大单元八　化学工艺流程 第26讲　化学工艺流程 学案 （含答案）2026届高三化学一轮大单元复习

大单元八　化学工艺流程
第26讲　化学工艺流程
备考导航
复习目标 1. 认识化学在海水、金属矿物等自然资源综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用。2. 认识常见无机物在生产中的应用和对生态环境的影响。
熟记网络
课前自测 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1) “水浸”时适当升高温度和搅拌有利于加快浸取的速率( 　　)(2) “调pH”沉铁时，加入Na2CO3溶液，目的是使Fe3＋转化为Fe2(CO3)3沉淀( 　　)(3) 菱锌矿的主要成分为ZnCO3，菱锌矿焙烧生成ZnO的化学方程式为 ZnCO3ZnO＋CO2↑ ( 　　)(4) 已知：水合肼(N2H4·H2O)不稳定，具有强还原性。制备水合肼时应将氨水逐滴滴入NaClO溶液中 ( 　　)(5) 钪的萃取率(E%)与O/A值[萃取剂体积(O)和废酸液体积(A)之比]的关系如图，应选择最合适的O/A值为 1∶2 ( 　　)
考点1　原料的预处理
知 识 梳 理
流程基本结构
原料的预处理
1. 粉碎
(1) 目的：将块状或颗粒状的物质磨成粉末，增大反应物接触面积，加快反应速率。
(2) 过筛的目的：控制颗粒大小。
2. 灼烧、焙烧
(1) 除去挥发性物质；除去C、S等单质。
(2) 除去有机物、铵盐等。
(3) 高温下，原料与空气中的氧气反应，使一些物质在高温下氧化。如4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2、2MS＋3O22MO＋2SO2(M代表某些金属元素)。
(4) 除去某些受热不稳定的杂质。如MCO3MO＋CO2↑、M(OH)2MO＋H2O(M代表某些金属元素)。
3. 浸取
(1) 水浸：与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中。
(2) 酸浸：加入酸使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。
①酸还能溶解金属及其氧化物(膜)。
②用盐酸、硝酸酸溶时，要注意控温。
③用硫酸酸溶时，要注意Pb2＋、Ca2＋、Ag＋会生成PbSO4、 CaSO4、Ag2SO4进入滤渣。
④酸溶时，酸不能加入过多，否则会造成后续调pH时多加入碱。
⑤酸溶时，盐酸不能加过多，否则可能会与后续加入的KMnO4等氧化剂反应，生成有毒气体Cl2。
(3) 碱浸：常用NaOH溶液、氨水、Na2CO3溶液等，使其中可溶性的物质溶解。
①NaOH、Na2CO3溶液还能除去油污。
② NaOH溶液能溶解两性化合物(如Al2O3、ZnO)。
③NaOH溶液能溶解SiO2、Al、Zn等。
④氨水还能与金属离子形成配离子进入溶液。
⑤碱溶时，碱不能加入过多，否则会造成后续调pH时多加入酸。
(4) 盐浸：用铵盐溶液、FeCl3溶液溶解。
(5) 提高浸出率的措施：
①将矿石粉碎；
②适当加热；
③充分搅拌；
④适当提高浸取液的浓度；
⑤适当延长浸取时间等。
典 题 悟 法
　(2023·海安期初)某研究小组欲从废旧电路板(主要含有Fe、Cu、SnO2、PbO2、塑料等)中回收金属锡，流程如图。已知：SnO2、PbO2可与NaOH共热反应生成易溶于水的Na2SnO3和Na2PbO3。下列说法错误的是( 　　)
A. 废旧电路板“粉碎”目的是为了焙烧时与O2充分反应
B. 滤渣的主要成分是Fe(OH)3和Cu(OH)2
C. 水热法过程中发生反应：SnO＋H2OSnO2↓＋2OH－
D. 若得到干燥的PbS和S的固体混合物27.1 g，则反应①有0.2 mol电子转移(Pb—207、S—32)
考点2　控制条件除杂
知 识 梳 理
沉淀法
1. 调pH法
(1) 调高pH：加入消耗H＋的物质(碱、氧化物、碳酸盐、碱式碳酸盐等)。
①如除去Al3＋、Fe3＋，可以调高pH，使其分别转化成Al(OH)3沉淀、Fe(OH)3沉淀。
②如除去CuSO4溶液中混有的Fe3＋，可加入_________________________________________________ ____________________________等调节溶液的pH至3～4，使 Fe3＋转化为 Fe(OH)3沉淀除去。离子方程式为________________________________________________________________________________________ _____________________________，不可加入NaOH溶液、氨水等。
