pH
3.2
9.0
1.05
回答下列问题：
（1）为提高酸浸速率，除粉碎钛铁矿外，还可以采取的措施是___________（写1 条措施即可）；水解生
成
沉淀的离子方程式为___________。
（2）“萃取”操作之前，需要检漏的玻璃仪器是___________。
（3）“洗钛”时
的作用是_________、__________。
（4）“酸溶”所得溶液中含有
等。若此溶液中
的浓度为
，“氨水调pH”时
应控制的pH 范围是_________{已知
}。
10
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（5）“沉钪”形成的复盐沉淀化学式为
，在“脱水除铵”过程中取7.47 g 该复盐
进行热分解，剩余固体质量与温度的关系如图所示，其中在380~400 ℃过程中会有白烟冒出，保温至无烟
气产生，即得到
。由图中数据得
__________。
（6）传统制备
的方法是先得到
沉淀，再高温脱水得
，通常会含有ScOF 杂质，原因
是__________（用化学方程式表示）；与传统方法制备
相比，上述流程制得
纯度却很高，原因
是___________。
【答案】
（1）加热或适当增大硫酸浓度；
（2）分液漏斗
（3）与
形成稳定离子
进入水层，便于除钛；将
氧化成
，便于后续调pH
使
沉淀完全
（4）3.2~3.7 或
（5）1:2
（6）
；“脱水除铵”时
分解生成的HCl 可抑制
的水解
【解析】
（1）据题意知，反应物有
，生成物有
沉淀，从而可写出水解反应的离子方程式为
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。
（2）“萃取”操作需使用分液漏斗，分液漏斗使用前需检漏。
（3）“洗钛”时加入的
可以与
形成稳定离子
进入水层，便于除钛，还可以
将
氧化成
，便于后续调pH 使
沉淀完全，从而除铁完全。
（4）第一步：分析“氨水调pH”的目的。用氨水调节溶液pH 的目的是使
沉淀完全而
不沉淀。
第二步：根据题给信息找到使
沉淀完全所需的pH。由表知，使
完全沉淀需
pH
3.2
。第三步：
通过
计算
3
Sc
开始沉淀的pH 。由
得，
3
Sc
开始沉淀时
11
1
10
mol L
，对应的
为
4
1
2 10
mol L ,pH
3.7
，故
除杂过程中应控制的pH 范围是3.2~3.7。
（5）由“脱水除铵”以及最终得到
知，
在200~300 ℃时减少的是结晶水的质
量，在380~400 ℃过程中会有白烟冒出，“保温至无烟气产生”意味着沉淀中
4
NH Cl
分解完全，即
380~400 ℃
减
少
的
是
的
质
量
，
则
4
1
(5.31 2.10) g
NH Cl
0.06 mol
53.5 g mol
n
，
，
4
2
NH Cl
0.06 mol
1
H O
0.12 mol
2
n
x
z
n
。
（6）
高温脱水得
3
ScF
，通常含ScOF 的原因是高温脱水时
与
2
H O
反应生成ScOF，反应
方程式为
；“脱水除铵”时
4
NH Cl 分解生成的HCl 能抑制
的水解，
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故可制得纯度很高的
3
ScF
。
12、以软锰矿（主要成分为
2
MnO
，还含少量Fe、Si、Al、Ca、Mg 的氧化物）和硫铁矿（主要成分为
2
FeS
）为原料，制取电池级
3
4
Mn O
的流程如图：
（1）“浸取”时反应机理如图所示。
2
MnO
氧化
2
Fe
的离子方程式为____________。随硫铁矿量增加，
锰浸取速率减慢，此时加入一定量
2
2
H O
溶液，浸取速率又会加快，原因是___________。
（2）浸取液中的
可以利用有机试剂萃取分离，
的萃取率与溶液pH 之间的关系如图所示。
pH>1.7 时，
3
Fe
的萃取率急剧下降的原因为_________。
（3）已知
。加入
溶液除钙、镁时，当
恰好沉淀
完全（浓度等于
）时，
2
Mg
c
______
1
mol L
。
（4）加入氨水生成的沉淀是
2
Mn(OH)
和
2
2
4
Mn (OH) SO
，该过程中
2
Mn
的沉降率与溶液pH 之间的关
系如表所示：
pH
氨水体积/mL
残余率/%
沉降率/%
13
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8.5
2.7
71.1
28.9
9.0
4.5
45.2
54.8
9.5
7.6
20.5
79.5
10.0
10.5
16.3
83.7
10.5
16.1
18.4
81.6
根据表格数据分析，应调节最佳pH 为__________；氨水过量时，
2
Mn
沉降率降低的可能原因是
___________。
（5）将“沉淀”步骤所得含少量
2
2
4
Mn (OH) SO
的
2
Mn(OH)
固体滤出，洗净，加水打成浆，浆液边加
热边持续通空气，制得
3
4
Mn O
。实验测得浆液pH 随时间变化如图所示。
