专题06 化工微流程
目录
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【考向一】原料预处理——研磨、浸取、焙烧 1
【考向二】条件控制——调溶液的pH 3
【考向三】条件控制——调节温度 7
【考向四】微流程——分离与提纯 10
【考向五】微流程——答题规范 15
【考向六】微流程——信息型方程式书写 19
【考向七】微流程——试剂加入的作用与循环物质的确定 22
【考向八】微流程——Ksp计算 25
29
【考向一】原料预处理——研磨、浸取、焙烧
【典例1】（2024·福建·高考真题）从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下：
已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是（ ）
A．“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B．“酸溶”时产生和离子
C．“碱溶”时存在反应：
D．“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应
答案：C
解析：废线路板先机械粉碎，可以增加其反应的接触面积，加入稀盐酸后铝、锌、铁溶解，进入滤液，通入氧气和加氢氧化钠，可以溶解锡和铅，最后电解精炼得到铜。
A．机械粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，A错误；
B．酸溶的过程中Al、Zn、Fe转化为对应的和离子，B错误；
C．“碱溶”时根据产物中，存在反应：，故C正确；
D．电解精炼时粗铜在阳极发生氧化反应，逐步溶解，故D错误；
故选C。
原料预处理——研磨、浸取、焙烧
1.研磨、粉碎、雾化
研磨 （粉碎、雾化） 概念 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分
目的 提高原料转化率、利用率、浸取率,提高产品的产率等
接触面积增大的措施 固体——粉碎、研磨
液体——喷淋
气体——用多孔分散器等
2.浸取
浸取 概念 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、酸浸、碱浸、盐浸、醇浸等
浸出率 固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少（工业上往往为了追求更多转化)
提高浸出 率的措施 ①增大接触面积；②适当升温（加热）③增大反应物（酸或碱）的浓度④搅拌，使反应更加充分
水浸 与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液，做到初步分离。
酸浸 与酸反应，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。常用硫酸、盐酸、硝酸等，用盐酸、硝酸酸溶时注意控制温度，用硫酸酸溶时要关注Pb2+、Ca2+、Ag+会生成PbSO4、CaSO4、AgSO4在滤渣中出现。
碱浸 常用NaOH溶液、Na2CO3溶液、氨水溶液等，与碱接触反应或溶解NaOH溶液与金属(Al、Zn等)或氧化物 (如SiO2、Al2O3、ZnO、Cr2O3等)反应，Na2CO3溶液(与原料反应或去油污)，金属阳离子与NH3形成配离子进入溶液
醇浸 提取有机物，常采用有机溶剂（如乙醚、二氯甲烷等）浸取的方法提取有机物
盐浸 常用铵盐、FeCl3溶液等，与盐溶液接触反应或溶解
3. 焙烧
固体高温加热 概念 使固体在高温下分解或改变结构，使杂质高温氧化、分解、物质能溶解等。如：金属（多）硫化物，使硫元素→SO2↑（再钙基固硫除）；煅烧高岭土和石灰石。
煅烧 物质受热分解或发生晶形转变，温度低于熔点高于1200℃；如：锻烧石灰石、生产玻璃、打铁等，设备如回转窑等
焙烧 固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的反应过程，可以有氧化、热解、还原、卤化等。物质与空气，氧气或添加剂发生化学反应，以固——气反应为主，温度低于熔点，在500--1500℃之间。如沸腾炉、焙烧炉等。可以通过增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧。适当升温等来提高焙烧效率。
灼烧 物质在高温条件下发生脱水、分解、挥发等化学变化的过程。1000℃左右，如煤气灯、电炉等；如：灼烧海带、颜色反应、灼烧失重、灼烧残渣等
备注 灼烧所需要的仪器：坩埚、泥三角、酒精灯、三脚架、坩埚钳 蒸发所需要的仪器：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、铁架台、坩埚钳
【变式1-1】（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺制备，已知焙烧后元素以价形式存在，下列说法错误的是（ ）
A．“焙烧”中产生 B．滤渣的主要成分为
C．滤液①中元素的主要存在形式为 D．淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
答案：B
解析：焙烧过程中铁转化为三氧化铁、铬元素被氧化转化为对应钠盐，水浸中氧化铁不溶转化为滤渣，滤液中存在铬酸钠，与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原得到氢氧化铬沉淀。
解析：A．铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应时生成氧化铁、铬酸钠和二氧化碳，A正确；
B．焙烧过程铁元素被氧化，滤渣的主要成分为氧化铁，B错误；
C．滤液①中元素的化合价是+6价，铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀溶液显碱性，所以Cr 元素主要存在形式为，C正确；
D．由分析知淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用，D正确；
故选B。
【变式1-2】（2024·全国·模拟预测）实验室制备的流程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．Na2CO3的作用是除去铁屑表面的油污
B．“气体”含有H2、H2S、PH3
C．“混合加热”涉及的反应：
D．“混合加热”反应时间过长可能会发生反应
答案：D
解析：铁屑加碳酸钠溶液，加热，去除铁屑表面油污；过滤后固体中Fe、FeS、Fe3P2加稀硫酸，生成H2、H2S、PH3气体和硫酸亚铁溶液，硫酸亚铁溶液加硫酸铵混合加热，再经结晶得到，据此分析解答。
A．Na2CO3溶液显碱性，油污主要成分为油脂，在加热条件下碳酸钠溶液可以快速溶解油污，A正确；
B．Fe、FeS、Fe3P2均能与稀H2SO4反应，分别产生H2、H2S、PH3气体，B正确；
C．FeSO4和(NH4)2SO4按物质的量之比1：1混合，发生反应生成(NH4)2Fe(SO4)2，C正确；
D．酸性环境下，“混合加热”反应时间过长可能会发生反应，D错误；
故选：D。
【考向二】条件控制——调溶液的pH
【典例2】（2024·湖南·高考真题）中和法生产的工艺流程如下：
已知：①的电离常数：，，
②易风化。
下列说法错误的是（ ）
A．“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液
B．“调pH”工序中X为或
C．“结晶”工序中溶液显酸性
D．“干燥”工序需在低温下进行
答案：C
解析：和先发生反应，通过加入X调节pH，使产物完全转化为，通过结晶、过滤、干燥，最终得到成品。
A．铁是较活泼金属，可与反应生成氢气，故“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液，A项正确；
B．若“中和”工序加入过量，则需要加入酸性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入；若“中和”工序加入过量，则需要加入碱性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入NaOH，所以“调pH”工序中X为NaOH或，B项正确；
C．“结晶”工序中的溶液为饱和溶液，由已知可知的，，则的水解常数，由于，则的水解程度大于电离程度，溶液显碱性，C项错误；
D．由于易风化失去结晶水，故“干燥”工序需要在低温下进行，D项正确；
故选C。
条件控制——调溶液的pH
1.调pH除杂：控制溶液的pH使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀而被除去。
（1）原理：加入的物质能使溶液中的H+反应，降低了H+浓度，使溶液pH增大。
（2）pH调整范围：杂质离子沉淀完全时pH值～主要离子开始沉淀时pH（注意端值取）。
（3）调pH需要加入的物质：含主要阳离子（不引入新杂质即可）的难溶性氧化物、氢氧化物或碳酸盐，能与H+反应，使溶液pH增大；如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等类型物质。
（4）除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋：可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。（原因：加CuO等消耗溶液中的H+的，促进Fe3+的水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀析出）
（5）除去Cu2＋溶液中混有的Fe2＋：一般先加H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。
2.抑制某些离子的水解，防止产品混入杂质
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：有MgCl2·6 H2O制无水氯化镁要在HCl气流中加热，否则MgCl2·6 H2OMg(OH)2↓+2HCl↑+4H2O
3.控制反应的发生，增强物质的氧化性或还原性(增强MnO4-、NO3-的氧化性)。
4.调节离子的水解程度。
5.控制PH的目的的答题思路
（1）pH调小：抑制某离子水解，防治某离子沉淀
（2）pH调大：确保某离子完全沉淀，防止某物质溶解等
【变式2-1】（24-25高三上·河南·阶段练习）铬酸钡主要用于制造颜料、陶瓷、玻璃和安全火柴等。以含、的废液为原料制取铬酸钡的流程如下。
已知：常温下，时，。下列叙述正确的是（ ）
A．“氧化”反应中氧化剂、还原剂物质的量之比为
B．稀酸为盐酸，调不低于3防止生成
C．采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤分离
D．不能直接用过滤操作分离胶体和
答案：D
解析：加入双氧水将Cr3+氧化为+6价的，加入氨水，与铝离子反应生成氢氧化铝，加酸生成铝离子，加入硝酸钡沉铬，以此分析；
A．根据电子守恒，，是氧化剂，氧化剂、还原剂的物质的量之比为，A项错误；
B．稀酸为硝酸，因为盐酸可能与铬酸根离子发生氧化还原反应，B项错误；
C．铬酸钡作颜料，是难溶于水的盐，采用过滤、洗涤、干燥得到，C项错误；
D．胶体可以透过滤纸，不能采用过滤操作分离胶体，D项正确；
故答案为：D。
【变式2-2】（24-25高三上·山西·阶段练习）鞣剂可用于提高皮革的耐曲折强度。一种以铬渣(含的及含少量的、、、等杂质)为原料制备的工艺流程如图，最终制得。下列说法正确的是（ ）
A．该制取工艺中的产率为90%
B．“滤渣1”的主要成分是、
C．调节的步骤可以用盐酸调节
D．生成的步骤中做氧化剂
答案：A
解析：由流程图可知，铬渣中加入纯碱、通入空气进行氧化焙烧，主要发生，副反应有：SiO2+Na2CO3Na2SiO3+CO2↑、Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2↑等，水浸时会发生反应CaO+H2O+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH，滤渣1的主要成分是Fe2O3、CaCO3等，过滤所得滤液中加入稀硫酸调节pH=6.5，除去滤液中的偏铝酸根离子和硅酸根离子等，滤渣2为氢氧化铝、硅酸，经调节pH=a、浓缩结晶后可生成重铬酸钠，然后加入甲醇、硫酸生成Cr(OH)SO4，以此解答该题。
A．焙烧时被氧化为，再经一系列操作最终转化为，根据Cr原子守恒进行计算，原料中的，的产率为，A正确；
B．由分析可知，“滤渣1”的主要成分是不溶于水的、等，B错误；
C．+6价Cr有强氧化性，在酸性条件下可以氧化，且用盐酸调节pH会引入杂质Cl-，因此不能用HCl调节pH，C错误；
D．生成的步骤中做反应物、做氧化剂，D错误；
故选A。
【考向三】条件控制——调节温度
【典例3】（2025·四川·一模）工业上制硫酸的流程如下图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A．黄铁矿的主要成分是
B．图中采用400~500℃是为了提高的平衡转化率
C．用98.3%的浓硫酸吸收是防止形成酸雾，减小吸收速度
D．可以用98.3%的浓硫酸除去气体中少量的杂质
答案：B
解析：制硫酸涉及到下列反应：硫黄或黄铁矿在空气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫催化剂作用下加热反应生成三氧化硫，生产中用浓硫酸代替水吸收SO3，制得发烟硫酸，将发烟硫酸稀释后可制得浓硫酸。
A．黄铁矿的主要成分是，A正确；
