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2-3 温度调控
升高温度
** 错误的表达式 **加快反应速率或溶解速率
** 错误的表达式 **促进平衡向吸热方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动，如：促进
水解生成沉淀
** 错误的表达式 **除去受热不稳定的杂质，如：H2O2、氨水、铵盐(NH4Cl)、硝酸盐、
NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4等物质
** 错误的表达式 **使沸点相对低的物质气化或升华
降低温度
** 错误的表达式 **防止某物质在温度较高时挥发或分解
** 错误的表达式 **使化学平衡向放热反应的方向移动，从而提高产物的产率
** 错误的表达式 **使某个沸点高的产物液化，使其与其他物质分离
** 错误的表达式 **降低晶体的溶解度，使其结晶析出
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
答题策略
** 错误的表达式 **若用到H2O2、氨水、铵盐、硝酸盐等易分解的物质，控温的目的是防
止物质分解
** 错误的表达式 **若题目中出现有机物或有机溶剂，控温的目的是防止其挥发
** 错误的表达式 **若溶液中制备物质，常使用加热的方法加快反应速率
** 错误的表达式 **煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，
如氧气
** 错误的表达式 **温度范围答题策略
a．温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率, 但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发，(如
H2O2、NH4HCO3)分解，(如Na2SO3)氧化或促进(如AlCl3)水解等，影响产品的生成
b．温度不低于××℃的原因：加快反应速率或者对于吸热反应而言可是平衡正移，增加
产率
一．升高温度
1．促进某些离子的水解，如高价金属阳离子，易水解的阴离子
【例1】目前世界上新建的金矿中约有80%都采用氧化法提金。某工厂利用锌冶炼渣回收金、银等贵金
属的流程如下图所示:
已知HCN 有剧毒，其Ka(HCN)=5×10-10，Au++2CN-=[Au(CN)2]-平衡常数KB=1×1038
“氰化”环节中，金的溶解速率在80℃时达到最大值，但生产中控制反应液的温度在10-20℃，原因
是:___________________________(答一点即可)。
【例2】某化工厂“用含NiO 的废料(杂质为Fe2O3、 CaO、 CuO 等)制备羟基氧化镍(2NiOOH·H2O)
的工艺流程如图：
如图是酸浸时镍的浸出率与温度的关系，则酸浸时合适的浸出温度是____________℃，若酸浸时将温度
控制在80℃左右，则滤渣1 中会含有一定量的Ni(OH)2，其原因可能是
_________________________。
2．促进平衡向吸热方向移动
【例3】二硫化钼是重要的固体润滑剂，被誉为“高级固体润滑油之王”。利用低品相的辉钼矿(含
MoS2、SiO2以及CuFeS2等杂质)制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图：
（4）由图分析可知产生MoS3沉淀的流程中选择的最优温度和时间是___________，利用化学平衡原理
分析低于或高于最优温度时，MoS3的产率均下降的原因
_______________________________________。
（5）利用低品相的原料制备高纯产品是工业生产中的普遍原则。如图所示，反应[Ni(s)+4CO(g)
Ni(CO)4(g)] ΔH<0 在充满CO 的石英管中进行，先在温度为T2的一端放入未提纯的粗镍粉末，一
段时间后，在温度为T1的一端得到了纯净的镍粉，请结合平衡移动原理，判断温度
Tl_________T2(填“＞”、“＜”或“=”)。
3．加快反应速率或溶解速率
【例4】钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5 价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，
以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
“酸浸氧化”需要加热，其原因是_________________________________________。
4．使沸点相对低的原料气化，或者降低在溶液中的气体溶解度
【例5】以甲酸和碳酸钾为原料生产二甲酸钾，实验测得反应条件对产品回收率的影响如下：
表1 反应温度对产品回收率的影响
反应温度（℃）
20
30
40
50
60
70
80
产品回收率（%）
75.6
78.4
80.6
82.6
83.1
82.1
73.7
②实际生产二甲酸钾时应选择的最佳反应条件是反应温度应控制在____________℃~____________℃，
由表1 可知反应温度过高，反应回收率反而会降低，其原因可能是
___________________________________________。
【例6】实验室中用FeSO4溶液与NaOH 溶液制备Fe(OH)2，装置如图，请回答下列问题：