浆液pH 先基本不变，表明_________[填“
2
2
4
Mn (OH) SO
”或“
2
Mn(OH)
”]先被氧化，7 h 后pH 迅速
下降的原因是__________。
【答案】
（1）
；生成的大量气体起搅拌作用，破坏附着在矿石颗
粒表面的硫
（2）pH>1.7 时，
水解生成
沉淀
（3）
（4）10.0；部分沉淀与过量氨水反应生成可溶性含锰络合物
（
5
）
；
被
氧
化
生
成
[
或
14
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]
【解析】
（1）加入过氧化氢溶液，在
及
等催化作用下，迅速产生大量气体，起搅拌作用，从而破坏矿
石颗粒表面附着的硫，反应速率加快。
（3）由
知，当
恰好沉淀完全时，
，再由
求得
。
（4）由表中数据知，pH 为10.0 时
沉降率最高：氨水过量时，
沉降率降低（沉淀溶解），可
能是发生了类似于
溶于氨水的反应，即部分沉淀与过量氨水反应生成可溶性含锰络合物。
（5）
被
氧化的反应为
，故开始时浆液pH 无明显
变化，当
被
氧化时生成
，溶液pH 减小。
13、镍酸锂（
2
LiNiO
）具有比容量高、污染小，且与电解液匹配性好等优点，被认为是一种具有较好发
展前景的锂离子电池材料。一种以铁镍铜合金废料为原料生产
2
LiNiO
的工艺流程如图。
已知：①
15
sp
2
Ni(OH)
2 10
K
，
38
sp
3
Fe(OH)
4 10
K
，
20
sp
2
Cu(OH)
5 10
K
，
36
sp(CuS)
1.0 10
K
，
21
sp(NiS)
1.0 10
K
，
18
sp(FeS)
6.3 10
K
；lg 2
0.3
。
②常温下，有关金属阳离子开始沉淀和沉淀完全的pH 如表。
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金属阳离子
2
Cu
2
Ni
开始沉淀的pH
2.2
5.8
4.2
6.7
沉淀完全
5
1
1.0 10
mol L
c
的pH
x
8.8
7.7
9.3
回答下列问题：
（1）“酸溶”后，废料中的铁、镍和铜完全溶于混酸中，所得溶液中的溶质为
2
4
4
3
Fe
SO
FeSO
、
、
4
4
NiSO
CuSO
、
及过量的
2
4
H SO
，则尾气的主要成分为_____。
（2）“氧化”是将“酸溶”后溶液中的少量
2
Fe
氧化，适当升高温度会加快“氧化”速率，但温度高于
60 ℃时，“氧化”速率会降低，其原因为_________。
（3）“除铁”后滤渣的主要成分为_________（写化学式），表格中的x _________。
（4）“沉铜”时，加入的试剂X 可能为_______（填字母）。
a.NaOH 溶液
b.
2
H S
气体
c.
2
Na S
溶液
d.FeS
（5）“沉镍”析出
3
NiCO
沉淀，则滤液中的溶质主要为_______（填化学式）；在空气中“煅烧”的化
学方程式为_______。
（6）若1.0 t 铁镍铜合金废料（含镍质量分数为59.0%）经过上述流程制得
2
0.88 t LiNiO
，则
2
LiNiO
的
产率为________%（结果保留3 位有效数字）。
【答案】
（1）NO
（2）温度高于60 ℃，
会分解
（3）
；3.2
（4）bc
（5）
；
（6）89.8
16
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【解析】
（1）分析题给信息可知，稀硝酸与合金反应产生NO，能溶解铜的物质是稀硝酸或生成的
，稀硫酸不
与金属反应产生
，故尾气的主要成分为NO。
（2）温度高于60 ℃，
会分解，
溶液浓度降低，使“氧化”速率降低。
（3 ）“ 除铁” 时加入NaOH 溶液生成
沉淀，根据表格中数据知
3
Fe
完全沉淀时，
，
则
有
3
sp
3
OH
Fe(OH)
/
c
K
33
3
3
4 10
mol
L
，
则
2
pOH
11
lg 2
10.8,pH
14 10.8
3.2
3
。
（4）由“沉铜”的产物为CuS 可知，应加入硫化物，虽然FeS 也可“沉铜”，但转化为CuS 沉淀后，滤
液中又引人杂质
，会对后续“沉镍”造成干扰，故只能选bc。
（5）根据流程图分析，滤液中的溶质主要为
2
4
Na SO
；“煅烧”的反应物有
，生成物有
2
LiNiO
，镍元素化合价升高，说明
被氧化，故空气中的氧气参与反应，化学方程式为
3
2
3
2
2
2
4NiCO
2Li CO
O
4LiNiO
6CO
煅烧
。
（6）第一步：列关系式。根据镍原子守恒可得
。第二步：计算理论上生成
2
LiNiO
的质量。
理论上生成
的质量为
。第三步：计算
17
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的产率。
的产率是
。
14、工业上从铬铁矿废渣（主要含
）中回收氧化铬的工艺流程如图：
已知：常温下，溶液中部分离子的物质的量浓度的对数
与pH 的关系如图所示。
（1）为提高“焙烧”时铬铁矿废渣的利用率，常采取的措施为__________（任写一条）。实验室进行
