2024届高三化学二轮复习课件 生产应用：无机工业流程题的解法及策略(共96张PPT)
文档属性
| 名称 | 2024届高三化学二轮复习课件 生产应用：无机工业流程题的解法及策略(共96张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 8.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-19 18:28:48 | ||
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文档简介
(共96张PPT)
专题二十-生产应用：
无机工业流程题的解法及策略
2024新高考化学二轮重点专题复习
1
2
3
考点考向
知识重构
重温经典
Prt
目 录
4
模型构建
5
教学策略
1
2
3
考点考向
知识重构
重温经典
目 录
4
模型构建
5
教学策略
2020年10月13日，中共中央、国务院《深化新时代教育评价改革总体方案》
深化考试招生制度改革，构建引导学生德智体美劳全面发展的考试内容体系，改变相对固化的试题形式，增强试题开放性，减少死记硬背和机械刷题现象，逐步转变以考试成绩为唯一标准的招生模式。
高考化学试题命题框架和命题原则
以核心素养
为测试宗旨
以实际问题
为测试任务
以真实情境
为测试载体
以化学知识
为解决工具
立足于真实的化工生产情境
一核四层四翼
熟练掌握工业流程的分析思路：
①原料预处理：研磨粉碎、灼烧、溶浸等获得相应离子并除杂；
②核心反应及处理：本质为除杂过程，加除杂试剂但要注意控制pH及温度；易忽略新引入的杂质离子；
③产品（分离提纯）提取：结晶，过滤，蒸馏，升华等操作获得相应产品。
一核四层四翼
1.接受与处理信息的能力
2.证据推理的能力
（3）精制Ⅱ的目的是_____；进行操作X时应选择的试剂是_____，
若不进行该操作而直接浓缩，将导致_____。（2023年山东卷）
（2023年新课标卷）
一核四层四翼
建立化学知识体系，增强模型认知能力
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下图。
SO2体积分数为_______时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______。（2023年辽宁卷）
（5）①“析晶”过程中通入的酸性气体A为___________。
②由CoCl2可制备AlxCoOy晶体，其立方晶胞如图:
Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为整数，则Co在晶胞中的位
置为_______；晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为_________。
（2023广东卷）
一核四层四翼
塑造可持续发展的人文情怀与绿色化学
卷 型 甲卷 乙卷 新课标卷 山东 辽宁 湖南
背景 以BaSO4为原料制备粉状BaTiO3 由菱锰矿制备LiMn2O4 从铬钒渣中分离提取铬和钒 以高镁卤水为原料除镁制备Li2CO3 以镍钴矿硫酸浸取液回收镍、钴、镁 以粗镓制备超纯Ga(CH3)3
主要元素 Ba Ti Li Mn Cr V Li Ni Co Mg Ga
命题特点 物质制备型 物质制备型 分离提纯型 物质制备+分离提纯型 分离提纯+理论渗透型 物质制备+结构分析型
卷 型 湖北 北京 重庆 广东 江苏 海南
背景 用SiCl4对锂电池正极材料氯化回收Li、Co等金属 以银锰精矿和氧化锰矿为原料联合提取银和锰 以FeCl2为原料制备Fe3O4 利用氨浸工艺可提取Ni和Co 回收 废催化剂并制 备 利用绿柱石生产BeO
主要元素 Li、Co Mn Ag Fe Ni Co V Ti Be
命题特点 分离提纯+结构分析型 分离提纯+理论渗透型 物质制备型 分离提纯+结构分析型 物质制备+理论渗透型 物质制备型
2023年高考工业流程题考什么
大情境
仍以过渡元素的物质转化为载体，Mg、Al、Fe、Cu等的化合物为杂质。
1. 原料所含杂质离子及化合物类：
Ca2+、Fe2+/Fe3+、Al3+、Ni2+、Mg2+、
SiO2；Al2O3；FexOy；MgO；MnO2；CaO
2. 辅助试剂类：
碳粉、酸(H+)、碱(OH-)、碳酸盐(Na2CO3)、
生石灰、硫化物（BaS、ZnS、FeS、MnS )、MnO2、H2O2；KMnO4；K2Cr2O7；H2C2O4；
主要考向：
试 卷 适 用 地 区 命 题 命题特点
全国甲卷 四川、广西、贵州、西藏 教育部考试中心 考查形式以物质制备型和分离提纯型为主，2023年高考增大了化学反应原理渗透的比重，还增加了物质结构与性质的考查。
全国乙卷 内蒙古、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、江西、河南
新课标卷（理综） 安徽、吉林、黑龙江、云南、山西
全国卷试题设问角度相对传统，陌生度、跳跃性相对降低。
湖南卷、湖北卷、广东卷、江苏卷、浙江卷凸显信息加工、分离提纯、融合选择性必修2。
山东卷、辽宁卷、北京卷、江苏卷凸显化学反应原理（数形结合）、回扣经典高考设问。
重庆卷、海南卷重视经典核心反应、绿色化学、循环利用等……
自主命题 北京、上海、河北、 湖南、湖北、广东、江苏、浙江、辽宁、山东、重庆、 福建、海南 各省市自主命题
2023年高考工艺流程命题特点
大思维
2023年高考工业流程考点分布
考点 全国甲 全国乙 新课标 浙江6月 北京 江苏 山东 湖南 湖北 广东 辽宁 重庆 海南
1. 流程中涉及到的化学(离子)方程式、 电极反应式的书写 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
2.晶体结构判断或分析 √ √ √ √ √
3.陌生物质类别判断、电子式的书写 √ √ √ √
4.陌生物质中元素化合价或化学键数判断 √ √ √ √ √
5. 流程中某操作或某试剂的使用原因 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
6.条件的选择（调pH、控温、加试剂等） √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
7. 反应物转化率的分析判断 √ √
8. 含量测定或热重线、分析化学式 √ √ √ √ √
9.Ksp除杂应用或能否生成沉淀的判断 √ √ √ √ √ √ √
10. 物质的成分判断 √ √ √ √ √ √ √ √ √
11.浸出速率的操作及分析 √ √ √ √ √
12.分离、提纯操作及其仪器的选择 √ √ √ √ √
13.工序互换与改变的分析 √ √ √ √ √
14.物质循环利用与绿色化学评价 √ √ √ √ √ √
大单元
化学语言与概念
物质结构与性质
绿色化学与评价
实验原理与方法
焙烧、氧化还原、离子反应、电极反应方程式等 ，抓守恒写方程。
物质结构和性质之间的关系；
元素的递变规律、结构决定性质的分析和判断。
图数信息（如Ksp的应用），条件选择与控制，结合氧化还原理论，四大平衡理论，电化学理论等考查应用，判断流程中残渣或废液的成分。
实验基本操作，实验步骤分析、绿色化学思想的体现（排放物的无害处理）、物质的检验、分离、提纯（除杂净化方法），实验数据的处理与分析等。
反应变化与规律
1
2
3
考点考向
知识重构
重温经典
目 录
4
模型构建
5
教学策略
（2023年乙卷）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。
（6）缎烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______。
框图：信息背景！
设问：实际操作需要解决的相关问题！
题头：生产目的！
工业流程题型的结构特点
例.（2023乙卷）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。
（6）煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______。
框图：信息背景！
设问：相关问题！
工业流程题的解题思路
整体意识：
浏览全题，明确:
②题目设问情况
考什么？
怎么考？
①流程目的(特别是始末物质)
局部意识：
定位意识
核心反应
原料预处理
分离提纯
审题头，抓目的，辨成分(原料、杂质、产品)
析流程(抓主线）
盯设问(锁框图）
改变速率的操作及分析
试剂的使用目的
陌生方程式的书写
Ksp沉淀
Ksp除杂
物质循环利用及绿色化学
试剂的使用目的
核心反应方程式的书写
陌生方程式的书写
例.（2023年全国乙卷）
原料
产品
……
主线1
——产品线
核心反应
元素种类和化合价的变化
物质结构与性质
物质转化与应用
化学语言与概念
MnCO3
+2
+4
+3.5
2Li2CO3+8MnO2===4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
煅烧
少量Si、Fe、Ni、Al
核心反应
Mn2++2H2O===H2↑+MnO2↓+2H+
通电
氧化Fe2+
沉淀Al3+、Fe3+
除去Ni2+
BaSO4、
NiS
Mn:＋4→＋3.5，
升高的元素是？
注意：产品的获取可能在流程前段，也可能是流程的中后段。要密切关注核心元素的化合价变化。
（元素线或价态线）
追踪元素走向，
洞察价态变化！
突破
Mn2+、Al3+、Fe2+、Ni2+
MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
Mn2+
主线2
——操作线
绿色化学与评价
原料的循环利用
原理预处理
控制条件发生核心反应
（杂质线或试剂线）
实验原理与方法
获
取
产
品
①元素转化（跟踪每种元素走向）
②价态转变（确定所加试剂作用）
③实验操作（分辨除杂分离方法）
成
本
意
识
、
效
率
意
识
、
环
保
意
识
分离提纯
排放物的无害化处理
两抓：抓箭头、 抓信息!
一线：元素线!
（1）主线主产品;
（2）支线副产品;
（3）回头循环品。
（1）元素去哪儿了 （2）元素化合价改变了吗
三意识：成本意识、效率意识、环保意识!
（1）成本意识：浸出率、转化率、利用率、原料价格、能耗控制、原料和能量循环利用；
（2）效率意识：生产速率、催化剂的使用、反应条件的选择；
（3）环保意识：绿色化学思想（原子经济性、循环操作、环保）、无污染、无腐蚀、
“三废”(废气、废渣、废水)的处理。
工业流程题的解题技巧
①元素转化线（跟踪每种元素走向）
②价态转变线（确定所加试剂作用）
③实验操作线（确定除杂分离方法）
三条思维主线
1
2
3
考点考向
知识重构
重温经典
目 录
4
模型构建
5
教学策略
任务1——明确研究对象，锁定物质转化
任务2——厘清原理、规律，把控过程、方法
大任务
化学语言与概念
物质结构与性质
任务1——明确研究对象、锁定物质转化
追踪元素走向，
洞察价态变化！
突破
考向1：反应方程式的书写
考查形式：
化学方程式的书写、离子方程式的书写、电化学方程式的书写。
常见类型：
1、非氧化还原反应（原子守恒），主要考查熟悉的知识迁移类比、平衡移动（盐类水解、
弱电解质电离、复分解反应等）。
2、氧化还原反应 步骤1：电子守恒——按化合价升降相等配平有价态变化的物质；
步骤2：原子守恒——根据题目中所给环境，补充其他反应物或产物，一般为酸、碱、水。
注：若为离子反应，还要遵循电荷守恒(遵循三守恒)
3、电极反应（遵循三守恒）熟练掌握原电池、电解池相关知识。
方程式 2023年真题出处及设问简述
方程式书写（氧化还原反应、电解反应式、电离、水解方程式） 2023甲卷T26 (2)“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。
2023乙卷 T27 (1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 。
(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为 。
(6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
2023新课标T8 (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 。
2023山东卷T17 (1)常温下，在硼砂溶液中，[B4O5(OH)4]2-水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]-，该水解反应的离子方程式为 ，
2023北京卷T18 (2)将“浸银”反应的离子方程式补充完整： 。
(3)该步反应的离子方程式有 。
2023湖北卷T16 (2)烧渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙烧”后剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因 。
(4)“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
2023辽宁卷T16 (3)“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为 ，该反应的离子方程式为 。
2023湖南卷T15 (1)操作(a)中，反应的离子方程式是 。
考向1：反应方程式的书写
例1：(2022湖北新高考18题)全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水（含有Na+、Li+、Cl― 和少量Mg2+、Ca2+），并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
(4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备Li2CO3。
查阅资料后，发现文献对常温下的Li2CO3有不同的描述：
①是白色固体；②尚未从溶液中分离出来。
为探究LiHCO3的性质，将饱和LiCl溶液与饱和NaHCO3溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。上述现象说明，在该实验条件下LiHCO3__________（填“稳定”或“不稳定”），有关反应的离子方程式为________________________________________________。
不稳定
Li+ + HCO3― = LiHCO3，2LiHCO3 = Li2CO3↓ + CO2↑+ H2O
侯氏制碱法：
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
深入考查对教材流程的本质理解
考向1：反应方程式的书写
例2.（2023年全国甲卷）BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
（5)“沉淀”步骤中生成的BaTiO(C2O4)2化学方程式
为 。
（6)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的
nCO2:nCO_______。
1:1
BaCl2
BaS
BaCl2
碳粉
BaS
CaS
碳粉
CaS
BaCl2
BaTiO(C2O4)2
前后追溯反应物、生成物(放大局部)；
HCl
例3.（2023年重庆卷）Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl3为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。
（3）反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气。①反应的离子方程式为____________。
考向1：反应方程式的书写
例4.（2023年全国乙卷）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：
（1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。
（5）在电解槽中，发生电解反应的
离子方程式为_______。
（6）煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的
化学方程式是_______。
MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
作为氧化反应的氧化剂
氧化产物
Fe3+的沉淀剂
作氧化Fe2+
的氧化剂
沉淀Al3+、Fe3+
除去Ni2+
BaSO4、
NiS
氧化还原反应与非氧化还原反应
考向1：反应方程式的书写
重点关注：
重视教材内容（夯实基础）；
关注箭头的指向(聚焦局部)；
前后追溯反应物、生成物
(放大局部)；
氧化还原规律与非氧化还原规律(三大守恒)；
全面考虑反应实际
(物质性质、试剂过量)；
物质结构 2023年真题出处及设问简述
物质结构设问 2023广东卷T26 （4）(NH4)2CO3 会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了 NH4AI(OH)2CO3的明锐衍射峰。
① NH4AI(OH)2CO3属于___________(填“晶体”或“非晶体”)。
②由CoCl2可制备AlXCoOY晶体，其立方晶胞如图。Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为整数，则Co在晶胞中的位置为____；晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为_____。
2023年湖北卷T16 （5）导致SiCl4比CCl4易水解的因素有__(填标号)。a．Si-Cl键极性更大
b．Si的原子半径更大 c．Si-Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道
2023年江苏卷T16 (3)②通过萃取可分离钒和钨，在得到的钒酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元环结构，其结构式可表示为______。
2023年6月浙江卷 ②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是___________。
2023辽宁卷T16 （2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸 H2SO5
，1mol H2SO5 中过氧键的数目为_______
2023湖南卷T15 （1）晶体Ga(CH3)3的晶体类型是_______；
（5）下列说法错误的是_______；D. 用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH3) 3 和GaI 3
（7）比较 C-Ga-C 分子中的键角大小 Ga(CH3) 3 _____Ga(CH3) 3 (Et2O) (填“>”“<”或“=”)，其原因是____
考向2：结构决定性质，应用追根溯源
②由 可制备 晶体，其立方晶胞如图。Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为整数，则Co在晶胞中的位置为___________；晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为_______。
（4） 会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了 的明锐衍射峰。① 属于___________(填“晶体”或“非晶体”)。
例1.（2023广东卷） 均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含 )中，利用氨浸工艺可提取，并获得高附加值化工产品 。工艺流程如下：
晶体
体心
12
考向2：结构决定性质，应用追根溯源
Al
Co
O
（3）②通过萃取可分离钒和钨，在得到的钒酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元环结构，
其结构式可表示为______。
例2.（2023年江苏卷） 催化剂 能催化NH3 脱除烟气中的NO，
反应为
V的价电子数为5，可能连有五根共价键，H4V4O12具有八元环结构
（7）比较 分子中的键角大小 ____ (填“>”“<”或“=”)，其原因是__。
例3.（2023年湖南卷） 超纯Ga(CH3)3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Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3：
（1）晶体Ga(CH3)3的晶体类型是_______；
（5）下列说法错误的是_______；
分子晶体
>
Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小。
二者甲基的环境不同，核磁共振氢谱化学位移不同，用核磁共振氢谱能区分。
D. 用核磁共振氢谱不能区分 和
考向2：结构决定性质，应用追根溯源
例4.（2023年湖北卷）SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：
（5）导致SiCl4比CCl4易水解的因素有 (填标号)。
a．Si-Cl键极性更大 b．Si的原子半径更大 c．Si-Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道
abd
例5.（2023年6月浙江卷）工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。
②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的
原因是___________。
硫酸分子能形成更多的分子间氢键
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸 ，
中过氧键的数目为_______。
例6.（2023年辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取( 和 )。实现镍、钴、镁元素的回收。
NA
考向2：结构决定性质，应用追根溯源
重点关注：
选择性必修2《物质结构和性质》
反应条件控制
产品分离提纯
原料的预处理
原料
产品
……
核心反应
元素种类和化合价的变化
1.预处理方法：
①溶解 ②研磨
③焙烧 ④煅烧
⑤灼烧 ⑥烧结
⑦雾化
2.控制反应条件：
①控制pH值。
②温度控制：加热、降温、趁热过滤、冰水洗涤等
③压强控制：减压过滤、减压蒸馏等
④反应物用量或浓度控制
⑤溶剂控制（水、冷水、冰水、乙醇等）
⑥加料方式控制（逆向接触、加料顺序、缓慢加料、间歇性加料等）
⑦加氧化剂、还原剂等
3.涉及方法 ;
①结晶 ②过滤
③萃取 ④分液
⑤蒸馏 ⑥升华