(2) 调低pH：加入消耗OH－的物质(盐酸、硫酸、CO2、NH等)。
如除去SiO、[Al(OH)4]－，可以调低pH，使其分别转化成H2SiO3沉淀、Al(OH)3沉淀。
(3) pH范围的选择：杂质离子完全沉淀时pH～主要离子开始沉淀时pH。如Fe(OH)3、Zn(OH)2开始沉淀至沉淀完全时的pH范围分别为1.5～3.3、5.4～8.2，则要除去Zn2＋溶液中的Fe3＋，应控制溶液的pH范围为_____________________。
(4) pH不能过高或过低：过低会导致某些离子沉淀不完全；过高可能会导致主体离子损失。生成两性物质时，pH也不宜过高或过低。
2. 形成氟化物沉淀
(1) 如除去Mg2＋、Ca2＋，可以加入NaF，使其分别转化成MgF2沉淀、CaF2沉淀。注意溶液pH不宜过低，原因是________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2) 如除去Mn2＋中的Mg2＋，因MgF2比MnF2更难溶，故可加入MnF2形成MgF2沉淀，利用沉淀转化除去Mg2＋。
3. 形成硫化物沉淀
(1) 如除去Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋、Hg2＋，可以加入Na2S，使其分别转化成CuS沉淀、ZnS沉淀、FeS沉淀、HgS沉淀。用Na2S 除Cu2＋，pH过低时，Cu2＋去除率低，原因是_____________________________ _________________________________________________________。
(2) 用一些溶解度较大的硫化物(如FeS、MnS)通过沉淀转化使某些金属离子转化为更难溶的硫化物。
4. 氧化还原沉淀法
(1) 用单质进行置换，如可用Zn置换Cu2＋。
(2) 加入氧化剂(或还原剂)使某些粒子转化为沉淀，如：
KMnO4除铁：MnO＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋。
Na2SO3沉铜：2Cu2＋＋SO＋2Cl－＋H2O===2CuCl↓＋SO＋2H＋。
双氧水氧化沉淀转化：CuS＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋S＋2H2O。
MnO2氧化沉淀转化：MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O。
Fe3＋氧化沉淀转化：2Fe3＋＋Pb＋SO===PbSO4＋2Fe2＋。
5. 碳酸盐沉淀法
(1) 用Na2CO3沉淀Zn2＋，离子反应为
Zn2＋＋CO===ZnCO3↓。
(2) 用NH4HCO3沉淀Co2＋，离子反应为
_________________________________________________________________________。
(3) 用NH4HCO3-氨水沉淀Mn2＋，离子反应为________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
(4) 用NH3(先)＋CO2(后)沉淀Ca2＋，离子反应为Ca2＋＋CO2＋2NH3＋H2O===CaCO3↓＋2NH。
[注意]
①M2＋＋2HCO===MCO3↓＋H2O＋CO2↑(M2＋为Ca2＋、Mn2＋、Co2＋、Ni2＋、Fe2＋)。
②Cu2＋、Zn2＋与HCO反应生成碱式碳酸盐沉淀，如：
6HCO＋3Zn2＋===ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O↓＋5CO2↑
6. 草酸盐沉淀法
如Ca2＋＋C2O===CaC2O4↓
7. 硫酸盐沉淀法
(1) Ca2＋＋SO===CaSO4
(2) BaCO3沉淀转化硫酸盐沉淀：BaCO3＋SO＋2H3PO4===BaSO4＋CO2↑＋H2O＋2H2PO
萃取与反萃取法
1. 萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质。萃取常见考查角度：
(1) 萃取操作
如用CCl4或苯萃取溴水中的溴，用如图1所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3＋。为使Fe3＋尽可能多地从水相转移至有机相，采取的实验操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，____________、静置、分液，并重复多次。
