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备战2025 年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义
考点21 化学工艺流程
知识精讲
一、化学工艺流程图的结构
二、化工流程中条件的控制
三、工艺流程中的分离、提纯、除杂及答题要领
四、工艺流程中的物质确定及方程式书写
五、化工流程中的有关计算
课后精练
选择题：
15
题
非选择题：
10
题
建议时长：
60
分钟
实际时长：
分钟
一、化学工艺流程图的结构：一般三大部分原料预处理、核心化学反应、产品的分离与提纯。
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。
1
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图3：返回的箭头一般是“循环利用”的物质。
“无机化工流程”大
题的常考点：
(1)原料的预处理。
(2)转化过程中反应条件的控制方法
(3)分离、提纯等基本操作。
(4)物质的转化原理。
(5)陌生化学方程式的书写。
(6)加入试剂的作用和循环物质的确定
(7)物质成分的判断(滤渣、循环物质等)。
(8)有关Ksp 及含量测定等计算。
无机化工流程中常用
术语
研磨、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
灼饶(煅烧)：使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧
石灰石、高岭土、硫铁矿
浸取：向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸
溶、碱溶、醇溶等
酸浸：在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程
碱浸：除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物
水浸：与水接触反应或溶解
蒸发结晶：蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶
体析出
蒸发浓缩：蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度
水洗：用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等
二、化工流程中条件的控制
条件控制
思考角度
固体原料粉
碎或研磨、
液体原料雾
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。
2
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化
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
焙烧或灼烧
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；
④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等。
煅烧
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。
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)
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；
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
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
3
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** 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
反应物用量
或浓度
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；
②增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提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反应速率，使平衡发生移动等
加入氧化剂
(或还原剂)
①氧化(或还原)某物质，转化为目标产物的价态；
②除去杂质离子[如把Fe2＋氧化成Fe3＋，而后调溶液的pH，使其转化为Fe(OH)3沉淀除
去]
加入沉淀剂
①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)；
②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀；
③加入氟化钠，除去Ca2＋、Mg2＋
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