⑦盐析
任务2——厘清原理、规律，把控过程、方法
原料的循环利用
排放物的无害化处理
突破：三条思维主线、三个生产实际
预处理的方法：1．研磨、粉碎、雾化
设问方向：作用或目的。①将块状或粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物间接触面积，②以加快后续操作反应速率(作用)，③进而增大原料的转化率或浸取率(目的)。
预处理的目的：工艺流程题的最终目的就是为了“多快好省”的获得目标产物！原理预处理
的目的是使原料中待提取元素的状态，由难浸出的化合物或单质转变成易浸出的化合物。
例1.（2023年全国乙卷）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：
（1）为提高硫酸溶矿速率，可采取的措施
（举1例）。
考向3：原料预处理(研磨、粉碎等)
预处理 真题出处及设问简述 答题方向
粉碎 （研磨） 2020山东T16 （1）软锰矿预先粉碎的目的是___________。
2022 河北T15 （2）黄铁矿研细的目的是___________。
2021浙江T30 （1）将铬铁矿粉粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由__。
作为原料处理方式或者浸取率 2023乙卷、2023辽宁卷、2022甲卷
增大固体样品与溶液的接触面积，加快反应（浸取）速率或使反应更充分。
粉碎菱锰矿、适当增大硫酸的浓度等
2．焙烧、 灼烧、 煅烧
设问方向：（1）灼烧，焙烧的主要目的: 非金属或金属元素被氧化为高价态氧化物或化合物;
(2) 从粉碎与化学反应速率的关系、焙烧中的化学反应等。
即如何提高焙烧效率：①增加氧气的量、②固体充分粉碎、③逆流焙烧、④适当升温等。
焙烧：以气固反应为主，在沸腾炉或焙烧炉中，温度在500～1500℃之间，反应物与空气、氯气、硫酸等发生化学反应(所以焙烧分为氧化焙烧、硫酸化焙烧和氯化焙烧等)。
煅烧：反应物受热分解或发生晶形转变，多高于1200℃，使用设备如回转窑，例：煅烧石灰石、生产玻璃、打铁等。
灼烧：物质在高温下发生脱水、分解、挥发等。温度在1000℃左右，使用煤气灯、电炉等。例如：灼烧海带、颜色反应、焰色试验、灼烧失重等。
考向3：原料预处理（焙烧）
预处理 真题出处及设问简述 答题方向
焙烧 （熔融） 2023 甲卷T26 （1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是______________。
2023新课标 T27 （1）煅烧过程中，钒和铬被氧化成最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为______________。
2022 甲卷T26 （1）菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为______________。
2022北京卷T18 （1）白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为______________。
2021 山东T17 （1）焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是____。
2021乙卷T26 （1）“焙烧”中，写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式____。
改变结构，转化为能溶解的物质，并使一些杂质高温下分解、氧化（非金属元素被氧化为高价气态氧化物逸出或氧化成高价态化合物; 金属元素被氧化为高价态氧化物或高价态化合物）；
例1．(2022全国甲卷26题)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为 ____________________。
目的：制备ZnSO4·7H2O
(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。
增大压强、将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积、适当增大硫酸的浓度等
提取信息：焙烧时金属碳酸盐分解为金属氧化物
考向3：原料预处理（焙烧）
Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+
例2.（2023年全国甲卷）BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。
（2）“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
做还原剂，将BaSO4还原
ZnCO3 ZnO+CO2↑
ZnO、SiO2
Ca、Mg、Fe、
Cu的氧化物
BaCl2
BaS
BaCl2、碳粉
BaS、CaS
BaCl2
HCl
碳粉
CaS
3．浸取及浸出率
浸取目的：把固体转化为溶液，便于后继的转化或分离。包括水溶、酸溶、碱溶、醇溶等。浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。
设问方向：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适当增大酸的浓度；④加热；⑤延长浸出时间。设问方式：数形结合！
考向3：原料预处理（溶浸）
答：（1）适当升高温度 （4）HCl挥发加快，Bi3+水解程度增大
在“浸铋”中，根据图示可知：在温度接近40℃时Bi的浸出率最高，此后温度升高，浸出率反而降低，主要是由于温度升高，HCl挥发加快，且温度升高使Bi3+水解程度也增大，最终导致铋的浸出率随温度的升高而降低。
铁离子在水溶液中存在水解，温度升高有利于水解反应的进行，温度超过100℃明显加快了Fe3+水解反应的速率，导致Fe3+浓度降低。
（4）“浸铋”中，铋的浸出率与温度关系如右图所示：
在高于40℃左右时“铋浸出率”开始下降，其主要因素可能是_____。
例1：
（2）“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等，其中酸浸温度对铁浸取率的影响如图所示。
③当酸浸温度超过100 ℃时，铁浸取率反而减小，其原因是___。
例2：
考向3：原料预处理（溶浸）
例3.（2023年北京）以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)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，MnO2的氧化性强于Fe3+。
（1） “浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出，
同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的银以Ag2S的形
式残留于浸锰渣中。（2） “浸银”时，使用过量FeCl3、HCl、
和CaCl2的混合液作为浸出剂，将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。
（3） “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
②一定温度下，Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因： 。
例4.（2023广东卷） 均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含 )中，利用氨浸工艺可提取，并获得高附加值化工产品 。工艺流程如右图：
（4）(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。②(NH4)2CO3提高了Ni、Co的浸取速率，其原因是___________。
减少胶状物质对镍钴氢氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触面积
Ag2S、MnS、
FeS2、MnO2
Ag2S
过FeCl3、HCl、CaCl2
[AgCl2]-
Ag
2Fe3++Fe（过量）==3Fe2+
铁粉
H2SO4
根据题意，碳酸铵会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物，减少了胶状物质对镍、钴氢氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触面积，提高镍钴的浸取速率。
考向3：原料预处理（溶浸）
例5.（2023年辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸
浸取( 和 )。实现镍、钴、镁元素的回
收。⑴用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_______
(答出一条即可)。
用硫酸浸取镍钴矿时，为提高浸取速率可适当增大
硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
例6.（2023年湖北卷）SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：
（2）烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2
的混合物，“500℃焙烧”后剩
余的SiCl4应先除去，否则水浸时
会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因___________________________。
由题目信息可知，四氯化硅可与
水反应且能生成氯化氢和硅酸。
溶浸 真题出处及设问简述 答题方向
酸浸 2023甲卷T26 (4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？其原因是？
2023乙卷 T27 (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_______。
2023北京卷 T18 (1) “浸锰”过程是在 溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
2023辽宁卷T16 (1) “浸锰”过程是在 溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
2022山东卷T17 （1）酸解时有HF产生。氢氟酸与SiO2反应生成 二元强酸H2SiF6，离子方程式为___________。
碱浸 2020 III卷T26 油脂加氢镍催化剂 （1）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________。
盐浸 2022乙卷T26 （1）在”脱硫“中PbSO4转化反应的离子方程式为_________。
浸出率 2023北京卷T18 （3）“氧化” ②一定温度下，解释t分钟 后Ag的沉淀率逐渐减小的原因： 。
考向3：原料预处理（溶浸）
①溶解金属氧化物（膜）、碳酸盐等；
②调节pH促进或抑制弱酸根水解同时除去不溶于该酸的杂质( 如 SiO2 或 CaSO4 、PbSO4、 Ag2SO4等)。
①去油污、去铝片氧化膜、溶解铝、氧化铝转化为偏铝酸盐、溶解二氧 化硅生成硅酸盐、将碲（硒）单质及其化合物转化为亚碲酸盐、将硼转化为NaBO2等；②调节pH促进弱碱阳离子水解（沉淀）
提高：①适当加热或提高反应温度；②将块状固体粉碎；③适当增大**溶液的浓度；④充分搅拌；⑤延长反应时间（区别提高浸出效率）；降低：反应消耗等。
用盐溶液氧化物料中的还原性金属( 如 FeCl3 溶液氧化铜、铁，
用 NaClO 溶液氧化银等) 或者用盐把物料中的难溶盐转化为易溶盐［如 Na2CO3 将白钨矿( CaWO4) 的 W 元素转化成 Na2WO4］。
考向4：调控pH（物质转化）
调控pH的目的：
调节pH的方法：
①调节pH中和酸或者碱；②抑制某离子水解，防止损耗；③防止发生副反应；
④提高pH促进某金属离子水解，使其形成氢氧化物沉淀，便于过滤而除去。
⑤降低pH促进SiO3-、AlO2-离子水解，使其形成氢氧化物沉淀，便于过滤而除去等。
⑥加CuO原因：提高溶液pH。加CuO消耗溶液中的H+，促进Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出。
调大pH的试剂：主要元素的氧化物、碳酸盐、碱等，避免引入新的杂质；调小pH试剂：酸、通CO2等
调节合适的pH的范围：过小会导致某离子沉淀不完全，过大会导致主要离子开始沉淀。
例如：调pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的Fe3+（2.1-3.2）沉淀 。
①范围：pH值在3.2-4.7之间。
②原因：调节溶液的pH值至3.2-4.7，使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不会引入新杂质。
③规律：调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，增大溶液pH值；不引入新杂质。
④试剂：加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。
例1.（2023广东卷） 均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含 )中，利用氨浸工艺可提取，并获得高附加值化工产品 。
工艺流程如下：已知：氨性溶液由NH3˙H2O、
(NH4)2SO3、(NH4)2CO3配制。常温下，Ni2+、
Co2+、Co3+与NH3形成可溶于水的配离子：
lgKb=-4.7；Co(OH)2易被氧化成Co(OH)3。
（2）常温下，pH=9.9的氨性溶液中，C(NH3˙H2O)___________C(NH4+) (填“>”“<”或“=”)。
（3）“氨浸”时，由Co(OH)3转化为 的离子方程式为___________。
（5）①“析晶”过程中通入的酸性气体A为___________。
＞
“析晶”过程中为了防止Ni2+水解，因此通入的酸性气体A为HCl。
考向4：调控pH（氧化还原）
例2.（2023年新课标卷）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：已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O72-存在，在碱性介质中以CrO42-存在。
（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________。
氧化还原反应
+3
+6价Cr
考向4：调控pH（氧化还原）
例3.（2023年辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取( 和 )。
实现镍、钴、镁元素的回收。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，Mn2+ 被H2SO5 氧化为MnO2 ，该反应的离子方程式为
(H2SO5 的电离第一步完全，第二步微弱)；
H2SO5 第一步完全，第二步微弱
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸 。
追踪元素走向，
洞察价态变化！
突破
例4.（2023年山东卷）盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下：
Mg(OH)2
、CaSO4
Na+Mg2+
Li+Cl-SO42-
和硼酸根
Na+Li+H+Cl-SO42-Mg2+
CaCO3
Mg(OH)2
含Na+Li+Cl-、Mg2-SO42-H+
的混合晶体
Na+、Li+、
Cl-、CO32-
盐酸
pH=9.34
（2）滤渣Ⅰ的主要成分是________(填化学式)；精制Ⅰ后溶液中 的浓度为 则常温下精制Ⅱ过程中 浓度应控制在_______ 以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收HCl外，还将增加________的用量(填化学式)。
浓缩1因过量盐酸，Mg2+未能水解成Mg(OH)2，结晶出含多种离子的混合物，混合物经煅烧逸出HCl气体，再水浸析出Mg(OH)2固体。
生石灰的作用：一是沉淀除去SO42-,二是提供碱性环境沉淀除去Mg2+。
盐酸除去剩余的碳酸根离子，防止CO32-浓度过大，使得Li+过早沉淀。即浓缩2中结晶得到的NaCl中会混有Li2CO3，使Li2CO3的产率偏低。
过量的盐酸会在加热浓缩，析出NaCl晶体时被蒸发除去。
已知Li+的浓度和碳酸锂的Ksp，需要控制CO32-浓度不让Li+沉淀！
Na+Li+
Cl-Ca2+
若脱硼后直接进行精制Ⅰ，不能除去脱硼加入的过量盐酸（无法回收HCl），除镁效果打折，精制Ⅰ需要更多生石灰中和酸沉镁，
精制Ⅱ就需要更多纯碱除去钙。
Na+Li+
Cl-H+
纯碱
考向4：调控pH（非氧化还原）
例4.（2023年山东卷）盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下：
（3）精制Ⅱ的目的是__________________________________________
；进行操作时应选择的试剂是______，若不进行该操作而直接浓缩，将导致________________________。
盐酸
浓缩液中因为CO32-浓度过大，使得Li+过早沉淀。即浓缩结晶得到的NaCl中会混有Li2CO3，最终所得Li2CO3的产率减小。
加入纯碱将精制Ⅰ所得滤液中的Ca2+转化为CaCO3 提高Li2CO3的纯度
考向4：调控pH（非氧化还原）
考向4：调控pH（非氧化还原）
（3）“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去杂质___________。
（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VO2+或VO3+在碱性条件下，溶解为VO3-或VO43-，上述性质说明V2O5具有___________(填标号)。A．酸性 B．碱性 C．两性
例5.（2023年新课标卷）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：
C
例6.（2023年北京）以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)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，MnO2的氧化性强于Fe3+。
（1）“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素
浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的
银以Ag2S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H2SO4溶液中，银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中MnO2的发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有__________。
>
考向4：调控pH（平衡移动）
②结合平衡移动原理，解释浸出剂中
Cl-、H+的作用：____________________。
MnS能溶于强酸，Ag2S不溶于强酸
根据信息，在硫酸溶液中，二氧化锰可将二价铁离子氧化为三价铁，自身被还原成锰离子，则浸锰液中主要的金属阳离子有三价铁离子和锰离子。
三价铁离子和锰离子
考向4：调控pH（平衡移动）
例7.（2023年江苏卷） 催化剂 能催化NH3 脱除烟气中的NO，反应为
（3）废催化剂的回收。
③向pH=8的NaVO3溶液中加入过量的NH4Cl溶液，生成NH4VO3沉淀。已知： ，加过量NH4Cl溶液的目的是___________。
促进NH4VO3充分沉淀
加过量NH4Cl溶液有利于增加铵根离子浓度，促进平衡向析出沉淀的方向移动。
例8．(2022北京卷19题)铵浸法由白云石[主要成分为CaMg(CO3)2，含Fe2O3，SiO2杂质]制备高纯度碳酸钙和氧化镁。其流程如下：
CaMg(CO3)2
Fe2O3
SiO2
CaO
MgO
Fe2O3
SiO2
CaCl2
NH3·H2O
MgSO4
SiO2、Fe2O3
MgCO3
MgO
物质 Ca(OH)2 Mg(OH)2 CaCO3 MgCO3
Ksp 5.5×10-6 1.8×10-12 2.8×10-9 3.5×10-8
②CaO浸出率远高于MgO浸出率的原因为_______。
由题给溶度积数据可以知道，氢氧化钙的溶度积大于氢氧化镁。溶液中氢氧化钙的浓度大于氢氧化镁，能与氯化铵溶液反应生成氯化钙和一水合氨，氢氧化镁不能反应，所以氧化钙的进出率远高于氧化镁。
⑤蒸馏时，随馏出液体积增大，MgO浸出率68.7%
增加至98.9%， 结合化学反应原理解释MgO浸出
率提高的原因为___________。
MgO
Mg(OH)2
Fe2O3
SiO2
硫酸铵是强酸弱碱盐，铵根离子在溶液中的水解反应为吸热反应，加热蒸馏时氨气逸出，促进铵根离子水解，溶液中氢离子浓度增大。有利于氢氧化镁完全溶解转化为硫酸镁，所以氧化镁的进出率提高。
例9.（2023年重庆卷）Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl3为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。
考向4：调控pH（Ksp）
题型1：判断溶液是否产生沉淀
或者是否沉淀完全。
(1)Qc> Ksp ,溶液过饱和，生成沉淀。
(2)Qc= Ksp , 溶液饱和，溶解和沉淀处于平衡状态。
(3)Qc< Ksp , 溶液不饱和，可继续溶解。
11
反应不能使钙离子生成沉淀，防止引入杂质
例10.（2023年湖北卷）SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：
（4）已知 ，若“沉钴过滤”
的pH控制为10.0，则溶液中Co2+浓度为________mol/L。
若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中
浓度为
例12.（2023年辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫
酸浸取( 和 )。实现镍、钴、镁元素的回收。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，Mn2+ 被H2SO5
氧化为MnO2 ，滤渣的成分为MnO2 、____________(填化学式)。
（6）“沉镁”中为使Mg2+沉淀完全,25℃时需控制不低于_______(精确至0.1)。