配制NaOH 溶液时使用的蒸馏水通常要煮沸，其目的是__________________________________。
5．除去热不稳定的杂质，如NH4HCO3、NH4(CO3)2、 KMnO4、NH4C1 等物质
【例7】物质的分离与提纯是化学的重点，请根据下列实验目的，分别选择相应的操作和实验装置。下
列为操作：
a．蒸馏 b．结晶法 c．加适量水，过滤 d．加热（或灼烧） e．加适量盐酸，蒸发 f．萃取分液
g．分液 h．升华
下列为实验装置：
（1）除去氯化钠晶体中的碳酸钠：______、______（分别填操作序号及实验装置图编号，下同）。
（2）除去碳酸钙中的氯化钠：_______、______。
（3）分离乙酸（沸点118℃）和乙酸乙酯（沸点77.1℃）的混合液（两者互溶）：______、______。
（4）从溴水中提取溴：_______、_______。
（5）除去氧化钙中的碳酸钙：_______、_______。
（6）分离固体食盐和碘的方法：_______、_______。
二．降低温度
1．防止某物质在高温时会分解（或溶解）
【例8】电解精炼铜的阳极泥中主要含Ag、Au 等贵重金属。以下是从精炼铜的阳极泥中回收银、金的
流程图：
铜阳极泥氧化时，采用“低温焙烧”而不采用“高温焙烧”的原因是_______ ______________。
【例9】磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：
已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F 和有机碳等。溶解度：
Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O
（1）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时
间，不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。
2．使化学平衡向着放热方向移动
【例10】乙酸苯酚酯制备： 将
苯酚溶解在
的氢氧化钠溶液中，加入30g 碎冰块，然后
加入
乙酸酐，搅拌
将反应后混合物倾入分液漏斗中，加入约4mL
将有机相用试
剂X 和水洗涤然后无水
干燥，蒸馏收集
馏分．
①用碎冰块代替水可能的原因是：______________________________________ ．
3．使某个沸点高的产物液化，使其与其他物质分离
【例11】石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和
MgO(0.5%)等杂质。设计的提纯和综合应用流程如下：
（注：SiCl4的沸点是57.6ºC，金属氯化物的沸点均高于150ºC）
向反应器中通入Cl2前，需通一段时间的N2。高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应氯化物。
80℃冷凝的目的是：_____________________。②由活性炭得到气体Ⅱ的化学反应方程式为：
_____________________。
4．降低晶体的溶解度，减少损失。
【例12】碳酸锂广泛应用于化工、冶金等行业．工业上利用锂辉石（Li2Al2Si4Ox）制备碳酸锂的流程如
图：
已知：碳酸锂的溶解度为（g/L）
温度
0
10
20
30
40
50
60
80
100
Li2CO
3
1. 54
1. 43
1. 33
1. 25
1. 17
1. 08
1. 01
0. 85
0. 72
（1）硫酸化焙烧温度控制在250℃
300℃
﹣
之间，主要原因是__________________________________；
焙烧中硫酸用量控制在理论用量的l15%左右，硫酸加入过多的副作用是
_________________________。
（2）“沉锂”需要在95℃以上进行，主要原因是_______________________，过滤碳酸锂所得母液中
主要含有硫酸钠，还可能含有_____________和______________。
5．减少能源成本，降低对设备的要求
【例13】目前常用的工业生产纯碱的方法是“联合制碱法（侯氏制碱法）”
世界上最早工业生产碳酸钠的方法是“路布兰法”，其流程如下：
与“路布兰法”相比，“联合制碱法’的优点之一是_________________________。
三．控制温度（用水浴或油浴控温）
1．防止某种物质温度过高时会分解或挥发
【例14】实验室以工业废渣（主要含CaSO4·2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制取轻质
CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：
（1）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃，搅拌，反应3 小时。温度过高将会
导致CaSO4的转化率下降，其原因是 ；保持温度、反应时间、反
应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有 。
2．控制固体的溶解与结晶
【例15】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含
