2025届高三一轮复习之工艺流程题解题策略及经典试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 2025届高三一轮复习之工艺流程题解题策略及经典试题（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 518.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-09-20 18:11:55 | ||
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文档简介
高三一轮复习之
工艺流程图题解题策略与经典题
、工业流程题中常见的操作
（一）原料的预处理
①粉碎、研磨，雾化：减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率或使反应更充分，加快反应速率除了研磨粉碎外，还可以 适当升温，增加浸出液浓度
②水浸：若含有可溶性物质，水浸与水接触反应或溶解。不溶物通过过滤方法出去（过滤所需要的玻璃仪器：烧杯，漏斗，玻璃棒）
③酸浸：通常用酸溶，如用稀硫酸、稀盐酸、浓硫酸等，与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。加入稀硫酸，稀盐酸，可以使某些金属氧化物反应，生成盐和水，这一过程一般不发生化合价变化，若加入酸的过程中，同时加入氧化剂如（KMnO4 MnO2，H2O2，空气或者O2），那么矿渣中某些元素被氧化，这些氧化剂相应的被还原为 Mn2+，Mn2+，，H2O，H2O；若加酸过程中，加入一些还原剂，如SO2 ，SO32-，S2- H2O2，矿渣中某些元素被还原，这些还原剂相应的被氧化为SO42- ，SO42-，S，O2，酸浸时，很少用HNO3，因为会产生氮的氧化物污染环境，假设使用硝酸，需要通入空气或氧气，这样可以防止产生氮的氧化物，从而防止污染环境
④碱浸：通常用碱性溶液，如NaOH溶液，溶解Al及其氧化物，硅单质及其氧化物，此时若用到坩埚，不能选用瓷坩埚，或者石英坩埚，NaOH会和坩埚中成分反应，此时可以选用铁坩埚
④灼烧：若初始矿渣中含有有机物，可以通过灼烧方法出去有机物，灼烧过程中需用坩埚
⑤焙烧、煅烧或者灼烧：矿渣水浸，酸浸，碱浸不溶解的话，可以通过焙烧、煅烧或者灼烧改变结构和组成，转化成可溶解于，水，酸，碱中的物质；并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土和石灰石。灼烧过程中，一般需要加入其他物质。比如黄铜矿 CuFeS2 高温条件下通入氧气灼烧，生成CuO，Fe2O3 SO2。焙烧，煅烧需要在坩埚中进行，坩埚的材质依据反应物选择，若灼烧过程中用到Na2CO3 或NaOH，则不能用瓷坩埚，或者石英坩埚，里面的SiO2 与Na2CO3 或 NaOH反应
注意：若矿渣表面有油污，要去除油污，去除油污的方法：碱煮水洗，在第一步“原料预处理”阶段，经常考察化学方程式或离子方程式书写，写方程式前，首先判断元素化合价是否发生变化，若发生变化，则肯定是氧化还原反应，找出氧化剂，还原剂，氧化产物，还原产物，根据氧化还原反应配平，而其中的蒸馏，过滤，萃取，蒸发，盐析过程是不会发生化合价变化
（二）核心化学反应阶段
加入一些沉淀剂除去不需要的离子
①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀——pH值的控制。
调节pH所需的物质一般应满足：
A、能与H＋反应，使溶液pH值增大；
B、不引入新杂质。例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值（原理：CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3与H+反应，使溶液中H+浓度减小，PH上升）。
加入S2-，使某些离子（Ag+、Cu2+、Ni2+、Fe2+、Zn2+）转化为硫化物（Ag2S、CuS、NiS、FeS、ZnS）沉淀，此时确保溶液酸度不能过高，若酸度过高，部分S2-会与H+生成H2S，导致金属离子沉淀不完全；
加入F-，使某些金属离子（Mg2+、Ca2+）转为氟化物沉淀（MgF2、CaF2），此时溶液酸度也不能过高，因为会生成弱电解质HF，导致金属离子沉淀不完全。
②蒸发、反应时的气体氛围：抑制物质的水解，提高产率。MgCl2水溶液在HCl氛围下进行蒸发结晶，目的抑制Mg2+水解。
③加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动（正向移动或逆向移动，由题意而定），促进水解
④降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动
⑤趁热过滤：防止某物质降温时会析出 ，而导致产物产率降低。
⑥冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 ，洗涤剂的选择依照条件而定，若某物质不溶于水和乙醇，则用水或者乙醇洗涤，有机溶剂洗涤的另一个作用：可以使产品迅速干燥
（三）物质的分离和提纯的方法