B．二氧化硫反应生成三氧化硫是放热反应，温度较高会使平衡逆向移动，不利于提高的转化率，选择400-500℃是因为V2O5作催化剂时保持催化活性较好，B错误；
C．吸收不能用水，用水会生成酸雾，会阻碍的吸收，故工业制硫酸用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以使吸收完全，C正确；
D．98.3%的浓硫酸能吸收三氧化硫，则可以用98.3%的浓硫酸除去气体中少量的杂质，D正确；
故选B。
条件控制——调节温度
1.升高温度（加热）
①加快反应速率或溶解速率；
②促进平衡向某个（吸热）方向移动；如：促进水解生成沉淀
③除去受热不稳定的杂质，如H2O2、铵盐、硝酸盐、Ca(HCO3)2、KMnO4等物质
④使沸点相对较低或易升华的杂质气化。
2.降低温度
①防止某物质在高温时会挥发(或分解) ；
②使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向），从而提高产物的产率；
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。
3.控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)
（1）温度太低：反应速率太慢或溶解速率太小
（2）温度过高：
①催化剂会失去活性，化学反应速率下降
②物质会分解：如铵盐、H2O2、NaHCO3、氨水等
③物质会挥发：如浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等
④物质易被氧化：如Na2SO3等
⑤物质易升华：如I2升华
4.答题方法与技巧
①若用到双氧水、氨水、铵盐、硝酸盐等易分解的物质，控温的目的是防止物质分解
②若题目中出现有机物和有机溶剂，控温的目的是防止其挥发
③若溶液中制备物质，常使用加热的方法加快反应速率
④煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气
⑤温度范围答题模板
a.温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。
b.温度不低于××℃的原因:加快反应速率或者对于吸热反应而言可使平衡正移，增加产率。
【变式3-1】（2024·浙江·模拟预测）某研究小组利用和模拟工业制碱方法，实验流程如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．温度高于，分解加快导致产率降低
B．操作Ⅲ中可分解，所以操作Ⅰ中无需洗涤固体
C．加入固体有利于晶体析出
D．步骤Ⅱ蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时停止加热
答案：B
解析：本题为工业制备碳酸钠的流程题，在饱和氯化钠溶液中加入碳酸氢铵固体，发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵，过滤后分别处理固体碳酸氢钠和氯化铵溶液，可以得到两种产品氯化铵和碳酸钠，以此解题。
A．温度高于，会分解生成氨气、水和二氧化碳的量，减少了碳酸氢钠的量，最终降低了碳酸钠的产率，A正确；
B．操作Ⅲ中生成碳酸钠，其表面可能吸附氯化铵和氯化钠，氯化铵受热会分解，但是氯化钠较稳定，则操作Ⅰ中还需洗涤固体，B错误；
C．食盐会降低氯化铵的溶解度，则加入固体有利于晶体析出，C正确；
D．蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时，停止加热，防止析出的因温度过高而分解，D正确；
故选B。
【变式3-2】（23-24高三上·山西大同·期末）锶与钙位于同一主族，其化合物应用广泛，SrSO4常用于陶瓷工业。以青石精矿(主要含SrSO4)为原料制备高纯硫酸锶的部分工艺流程如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．气体可以循环利用
B．“转化”的总离子方程式为
C．“转化”中反应温度不宜过高且控制氨水过量
D．流程中涉及分解反应和化合反应
答案：B
解析：相同温度时溶解度SrCO3A．由分析可知，“沉淀”反应是，气体是NH3，可以循环利用，A正确；
B．“转化”过程的总离子方程式为，B错误；
C．“转化”中反应温度不宜过高，防止一水合氨分解使NH3逸出，且控制氨水过量可促进产生更大浓度的，促进沉淀转化，C正确；
D．流程中涉及SrCO3、的分解反应以及的化合反应，D正确；
故答案为：B。
【考向四】微流程——分离与提纯
【典例4】（2024·贵州·高考真题）贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究，开发了制备高纯纳米钛酸钡工艺。部分流程如下：
下列说法正确的是（ ）
A．“气体”主要成分是，“溶液1”的主要溶质是
B．“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C．“合成反应”中生成的反应是氧化还原反应
D．“洗涤”时可用稀去除残留的碱，以提高纯度
答案：B
解析：重晶石矿（主要成分为）通过一系列反应，转化为溶液；加盐酸酸化，生成和气体；在溶液中加入过量的NaOH，通过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到；过滤得到的溶液1的溶质主要含NaCl及过量的NaOH；加水溶解后，加入，进行合成反应，得到粗品，最后洗涤得到最终产品。
A．由分析可知，“气体”主要成分为气体，“溶液1”的溶质主要含NaCl及过量的NaOH，A项错误；
B．由分析可知，“系列操作”得到的是晶体，故“系列操作”可以是蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，B项正确；
C．“合成反应”是和反应生成，该反应中元素化合价未发生变化，不是氧化还原反应，C项错误；
D．“洗涤”时，若使用稀，会部分转化为难溶的，故不能使用稀，D项错误；
故选B。
微流程——分离与提纯
1.过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法
（1）常压过滤
使用范围 分离难溶物和易溶物
仪器 铁架台、铁圈、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯
注意事项 一贴：滤纸紧贴漏斗；两低：滤纸边沿低于漏斗边沿，液体低于滤纸。三靠：玻璃棒紧靠三层滤纸处，烧杯紧靠玻璃棒，漏斗下端紧靠烧杯内壁。
过滤后所得的滤液仍然浑浊，需更换滤纸，重新过滤，直至溶液澄清透明为止 原因可能是：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
（2）减压过滤（抽滤）：加快过滤速度；减少晶体含有的水分。
（3）趁热过滤：减少过滤时间、保持过滤温度；
a.要滤渣（产品）：防止降温时析出××杂质，提高产品纯度；
b.要滤液（产品）：或防止降温过程中××析出产品而损耗；
2.蒸发结晶
（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响不大的物质(如NaCl)。
（2）实例： ①从NaCl溶液中获取NaCl晶体
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。
②NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液
a.方法：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥 b.趁热过滤的目的：防止KNO3溶液因降温析出，影响NaCl的纯度
3.冷却结晶：
（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响大的物质(如KNO3)、带结晶水的物质（例CuSO4·5H2O）、受热易分解的物质（如铵盐、KMnO4）、易水解的物质（如FeCl3）。
（2）常考的“一系列操作”：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
（3）易水解的盐蒸发时的气氛：
如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解
4.重结晶：将晶体重复溶解、制成热饱和溶液、冷却结晶、再过滤、洗涤的过程。
5.蒸馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇或甘油。
图1 图2 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（尾接管）、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。
6、灼烧（硫酸铜结晶水测定、干燥）
（1）仪器：研钵、托盘天平、药匙、酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、干燥器
坩埚使用：必须用坩埚钳夹取，不可用手拿；灼烧碱性物质不可用瓷坩埚和石英坩埚；
（2）硫酸铜结晶水测定步骤：（四秤、两热两冷、一算）
①称量坩埚质量m1 ②称量坩埚及晶体m2 ③加热至白色 ④冷却称量 ⑤再加热 ⑥冷却再称量m3
研钵研磨有利于晶体失去结晶水；晶体必须放在坩埚内称量，以免造成误差；坩埚要放到干燥器中冷却。
硫酸铜晶体质量：m2-m1 ;无水硫酸铜质量：m3-m1
（3）如何证明晶体完全失去结晶水（已干燥）：加热，冷却后称量，再加热，冷却后称量，至两次称量质量差不超过0.1g或连续两次称量质量不变
（4）如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2：
在干燥的HCl气流中加热，干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽
7.萃取与反萃取
（1）萃取：利用溶质在互不相溶的两种溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法叫萃取。分液：分液是把两种不相混溶的液体进行分离的操作。
仪器： 铁架台、铁圈、烧杯、分液漏斗
萃取剂选择的原则 两种溶剂互不混溶；溶质在两种溶剂中的溶解度相差很大；溶质和萃取剂不发生化学反应。
注意事项 ①分液漏斗使用之前必须检漏②放液时,打开分液漏斗上端塞子，或使塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔对齐；使使内外空气相通，保证下层液体顺利流下③下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从上口倒出；
（2）反萃取：在溶剂萃取分离过程中，当完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施，往往需要将目标产物转移到水相。这种调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的萃取操作称为反萃取，可看作是萃取的逆过程。
如：用反萃取法从碘的CCl4溶液提取碘单质
【变式4-1】（24-25高三上·福建厦门·期中）某兴趣小组以铝土矿(主要成分为，还含有少量和)为主要原料制备絮凝剂聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。
已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。下列说法正确的是（ ）
A．“碱溶”时，所用NaOH溶液更换为氨水“碱溶”效果更好
B．若滤液a浓度较大，“沉淀”时通入过量有利于减少生成沉淀中的杂质
C．“操作X”可以是盐酸溶解、结晶、脱水、电解
D．通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成
答案：D
解析：铝土矿加氢氧化钠溶液，和氢氧化钠溶液的反应生成四羟基合铝酸钠、转化为铝硅酸钠沉淀、不溶，过滤，滤液含四羟基合铝酸钠溶液、通入足量的二氧化碳后反应生成氢氧化铝沉淀，过滤，洗涤干燥后，将沉淀分三份，第一份加盐酸得到氯化铝溶液，与第二份氢氧化铝反应得到聚合氯化铝，第三份灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝，加冰晶石使氧化铝熔融、电解之，就可以得到铝。
A．具有两性，能与强碱溶液反应，不能溶于弱碱，“碱溶”时与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]，所用NaOH溶液不能更换为氨水，故A错误；
B．步骤Ⅱ，滤液浓度较大时通入过量CO2生成氢氧化铝和碳酸氢钠，碳酸氢钠溶解度较小，因此会有碳酸氢钠固体从溶液中析出，因此并不有利于减少氢氧化铝固体中的杂质，故B错误；
C．由分析可知，操作X应是灼烧氢氧化铝使之分解生成氧化铝，加冰晶石电解氧化铝就可以得到铝，故C错误；
D．[Al2(OH)aClb]m中a、b可通过控制Al(OH)3和AlCl3的投料比来控制产品盐基度，故D正确；
故选D。
【变式4-2】（24-25高三上·山东烟台·期中）从废旧CPU中回收Au、Ag、Cu的部分流程如下：
已知：①Au与浓硝酸不反应；
②；。
下列说法正确的是（ ）
A．“酸溶”时用浓硝酸产生的量比稀硝酸的少
B．“过滤”用到的玻璃仪器有分液漏斗、玻璃棒、烧杯
C．“溶金、分离”时，可用浓盐酸和浓溶液代替“-NaCl”
D．“还原、分离”过程中，1mol 完全还原为Au只需消耗1.5mol Zn
答案：C
解析：硝酸与金不反应，与银和铜反应，酸溶后操作a过滤得到金，滤液中含金属离子为铜离子和银离子，经过溶金分离后得到氯金酸溶液，用锌粉还原得到金。