11.1
氢氧化镁的Ksp=10-10.8， 当镁离子完全沉淀时，c(Mg2+)=10-5mol/L，根据Ksp可
计算c(OH-)=10-2.9mol/L，根据Kw=10-14，c(H+)=10-11.1mol/L，所以溶液的pH=11.1；
例13.（2023年全国乙卷）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：
（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_______。
2.8×10-9
Al3+
溶矿完成以后，反应器中溶液pH=4，此时溶液中c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1，此时体系中含有的c(Fe3+)== 2.8×10-9mol·L-1，这时，溶液中的c(Fe3+)小于1.0×10-5，认为Fe3+已经沉淀完全；用石灰乳调节至pH≈7，这时溶液中c(OH_)=1.0×10-7 mol·L-1，溶液中c(Al3+)=1.3×10-12mol·L-1，c(Ni2+)=5.5×10-4mol·L-1，c(Al3+)小于1.0×10-5，Al3+沉淀完全，这一阶段除去的金属离子是Al3+；故答案为：2.8×10-9、Al3+。
氢氧化铁
考向4：调控pH（Ksp）
氢氧化铁的Ksp=10-37.4，当铁离子完全沉淀时，溶液中c(Fe3+)=10-5mol/L，c(OH-)=10-10.8mol/L，根据Kw=10-14，pH=3.2，此时溶液的pH=4，则铁离子完全水解，生成氢氧化铁沉淀。
考向4：调控pH（Ksp）
题型2：沉淀的先后次序
判断方法：沉淀的化学式中含有相同的阳离子或阴离子，且阴阳离子个数比相同。
（1）同种类型的沉淀：离子在混合溶液中浓度相等时，Ksp越小，越先沉淀。
（2）不同类型的沉淀不能根据Ksp大小直接比较，要通过计算，达到Ksp需要的c(Ag+)越小， 越先沉淀。
如：Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11；向Cl-、CrO42-浓度均为0.010 mol·L-1的
溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1 AgNO3溶液时，达到Ksp(AgCl)、 Ksp(Ag2CrO4)时需要c(Ag+ )分别为：1.56×10-8mol·L-1 ，3×10-4.5mol·L-1，所以先有AgCl沉淀生成。
题型3：计算沉淀转化反应的平衡常数
如:MnS(s)＋Cu2+(aq) CuS(s)＋Mn2+ (aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2+ ) ·c(S2- )，
Ksp(CuS)＝c(Cu2+ ) ·c(S2- )，而平衡常数 K= =
C(Mn2+)
C(Cu2+)
Ksp(MnS)
Ksp(CuS)
如：Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13；Cl-、Br-的浓度均为0.010 mol·L-1，
向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1 AgNO3溶液时，先有AgBr沉淀生成。
考向5：调控温度
调控温度的目的：
⑵化学反应方面：反应的方向（副反应）、速率（包括催化剂活性）、限度等方面。
防止温度过高：①导致副反应的发生，影响反应物利用率和产品纯度；②导致平衡逆向移动，降低产率。防止温度过低：①导致催化剂的活性降低；②反应速率慢，生产效率降低；③平衡逆向移动，降低产率。
加热：①促进Fe3+水解（防止形成胶体），聚沉后利于过滤分离；
②加快反应速率或溶解速率；③促进平衡向吸热方向移动；
⑶生产效益、安全方面：①降温或减压可以减少能源消耗，降低对设备的要求，节约成本。
②防止温度过高反应过于剧烈，发生危险。
⑷其他：煮沸：①除去溶解在溶液中的气体（如氧气，防止产品被氧化）；例如，海水提溴等用热空气吹出气体，或者水蒸汽吹出气体。②促进水解（防止形成胶体），聚沉后利于过滤分离。
控制气体氛围：①干燥的热氯化氢气流氛围：是为了抑制某些挥发性酸弱碱盐的水解，例如从氯化铁、氯化镁、氯化铝的结晶水合物中获取无水盐等。②充入惰性气体氛围：充入氩气、氮气、氢气等，防止某些物质被氧化。例如电解熔融态MgCl2制取镁单质时，用惰性气体进行冷却。
⑴物质性质方面：熔沸点、挥发性、溶解度、稳定性等方面。
防止温度过高:①**挥发或分解（双氧水、硝酸、碳酸氢铵等）;②**产品溶解损耗 。
防止温度过低:①**（杂质）结晶析出，影响产品纯度；②使引起××液体凝固，堵塞导管等。
加热：使**杂质分解（气化）而除去。冷却：使**产物液化，使其与其他物质分离。
调节温度的方法：
考向5：调控温度
①加热方式：直火加热、小火加热、酒精喷灯加热、垫石棉网加热、电热套加热、水浴加热、油浴加热。
加热煮沸等水浴加热适用于加热温度不超过100℃时，其优点：受热均匀，便于控制温度。
②冷却方式：空气冷凝、冷凝管冷凝、冰水冷却等。
③通过压强进行控制：减压蒸发（蒸馏）
④通过加料方式进行控制：缓慢滴加、间歇性缓慢加入
⑤通过温度计进行控制：温度计水银球位置（反应物中、水浴中、蒸馏烧瓶支管口附近等）
例如：防止温度过高采取的措施是小火小心加热、水浴加热（100℃以下）、减压蒸发、缓慢滴加药品、间歇性缓慢加入反应物、使用温度计控制温度等。
已知：①金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点29.8˙C;
②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
③相关物质的沸点：
（2）“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在40-50℃的原因是______________。
（6) Ga(CH3)3(Et2O)直接分解不能制备超纯Ga(CH3)3 ，而本流程采用“配体交换”
工艺制备超纯Ga(CH3)3的理由是_________________________________________________；
例2.（2023年湖南卷） 超纯Ga(CH3)3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Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下：
NR3沸点较高，易与Ga(CH3)3分离，Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，一起气化，难以得到超纯Ga(CH3)3
考向5：调控温度
保证Ga为液体，
便于纯Ga流出
例3.（2023年江苏卷） 催化剂V2O5-WO3/TiO2 能催化NH3 脱除烟气中的NO，反应为
（2）催化剂的应用。
将一定物质的量浓度的NO、O2、NH3(其余
为N2)气体匀速通过装有V2O5-WO3/TiO2催
化剂、的反应器，测得NO的转化率随温度的变化如题图所示。
反应温度在320~360℃范围内，NO转化率随温度变化不明显的原因是_____________________________________________________________
_________________________________________________________________；
反应温度高于380℃，NO转化率下降，除因为进入反应器的NO被还原的量减少外，还有___________________________________(用化学方程式表示)。
在该温度范围内，催化剂活性变化不大，消耗NO的反应速率与生成NO的反应速率随温度升高而增大，对NO转化率的影响相互抵消
考向5：调控温度
反应温度高于380℃，NO转化率下降，有可能体系产生了NO，
(3)为提高Li2CO3的析出量和纯度，
“操作A”依次为__________、________、洗涤。
温度升高，Li2CO3的溶解度降低，温度高时，Li2CO3的溶解度小，有利于析出。考查控温。
例3．(2022湖北新高考18题)全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水（含有Na+、Li+、Cl― 和少量Mg2+、Ca2+），并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
考向5：调控温度
温度条件的控制
降温
控温
3.加快反应速率或溶解速率
2.促进平衡向吸热方向移动
5.除去热不稳定的杂质，
如NH4HCO3 、NH4(CO3)2、
KMnO4、NH4Cl等物质
4.使沸点相对低的原料气化
1.促进某些离子的水解
1.防止某物质在高温时会分解(或溶解)
2.使化学平衡向着放热方向移动
2.控制固体的溶解与结晶
5.减少能源成本，降低对设备的要求
3.使催化剂的活性达到最好
6.趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量
1.不高于×℃的原因：适当加快反应速率, 又可防止物质的分解或挥发；不低于×℃的原因：防止反应速率过慢对物质转化率的影响等。
4.防止副反应的发生
3.使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离
4.降低晶体的溶解度，减少损失.
5.蒸馏分离物质
考向5：调控温度
升温
例1.（2023年江苏卷） 催化剂 能催化NH3 脱除烟气中的NO，反应为
（1）催化剂的制备。将预先制备的一定量的WO3/TiO2
粉末置于80℃的水中，在搅拌下加入一定量的NH4VO3
溶液，经蒸发、焙烧等工序得到颗粒状V2O5-WO3/TiO2
催化剂。反应选用NH4VO3溶液而不选用NaVO3溶液的原因是________________________。
反应物用量或浓度的控制的目的：
① 控制反应物转化率和产品产率；②控制环境温度； ③抑制（促进）离子的水解； ④ 降低生产成本。
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
酸浸时酸过量的目的：为了提高矿石中某金属元素的浸取率；抑制**离子的水解等。
对有多种反应物的体系，增大便宜、易得的反应物的浓度目的是：
提高其他物质的利用率，使反应充分进行；降低生产成本等。
⑤控制产物；
制得的催化剂中不含Na+(不引入新杂质！）
例2.（2023年辽宁卷）某工厂
采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取(
和 )实现镍、钴、镁元素的回收。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，Mn2+ 被H2SO5 氧化为MnO2 ，该反应的离子方程式为 (H2SO5 的电离第一步完全，第二步微弱)。（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为_______时，Mn(Ⅱ)氧化速率最
大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_____。
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
反应物用量或浓度的控制的目的：
⑥控制反应速率；
9.0%
SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率
逆向接触、加料顺序、缓慢加料、间歇性加料等。
缓慢加料的目的：使反应更充分；防止反应速率太快；防止升温太快；控制反应体系的pH；防止药品添加过量，发生副反应等。
控制加料的方法：
+M2+
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
⑦用NH4HCO3调节pH，做+2价金属（锰、钴、镁、镍等）M2+生成MCO3的沉淀剂,同时生成气体(CO2↑)的离子方程式的书写。
原理分析：
HCO3-
+H CO3-
+H2O+CO2↑
MCO3↓
电离平衡
沉淀溶解平衡
(1)温度：使用碳酸氢铵(NH4HCO3)作为试剂时,温度低反应速率过慢,温度过高NH4HCO3 分解,使其它反应物的转化率下降;
NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑
(2)碳酸氢铵(NH4HCO3)与NH3 H2O反应生成(NH4)2CO3作为碳化剂。
离子方程式： M2++2HCO3- = MCO3↓+H2O+CO2↑
(3)碳酸氢铵(NH4HCO3)常常代替Na2CO3作为+2价金属M2+生成MCO3的沉淀剂,同时生成CO2。
易诱发竞争反应
不易诱发竞争反应
“酸化”步骤是为了将BaS转化为易溶液于的钡盐，由于硫酸钡和
磷酸钡均不溶于水，而BaCl2可溶于水，因此，应选用的酸是盐酸
⑧加氧化剂(或还原剂)，后续除杂：氧化/还原某物质，转化为易被除去（沉淀）的离子。
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
例3.（2023年全国甲卷）BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。
（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
做还原剂，将BaSO4还原
c
例4.（2023年新课标卷）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：
（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___________。
2Cr2O72-+3S2O52-+10H+=4Cr3++6SO42-+5H2O
例5.（2023年重庆卷）Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl3为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。（2）反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是_______。
防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
例6.（2023年全国乙卷）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：
（2）加入少量MnO2的作用是______________________。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是__________________。
（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_____________________。
将Fe2+氧化为Fe3+
Fe3+可以催化H2O2分解
BaSO4、NiS
例7.（2020·全国III卷）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
(3)若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即“滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。
Fe3+
开始沉淀pH 完全沉淀pH
Fe2+ 6.5 8.3
Fe3+ 1.6 2.8
Mn2+ 8.1 10.1
已知：①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3，FeS2转变为Fe2O3；
②金属活动性：Fe>(H)>Bi>Cu；
③相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下：
(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：
①充分浸出Bi3+和Mn2+；②___________________。
例8．(2022辽宁卷16题)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4，工艺流程如下：
(6)加入金属Bi的目的是________________。
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
杂质
目的
Bi2S3、FeS2、SiO2、MnO2
Bi2S3→Bi2O3+SO2
FeS2→Fe2O3+SO2
MnO2→Mn2O3+MnSO4
Bi2O3 Fe2O3
Mn2O3 SiO2
Cl2
SiO2
Bi3+
Fe3+
Mn2+
浓盐酸为什么过量呢？
浓盐酸过量还为防止Bi3+→BiOCl↓，BiOCl提前沉淀造成BiOCl的产率最终偏低。
Bi2O3→Bi3+、Fe2O3→Fe3+，Mn2O3→Mn2+，Mn2O3+6H++2Cl―=2Mn2++Cl2↑+3H2O，
调pH=2.6，将铋(Bi3+→BiOCl↓)，和铁锰(FeCl2、MnCl2溶液)分离
分离提纯意识：不引入新杂质。因此调pH前先还原Fe3+！！
将Fe3+转化为Fe2+
试剂
目的
作用
基本结构：
设问方向：
1）加入试剂的作用是什么？（例如：沉淀、氧化、还原、调pH等。）
要优先思考杂质的除去，其次是产品的获取，也可能是中间某环节。
2）加入何种试剂？
通过前后逻辑，看加入试剂步骤的目的是为了除去杂质？还是为了得到产品？
3）能否用A试剂代替B试剂？例如：用H2O2替代MnO2？
答题角度：
1）通过能发生化学反应实现的目的思考试剂的作用。
2）通过不能发生化学反应实现的目的思考试剂的作用。
3）试剂自身的特殊性质；例如：H2O2易分解、硝酸易挥发、Fe3+催化H2O2等。
4）试剂过量：一般是要确保原料反应完全转化为产物或确保转化为最终产物。
试剂类型：
氧化剂、还原剂、酸、碱、氧化物、碳单质、金属单质、硫化剂、氟化剂等。
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
考向7：分离提纯之过滤
（1）仪器：铁架台、铁圈、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯
（2）在进行沉淀的实验时，如何认定沉淀已经完全？
表达一：静置，待沉淀沉积后，往上层清夜中继续滴加××试剂，若不产生沉淀证明沉淀完全；
表达二：过滤，取滤液少许于试管中，滴加××试剂，若不产生沉淀证明沉淀完全。
（3）过滤后所得的滤液仍然浑浊，原因可能是什么？
玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；过滤时液体高于滤纸边缘等。
（4）减压过滤（抽滤）：加快过滤速度；减少晶体含有的水分。
（5）趁热过滤：减少过滤时间、保持过滤温度；
防止××杂质析出，提高产品纯度；
或防止降温过程中××析出而损耗
过滤是固相与液相的分离方法。
1.洗涤沉淀的目的
(1)若所需物质是滤渣，洗涤的目的是除去晶体
表面的可溶性杂质，得到更纯净的沉淀物。
(2)若所需物质是滤液，洗涤的目的是洗涤过滤
所得到的滤渣，把有用的物质如目标产物尽可能
洗出来，再和滤液合并后进行下一步分离操作。
2.常用洗涤剂
(1)蒸馏水：适用于除去沉淀吸附的可溶性杂质。
(2)冷水：除去沉淀中的可溶性杂质，降低沉淀
在水中的溶解度而减少沉淀损失。
(3)沉淀的饱和溶液：减小沉淀的溶解。
(4)有机溶剂(酒精、丙酮等)：适用于易溶于水的固体，既减少了固体溶解，又利用有机溶剂的挥发性，除去固体表面的水分，产品易干燥。
3.沉淀洗涤的答题规范
答题模板：
注洗涤液(沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤液)
↓
标准(使洗涤液完全浸没沉淀或晶体)
↓
重复(待洗涤液自然流尽后，重复操作2～3次)
4.沉淀是否洗净的答题规范
答题模板：
取样(取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中)
↓
加试剂[加入××试剂(必要时加热，如检验 )]
↓
现象(不产生××沉淀、溶液不变××色或不产生
××气体)
↓
结论(说明沉淀已经洗涤干净)
考向7：分离提纯之洗涤
考向7：分离提纯之洗涤
例1.（2023年湖南卷）金属Ni对H2有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下：步骤1：雷尼Ni的制备
（2）操作(d)中，判断雷尼Ni被
水洗净的方法是_______；
取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净
例2.（2023年湖北卷）SiCl4是生产多晶硅
的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材
料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金
属，工艺路线如下：
（3）鉴别洗净的“滤饼3”和Na2CO3
固体常用方法的名称是______________。
焰色反应
萃取则是利用物质性质由一个液相转移到另一个液相的分离方法。
萃取的作用是: 从矿石的浸出液中，提取和富集有价金属; 分离化学性质相近的金属离子。
萃取的操作步骤一般是首先将水溶液 ( 料液) 与有机溶剂( 或溶液) 充分混合， 然后利用两相的密度不同静置分相。(有机相对被萃入的物质起富集或分离作用) 。
被萃取物被萃入有机相后，一般需要使其重新返回水相，此时把有机相与反萃剂( 一般为无机酸或碱的水溶液，也可以是纯水) 接触， 使被萃取物转入水相，这一过程相当于萃取的逆过程， 故称为反萃取。
考向7：分离提纯之萃取
例1.(2022江苏卷16题)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl―含量少的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下：
目的
考向7：分离提纯之萃取
Cl―含量少
(1)“酸浸”时CeO2与H2O2溶液反应生成Ce3+并放出O2，该反应的离子方程式为_____________________。
(2)pH约为7的CeCl3溶液与NH4HCO3溶液反应可生成Ce2(CO3)3沉淀，该沉淀中 Cl―含量与加料方式有关。
得到含Cl―量较少的Ce2(CO3)3加料方式为________(填序号)。
A．将NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中 B．将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中
(3)通过中和、莘取、反莘取、沉淀等过程，可制备Cl―含量少的Ce2(CO3)3。
己知Ce3+能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为：