①结晶——固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、），制备含有结晶水的物质一般使用冷却结晶
重结晶是利用固体物质均能溶于水，且在水中溶解度差异较大的一种除杂质方法，从粗品到精品方法就是重结晶。
②过滤——固、液分离 ，用到的玻璃仪器：烧杯，漏斗，玻璃棒，过滤可以用抽滤（即减压过滤）的优点：缩短过滤时间
③蒸馏——液、液分离 ，利用互溶液体沸点的不同，
④分液——互不相溶的液体间的分离
⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。
⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。
⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出
四、常见文字叙述方法
1．洗涤沉淀：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。
2．从溶液中得到晶体：冷却结晶的一般过程：蒸发浓缩（注意：浓缩至表面出现一层晶膜）－降温结晶－过滤－（洗涤-干燥）。
3．检验沉淀是否洗涤干净：取最后一次洗涤液，于试管中，加入相应的试剂，观察现象。比如：AgCl沉淀表面有Cl-，检查AgCl是否洗涤干净，就是检查沉淀表面没有吸附Cl-，具体表述：取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的AgNO3，若出现白色沉淀，则证明没有洗涤干净，若没有出现白色沉淀，则证明洗涤干净
常见的离子检验
Cl-:加入硝酸酸化的AgNO3，若出现白色沉淀咋说明溶液中有Cl-
Br-：加入硝酸酸化的AgNO3，若出现淡黄色色沉淀咋说明溶液中Br-
I-：加入硝酸酸化的AgNO3，若出现黄色色沉淀咋说明溶液中I-
SO42-：加入过量稀盐酸静置，取上清液加入BaCl2，若出现白色沉淀，则证明有SO42-
NH4+：加入氢氧化钠溶液加热，产生能使红色石蕊试纸变蓝气体，则证明有NH4+
Fe2+:加入铁氰化钾，出现蓝色沉淀，则证明有Fe2+
Fe3+：加入硫氰化钾，出现红色，或加入苯酚出现紫色，则证明有Fe3+
注意：①在写某一步骤是为了除杂是，应该注明“是为了除去XX杂质”（只写“除杂”等一类没有完整概括的回答是不给分的。）
②审题要抓住关键，如看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，并注意配平。
练习题
1 工业以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：
（1）浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+ SO2+2H+=2Fe2++ SO42－+ H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。
ⅰ：Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O ⅱ: ......
写出ⅱ的离子方程式：____________________________________________。
（2）过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为_______（填离子符号）。
（3）氧化过程中被MnO2氧化的物质有（写化学式）：____________________。
（4）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是_________；向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是______________________。
（5）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式：_____________________。
（6）生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_________________________________。
2 二氧化钛(TiO2)广泛用于制造高级白色油漆,也是许多反应的催化剂。工业上用钛铁矿［主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁，不溶于水）、Fe2O3及少量SiO2杂质］作原料,制取二氧化钛及绿矾，其生产流程如下:
回答下列问题：
⑴FeTiO3溶于过量硫酸的离子方程式______________________________________________。
⑵流程中生成TiO2·xH2O离子方程式为___________________________________________ 。
⑶若铁粉的用量不足，可能导致产品TiO2中混有_________杂质。
（4)以TiO2为原料制取金属钛的其中一步反应为TiO2+Cl2+CTiCl4+（ ），已知该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,则另一生成物为.