A．浓硝酸被还原产生NO2，产生1mol NO2得1mol电子，稀硝酸被还原产生NO，产生1mol NO得3mol电子，金属的量相同，“酸溶”时用浓硝酸产生NOx的量比稀硝酸的多，A错误；
B．“过滤”用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，不需要分液漏斗，B错误；
C．溶金、分离”时，假设-NaCl和Au反应生成NO2和，离子方程式为：，只需要提供、H+和Cl-即可“溶金”，可用浓盐酸和浓溶液代替“-NaCl”，C正确；
D．“还原、分离”过程中发生反应：，，H+也会与锌反应，1mol HAuCl4参加反应时转移的电子物质的量为4mol，消耗锌的物质的量为2mol，D错误；
故选C。
【考向五】微流程——答题规范
【典例5】锂、铍等金属广泛应用于航空航天、核能和新能源汽车等高新产业。一种从萤石矿(主要含BeO、Li2O、CaF2及少量CaCO3、SiO2、FeO、Fe2O3、Al2O3)中提取的工艺如图：
已知：苯甲酸是一元弱酸，白色片状晶体，常温下微溶于水，随温度升高，溶解度增大。
由油酸铍制备BeO的方法是高温焙烧，检验焙烧已完全的操作实验为 。
答案：连续两次称量差值不超过0.1 g或连续两次称量质量不变
解析：由油酸铍制备BeO的方法是高温焙烧，即将油酸铍中的C元素转化为CO2、H、O元素转化为H2O，故高温煅烧完全后，固体的质量将不再发生改变，故只需对高温焙烧后的固体进行称量，若连续两次称量的质量相差小于0.01g，即说明焙烧完全，故答案为：对高温焙烧后的固体进行称量，若连续两次称量的质量相差小于0.01g，即说明焙烧完全。
微流程——答题规范
1.沉淀洗涤操作：沿玻璃棒向漏斗（或过滤器）中加入蒸馏水至完全浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次。
2.检验离子是否已经沉淀完全的方法：
答题模板：静置，取少量上层清液于试管中，滴加××试剂（沉淀剂），若不再产生沉淀，则××离子已经沉淀完全
实例：在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4=的质量分数时，可以再混合物中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO42-,然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量，判断SO42-完全沉淀的方法：静置，取少量上层清液于试管中，滴加BaCl2试剂，若无白色沉淀产生，则SO42-离子已经沉淀完全
3．检验沉淀是否洗涤干净的操作
答题模板：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入××试剂，若未出现××现象（特征反应现象），则沉淀洗涤干净。
规范解答:以FeCl3溶液与NaOH溶液制得Fe(OH)3沉淀后过滤为例：取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则沉淀未洗涤干净，若无白色沉淀生成，则沉淀已经洗涤干净。
注意:要选择一种溶液中浓度较大的、比较容易检验的离子检验，不能检验沉淀本身具有的离子。
4.洗涤液的选择：冰水洗、热水洗、乙醇洗等洗去晶体表面的可溶性杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
例：FeC2O4用热水洗涤的原因：FeC2O4难溶于水，用热水洗涤有利于除去可溶性杂质
5.冰水洗涤的目的: 洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗。
6.乙醇洗涤的目的: 降低被洗涤物质的溶解度, 减少其在洗涤过程中的溶解损耗,；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥
7.判断滴定终点的答题规范
答题模板：当滴入最后半滴×××溶液后，溶液由××变成××色（或溶液××色褪去），且半分钟不恢复原色
实例：用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，酚酞作指示剂，滴定终点的判断：当加入最后半滴盐酸溶液后，溶液由红色变成无色，且半分钟不恢复原色
8.离子检验答题模板
（1）答题规范：取试样→加水溶解，加入×××试剂，若×××（现象），则×××（结论）
（2）例：SO42-检验：取少量溶液于试管中，加入稀盐酸，再加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明有SO42-
例:检验Fe2+被完全氧化的试剂/操作: 取所得溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若没有蓝色沉淀产生，证明Fe2+被完全氧化。
9.加H2O2、NaClO3、HNO3等的作用：多为将Fe2+氧化为Fe3+，（若溶液中有其他还原性的离子，也要考虑，例将Cr3+氧化为CrO42-等）
10.H2O2可用什么替代：一般为O2或空气（氧化剂，不引杂）
11.加入试剂除杂：例：含有Cu2+、Cd2+中的溶液中加入Zn
注意：在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去XX杂质”，不能答“除杂”
12.蒸发、反应时的气体氛围:抑制某离子的水解，如加热蒸发 AlCl3溶液时为获得 AlCl3需在 HCl气流中进行。
13.方案的优缺点：考虑原料是否易得，操作是否简单，成本是否低廉，有无环境污染等。
【变式5-1】（2022上·内蒙古乌兰察布）某磁铁矿石A的主要成分是磁性氧化铁(Fe3O4)，还含少量的Al2O3、Cu2O。某工厂利用此矿石进行有关物质的回收利用，工艺流程如图：(已知Cu2O不溶于水和碱，但溶于酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。根据流程回答下列问题：
（1）溶液C的主要成分是 v 。
（2）在溶液F中滴加NaOH溶液的现象是 ；发生的化学反应方程式为 。
（3）检验溶液F中金属离子的方法是： (请写出实验操作和现象、结论)
答案：（1）NaAlO2
（2） 先生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色 FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+2H2O+ O2=4Fe(OH)3
（3）取少量F溶液于试管中，加入KSCN无明显现象，再加氯水，溶液变为红色，则证明原溶液中含有Fe2+
解析：由图可知，向磁铁矿石A中加入氢氧化钠溶液时，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水，四氧化三铁和氧化亚铜不溶解，过滤得到含有四氧化三铁、氧化亚铜的固体B和偏铝酸钠溶液C；向固体B中加入稀硫酸，四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、硫酸铁和水，氧化亚铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和铜，反应生成的铜与硫酸铁反应生成硫酸亚铁和硫酸铜，过滤得到含有硫酸亚铁、硫酸铜的溶液D和铜固体E；向溶液D中加入过量的铁（试剂X），硫酸铜溶液与铁反应生成硫酸亚铁和铜，过滤得到硫酸亚铁溶液F和含有铜、铁的固体II；向固体II中加入足量稀硫酸，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不与稀硫酸反应，过滤得到铜固体E和硫酸亚铁溶液F。
（1）由分析可知，溶液C的主要成分是NaAlO2；
（2）向硫酸亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液，立即发生反应生成氢氧化亚铁白色沉淀，反应生成的氢氧化亚铁具有强还原性，被空气中的氧气氧化为氢氧化铁，故现象是先生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，有关的化学反应方程式为FeSO4+2NaOH=Fe(OH)2↓+Na2SO4、4Fe(OH)2+2H2O+ O2=4Fe(OH)3；
（3）根据分析，F溶液中含有的阳离子为Fe2+，可使用KSCN和氧化剂检验Fe2+，方法为取少量F溶液于试管中，加入KSCN无明显现象，再加氯水，溶液变为红色，则证明原溶液中含有Fe2+。
【变式5-2】（2023·全国卷）是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题：
（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 。
（2）“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
（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
（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？ ，其原因是 。
（5）“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。
（6）“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的 。
答案：（1）做还原剂，将还原
（2）
（3）c
（4） 不可行 产物中的硫化物与酸反应生成的有毒气体会污染空气，而且与盐酸反应生成可溶于水的，导致溶液中混有杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低
（5）
（6）
解析：由流程和题中信息可知，与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到、、易溶于水的和微溶于水的；烧渣经水浸取后过滤，滤渣中碳粉和，滤液中有和；滤液经酸化后浓缩结晶得到晶体；晶体溶于水后，加入和将钡离子充分沉淀得到；经热分解得到。
（1）“焙烧”步骤中，与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到、、和，被还原为，因此，碳粉的主要作用是做还原剂，将还原。
（2）“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。易溶于水的 与过量的可以发生复分解反应生成硫化钙沉淀，因此，“浸取”时主要反应的离子方程式为。
（3）“酸化”步骤是为了将转化为易溶液于的钡盐，由于硫酸钡和磷酸钡均不溶于水，而可溶于水，因此，应选用的酸是盐酸，选c。
（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取是不可行的，其原因是：产物中的硫化物与酸反应生成的有毒气体会污染空气，而且与盐酸反应生成可溶于水的，导致溶液中混有杂质无法除去、最终所得产品的纯度降低。
（5）“沉淀”步骤中生成的化学方程式为：++=。
（6）“热分解”生成粉状钛酸钡，该反应的化学方程式为，，因此，产生的=。
【考向六】微流程——信息型方程式书写
【典例6】（2024·吉林·高考真题）某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备，流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是（ ）
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度 145 0.03 1
A．“浸铜”时应加入足量，确保铜屑溶解完全
B．“浸铜”反应：
C．“脱氯”反应：
D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到
答案：C
解析：铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：，再加入锌浸出液进行“脱氯”，“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，可知“脱氯”步骤发生反应的化学方程式为：，过滤得到脱氯液，脱氯液净化后电解，Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。
A．由分析得，“浸铜”时，铜屑不能溶解完全，Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂，故A错误；
B．“浸铜”时，铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：，故B错误；
C．“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，即Cu的化合价升高，Cu2+的化合价降低，发生归中反应，化学方程式为：，故C正确；
D．脱氯液净化后电解，Zn2+应在阴极得到电子变为Zn，故D错误；
故选C。
微流程——信息型方程式书写
1．书写思路
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．流程中陌生的氧化还原反应的书写流程
（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。