Ce3+(水层)+3HA (有机层) Ce(A)3 (有机层)+ 3H+(水层)
①加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是______。
②反莘取的目的是将有机层Ce3+转移到水层。使Ce3+尽可能多地发生上述转移， 应选择的实验条件或采取的实验操作有________________________(填两项)。
③与“反萃取”得到的水溶液比较，滤去Ce2(CO3)3沉淀的滤液中，物质的量减小的离子有_________(填化学式)。
2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O
保持CeCl3少量
B
Ce3+ H+ Cl-
目的：Ce3+由水相→有机相→水相，去除Cl―
降低溶液中H+浓度，提高Ce3+萃取率
Ce3+ Cl-
让上述平衡逆向移动，再正向，再逆向，再正向。。。
酸性条件，多次萃取
Ce3+、H+
Ce2(CO3)3沉淀
与氨水反应
Ce3+、NO3-、H+
考向7：分离提纯之蒸馏
图3
（1）仪器：铁架台、铁圈、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、
冷凝管、牛角管（接液管）、锥形瓶、碎瓷片
（2）冷凝管有直形、球形和蛇形冷凝管三种（图3），
蒸馏：只能用直形冷凝管；
冷凝回流：直形、球形和蛇形冷凝管均可使用，冷凝效果
蛇形冷凝管最好。沸点较高的物质的冷却用空气冷凝即可。
（3）冷凝管的作用；图1蒸馏时起冷凝作用 ；
图2反应发生器中起冷凝回流作用。
（4）步骤及操作注意事项：
①温度计水银球位于支管处；
②两种情况冷凝水都是从下口通入；
③加碎瓷片防止暴沸
（5）减压蒸馏：减小压强，使液体沸点降低，
防止（如双氧水、硝酸等）受热分解、挥发。
图1
图2
（6） 直接分解不能制备超纯 ，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯 的理由是_________________________________________________；
例2.（2023年湖南卷） 超纯Ga(CH3)3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Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下：
NR3沸点较高，易与Ga(CH3)3分离，Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，若一起气化，难以得到超纯Ga(CH3)3
已知：①金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点29.8˙C;
②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
③相关物质的沸点：
考向7：分离提纯之蒸馏
结晶方法 适用范围 建模
蒸发结晶
蒸发浓缩 冷却结晶
重结晶
1、从NaCl(KNO3)溶液中获得氯化钠晶体。
2、从KNO3(较多NaCl)溶液中获得硝酸钾晶体。
从只有KNO3、或含有少量NaCl溶液中获得硝酸钾晶体。
以NaNO3和KCl为原料制备硝酸钾晶体。
1.杂质在此溶剂中溶解度很小或很大（很小的目的：使杂质在热过滤的时候被滤去；很大的目的：使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出）。
2.被提纯的有机物在此溶剂中
的溶解度，受温度的影响较大。
加热溶解
趁热过滤
冷却结晶
1、溶解度随温度的变化
不大的物质（如NaCl）。
2、获得蒸发时较稳定不
分解或不水解的固体。
1、溶解度随温度的变化
较大的溶质（如KNO3）。
2.获得易被氧化或易分解或
易水解或含结晶水的溶质：
(如FeSO4·7H2O、NH4Cl 、NaHCO3、
莫尔盐【(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O】等晶体)。
考向7：分离提纯之结晶
(3)为提高Li2CO3的析出量和纯度，
“操作A”依次为__________、________、洗涤。
蒸发浓缩，趁热过滤
Li2CO3的溶解度随着温度升高而降低，有利于Li2CO3在较高温度时溶液过饱和析出。
例3．(2022湖北新高考18题)全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水（含有Na+、Li+、Cl― 和少量Mg2+、Ca2+），并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
Na+
Li+
Cl―
Mg2+
Ca2+
Mg(OH)2
CaCO3
Na+
Li+
Cl―
Ca2+
Na+ Li+ Cl― CO32-
考向7：分离提纯之结晶
需要从混合溶液中获得Li2CO3，Li2CO3的溶解度随温度的升高而减小，NaCl的溶解度随温度的升高变化不大，因此获得Li2CO3需要在较高温度时形成过饱和溶液。
三种物质的溶解度随温度变化的关系有利于上述工业制取Li2CO3。
较低温时，溶解度：LiCl>LiOH>Li2CO3。
随温度的升高，LiCl的溶解度呈增大趋势，它在第二次浓缩时就和NaCl分离，NaCl析出，LiCl留在滤液，等待被饱和碳酸钠沉锂；LiOH和NaCl类似，属于溶解度和温度变化关系不大的，加生石灰调大pH时不会沉淀析出造成最终产率降低；Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，将其溶液蒸发浓缩后会结晶析出在滤渣中。
例4.（2023年山东卷）盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下：
考向7：分离提纯之结晶
考向7：分离提纯之固液、液液分离
成本意识：浸出率、转化率、利用率、原料价格、能耗的
控制、 原料、 能量的循环利用。
效率意识：生产速率、催化剂的使用、反应条件的选择。
环保意识：绿色化学：无污染、无腐蚀、 “三废”(废气、
废渣、废水)的处理。
生产实际：三大意识
考向8：获得产品
类别 真题出处及设问简述类别
结晶 2022 山东卷 （3）下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是____。
2021 山东卷 (3)蒸发结晶时，过度蒸发将导致___；冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有____。
电解 2021 山东卷 (4)利用膜电解技术以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2 Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑ +O2↑。则Na2Cr2O7在___(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为___。
2023全国乙卷 LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。 （5）在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为____。
煅烧 (焙烧) 2019全国Ⅰ卷T26 （4）由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。
2022福建卷 (4)“焙烧”时，主要反应的化学方程式为_______。
若目标产品为盐( 或含结晶水的盐) ，一般设计“得到该盐的操作是什么”， 如蒸发结晶或蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。
若目标产品为高价态盐( 或金属单质) ， 一般设计为“电解得到该产物的阳极( 或阴极) 电极反应式的书写”问题。
通过煅烧得到产品的， 一般设计为“书写该煅烧过程反应的化学方程式”。
考向8：获得产品
——效率意识
考查方式 概念 答题方向
速率 在原料预处理和反应条件控制阶段考查加快反应速率的措施 一般不考查速率计算，主要考查提高速率的措施。有：将矿石粉碎、研磨、搅拌等（增大接触面积来加快反应速率）；还有适当升高温度、适当增大反应物浓度、加入合适催化剂等。
产率 针对目标产物进行产率的计算以及为提高产率常采取的措施 工业流程题是为了“多快好省”的获得目标产物。要求做到速率快、产率高、产品纯度高、成本低、无污染等。提高产率的措施有：通过控制温度来减少副反应的发生；通过调节pH或在某气体氛围中操作来使反应朝着生成目标产物的方向进行；通过冰水洗、热水洗、醇洗、趁热过滤等操作来降低物质的溶解提高产率等等。结合题目要求和具体情况从以上措施中选择合适答案。如：温度不高于××℃的原因是什么？可以考虑适当加快反应速率，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，导致产率下降。
转化率 针对某反应考查为了提高某物质的转化率常采取的措施 对转化率的考查主要针对某反应考查提高转化率的措施。提高转化率的主要措施有：通过改变浓度、压强、温度等使反应朝着有利于提高某物质转化率的方向移动；通过原料的循环利用来提高转化率；通过增加廉价物质的投入量来提高另一种反应物的转化率等等。可根据题目要求和具体情况，从以上措施中选择合适答案。如：工业合成氨反应中，增大压强可以加快反应速率并能使平衡正向移动来提高反应物的转化率，通过增大廉价物质氮气的浓度来提高氢气的转化率等等。
产率 ×100%，关
注的是生成物的变化，即目标产物的实际产量与理论产量的比值,
计算时注意单位的统一。
转化率 ×100%，
关注的是反应物的变化，即某反
应物发生转化的物质的量与总物
质的量的比值。
考向8：获得产品
——成本意识
例1.（2023年重庆卷）Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl3为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。（3）反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气。
66.6%
最后半滴标准液加入后，溶液变为红色，且半分钟内不变色
考向8：获得产品
——成本意识
类别 真题出处及设问简述类别
Ksp 2020山东卷T16 （4）再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为_______(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5时，可认为该离子沉淀完全）。
2020 全国Ⅲ卷 T27 （4）利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=______（列出计算式）。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol·L 1，则“调pH”应控制的pH范围是______。
2017全国Ⅰ卷T27 （5）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02mol L﹣1，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10﹣5，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？
滴定 2019 全国Ⅱ卷T26 （3）成品中S2 的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.1000 mol·L 1的I2 KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000 mol·L 1Na2S2O3溶液滴定，反应式为 测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为________，样品中S2 的含量为________（写出表达式）。
2018全国Ⅰ卷T27 （4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.01000 mol·L 1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为____，该样品中Na2S2O5的残留量为____g·L 1（以SO2计）。
2017 全国Ⅱ卷T26 （4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：MnO4+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.0500 mol·L 1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为____________。
守恒 2019 全国III卷T26 （7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=1/3时，z=___________。
2017 全国III卷T27 （5）某工厂用m1 kg 铬铁矿粉（含Cr2O3 40%）制备K2Cr2O7，最终得到产品 m2 kg，产率为___。
2016全国Ⅰ卷T28 （5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为 。（计算结果保留两位小数）
2016 全国III卷T28 （2）“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+，则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
考向8：获得产品
——成本意识（计算）
例2.（2023广东卷） 均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含 )中，利用氨浸工艺可提取，并获得高附加值化工产品 。
工艺流程如下：
②“热解”对于从矿石提取Ni、Co工艺
的意义，在于可重复利用HNO3和___________
(填化学式)。
MgO
例3.（2023年全国乙卷）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：
（5）在电解槽中，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。
加入MnSO4溶液
基本模型：首先找既消耗又生成的物质（具体需要快速落实每一步的反应及其产物，找到循环物质）；其次若是有回打的箭头，说明该物质循环；最后要注意剩余的母液中是否有循环物质。
——环保意识（物质的循环利用）
考向8：获得产品
（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：________。
例5（2023年北京）以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)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，MnO2的氧化性强于Fe3+。
(6)滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______。
CaSO4 MgSO4
例4．(2022全国甲卷26题)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
ZnCO3、SiO2
Ca、Mg、Fe、
Cu的化合物
Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+
Fe(OH)3
CaSO4
SiO2
Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+
Fe(OH)3
MnO2
Zn2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+
Zn2+
Ca2+
Mg2+
Cu
CaF2
MgF2
高沸点酸制低沸点酸，
查基础知识：实验室制备HX
CaF2+H2SO4 CaSO4+2HF
MgF2+H2SO4 MgSO4+2HF
可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中，得到MnSO4，同时将银元素和锰元素分离开；生成的Fe3+还可以用于浸银，节约氧化剂
——环保意识（物质的循环利用）
考向8：获得产品
工艺流程题的评价方向：
速率快【速率快（不宜过快），产率高】；
产率高（工业生产一般是单位时间内的产率）；
产品纯度高（不引入杂质）；
成本低[循环使用、原子利用率高、无污染（减少污染治理成本）]
污染：废渣、废液(酸、碱、重金属盐)、废气(Cl2、Br2、硫和氮的氧化物)
各种“防”：防倒吸、防空气、防爆炸、防水解、防暴沸、......
注意：评价实验有类似思考。
例6.（2023年全国甲卷）BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？_______，
其原因是_______。
不可行
产物中的硫化物与酸反应生成的有毒气体H2S,会污染空气，而且CaS与盐酸反应生成可溶于水的CaCl2，导致BaCl2溶液中混有CaCl2杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低 。
——环保意识（绿色化学与评价）
考向8：获得产品
1
2
3
考点考向
知识重构
重温经典
目 录
4
模型构建
5
教学策略
三路线
主线主产品
分支副产品
回头循环品
原料预处理除杂、净化
原料
副产物
步骤1
步骤2
副产物
主产物
辅助原料
辅助原料
目标产物
……
排放物的无害化处理
产品的分离与提纯
反应变化与规律
物质转化与应用
化学语言与概念
物质结构与性质
绿色化学与评价
实验原理与方法
原料的循环利用
1.构建工艺流程题的结构模型
2.构建工艺流程题的思维模型
两抓：抓箭头、抓信息
一线：元素线
（1）主线主产品;
（2）支线副产品;
（3）回头循环品。
（1）元素去哪儿了
（2）元素化合价改变了吗
三意识：成本意识、效率意识、环保意识
（1）成本意识：浸出率、转化率、利用率、原料价格、能耗控制、原料和能量循环利用；
（2）效率意识：生产速率、催化剂的使用、反应条件的选择；
（3）环保意识：绿色化学思想（原子经济性、循环操作、环保）、无污染、无腐蚀、
“三废”(废气、废渣、废水)的处理。
①元素转化线（跟踪每种元素走向）
②价态转变线（确定所加试剂作用）
③实验操作线（确定除杂分离方法）
三条思维主线
3.形成工艺流程题的解题技巧
1
2
3
考点考向
知识重构
重温经典
目 录
4
模型构建
5
教学策略
（1）重视教材，对教材介绍的工艺、实验等进行深化考查。例：海带中提取碘，海水中提溴、氯碱工业、侯氏制碱、苯甲酸重结晶、工业合成氨、工业制硫酸、硅酸盐化工、过渡金属及其化合物的性质及转化等。
（2）熟练运用工业流程题的一般解题思路、方法，识别框图中的各种名词、动词。结合元素化合物的知识和性质，熟记高频出现的杂质其除杂方式。
（3）积累素材，关注经典化工流程、关注科学前沿，创设新情境，考查经典内容。如金属元素中Fe、 Al的去除方法、非金属化合物 SiO2 的性质及去除、反应条件的控制(如控制条件加快 反应速率、控制pH去除杂质离子等)、陌生氧化还原反应方程式的书写及关系式法计算含量或产率、电化学等。
（4）贯通宏观辨识与微观探析的学科素养，将结构决定性质的意识渗透在每一个知识点的教学中、尤其是配合物、超分子、晶体结构等。
（5）设计以实验设计思路为引导的工业流程教学模式。从制备物质的基本逻辑出发思考和应用高考常见设问角度。
1、以教材为本，以高考真题为激发点鼓励、引导多思多问多联系
备考策略
01
海水提镁
煅烧
浸泡
贝壳
氧化钙
石灰乳
海 水
氢氧化镁
盐酸
氯化镁溶液
氯化镁固体
镁
氯气
过滤
浓缩、脱水
循环利用
电解
问题一: “浓缩、脱水”步骤中加热MgCl2·6H2O制取无水MgCl2时，为什么要在HCl的气流中进行？
答案:防止MgCl2水解
问题二:用电解法冶炼镁时，能否采取煅烧Mg(OH)2，进而电解MgO的方案
答案：不采取煅烧Mg(OH)2，进而电解MgO的方案，是由于MgO熔点高，能耗大。
2、重视教材中的流程素材
相关方程式
① CaCO3══CO2↑＋CaO
② CaO＋2H2O══Ca(OH)2
③ MgCl2＋Ca(OH)2══Mg(OH)2↓＋CaCl2
④ Mg(OH)2＋2HCl══MgCl2＋2H2O
⑤ MgCl2(熔融) ════ Mg＋Cl2↑
备考策略
02
“吹出法”海水提溴
海水
苦卤
含Br2
的海水
溴水混合物
含Br2
的空气
吸收液
吸收液
溴水混合物
液溴
提取
粗盐
氯气
置换
空气
吹出
纯碱吸收
SO2吸收
硫酸酸化
Cl2氧化
蒸馏
冷凝
问题一:“空气吹出”步骤和“蒸馏”的过程中，温度应控制在80～90 ℃，温度过高或过低都不利于生产，请解释原因。
答案：温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水量增加，温度过低，溴不能完全蒸出，回收率低。
问题二：为什么要设计两步将Br-氧化成Br2的过程？
相关方程式：① 2Br-＋Cl2 ══ Br2＋2Cl-
② 3Na2CO3+3Br2══ NaBrO3+5NaBr+3CO2③ Br2＋SO2＋2H2O ══ 2HBr＋H2SO4
答案：将溴富集
2、重视教材中的流程素材
备考策略
玻璃棒引流
03
提取海带中的碘
含I-
的溶液
干海带
海带灰
悬浊液
晶体碘
含I2的溶液
I2的有机溶液
适量
Cl2
灼烧
浸泡
过滤
蒸馏
加CCl4或苯
萃取、分液
在坩埚中灼烧，
不可用蒸发皿
或H2O2氧化
不能用乙醇
相关方程式:2I－＋Cl2 ══ I2＋2Cl－ 或 2I－＋H2O2＋2H＋ ══ I2＋2H2O
2、重视教材中的流程素材
备考策略
04
从铝土矿提取铝
相关方程式：① Al2O3＋2OH- ══ H2O＋2AlO2- ② AlO2-+4H+══ Al3++2H2O
③ Al3+＋3NH3 · H2O ══ Al(OH)3↓＋3NH4Cl ④ 2Al(OH)3══ Al2O3 + 3H2O
⑤2Al2O3 (熔融) ════ 4Al＋3O2↑
问题一：将“加过量盐酸”改为“通入CO2”合适吗？为什么？
答案：不合适；因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，达不到分离SiO2和Al2O3的目的。
问题二：将“加过量氨水”改为“加过量NaOH溶液”合适吗？为什么？
答案：不合适；因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，达不到分离SiO2和Al2O3的目的。
2、重视教材中的流程素材
备考策略
05