3 硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。用锌白矿（主要成分为ZnO，还含有FeO、CuO、SiO2等杂质）制备ZnSO4·7H2O的流程如下。
已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10 38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10 20
（1）“滤渣1”的主要成分是 （填化学式）。“酸浸”过程中，为了提高锌元素浸出速率，可采取的措施有：①适当提高酸的浓度，② （填一种）。
（2）“氧化”过程中，发生氧化还原反应的离子方程式是 。
（3）“沉淀”过程中，加入ZnO产生Fe(OH)3沉淀的原因是 。
（4）加入适量ZnO固体，若只析出Fe(OH)3沉淀而未析出Cu(OH)2沉淀，且测得沉淀后的溶液中c(Fe3＋)＝4.0×10 14mol/L，此时溶液中c(Cu2＋)的取值范围是 mol/L。
（5）加入适量锌粉的作用是 。
（6）由滤液得到ZnSO4 7H2O的操作依次为 、 、过滤、洗涤、干燥。实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、 、 。
4．(15分)硼镁泥是一种工业废料，主要成分是MgO(占40%)，还有CaO、MnO2、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，以此为原料制取的硫酸镁可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下：
根据题意回答下列问题：
(1)实验中需用1 mol·L－1的硫酸800 mL，若用18.4 mol·L－1的浓硫酸来配制，量取浓硫酸时，需使用的量筒的规格为________。
A．10 mL B．20 mL
C．50 mL D．100 mL
(2)加入的NaClO可与Mn2＋反应：Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋2H＋＋Cl－，还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程式为______________________________。
(3)滤渣中除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外，还有______________________。
(4)在“除钙”前，需检验滤液中Fe3＋是否被除尽，简述检验方法：
__________________________________________________________________________
___________________________________________________________。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度(g/100 g H2O)如下表：
温度/℃物质 40 50 60 70
MgSO4 30.9 33.4 35.6 36.9
CaSO4 0.210 0.207 0.201 0.193
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据，简要说明操作步骤：____________________________________________。
“操作Ⅰ”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，________，便得到了MgSO4·7H2O。
(6)实验中提供的硼镁泥共100 g，得到的MgSO4·7H2O为172.2 g，则MgSO4·7H2O的产率为________。
5 钴的化合物用途广泛。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取CoCl2·6H2O粗品的工艺流程如下：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋等；
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下表：
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2
完全沉淀的pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
③CoCl2·6H2O熔点为86 ℃，加热至110 ℃～120 ℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。
请回答下列问题：
(1)写出“浸出”时Co2O3发生反应的离子方程式：____________________。
(2)加入NaClO3的作用是________。
(3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图所示。向“滤液Ⅱ”中加入萃取剂的主要目的是________，使用萃取剂时最适宜的pH是________(填字母序号)。
A．2.0～2.5 B．3.0～3.5 C．5.0～5.5 D．9.5～9.8
(4)“除钙、镁”是将溶液中Ca2＋与Mg2＋转化为MgF2、CaF2沉淀。已知某温度下，Ksp(MgF2)＝7.35×10－11，Ksp(CaF2)＝1.05×10－10。当加入过量NaF后，所得滤液c(Mg2＋)/c(Ca2＋)＝________。
(5)制得的CoCl2·6H2O粗品经进一步提纯得到CoCl2·6H2O晶体，在烘干晶体时需采用减压烘干，其原因是__________________________________。
(6) 某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－===LixC6。在电池充放电过程中，发生LiCoO2与Li1－xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_____________________________________。
6 ZrO2为高品质耐火材料。以锆英石(氧化物形式:mZrO2 nSiO2为原料可制得宝石级ZrO2,工艺流程如下:
已知：固体A主要含有普通玻璃的成分之一。
(1)固溶体的成分除ZrO2、CaO外,还有一种物质为 .