【变式6-1】（24-25高三上·辽宁沈阳·期中）氮化镓(GaN)是第三代半导体材料。某工厂利用铝土矿(主要成分为)为原料制备GaN的流程如下图所示。已知镓与铝同主族，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物，能与强酸、强碱溶液反应。下列说法错误的是（ ）
已知：。
A．可以通过粉碎铝土矿、搅拌等方法提高“碱溶”效率
B．由步骤②、③可知，的酸性比的强
C．滤渣1是，生成滤渣2的离子方程式可能为
D．步骤⑥的反应中，被氧化
答案：D
解析：以铝土矿(主要成分为Al2O3、Ga2O3、Fe2O3)为原料，制备GaN，流程主线以Ga为主元素，Al2O3、Fe2O3作为杂质被除去，加入NaOH溶液“碱浸”铝土矿，Fe2O3不反应，过滤以滤渣1被除去，Al2O3、Ga2O3与碱反应进入滤液1中，以[Al(OH)4]-、[Ga(OH)4]-形式存在，通入适量CO2调节pH生成Al(OH)3沉淀，过滤为滤渣2除去，滤液2中通入过量CO2生成Ga(OH)3沉淀，经过一系列处理最终转化为GaN，据此回答。
A．粉碎铝土矿、搅拌等可以增大反应物接触面积，提高反应速率的同时提高铝土矿的利用率，A正确；
B．、与碱反应，分别以、的形式存在于滤液1中，过程②与适量反应生成沉淀，过程③与过量反应生成沉淀，所以的酸性比强，B正确；
C．加入NaOH溶液“碱浸”铝土矿，Fe2O3不反应，所以滤渣1是Fe2O3，与适量CO2反应生成滤渣2，滤渣2是Al(OH)3沉淀，离子方程式可能为：，C正确；
D．生成的化学方程式为，中H元素化合价降低，NH3被还原，D错误；
故选D。
【变式6-2】（2024高三·全国·专题练习）某研究性学习小组从腐蚀印刷电路板的废液(含有FeCl2、FeCl3、CuCl2)中回收铜并制备氯化铁晶体，设计流程如下：
下列说法正确的是（ ）
A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都用到玻璃棒引流
C．若试剂c是双氧水和盐酸，相应的离子反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O
D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋
答案：C
解析：废液中加入试剂a产生沉淀，推测a可能为Fe 粉，发生反应Fe+2Fe3+=3Fe 2+、Fe+CuCl2=Cu+FeCl2，经过操作过滤得滤渣Y(含Cu、Fe)，滤液X(FeCl2)，向滤渣Y中加入HCl(试剂b)，可将Fe溶解为FeCl2，而Cu不反应， 经过过滤（操作Ⅱ）实现与Cu的分离，滤液Z( 主要含FeCl2)，由于最终产品为FeCl3，故此处加入的试剂c为一种氧化剂，将FeCl2 氧化为FeCl3，可能为H2O2或新制氯水， 获得FeCl3溶液后，对其进行操作(蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥)可获得FeCl3晶体，以此解答该题。
A．由分析知试剂a是铁，试剂b为盐酸，若用硫酸，则会引入杂质，A错误；
B．操作Ⅰ、Ⅱ为过滤，需用玻璃棒引流液体，操作Ⅲ涉及蒸发操作，需用玻璃棒搅拌，防止液体飞溅，B错误；
C．H2O2可将Fe2＋氧化为Fe3＋，根据电荷守恒添加H＋配平，相应离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O，C正确；
D．溶液W中过量的盐酸与KMnO4也反应，故此处不能用KMnO4检验Fe2＋，D错误。
故选C。
【考向七】微流程——试剂加入的作用与循环物质的确定
【典例7】（2024·北京·高考真题）硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是（ ）
A．I的化学方程式：
B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率
C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
答案：B
解析：黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3，用98.3%的浓硫酸吸收SO3，得到H2SO4。
A．反应I是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，化学方程式：，故A正确；
B．反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率，还要考虑生产成本，如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高平衡转化率，故B错误；
C．将黄铁矿换成硫黄，则不再产生，即可以减少废渣产生，故C正确；
D．硫酸工业产生的尾气为、，可以用碱液吸收，故D正确；
故选B。
微流程——试剂加入的作用与循环物质的确定
1.初步判断试剂加入目的及分析试剂的作用
（1）看反应目的：分析加入试剂后化学反应实现的目的。
（2）看试剂性质：分析加入试剂本身的性质（物质类别、所含元素化合价、周期表中的位置）。
（3）看生成物：分析反应前后的物质组成的变化。
（4）看可能信息：综合利用流程信息和体重设问提供的信息。
2.工艺流程中循环物质的确定
（1）循环物质的确定
①从流程图上看：箭头回头。
②从物质的转化上看：在流程中加入的物质，后续步骤中又会产生(在滤渣或滤液中寻找)。
优点：提高利用率、降低成本、保护环境、减少污染等
（2）副产品的判断
①从流程图上看：支线产品。②从制备的目的上判断：不是主产品。
（3）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。
【变式7-1】（2024·湖北·一模）下图是联合法生产纯碱的工艺流程，原料气和来自合成氨厂，“碳酸化”发生的反应为，“降温结晶”时可用液氨作制冷剂。下列说法错误的是（ ）
A．“煅烧”产生的气体可以循环使用
B．母液I通的主要目的是增大
C．液氨制冷与液氨分子间氢键有关
D．母液Ⅱ用于吸氨可以提高的利用率
答案：B
解析：饱和氨盐水中通入二氧化碳，发生反应：，真空过滤后得到碳酸氢钠，煅烧后得到纯碱，母液Ⅰ中含有氯化铵，通入氨气，增大了铵根离子浓度，再加入食盐粉，促使氯化铵析出得到副产品氯化铵，母液Ⅱ中含有氯化钠和氯化铵，再吸收氨气后得到的氨盐水可以循环使用。
A．“碳酸化”发生的反应为，碳酸氢钠煅烧分解为碳酸钠、水和二氧化碳，二氧化碳可以循环使用，故A正确；
B．母液I中有浓度较大的NH4Cl，通入氨气，增大了铵根离子浓度，从而使NH4Cl在降温时结晶析出，故B错误；
C．氨分子间存在氢键，导致氨的沸点高，容易液化，液氨在汽化时吸收大量的热，液氨能做制冷剂，所以液氨制冷与液氨分子间氢键有关，故C正确；
D．母液Ⅱ吸氨后得到的氨盐水可以继续进行碳酸化反应，提高了NaCl的利用率，故D正确；
故选B。
【变式7-2】（24-25高三上·河南安阳·期中）锑白()常用作白色颜料。以锑()为原料制备高纯的微流程如下(已知：反应②为多步反应，第1步反应有等物质生成)，下列叙述错误的是（ ）
A．反应①中氧化剂、还原剂的物质的量之比为3：2
B．反应②中通入水蒸气能提高的产率
C．反应②中加入少量盐酸，能提高水解率
D．反应②中第1步是
答案：C
解析：反应①是，反应②为多步反应，其中包含、。
A．反应①是，氯气是氧化剂，锑是还原剂，氧化剂、还原剂的物质的量之比为3：2，A正确；
B．水解反应是吸热反应，水蒸气带有热量，促进水解向正反应方向移动，能提高的产率，B正确；
C．根据分析，加入盐酸，抑制水解，的水解率降低，C错误；
D．根据题意，水解的中间产物有，进一步水解可生成，D正确；
故选C。
【考向八】微流程——Ksp计算
【典例8】（24-25高三上·湖南·阶段练习）某工厂煤粉灰的主要成分为、，FeO、、MgO、等。研究小组对其进行综合处理的流程如下：
已知：，；“酸浸”后钛主要以形式存在，强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子，该阳离子会水解。
下列说法错误的是（ ）
A．“滤液2”中加入双氧水后，体系中发生主要反应的离子方程式为
B．“酸洗”用到的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯和玻璃棒
C．当“滤液2”中完全沉淀时，滤液中
D．用制备无水，可以在HCl气流中加热
答案：B
解析：煤粉灰的主要成分为、、FeO、、MgO、等，“酸浸”后，、FeO、、MgO分别转化为、、、，转化为，强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子，该阳离子会水解，为，不反应，进入“滤渣1”中，加入铁粉，被还原为，结晶得，水解后得到，经过“酸洗、水洗、干燥、煅烧”后得到，“滤液2”中加入双氧水，被氧化为，调节pH，可生成、沉淀，“滤液3”含有，经过一系列操作，最后结晶得到。
A．“滤液2”中加入双氧水后，被氧化为，体系中发生主要反应的离子方程式为，A正确；
B．“酸洗”用到的玻璃仪器为普通漏斗、烧杯和玻璃棒，B错误；
C．，C正确；
D．用制备无水，为了防止水解，需要在HCl气流中加热，D正确；
故选B。
微流程——Ksp计算
一、工艺流程题中有关Ksp的计算的类型
类型① 已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度
饱和溶液时的物质的量浓度与Ksp的关系 应用：比较溶解度的大小 1:1型
1:2型或2：1型
1:3型或3:1型
类型② 已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度
类型③ 根据溶度积规则判断沉淀是否生成
类型④ 沉淀溶解平衡中的除杂和提纯
类型⑤ 沉淀溶解平衡中沉淀转化的计算
类型⑥ Ksp与水解常数的关系
1．化工流程中Ksp有关计算的常考角度
常考角度 解题策略
根据含同种离子的两种化合物的Ksp数据，求溶液中不同离子的比值 如果溶液中含有「、CT等离子，向其中滴加AgNO 溶液，当AgCl开始沉淀时，求溶液中
判断沉淀的生成或转化 把离子浓度数值代入Ksp表达式，若数值大于Ksp，沉淀可生成或转化为相应难溶物质
2.沉淀开始和沉淀完全时溶液pH 的计算方法
对于M(OH)n(s) Mn++(aq)+nOH-(aq)判断开始沉淀与沉淀完全时的pH:
（1）开始沉淀时的pH求法：，从而确定pH。
（2）沉淀完全时的pH求法：当该离子的浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时，认为已经沉淀完全，结合Kw求出c(H+)，从而确定pH。
3.常见定量关系
（1）多元难溶弱碱的Ksp与对应阳离子的水解常数Kh的关系(以Fe +为例)
Fe +(aq)+3H2O(I)Fe(OH)3(s)+3H+(aq)
（2）M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系
M(OH)n(s) Mn++(aq)+nOH-(aq)
（3）沉淀转化常数K 与Ksp的关系，如
【变式8-1】（24-25高三上·广西·期中）某工厂煤粉灰的主要成分为、、、、、等。研究小组对其进行综合处理的流程如下：
已知：，，当离子浓度时，可认为该离子已完全除去；“酸浸”后钛主要以形式存在，强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子，该阳离子会水解。
下列说法错误的是（ ）
A．“滤液2”中加入双氧水后，体系中发生主要反应的离子方程式为
B．“酸洗”用到的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯和玻璃棒
C．要使“滤液2”中和完全沉淀，调节的最小值约为4.3
D．用制备无水，可以在气流中加热
答案：B
解析：煤粉灰的主要成分为、、、、、等，“酸浸”后，、、、分别转化为、、、转化为，强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子，该阳离子会水解，为，不反应，进入“滤渣1”中，加入铁粉，被还原为，结晶得，水解后得到，经过“酸洗、水洗、干燥、煅烧”后得到，“滤液2”中加入双氧水，被氧化为，调节，可生成、沉淀，“滤液3”含有，经过一系列操作，最后结晶得到。
A．“滤液2”中加入双氧水后，被氧化为，体系中发生主要反应的离子方程式为，A正确；
B．“酸洗”用到的玻璃仪器为普通漏斗、烧杯和玻璃棒，B错误；
C．要使“滤液2”中和完全沉淀，溶液中浓度最小值为，，，C正确；
D．用制备无水，为了防止水解，需要在气流中加热，D正确；
故选B。
【变式8-2】（2024·江苏南京·模拟预测）室温下，由二氧化锰与硫化锰矿(含Fe、Mg等杂质)制备MnSO4的流程如下：
已知：Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5，Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11，Ksp(MnCO3)=2.24×10-11，下列说法正确的是（ ）
A．NH4HCO3溶液中：c()B．“酸溶”时主要离子方程式：MnO2+MnS+2H2O=2Mn2+++4H+
C．“除铁除镁”后上层清液中：2c(Mn2+)+c(H+)=2c()+c(OH-)
D．“沉锰”后上层清液中：=2.5
答案：D
解析：向二氧化锰与硫化锰矿中加入硫酸溶液酸溶，将硫化锰中的硫元素转化为硫酸根离子、金属元素转化为可溶的硫酸盐，过滤得到滤液；向滤液中加入氨水，将铁元素转化为氢氧化铁沉淀，再加入氟化锰，将溶液中的镁离子转化为氟化镁沉淀，过滤得到含有硫酸铵、硫酸锰的滤液；向滤液中加入碳酸氢铵溶液，将溶液中的锰离子转化为碳酸锰沉淀，过滤得到碳酸锰；碳酸锰溶于硫酸溶液得到硫酸锰。