侯氏制碱法
2、重视教材中的流程素材
备考策略
例1：针对以下流程的各环节提出相应的问题。
焙烧的目的是什么？
二氧化硫该如何处理？
酸溶的目的？
如何提高浸取率？
如何提高溶解速率？
是否含有亚铁离子？
反应方程式？
如何处理多余氯气？
如何提取产品？
如何检测产品纯度？
3、从制备物质的基本逻辑出发设计工业流程问题(即高考常见设问角度)
备考策略
例2：以粗盐为原料，设计制备次氯酸钠的完整工艺流程。
3、从制备物质的基本逻辑出发设计工业流程问题(即高考常见设问角度)
备考策略
例3：教学实例：高铁酸钾的制备及应用分析（从实验室制备到工业生产）。
3、从制备物质的基本逻辑出发设计工业流程问题(即高考常见设问角度)
备考策略
内容——重视基础、激发思维
方法——教师引领、学生自主
谢 谢！
专题二十-生产应用：
无机工业流程题的解法及策略
2024新高考化学二轮重点专题复习
1
2
3
考点考向
知识重构
重温经典
Prt
目 录
4
模型构建
5
教学策略
1
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考点考向
知识重构
重温经典
目 录
4
模型构建
5
教学策略
2020年10月13日，中共中央、国务院《深化新时代教育评价改革总体方案》
深化考试招生制度改革，构建引导学生德智体美劳全面发展的考试内容体系，改变相对固化的试题形式，增强试题开放性，减少死记硬背和机械刷题现象，逐步转变以考试成绩为唯一标准的招生模式。
高考化学试题命题框架和命题原则
以核心素养
为测试宗旨
以实际问题
为测试任务
以真实情境
为测试载体
以化学知识
为解决工具
立足于真实的化工生产情境
一核四层四翼
熟练掌握工业流程的分析思路：
①原料预处理：研磨粉碎、灼烧、溶浸等获得相应离子并除杂；
②核心反应及处理：本质为除杂过程，加除杂试剂但要注意控制pH及温度；易忽略新引入的杂质离子；
③产品（分离提纯）提取：结晶，过滤，蒸馏，升华等操作获得相应产品。
一核四层四翼
1.接受与处理信息的能力
2.证据推理的能力
（3）精制Ⅱ的目的是_____；进行操作X时应选择的试剂是_____，
若不进行该操作而直接浓缩，将导致_____。（2023年山东卷）
（2023年新课标卷）
一核四层四翼
建立化学知识体系，增强模型认知能力
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下图。
SO2体积分数为_______时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______。（2023年辽宁卷）
（5）①“析晶”过程中通入的酸性气体A为___________。
②由CoCl2可制备AlxCoOy晶体，其立方晶胞如图:
Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为整数，则Co在晶胞中的位
置为_______；晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为_________。
（2023广东卷）
一核四层四翼
塑造可持续发展的人文情怀与绿色化学
卷 型 甲卷 乙卷 新课标卷 山东 辽宁 湖南
背景 以BaSO4为原料制备粉状BaTiO3 由菱锰矿制备LiMn2O4 从铬钒渣中分离提取铬和钒 以高镁卤水为原料除镁制备Li2CO3 以镍钴矿硫酸浸取液回收镍、钴、镁 以粗镓制备超纯Ga(CH3)3
主要元素 Ba Ti Li Mn Cr V Li Ni Co Mg Ga
命题特点 物质制备型 物质制备型 分离提纯型 物质制备+分离提纯型 分离提纯+理论渗透型 物质制备+结构分析型
卷 型 湖北 北京 重庆 广东 江苏 海南
背景 用SiCl4对锂电池正极材料氯化回收Li、Co等金属 以银锰精矿和氧化锰矿为原料联合提取银和锰 以FeCl2为原料制备Fe3O4 利用氨浸工艺可提取Ni和Co 回收 废催化剂并制 备 利用绿柱石生产BeO
主要元素 Li、Co Mn Ag Fe Ni Co V Ti Be
命题特点 分离提纯+结构分析型 分离提纯+理论渗透型 物质制备型 分离提纯+结构分析型 物质制备+理论渗透型 物质制备型
2023年高考工业流程题考什么
大情境
仍以过渡元素的物质转化为载体，Mg、Al、Fe、Cu等的化合物为杂质。
1. 原料所含杂质离子及化合物类：
Ca2+、Fe2+/Fe3+、Al3+、Ni2+、Mg2+、
SiO2；Al2O3；FexOy；MgO；MnO2；CaO
2. 辅助试剂类：
碳粉、酸(H+)、碱(OH-)、碳酸盐(Na2CO3)、
生石灰、硫化物（BaS、ZnS、FeS、MnS )、MnO2、H2O2；KMnO4；K2Cr2O7；H2C2O4；
主要考向：
试 卷 适 用 地 区 命 题 命题特点
全国甲卷 四川、广西、贵州、西藏 教育部考试中心 考查形式以物质制备型和分离提纯型为主，2023年高考增大了化学反应原理渗透的比重，还增加了物质结构与性质的考查。
全国乙卷 内蒙古、陕西、甘肃、青海、宁夏、新疆、江西、河南
新课标卷（理综） 安徽、吉林、黑龙江、云南、山西
全国卷试题设问角度相对传统，陌生度、跳跃性相对降低。
湖南卷、湖北卷、广东卷、江苏卷、浙江卷凸显信息加工、分离提纯、融合选择性必修2。
山东卷、辽宁卷、北京卷、江苏卷凸显化学反应原理（数形结合）、回扣经典高考设问。
重庆卷、海南卷重视经典核心反应、绿色化学、循环利用等……
自主命题 北京、上海、河北、 湖南、湖北、广东、江苏、浙江、辽宁、山东、重庆、 福建、海南 各省市自主命题
2023年高考工艺流程命题特点
大思维
2023年高考工业流程考点分布
考点 全国甲 全国乙 新课标 浙江6月 北京 江苏 山东 湖南 湖北 广东 辽宁 重庆 海南
1. 流程中涉及到的化学(离子)方程式、 电极反应式的书写 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
2.晶体结构判断或分析 √ √ √ √ √
3.陌生物质类别判断、电子式的书写 √ √ √ √
4.陌生物质中元素化合价或化学键数判断 √ √ √ √ √
5. 流程中某操作或某试剂的使用原因 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
6.条件的选择（调pH、控温、加试剂等） √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √
7. 反应物转化率的分析判断 √ √
8. 含量测定或热重线、分析化学式 √ √ √ √ √
9.Ksp除杂应用或能否生成沉淀的判断 √ √ √ √ √ √ √
10. 物质的成分判断 √ √ √ √ √ √ √ √ √
11.浸出速率的操作及分析 √ √ √ √ √
12.分离、提纯操作及其仪器的选择 √ √ √ √ √
13.工序互换与改变的分析 √ √ √ √ √
14.物质循环利用与绿色化学评价 √ √ √ √ √ √
大单元
化学语言与概念
物质结构与性质
绿色化学与评价
实验原理与方法
焙烧、氧化还原、离子反应、电极反应方程式等 ，抓守恒写方程。
物质结构和性质之间的关系；
元素的递变规律、结构决定性质的分析和判断。
图数信息（如Ksp的应用），条件选择与控制，结合氧化还原理论，四大平衡理论，电化学理论等考查应用，判断流程中残渣或废液的成分。
实验基本操作，实验步骤分析、绿色化学思想的体现（排放物的无害处理）、物质的检验、分离、提纯（除杂净化方法），实验数据的处理与分析等。
反应变化与规律
1
2
3
考点考向
知识重构
重温经典
目 录
4
模型构建
5
教学策略
（2023年乙卷）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。
（6）缎烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______。
框图：信息背景！
设问：实际操作需要解决的相关问题！
题头：生产目的！
工业流程题型的结构特点
例.（2023乙卷）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。
（6）煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______。
框图：信息背景！
设问：相关问题！
工业流程题的解题思路
整体意识：
浏览全题，明确:
②题目设问情况
考什么？
怎么考？
①流程目的(特别是始末物质)
局部意识：
定位意识
核心反应
原料预处理
分离提纯
审题头，抓目的，辨成分(原料、杂质、产品)
析流程(抓主线）
盯设问(锁框图）
改变速率的操作及分析
试剂的使用目的
陌生方程式的书写
Ksp沉淀
Ksp除杂
物质循环利用及绿色化学
试剂的使用目的
核心反应方程式的书写
陌生方程式的书写
例.（2023年全国乙卷）
原料
产品
……
主线1
——产品线
核心反应
元素种类和化合价的变化
物质结构与性质
物质转化与应用
化学语言与概念
MnCO3
+2
+4
+3.5
2Li2CO3+8MnO2===4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
煅烧
少量Si、Fe、Ni、Al
核心反应
Mn2++2H2O===H2↑+MnO2↓+2H+
通电
氧化Fe2+
沉淀Al3+、Fe3+
除去Ni2+
BaSO4、
NiS
Mn:＋4→＋3.5，
升高的元素是？
注意：产品的获取可能在流程前段，也可能是流程的中后段。要密切关注核心元素的化合价变化。
（元素线或价态线）
追踪元素走向，
洞察价态变化！
突破
Mn2+、Al3+、Fe2+、Ni2+
MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
Mn2+
主线2
——操作线
绿色化学与评价
原料的循环利用
原理预处理
控制条件发生核心反应
（杂质线或试剂线）
实验原理与方法
获
取
产
品
①元素转化（跟踪每种元素走向）
②价态转变（确定所加试剂作用）
③实验操作（分辨除杂分离方法）
成
本
意
识
、
效
率
意
识
、
环
保
意
识
分离提纯
排放物的无害化处理
两抓：抓箭头、 抓信息!
一线：元素线!
（1）主线主产品;
（2）支线副产品;
（3）回头循环品。
（1）元素去哪儿了 （2）元素化合价改变了吗
三意识：成本意识、效率意识、环保意识!
（1）成本意识：浸出率、转化率、利用率、原料价格、能耗控制、原料和能量循环利用；
（2）效率意识：生产速率、催化剂的使用、反应条件的选择；
（3）环保意识：绿色化学思想（原子经济性、循环操作、环保）、无污染、无腐蚀、
“三废”(废气、废渣、废水)的处理。
工业流程题的解题技巧
①元素转化线（跟踪每种元素走向）
②价态转变线（确定所加试剂作用）
③实验操作线（确定除杂分离方法）
三条思维主线
1
2
3
考点考向
知识重构
重温经典
目 录
4
模型构建
5
教学策略
任务1——明确研究对象，锁定物质转化
任务2——厘清原理、规律，把控过程、方法
大任务
化学语言与概念
物质结构与性质
任务1——明确研究对象、锁定物质转化
追踪元素走向，
洞察价态变化！
突破
考向1：反应方程式的书写
考查形式：
化学方程式的书写、离子方程式的书写、电化学方程式的书写。
常见类型：
1、非氧化还原反应（原子守恒），主要考查熟悉的知识迁移类比、平衡移动（盐类水解、
弱电解质电离、复分解反应等）。
2、氧化还原反应 步骤1：电子守恒——按化合价升降相等配平有价态变化的物质；
步骤2：原子守恒——根据题目中所给环境，补充其他反应物或产物，一般为酸、碱、水。
注：若为离子反应，还要遵循电荷守恒(遵循三守恒)
3、电极反应（遵循三守恒）熟练掌握原电池、电解池相关知识。
方程式 2023年真题出处及设问简述
方程式书写（氧化还原反应、电解反应式、电离、水解方程式） 2023甲卷T26 (2)“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。
2023乙卷 T27 (1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 。
(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为 。
(6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
2023新课标T8 (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 。
2023山东卷T17 (1)常温下，在硼砂溶液中，[B4O5(OH)4]2-水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]-，该水解反应的离子方程式为 ，
2023北京卷T18 (2)将“浸银”反应的离子方程式补充完整： 。
(3)该步反应的离子方程式有 。
2023湖北卷T16 (2)烧渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙烧”后剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因 。
(4)“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
2023辽宁卷T16 (3)“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为 ，该反应的离子方程式为 。
2023湖南卷T15 (1)操作(a)中，反应的离子方程式是 。
考向1：反应方程式的书写
例1：(2022湖北新高考18题)全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水（含有Na+、Li+、Cl― 和少量Mg2+、Ca2+），并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
(4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备Li2CO3。
查阅资料后，发现文献对常温下的Li2CO3有不同的描述：
①是白色固体；②尚未从溶液中分离出来。
为探究LiHCO3的性质，将饱和LiCl溶液与饱和NaHCO3溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。上述现象说明，在该实验条件下LiHCO3__________（填“稳定”或“不稳定”），有关反应的离子方程式为________________________________________________。
不稳定
Li+ + HCO3― = LiHCO3，2LiHCO3 = Li2CO3↓ + CO2↑+ H2O
侯氏制碱法：
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
深入考查对教材流程的本质理解
考向1：反应方程式的书写
例2.（2023年全国甲卷）BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
（5)“沉淀”步骤中生成的BaTiO(C2O4)2化学方程式
为 。
（6)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的
nCO2:nCO_______。
1:1
BaCl2
BaS
BaCl2
碳粉
BaS
CaS
碳粉
CaS
BaCl2
BaTiO(C2O4)2
前后追溯反应物、生成物(放大局部)；
HCl
例3.（2023年重庆卷）Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl3为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。
（3）反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气。①反应的离子方程式为____________。
考向1：反应方程式的书写
例4.（2023年全国乙卷）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：
（1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。
（5）在电解槽中，发生电解反应的
离子方程式为_______。
（6）煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的
化学方程式是_______。
MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
作为氧化反应的氧化剂
氧化产物
Fe3+的沉淀剂
作氧化Fe2+
的氧化剂
沉淀Al3+、Fe3+
除去Ni2+
BaSO4、
NiS
氧化还原反应与非氧化还原反应
考向1：反应方程式的书写
重点关注：
重视教材内容（夯实基础）；
关注箭头的指向(聚焦局部)；
前后追溯反应物、生成物
(放大局部)；
氧化还原规律与非氧化还原规律(三大守恒)；
全面考虑反应实际
(物质性质、试剂过量)；
物质结构 2023年真题出处及设问简述
物质结构设问 2023广东卷T26 （4）(NH4)2CO3 会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了 NH4AI(OH)2CO3的明锐衍射峰。
① NH4AI(OH)2CO3属于___________(填“晶体”或“非晶体”)。
②由CoCl2可制备AlXCoOY晶体，其立方晶胞如图。Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为整数，则Co在晶胞中的位置为____；晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为_____。
2023年湖北卷T16 （5）导致SiCl4比CCl4易水解的因素有__(填标号)。a．Si-Cl键极性更大
b．Si的原子半径更大 c．Si-Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道
2023年江苏卷T16 (3)②通过萃取可分离钒和钨，在得到的钒酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元环结构，其结构式可表示为______。
2023年6月浙江卷 ②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的原因是___________。
2023辽宁卷T16 （2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸 H2SO5
，1mol H2SO5 中过氧键的数目为_______
2023湖南卷T15 （1）晶体Ga(CH3)3的晶体类型是_______；
（5）下列说法错误的是_______；D. 用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH3) 3 和GaI 3
（7）比较 C-Ga-C 分子中的键角大小 Ga(CH3) 3 _____Ga(CH3) 3 (Et2O) (填“>”“<”或“=”)，其原因是____
考向2：结构决定性质，应用追根溯源
②由 可制备 晶体，其立方晶胞如图。Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为整数，则Co在晶胞中的位置为___________；晶体中一个Al周围与其最近的O的个数为_______。
（4） 会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了 的明锐衍射峰。① 属于___________(填“晶体”或“非晶体”)。
例1.（2023广东卷） 均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含 )中，利用氨浸工艺可提取，并获得高附加值化工产品 。工艺流程如下：
晶体
体心
12
考向2：结构决定性质，应用追根溯源
Al
Co
O
（3）②通过萃取可分离钒和钨，在得到的钒酸中含有H4V4O12。已知H4V4O12具有八元环结构，
其结构式可表示为______。
例2.（2023年江苏卷） 催化剂 能催化NH3 脱除烟气中的NO，
反应为
V的价电子数为5，可能连有五根共价键，H4V4O12具有八元环结构
（7）比较 分子中的键角大小 ____ (填“>”“<”或“=”)，其原因是__。
例3.（2023年湖南卷） 超纯Ga(CH3)3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Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3：
（1）晶体Ga(CH3)3的晶体类型是_______；
（5）下列说法错误的是_______；
分子晶体
>
Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小。
二者甲基的环境不同，核磁共振氢谱化学位移不同，用核磁共振氢谱能区分。
D. 用核磁共振氢谱不能区分 和
考向2：结构决定性质，应用追根溯源
例4.（2023年湖北卷）SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：
（5）导致SiCl4比CCl4易水解的因素有 (填标号)。
a．Si-Cl键极性更大 b．Si的原子半径更大 c．Si-Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道
abd
例5.（2023年6月浙江卷）工业上煅烧含硫矿物产生的SO2可以按如下流程脱除或利用。
②一定压强下，化合物A的沸点低于硫酸的
原因是___________。
硫酸分子能形成更多的分子间氢键
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸 ，
中过氧键的数目为_______。
例6.（2023年辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取( 和 )。实现镍、钴、镁元素的回收。
NA
考向2：结构决定性质，应用追根溯源
重点关注：
选择性必修2《物质结构和性质》
反应条件控制
产品分离提纯
原料的预处理
原料
产品
……
核心反应
元素种类和化合价的变化
1.预处理方法：
①溶解 ②研磨
③焙烧 ④煅烧
⑤灼烧 ⑥烧结
⑦雾化
2.控制反应条件：
①控制pH值。
②温度控制：加热、降温、趁热过滤、冰水洗涤等
③压强控制：减压过滤、减压蒸馏等
④反应物用量或浓度控制
⑤溶剂控制（水、冷水、冰水、乙醇等）
⑥加料方式控制（逆向接触、加料顺序、缓慢加料、间歇性加料等）
⑦加氧化剂、还原剂等
3.涉及方法 ;
①结晶 ②过滤
③萃取 ④分液
⑤蒸馏 ⑥升华
⑦盐析
任务2——厘清原理、规律，把控过程、方法
原料的循环利用
排放物的无害化处理
突破：三条思维主线、三个生产实际