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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
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(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)。
洗涤晶体
①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质
②冰水洗涤：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗
③用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，
减少损耗等
④洗涤沉淀的方法：往漏斗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
在空气中或
在其他气体
中进行的反
应或操作
要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应；或能否达到隔绝空气、防氧化、防水
解、防潮解等目的
判断能否加
其他物质
要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等
提高原子利
用率
绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)
分离、提纯
过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作
从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩―→冷却结晶―→过滤―→洗涤、干燥
三、工艺流程中的分离、提纯、除杂及答题要领
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。
(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
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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。
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
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(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。
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)。
萃取与分液
选用合适的萃取剂(如四氯化碳、金属萃取剂)，萃取后， 静置、分液——将分液漏斗玻
璃塞的凹槽与分液漏斗口的小孔对准。下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
萃取与反萃
取
①萃取：利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂转移到另
一种溶剂的过程。如用CCl4萃取溴水中的Br2。
②反萃取：用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。
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
蒸馏或分馏
蒸馏是利用液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变
成蒸气再冷凝成液体，跟其他组分分离的过程。
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减压蒸馏
减小压强，使液体沸点降低，防止受热分解、氧化等。
冷却法
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氨与氮气、氢气。
滴定终点的
判断
以“用标准盐酸滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，酚酞作指示剂”为例：当加入最后一滴
标准盐酸后，溶液由红色变为无色，且半分钟内不褪色
四、工艺流程中的物质确定及方程式书写
1、工艺流程中的物质确定
首先分析题干信息，明确原料成分，看清流程图中的箭头指向，根据物质性质写出相关的化学反应(离
子方程式或化学方程式)，最后根据题干信息确定滤液中物质的成分。滤液中物质的成分确定的思维模型如
图所示：
循环物质的确定
(1)流程图中回头箭头的物质。
(2)生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步
反应的相关物质。
副产品的确定
滤渣成分的确定
①过量的反应物。
②原料中不参与反应的物质。
③由原料转化的生成物。
④由杂质转化的沉淀物。
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2、工艺流程中的方程式书写
（1）陌生非氧化还原反应方程式的书写建模
