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备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第64 讲 化学工业流程题解题策略（讲义）
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】原料的预处理+3 道例题
【知识点2】工艺流程中的分离与提纯+3 道例题
【知识点3】 “陌生情境下”方程式的书写+3 道例题
【知识点4】工艺流程中的计算+3 道例题
【知识点5】化学工艺流程的评价+3 道例题
练习
提能·课后精练
选择题：
10
题
非选择题：
5
题
建议时长：
75
分钟
实际时长： 分钟
化学工艺流程图的结构
（1）流程图一般三大部分：
原料预处理：研磨（或粉碎）、灼烧（或焙烧、煅烧）、浸出（水浸、酸浸、碱洗）、搅拌等。
核心化学反应：氧化（或还原）、除杂（加入或多或正好）沉淀剂、调控溶液的pH 范围，控制反应
温度、加入保护气等。
产品的分离与提纯：结晶与过滤、洗涤与干燥、脱水的各种不同方法等。
（2）流程中要分析“进” 、“出” 物质和仍然留在溶液中的离子等（否则可能漏掉副产品或干扰离
子）。
1
图
2
图
3
图
图1：箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物)。
图2：箭头表示反应物分步加入和生成物出来。
图3：返回的箭头一般是“循环利用”的物质。
（3）一般默认进入的物质过量，确保每一步目标元素利用率或转化率最高，产品产率最高，损失最小。
当然在某些特殊情况下要控制用量。
（4）后续阶段：滴定计算，转化率计算，产率计算，质量分数计算等。
1
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【知识点1】原料的预处理
1、固体原料粉碎或研磨、液体原料雾化
方法
思考角度
固体原料粉碎或研磨、
液体原料雾化
将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快
反应速率或使反应更充分。
目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等
增大接触面积的方法：固体——粉碎、研磨；
液体——喷洒；
气体——用多孔分散器等
2、焙烧、灼烧、煅烧
方法
思考角度
焙烧
反应物与空气、氯气等氧化性气体或其他添加进去的物质（如硫酸）发生化学反应（所
以焙烧分为氧化焙烧、硫酸化焙烧和氯化焙烧等）。以气固反应为主，为避免物质融化
反应温度一般低于熔点，在500～1500℃之间。使用专门的化工装置如沸腾炉、焙烧炉
等。焙烧的目的主要有：
①除去硫、碳单质；
②有机物转化、除去有机物；
③高温下原料与空气中氧气反应，金属元素被氧化为高价态氧化物或高价态化合物；
④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等。
工业上可以通过增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等来提高焙烧效
率。
灼烧
物质在高温条件下发生脱水、分解、挥发等化学变化的过程。反应温度在1000℃左右，
使用的仪器比较多样如煤气灯、电炉等。灼烧海带、颜色反应、焰色试验、灼烧失重、
灼烧残渣等。
煅烧
反应物受热分解或发生晶形转变，为避免融化温度低于熔点，但大多高于1200℃。如煅
烧石灰石、生产玻璃、打铁等，使用的化工设备如回转窑。煅烧的目的主要有：
改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。
3、浸取
浸出率：是指固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。
提高浸取率的措施：①将矿石研成粉末，提高接触面积；
②搅拌，使反应更加充分；
③当增大酸的浓度；
④加热；
⑤延长浸出时间
方法
思考角度
酸浸
①溶解转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的；
②去氧化物(膜)；
③抑制盐类的水解；
碱溶
①除去金属表面的油污；
②溶解两性化合物(Al2O3、ZnO 等)，溶解铝、二氧化硅等；
水浸
与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中；
醇浸
提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物；
2
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4、控制溶液的pH
条件控制
思考角度
pH 控制
(1)调节溶液的酸碱性，使金属离子形成氢氧化物沉淀析出，以达到除去金属离子的目
的；
** 错误的表达式 **原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了H+的浓度，使溶液
pH 值增大；
** 错误的表达式 **pH 控制的范围：杂质离子完全沉淀时pH 值~主要离子开始沉淀时
pH (注意两端取值)
** 错误的表达式 **需要的物质：含主要阳离子(不引入新杂质即可)的难溶性氧化物或
氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使pH 增大的物质，如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等
类型的物质；
** 错误的表达式 **实例1：除去CuSO4 溶液中少量Fe3+，可向溶液中加入CuO、
Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、CuCO3，调节pH 至3~4，使Fe3+转化为Fe(OH)3 沉淀除去。
Fe3+溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2O
Fe(OH)3＋3H＋，加入CuO 后，溶液中H+浓度
降低，平衡正向移动，Fe(OH)3越聚越多，最终形成沉淀。
a．加入CuO 的作用：调节溶液的pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3
b．加热的目的：促进Fe3＋水解
实例2：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH 如下表所示：
物质
开始沉淀
沉淀完全
Fe(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋：先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH
至3.7~8.3。
实例3：Mg2+ (Fe3+)：MgO、Mg(OH) 2、MgCO3
(2)抑制盐类水解；
像盐酸盐、硝酸盐溶液，通过结晶方法制备晶体或加热脱水结晶水合物制备相对应
的无水盐时，由于水解生成的盐酸或硝酸挥发，促使了金属离子水解(水解反应为吸热反
应)导致产品不纯
如：由MgCl2·6H2O 制无水MgCl2要在HCl 气流中加热，否则：
MgCl2·6H2O
Mg(OH)2＋2HCl↑＋4H2O
(3)促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离
(4)“酸作用”还可除去氧化物(膜)
(5)“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等
(6)特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)
【注意】调节pH 的试剂选取：
①选取流程中出现的物质；
②未学习过的物质且题目又无信息提示的一般不做考虑；
③已学的常见酸碱(NaOH、Na2CO3、HCl、H2SO4、NH3·H2O、HNO3)。
5、控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)
条件控制
思考角度
3
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加热
①加快反应速率或溶解速率；
②促进平衡向吸热反应方向移动(一般是有利于生成物生成的方向)；如：促进水解生成
沉淀。
③除杂，除去热不稳定的杂质，如：H2O2、氨水、铵盐(NH4Cl)、硝酸盐、NaHCO3、
Ca(HCO3)2、KMnO4等物质；
④使沸点相对较低或易升华的原料气化；
⑤煮沸时促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出等；
降温
①防止某物质在高温时溶解(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，使其与其他物质分离等；
④降低某些晶体的溶解度，使其结晶析出，减少损失等；
⑤降温可以减少能源成本，降低对设备的要求；
控制温度在
一定范围(综
合考虑)
温度过低：反应速率过慢或溶解速率小
温度过高：** 错误的表达式 **催化剂逐渐失活，化学反应速率急剧下降
** 错误的表达式 **物质分解，如：NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、浓HNO3等
** 错误的表达式 **物质会挥发，如：浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇
等
** 错误的表达式 **物质氧化，如：Na2SO3等
** 错误的表达式 **物质升华，如：I2
升华
控制温度(常
用水浴、冰
浴或油浴)
①防止副反应的发生；
②使化学平衡移动；控制化学反应的方向；
③控制固体的溶解与结晶；
④控制反应速率；使催化剂达到最大活性；
⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发；
⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；
⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量；
⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要
求；
【例1】铁红(Fe2O3)是一种用途广泛的颜料，用某烧渣(主要成分为Fe2O3，含少量SiO2)制备铁红的流程如
下：
(1)“焙烧”时，CO 将Fe2O3还原为FeO，该过程中参加反应的还原剂与氧化剂的物质的量之比是 。
(2)“酸浸”时，提高漫出率的措施有 (写出一点即可)，生成Fe2+的离子方程式为 。
【例2】五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。
从废钒催化剂中(含有
、
、
、
、
、
等)回收钒，既能避免对环境的污染，
又能节约宝贵的资源。回收工艺流程如下：
4
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已知：
①“酸浸”时，
和
先与稀硫酸反应分别生成
和
。
②有机萃取剂萃取
的能力比萃取
的能力强。
③溶液中
与
可相互转化：
，且
为沉淀。
(1)“酸浸”时，加快浸出速率的措施有 (回答一条即可)；
参与反应的离子方程式为 。
(2)滤渣2 的主要成分有 ；
【例3】镉( Cd)在合金、电池等方面具有重要应用。某铜镉渣中主要含有Cd、CdO，还含有Cu、Zn、
Pb、Fe、CuO 和SiO2等杂质，从铜镉渣中回收Cd 的某种工艺流程如图所示。
已知：①Ksp[CaSO4] =9.1 ×10-6 Ksp[PbSO4]=1.6×10-8
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如表所示：
离子
Zn2+
Cd2+
Fe2+
Pb2+
Cu2+
Fe3+
开始沉淀时(c=0.01 mol · L-1)的pH
8.2
7.8
7.5
6.7
5.2
2.2
完全沉淀时(c=1.0 ×10-5mol·L-1)的pH
9.7
9.3
9.0
8.5
6.7
3.2
回答下列问题：
(1)将铜镉渣先“浆化”再“酸浸”的目的是 。
(2)“酸浸”时，保持温度和pH 均不宜过高的原因是 ；“压滤 ”所得滤渣I 的主要成分是 (
填化学式)； “酸浸”后滤液中还含有微量的Pb2+，其微量存在的主要原因是 。
(3)“除铁”时，加入的石灰乳调节溶液pH 的范围是 ， 若石灰乳加过量，缺陷是 。
(4)将“置换”出来的海绵镉在空气中堆放进行“自然氧化” ，再用硫酸进行“酸溶”，“置换净化”处
理是将残余的微量的Cu2+和Pb2+进行深度脱除，以提高阴极镉产品的纯度，“置换净化”所发生的离子反
应方程式为 。
【知识点2】工艺流程中的分离与提纯
1、过滤
操作
答题指导
过滤
固体与液体的分离；要分清楚需要的物质在滤液中还是在滤渣中。滤渣是难溶于水
的物质，如SiO2、PbSO4、难溶的金属氢氧化物和碳酸盐等。过滤主要有常压过滤、减
压过滤、热过滤。
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(1)常压过滤：
通过预处理、调节pH 等工序可实现对杂质的去除，但值得注意的是需要分析对产
品的需求及生产目的的综合考虑，准确判断经过过滤后产生的滤液、滤渣的主要成分，
准确判断是留下滤液还是滤渣。
(2)减压过滤(抽滤)：