“培烧”时使用铁坩埚而不用陶瓷坩埚的原因是________。
（2）“焙烧”可将
转化为可溶性钠盐，写出
转化为
的化学方程式
_____________。
（3）若“调pH”后溶液的pH 为5，则滤渣2 的主要成分是__________。
（4）“沉铬”加入
的目的是__________。
（5）图像中
__________（
）。计算的理论依据是______________。
【答案】
（1）粉碎矿渣（或通入足量空气，使固体呈“沸腾”状）；高温下，
2
3
Na CO
与陶瓷坩埚成分中的
2
SiO
会发生反应
（2）
2
3
2
3
2
2
4
2
2Cr O
4Na CO
3O
4Na CrO
4CO
焙烧
（3）
3
Al(OH)
、
2
3
H SiO
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（4）将
2
2
2
7
4
Cr O
CrO
、
还原为
3
Cr ；增大溶液pH，使
3
2
3
Cr
3H O
Cr(OH)
3H
垐
噲
正向进行
（5）10.2；温度一定时，
2
2
2
7
2
4
Cr O
H O
2H
2CrO
垐
噲
的平衡常数为定值
【解析】
（1）为提高“焙烧”时铬铁矿废渣的利用率，必须使
2
3
Cr O
充分氧化并与
2
3
Na CO
充分接触反应，采取
的措施为粉碎矿渣或通入足量空气，使固体呈“沸腾”状。在高温下，陶瓷坩埚成分中的
2
SiO
能与
2
3
Na CO
反应，故实验室“焙烧”时用铁坩埚。
（
2
）
“
焙
烧
”
时
2
3
Cr O
转
化
为
2
4
Na CrO
的
化
学
方
程
式
为
。
（3）根据（2）中题干信息“焙烧”可将
转化为可溶性钠盐，则“水浸”后的溶液中主要含
有
，若“调pH”后溶液的pH 为5，从已知信息的图像可知，Al 和Si 元素都沉淀完
全，故滤渣2 的主要成分是
和
。
（4）“调pH”后的溶液中Cr 主要以
的形式存在，“热解”主要是使
分解生成
，故“沉铬”过程中主要是将
转化为
，因此加入
的目的一是将
还原为
；二是增大溶液pH，使
向正反应方向
进行。
（5）根据已知图像，随pH 变化发生反应：
，一定温度下，该反应的
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平衡常数
为定值，当
时，
，
，pH=2.4 ，故
，
当
时
，
，
则
，
故
，则
。
15、钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。以含钒石煤（主要成分是
，含有的杂质有
及Mg、Al、Mn 等的化合物）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pH 如下表所示：
金属离子
开始沉淀时的
pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀时的
pH
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___________、___________。
（2）“焙烧”时，
都转化为
，写出
转化为
的化学方程式：
____________。
（3）“水浸”加入
调节溶液的pH 为8.5，可完全除去的金属离子有_________，部分除去的金属
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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）下列金属冶炼方法中，与本工艺流程中冶炼钒的方法相似的是________（填字母）。
A.高炉炼铁
B.电解熔融氯化钠制钠
C.铝热反应制锰
D.氧化汞分解制汞
【答案】
（1）将含钒石煤和
混合粉碎；适当提高焙烧温度；适当增大氧气流量
（2）
（3）
；
；反应
的平衡常数
（4）NaCl 溶液
（5）利用同离子效应，促进
晶体的析出，提高沉钒率
（6）AC
【解析】
（1）为了提高“焙烧”效率，可采取的措施有将固体混合物粉碎；适当提高焙烧温度；适当增大氧气流
量等。
（2 ）根据题图中的转化关系，利用得失电子守恒及元素守恒即可写出化学方程式：
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。
（3）调节溶液的pH 为8.5，由表中数知，已完全除去的金属离子有
，部分除去的金属离子有
。
转化为
的反应为
，
其平衡常数
，故不能完全转化。
（4）“洗脱”过程是让
逆向进行，即需要加入氯离子，为
了不引入其他杂质，“淋洗液”最好选用便宜易得的NaCl 溶液。
（5）
存在沉淀溶解平衡，加入过量氯化铵，有利于平衡向沉淀方向移动，促进
晶体
的析出，提高沉钒率。
（6）本工艺流程中冶炼钒的方法是热还原法，故选AC。
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