(2)ZrOCl2在氨水中发生反应II,生成难溶于水的Zr(OH)4,其化学方程式为 ;制备Zr(OH)4的过程中温度不能过高的原因是
(3)选用下列部分操作,能够实现流程中“一系列实验操作”的合理顺序为 。(选用字母序号表示)
a.溶解 b.干燥 c.过滤d.灼烧e.洗涤
(4)反应I产生的CO2在一定条件下与N2反应可产生具有麻醉作用的笑气( N2O):CO2(g)+N2(g) =CO(g) + N2O(g) 。 在T1、100 kPa 时,研究表明反应速率v(CO2) = 3×l0-3×p(CO2)(kPa min-1),该条件下现将1.5 mol N2和1.0 mol CO2充入某刚性容器中在催化剂作用下充分反应,62 min时达到平衡,测得p(CO) = 32 kPa,则此时v(CO2)= kPa min-1,反应的平衡常数Kp = (Kp为以分压表示的平衡常数)。若升温至T2重新达到平衡后,CO2的转化率增大,则该反应的 0(填“>”、“=”或“<”)。
1、【答案】2Fe3++ SO2+2H2O= 2Fe2+ + SO42－+4H+ Mn2+ Fe2+ SO2（H2SO3）、 FeSO4 90℃ 防止NH4HCO3受热分解，提高原料利用率 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O 取1-2mL最后一次洗液于试管，滴加盐酸酸化BaCl2溶液，若无白沉淀产生，则洗涤干净
2、答案：(1) FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O
(2） TiO2++(x+1）H2O=TiO2·xH2O+2H+ （3） Fe2O3 (4) CO
3、答案：(1). SiO2.、 粉碎锌白矿或充分搅拌浆料或适当加热等 (2). 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (3). Fe3+在溶液中存在水解平衡: Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入ZnO 后，与H+反应，H+浓度减小，水解平衡正向进行，生成Fe(OH)3沉淀 (4). <2.2×10-4 (5). 除去溶液中的Cu2+ (6). 蒸发浓缩、冷却结晶 ，漏斗 、玻璃棒
4、答案:(1)D
(2)2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O
(3)MnO2、SiO2
(4)取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，如果溶液不变血红色，则说明滤液中不含Fe3＋，如果溶液变血红色，则说明滤液中含Fe3＋
(5)蒸发浓缩，趁热过滤 过滤(或过滤、洗涤)
(6)70%
5、答案：(1)Co2O3＋SO32-＋4H＋===2Co2＋＋SO42-＋2H2O (2)将Fe2＋氧化为Fe3＋ (3)除去Mn2＋ B (4)0.7 (5)降低烘干温度，防止产品分解
(6)Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋6C。
6、答案：(1)CaSiO3(或硅酸钙）
(2)ZROC12+2NH3 H2O+H2O=Zr(OH)4↓ + 2NH4Cl；防止氨气逸出，不利于Zr(OH)4的生成
（3）cedb
(4)2.4×10-2；32/7；>
工艺流程图题解题策略与经典题
、工业流程题中常见的操作
（一）原料的预处理
①粉碎、研磨，雾化：减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率或使反应更充分，加快反应速率除了研磨粉碎外，还可以 适当升温，增加浸出液浓度
②水浸：若含有可溶性物质，水浸与水接触反应或溶解。不溶物通过过滤方法出去（过滤所需要的玻璃仪器：烧杯，漏斗，玻璃棒）
③酸浸：通常用酸溶，如用稀硫酸、稀盐酸、浓硫酸等，与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。加入稀硫酸，稀盐酸，可以使某些金属氧化物反应，生成盐和水，这一过程一般不发生化合价变化，若加入酸的过程中，同时加入氧化剂如（KMnO4 MnO2，H2O2，空气或者O2），那么矿渣中某些元素被氧化，这些氧化剂相应的被还原为 Mn2+，Mn2+，，H2O，H2O；若加酸过程中，加入一些还原剂，如SO2 ，SO32-，S2- H2O2，矿渣中某些元素被还原，这些还原剂相应的被氧化为SO42- ，SO42-，S，O2，酸浸时，很少用HNO3，因为会产生氮的氧化物污染环境，假设使用硝酸，需要通入空气或氧气，这样可以防止产生氮的氧化物，从而防止污染环境
④碱浸：通常用碱性溶液，如NaOH溶液，溶解Al及其氧化物，硅单质及其氧化物，此时若用到坩埚，不能选用瓷坩埚，或者石英坩埚，NaOH会和坩埚中成分反应，此时可以选用铁坩埚
④灼烧：若初始矿渣中含有有机物，可以通过灼烧方法出去有机物，灼烧过程中需用坩埚
⑤焙烧、煅烧或者灼烧：矿渣水浸，酸浸，碱浸不溶解的话，可以通过焙烧、煅烧或者灼烧改变结构和组成，转化成可溶解于，水，酸，碱中的物质；并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土和石灰石。灼烧过程中，一般需要加入其他物质。比如黄铜矿 CuFeS2 高温条件下通入氧气灼烧，生成CuO，Fe2O3 SO2。焙烧，煅烧需要在坩埚中进行，坩埚的材质依据反应物选择，若灼烧过程中用到Na2CO3 或NaOH，则不能用瓷坩埚，或者石英坩埚，里面的SiO2 与Na2CO3 或 NaOH反应