减压过滤和抽滤是指一种操作，其原理与普通的常压过滤相同。相比普通过滤，抽
滤加快了过滤的速度。抽滤的优点是快速过滤，有时候还可以过滤掉气体，并能达到快
速干燥产品的作用。
(3)趁热过滤：
趁热过滤指将温度较高的固液混合物直接使用常规过滤操作进行过滤，但是由于常
规过滤操作往往耗时较长，这样会导致在过滤过程中因混合物温度降低而使溶质析出，
影响分离效果。因此可使用热过滤仪器、将固液混合物的温度保持在一定范围内进行过
滤，所以又称为热过滤。
2、蒸发结晶、冷却结晶、重结晶
操作
答题指导
蒸发结晶
(1)适用范围：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如：NaCl。
(2)蒸发结晶的标志：当有大量晶体出现时，停止加热，利用余热蒸干。
(3)实例
①从NaCl 溶液中获取NaCl 固体
a．方法：蒸发结晶
b．具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl 晶体时，停止加热，利用余热蒸干
NaCl
②
溶液中混有少量的 KNO3溶液
a．方法：蒸发结晶、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗
涤、干燥
b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl，母液中
是KNO3和少量NaCl，这样就可以分离出大部分NaCl
c．趁热过滤的目的：防止KNO3溶液因降温析出，影响NaCl 的纯度
(4)减压蒸发的原因：减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解(如H2O2、浓硝
酸、NH4HCO3)或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)。
冷却结晶
(1)适用范围：提取溶解度随温度变化较大的物质(KNO3)、易水解的物质(FeCl3)或结晶水
化合物(CuSO4·5H2O)。
(2)蒸发结晶的标志：当有少量晶体(晶膜)出现时
(3)实例：KNO3溶液中混有少量的 NaCl 溶液
a．方法：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙
醇洗等)、干燥
b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是KNO3，母液中
是NaCl 和少量KNO3，这样就可以分离出大部分KNO3。
重结晶
将结晶得到的晶体溶于溶剂制得饱和溶液，又重新从溶液结晶的过程。
3、晶体干燥的方法
晶体干燥的
方法
自然晾干、滤纸吸干、在干燥器中干燥、烘干(热稳定性较好)，低温减压干燥(热稳定性
差)。
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4、洗涤晶体
操作
答题指导
洗涤晶体
洗涤试剂
适用范围
目的
蒸
馏
水
冷水
产物不溶于水
除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降
低固体因为溶解而造成的损失
热水
有特殊性的物质，其溶解
度随着温度升高而下降
除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降
低固体因为温度变化溶解而造成的损失
有机溶剂(酒
精、丙酮等)
固体易溶于水、难溶于有
机溶剂
减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除
去固体表面的水分，产品易干燥
饱和溶液
对纯度要求不高的产品
减少固体溶解
酸、碱溶液
产物不溶于酸、碱
除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂
质；减少固体溶解
洗涤沉淀方法：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2
～3 次
检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试
剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净
【例1】某铜镉渣的主要成分为单质Zn、ZnSO4以及铜、镉(Cd)、铁、钴(Co)等金属单质或它们的氧化
物。某同学以其为原料设计如图工艺流程回收铜、镉、铁、钴。
回答下列问题：
(1)“浸出”过程生成大量气体是 (填化学式)，写出一种提高“浸出”效率和浸出率的措施： 。
(2)“氧化除铁”原理是空气中的氧气将浸出液中的Fe2+氧化为α-FeOOH，写出该反应的离子方程式：
。
(3)“除锰”时，参加反应的
。
(4)若在实验室进行萃取“除铜”，所必须用到的仪器是 ，萃取前对仪器进行的操作是 ，
放液时，上层液体由 (填“上口”或“下口”)倒(放)出。
【例2】镀镍厂排放的硫酸镍废液(含Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Ca2+等杂质)对环境会产生较大污染，对其进
行回收利用，提取硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)的工艺流程如图所示。
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已知：25℃时，有关金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH 范围、硫化物的酸溶性如表所示。
金属离子
Cu2+
Fe2+
Fe3+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀pH
4.8
6.3
1.5
6.2
6.9
沉淀完全pH
6.7
8.3
2.8
8.2
8.9
硫化物的酸溶性
不溶于硫酸等
溶于
酸
——
溶于
酸
溶于酸
回答下列问题：
(1)H2O2的作用是 。
(2)滤渣Ⅲ的化学式为 。
(3)“调pH”时，应调节溶液的pH 的范围为 ；“萃取分液”时用到的玻璃仪器有 。
(4)滤渣Ⅰ中含有硫单质。“硫化”过程中发生反应的离子方程式为 。
(5)“沉钙”时同样需要控制体系的 pH 在一定范围内，原因是 。
【例3】溴主要以Br-形式存在于海水(呈弱碱性)中，利用空气吹出法从海水中提溴，工艺流程示意如图。
浓缩海水
酸化海水
含溴空气
……产品溴
资料：常温下溴呈液态，深红棕色，易挥发。
(1)酸化：海水通入Cl2前需进行酸化，主要目的是 (用离子反应方程式解释)。
(2)脱氯：除去含溴蒸气中残留的Cl2，具有脱氯作用的离子是 。
(3)富集、制取Br2：
用Na2CO3溶液作为吸收剂吸收溴时，Br2生成BO 和Br-，其离子反应方程式为 。再用H2SO4酸化