A．由题意可知，一水合氨的电离常数大于碳酸的一级电离常数，则碳酸氢铵溶液中铵根离子的水解程度小于碳酸氢根离子的水解程度，溶液呈碱性，溶液中氢离子浓度小于氢氧根离子浓度，由电荷守恒关系c()+c(H+)=c()+2c()+c(OH—)可知，溶液中c()＞c()+2c()，故A错误；
B．由分析可知，“酸溶”时主要反应为二氧化锰与硫化锰、硫酸溶液反应生成硫酸锰和水，反应的离子方程式为4MnO2+MnS+8H+ =5Mn2+++4H2O，故B错误；
C．由分析可知，“除铁除镁”后上层清液为硫酸铵和硫酸锰的混合溶液，溶液中存在电荷守恒关系2c(Mn2+)+c(H+)+c()=2c()+c(OH—)，故C错误；
D．“沉锰”后上层清液中：====2.5，故D正确；
故选D。
1．（2023·福建卷）从炼钢粉尘(主要含和)中提取锌的流程如下：
“盐浸”过程转化为，并有少量和浸出。下列说法错误的是（ ）
A．“盐浸”过程若浸液下降，需补充
B．“滤渣”的主要成分为
C．“沉锌”过程发生反应
D．应合理控制用量，以便滤液循环使用
答案：B
解析：“盐浸”过程转化为，发生反应，根据题中信息可知，Fe2O3、Fe3O4只有少量溶解，通入空气氧化后Fe2+和Fe3+转化为Fe(OH)3；“沉锌”过程发生反应为：，经洗涤干燥后得到产物ZnS及滤液。
A．“盐浸”过程中消耗氨气，浸液下降，需补充，A正确；
B．由分析可知，“滤渣”的主要成分为Fe3O4和Fe2O3，只含少量的Fe(OH)3，B错误；
C．“沉锌”过程发生反应，C正确；
D．应合理控制用量，以便滤液循环使用，D正确；
故选B。
2．（2023·福建卷）从苯甲醛和溶液反应后的混合液中分离出苯甲醇和苯甲酸的过程如下：
已知甲基叔丁基醚的密度为。下列说法错误的是（ ）
A．“萃取”过程需振荡、放气、静置分层
B．“有机层”从分液漏斗上口倒出
C．“操作X”为蒸馏，“试剂Y”可选用盐酸
D．“洗涤”苯甲酸，用乙醇的效果比用蒸馏水好
答案：D
解析：苯甲醛和溶液反应后的混合液中主要是生成的苯甲醇和苯甲酸钾，加甲基叔丁基醚萃取、分液后，苯甲醇留在有机层中，加水洗涤、加硫酸镁干燥、过滤，再用蒸馏的方法将苯甲醇分离出来；而萃取、分液后所得水层主要是苯甲酸钾，要加酸将其转化为苯甲酸，然后经过结晶、过滤、洗涤、干燥得苯甲酸。
A．“萃取”过程需振荡、放气、静置分层，故A正确；
B．甲基叔丁基醚的密度为，密度比水小，所以要从分液漏斗上口倒出，故B正确；
C．“操作X”是将苯甲醇从有机物中分离出来，可以利用沸点不同用蒸馏的方法将其分离出来；“试剂Y”的作用是将苯甲酸钾转化为苯甲酸，所以可选用盐酸，故C正确；
D．苯甲酸在乙醇中溶解度大于其在水中溶解度，“洗涤”苯甲酸，用蒸馏水的效果比用乙醇好，故D错误；
故答案为：D。
3．（2022·山东卷）已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是（ ）
A．苯胺既可与盐酸也可与溶液反应
B．由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C．苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
D．①、②、③均为两相混合体系
答案：C
解析：由题给流程可知，向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸，盐酸将微溶于水的苯胺转化为易溶于水的苯胺盐酸盐，分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ；向水相中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺，分液得到苯胺粗品①；向有机相中加入水洗涤除去混有的盐酸，分液得到废液和有机相Ⅱ，向有机相Ⅱ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠，分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ；向水相Ⅱ中加入盐酸，将苯甲酸钠转化为苯甲酸，经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。
A．苯胺分子中含有的氨基能与盐酸反应，但不能与氢氧化钠溶液反应，故A错误；
B．由分析可知，得到苯胺粗品①的分离方法为分液，得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过滤、洗涤，获取两者的操作方法不同，故B错误；
C．由分析可知，苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得，故C正确；
D．由分析可知，①、②为液相，③为固相，都不是两相混合体系，故D错误；
故选C。
4．（2022·山东卷）高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2
沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2
下列说法错误的是（ ）
A．固体X主要成分是和S；金属M为Zn
B．浸取时，增大压强可促进金属离子浸出
C．中和调pH的范围为3.2~4.2
D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
答案：D
解析：CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反应产生为CuSO4、S、H2O，Fe2+被氧化为Fe3+，然后加入NH3调节溶液pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3；滤液中含有Cu2+、Zn2+；然后向滤液中通入高压H2，根据元素活动性：Zn＞H＞Cu，Cu2+被还原为Cu单质，通过过滤分离出来；而Zn2+仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。
A．经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH)3，金属M为Zn，A正确；
B．CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2+(aq)+S2-(aq)，增大O2的浓度，可以反应消耗S2-，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸取，B正确；
C．根据流程图可知：用NH3调节溶液pH时，要使Fe3+转化为沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的pH范围，可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2～4.2，C正确；
D．在用H2还原Cu2+变为Cu单质时，H2失去电子被氧化为H+，与溶液中OH-结合形成H2O，若还原时增大溶液的酸度，c(H+)增大，不利于H2失去电子还原Cu单质，因此不利于Cu的生成，D错误；
故合理选项是D。
1． （24-25高三上·天津·期末）工业上制备高纯硅的流程如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．Si和C是同一主族元素，所以和均是分子晶体
B．石英砂转化为粗硅的化学方程式为：
C．石英砂是制备普通玻璃的原料之一
D．利用高纯硅的半导体性能可制成光伏电站、电动汽车等的硅太阳能电池
答案：A
解析：石英砂主要成分为，和过量焦炭发生反应，得到粗硅。时粗硅和发生反应，生成的和在时发生反应，得到高纯硅。据此分析解答。
A．是共价晶体，二氧化碳是分子晶体，A错误；
B．利用碳的还原性还原出石英砂中的硅，产物是粗硅和一氧化碳，B正确；
C．制备普通玻璃的主要原料包括纯碱、石灰石和石英 （二氧化硅），C正确；
D．高纯硅广泛应用于信息技术和新能源技术等领域，利用其半导体性能可以制成计算机、通信设备和家用电器等的芯片,以及光伏电站、人造卫星和电动汽车等的硅太阳能电池，D正确；
故选A。
2．（2025·四川·模拟预测）是重要的无机材料，一种含有铁的氧化物和氧化钙的废渣可以通过如下流程纯化。
已知：“铝热还原”时，转化为难溶于酸和碱的转化为；“浸取”时，溶于盐酸生成易被空气氧化的。
下列说法错误的是（ ）
A．具有弱氧化性 B．“浸取”需要惰性气体保护
C．“滤液”中存在和 D．来自于和盐酸的反应
答案：D
解析：二氧化钛废渣与铝粉进行铝热还原生成和难溶于酸和碱的，同时铁的氧化物转化为铁单质，加入盐酸后、Fe与酸反应生成Fe2+、Ti3+和氢气，难溶的转化为滤渣，滤液中由Fe2+、Ti3+被H2O2氧化生成Fe3+和Ti4+，Ti4+水解生成TiO2·xH2O分离，滤液含有Fe3+、Ca2+。
A．TiO2中Ti为高价态，具有氧化性，A正确；
B．“铝热还原”后，会有产生，其中有低于+3价的钛元素，“浸取”时，溶于盐酸生成易被空气氧化的，因此“浸取”需要惰性气体保护，B正确；
C．Ti4+转化为TiO2·xH2O分离，滤液含有Fe3+、Ca2+，C正确
D．铝热反应中铁的氧化物转化为铁单质，故氢气是铁、过量铝粉与盐酸反应产生的，D错误；
答案选D。
3．（2024·云南丽江·一模）硫酸是重要的化工原料，工业生产制取硫酸的原理如图。下列说法正确的是（ ）
A．流程中涉及的反应均为氧化还原反应
B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高的平衡转化率
C．可以用纯水吸收SO3
D．上述生产过程中需进行尾气处理
答案：D
解析：黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，SO2和空气中的O2在400~500℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3，用98.3%的浓硫酸吸收SO3，得到H2SO4，据此回答。
A．反应Ⅲ，SO3与水反应生成硫酸，化合价没有变化，为非氧化还原反应，A错误；
B．反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率，还要考虑生产成本，如Ⅱ中“常压、催化剂”不是为了提高平衡转化率，B错误；
C．SO3与水反应生成硫酸的反应过于剧烈，会产生酸雾。酸雾是由硫酸小液滴形成的，这会使得三氧化硫气体不能很好地与水接触，从而降低吸收效率，故应用98.3%的浓硫酸吸收SO3，C错误；
D．硫酸工业产生的尾气为、SO3，需进行尾气处理，D正确；
故选D。
4．（24-25高三上·湖南·阶段练习）工业上生产的流程之一如下：
已知：只有与等体积进入“吸收塔”才能获得高纯度的产品与溶液不反应。下列说法正确的是（ ）
A．生成与等体积的反应中，氧化剂与还原剂之比为
B．“分解塔”中温度高低对产品的纯度没有影响
C．若用浓代替一定浓度的硝酸，产品中杂质含量升高
D．尾气中含有大量的，直接排放对环境的主要影响是酸雨
答案：C
解析：二氧化硫还原一定浓度的硝酸，控制还原产物为等物质的量的NO、NO2，用碳酸钠吸收NO、NO2，只发生反应，获得高纯度食物产品。
A．“分解塔”中通和喷入硝酸，二氧化硫被氧化生成硫酸，硝酸被还原生成的与物质的量之比恰好为，根据得失电子守恒，反应的方程式为，氧化剂与还原剂之比为，故A错误；
B．因硝酸不稳定，受热易分解，生成二氧化氮，若“分解塔”中的温度过高，产品中杂质含量升高，故B错误；
C．若硝酸浓度过大，从“分解塔”出来的气体中含量高，导致反应发生，产品中杂质含量升高，故C正确；
D．酸雨的形成与无关，故D错误；
选C。
5．（2024高三·江苏·专题练习）由表面被氧化的废铁屑制备产品FePO4·2H2O的流程如下：
下列说法错误的是（ ）
A．“碱洗”的目的是除去废铁屑表面的油污
B．“酸浸”时，Fe发生的反应有Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+
C．“氧化”时为检验氧化是否完全，可以选用KSCN溶液
D．“制备”时若改为向Na3PO4溶液中滴加Fe2(SO4)3溶液，会降低产品的纯度
答案：C
解析：A．废铁屑需要进行碱洗，目的是去除废铁屑表面的油污，因为油污的存在可能会干扰后续的化学反应，影响产品的纯度和质量，A正确；
B．加入过量的稀硫酸，除了确保废铁屑完全溶解外，还有抑制亚铁离子和铁离子的水解作用，离子反应式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+，为后续的氧化反应提供必要的条件，B正确；
C．“氧化”时为检验氧化是否完全，应检验溶液中有无Fe2＋，KSCN溶液不能用于检验Fe2＋，可改用K3[Fe(CN)6]溶液，若溶液变蓝，则氧化不完全，C错误；
D．Na3PO4溶液的碱性强，“制备”时若改为向Na3PO4溶液中滴加Fe2(SO4)3溶液，产品中会混有Fe(OH)3沉淀，降低产品纯度，D正确；
故选C。
6．（24-25高三上·北京·开学考试）某粗品中含少量、和等杂质，以氧化镁粗品为原料制备耐火材料——轻质氧化镁的流程如下：
以下说法中，不正确的是（ ）
A．滤渣Ⅰ的主要成分是
B．步骤Ⅱ利用了是两性氢氧化物的特点将之分离
C．硫酸铵溶液中各离子浓度大小关系满足：
D．步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为：
答案：D
解析：MgO粗品加入足量稀硫酸，二氧化硅不能发生反应，因此滤渣1为二氧化硅，镁、铁、铝元素进入滤液1；加入足量氢氧化钠溶液，生成氢氧化镁沉淀、氢氧化铁沉淀得到滤渣2，铝元素进入滤液2；氢氧化镁沉淀、氢氧化铁沉淀加入足量硫酸铵溶液后，氢氧化铁沉淀进入滤渣3，镁元素进入滤液3，加入碳酸铵得到镁的沉淀，最终生成氧化镁。