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，既遵循质量守恒定律，又遵循得失电子守恒规律。
（2）氧化还原反应方程式的书写
①常见氧化剂及其还原产物
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3＋
酸性KMnO4
MnO2
还原产物
Cl－(X－)
H2O/O2－/ OH－
Fe2＋
Mn2＋
Mn2＋
氧化剂
ClO
浓H2SO4
HNO3
H2O2(H＋)
PbO2
还原产物
Cl－
SO2
NO2(浓)、NO(稀)
H2O
Pb2＋
氧化剂
酸性K2Cr2O7
HClO
FeO(H＋)
NaBiO3
—
还原产物
Cr3＋
Cl－
Fe3＋
Bi3＋
—
②常见还原剂及其氧化产物
还原剂
金属单质
Fe2＋
H2S/S2－
SO2/SO
氧化产物
金属离子
Fe3＋
S、SO2
SO3、SO
还原剂
HI/I－
NH3
N2H4
CO
氧化产物
I2
N2、NO
N2
CO2
（3）把握陌生氧化还原反应方程式的书写步骤
①首先根据题给材料中的信息确定氧化剂(或还原剂)与还原产物(或氧化产物)，结合已学知识根据加入
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的还原剂(或氧化剂)判断氧化产物(或还原产物)。
②根据得失电子守恒配平氧化还原反应。
③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。
④根据质量守恒配平反应方程式。
五、化工流程中的有关计算
1、溶度积Ksp的相关计算
(1)判断能否沉淀。
(2)判断能否沉淀完全。
(3)计算某一离子的浓度。
(4)沉淀生成和沉淀完全时pH 的计算。
(5)分步沉淀问题分析
①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。
②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：
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。
2、物质组成、含量的计算
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计算
公式
物质的质量
分数(或纯度)
×100%
产品产率
×100%
物质的转化率
×100%
Ksp的相关计算
AmBn(s)
mAn＋(aq)＋nBm－(aq)，
Ksp＝cm(An＋)·cn(Bm－)
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－。
(1)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。
(2)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
(1)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－。
(2)指示剂
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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。
(3)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。
1．从碘水中提取碘的过程如下。其中，操作X 为
A．过滤
B．加热
C．蒸馏
D．冷却热饱和溶液
2．工业生产需综合考虑反应进行的可能性、原料来源、成本高低和绿色环保等多种因素。工业生产下列
物质时，对应的转化过程符合要求的是
选项
物质
转化过程
A
溶液
B
C
Al
铝土矿
D
黄铁矿
A．A
B．B
C．C
D．D
3．由软锰矿(主要成分
，及少量CaO、MgO)制备
的工艺流程如下：
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已知：“沉锰”所得
在空气中“焙烧”时转化为
、
、MnO 的混合物，酸性条件下
易发生歧化反应。下列说法正确的是
A．“浸取”时利用了
的还原性，反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1 1∶
B．“除杂”后的溶液中主要存在的阳离子有
、
、
、
、
C．“沉锰”时反应的离子方程式为
D．“酸浸”时每反应1mol
转移电子数为2
4．利用金属矿渣(含有
、
及
)制备
晶体的实验流程如下。下列叙述正确的是
A．“煅烧”步骤加入CaO 可以减少
的排放，同时生成大量
B．“还原”后的上层清液中，滴加KSCN 溶液，若溶液不变红，则
已完全被还原
C．“酸浸”后的酸浸液中主要存在的阳离子是
和
D．“过滤”得到的滤渣主要有Fe 和Cu
5．实验室从废定影液[含
和
等]中回收Ag 和
的主要步骤为。下列说法正确的是
A．在空气中用蒸发皿高温灼烧
制取Ag
B．分液时先从下口放出有机相，再从上口倒出水相
C．为加快过滤速度，可以用玻璃棒轻轻搅拌漏斗中的液体
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D．“操作X”中需要的玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、直形冷凝管等