反应后的溶液即可得到Br2。
(4)萃取、蒸馏
物质
Br2
CCl4
正十二烷
密度/(g•cm-3)
3.119
1.595
0.753
沸点/℃
58.76
76.8
215~217
萃取时选择合适的萃取剂为 ，原因是 。在蒸馏操作中，仪器选择及安装都正确的是
(填标号)。
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【知识点3】 “陌生情境下”方程式的书写
1．明确一些特殊物质中元素的化合价
CuFeS2：Cu 为＋2，Fe 为＋2，S 为－2；
K2FeO4：Fe 为＋6；
FePO4：Fe 为＋3；
LiFePO4：Fe 为＋2；
Li2NH、LiNH2、AlN：N 为－3；
N2H4：N 为－2；
Na2S2O3：S 为＋2；
S2O：S 为＋6；
VO：V 为＋5；
C2O：C 为＋3；
HCN：C 为＋2；N 为－3；
CuH：Cu 为＋1，H 为－1；
BH：B 为＋3、H 为－1；
FeO：Fe 为＋(8－n)；
Si3N4：Si 为＋4，N 为－3；
MnO(OH)：Mn 为＋3；
CrO：Cr 为＋6；
2．陌生情境下氧化还原反应方程式的书写步骤
(1)列物质：“读”取题目中的有效信息，找出发生氧化还原反应的物质或离子，判断氧化剂、还原剂、氧
化产物、还原产物。
(2)标得失：依据掌握的氧化还原反应规律合理地预测产物(这里要重视题目中的信息提示，或给出的生成
物)，按“氧化剂＋还原剂
还原产物＋氧化产物”写出方程式，根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化
剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应计量数。
(3)看环境：根据原子守恒和溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋、OH－或H2O 的形式使方程
式的两端的电荷守恒。
(4)查守恒：再依据质量守恒，写出规范的方程式。
例：KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的离子方程式为_____。
第一步：依题意，锰元素的化合价降低，故KMnO4是氧化剂，Mn2＋是还原产物；碳元素的化合价升高，
故Na2C2O4(碳元素化合价为＋3 价)是还原剂，CO2是氧化产物。
第二步：按“氧化剂＋还原剂
还原产物＋氧化产物”把离子方程式初步写成：
MnO＋C2O
Mn2＋＋CO2↑。由MnO→Mn2＋，锰元素降了5 价；由C2O→CO2，碳元素升了1 价，1 mol
C2O 共失去2 mol e－，故在C2O 前配5，在氧化产物CO2前配10；在MnO 前配2，在还原产物Mn2＋前配
2，即2MnO＋5C2O
2Mn2＋＋10CO2↑。
第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H＋，右边补充H2O，
2MnO＋5C2O＋H＋
2Mn2＋＋10CO2↑＋H2O
第四步：依据电荷守恒及H、O 原子守恒配平如下：
2MnO＋5C2O＋16H＋
2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
3．书写关键——认识并掌握常见的氧化剂、还原剂及产物预测
(1)强氧化性物质或离子：
Na2O2、Fe3＋、NO2、HNO3(浓)、HNO3(稀)、O2、O3、H2O2、H2SO4(浓)、Cl2、Br2、HClO、NaClO、
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Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4(H＋)、K2Cr2O7(酸性)、PbO2。
常见的氧化剂及还原产物预测：
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3＋
KMnO4
MnO2
还原产物
Cl－(X－)
H2O/O2－/ OH－
Fe2＋
Mn2＋(酸性)；
MnO2(中性)；
MnO(碱性)
Mn2＋
氧化剂
ClO
浓H2SO4
HNO3
H2O2
PbO2
还原产物
Cl2、ClO2、
Cl－
SO2
NO2(浓)、NO(稀)
OH－(碱性)；
H2O(酸性)
Pb2＋
氧化剂
酸性K2Cr2O7
HClO、NaClO、
Ca(ClO)2(或ClO－)
FeO(H＋)
NaBiO3
Na2O2
还原产物
Cr3＋
Cl－、Cl2
Fe3＋
Bi3＋
NaOH(或Na2CO3)
(2)强还原性物质或离子：
Fe2＋、Fe(OH)2、SO2(H2SO3、Na2SO3、NaHSO3、SO)、S2O、H2S(Na2S、NaHS、S2－)、HI(NaI、I－)、
H2C2O4、CO、NH3等。
常见的还原剂及氧化产物预测：
还原
剂
金属单质
(Zn、Fe、Cu 等)
Fe2＋
S2－(或
H2S、NaHS)
SO2(或H2SO3、
SO、NaHSO3)
H2C2O4、
C2O
H2O2
氧化
产物
Zn2＋、Fe2＋(与强氧
化剂反应生成Fe3
＋)、Cu2＋
Fe3＋(酸性)；
Fe(OH)3(碱性)
S、SO2(或
SO)、SO
SO3、SO
CO、CO2
O2
还原
剂
I－(或HI、NaI)
NH3
N2H4
CO
S2O
H2
氧化
产物
I2、IO
N2、NO
N2
CO2
SO
H＋(酸性)、
H2O(碱性)
4．分步法书写非氧化还原方程式
陌生的非氧化还原反应主要为复分解反应，抓住复分解反应条件推断产物，结合盐类水解、酸碱强弱
综合分析。这类复杂的化学反应可以采用分步思考。
例如，碳酸钠、氢氟酸和氢氧化铝混合物在高温下反应制备冰晶石，可以分三步理解：
Al(OH)3+3HF=AlF3+3H2O，Na2CO3+2HF=2NaF+CO2↑+H2O，AlF3+3NaF=Na3AlF6。
加合得到总反应式为2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。
再如在碳酸氢钠溶液中加入少量硫酸亚铁溶液制备碳酸亚铁：
Fe2++HCO3
-=FeCO3↓+H+，H++ HCO3
-=CO2↑+H2O，
加合得总反应式为Fe2++2 HCO3
-=FeCO3↓+CO2↑+H2O。
【例1】砷的化合物可用于半导体领域。一种从酸性高浓度含砷废水[砷主要以亚砷酸(
)形式存在]
中回收
的工艺流程如下：
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已知：①
；
②
。
回答下列问题：
(1)
的名称是 。
(2)“沉砷”过程中
的作用是 。