A．由分析可知，滤渣Ⅰ的主要成分是，故A正确；
B．步骤Ⅱ中加入足量氢氧化钠溶液，生成氢氧化镁沉淀、氢氧化铁沉淀，而为两性氢氧化物，可以与氢氧化钠反应生成溶液，而后过滤分离沉淀和溶液，故B正确；
C．(NH4)2SO4溶液中铵根离子浓度是硫酸根离子浓度的两倍，但铵根离子会结合水电离出氢氧离子发生水解而减小，溶液显酸性，但水解程度微弱，因此铵根离子浓度仍旧大于硫酸根离子浓度，可知各离子浓度大小关系满足：，故C正确；
D．步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为：，故D错误；
故答案选D。
7．（24-25高三上·北京·阶段练习）为吸收工业尾气中的和，设计如下流程，同时还能获得连二亚硫酸钠（，其结晶水合物又称保险粉）和产品。（为铈元素）
下列说法不正确的是（ ）
A．工业尾气中的和排放到大气中会形成酸雨
B．装置Ⅱ的作用是吸收
C．从阴极口流出回到装置Ⅱ循环使用
D．装置Ⅳ中氧化，至少需要标准状况下
答案：C
解析：由图可知，装置Ⅰ中加入的氢氧化钠溶液吸收二氧化硫得到亚硫酸钠溶液；装置Ⅱ中加入的溶液中的Ce4+离子将一氧化氮转化为亚硝酸根离子和硝酸根离子；装置Ⅲ中电解时，Ce3+离子在阳极失去电子发生氧化反应生成Ce4+离子，亚硫酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成；装置Ⅳ中含有亚硝酸根离子和硝酸根离子与通入的氨气和氧气反应得到硝酸铵。
A．工业尾气中的一氧化氮与氧气生成二氧化氮，二氧化氮与水反应形成硝酸型酸雨，二氧化硫与水反应形成硫酸型酸雨，故A正确；
B．由分析可知，装置Ⅱ中加入的溶液中的Ce4+离子将一氧化氮转化为亚硝酸根离子和硝酸根离子，作用是吸收一氧化氮，故B正确；
C．由分析可知，装置Ⅲ中电解时，Ce3+离子在阳极失去电子发生氧化反应生成Ce4+离子，Ce4+离子从阳极口流出回到装置Ⅱ循环使用，故C错误；
D．装置Ⅳ中亚硝酸根离子与氧气的反应为2NO+O2=2NO，由方程式可知，氧化1L2mol/L亚硝酸根离子时，消耗标准状况下氧气的体积为2mol/L×1L××22.4L/mol=22.4L，故D正确；
故选C。
8．（2024·湖南·三模）某科研团队从铬钒渣中分离钒并制备Cr(OH)3的流程如下：
已知：Ksp[Cr(OH)3]约为1×10-30。
下列说法错误的是（ ）
A．“灼烧”步骤的尾气中含CO2
B．“沉铝”步骤的离子方程式为
C．“分离钒”步骤中将溶液PH调到1.8左右得到V2O5沉淀，此时溶液中之后Cr元素的存在形式主要为
D．要使“转化沉铬”的溶液中Cr3+完全沉淀需调节溶液的PH>5.67
答案：B
解析：铬钒渣(含Cr2O3、Al2O3、V2O3)在Na2CO3、O2作用下灼烧，钒和铬分别被氧化为相应的最高价含氧酸盐NaVO3、Na2CrO4，铝氧化物转化为Na[Al(OH)4]，溶解后所得滤液中含有Na2CrO4、Na[Al(OH)4]和NaVO3，向其中通入足量CO2气体，Na[Al(OH)4]反应转化为Al(OH)3沉淀析出，然后过滤，向滤液中加入稀硫酸调整溶液pH，使溶液显强酸性，NaVO3转化为V2O5沉淀，过滤除去沉淀，Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，然后向所得的滤液中加入NaOH、Na2C2O4，发生氧化还原反应产生Cr(OH)3沉淀，从而达到分离钒并制备Cr(OH)3的目的。
A．在“灼烧”步骤，Cr2O3、V2O3、Al2O3与Na2CO3、O2反应产生相应钠盐的同时产生CO2，因此所得的尾气中含CO2，故A正确；
B．“沉铝”步骤通入CO2足量，反应产生NaHCO3，该反应的离子方程式为Na[Al(OH)4] +CO2+2H2O═Al(OH)3↓+，故B错误；
C．“分离钒”之后，所得溶液显强酸性，根据题意可知：Cr元素的存在形式主要为，故C正确；
D．要使“转化沉铬”的溶液中Cr3+完全沉淀此时c(Cr3+)<1×10-5mol/L，，常温下，需调节溶液的pH>5.67，故D正确；
故选：B。专题06 化工微流程
目录
1
【考向一】原料预处理——研磨、浸取、焙烧 1
【考向二】条件控制——调溶液的pH 3
【考向三】条件控制——调节温度 7
【考向四】微流程——分离与提纯 10
【考向五】微流程——答题规范 15
【考向六】微流程——信息型方程式书写 19
【考向七】微流程——试剂加入的作用与循环物质的确定 22
【考向八】微流程——Ksp计算 25
29
【考向一】原料预处理——研磨、浸取、焙烧
【典例1】（2024·福建·高考真题）从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下：
已知“滤液2”主要含和。下列说法正确的是（ ）
A．“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B．“酸溶”时产生和离子
C．“碱溶”时存在反应：
D．“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应
原料预处理——研磨、浸取、焙烧
1.研磨、粉碎、雾化
研磨 （粉碎、雾化） 概念 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分
目的 提高原料转化率、利用率、浸取率,提高产品的产率等
接触面积增大的措施 固体——粉碎、研磨
液体——喷淋
气体——用多孔分散器等
2.浸取
浸取 概念 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、酸浸、碱浸、盐浸、醇浸等
浸出率 固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少（工业上往往为了追求更多转化)
提高浸出 率的措施 ①增大接触面积；②适当升温（加热）③增大反应物（酸或碱）的浓度④搅拌，使反应更加充分
水浸 与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液，做到初步分离。
酸浸 与酸反应，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。常用硫酸、盐酸、硝酸等，用盐酸、硝酸酸溶时注意控制温度，用硫酸酸溶时要关注Pb2+、Ca2+、Ag+会生成PbSO4、CaSO4、AgSO4在滤渣中出现。
碱浸 常用NaOH溶液、Na2CO3溶液、氨水溶液等，与碱接触反应或溶解NaOH溶液与金属(Al、Zn等)或氧化物 (如SiO2、Al2O3、ZnO、Cr2O3等)反应，Na2CO3溶液(与原料反应或去油污)，金属阳离子与NH3形成配离子进入溶液
醇浸 提取有机物，常采用有机溶剂（如乙醚、二氯甲烷等）浸取的方法提取有机物
盐浸 常用铵盐、FeCl3溶液等，与盐溶液接触反应或溶解
3. 焙烧
固体高温加热 概念 使固体在高温下分解或改变结构，使杂质高温氧化、分解、物质能溶解等。如：金属（多）硫化物，使硫元素→SO2↑（再钙基固硫除）；煅烧高岭土和石灰石。
煅烧 物质受热分解或发生晶形转变，温度低于熔点高于1200℃；如：锻烧石灰石、生产玻璃、打铁等，设备如回转窑等
焙烧 固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的反应过程，可以有氧化、热解、还原、卤化等。物质与空气，氧气或添加剂发生化学反应，以固——气反应为主，温度低于熔点，在500--1500℃之间。如沸腾炉、焙烧炉等。可以通过增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧。适当升温等来提高焙烧效率。
灼烧 物质在高温条件下发生脱水、分解、挥发等化学变化的过程。1000℃左右，如煤气灯、电炉等；如：灼烧海带、颜色反应、灼烧失重、灼烧残渣等
备注 灼烧所需要的仪器：坩埚、泥三角、酒精灯、三脚架、坩埚钳 蒸发所需要的仪器：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、铁架台、坩埚钳
【变式1-1】（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺制备，已知焙烧后元素以价形式存在，下列说法错误的是（ ）
A．“焙烧”中产生 B．滤渣的主要成分为
C．滤液①中元素的主要存在形式为 D．淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
【变式1-2】（2024·全国·模拟预测）实验室制备的流程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．Na2CO3的作用是除去铁屑表面的油污
B．“气体”含有H2、H2S、PH3
C．“混合加热”涉及的反应：
D．“混合加热”反应时间过长可能会发生反应
【考向二】条件控制——调溶液的pH
【典例2】（2024·湖南·高考真题）中和法生产的工艺流程如下：
已知：①的电离常数：，，
②易风化。
下列说法错误的是（ ）
A．“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液
B．“调pH”工序中X为或
C．“结晶”工序中溶液显酸性
D．“干燥”工序需在低温下进行
条件控制——调溶液的pH
1.调pH除杂：控制溶液的pH使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀而被除去。
（1）原理：加入的物质能使溶液中的H+反应，降低了H+浓度，使溶液pH增大。
（2）pH调整范围：杂质离子沉淀完全时pH值～主要离子开始沉淀时pH（注意端值取）。
（3）调pH需要加入的物质：含主要阳离子（不引入新杂质即可）的难溶性氧化物、氢氧化物或碳酸盐，能与H+反应，使溶液pH增大；如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等类型物质。
（4）除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋：可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。（原因：加CuO等消耗溶液中的H+的，促进Fe3+的水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀析出）
（5）除去Cu2＋溶液中混有的Fe2＋：一般先加H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。
2.抑制某些离子的水解，防止产品混入杂质
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：有MgCl2·6 H2O制无水氯化镁要在HCl气流中加热，否则MgCl2·6 H2OMg(OH)2↓+2HCl↑+4H2O
3.控制反应的发生，增强物质的氧化性或还原性(增强MnO4-、NO3-的氧化性)。
4.调节离子的水解程度。
5.控制PH的目的的答题思路
（1）pH调小：抑制某离子水解，防治某离子沉淀
（2）pH调大：确保某离子完全沉淀，防止某物质溶解等
【变式2-1】（24-25高三上·河南·阶段练习）铬酸钡主要用于制造颜料、陶瓷、玻璃和安全火柴等。以含、的废液为原料制取铬酸钡的流程如下。
已知：常温下，时，。下列叙述正确的是（ ）
A．“氧化”反应中氧化剂、还原剂物质的量之比为
B．稀酸为盐酸，调不低于3防止生成
C．采用蒸发浓缩、降温结晶、过滤分离
D．不能直接用过滤操作分离胶体和
【变式2-2】（24-25高三上·山西·阶段练习）鞣剂可用于提高皮革的耐曲折强度。一种以铬渣(含的及含少量的、、、等杂质)为原料制备的工艺流程如图，最终制得。下列说法正确的是（ ）
A．该制取工艺中的产率为90%
B．“滤渣1”的主要成分是、
C．调节的步骤可以用盐酸调节
D．生成的步骤中做氧化剂
【考向三】条件控制——调节温度
【典例3】（2025·四川·一模）工业上制硫酸的流程如下图所示。下列有关说法不正确的是（ ）
A．黄铁矿的主要成分是
B．图中采用400~500℃是为了提高的平衡转化率
C．用98.3%的浓硫酸吸收是防止形成酸雾，减小吸收速度
D．可以用98.3%的浓硫酸除去气体中少量的杂质
条件控制——调节温度
1.升高温度（加热）
①加快反应速率或溶解速率；
②促进平衡向某个（吸热）方向移动；如：促进水解生成沉淀
③除去受热不稳定的杂质，如H2O2、铵盐、硝酸盐、Ca(HCO3)2、KMnO4等物质
④使沸点相对较低或易升华的杂质气化。
2.降低温度
①防止某物质在高温时会挥发(或分解) ；
②使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向），从而提高产物的产率；
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。
3.控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)
（1）温度太低：反应速率太慢或溶解速率太小
（2）温度过高：
①催化剂会失去活性，化学反应速率下降
②物质会分解：如铵盐、H2O2、NaHCO3、氨水等
③物质会挥发：如浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等
④物质易被氧化：如Na2SO3等
⑤物质易升华：如I2升华
4.答题方法与技巧
①若用到双氧水、氨水、铵盐、硝酸盐等易分解的物质，控温的目的是防止物质分解