注意：若矿渣表面有油污，要去除油污，去除油污的方法：碱煮水洗，在第一步“原料预处理”阶段，经常考察化学方程式或离子方程式书写，写方程式前，首先判断元素化合价是否发生变化，若发生变化，则肯定是氧化还原反应，找出氧化剂，还原剂，氧化产物，还原产物，根据氧化还原反应配平，而其中的蒸馏，过滤，萃取，蒸发，盐析过程是不会发生化合价变化
（二）核心化学反应阶段
加入一些沉淀剂除去不需要的离子
①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀——pH值的控制。
调节pH所需的物质一般应满足：
A、能与H＋反应，使溶液pH值增大；
B、不引入新杂质。例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值（原理：CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3与H+反应，使溶液中H+浓度减小，PH上升）。
加入S2-，使某些离子（Ag+、Cu2+、Ni2+、Fe2+、Zn2+）转化为硫化物（Ag2S、CuS、NiS、FeS、ZnS）沉淀，此时确保溶液酸度不能过高，若酸度过高，部分S2-会与H+生成H2S，导致金属离子沉淀不完全；
加入F-，使某些金属离子（Mg2+、Ca2+）转为氟化物沉淀（MgF2、CaF2），此时溶液酸度也不能过高，因为会生成弱电解质HF，导致金属离子沉淀不完全。
②蒸发、反应时的气体氛围：抑制物质的水解，提高产率。MgCl2水溶液在HCl氛围下进行蒸发结晶，目的抑制Mg2+水解。
③加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动（正向移动或逆向移动，由题意而定），促进水解
④降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动
⑤趁热过滤：防止某物质降温时会析出 ，而导致产物产率降低。
⑥冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 ，洗涤剂的选择依照条件而定，若某物质不溶于水和乙醇，则用水或者乙醇洗涤，有机溶剂洗涤的另一个作用：可以使产品迅速干燥
（三）物质的分离和提纯的方法
①结晶——固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、），制备含有结晶水的物质一般使用冷却结晶
重结晶是利用固体物质均能溶于水，且在水中溶解度差异较大的一种除杂质方法，从粗品到精品方法就是重结晶。
②过滤——固、液分离 ，用到的玻璃仪器：烧杯，漏斗，玻璃棒，过滤可以用抽滤（即减压过滤）的优点：缩短过滤时间
③蒸馏——液、液分离 ，利用互溶液体沸点的不同，
④分液——互不相溶的液体间的分离
⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。
⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。
⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出
四、常见文字叙述方法
1．洗涤沉淀：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。
2．从溶液中得到晶体：冷却结晶的一般过程：蒸发浓缩（注意：浓缩至表面出现一层晶膜）－降温结晶－过滤－（洗涤-干燥）。
3．检验沉淀是否洗涤干净：取最后一次洗涤液，于试管中，加入相应的试剂，观察现象。比如：AgCl沉淀表面有Cl-，检查AgCl是否洗涤干净，就是检查沉淀表面没有吸附Cl-，具体表述：取最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的AgNO3，若出现白色沉淀，则证明没有洗涤干净，若没有出现白色沉淀，则证明洗涤干净
常见的离子检验
Cl-:加入硝酸酸化的AgNO3，若出现白色沉淀咋说明溶液中有Cl-
Br-：加入硝酸酸化的AgNO3，若出现淡黄色色沉淀咋说明溶液中Br-
I-：加入硝酸酸化的AgNO3，若出现黄色色沉淀咋说明溶液中I-
SO42-：加入过量稀盐酸静置，取上清液加入BaCl2，若出现白色沉淀，则证明有SO42-
NH4+：加入氢氧化钠溶液加热，产生能使红色石蕊试纸变蓝气体，则证明有NH4+
Fe2+:加入铁氰化钾，出现蓝色沉淀，则证明有Fe2+
Fe3+：加入硫氰化钾，出现红色，或加入苯酚出现紫色，则证明有Fe3+
注意：①在写某一步骤是为了除杂是，应该注明“是为了除去XX杂质”（只写“除杂”等一类没有完整概括的回答是不给分的。）
②审题要抓住关键，如看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，并注意配平。
练习题
1 工业以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：
（1）浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+ SO2+2H+=2Fe2++ SO42－+ H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。
ⅰ：Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O ⅱ: ......