预处理的方法：1．研磨、粉碎、雾化
设问方向：作用或目的。①将块状或粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物间接触面积，②以加快后续操作反应速率(作用)，③进而增大原料的转化率或浸取率(目的)。
预处理的目的：工艺流程题的最终目的就是为了“多快好省”的获得目标产物！原理预处理
的目的是使原料中待提取元素的状态，由难浸出的化合物或单质转变成易浸出的化合物。
例1.（2023年全国乙卷）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：
（1）为提高硫酸溶矿速率，可采取的措施
（举1例）。
考向3：原料预处理(研磨、粉碎等)
预处理 真题出处及设问简述 答题方向
粉碎 （研磨） 2020山东T16 （1）软锰矿预先粉碎的目的是___________。
2022 河北T15 （2）黄铁矿研细的目的是___________。
2021浙江T30 （1）将铬铁矿粉粉碎有利于加快高温氧化的速率，其理由__。
作为原料处理方式或者浸取率 2023乙卷、2023辽宁卷、2022甲卷
增大固体样品与溶液的接触面积，加快反应（浸取）速率或使反应更充分。
粉碎菱锰矿、适当增大硫酸的浓度等
2．焙烧、 灼烧、 煅烧
设问方向：（1）灼烧，焙烧的主要目的: 非金属或金属元素被氧化为高价态氧化物或化合物;
(2) 从粉碎与化学反应速率的关系、焙烧中的化学反应等。
即如何提高焙烧效率：①增加氧气的量、②固体充分粉碎、③逆流焙烧、④适当升温等。
焙烧：以气固反应为主，在沸腾炉或焙烧炉中，温度在500～1500℃之间，反应物与空气、氯气、硫酸等发生化学反应(所以焙烧分为氧化焙烧、硫酸化焙烧和氯化焙烧等)。
煅烧：反应物受热分解或发生晶形转变，多高于1200℃，使用设备如回转窑，例：煅烧石灰石、生产玻璃、打铁等。
灼烧：物质在高温下发生脱水、分解、挥发等。温度在1000℃左右，使用煤气灯、电炉等。例如：灼烧海带、颜色反应、焰色试验、灼烧失重等。
考向3：原料预处理（焙烧）
预处理 真题出处及设问简述 答题方向
焙烧 （熔融） 2023 甲卷T26 （1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是______________。
2023新课标 T27 （1）煅烧过程中，钒和铬被氧化成最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为______________。
2022 甲卷T26 （1）菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为______________。
2022北京卷T18 （1）白云石矿样煅烧完全分解的化学方程式为______________。
2021 山东T17 （1）焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是____。
2021乙卷T26 （1）“焙烧”中，写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式____。
改变结构，转化为能溶解的物质，并使一些杂质高温下分解、氧化（非金属元素被氧化为高价气态氧化物逸出或氧化成高价态化合物; 金属元素被氧化为高价态氧化物或高价态化合物）；
例1．(2022全国甲卷26题)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为 ____________________。
目的：制备ZnSO4·7H2O
(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。
增大压强、将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积、适当增大硫酸的浓度等
提取信息：焙烧时金属碳酸盐分解为金属氧化物
考向3：原料预处理（焙烧）
Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+
例2.（2023年全国甲卷）BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。
（2）“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
做还原剂，将BaSO4还原
ZnCO3 ZnO+CO2↑
ZnO、SiO2
Ca、Mg、Fe、
Cu的氧化物
BaCl2
BaS
BaCl2、碳粉
BaS、CaS
BaCl2
HCl
碳粉
CaS
3．浸取及浸出率
浸取目的：把固体转化为溶液，便于后继的转化或分离。包括水溶、酸溶、碱溶、醇溶等。浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。
设问方向：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适当增大酸的浓度；④加热；⑤延长浸出时间。设问方式：数形结合！
考向3：原料预处理（溶浸）
答：（1）适当升高温度 （4）HCl挥发加快，Bi3+水解程度增大
在“浸铋”中，根据图示可知：在温度接近40℃时Bi的浸出率最高，此后温度升高，浸出率反而降低，主要是由于温度升高，HCl挥发加快，且温度升高使Bi3+水解程度也增大，最终导致铋的浸出率随温度的升高而降低。
铁离子在水溶液中存在水解，温度升高有利于水解反应的进行，温度超过100℃明显加快了Fe3+水解反应的速率，导致Fe3+浓度降低。
（4）“浸铋”中，铋的浸出率与温度关系如右图所示：
在高于40℃左右时“铋浸出率”开始下降，其主要因素可能是_____。
例1：
（2）“酸浸”需适宜的酸浓度、液固比、酸浸温度、氧流量等，其中酸浸温度对铁浸取率的影响如图所示。
③当酸浸温度超过100 ℃时，铁浸取率反而减小，其原因是___。
例2：
考向3：原料预处理（溶浸）
例3.（2023年北京）以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)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，MnO2的氧化性强于Fe3+。
（1） “浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出，
同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的银以Ag2S的形
式残留于浸锰渣中。（2） “浸银”时，使用过量FeCl3、HCl、
和CaCl2的混合液作为浸出剂，将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。
（3） “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
②一定温度下，Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因： 。
例4.（2023广东卷） 均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含 )中，利用氨浸工艺可提取，并获得高附加值化工产品 。工艺流程如右图：
（4）(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。②(NH4)2CO3提高了Ni、Co的浸取速率，其原因是___________。
减少胶状物质对镍钴氢氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触面积
Ag2S、MnS、
FeS2、MnO2
Ag2S
过FeCl3、HCl、CaCl2
[AgCl2]-
Ag
2Fe3++Fe（过量）==3Fe2+
铁粉
H2SO4
根据题意，碳酸铵会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物，减少了胶状物质对镍、钴氢氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触面积，提高镍钴的浸取速率。
考向3：原料预处理（溶浸）
例5.（2023年辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸
浸取( 和 )。实现镍、钴、镁元素的回
收。⑴用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_______
(答出一条即可)。
用硫酸浸取镍钴矿时，为提高浸取速率可适当增大
硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
例6.（2023年湖北卷）SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：
（2）烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2
的混合物，“500℃焙烧”后剩
余的SiCl4应先除去，否则水浸时
会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因___________________________。
由题目信息可知，四氯化硅可与
水反应且能生成氯化氢和硅酸。
溶浸 真题出处及设问简述 答题方向
酸浸 2023甲卷T26 (4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？其原因是？
2023乙卷 T27 (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_______。
2023北京卷 T18 (1) “浸锰”过程是在 溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
2023辽宁卷T16 (1) “浸锰”过程是在 溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
2022山东卷T17 （1）酸解时有HF产生。氢氟酸与SiO2反应生成 二元强酸H2SiF6，离子方程式为___________。
碱浸 2020 III卷T26 油脂加氢镍催化剂 （1）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________。
盐浸 2022乙卷T26 （1）在”脱硫“中PbSO4转化反应的离子方程式为_________。
浸出率 2023北京卷T18 （3）“氧化” ②一定温度下，解释t分钟 后Ag的沉淀率逐渐减小的原因： 。
考向3：原料预处理（溶浸）
①溶解金属氧化物（膜）、碳酸盐等；
②调节pH促进或抑制弱酸根水解同时除去不溶于该酸的杂质( 如 SiO2 或 CaSO4 、PbSO4、 Ag2SO4等)。
①去油污、去铝片氧化膜、溶解铝、氧化铝转化为偏铝酸盐、溶解二氧 化硅生成硅酸盐、将碲（硒）单质及其化合物转化为亚碲酸盐、将硼转化为NaBO2等；②调节pH促进弱碱阳离子水解（沉淀）
提高：①适当加热或提高反应温度；②将块状固体粉碎；③适当增大**溶液的浓度；④充分搅拌；⑤延长反应时间（区别提高浸出效率）；降低：反应消耗等。
用盐溶液氧化物料中的还原性金属( 如 FeCl3 溶液氧化铜、铁，
用 NaClO 溶液氧化银等) 或者用盐把物料中的难溶盐转化为易溶盐［如 Na2CO3 将白钨矿( CaWO4) 的 W 元素转化成 Na2WO4］。
考向4：调控pH（物质转化）
调控pH的目的：
调节pH的方法：
①调节pH中和酸或者碱；②抑制某离子水解，防止损耗；③防止发生副反应；
④提高pH促进某金属离子水解，使其形成氢氧化物沉淀，便于过滤而除去。
⑤降低pH促进SiO3-、AlO2-离子水解，使其形成氢氧化物沉淀，便于过滤而除去等。
⑥加CuO原因：提高溶液pH。加CuO消耗溶液中的H+，促进Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出。
调大pH的试剂：主要元素的氧化物、碳酸盐、碱等，避免引入新的杂质；调小pH试剂：酸、通CO2等
调节合适的pH的范围：过小会导致某离子沉淀不完全，过大会导致主要离子开始沉淀。
例如：调pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的Fe3+（2.1-3.2）沉淀 。
①范围：pH值在3.2-4.7之间。
②原因：调节溶液的pH值至3.2-4.7，使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不会引入新杂质。
③规律：调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，增大溶液pH值；不引入新杂质。
④试剂：加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。
例1.（2023广东卷） 均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含 )中，利用氨浸工艺可提取，并获得高附加值化工产品 。
工艺流程如下：已知：氨性溶液由NH3˙H2O、
(NH4)2SO3、(NH4)2CO3配制。常温下，Ni2+、
Co2+、Co3+与NH3形成可溶于水的配离子：
lgKb=-4.7；Co(OH)2易被氧化成Co(OH)3。
（2）常温下，pH=9.9的氨性溶液中，C(NH3˙H2O)___________C(NH4+) (填“>”“<”或“=”)。
（3）“氨浸”时，由Co(OH)3转化为 的离子方程式为___________。
（5）①“析晶”过程中通入的酸性气体A为___________。
＞
“析晶”过程中为了防止Ni2+水解，因此通入的酸性气体A为HCl。
考向4：调控pH（氧化还原）
例2.（2023年新课标卷）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：已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O72-存在，在碱性介质中以CrO42-存在。
（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________。
氧化还原反应
+3
+6价Cr
考向4：调控pH（氧化还原）
例3.（2023年辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取( 和 )。
实现镍、钴、镁元素的回收。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，Mn2+ 被H2SO5 氧化为MnO2 ，该反应的离子方程式为
(H2SO5 的电离第一步完全，第二步微弱)；
H2SO5 第一步完全，第二步微弱
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸 。
追踪元素走向，
洞察价态变化！
突破
例4.（2023年山东卷）盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下：
Mg(OH)2
、CaSO4
Na+Mg2+
Li+Cl-SO42-
和硼酸根
Na+Li+H+Cl-SO42-Mg2+
CaCO3
Mg(OH)2
含Na+Li+Cl-、Mg2-SO42-H+
的混合晶体
Na+、Li+、
Cl-、CO32-
盐酸
pH=9.34
（2）滤渣Ⅰ的主要成分是________(填化学式)；精制Ⅰ后溶液中 的浓度为 则常温下精制Ⅱ过程中 浓度应控制在_______ 以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收HCl外，还将增加________的用量(填化学式)。
浓缩1因过量盐酸，Mg2+未能水解成Mg(OH)2，结晶出含多种离子的混合物，混合物经煅烧逸出HCl气体，再水浸析出Mg(OH)2固体。
生石灰的作用：一是沉淀除去SO42-,二是提供碱性环境沉淀除去Mg2+。
盐酸除去剩余的碳酸根离子，防止CO32-浓度过大，使得Li+过早沉淀。即浓缩2中结晶得到的NaCl中会混有Li2CO3，使Li2CO3的产率偏低。
过量的盐酸会在加热浓缩，析出NaCl晶体时被蒸发除去。
已知Li+的浓度和碳酸锂的Ksp，需要控制CO32-浓度不让Li+沉淀！
Na+Li+
Cl-Ca2+
若脱硼后直接进行精制Ⅰ，不能除去脱硼加入的过量盐酸（无法回收HCl），除镁效果打折，精制Ⅰ需要更多生石灰中和酸沉镁，
精制Ⅱ就需要更多纯碱除去钙。
Na+Li+
Cl-H+
纯碱
考向4：调控pH（非氧化还原）
例4.（2023年山东卷）盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下：
（3）精制Ⅱ的目的是__________________________________________
；进行操作时应选择的试剂是______，若不进行该操作而直接浓缩，将导致________________________。
盐酸
浓缩液中因为CO32-浓度过大，使得Li+过早沉淀。即浓缩结晶得到的NaCl中会混有Li2CO3，最终所得Li2CO3的产率减小。
加入纯碱将精制Ⅰ所得滤液中的Ca2+转化为CaCO3 提高Li2CO3的纯度
考向4：调控pH（非氧化还原）
考向4：调控pH（非氧化还原）
（3）“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去杂质___________。
（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VO2+或VO3+在碱性条件下，溶解为VO3-或VO43-，上述性质说明V2O5具有___________(填标号)。A．酸性 B．碱性 C．两性
例5.（2023年新课标卷）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：
C
例6.（2023年北京）以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)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，MnO2的氧化性强于Fe3+。
（1）“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素
浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出：矿石中的
银以Ag2S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H2SO4溶液中，银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中MnO2的发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有__________。
>
考向4：调控pH（平衡移动）
②结合平衡移动原理，解释浸出剂中
Cl-、H+的作用：____________________。
MnS能溶于强酸，Ag2S不溶于强酸
根据信息，在硫酸溶液中，二氧化锰可将二价铁离子氧化为三价铁，自身被还原成锰离子，则浸锰液中主要的金属阳离子有三价铁离子和锰离子。
三价铁离子和锰离子
考向4：调控pH（平衡移动）
例7.（2023年江苏卷） 催化剂 能催化NH3 脱除烟气中的NO，反应为
（3）废催化剂的回收。
③向pH=8的NaVO3溶液中加入过量的NH4Cl溶液，生成NH4VO3沉淀。已知： ，加过量NH4Cl溶液的目的是___________。
促进NH4VO3充分沉淀
加过量NH4Cl溶液有利于增加铵根离子浓度，促进平衡向析出沉淀的方向移动。
例8．(2022北京卷19题)铵浸法由白云石[主要成分为CaMg(CO3)2，含Fe2O3，SiO2杂质]制备高纯度碳酸钙和氧化镁。其流程如下：
CaMg(CO3)2
Fe2O3
SiO2
CaO
MgO
Fe2O3
SiO2
CaCl2
NH3·H2O
MgSO4
SiO2、Fe2O3
MgCO3
MgO
物质 Ca(OH)2 Mg(OH)2 CaCO3 MgCO3
Ksp 5.5×10-6 1.8×10-12 2.8×10-9 3.5×10-8
②CaO浸出率远高于MgO浸出率的原因为_______。
由题给溶度积数据可以知道，氢氧化钙的溶度积大于氢氧化镁。溶液中氢氧化钙的浓度大于氢氧化镁，能与氯化铵溶液反应生成氯化钙和一水合氨，氢氧化镁不能反应，所以氧化钙的进出率远高于氧化镁。
⑤蒸馏时，随馏出液体积增大，MgO浸出率68.7%
增加至98.9%， 结合化学反应原理解释MgO浸出
率提高的原因为___________。
MgO
Mg(OH)2
Fe2O3
SiO2
硫酸铵是强酸弱碱盐，铵根离子在溶液中的水解反应为吸热反应，加热蒸馏时氨气逸出，促进铵根离子水解，溶液中氢离子浓度增大。有利于氢氧化镁完全溶解转化为硫酸镁，所以氧化镁的进出率提高。
例9.（2023年重庆卷）Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl3为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。
考向4：调控pH（Ksp）
题型1：判断溶液是否产生沉淀
或者是否沉淀完全。
(1)Qc> Ksp ,溶液过饱和，生成沉淀。
(2)Qc= Ksp , 溶液饱和，溶解和沉淀处于平衡状态。
(3)Qc< Ksp , 溶液不饱和，可继续溶解。
11
反应不能使钙离子生成沉淀，防止引入杂质
例10.（2023年湖北卷）SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：
（4）已知 ，若“沉钴过滤”
的pH控制为10.0，则溶液中Co2+浓度为________mol/L。
若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中
浓度为
例12.（2023年辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫
酸浸取( 和 )。实现镍、钴、镁元素的回收。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，Mn2+ 被H2SO5
氧化为MnO2 ，滤渣的成分为MnO2 、____________(填化学式)。
（6）“沉镁”中为使Mg2+沉淀完全,25℃时需控制不低于_______(精确至0.1)。
11.1
氢氧化镁的Ksp=10-10.8， 当镁离子完全沉淀时，c(Mg2+)=10-5mol/L，根据Ksp可
计算c(OH-)=10-2.9mol/L，根据Kw=10-14，c(H+)=10-11.1mol/L，所以溶液的pH=11.1；