6．回收利用废旧镍-镉电池(电池中含有镍、镉、铁及少量钴和有机质等)的一种工艺流程如图所示：
已知：
的溶度积
。下列说法错误的是
A．“氧化”工序发生主要反应的离子方程式为
B．“调pH”时溶液中
，则应控制pH 小于5
C．滤液1 经处理之后可循环至沉镍工序中使用
D．“调pH”可选择氨水或NiO
7．约翰等化学家在锂电池研发中做出的突出贡献，获得2019 年诺贝尔化学奖；锂电池是新能源汽车的动
力电池之一，主要以磷酸亚铁锂
为原料。以下是在锂电池废料中回收锂和正极金属，流程如
下，下列叙述正确的是
A．上述流程中可用
代替
B．废旧电池属于湿垃圾，可通过掩埋土壤中进行处理
C．从“正极片”中可回收的金属元素有
D．“沉淀”反应的金属离子为
8．海带中含有碘元素，从海带中提取碘的实验过程如下图所示：
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下列说法不正确的是
A．步骤①会用到酒精灯、泥三角、三脚架、坩埚和坩埚钳等仪器
B．步骤③和⑥中的操作均为过滤
C．步骤④中发生的离子方程式为
D．海带灰中含有的硫酸盐，可在步骤⑤中实现与碘分离
9．K3[Fe(C2O4)3] 3H
⋅
2O 为草绿色晶体，易溶于水，难溶于乙醇，可用FeC2O4制备，流程如下：
已知：FeC2O4+3H2O2+6K2C2O4=4K3[Fe(C2O4)3]+2Fe(OH)3↓。
下列说法不正确的是
A．步骤Ⅰ中不可用酸性KMnO4溶液替代H2O2
B．步骤Ⅱ中加热煮沸是为了除去多余的H2O2
C．步骤Ⅲ中加入无水乙醇是为了降低三草酸合铁酸钾的溶解度
D．可用亚铁氰化钾溶液来检验翠绿色溶液中是否还有
未被氧化
10．工业上利用工厂废弃的镍材料(主要含有Ni、Al、Fe 及其少量氧化物)来制备NiSO4·7H2O 的一种工艺
流程如下：
下列说法正确的是
A．碱煮过滤、酸溶及氧化步骤均涉及氧化还原反应
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B．一系列操作指低温蒸发结晶
C．试剂X 可以为氧化镍或氢氧化镍
D．可用硝酸代替H2O2溶液进行氧化
11．碘酸钾(
)是重要的食品添加剂。已知：
与
均为白色固体，能溶于水，难溶于部分有机
溶剂，且
在碱性条件下易被
氧化为
。某化学兴趣小组设计如下路线制备碘酸钾。下列有关
说法正确的是
A．
与浓盐酸反应的离子方程式为
B．加入
能够提高反应速率
C．加入
前，煮沸原溶液主要为提高反应速率
D．“系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
12．硼酸(
)是重要的化工原料，一种以硼镁矿(含
，
及少量
、
)为
原料生产硼酸的工艺流程如图所示，下列说法错误的是
[已知：硼酸和硼砂(
)均易溶于热水，在冷水中溶解度小]
A．将硼镁矿研磨成粉末可以加快浸取速率
B．
溶液中的杂质主要是NaOH 和
C．一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D．硼砂溶液与硫酸反应的离子方程式为
13．从锌浸渣（主要含
、
，少量ZnS 和
）中提取Ge 的流程如下：
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已知：
①锗在硫酸中的存在形式：pH≤2.0 时主要为
，pH 为2～7 时主要为
。
②常温下，
，
。
下列说法错误的是
A．
被双氧水氧化的离子方程式
B．“中和沉淀”中，所加化合物A 可为ZnO 或
C．常温下，“中和沉淀”时调节溶液pH＝4.4，锗元素和铁元素共沉淀，此时滤液中
D．从滤液回收
晶体用到的主要仪器有酒精灯、玻璃棒、坩埚、泥三角
14．环己烯是重要的化工原料，实验室制备流程如下。下列说法正确的是
已知：环己醇和环己烯常温下都为液体；环己烯密度
，能与水形成共沸物。
A．环己醇环上的一氯代物有3 种
B．操作
依次是蒸馏、过滤、蒸馏
C．浓硫酸也可作该反应的催化剂，选择
而不用浓硫酸的原因可能为浓硫酸易使原料炭
化，产生
，导致污染
D．分离出有机相后，需加入无水氯化钙干燥，在操作3 之前的“过滤”操作也可省去不做
15．轻质
可用于绝热、耐高温的防火保温材料，可用于造船和锅炉制造。实验室以一种工业废渣
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(主要成分为
和少量
的氧化物)为原料制备
。实验过程如下，下列说
法错误的是
A．“酸溶”过程中为提高反应速率，可通过加热进行，为营造成酸性环境，所用
可过量
B．萃取分液过程中需要的仪器装置为长颈漏斗、铁架台、烧杯
C．萃取后得到的水溶液边搅拌边滴加MgO 以调节pH
D．氧化过程中主要发生的离子方程式为：
16．海洋约占地球表面积的71％，海水资源的开发利用如图所示：
(1)海水淡化的方法主要有蒸馏法、 、反渗透法。
(2)1943 年侯德榜发明了联合制碱法，步骤①的化学方程式为 ；在氯碱工业中，用湿润的淀粉
试纸检验阳极产物的现象是 。
(3)从经济效益角度考虑，步骤②中工业上加入 (填试剂名称)进行沉镁；步骤③需要在HCl 气氛
中加热，其中“HCl 气氛”的作用是 。
(4)海水的pH 通常在
之间，在步骤④中除了加入适当的氧化剂之外，还要加酸，酸化海水的目的是
。
(5)步骤⑤中反应的离子方程式为 ，根据上述过程可判断：