写出ⅱ的离子方程式：____________________________________________。
（2）过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为_______（填离子符号）。
（3）氧化过程中被MnO2氧化的物质有（写化学式）：____________________。
（4）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是_________；向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是______________________。
（5）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式：_____________________。
（6）生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_________________________________。
2 二氧化钛(TiO2)广泛用于制造高级白色油漆,也是许多反应的催化剂。工业上用钛铁矿［主要成分为FeTiO3(钛酸亚铁，不溶于水）、Fe2O3及少量SiO2杂质］作原料,制取二氧化钛及绿矾，其生产流程如下:
回答下列问题：
⑴FeTiO3溶于过量硫酸的离子方程式______________________________________________。
⑵流程中生成TiO2·xH2O离子方程式为___________________________________________ 。
⑶若铁粉的用量不足，可能导致产品TiO2中混有_________杂质。
（4)以TiO2为原料制取金属钛的其中一步反应为TiO2+Cl2+CTiCl4+（ ），已知该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1,则另一生成物为.
3 硫酸锌可用于制造锌钡白、印染媒染剂等。用锌白矿（主要成分为ZnO，还含有FeO、CuO、SiO2等杂质）制备ZnSO4·7H2O的流程如下。
已知：Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10 38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10 20
（1）“滤渣1”的主要成分是 （填化学式）。“酸浸”过程中，为了提高锌元素浸出速率，可采取的措施有：①适当提高酸的浓度，② （填一种）。
（2）“氧化”过程中，发生氧化还原反应的离子方程式是 。
（3）“沉淀”过程中，加入ZnO产生Fe(OH)3沉淀的原因是 。
（4）加入适量ZnO固体，若只析出Fe(OH)3沉淀而未析出Cu(OH)2沉淀，且测得沉淀后的溶液中c(Fe3＋)＝4.0×10 14mol/L，此时溶液中c(Cu2＋)的取值范围是 mol/L。
（5）加入适量锌粉的作用是 。
（6）由滤液得到ZnSO4 7H2O的操作依次为 、 、过滤、洗涤、干燥。实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、 、 。
4．(15分)硼镁泥是一种工业废料，主要成分是MgO(占40%)，还有CaO、MnO2、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，以此为原料制取的硫酸镁可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如下：
根据题意回答下列问题：
(1)实验中需用1 mol·L－1的硫酸800 mL，若用18.4 mol·L－1的浓硫酸来配制，量取浓硫酸时，需使用的量筒的规格为________。
A．10 mL B．20 mL
C．50 mL D．100 mL
(2)加入的NaClO可与Mn2＋反应：Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋2H＋＋Cl－，还有一种离子也会被NaClO氧化，该反应的离子方程式为______________________________。
(3)滤渣中除含有Fe(OH)3、Al(OH)3外，还有______________________。
(4)在“除钙”前，需检验滤液中Fe3＋是否被除尽，简述检验方法：
__________________________________________________________________________
___________________________________________________________。
(5)已知MgSO4、CaSO4的溶解度(g/100 g H2O)如下表：
温度/℃物质 40 50 60 70
MgSO4 30.9 33.4 35.6 36.9
CaSO4 0.210 0.207 0.201 0.193
“除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据上表数据，简要说明操作步骤：____________________________________________。
“操作Ⅰ”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，________，便得到了MgSO4·7H2O。
(6)实验中提供的硼镁泥共100 g，得到的MgSO4·7H2O为172.2 g，则MgSO4·7H2O的产率为________。
5 钴的化合物用途广泛。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等)制取CoCl2·6H2O粗品的工艺流程如下：
已知：①浸出液含有的阳离子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ca2＋、Mg2＋、Al3＋等；
②部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下表：
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn(OH)2
完全沉淀的pH 3.7 9.6 9.2 5.2 9.8
③CoCl2·6H2O熔点为86 ℃，加热至110 ℃～120 ℃时，失去结晶水生成无水氯化钴。
请回答下列问题：
(1)写出“浸出”时Co2O3发生反应的离子方程式：____________________。
(2)加入NaClO3的作用是________。
(3)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如下图所示。向“滤液Ⅱ”中加入萃取剂的主要目的是________，使用萃取剂时最适宜的pH是________(填字母序号)。
A．2.0～2.5 B．3.0～3.5 C．5.0～5.5 D．9.5～9.8
(4)“除钙、镁”是将溶液中Ca2＋与Mg2＋转化为MgF2、CaF2沉淀。已知某温度下，Ksp(MgF2)＝7.35×10－11，Ksp(CaF2)＝1.05×10－10。当加入过量NaF后，所得滤液c(Mg2＋)/c(Ca2＋)＝________。
(5)制得的CoCl2·6H2O粗品经进一步提纯得到CoCl2·6H2O晶体，在烘干晶体时需采用减压烘干，其原因是__________________________________。
(6) 某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－===LixC6。在电池充放电过程中，发生LiCoO2与Li1－xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_____________________________________。
6 ZrO2为高品质耐火材料。以锆英石(氧化物形式:mZrO2 nSiO2为原料可制得宝石级ZrO2,工艺流程如下:
已知：固体A主要含有普通玻璃的成分之一。
(1)固溶体的成分除ZrO2、CaO外,还有一种物质为 .