图1　 图2
(2) 萃取剂的选择
已知萃取剂A、B中pH对Co2＋、Mn2＋萃取率的影响如图2所示。为了除去Mn2＋，应选择萃取剂___(填“A”或“B”)。
(3) pH范围的选择
①萃取剂对Al3＋、Co2＋萃取率与pH的关系如图3所示，萃取分离Co2＋、Al3＋的实验操作： 向萃取分液后的有机相中加稀硫酸调pH＝3～4，分液可得CoSO4溶液，______________________________ _____________________________________________，可得 Al2(SO4)3溶液。
图3
②“萃取分离”溶液中钴、锂的萃取率与平衡时溶液pH的关系如图4所示，pH一般选择5左右，理由是______________________________________________________。
图4 　图5
(4) 影响萃取率的因素
向除杂后的溶液中，加入某有机酸萃取剂(HA)2，发生反应：Co2＋＋n(HA)2CoA2·(n－1)(HA)2＋2H＋。实验测得：当溶液pH处于4.5～6.5范围内，Co2＋萃取率随溶液pH的增大而增大(如图5所示)，其原因是_____________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________。
2. 反萃取：用反萃取剂使被萃取物从一种溶剂返回另一种溶剂的过程，是萃取的逆过程。为了除去Cu2＋中的杂质离子，先将Cu2＋与萃取剂(HY)结合，发生萃取反应：Cu2＋＋2HYCuY2＋2H＋，萃取、分液后，向有机相中加入酸：CuY2＋2H＋Cu2＋＋2HY，反萃取得到Cu2＋。
(1) 反萃取目的
例　实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如图所示：
向含碘废液中加入稍过量的 Na2SO3 溶液，将废液中的I2还原为I－，该操作的目的是_________________________________。
(2) 反萃取剂的选择
例　钒及其化合物在工业上有许多用途。从废钒(主要成分为V2O3、V2O5、Fe2O3、FeO、SiO2)中提取V2O5的一种工艺流程如图：
已知：①VOSO4能溶于水，VO2＋与Fe不能反应；②有机溶剂H2R对VO2＋及Fe3＋萃取率高，但不能萃取Fe2＋。
“溶剂萃取与反萃取”可表示为VO2＋＋H2RVOR＋2H＋。为了提高VO2＋的产率，反萃取剂可选用___(填字母)。
A. NaCl　 B. NaOH　 C. H2SO4
(3) “萃取”和“反萃取”目的
例　由钼精矿(主要成分是MoS2)湿法回收钼酸铵[(NH4)2MoO4]部分工艺流程如图：
“滤液2”先加入有机溶剂“萃取”，再加氨水“反萃取”，进行“萃取”和“反萃取”操作的目的是_____________________________________________________________________。
(4) 反萃取操作
向溶解、过滤后所得滤液中加入萃取剂，萃取后分液获得有机层和水层。
例　萃取时发生反应：M2＋＋2RHMR2＋2H＋(M表示Ni2＋或Fe2＋，RH表示萃取剂)。萃取剂体积V0与溶液体积VA的比值(V0/VA)对溶液中Ni2＋和Fe2＋萃取率的影响如图所示。通过反萃取可获得NiSO4溶液并回收萃取剂。
萃取时应控制V0/VA的比值为____________；反萃取获得NiSO4溶液的实验操作是__________________ _____________________________________________。
典 题 悟 法
　(2023·常州中学)陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点，利用含钴废料(主要成分为Co3O4，还含有少量的铝箔，LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如图：
下列有关描述错误的是( 　　)
A. “滤液①”主要成分是Na[Al(OH)4]
B. “操作①”“操作②”的分离方法不同
C. “酸溶”反应中H2O2可以换成O2
D. “沉钴”时，Na2CO3的滴速过快或浓度太大将导致产品不纯，其原因是溶液碱性增强会产生Co(OH)2杂质
　(2023·华罗庚中学)工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：
(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______________________________________________________。