(3)浸渣的主要成分是 (填化学式)。
(4)写出“脱硫”时
反应的离子方程式： ，相同条件下，单质硫在水、
、酒精三
种溶剂中溶解度最小的是 。
(5)写出“还原”时反应的化学方程式： 。
(6)
是三元弱酸，第一步和第二步电离是通过和水中的
结合实现的，第三步则直接电离出
，
第一步电离方程式为
，则第三步电离方程式为 。
(7)用
去除酸性废水中
的机理如下(“HS ”为自由基，“ ”表示孤电子)，方框中X 的化学式
为 。
【例2 】以主要成分为
的铁钴矿( 杂质为
、
) 为原料制取
和黄钠铁矾
的工艺流程如下图所示(已知还原性：
)：
已知：“焙烧”后，
、
元素完全转化为单质。
回答下列问题：
(1)黄钠铁矾中铁元素的化合价为 价，检验气体
中是否含有
的方法可以为 。
(2)第一次“氧化”中消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为 ，“调
”时反应的离子方程式为
。
(3)“氧化、沉钴”过程中加入的
和
物质的量之比为
，相应总反应的离子方程式为
，
转化为
的基本方法是 。
【例3】草酸钴在化学中应用广泛，可以用于制取催化剂和指示剂。以钴矿[主要成分是CoO、
、
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，还含有少量
、CuO、FeO 及
杂质]制取草酸钴晶体的工艺流程如图所示：
常温下，有关沉淀数据如表(完全沉淀时，金属离子浓度
)。
沉淀
恰好完全沉淀时
10.1
9.4
6.7
2.8
5.2
回答下列问题：
(1)“浸取”前，需要对钴矿进行粉碎处理的目的是 ；浸出液中主要含有
、
和
离子，写出“浸取”时，
发生反应的化学方程式： 。
(2)“氧化”时，发生反应的离子方程式为 。
【知识点4】工艺流程中的计算
一、利用关系式法计算
1、利用关系式法解题思维流程
2、熟记常用计算公式
（1）物质的质量分数(或纯度)＝×100%。
（2）反应物的转化率＝×100%。
（3）生成物的产率＝×100%。其中理论产量是根据方程式计算出的数值。
3、利用“碘量法”进行物质含量测定
（1）直接碘量法：直接碘量法是用碘滴定液直接滴定还原性物质的方法。在滴定过程中，I2被还原为I
－。
指示剂
淀粉：淀粉遇碘显蓝色，反应极为灵敏。化学计量点稍后，溶液中有过量的
碘，碘与淀粉结合显蓝色而指示终点到达。碘自身的颜色指示终点，化学计量
点后，溶液中稍过量的碘显黄色而指示终点。
适用对象
I2 是较弱的氧化剂，强还原性的S2－、S2O、SO、As2O3、Vc 等都可直接滴
定。
（2）间接碘量法
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分类
①剩余碘量法
剩余碘量法是在供试品(还原性物质)溶液中先加入定量、过量的碘滴定
液，待I2与测定组分反应完全后，然后用硫代硫酸钠滴定液滴定剩余的碘，以
求出待测组分含量的方法。滴定反应为：
I2(定量过量)＋还原性物质→2I－＋I2(剩余)
I2(剩余)＋2S2O→S4O＋2I－
②置换碘量法
置换碘量法是先在供试品(氧化性物质)溶液中加入碘化钾，供试品将碘化
钾氧化析出定量的碘，碘再用硫代硫酸钠滴定液滴定，从而可求出待测组分
含量。滴定反应为：
氧化性物质＋2I－→I2
I2＋2S2O→S4O＋2I－。
指示剂
淀粉，淀粉指示剂应在近终点时加入，因为当溶液中有大量碘存在时，碘易
吸附在淀粉表面，影响终点的正确判断。
适用对象
I －是中等强度的还原剂。主要用来测氧化态物质：CrO、Cr2O、H2O2、
KMnO4、IO、Cu2＋、NO、NO 等。
二、溶度积(Ksp)的相关计算
1、计算反应的平衡常数，并判断沉淀转化的程度。
如反应Cu2＋(aq)＋MnS(s)
CuS(s)＋Mn2＋(aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2＋)·c(S2－)，Ksp(CuS)＝c(Cu2＋)·c(S2
－)，平衡常数K＝＝。
2、求解开始沉淀和沉淀完全时的pH。
如判断M(OH)n(s)
Mn＋(aq)＋nOH－(aq)开始沉淀与沉淀完全时的pH。
①开始沉淀时pH 的求法：c(OH－)＝，c(H＋)＝，从而确定pH。
②沉淀完全时pH 的求法：当Mn＋的浓度小于或等于1.0×10－5 mol·L－1 时，认为该离子已经沉淀完
全，c(OH－)＝ mol·L－1，结合Kw求出c(H＋)，从而确定pH。
注意：有关Ksp的计算往往与pH 的计算结合，要注意pH 与c(OH－)关系的转换；难溶电解质的悬浊液
即其沉淀溶解平衡状态，满足相应的Ksp。
3、判断沉淀的生成或沉淀是否完全
①把离子浓度数据代入Ksp表达式得Qc，若Qc>Ksp，则有沉淀生成；若Qc<Ksp，无沉淀生成。
②利用Ksp的数值计算某一离子浓度，若该离子浓度小于10－5 mol·L－1，则该离子沉淀完全。
4、分步沉淀问题分析
定义
如果一种溶液中同时含有I－和Cl－，当慢慢滴入AgNO3溶液时，刚开始只生
成AgI 沉淀；加入的AgNO3到一定量时才出现AgCl 沉淀，这种先后沉淀的现象
称为分步沉淀。
原理
在含有同浓度I－和Cl－的溶液中，加入AgNO3 溶液，之所以AgI 沉淀先生
成，是因为Ksp(AgI)比Ksp(AgCl)小，假定溶液中c(I－)＝c(Cl－)＝0.01 mol·L－1，刚
开始生成AgI 和AgCl 沉淀时所需要的Ag＋浓度分别是：
c(Ag＋)AgI＝ mol·L－1＝9.3×10－15 mol·L－1
c(Ag＋)AgCl＝ mol·L－1＝1.8×10－8 mol·L－1
可见沉淀I－所需要的c(Ag＋)要小得多，所以AgI 先沉淀，继续滴加AgNO3，
当c(Ag＋)＝1.8×10－8 mol·L－1 时，AgCl 沉淀也开始生成，这时c(I－)、c(Cl－)和
c(Ag＋)同时平衡：
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c(Ag＋)·c(I－)＝Ksp(AgI)＝9.3×10－17
c(Ag＋)·c(Cl－)＝Ksp(AgCl)＝1.8×10－10
两式相除得：＝≈1.9×106
如果溶液中c(Cl－)>1.9×106c(I－)，向其中滴加AgNO3 溶液时，则要先生成
AgCl 沉淀。
三、工艺流程中的热重曲线分析
（1）分析方法
热重法是在控制温度的条件下，测量物质的质量与温度关系的方法，通过分析热重曲线，我们可以知
道样品及其可能产生的中间产物的组成、热稳定性、热分解情况及生成产物等与质量相联系的信息。金属
化合物的热重分析研究对象一般为各种金属含氧酸盐、金属氢氧化物、金属氧化物的热分解过程，一般为
先失水、再分解、后氧化。
例如CoC2O4·2H2O 在空气中加热时，受热分解过程分为三个阶段：
第一阶段，失去结晶水生成盐：CoC2O4·2H2O→CoC2O4。