、
、
三种物质氧化性由
强到弱的顺序是 。
17．碱式碳酸铜在烟火、农药、颜料、杀菌剂等方面应用广泛。一种以辉铜矿(
，含有
和少量
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等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示：
已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下：
金属离子
开始沉淀的pH
7.5
2.7
5.6
8.3
完全沉淀的pH
9.0
3.7
6.7
9.8
②
常温稳定，在热水中会分解生成
；
③
。
回答下列问题：
(1)加快“浸取”速率，除将辉铜矿粉碎外，还可采取的措施有 (任写一种)。
(2)滤渣Ⅰ经
提取后可获得一种淡黄色副产品，则滤渣Ⅰ中的主要成分是 (填化学式)。“浸
取”过程中
被氧化的化学方程式为： 。
(3)常温下“除铁”时加入的试剂A 可用CuO，调节pH 的范围为 ，若加A 后将溶液的pH 调为
5，则溶液中
的浓度为 。
(4)写出“沉锰”(除
)过程中反应的离子方程式： 。
(5)“赶氨”时，最适宜的操作方法是： 。
18．工业上常用铜阳极泥[主要成分是碲化亚铜(Cu2Te)，含少量的Ag、Au]回收碲和氧化铜，其工艺流程如
图：
20
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已知：
H
①
2TeO3是一种比草酸酸性弱的二元酸
CuC
②
2O4的Ksp为2.2×108
(1)Cu 位于元素周期表第 周期第 族。TeO
的空间构型为 。
(2)“氧化酸浸”步骤的氧化产物为 ，“滤渣”的成分是 。该步H2O2的实际用量通常比理论
用量更大，原因可能是 。
(3)“沉淀”步骤，若要使Cu2+完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L)，应控制C2O
的浓度不低于 。
(4)“还原”步骤反应的离子方程式为 。
(5)CuO 可催化消耗血糖，从而控制血糖浓度。一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，当传感器检
测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓度计)
电池工作时，b 电极的电极反应式为 。
19．软锰矿的主要成分MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaCO3、SiO2等杂质，工业上用软锰矿制取
MnSO4·H2O 的流程如图：
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已知：MnF2的Ksp=5.3×10−3；CaF2的Ksp=1.5×10−10；MgF2的Ksp=7.4×10−11。
部分金属阳离子完全沉淀时的pH 如下表
金属阳离子
Fe3+
Al3+
Mn2+
Mg2+
完全沉淀时的pH
3.2
5.2
10.4
12.4
(1)浸出渣的主要成分为 (填化学式)。
(2)“浸出”后浸出液中的+2 价金属阳离子有Cu2+、Fe2+、 ，第1 步除杂加双氧水的目的是 (用
离子方程式表示)。
(3)锰的浸出率结果如图所示。由图可知，影响锰浸出率的因素有 。
(4)第2 步除杂中当镁离子恰好完全沉淀(当离子浓度小于或等于10−5mol·L−1时视为完全沉淀)时，溶液中
mol·L−1。
(5)调pH 至5~6 所加的试剂，可选择 。(填字母)。
a．CaO b．MgO c．Al2O3 d．氨水
(6)得到滤液之后还需 、趁热过滤，得到MnSO4·H2O。
20．一种以转炉钒渣(主要含有
、
、
、
等物质)为原料制备
的工艺流程如
下：
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已知：①室温条件，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如表所示：
金属离子
开始沉淀时
的pH
1.9
8.1
3.7
沉淀完全时
的pH
3.2
10.1
4.7
②各种形态五价钒粒子总浓度的对数
与pH 关系下图：
(1)若在实验室中进行煅烧钒渣，能否使用陶瓷坩埚： (填“能”或“不能”)，理由是 。
(2)“焙烧”中
转化为
和
的化学方程式为 。
(3)“酸浸”后所得浸出液中，阳离子除
、
、
、
外，还含有 (写离子符号)。
(4)“滤渣2”的主要成分为
、 等沉淀。
(5)已知“沉钒”时，溶液中
，控制溶液
，则五价钒粒子的存在形态为 。
“沉钒”时，钒元素全部转化为
沉淀，写出该反应的离子方程式 。
(6)“还原”步骤中，
转化为
和
，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
21．二氯二氨化钯
是一种电镀试剂，也是合成多种含钯化合物的原料。以含钯废催化剂(含
23
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、
、
、
和活性炭等物质)为原料提取
的工艺流程如图所示：
已知：
Pd
①
在空气中强热可缓慢地生成PdO，该物质比较稳定，难溶于酸、碱溶液中。
②常温下，
。
回答下列问题：