②若题目中出现有机物和有机溶剂，控温的目的是防止其挥发
③若溶液中制备物质，常使用加热的方法加快反应速率
④煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气
⑤温度范围答题模板
a.温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。
b.温度不低于××℃的原因:加快反应速率或者对于吸热反应而言可使平衡正移，增加产率。
【变式3-1】（2024·浙江·模拟预测）某研究小组利用和模拟工业制碱方法，实验流程如下：
下列说法不正确的是（ ）
A．温度高于，分解加快导致产率降低
B．操作Ⅲ中可分解，所以操作Ⅰ中无需洗涤固体
C．加入固体有利于晶体析出
D．步骤Ⅱ蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时停止加热
【变式3-2】（23-24高三上·山西大同·期末）锶与钙位于同一主族，其化合物应用广泛，SrSO4常用于陶瓷工业。以青石精矿(主要含SrSO4)为原料制备高纯硫酸锶的部分工艺流程如图所示：
下列说法错误的是（ ）
A．气体可以循环利用
B．“转化”的总离子方程式为
C．“转化”中反应温度不宜过高且控制氨水过量
D．流程中涉及分解反应和化合反应
【考向四】微流程——分离与提纯
【典例4】（2024·贵州·高考真题）贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。某研究小组对重晶石矿进行“富矿精开”研究，开发了制备高纯纳米钛酸钡工艺。部分流程如下：
下列说法正确的是（ ）
A．“气体”主要成分是，“溶液1”的主要溶质是
B．“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
C．“合成反应”中生成的反应是氧化还原反应
D．“洗涤”时可用稀去除残留的碱，以提高纯度
微流程——分离与提纯
1.过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法
（1）常压过滤
使用范围 分离难溶物和易溶物
仪器 铁架台、铁圈、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯
注意事项 一贴：滤纸紧贴漏斗；两低：滤纸边沿低于漏斗边沿，液体低于滤纸。三靠：玻璃棒紧靠三层滤纸处，烧杯紧靠玻璃棒，漏斗下端紧靠烧杯内壁。
过滤后所得的滤液仍然浑浊，需更换滤纸，重新过滤，直至溶液澄清透明为止 原因可能是：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
（2）减压过滤（抽滤）：加快过滤速度；减少晶体含有的水分。
（3）趁热过滤：减少过滤时间、保持过滤温度；
a.要滤渣（产品）：防止降温时析出××杂质，提高产品纯度；
b.要滤液（产品）：或防止降温过程中××析出产品而损耗；
2.蒸发结晶
（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响不大的物质(如NaCl)。
（2）实例： ①从NaCl溶液中获取NaCl晶体
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。
②NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液
a.方法：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥 b.趁热过滤的目的：防止KNO3溶液因降温析出，影响NaCl的纯度
3.冷却结晶：
（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响大的物质(如KNO3)、带结晶水的物质（例CuSO4·5H2O）、受热易分解的物质（如铵盐、KMnO4）、易水解的物质（如FeCl3）。
（2）常考的“一系列操作”：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
（3）易水解的盐蒸发时的气氛：
如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解
4.重结晶：将晶体重复溶解、制成热饱和溶液、冷却结晶、再过滤、洗涤的过程。
5.蒸馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇或甘油。
图1 图2 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（尾接管）、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。
6、灼烧（硫酸铜结晶水测定、干燥）
（1）仪器：研钵、托盘天平、药匙、酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、干燥器
坩埚使用：必须用坩埚钳夹取，不可用手拿；灼烧碱性物质不可用瓷坩埚和石英坩埚；
（2）硫酸铜结晶水测定步骤：（四秤、两热两冷、一算）
①称量坩埚质量m1 ②称量坩埚及晶体m2 ③加热至白色 ④冷却称量 ⑤再加热 ⑥冷却再称量m3
研钵研磨有利于晶体失去结晶水；晶体必须放在坩埚内称量，以免造成误差；坩埚要放到干燥器中冷却。
硫酸铜晶体质量：m2-m1 ;无水硫酸铜质量：m3-m1
（3）如何证明晶体完全失去结晶水（已干燥）：加热，冷却后称量，再加热，冷却后称量，至两次称量质量差不超过0.1g或连续两次称量质量不变
（4）如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2：
在干燥的HCl气流中加热，干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽
7.萃取与反萃取
（1）萃取：利用溶质在互不相溶的两种溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法叫萃取。分液：分液是把两种不相混溶的液体进行分离的操作。
仪器： 铁架台、铁圈、烧杯、分液漏斗
萃取剂选择的原则 两种溶剂互不混溶；溶质在两种溶剂中的溶解度相差很大；溶质和萃取剂不发生化学反应。
注意事项 ①分液漏斗使用之前必须检漏②放液时,打开分液漏斗上端塞子，或使塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔对齐；使使内外空气相通，保证下层液体顺利流下③下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从上口倒出；
（2）反萃取：在溶剂萃取分离过程中，当完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施，往往需要将目标产物转移到水相。这种调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的萃取操作称为反萃取，可看作是萃取的逆过程。
如：用反萃取法从碘的CCl4溶液提取碘单质
【变式4-1】（24-25高三上·福建厦门·期中）某兴趣小组以铝土矿(主要成分为，还含有少量和)为主要原料制备絮凝剂聚合氯化铝和金属铝的流程如图所示。
已知滤渣a中含有难溶的铝硅酸盐。下列说法正确的是（ ）
A．“碱溶”时，所用NaOH溶液更换为氨水“碱溶”效果更好
B．若滤液a浓度较大，“沉淀”时通入过量有利于减少生成沉淀中的杂质
C．“操作X”可以是盐酸溶解、结晶、脱水、电解
D．通过控制沉淀ⅰ、ⅱ的比例可改变聚合氯化铝的组成
【变式4-2】（24-25高三上·山东烟台·期中）从废旧CPU中回收Au、Ag、Cu的部分流程如下：
已知：①Au与浓硝酸不反应；
②；。
下列说法正确的是（ ）
A．“酸溶”时用浓硝酸产生的量比稀硝酸的少
B．“过滤”用到的玻璃仪器有分液漏斗、玻璃棒、烧杯
C．“溶金、分离”时，可用浓盐酸和浓溶液代替“-NaCl”
D．“还原、分离”过程中，1mol 完全还原为Au只需消耗1.5mol Zn
【考向五】微流程——答题规范
【典例5】锂、铍等金属广泛应用于航空航天、核能和新能源汽车等高新产业。一种从萤石矿(主要含BeO、Li2O、CaF2及少量CaCO3、SiO2、FeO、Fe2O3、Al2O3)中提取的工艺如图：
已知：苯甲酸是一元弱酸，白色片状晶体，常温下微溶于水，随温度升高，溶解度增大。
由油酸铍制备BeO的方法是高温焙烧，检验焙烧已完全的操作实验为 。
微流程——答题规范
1.沉淀洗涤操作：沿玻璃棒向漏斗（或过滤器）中加入蒸馏水至完全浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次。
2.检验离子是否已经沉淀完全的方法：
答题模板：静置，取少量上层清液于试管中，滴加××试剂（沉淀剂），若不再产生沉淀，则××离子已经沉淀完全
实例：在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4=的质量分数时，可以再混合物中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO42-,然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量，判断SO42-完全沉淀的方法：静置，取少量上层清液于试管中，滴加BaCl2试剂，若无白色沉淀产生，则SO42-离子已经沉淀完全
3．检验沉淀是否洗涤干净的操作
答题模板：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入××试剂，若未出现××现象（特征反应现象），则沉淀洗涤干净。
规范解答:以FeCl3溶液与NaOH溶液制得Fe(OH)3沉淀后过滤为例：取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则沉淀未洗涤干净，若无白色沉淀生成，则沉淀已经洗涤干净。
注意:要选择一种溶液中浓度较大的、比较容易检验的离子检验，不能检验沉淀本身具有的离子。
4.洗涤液的选择：冰水洗、热水洗、乙醇洗等洗去晶体表面的可溶性杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
例：FeC2O4用热水洗涤的原因：FeC2O4难溶于水，用热水洗涤有利于除去可溶性杂质
5.冰水洗涤的目的: 洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗。
6.乙醇洗涤的目的: 降低被洗涤物质的溶解度, 减少其在洗涤过程中的溶解损耗,；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥
7.判断滴定终点的答题规范
答题模板：当滴入最后半滴×××溶液后，溶液由××变成××色（或溶液××色褪去），且半分钟不恢复原色
实例：用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，酚酞作指示剂，滴定终点的判断：当加入最后半滴盐酸溶液后，溶液由红色变成无色，且半分钟不恢复原色
8.离子检验答题模板
（1）答题规范：取试样→加水溶解，加入×××试剂，若×××（现象），则×××（结论）
（2）例：SO42-检验：取少量溶液于试管中，加入稀盐酸，再加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明有SO42-
例:检验Fe2+被完全氧化的试剂/操作: 取所得溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若没有蓝色沉淀产生，证明Fe2+被完全氧化。
9.加H2O2、NaClO3、HNO3等的作用：多为将Fe2+氧化为Fe3+，（若溶液中有其他还原性的离子，也要考虑，例将Cr3+氧化为CrO42-等）
10.H2O2可用什么替代：一般为O2或空气（氧化剂，不引杂）
11.加入试剂除杂：例：含有Cu2+、Cd2+中的溶液中加入Zn
注意：在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去XX杂质”，不能答“除杂”
12.蒸发、反应时的气体氛围:抑制某离子的水解，如加热蒸发 AlCl3溶液时为获得 AlCl3需在 HCl气流中进行。
13.方案的优缺点：考虑原料是否易得，操作是否简单，成本是否低廉，有无环境污染等。
【变式5-1】（2022上·内蒙古乌兰察布）某磁铁矿石A的主要成分是磁性氧化铁(Fe3O4)，还含少量的Al2O3、Cu2O。某工厂利用此矿石进行有关物质的回收利用，工艺流程如图：(已知Cu2O不溶于水和碱，但溶于酸：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)。根据流程回答下列问题：
（1）溶液C的主要成分是 v 。
（2）在溶液F中滴加NaOH溶液的现象是 ；发生的化学反应方程式为 。
（3）检验溶液F中金属离子的方法是： (请写出实验操作和现象、结论)
【变式5-2】（2023·全国卷）是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题：
（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 。
（2）“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
（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
（4）如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？ ，其原因是 。