第二阶段，盐受热分解生成氧化物：CoC2O4→CoO。
第三阶段，低价态氧化物与空气中的氧气反应生成高价态氧化物：CoO→Co2O3(或Co3O4)。
注意：
①每个阶段有可能还分为不同步骤，如第一阶段中可能分步失去不同的结晶水，而不是一步失去所有
的结晶水。
②如果是变价金属元素，则在空气中加热产物可能为多种价态的金属氧化物。
（2）基本方法和思路
①设晶体(金属化合物)为1 mol，其质量为m。
②失重一般是先失水，再失非金属氧化物。
③计算每步固体剩余的质量m(余)，×100%＝固体残留率。
④晶体中金属质量不再减少，仍在m(余)中。
⑤失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m(氧元素)，由n(金属)∶n(氧元素)，即可求出失重后物质
的化学式。
例如：“煅烧”NiSO4·6H2O 晶体时剩余固体质量与温度变化曲线如图，该曲线中 B 段所表示氧化物的名
称为______。
解题思路：n(NiSO4·6H2O)＝
＝0.1 mol，含有m(H2O)＝0.1 mol×6×18 g·mol－1＝10.8 g，根
据26.3g－15.5g=10.8g，恰好说明280 ℃以前失去的结晶水；所以A 段对应的物质就是0.1 mol 的NiSO4；
温度到600 ℃，固体的质量再次下降，得到最终的镍的氧化物；根据原子守恒，8.3 g 氧化物中Ni 的质量
为5.9 g，那么O 的质量为2.4 g 即0.15 mol，所以固体氧化物中n(Ni)∶n(O)＝2 3∶，所以固体氧化物即三氧化
二镍。
【例1】分银渣是电解铜的阳极泥提取贵金属后的尾渣，含有铅（PbSO4）、钡（BaSO4）、锡（SnO2）以
及金（Au）、银（Ag）等有价金属，具有较高的综合利用价值。一种分银渣的提取流程如下：
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已知：
I.SnO2不溶于水、醇、稀酸和碱液；
Ⅱ.部分难溶电解质的溶度积（25℃）如表。
物质
PbSO4
PbCO3
PbCl2
BaSO4
BaCO3
Ksp
(3)ⅲ操作中用饱和Na2CO3溶液（1.6mol·L-1）浸泡固体A 并煮沸，充分反应后过滤，若固体A 中含
0.2molBaSO4，要将其全部转化为BaCO3，至少需要加入 L 饱和Na2CO3溶液（保留一位
小数）。
(5)测定SnO2样品的纯度：称取mgSnO2样品（杂质不影响滴定结果），将样品灰化后以过氧化钠熔融，将
熔融物酸溶后，再用还原铁粉将SnO2转化为Sn2+，加入指示剂，用KIO3标准溶液进行滴定，滴定反应离
子方程式为：
，
（均未配平）。
①该滴定实验中所加指示剂为 ，滴定终点的现象为 。
②若终点时消耗0.0100mol·L-1KIO3标准溶液VmL，则测得SnO2纯度为 （列出表达式即
可）。
【例2】回收再利用金属冶炼厂的酸性废水(主要含
、
、
、
、
)，制备亚砷酸铜
的流程如下。
(3)中和除杂。当溶液中离子浓度小于
，可认为已经完全除去。
已知：
在
时开始转化为
，
，
，
。
①一级中和控制pH 为2 左右，滤渣X 的主要成分有 。
②二级中和沉淀重金属离子应控制pH 范围为 。
(4)应用碘量法可测定亚砷酸铜中的铜含量。称取2.000g 试样溶于稀
搅拌后过滤，洗涤滤渣，将洗涤
后的滤液与原滤液合并，配成
溶液，取
所配溶液于碘量瓶中加入过量的碘化钾溶液，用
标准溶液滴定至终点，消耗
。
①计算样品中铜元素的质量分数 。(写出计算过程)
②已知纯亚砷酸铜中铜元素的质量分数为23.02%，实际测得样品中铜元素的质量分数有偏差(操作步骤均
正确)的原因为 。(已知：
；
，未配平)
【例3】磷酸铁
常用作电极材料、陶瓷等。以硫铁矿烧渣(主要成分)
、
，少量的
、
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、
)为原料制备磷酸铁的流程如下：
已知：
，
，
。
回答下列问题：
(4)经测定“除钙镁”后的溶液中
，则溶液中
。
【知识点5】化学工艺流程的评价
1、评价的思考方向
（1）流程反应前期：原材料价格及易得程度。
（2）流程反应中期：流程操作难易，能耗高低，是否有污染生成。
（3）流程反应后期：产率、纯度高低。
2、评价的内容
（1）是否绿色环境的评价；
①高能：反应中能耗过高，常见有电解，高温等操作会使得能耗变高（加热不属于高能耗）。
②污染：流程中有污染物生成，如NOX、Cl2等。
（2）对步骤和转化率、利用率、产物纯度的评价；
①减损：某操作使流程中损失(浪费)减少。如用冰水或乙醇洗涤产物，减少产物的损失。
②增产：或者某操作使产品总量增加。如提纯粗盐后，NaCl 质量反而高于本来的质量。
（3）对装置和原理的评价；
①原子利用率：指提高原子利用率，反应物是否尽可能多的转化为生成物。
②经济性：指工业生产中要符合经济效益，原材料成本尽可能降低。
（4）定性实验的误差评价。
（5）试剂循环：反应中的副产物能够再次投入使用，达到试剂的循环。
3、问题与讨论
（1）原理(是否有副反应发生，是否具备形成原电池条件，是否要考虑盐溶液的水解，溶剂有无影响等)。
（2）条件：温度、催化剂、反应物的蒸发、生成物的蒸发。
（3）装置：冷凝收集产物，回流提高反应物的转化率，干燥，防堵，倒吸，尾气处理。
（4）药品：浓度及浓度的变化(如浓H2SO4反应变稀后不具有强氧化性，浓盐酸与MnO2反应变稀后不再反
应，浓HNO3与Cu 反应过程中，由于HNO3的变稀，生成产物由NO2由变为NO)；药品是否变质(如
Na2SO3在空气中易被部分氧化成Na2SO4)。
（5）用量：增加一种反应物的量，会使另一种反应物的转化率增加(如2SO2+O2==2SO3，工业上常采用适
当增加O2的量来提高SO2的转化率)、减少生成物的量对反应速率，平衡移动的影响。
（6）操作(先后顺序)。
（7）引起误差的原因：条件的影响，原因的影响，副反应的影响(共存物质之间的反应和继续反应)。
（8）工业生产主要考虑：反应物(易得与廉价)，反应条件(设备、成本、转化率)，产物(循环利用、副产
物、环保等)。
【例1】CIGS 靶材是一种主要含铜、镓(Ga)、铟(In)、硒(Se)的合金，由于其良好的电学传导和光学透明性
能，被广泛运用在薄膜太阳能电池领域。实验室设计从废弃CIGS 中回收稀散金属铟和镓的氯化物(性质类
似于AlCl3)的流程图，回答下列问题：
已知：I.“溶解”步骤所得溶液中含有Cu2+、In3+、Ga3+和H2SeO3。
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(1)“溶解”过程中生成Ga3+的离子方程式为 和2Ga+6H+=2Ga3++3H2↑；利用王水也能溶解CIGS，试分
析以王水代替HCl 和H2O2的缺点是 (答出一点即可)。