(1)“焙烧”的主要目的是 。
(2)“反应i”中，单质Pd 生成
的离子方程式是 。
(3)“滤渣1”中除
外，还可能有少量的 (填化学式)。
(4)“滤渣2”的主要成分为
、
，常温下“反应ii”得到的滤液中除
外，测得
，
，则溶液的
，
。
(5)写出“沉钯”后滤液中溶质的一种用途： 。
(6)将上述制备的
装入管式炉中的石英舟内(如下图所示)，通入一定流速的
，加热，使温度
逐步上升至400℃，持续通3 小时的
，然后停止加热，继续通
约1 小时左右，得到海绵钯。盛浓硫酸
的装置能除去
中可能含有的水蒸气，另外一个作用是 ；实验结束后观察到粗长玻璃管内壁凝结
大量白色固体，则
在
流中受热反应的化学方程式是 ，粗长玻璃管换为细玻璃管可能
会导致的后果是 。
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22．氧化铍是一种重要的化工原料，可用于制造陶瓷、玻璃和有机反应催化剂。工业上利用绿柱石(主要含
有
，还含有
和
等杂质)制备氧化铍的工艺流程如下图所示。
已知“熔炼”时发生反应：
。
回答下列问题：
(1)绿柱石无法直接酸浸溶解是由于其晶体结构具有特殊性。则“熔炼”时加入生石灰的目的是 。
(2)“滤渣1”的主要成分是 (填化学式)。
(3)“滤渣2”的主要成分是
。检验其中是否含有
的操作：先将“滤渣2”加水溶解，
再滴加 ，若溶液不变红，则说明“滤渣2”中无
。
(4)“氧化除杂”中发生反应的离子方程式分别为 、 。
(5)在常温下，
完全沉淀时，溶液的
为
，则
。
(6)“沉铍”时不宜使用
溶液的理由是 (用离子方程式表示)。
(7)氯化铍在气态时存在二聚体分子
，其中
的杂化方式为
杂化，则二聚体分子的结构为
。
23．单质As 可广泛应用于大规模集成电路、航空航天及医疗设备等领域。一种从精炼铜的阳极泥[主要成
分为
、
、Cu、Au、Ag 等]中回收单质As 的工艺流程如图所示。
25
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已知：“常压氯化酸浸”时，主要发生的反应有：
Ⅰ．
；
Ⅱ．
。
回答下列问题：
(1)“常压氯化酸浸”前，应将阳极泥、浓
、浓
、
、
等混合，进行“浆化”(研磨与搅
拌)处理，目的是 。
(2)“常压氯化酸浸”时，需不断通入空气，目的是：①充分溶解Cu 并减少
的生成，该反应的离子方程
式为 ；②将
氧化生成更易溶于水的
，该反应的化学方程式为 。
“酸浸渣”中除含Au、Ag 外，还含有 。
(3)“常压氯化酸浸”时，为保证As 的浸出率，需调节反应溶液的酸度和初始
的浓度至一定值。因此，
工业生产时，需加入一定浓度的浓
、浓
和准确称量的
。控制溶液的酸度一定时，测得As
的浸出率随初始
质量浓度(
)的变化关系如图所示。
由图可知，最佳初始
质量浓度为
。工业生产时，若加入的浓
和
过多，可能
造成的后果是 。
(4)“选择性还原”时，加入的
可使
中的As 被选择性还原为单质As，若氧化产物为
，则参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(5)砷化镓(
)是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示。
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①晶体中As 原子的配位数为 ；
②晶胞中As 原子围成的正四面体的个数为 。
24．以含镍废料(主要成分为
，含少量
和
)为原料制备碳酸钴
和
的工艺流程如图。下列说法正确的是
(1)“滤渣I”成分是 。
(2)氧化步骤的离子方程式为 ，“沉钴”反应的离子方程式为 。
(3)基态
的电子排布式为 。
(4)从
溶液通过操作 获得
晶体。
(5)所得的
经过煅烧可以得到
，进一步用于合成钛酸钴。一种钛酸钴的晶胞结构如图所示，钛
酸钴的化学式为 。该立方晶胞参数为
，设
为阿伏加德罗常数的值，该钛酸钴晶体的密度为
(列出计算式)。
25．化学工业上用二氧化锰生产硫酸锰、高锰酸钾、碳酸锰、氯化锰、硝酸锰、一氧化锰等。利用含锰工
业废料[含
，MnOOH，
及少量Fe]制备Zn 和
的一种工艺流程如图所示：
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已知：
MnO
①
能溶于酸，且
在酸性条件下比较稳定，pH 高于5.5 时易被氧气氧化；
②室温下，
，
，
，
；
③当离子浓度
mol/L 时，离子沉淀完全。
请回答下列问题：
(1)“还原焙烧”时，需要把“废料”粉碎的目的是 。
(2)“还原焙烧”时，加入过量炭黑的主要作用是将
、MnOOH 转化成MnO，其中炭黑与MnOOH 反应
时还原剂和还原产物物质的量之比为 。
(3)“酸浸”过程中发生的非氧化还原反应的离子方程式为 。
(4)“酸浸”分离滤渣1 和滤液在实验室中使用到的玻璃仪器有 ，滤渣1 的主要成分是 。
(5)“净化”包括 和调节pH 两步，向溶液中加入 (填化学式)来调节溶液pH，假设滤液中
，
的浓度是0.1 mol/L，应将溶液pH 调节的合理范围是 。
(6)“电解”时，阳极的电极反应式为 ，电解后的溶液可以循环利用于该流程中的 步骤。
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