（5）“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。
（6）“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的 。
【考向六】微流程——信息型方程式书写
【典例6】（2024·吉林·高考真题）某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备，流程如下“脱氯”步骤仅元素化合价发生改变。下列说法正确的是（ ）
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度 145 0.03 1
A．“浸铜”时应加入足量，确保铜屑溶解完全
B．“浸铜”反应：
C．“脱氯”反应：
D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到
微流程——信息型方程式书写
1．书写思路
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．流程中陌生的氧化还原反应的书写流程
（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。
【变式6-1】（24-25高三上·辽宁沈阳·期中）氮化镓(GaN)是第三代半导体材料。某工厂利用铝土矿(主要成分为)为原料制备GaN的流程如下图所示。已知镓与铝同主族，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物，能与强酸、强碱溶液反应。下列说法错误的是（ ）
已知：。
A．可以通过粉碎铝土矿、搅拌等方法提高“碱溶”效率
B．由步骤②、③可知，的酸性比的强
C．滤渣1是，生成滤渣2的离子方程式可能为
D．步骤⑥的反应中，被氧化
【变式6-2】（2024高三·全国·专题练习）某研究性学习小组从腐蚀印刷电路板的废液(含有FeCl2、FeCl3、CuCl2)中回收铜并制备氯化铁晶体，设计流程如下：
下列说法正确的是（ ）
A．试剂a是铁、试剂b是稀硫酸
B．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都用到玻璃棒引流
C．若试剂c是双氧水和盐酸，相应的离子反应为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O
D．用酸性KMnO4溶液可检验溶液W中是否含有Fe2＋
【考向七】微流程——试剂加入的作用与循环物质的确定
【典例7】（2024·北京·高考真题）硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。
下列说法不正确的是（ ）
A．I的化学方程式：
B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高平衡转化率
C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生
D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收
微流程——试剂加入的作用与循环物质的确定
1.初步判断试剂加入目的及分析试剂的作用
（1）看反应目的：分析加入试剂后化学反应实现的目的。
（2）看试剂性质：分析加入试剂本身的性质（物质类别、所含元素化合价、周期表中的位置）。
（3）看生成物：分析反应前后的物质组成的变化。
（4）看可能信息：综合利用流程信息和体重设问提供的信息。
2.工艺流程中循环物质的确定
（1）循环物质的确定
①从流程图上看：箭头回头。
②从物质的转化上看：在流程中加入的物质，后续步骤中又会产生(在滤渣或滤液中寻找)。
优点：提高利用率、降低成本、保护环境、减少污染等
（2）副产品的判断
①从流程图上看：支线产品。②从制备的目的上判断：不是主产品。
（3）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。
【变式7-1】（2024·湖北·一模）下图是联合法生产纯碱的工艺流程，原料气和来自合成氨厂，“碳酸化”发生的反应为，“降温结晶”时可用液氨作制冷剂。下列说法错误的是（ ）
A．“煅烧”产生的气体可以循环使用
B．母液I通的主要目的是增大
C．液氨制冷与液氨分子间氢键有关
D．母液Ⅱ用于吸氨可以提高的利用率
【变式7-2】（24-25高三上·河南安阳·期中）锑白()常用作白色颜料。以锑()为原料制备高纯的微流程如下(已知：反应②为多步反应，第1步反应有等物质生成)，下列叙述错误的是（ ）
A．反应①中氧化剂、还原剂的物质的量之比为3：2
B．反应②中通入水蒸气能提高的产率
C．反应②中加入少量盐酸，能提高水解率
D．反应②中第1步是
【考向八】微流程——Ksp计算
【典例8】（24-25高三上·湖南·阶段练习）某工厂煤粉灰的主要成分为、，FeO、、MgO、等。研究小组对其进行综合处理的流程如下：
已知：，；“酸浸”后钛主要以形式存在，强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子，该阳离子会水解。
下列说法错误的是（ ）
A．“滤液2”中加入双氧水后，体系中发生主要反应的离子方程式为
B．“酸洗”用到的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯和玻璃棒
C．当“滤液2”中完全沉淀时，滤液中
D．用制备无水，可以在HCl气流中加热
微流程——Ksp计算
一、工艺流程题中有关Ksp的计算的类型
类型① 已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度
饱和溶液时的物质的量浓度与Ksp的关系 应用：比较溶解度的大小 1:1型
1:2型或2：1型
1:3型或3:1型
类型② 已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度
类型③ 根据溶度积规则判断沉淀是否生成
类型④ 沉淀溶解平衡中的除杂和提纯
类型⑤ 沉淀溶解平衡中沉淀转化的计算
类型⑥ Ksp与水解常数的关系
1．化工流程中Ksp有关计算的常考角度
常考角度 解题策略
根据含同种离子的两种化合物的Ksp数据，求溶液中不同离子的比值 如果溶液中含有「、CT等离子，向其中滴加AgNO 溶液，当AgCl开始沉淀时，求溶液中
判断沉淀的生成或转化 把离子浓度数值代入Ksp表达式，若数值大于Ksp，沉淀可生成或转化为相应难溶物质
2.沉淀开始和沉淀完全时溶液pH 的计算方法
对于M(OH)n(s) Mn++(aq)+nOH-(aq)判断开始沉淀与沉淀完全时的pH:
（1）开始沉淀时的pH求法：，从而确定pH。
（2）沉淀完全时的pH求法：当该离子的浓度小于1.0×10-5 mol·L-1时，认为已经沉淀完全，结合Kw求出c(H+)，从而确定pH。
3.常见定量关系
（1）多元难溶弱碱的Ksp与对应阳离子的水解常数Kh的关系(以Fe +为例)
Fe +(aq)+3H2O(I)Fe(OH)3(s)+3H+(aq)
（2）M(OH)n悬浊液中Ksp、Kw、pH间关系
M(OH)n(s) Mn++(aq)+nOH-(aq)
（3）沉淀转化常数K 与Ksp的关系，如
【变式8-1】（24-25高三上·广西·期中）某工厂煤粉灰的主要成分为、、、、、等。研究小组对其进行综合处理的流程如下：
已知：，，当离子浓度时，可认为该离子已完全除去；“酸浸”后钛主要以形式存在，强电解质在溶液中仅能电离出和一种阳离子，该阳离子会水解。
下列说法错误的是（ ）
A．“滤液2”中加入双氧水后，体系中发生主要反应的离子方程式为
B．“酸洗”用到的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯和玻璃棒
C．要使“滤液2”中和完全沉淀，调节的最小值约为4.3
D．用制备无水，可以在气流中加热
【变式8-2】（2024·江苏南京·模拟预测）室温下，由二氧化锰与硫化锰矿(含Fe、Mg等杂质)制备MnSO4的流程如下：
已知：Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5，Ka1(H2CO3)=4.3×10-7，Ka2(H2CO3)=5.6×10-11，Ksp(MnCO3)=2.24×10-11，下列说法正确的是（ ）
A．NH4HCO3溶液中：c()B．“酸溶”时主要离子方程式：MnO2+MnS+2H2O=2Mn2+++4H+
C．“除铁除镁”后上层清液中：2c(Mn2+)+c(H+)=2c()+c(OH-)
D．“沉锰”后上层清液中：=2.5
1．（2023·福建卷）从炼钢粉尘(主要含和)中提取锌的流程如下：
“盐浸”过程转化为，并有少量和浸出。下列说法错误的是（ ）
A．“盐浸”过程若浸液下降，需补充
B．“滤渣”的主要成分为
C．“沉锌”过程发生反应
D．应合理控制用量，以便滤液循环使用
2．（2023·福建卷）从苯甲醛和溶液反应后的混合液中分离出苯甲醇和苯甲酸的过程如下：
已知甲基叔丁基醚的密度为。下列说法错误的是（ ）
A．“萃取”过程需振荡、放气、静置分层
B．“有机层”从分液漏斗上口倒出
C．“操作X”为蒸馏，“试剂Y”可选用盐酸
D．“洗涤”苯甲酸，用乙醇的效果比用蒸馏水好
3．（2022·山东卷）已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是（ ）
A．苯胺既可与盐酸也可与溶液反应
B．由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法
C．苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得
4．（2022·山东卷）高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2
沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2
下列说法错误的是（ ）
A．固体X主要成分是和S；金属M为Zn
B．浸取时，增大压强可促进金属离子浸出
C．中和调pH的范围为3.2~4.2
D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
1．（24-25高三上·天津·期末）工业上制备高纯硅的流程如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．Si和C是同一主族元素，所以和均是分子晶体
B．石英砂转化为粗硅的化学方程式为：
C．石英砂是制备普通玻璃的原料之一
D．利用高纯硅的半导体性能可制成光伏电站、电动汽车等的硅太阳能电池
2．（2025·四川·模拟预测）是重要的无机材料，一种含有铁的氧化物和氧化钙的废渣可以通过如下流程纯化。
已知：“铝热还原”时，转化为难溶于酸和碱的转化为；“浸取”时，溶于盐酸生成易被空气氧化的。
下列说法错误的是（ ）
A．具有弱氧化性 B．“浸取”需要惰性气体保护
C．“滤液”中存在和 D．来自于和盐酸的反应
3．（2024·云南丽江·一模）硫酸是重要的化工原料，工业生产制取硫酸的原理如图。下列说法正确的是（ ）
A．流程中涉及的反应均为氧化还原反应
B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高的平衡转化率
C．可以用纯水吸收SO3
D．上述生产过程中需进行尾气处理
4．（24-25高三上·湖南·阶段练习）工业上生产的流程之一如下：
已知：只有与等体积进入“吸收塔”才能获得高纯度的产品与溶液不反应。下列说法正确的是（ ）
A．生成与等体积的反应中，氧化剂与还原剂之比为
B．“分解塔”中温度高低对产品的纯度没有影响
C．若用浓代替一定浓度的硝酸，产品中杂质含量升高
D．尾气中含有大量的，直接排放对环境的主要影响是酸雨
5．（2024高三·江苏·专题练习）由表面被氧化的废铁屑制备产品FePO4·2H2O的流程如下：
下列说法错误的是（ ）
A．“碱洗”的目的是除去废铁屑表面的油污
B．“酸浸”时，Fe发生的反应有Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+2Fe3+=3Fe2+
C．“氧化”时为检验氧化是否完全，可以选用KSCN溶液
D．“制备”时若改为向Na3PO4溶液中滴加Fe2(SO4)3溶液，会降低产品的纯度
6．（24-25高三上·北京·开学考试）某粗品中含少量、和等杂质，以氧化镁粗品为原料制备耐火材料——轻质氧化镁的流程如下：
以下说法中，不正确的是（ ）
A．滤渣Ⅰ的主要成分是
B．步骤Ⅱ利用了是两性氢氧化物的特点将之分离
C．硫酸铵溶液中各离子浓度大小关系满足：
D．步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为：
7．（24-25高三上·北京·阶段练习）为吸收工业尾气中的和，设计如下流程，同时还能获得连二亚硫酸钠（，其结晶水合物又称保险粉）和产品。（为铈元素）
下列说法不正确的是（ ）
A．工业尾气中的和排放到大气中会形成酸雨
B．装置Ⅱ的作用是吸收
C．从阴极口流出回到装置Ⅱ循环使用
D．装置Ⅳ中氧化，至少需要标准状况下
8．（2024·湖南·三模）某科研团队从铬钒渣中分离钒并制备Cr(OH)3的流程如下：
已知：Ksp[Cr(OH)3]约为1×10-30。
下列说法错误的是（ ）
A．“灼烧”步骤的尾气中含CO2
B．“沉铝”步骤的离子方程式为
C．“分离钒”步骤中将溶液PH调到1.8左右得到V2O5沉淀，此时溶液中之后Cr元素的存在形式主要为
D．要使“转化沉铬”的溶液中Cr3+完全沉淀需调节溶液的PH>5.67