【例2】Pd/
是常见的汽车尾气催化剂。一种从废Pd/
纳米催化剂（主要成分及含量：Pd 0.3%，
-
92.8%，其他杂质6.9%）中回收金属Pd 的工艺流程如下：
已知：
-
能与酸反应，
-
不与酸反应，“沉淀”得到
。
回答下列问题：
(4)“粗Pd”溶解时，可用稀
替代
，但缺点是 。
【例3】汽车废弃催化剂中含有Pt，还含有少量的Fe2O3、MgO、Al2O3、SiO2。一种从汽车废弃催化剂中
回收铂的流程如下：
有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH 见下表：
金属离子
Al3+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀的pH
3.5
9.5
2.2
沉淀完全(c=1.0× 10-5mol/L)的pH
4.7
11.1
3.2
回答下列问题：
(1)长期使用的催化剂，表面会覆盖积碳和有机物，粉碎废弃催化剂后，需进行预处理操作A，操作A 的名
称为 。
(2)酸浸工序中Pt 溶于王水生成NO 和氯铂酸(H2PtCl6)，该反应的化学方程式为 。有同学提议，将
王水换成盐酸和过氧化氢的混合溶液，其优点是 。
第64 讲 化学工业流程题解题策略（练习）
一、选择题：本题共10 小题，每小题4 分，共40 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求．
1．氧族元素碲(Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常用铜阳极泥(主要成分是
、含
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Ag、Au 等杂质)为原料提取碲并回收贵金属，其工艺流程如图所示：
已知：
微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应。下列说法错误的是
A．铜阳极泥粉碎后再“酸浸”，可提高浸取率
B．“酸浸1”过程中，
转化为
，反应的化学方程式为
C．“还原”过程中，反应的化学方程式为
D．
溶于浓NaOH 溶液的离子方程式为
2．摩尔盐[
]是一种重要的化工原料，用途十分广泛，可以作净水剂，还可以与鞣
酸、没食子酸等混合后配制蓝黑墨水；在空气中比
稳定，是分析化学中重要的基准物质。摩尔盐加
热分解，反应为
。用废铁屑
（含有少量
）制备摩尔盐的流程如图：
下列说法正确的是
A．步骤1 和步骤2 加热的最好方式是用酒精灯直接加热
B．稀硫酸处理后的溶液中加入KSCN 溶液，溶液变成红色（忽略空气的氧化）
C．步骤3 实验操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥
D．摩尔盐分解反应中被氧化的元素有1 种
3．下图是合成化工原料叠氮酸钠
的流程示意图。下列说法不正确的是
A．制备水合肼时，应将NaClO 溶液逐滴滴入氨水中
B．
的空间构型与
相同
C．叠氮环合成塔中发生的反应为：
D．操作x 分离出的某种物质可循环使用
4．以金属Fe 为主要成分的Al、Fe、Cu 废旧合金(还含少量
、
)的回收模拟实验如图所示。下列
说法错误的是
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A．加入足量NaOH 溶液，
发生反应：
B．滤渣A 为Fe、Cu、
C．操作Ⅱ在表面皿中进行
D．滤液B 经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可获得绿矾
5．配合物三草酸合铁酸钾晶体
是制备活性铁催化剂的主要原料。制备三草酸合铁
酸钾晶体的流程如图：
已知：①“氧化”时，加入试剂
和
时发生反应：
；
②
结构为
。
下列叙述错误的是
A．“溶解”时，加稀硫酸是为了抑制
水解
B．可从“滤液”中回收
C．“氧化”时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D．
中，配体数目为6
6．以锌焙砂(主要成分为
，含有较多的
和少量
、
等单质)为原料制备针铁矿渣(FeOOH)，
其工艺流程如图所示：
已知：
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离子
开始/完全沉淀的
7.5/9.7
对应硫化物的
—
下列说法错误的是
A．中性浸液的溶质主要为
B．“热酸浸出”过滤后的残液可返回“酸性浸出”使用
C．因
在水溶液中的溶解度有限，“沉铁”过程可换成
作为氧化剂
D．为提高
的产率和“沉铁”效率，可调节“沉铁”过程的
约为10
7．以高砷烟尘(主要成分为
和
，其中
中的Pb 显+2 价或+4 价，
、
均
可与NaOH 溶液发生非氧化还原反应)为原料制备砷酸钠晶体
的工艺流程如图。下列说
法不正确的是
A．“碱浸”时，
将
还原为PbS 而除去
B．“氧化”时加热溶液至沸腾更有利于加快反应速率
C．滤液“氧化”过程中需要补充NaOH 溶液
D．“系列操作”中的洗涤步骤为向漏斗中加水至浸没固体，待水自然流下，重复
次
8．河北省富含钽(Ta)矿，钽主要用于制造高温合金和电子元件。以某钽矿渣(主要含
、FeO、
及油脂等)为原料制备NaTaO3的流程如图。
已知：①焙烧时，
、FeO 转化成
，
；②
溶解度随着温度升高而快速增大。
下列叙述错误的是
A．实验室“焙烧”需用蒸发皿、三脚架、泥三角
B．通入空气的目的之一是除去油脂
C．固体1 可用于制造红色颜料
D．“系列操作”包括“蒸发浓缩、降温结晶”等
9．钴是一种重要战略物资，由含钴废催化剂(含
、
、CuO 等)制备
和高效净水剂黄钠铁
矾
的工艺流程如图所示。
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已知：①氧化性：
。
②
、
均难溶于水，黄钠铁矾微溶于水。
下列说法正确的是
A．黄钠铁矾净水主要涉及氧化还原反应
B．“还原浸出”后溶液中金属阳离子主要为
、
、
C．“氧化”时发生反应的离子方程式为
D．“沉钴”时将产生
10．钽酸锂(
)是光通讯、激光及光电子领域中的基本功能材料。一种以含钽废渣(主要成分为
，含少量油脂和
等)为原料制备钽酸锂的流程如下：
下列说法错误的是
A．“沸腾炉焙烧”为增加气固接触面积，常采用“逆流”操作
B．滤渣1 的主要成分为
，滤渣2 的主要成分为
C．已知+5 价Ta 具有一定的氧化性，“酸化”时硫酸比盐酸更合适
D．在实验室模拟“灼烧”工序，主要仪器为石英坩埚、酒精灯、泥三角等
二、非选择题：本题共5 小题，共60 分。
11．补铁剂乙二胺四乙酸铁钠(NaFeEDTA，分子式为
)的一种合成路线如下：
已知：室温下
，当离子浓度小于