例13.（2023年全国乙卷）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：
（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_______。
2.8×10-9
Al3+
溶矿完成以后，反应器中溶液pH=4，此时溶液中c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1，此时体系中含有的c(Fe3+)== 2.8×10-9mol·L-1，这时，溶液中的c(Fe3+)小于1.0×10-5，认为Fe3+已经沉淀完全；用石灰乳调节至pH≈7，这时溶液中c(OH_)=1.0×10-7 mol·L-1，溶液中c(Al3+)=1.3×10-12mol·L-1，c(Ni2+)=5.5×10-4mol·L-1，c(Al3+)小于1.0×10-5，Al3+沉淀完全，这一阶段除去的金属离子是Al3+；故答案为：2.8×10-9、Al3+。
氢氧化铁
考向4：调控pH（Ksp）
氢氧化铁的Ksp=10-37.4，当铁离子完全沉淀时，溶液中c(Fe3+)=10-5mol/L，c(OH-)=10-10.8mol/L，根据Kw=10-14，pH=3.2，此时溶液的pH=4，则铁离子完全水解，生成氢氧化铁沉淀。
考向4：调控pH（Ksp）
题型2：沉淀的先后次序
判断方法：沉淀的化学式中含有相同的阳离子或阴离子，且阴阳离子个数比相同。
（1）同种类型的沉淀：离子在混合溶液中浓度相等时，Ksp越小，越先沉淀。
（2）不同类型的沉淀不能根据Ksp大小直接比较，要通过计算，达到Ksp需要的c(Ag+)越小， 越先沉淀。
如：Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(Ag2CrO4)=9×10-11；向Cl-、CrO42-浓度均为0.010 mol·L-1的
溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1 AgNO3溶液时，达到Ksp(AgCl)、 Ksp(Ag2CrO4)时需要c(Ag+ )分别为：1.56×10-8mol·L-1 ，3×10-4.5mol·L-1，所以先有AgCl沉淀生成。
题型3：计算沉淀转化反应的平衡常数
如:MnS(s)＋Cu2+(aq) CuS(s)＋Mn2+ (aq)，Ksp(MnS)＝c(Mn2+ ) ·c(S2- )，
Ksp(CuS)＝c(Cu2+ ) ·c(S2- )，而平衡常数 K= =
C(Mn2+)
C(Cu2+)
Ksp(MnS)
Ksp(CuS)
如：Ksp(AgCl)=1.56×10-10，Ksp(AgBr)=7.7×10-13；Cl-、Br-的浓度均为0.010 mol·L-1，
向该溶液中逐滴加入0.010 mol·L-1 AgNO3溶液时，先有AgBr沉淀生成。
考向5：调控温度
调控温度的目的：
⑵化学反应方面：反应的方向（副反应）、速率（包括催化剂活性）、限度等方面。
防止温度过高：①导致副反应的发生，影响反应物利用率和产品纯度；②导致平衡逆向移动，降低产率。防止温度过低：①导致催化剂的活性降低；②反应速率慢，生产效率降低；③平衡逆向移动，降低产率。
加热：①促进Fe3+水解（防止形成胶体），聚沉后利于过滤分离；
②加快反应速率或溶解速率；③促进平衡向吸热方向移动；
⑶生产效益、安全方面：①降温或减压可以减少能源消耗，降低对设备的要求，节约成本。
②防止温度过高反应过于剧烈，发生危险。
⑷其他：煮沸：①除去溶解在溶液中的气体（如氧气，防止产品被氧化）；例如，海水提溴等用热空气吹出气体，或者水蒸汽吹出气体。②促进水解（防止形成胶体），聚沉后利于过滤分离。
控制气体氛围：①干燥的热氯化氢气流氛围：是为了抑制某些挥发性酸弱碱盐的水解，例如从氯化铁、氯化镁、氯化铝的结晶水合物中获取无水盐等。②充入惰性气体氛围：充入氩气、氮气、氢气等，防止某些物质被氧化。例如电解熔融态MgCl2制取镁单质时，用惰性气体进行冷却。
⑴物质性质方面：熔沸点、挥发性、溶解度、稳定性等方面。
防止温度过高:①**挥发或分解（双氧水、硝酸、碳酸氢铵等）;②**产品溶解损耗 。
防止温度过低:①**（杂质）结晶析出，影响产品纯度；②使引起××液体凝固，堵塞导管等。
加热：使**杂质分解（气化）而除去。冷却：使**产物液化，使其与其他物质分离。
调节温度的方法：
考向5：调控温度
①加热方式：直火加热、小火加热、酒精喷灯加热、垫石棉网加热、电热套加热、水浴加热、油浴加热。
加热煮沸等水浴加热适用于加热温度不超过100℃时，其优点：受热均匀，便于控制温度。
②冷却方式：空气冷凝、冷凝管冷凝、冰水冷却等。
③通过压强进行控制：减压蒸发（蒸馏）
④通过加料方式进行控制：缓慢滴加、间歇性缓慢加入
⑤通过温度计进行控制：温度计水银球位置（反应物中、水浴中、蒸馏烧瓶支管口附近等）
例如：防止温度过高采取的措施是小火小心加热、水浴加热（100℃以下）、减压蒸发、缓慢滴加药品、间歇性缓慢加入反应物、使用温度计控制温度等。
已知：①金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点29.8˙C;
②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
③相关物质的沸点：
（2）“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在40-50℃的原因是______________。
（6) Ga(CH3)3(Et2O)直接分解不能制备超纯Ga(CH3)3 ，而本流程采用“配体交换”
工艺制备超纯Ga(CH3)3的理由是_________________________________________________；
例2.（2023年湖南卷） 超纯Ga(CH3)3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Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下：
NR3沸点较高，易与Ga(CH3)3分离，Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，一起气化，难以得到超纯Ga(CH3)3
考向5：调控温度
保证Ga为液体，
便于纯Ga流出
例3.（2023年江苏卷） 催化剂V2O5-WO3/TiO2 能催化NH3 脱除烟气中的NO，反应为
（2）催化剂的应用。
将一定物质的量浓度的NO、O2、NH3(其余
为N2)气体匀速通过装有V2O5-WO3/TiO2催
化剂、的反应器，测得NO的转化率随温度的变化如题图所示。
反应温度在320~360℃范围内，NO转化率随温度变化不明显的原因是_____________________________________________________________
_________________________________________________________________；
反应温度高于380℃，NO转化率下降，除因为进入反应器的NO被还原的量减少外，还有___________________________________(用化学方程式表示)。
在该温度范围内，催化剂活性变化不大，消耗NO的反应速率与生成NO的反应速率随温度升高而增大，对NO转化率的影响相互抵消
考向5：调控温度
反应温度高于380℃，NO转化率下降，有可能体系产生了NO，
(3)为提高Li2CO3的析出量和纯度，
“操作A”依次为__________、________、洗涤。
温度升高，Li2CO3的溶解度降低，温度高时，Li2CO3的溶解度小，有利于析出。考查控温。
例3．(2022湖北新高考18题)全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水（含有Na+、Li+、Cl― 和少量Mg2+、Ca2+），并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
考向5：调控温度
温度条件的控制
降温
控温
3.加快反应速率或溶解速率
2.促进平衡向吸热方向移动
5.除去热不稳定的杂质，
如NH4HCO3 、NH4(CO3)2、
KMnO4、NH4Cl等物质
4.使沸点相对低的原料气化
1.促进某些离子的水解
1.防止某物质在高温时会分解(或溶解)
2.使化学平衡向着放热方向移动
2.控制固体的溶解与结晶
5.减少能源成本，降低对设备的要求
3.使催化剂的活性达到最好
6.趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量
1.不高于×℃的原因：适当加快反应速率, 又可防止物质的分解或挥发；不低于×℃的原因：防止反应速率过慢对物质转化率的影响等。
4.防止副反应的发生
3.使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离
4.降低晶体的溶解度，减少损失.
5.蒸馏分离物质
考向5：调控温度
升温
例1.（2023年江苏卷） 催化剂 能催化NH3 脱除烟气中的NO，反应为
（1）催化剂的制备。将预先制备的一定量的WO3/TiO2
粉末置于80℃的水中，在搅拌下加入一定量的NH4VO3
溶液，经蒸发、焙烧等工序得到颗粒状V2O5-WO3/TiO2
催化剂。反应选用NH4VO3溶液而不选用NaVO3溶液的原因是________________________。
反应物用量或浓度的控制的目的：
① 控制反应物转化率和产品产率；②控制环境温度； ③抑制（促进）离子的水解； ④ 降低生产成本。
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
酸浸时酸过量的目的：为了提高矿石中某金属元素的浸取率；抑制**离子的水解等。
对有多种反应物的体系，增大便宜、易得的反应物的浓度目的是：
提高其他物质的利用率，使反应充分进行；降低生产成本等。
⑤控制产物；
制得的催化剂中不含Na+(不引入新杂质！）
例2.（2023年辽宁卷）某工厂
采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取(
和 )实现镍、钴、镁元素的回收。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，Mn2+ 被H2SO5 氧化为MnO2 ，该反应的离子方程式为 (H2SO5 的电离第一步完全，第二步微弱)。（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为_______时，Mn(Ⅱ)氧化速率最
大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_____。
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
反应物用量或浓度的控制的目的：
⑥控制反应速率；
9.0%
SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率
逆向接触、加料顺序、缓慢加料、间歇性加料等。
缓慢加料的目的：使反应更充分；防止反应速率太快；防止升温太快；控制反应体系的pH；防止药品添加过量，发生副反应等。
控制加料的方法：
+M2+
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
⑦用NH4HCO3调节pH，做+2价金属（锰、钴、镁、镍等）M2+生成MCO3的沉淀剂,同时生成气体(CO2↑)的离子方程式的书写。
原理分析：
HCO3-
+H CO3-
+H2O+CO2↑
MCO3↓
电离平衡
沉淀溶解平衡
(1)温度：使用碳酸氢铵(NH4HCO3)作为试剂时,温度低反应速率过慢,温度过高NH4HCO3 分解,使其它反应物的转化率下降;
NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑
(2)碳酸氢铵(NH4HCO3)与NH3 H2O反应生成(NH4)2CO3作为碳化剂。
离子方程式： M2++2HCO3- = MCO3↓+H2O+CO2↑
(3)碳酸氢铵(NH4HCO3)常常代替Na2CO3作为+2价金属M2+生成MCO3的沉淀剂,同时生成CO2。
易诱发竞争反应
不易诱发竞争反应
“酸化”步骤是为了将BaS转化为易溶液于的钡盐，由于硫酸钡和
磷酸钡均不溶于水，而BaCl2可溶于水，因此，应选用的酸是盐酸
⑧加氧化剂(或还原剂)，后续除杂：氧化/还原某物质，转化为易被除去（沉淀）的离子。
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
例3.（2023年全国甲卷）BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。
（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
做还原剂，将BaSO4还原
c
例4.（2023年新课标卷）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：
（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___________。
2Cr2O72-+3S2O52-+10H+=4Cr3++6SO42-+5H2O
例5.（2023年重庆卷）Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl3为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。（2）反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是_______。
防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
例6.（2023年全国乙卷）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：
（2）加入少量MnO2的作用是______________________。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是__________________。
（4）加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_____________________。
将Fe2+氧化为Fe3+
Fe3+可以催化H2O2分解
BaSO4、NiS
例7.（2020·全国III卷）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
(3)若工艺流程改为先“调pH”后“转化”，即“滤液③”中可能含有的杂质离子为______________。
Fe3+
开始沉淀pH 完全沉淀pH
Fe2+ 6.5 8.3
Fe3+ 1.6 2.8
Mn2+ 8.1 10.1
已知：①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3，FeS2转变为Fe2O3；
②金属活动性：Fe>(H)>Bi>Cu；
③相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下：
(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：
①充分浸出Bi3+和Mn2+；②___________________。
例8．(2022辽宁卷16题)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4，工艺流程如下：
(6)加入金属Bi的目的是________________。
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
杂质
目的
Bi2S3、FeS2、SiO2、MnO2
Bi2S3→Bi2O3+SO2
FeS2→Fe2O3+SO2
MnO2→Mn2O3+MnSO4
Bi2O3 Fe2O3
Mn2O3 SiO2
Cl2
SiO2
Bi3+
Fe3+
Mn2+
浓盐酸为什么过量呢？
浓盐酸过量还为防止Bi3+→BiOCl↓，BiOCl提前沉淀造成BiOCl的产率最终偏低。
Bi2O3→Bi3+、Fe2O3→Fe3+，Mn2O3→Mn2+，Mn2O3+6H++2Cl―=2Mn2++Cl2↑+3H2O，
调pH=2.6，将铋(Bi3+→BiOCl↓)，和铁锰(FeCl2、MnCl2溶液)分离
分离提纯意识：不引入新杂质。因此调pH前先还原Fe3+！！
将Fe3+转化为Fe2+
试剂
目的
作用
基本结构：
设问方向：
1）加入试剂的作用是什么？（例如：沉淀、氧化、还原、调pH等。）
要优先思考杂质的除去，其次是产品的获取，也可能是中间某环节。
2）加入何种试剂？
通过前后逻辑，看加入试剂步骤的目的是为了除去杂质？还是为了得到产品？
3）能否用A试剂代替B试剂？例如：用H2O2替代MnO2？
答题角度：
1）通过能发生化学反应实现的目的思考试剂的作用。
2）通过不能发生化学反应实现的目的思考试剂的作用。
3）试剂自身的特殊性质；例如：H2O2易分解、硝酸易挥发、Fe3+催化H2O2等。
4）试剂过量：一般是要确保原料反应完全转化为产物或确保转化为最终产物。
试剂类型：
氧化剂、还原剂、酸、碱、氧化物、碳单质、金属单质、硫化剂、氟化剂等。
考向6：反应物用量、浓度及加料方式的控制
考向7：分离提纯之过滤
（1）仪器：铁架台、铁圈、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯
（2）在进行沉淀的实验时，如何认定沉淀已经完全？
表达一：静置，待沉淀沉积后，往上层清夜中继续滴加××试剂，若不产生沉淀证明沉淀完全；
表达二：过滤，取滤液少许于试管中，滴加××试剂，若不产生沉淀证明沉淀完全。
（3）过滤后所得的滤液仍然浑浊，原因可能是什么？
玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；过滤时液体高于滤纸边缘等。
（4）减压过滤（抽滤）：加快过滤速度；减少晶体含有的水分。
（5）趁热过滤：减少过滤时间、保持过滤温度；
防止××杂质析出，提高产品纯度；
或防止降温过程中××析出而损耗
过滤是固相与液相的分离方法。
1.洗涤沉淀的目的
(1)若所需物质是滤渣，洗涤的目的是除去晶体
表面的可溶性杂质，得到更纯净的沉淀物。
(2)若所需物质是滤液，洗涤的目的是洗涤过滤
所得到的滤渣，把有用的物质如目标产物尽可能
洗出来，再和滤液合并后进行下一步分离操作。
2.常用洗涤剂
(1)蒸馏水：适用于除去沉淀吸附的可溶性杂质。
(2)冷水：除去沉淀中的可溶性杂质，降低沉淀
在水中的溶解度而减少沉淀损失。
(3)沉淀的饱和溶液：减小沉淀的溶解。
(4)有机溶剂(酒精、丙酮等)：适用于易溶于水的固体，既减少了固体溶解，又利用有机溶剂的挥发性，除去固体表面的水分，产品易干燥。
3.沉淀洗涤的答题规范
答题模板：
注洗涤液(沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤液)
↓
标准(使洗涤液完全浸没沉淀或晶体)
↓
重复(待洗涤液自然流尽后，重复操作2～3次)
4.沉淀是否洗净的答题规范
答题模板：
取样(取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中)
↓
加试剂[加入××试剂(必要时加热，如检验 )]
↓
现象(不产生××沉淀、溶液不变××色或不产生
××气体)
↓
结论(说明沉淀已经洗涤干净)
考向7：分离提纯之洗涤
考向7：分离提纯之洗涤
例1.（2023年湖南卷）金属Ni对H2有强吸附作用，被广泛用于硝基或羰基等不饱和基团的催化氢化反应，将块状Ni转化成多孔型雷尼Ni后，其催化活性显著提高。
已知：①雷尼Ni暴露在空气中可以自燃，在制备和使用时，需用水或有机溶剂保持其表面“湿润”；
②邻硝基苯胺在极性有机溶剂中更有利于反应的进行。某实验小组制备雷尼Ni并探究其催化氢化性能的实验如下：步骤1：雷尼Ni的制备
（2）操作(d)中，判断雷尼Ni被
水洗净的方法是_______；
取最后一次洗涤液于试管中，滴加几滴酚酞，如果溶液不变粉红色，则证明洗涤干净，否则没有洗涤干净
例2.（2023年湖北卷）SiCl4是生产多晶硅
的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材
料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金
属，工艺路线如下：
（3）鉴别洗净的“滤饼3”和Na2CO3
固体常用方法的名称是______________。
焰色反应
萃取则是利用物质性质由一个液相转移到另一个液相的分离方法。
萃取的作用是: 从矿石的浸出液中，提取和富集有价金属; 分离化学性质相近的金属离子。
萃取的操作步骤一般是首先将水溶液 ( 料液) 与有机溶剂( 或溶液) 充分混合， 然后利用两相的密度不同静置分相。(有机相对被萃入的物质起富集或分离作用) 。
被萃取物被萃入有机相后，一般需要使其重新返回水相，此时把有机相与反萃剂( 一般为无机酸或碱的水溶液，也可以是纯水) 接触， 使被萃取物转入水相，这一过程相当于萃取的逆过程， 故称为反萃取。
考向7：分离提纯之萃取
例1.(2022江苏卷16题)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl―含量少的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下：
目的
考向7：分离提纯之萃取
Cl―含量少
(1)“酸浸”时CeO2与H2O2溶液反应生成Ce3+并放出O2，该反应的离子方程式为_____________________。
(2)pH约为7的CeCl3溶液与NH4HCO3溶液反应可生成Ce2(CO3)3沉淀，该沉淀中 Cl―含量与加料方式有关。
得到含Cl―量较少的Ce2(CO3)3加料方式为________(填序号)。
A．将NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中 B．将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中
(3)通过中和、莘取、反莘取、沉淀等过程，可制备Cl―含量少的Ce2(CO3)3。
己知Ce3+能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为：
Ce3+(水层)+3HA (有机层) Ce(A)3 (有机层)+ 3H+(水层)
①加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是______。
②反莘取的目的是将有机层Ce3+转移到水层。使Ce3+尽可能多地发生上述转移， 应选择的实验条件或采取的实验操作有________________________(填两项)。