(2)ZrOCl2在氨水中发生反应II,生成难溶于水的Zr(OH)4,其化学方程式为 ;制备Zr(OH)4的过程中温度不能过高的原因是
(3)选用下列部分操作,能够实现流程中“一系列实验操作”的合理顺序为 。(选用字母序号表示)
a.溶解 b.干燥 c.过滤d.灼烧e.洗涤
(4)反应I产生的CO2在一定条件下与N2反应可产生具有麻醉作用的笑气( N2O):CO2(g)+N2(g) =CO(g) + N2O(g) 。 在T1、100 kPa 时,研究表明反应速率v(CO2) = 3×l0-3×p(CO2)(kPa min-1),该条件下现将1.5 mol N2和1.0 mol CO2充入某刚性容器中在催化剂作用下充分反应,62 min时达到平衡,测得p(CO) = 32 kPa,则此时v(CO2)= kPa min-1,反应的平衡常数Kp = (Kp为以分压表示的平衡常数)。若升温至T2重新达到平衡后,CO2的转化率增大,则该反应的 0(填“>”、“=”或“<”)。
1、【答案】2Fe3++ SO2+2H2O= 2Fe2+ + SO42－+4H+ Mn2+ Fe2+ SO2（H2SO3）、 FeSO4 90℃ 防止NH4HCO3受热分解，提高原料利用率 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O 取1-2mL最后一次洗液于试管，滴加盐酸酸化BaCl2溶液，若无白沉淀产生，则洗涤干净
2、答案：(1) FeTiO3+4H+=Fe2++TiO2++2H2O
(2） TiO2++(x+1）H2O=TiO2·xH2O+2H+ （3） Fe2O3 (4) CO
3、答案：(1). SiO2.、 粉碎锌白矿或充分搅拌浆料或适当加热等 (2). 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O (3). Fe3+在溶液中存在水解平衡: Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,加入ZnO 后，与H+反应，H+浓度减小，水解平衡正向进行，生成Fe(OH)3沉淀 (4). <2.2×10-4 (5). 除去溶液中的Cu2+ (6). 蒸发浓缩、冷却结晶 ，漏斗 、玻璃棒
4、答案:(1)D
(2)2Fe2＋＋ClO－＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O
(3)MnO2、SiO2
(4)取少量滤液，向其中加入硫氰化钾溶液，如果溶液不变血红色，则说明滤液中不含Fe3＋，如果溶液变血红色，则说明滤液中含Fe3＋
(5)蒸发浓缩，趁热过滤 过滤(或过滤、洗涤)
(6)70%
5、答案：(1)Co2O3＋SO32-＋4H＋===2Co2＋＋SO42-＋2H2O (2)将Fe2＋氧化为Fe3＋ (3)除去Mn2＋ B (4)0.7 (5)降低烘干温度，防止产品分解
(6)Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋6C。
6、答案：(1)CaSiO3(或硅酸钙）
(2)ZROC12+2NH3 H2O+H2O=Zr(OH)4↓ + 2NH4Cl；防止氨气逸出，不利于Zr(OH)4的生成
（3）cedb
(4)2.4×10-2；32/7；>
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