时视为沉淀完全；EDTA 和NaFeEDTA
的水溶性均随温度升高显著上升；“络合”步骤的反应式为
。
回答下列问题：
(1)NaFeEDTA 中基态
的价电子排布式为 。
(2)“沉铁”步骤生成
，当
恰好完全沉淀时溶液中的
。
(3)“氧化”步骤的化学方程式为 。
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(4)实验室洗涤沉淀通常在 (填仪器名称)中进行。“氧化”后过滤得到的滤饼需要用去离子水洗涤2
～3 次。检验该滤饼是否洗涤干净的最佳试剂为 (填化学式)溶液。
(5)“减压过滤”步骤的目的是 。从滤液2 中获取纯净NaFeEDTA 晶体的操作为 (填标号)。
a.蒸发至大量晶体析出时停止加热，趁热过滤
b.蒸发至大量晶体析出时停止加热，用余热蒸干滤液
c.蒸发至有晶膜出现时即停止加热，冷却结晶后过滤
(6)产品中总含铁量的测定：取1.000 g 产品放入150 mL 烧杯，加入20 mL 去离子水和5 mL 3mol/L 硫酸溶
液，搅拌溶解后，加入1 g 锌粉，加热反应30 min，过滤。得到的无色溶液用250 mL 容量瓶定容。快速移
取25 mL 溶液至250 mL 锥形瓶中，加入
混酸以掩蔽生成的
的黄色，用
标准溶液平行滴定3 次，消耗
标准溶液的体积平均为V mL，则产品中铁元
素的质量分数为 (铁的相对原子质量为55.85)。
(7)产品的块状晶体在生物偏光显微镜下能观察到瑰丽色彩，展现出化学之美。从晶体的微观结构角度分
析，其原因是 。
12．中国是稀土资源大国。为维护全球供应链安全，商务部于10 月9 日公布了包括17 种稀土在内的全新
出口管制规定。化学家徐光宪及其团队创立的串级萃取理论，使我国在稀土资源生产应用方面实现质的飞
跃。
镨(Pr)是一种重要的稀土元素，采用如图工艺流程可由孪生矿(主要含ZnS、FeS、
、
等)制备
。
已知：该体系中，金属离子生成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH
金属离子
开始沉淀时的pH
5.4
2.2
7.5
8.0
沉淀完全时的pH
6.4
3.2
9.0
8.9
(1)滤渣Ⅰ中除含有 外，还含有一种淡黄色沉淀，写出ZnS 在“溶浸”中反应的离子方程式
。
(2)从绿色化学的角度考虑，相比于在空气中煅烧孪生矿，该工艺的优势在于 。
(3)“除铁”加入
的目的是 。
(4)用有机萃取剂HL 萃取
的原理为
，反萃取后，
存在于(填“水相”
或“有机相”) 。徐光宪提出的串级萃取理论，基本思想为萃取结束后向萃余液中再次加入萃
取剂萃取，反复多次，其目的是 。
可由
溶液制备
，主要包含沉淀、灼烧两个步骤。已知镨元素的常见价态为+3、+4。
(5)搅拌下，将一定量的
溶液与沉淀剂
溶液充分反应，过滤得到
沉淀。若改
用
溶液为沉淀剂，制得的
沉淀颗粒较为疏松，原因是 。
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(6)将
置于空气中灼烧，测得剩余固体质量与起始固体质量的比值随温度变化的曲线如图
所示。制备
最适宜的温度为___________。
A．280℃
B．560℃
C．755℃
D．1200℃
(7)将
固体加到30%
酸性溶液中产生大量气泡，反应后镨元素仅以
的形式存在，该反应的
离子方程式为 。
13．五氧化二钒
是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。在化工生产中，以富钒炉渣（其中的钒以
形式存在，还有少量的
等）为原料制备
的工艺流程如下：
已知：“酸浸”后，
转变成
；“沉钒”时，生成
沉淀，且需控制溶液的
。
(1)为提高“酸浸”时的浸出率，除了采用适当升温和增大酸的浓度外，还可以采用 （写一种方
法）。
(2)“氧化”过程中溶液
，写出该工序发生反应的离子方程式： 。
(3)“滤渣”中的成分有
、 （填化学式）。
(4)+5 价含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH 的关系如表所示：
pH
主要离子
“沉钒”步骤中，pH 不能大于8 的原因是 。
(5)“沉钒”时，所加的
的作用是 。
(6)写出“煅烧”中发生反应的化学方程式 。
(7)
时，测得“沉钒”时，滤液中
，为使“沉钒”时，钒元素的沉降率达到
，应调节溶液中
至少
。［已知
］
(8)“沉钒”后产生的沉淀要用水洗，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在
来判断。检测的方法
是 。
14．一种利用低品位铜矿(
、
、
和
等)为原料制取
的工艺流程如下：
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已知：ⅰ．水溶液中不存在碳酸铜，
与
结合立即水解为碱式碳酸铜和氢氧化铜；水溶液中存在
平衡：
、
ⅱ．
时三价铁离子已沉淀完全
ⅲ．查阅资料：
和
可以形成绛蓝色络合离子四氨合铜：
和
可以形成2 种配离子
和
，并存在以下平衡：
，
。
(1)常温下，“浸取”步骤中使用
的稀硫酸溶液，此时溶液中由水电离的
；铜矿中被
氧化的物质有
、
、和 (填化学式，下同)，滤渣1 的主要成
分有
与 。
(2)用氨水调节
的目的是 ；向滤液1 中先加氨水的目的有：①中和溶液中的
；②
。
(3)“反应”步骤中
转化为
配离子的离子方程式为 。
(4)滤液2 加大量水析出
沉淀，从平衡移动角度分析，滤液2 中更有利于
的生成的配离子是
(填“
”或“
”)，理由是 。
(5)该工艺流程中可循环使用的物质有 。
15．锑在新兴的微电子技术中有着广泛用途，可用于制造AMD 显卡。利用含锑废渣(主要成分为
，
含有少量
等杂质)制取金属Sb 的工艺流程如图所示：
已知：①
与
的氧化性强弱相当；②
属于两性氧化物，可溶于浓盐酸、氢氧化钠溶液、浓硫
酸、浓硝酸，微溶于水、稀硫酸，不溶于醇；③锑的氧化物在500~1000℃条件下被固体碳或一氧化碳、氢
气等气体还原为金属锑。回答下列问题：
(1)加快含锑废渣“溶解”的措施为 (写出一条)。
(2)“溶解”过程中主要成分参与反应的离子方程式为 ，该过程中温度应控制在80℃，原因是
。
(3)“滤渣2”的主要成分为 (填化学式)；“水解”生成“滤饼”的化学方程式为 。
(4)检验“洗涤”过程中将滤饼中的
全部洗去的操作为 。
(5)加入
溶液“中和”后，得到金属氧化物，想要得到纯净干燥的
，往往先进行水洗再醇
洗，醇洗的优点为 。
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(6)写出“还原2”发生反应的化学方程式： 。
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