有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：
有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固
体。冷却到___________（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a．80℃
b．60℃
c．40℃
d．10℃
3．使催化剂的活性达到最好
【例16】以丙烯、氨、氧气为原料，在催化剂存在下生成丙烯腈(C3H3N)和副产物丙烯醛(C3H4O)的热化
学方程式如下：
①C3H6(g)+NH3(g)+
3
2 O2(g)
C3H3N(g)+3H2O(g) ΔH=-515 kJ·mol-1
②C3H6(g)+O2(g)
C3H4O(g)+H2O(g) ΔH=-353 kJ·mol-1
图(a)为丙烯腈产率与反应温度的关系曲线，最高产率对应的温度为
460℃
。低于460℃时，丙烯腈的产
率 (填“是”或“不是”)对应温度下的平衡产率，判断理由是_____ ___
；
高于460°时，丙烯腈产率降低的可能原因是 (双选，填标号)。
A．催化剂活性降低 B．平衡常数变大
C．副反应增多
D．反应活化能增大
4．防止副反应的发生
【例17】以Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和SO2为原料可制备N2H4·H2O（水合肼）和无水Na2SO3，
其主要实验流程如下：
已知：①Cl2+2OH−
ClO−+Cl−+H2O 是放热反应。②N2H4·H2O 沸点约118 ℃，具有强还原性，能与
NaClO 剧烈反应生成N2。
（1）步骤Ⅰ制备NaClO 溶液时，若温度超过40 ℃，Cl2与NaOH 溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子
方程式为____________________________________；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措
施是____________________________________。
5．蒸馏分离物质
【例18】实验室可用环己醇制备环己酮，使用的氧化剂可以是次氯酸钠、重铬酸钾等。
已知：环己醇沸点：160.8℃，微溶于水；
环己酮沸点：155.6℃，微溶于水；
醋酸沸点117.9℃，和水以任意比例互溶。
用如图对粗产品进行精制，蒸馏收集_____________℃的馏分。
6．趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量
【例19】实验室通常是在NH3和NH4Cl 存在条件下，以活性炭为催化剂，用H2O2氧化CoCl2溶液来制
备三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3，该反应属于大量放热的反应。某小组用如图所示装置制备
[Co(NH3)6]Cl3，实验步骤如下：
Ⅰ．称取研细的CoCl2•6H2O10.0g 和NH4Cl5.0g 于烧杯中溶解，将溶液转入三颈烧瓶，加入25mL
浓氨水和适量活性炭粉末，逐滴加入5mL30%的H2O2溶液。
Ⅱ．用水浴将混合物加热至60℃，恒温20 分钟，然后用冰水浴冷却，充分结晶后过滤。
Ⅲ．将沉淀溶于热的盐酸中，趁热过滤，滤液中加适量浓盐酸并冷却结晶。
Ⅳ．过滤、用乙醇洗涤晶体并在105℃条件下烘干。
（5）步骤Ⅲ中趁热过滤的主要目的是__________________________________________。
7．该温度下反应的结果已经较好，不需要继续变温
【例20】高铁酸钾(K2FeO4)是新型多功能水处理剂。图1 为不同的温度下，不同质量浓度的Fe(NO3)3对
K2FeO4生成率的影响。
工业生产中最佳温度为_____________________。
1．钌(
)为稀有元素，广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。钌的矿产资源很少，故从含钌废料
中回收钌的研究很有意义。某科研小组设计了一种从含钌废料中分离提纯钌的工艺，其流程如下：
“滤渣”的主要成分为
，加入草酸的作用是___________，金属钌与草酸的质量比x 和反应温度T
对钌的回收率的影响如图所示，则回收钌较为适宜的条件是___________。
2．实验测得反应溶液的pH、温度对铁黄产率的影响如图所示。反应温度宜选择___________；pH 大于
4.5 时铁黄产率降低的主要原因可能是___________。
3．柠檬酸亚铁(FeC6H6O7，式量：246)是一种易吸收的高效铁制剂，某研究团队用硫铁矿(主要成分为
FeS2、SiO2、Al2O3)为原料，制备柠檬酸亚铁，其流程如图：
“沉铁”时的离子方程式为___________，该反应需控制温度在35℃以下，其可能的原因是
___________。
4．铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域，是重要的战略物资。利用绿柱石(主要化
学成分为(
，还含有一定量的FeO 和
)生产BeO 的一种工艺流程如下。
无水
可用作聚合反应的催化剂。BeO、
与足量C 在600~800℃制备