③与“反萃取”得到的水溶液比较，滤去Ce2(CO3)3沉淀的滤液中，物质的量减小的离子有_________(填化学式)。
2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O
保持CeCl3少量
B
Ce3+ H+ Cl-
目的：Ce3+由水相→有机相→水相，去除Cl―
降低溶液中H+浓度，提高Ce3+萃取率
Ce3+ Cl-
让上述平衡逆向移动，再正向，再逆向，再正向。。。
酸性条件，多次萃取
Ce3+、H+
Ce2(CO3)3沉淀
与氨水反应
Ce3+、NO3-、H+
考向7：分离提纯之蒸馏
图3
（1）仪器：铁架台、铁圈、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、
冷凝管、牛角管（接液管）、锥形瓶、碎瓷片
（2）冷凝管有直形、球形和蛇形冷凝管三种（图3），
蒸馏：只能用直形冷凝管；
冷凝回流：直形、球形和蛇形冷凝管均可使用，冷凝效果
蛇形冷凝管最好。沸点较高的物质的冷却用空气冷凝即可。
（3）冷凝管的作用；图1蒸馏时起冷凝作用 ；
图2反应发生器中起冷凝回流作用。
（4）步骤及操作注意事项：
①温度计水银球位于支管处；
②两种情况冷凝水都是从下口通入；
③加碎瓷片防止暴沸
（5）减压蒸馏：减小压强，使液体沸点降低，
防止（如双氧水、硝酸等）受热分解、挥发。
图1
图2
（6） 直接分解不能制备超纯 ，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯 的理由是_________________________________________________；
例2.（2023年湖南卷） 超纯Ga(CH3)3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Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下：
NR3沸点较高，易与Ga(CH3)3分离，Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，若一起气化，难以得到超纯Ga(CH3)3
已知：①金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点29.8˙C;
②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
③相关物质的沸点：
考向7：分离提纯之蒸馏
结晶方法 适用范围 建模
蒸发结晶
蒸发浓缩 冷却结晶
重结晶
1、从NaCl(KNO3)溶液中获得氯化钠晶体。
2、从KNO3(较多NaCl)溶液中获得硝酸钾晶体。
从只有KNO3、或含有少量NaCl溶液中获得硝酸钾晶体。
以NaNO3和KCl为原料制备硝酸钾晶体。
1.杂质在此溶剂中溶解度很小或很大（很小的目的：使杂质在热过滤的时候被滤去；很大的目的：使杂质留在母液中不随被提纯物晶体一同析出）。
2.被提纯的有机物在此溶剂中
的溶解度，受温度的影响较大。
加热溶解
趁热过滤
冷却结晶
1、溶解度随温度的变化
不大的物质（如NaCl）。
2、获得蒸发时较稳定不
分解或不水解的固体。
1、溶解度随温度的变化
较大的溶质（如KNO3）。
2.获得易被氧化或易分解或
易水解或含结晶水的溶质：
(如FeSO4·7H2O、NH4Cl 、NaHCO3、
莫尔盐【(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O】等晶体)。
考向7：分离提纯之结晶
(3)为提高Li2CO3的析出量和纯度，
“操作A”依次为__________、________、洗涤。
蒸发浓缩，趁热过滤
Li2CO3的溶解度随着温度升高而降低，有利于Li2CO3在较高温度时溶液过饱和析出。
例3．(2022湖北新高考18题)全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水（含有Na+、Li+、Cl― 和少量Mg2+、Ca2+），并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。
Na+
Li+
Cl―
Mg2+
Ca2+
Mg(OH)2
CaCO3
Na+
Li+
Cl―
Ca2+
Na+ Li+ Cl― CO32-
考向7：分离提纯之结晶
需要从混合溶液中获得Li2CO3，Li2CO3的溶解度随温度的升高而减小，NaCl的溶解度随温度的升高变化不大，因此获得Li2CO3需要在较高温度时形成过饱和溶液。
三种物质的溶解度随温度变化的关系有利于上述工业制取Li2CO3。
较低温时，溶解度：LiCl>LiOH>Li2CO3。
随温度的升高，LiCl的溶解度呈增大趋势，它在第二次浓缩时就和NaCl分离，NaCl析出，LiCl留在滤液，等待被饱和碳酸钠沉锂；LiOH和NaCl类似，属于溶解度和温度变化关系不大的，加生石灰调大pH时不会沉淀析出造成最终产率降低；Li2CO3的溶解度随温度升高而减小，将其溶液蒸发浓缩后会结晶析出在滤渣中。
例4.（2023年山东卷）盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下：
考向7：分离提纯之结晶
考向7：分离提纯之固液、液液分离
成本意识：浸出率、转化率、利用率、原料价格、能耗的
控制、 原料、 能量的循环利用。
效率意识：生产速率、催化剂的使用、反应条件的选择。
环保意识：绿色化学：无污染、无腐蚀、 “三废”(废气、
废渣、废水)的处理。
生产实际：三大意识
考向8：获得产品
类别 真题出处及设问简述类别
结晶 2022 山东卷 （3）下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是____。
2021 山东卷 (3)蒸发结晶时，过度蒸发将导致___；冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有____。
电解 2021 山东卷 (4)利用膜电解技术以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2 Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑ +O2↑。则Na2Cr2O7在___(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为___。
2023全国乙卷 LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。 （5）在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为____。
煅烧 (焙烧) 2019全国Ⅰ卷T26 （4）由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。
2022福建卷 (4)“焙烧”时，主要反应的化学方程式为_______。
若目标产品为盐( 或含结晶水的盐) ，一般设计“得到该盐的操作是什么”， 如蒸发结晶或蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤。
若目标产品为高价态盐( 或金属单质) ， 一般设计为“电解得到该产物的阳极( 或阴极) 电极反应式的书写”问题。
通过煅烧得到产品的， 一般设计为“书写该煅烧过程反应的化学方程式”。
考向8：获得产品
——效率意识
考查方式 概念 答题方向
速率 在原料预处理和反应条件控制阶段考查加快反应速率的措施 一般不考查速率计算，主要考查提高速率的措施。有：将矿石粉碎、研磨、搅拌等（增大接触面积来加快反应速率）；还有适当升高温度、适当增大反应物浓度、加入合适催化剂等。
产率 针对目标产物进行产率的计算以及为提高产率常采取的措施 工业流程题是为了“多快好省”的获得目标产物。要求做到速率快、产率高、产品纯度高、成本低、无污染等。提高产率的措施有：通过控制温度来减少副反应的发生；通过调节pH或在某气体氛围中操作来使反应朝着生成目标产物的方向进行；通过冰水洗、热水洗、醇洗、趁热过滤等操作来降低物质的溶解提高产率等等。结合题目要求和具体情况从以上措施中选择合适答案。如：温度不高于××℃的原因是什么？可以考虑适当加快反应速率，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，导致产率下降。
转化率 针对某反应考查为了提高某物质的转化率常采取的措施 对转化率的考查主要针对某反应考查提高转化率的措施。提高转化率的主要措施有：通过改变浓度、压强、温度等使反应朝着有利于提高某物质转化率的方向移动；通过原料的循环利用来提高转化率；通过增加廉价物质的投入量来提高另一种反应物的转化率等等。可根据题目要求和具体情况，从以上措施中选择合适答案。如：工业合成氨反应中，增大压强可以加快反应速率并能使平衡正向移动来提高反应物的转化率，通过增大廉价物质氮气的浓度来提高氢气的转化率等等。
产率 ×100%，关
注的是生成物的变化，即目标产物的实际产量与理论产量的比值,
计算时注意单位的统一。
转化率 ×100%，
关注的是反应物的变化，即某反
应物发生转化的物质的量与总物
质的量的比值。
考向8：获得产品
——成本意识
例1.（2023年重庆卷）Fe3O4是一种用途广泛的磁性材料，以FeCl3为原料制备Fe3O4并获得副产物CaCl2水合物的工艺如下。（3）反应釜2中，加入CaO和分散剂的同时通入空气。
66.6%
最后半滴标准液加入后，溶液变为红色，且半分钟内不变色
考向8：获得产品
——成本意识
类别 真题出处及设问简述类别
Ksp 2020山东卷T16 （4）再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为_______(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5时，可认为该离子沉淀完全）。
2020 全国Ⅲ卷 T27 （4）利用上述表格数据，计算Ni(OH)2的Ksp=______（列出计算式）。如果“转化”后的溶液中Ni2+浓度为1.0 mol·L 1，则“调pH”应控制的pH范围是______。
2017全国Ⅰ卷T27 （5）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02mol L﹣1，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10﹣5，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？
滴定 2019 全国Ⅱ卷T26 （3）成品中S2 的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.1000 mol·L 1的I2 KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5 min，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量的I2用0.1000 mol·L 1Na2S2O3溶液滴定，反应式为 测定时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为________，样品中S2 的含量为________（写出表达式）。
2018全国Ⅰ卷T27 （4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.01000 mol·L 1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为____，该样品中Na2S2O5的残留量为____g·L 1（以SO2计）。
2017 全国Ⅱ卷T26 （4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为：MnO4+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，滴定时消耗了0.0500 mol·L 1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为____________。
守恒 2019 全国III卷T26 （7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=1/3时，z=___________。
2017 全国III卷T27 （5）某工厂用m1 kg 铬铁矿粉（含Cr2O3 40%）制备K2Cr2O7，最终得到产品 m2 kg，产率为___。
2016全国Ⅰ卷T28 （5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为 。（计算结果保留两位小数）
2016 全国III卷T28 （2）“氧化”中欲使3 mol的VO2+变为VO2+，则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
考向8：获得产品
——成本意识（计算）
例2.（2023广东卷） 均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含 )中，利用氨浸工艺可提取，并获得高附加值化工产品 。
工艺流程如下：
②“热解”对于从矿石提取Ni、Co工艺
的意义，在于可重复利用HNO3和___________
(填化学式)。
MgO
例3.（2023年全国乙卷）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：
（5）在电解槽中，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。
加入MnSO4溶液
基本模型：首先找既消耗又生成的物质（具体需要快速落实每一步的反应及其产物，找到循环物质）；其次若是有回打的箭头，说明该物质循环；最后要注意剩余的母液中是否有循环物质。
——环保意识（物质的循环利用）
考向8：获得产品
（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：________。
例5（2023年北京）以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)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，MnO2的氧化性强于Fe3+。
(6)滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______。
CaSO4 MgSO4
例4．(2022全国甲卷26题)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
ZnCO3、SiO2
Ca、Mg、Fe、
Cu的化合物
Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+
Fe(OH)3
CaSO4
SiO2
Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+
Fe(OH)3
MnO2
Zn2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+
Zn2+
Ca2+
Mg2+
Cu
CaF2
MgF2
高沸点酸制低沸点酸，
查基础知识：实验室制备HX
CaF2+H2SO4 CaSO4+2HF
MgF2+H2SO4 MgSO4+2HF
可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中，得到MnSO4，同时将银元素和锰元素分离开；生成的Fe3+还可以用于浸银，节约氧化剂
——环保意识（物质的循环利用）
考向8：获得产品
工艺流程题的评价方向：
速率快【速率快（不宜过快），产率高】；
产率高（工业生产一般是单位时间内的产率）；
产品纯度高（不引入杂质）；
成本低[循环使用、原子利用率高、无污染（减少污染治理成本）]
污染：废渣、废液(酸、碱、重金属盐)、废气(Cl2、Br2、硫和氮的氧化物)
各种“防”：防倒吸、防空气、防爆炸、防水解、防暴沸、......
注意：评价实验有类似思考。
例6.（2023年全国甲卷）BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？_______，
其原因是_______。
不可行
产物中的硫化物与酸反应生成的有毒气体H2S,会污染空气，而且CaS与盐酸反应生成可溶于水的CaCl2，导致BaCl2溶液中混有CaCl2杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低 。
——环保意识（绿色化学与评价）
考向8：获得产品
1
2
3
考点考向
知识重构
重温经典
目 录
4
模型构建
5
教学策略
三路线
主线主产品
分支副产品
回头循环品
原料预处理除杂、净化
原料
副产物
步骤1
步骤2
副产物
主产物
辅助原料
辅助原料
目标产物
……
排放物的无害化处理
产品的分离与提纯
反应变化与规律
物质转化与应用
化学语言与概念
物质结构与性质
绿色化学与评价
实验原理与方法
原料的循环利用
1.构建工艺流程题的结构模型
2.构建工艺流程题的思维模型
两抓：抓箭头、抓信息
一线：元素线
（1）主线主产品;
（2）支线副产品;
（3）回头循环品。
（1）元素去哪儿了
（2）元素化合价改变了吗
三意识：成本意识、效率意识、环保意识
（1）成本意识：浸出率、转化率、利用率、原料价格、能耗控制、原料和能量循环利用；
（2）效率意识：生产速率、催化剂的使用、反应条件的选择；
（3）环保意识：绿色化学思想（原子经济性、循环操作、环保）、无污染、无腐蚀、
“三废”(废气、废渣、废水)的处理。
①元素转化线（跟踪每种元素走向）
②价态转变线（确定所加试剂作用）
③实验操作线（确定除杂分离方法）
三条思维主线
3.形成工艺流程题的解题技巧
1
2
3
考点考向
知识重构
重温经典
目 录
4
模型构建
5
教学策略
（1）重视教材，对教材介绍的工艺、实验等进行深化考查。例：海带中提取碘，海水中提溴、氯碱工业、侯氏制碱、苯甲酸重结晶、工业合成氨、工业制硫酸、硅酸盐化工、过渡金属及其化合物的性质及转化等。
（2）熟练运用工业流程题的一般解题思路、方法，识别框图中的各种名词、动词。结合元素化合物的知识和性质，熟记高频出现的杂质其除杂方式。
（3）积累素材，关注经典化工流程、关注科学前沿，创设新情境，考查经典内容。如金属元素中Fe、 Al的去除方法、非金属化合物 SiO2 的性质及去除、反应条件的控制(如控制条件加快 反应速率、控制pH去除杂质离子等)、陌生氧化还原反应方程式的书写及关系式法计算含量或产率、电化学等。
（4）贯通宏观辨识与微观探析的学科素养，将结构决定性质的意识渗透在每一个知识点的教学中、尤其是配合物、超分子、晶体结构等。
（5）设计以实验设计思路为引导的工业流程教学模式。从制备物质的基本逻辑出发思考和应用高考常见设问角度。
1、以教材为本，以高考真题为激发点鼓励、引导多思多问多联系
备考策略
01
海水提镁
煅烧
浸泡
贝壳
氧化钙
石灰乳
海 水
氢氧化镁
盐酸
氯化镁溶液
氯化镁固体
镁
氯气
过滤
浓缩、脱水
循环利用
电解
问题一: “浓缩、脱水”步骤中加热MgCl2·6H2O制取无水MgCl2时，为什么要在HCl的气流中进行？
答案:防止MgCl2水解
问题二:用电解法冶炼镁时，能否采取煅烧Mg(OH)2，进而电解MgO的方案
答案：不采取煅烧Mg(OH)2，进而电解MgO的方案，是由于MgO熔点高，能耗大。
2、重视教材中的流程素材
相关方程式
① CaCO3══CO2↑＋CaO
② CaO＋2H2O══Ca(OH)2
③ MgCl2＋Ca(OH)2══Mg(OH)2↓＋CaCl2
④ Mg(OH)2＋2HCl══MgCl2＋2H2O
⑤ MgCl2(熔融) ════ Mg＋Cl2↑
备考策略
02
“吹出法”海水提溴
海水
苦卤
含Br2
的海水
溴水混合物
含Br2
的空气
吸收液
吸收液
溴水混合物
液溴
提取
粗盐
氯气
置换
空气
吹出
纯碱吸收
SO2吸收
硫酸酸化
Cl2氧化
蒸馏
冷凝
问题一:“空气吹出”步骤和“蒸馏”的过程中，温度应控制在80～90 ℃，温度过高或过低都不利于生产，请解释原因。
答案：温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水量增加，温度过低，溴不能完全蒸出，回收率低。
问题二：为什么要设计两步将Br-氧化成Br2的过程？
相关方程式：① 2Br-＋Cl2 ══ Br2＋2Cl-
② 3Na2CO3+3Br2══ NaBrO3+5NaBr+3CO2③ Br2＋SO2＋2H2O ══ 2HBr＋H2SO4
答案：将溴富集
2、重视教材中的流程素材
备考策略
玻璃棒引流
03
提取海带中的碘
含I-
的溶液
干海带
海带灰
悬浊液
晶体碘
含I2的溶液
I2的有机溶液
适量
Cl2
灼烧
浸泡
过滤
蒸馏
加CCl4或苯
萃取、分液
在坩埚中灼烧，
不可用蒸发皿
或H2O2氧化
不能用乙醇
相关方程式:2I－＋Cl2 ══ I2＋2Cl－ 或 2I－＋H2O2＋2H＋ ══ I2＋2H2O
2、重视教材中的流程素材
备考策略
04
从铝土矿提取铝
相关方程式：① Al2O3＋2OH- ══ H2O＋2AlO2- ② AlO2-+4H+══ Al3++2H2O
③ Al3+＋3NH3 · H2O ══ Al(OH)3↓＋3NH4Cl ④ 2Al(OH)3══ Al2O3 + 3H2O
⑤2Al2O3 (熔融) ════ 4Al＋3O2↑
问题一：将“加过量盐酸”改为“通入CO2”合适吗？为什么？
答案：不合适；因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，达不到分离SiO2和Al2O3的目的。
问题二：将“加过量氨水”改为“加过量NaOH溶液”合适吗？为什么？
答案：不合适；因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，达不到分离SiO2和Al2O3的目的。
2、重视教材中的流程素材
备考策略
05
侯氏制碱法
2、重视教材中的流程素材
备考策略
例1：针对以下流程的各环节提出相应的问题。
焙烧的目的是什么？
二氧化硫该如何处理？
酸溶的目的？
如何提高浸取率？
如何提高溶解速率？
是否含有亚铁离子？
反应方程式？
如何处理多余氯气？
如何提取产品？
如何检测产品纯度？
3、从制备物质的基本逻辑出发设计工业流程问题(即高考常见设问角度)
备考策略
例2：以粗盐为原料，设计制备次氯酸钠的完整工艺流程。
3、从制备物质的基本逻辑出发设计工业流程问题(即高考常见设问角度)
备考策略
例3：教学实例：高铁酸钾的制备及应用分析（从实验室制备到工业生产）。
3、从制备物质的基本逻辑出发设计工业流程问题(即高考常见设问角度)
备考策略
内容——重视基础、激发思维
方法——教师引领、学生自主
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