的化学方程式为
_______。
5．超纯
是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、
超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯
方面取得了显著成果，工业上以粗镓
为原料，制备超纯
的工艺流程如下：
已知：①金属
的化学性质和
相似，
的熔点为
；
②
(乙醚)和
(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
③相关物质的沸点：
物质
沸点/
55.7
34.6
42.4
365.8
回答下列问题：
（1）“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在
的原因是_______，阴极的电极反应式为
_______；
6．下面是制备硫酸的工业流程：
（1）通入催化剂层后，体系(剩余反应物与生成物)温度升高的原因在于_______；每轮反应后进行热交
换降温的目的是_______。
7．高纯MnCO3在电子工业中有重要的应用，工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2，还含有Fe2O3、
CaCO3、CuO 等杂质)制取碳酸锰的流程如图所示：
已知：还原焙烧主反应为2MnO2+C
2MnO+CO2↑
可能用到的数据如表：
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀pH
1.5
6.5
4.2
8.1
沉淀完全pH
3.7
9.7
7.4
10.1
步骤G，温度控制在35℃以下的原因是______。
8．钯(Pd)是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%
～6%)、碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯
碳制备氯化钯(PdCl2)和(Pd)的流程：
加入浓氨水，调节pH 至9.0，并控制温度在70～75℃，Pd 元素以[Pd(NH3)4]2+的形式存在于溶液中，若
温度大于75℃，则不利于除铁，原因是_____。
9．无色透明的锆石(主要成分为ZrSiO4)酷似钻石，是很好的钻石代用品。锆石又称锆英石，常含有铁、
铝、铜的氧化物杂质。工业上一种以锆英石为原料制备ZrO2的工艺流程如图所示：
已知：i.Zr 在化合物中通常显+4 价，“氯化”过程中除C、O 元素外，其他元素均转化为高价氯化物；
ii.SiCl4极易水解生成硅酸；ZrCl4易溶于水，390℃升华；
iii.Fe(SCN)3难溶于有机溶剂MIBK，Zr(SCN)4在水中的溶解度小于在有机溶剂MIBK 中的溶解度。
“氯化”过程中ZrCl4的产率与温度、压强的关系如图所示：
由图可知，“氯化”过程选择的最佳条件为_____，“氯化”温度超过390℃时，ZrCl4产率降低的原因
为_____。
10．铝氢化钠(NaAlH4)是重要的还原剂。以铝土矿(主要成分Al2O3，含少量SiO2、Fe2O3等杂质)为原料
制备NaAlH4的一种流程如图：
已知：碱浸中SiO2转化成难溶的Na2Al2SixO8
滤渣溶于盐酸的“酸浸率”与温度关系如图所示，试解释温度过高，“酸浸率”降低的原因_____。
11．辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程
如图所示：
“回收S”过程中温度控制在50～60℃之间，不宜过高或过低的原因是______。
12．氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl 微溶于水，不溶于稀酸，可溶于Cl-浓
度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu 和少量CuO)为原料，采用硝
酸铵氧化分解技术生产CuCl 的工艺流程如图：
溶解步骤的温度应控制在60～70℃，原因是______。
13．钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5 价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以
及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
“酸浸氧化”需要加热，其原因是_____。
14．实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)
和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如图：
过程⑥中，将溶液Z 加热到70～80℃，目的是_____。
15．氯化磷酸三钠[(Na3PO4·12H2O)4·NaClO]的熔点为62℃，常温下较稳定，受热易分解，具有良好的灭
菌、消毒、漂白作用，可广泛地用于医院、餐馆、食品加工等行业。一种以磷矿石[主要成分为
Ca5(PO4)3F]为原料生产氯化磷酸三钠的工艺流程如图。
（1）“中和1”的反应中会生成Na2HPO4、CO2，该过程中除调节pH 外，还需控制70～80℃的微热状
态，微热的目的是_____、_____。
（2）“干燥”温度不宜过高的原因是______。