(2) 矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图1所示。当溶液中可溶性组分浓度c≤1.0×10－5 mol/L时，可认为已除尽。
图1
“中和”时pH的理论范围为_______________________；“酸化”的目的是______________________ _______________________________________________________________________________；Fe元素在______(填操作单元的名称)过程中除去。
(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_________。
(4) 利用膜电解技术(装置如图2所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应化学方程式为4Na2CrO4＋4H2O2Na2Cr2O7＋4NaOH＋2H2↑＋O2↑。则Na2Cr2O7在___(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过离子交换膜的离子主要为_________。
图2
考点3　工艺流程中加入试剂的作用
知 识 梳 理
加氧化剂或还原剂
1. 转变某种金属离子的价态，再通过调节溶液pH，使金属离子以氢氧化物形式沉淀出来，以达到除去杂质的目的[如Fe2＋―→Fe3＋―→Fe(OH)3]。
2. 为生成目标产物的价态而加入氧化剂(如在碱性条件下，加入H2O2将Cr3＋氧化成CrO)。
3. 常见氧化剂：KMnO4、H2O2、空气(O2)、Cl2、次氯酸盐、ClO2、ClO、MnO2、HNO3、Fe3＋等。
4. 常见还原剂：金属单质、SO2(SO)、I－、Fe2＋、H2O2、HCl、H2C2O4等。
通入空气
1. 氧化某些离子(如SO、Fe2＋)。
2. 起搅拌作用。
加有机溶剂
萃取某些物质或降低某些物质的溶解度。
蒸发结晶时加对应酸抑制水解
如从溶液中析出FeCl3、CuCl2、AlCl3、MgCl2、ZnCl2等晶体时，应在HCl气流中加热，以抑制其水解。
①H2O2是绿色氧化剂，无污染，但需注意H2O2受热易分解；Fe3＋、Cu2＋能催化H2O2分解。
②用SO2还原MnO、Fe3＋等离子时，温度不宜过高，温度越高，SO2溶解度越小。
③用Na2SO3还原MnO2、Fe3＋等时，Na2SO3实际用量高于理论量，原因是Na2SO3被空气部分氧化。
④判断能否加其他物质，要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等。
典 题 悟 法
　(2023·高邮调研)室温时，实验室以含铬废液(主要离子含K＋、Fe3＋、Cr3＋、SO)制取含K2Cr2O7溶液的流程如下：
已知：①室温时，Ksp＝6×10－31，Ksp＝4×10－38；②假设溶液中某离子浓度≤1×10－6mol/L时，该离子沉淀完全；③“氧化”时Cr3转化为CrO。下列说法正确的是( 　　)
A. “过滤Ⅰ”所得滤液中c＝6×10－7mol/L
B. “氧化”时的离子方程式为2Cr3＋3H2O2===2CrO＋4H2O＋4H＋
C. “酸化”时溶液pH越低，CrO转化为Cr2O的转化率越低
D. 将“含K2Cr2O7的溶液”蒸干不能得到纯净的K2Cr2O7固体
考点4　工艺流程中反应条件的控制
知 识 梳 理
加过量试剂
反应物过量，能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率，但可能引入杂质，增加后续处理成本(关注后续化学反应)。
气体氛围
1. 隔绝空气：防止空气中的组分(如氧气)参与反应。
2. HCl氛围：抑制弱离子的水解。
3. 惰性气体氛围：通入Ar、N2、H2等，防止某些物质被氧化。
热空气(或水蒸气)吹出气体
如海水提溴、凯氏定氮。
控制溶液的pH
1. 增强物质(MnO、NO等)的氧化性或还原性。
2. 调节离子的水解程度。
3. 萃取、离子交换可能有pH要求。
4. 沉淀某些金属阳离子。
控制温度
1. 温度对物质性质的影响
(1) 关注易分解物质：双氧水、氨水、铵盐、硝酸、次氯酸、硝酸盐、草酸、草酸盐以及信息中给出的易分解物质。
(2) 关注易挥发物质：氨水、硝酸、盐酸等易挥发物质以及沸点较低物质。
(3) 关注易被氧化物质：Na2S、Na2SO3、KI、含Fe(Ⅱ)的化合物、酚类、醛类以及信息中给出的易被氧化物质。
(4) 关注物质的溶解度：若固体物质的溶解度随温度升高而增大，则降温能促使产品析出；若固体物质的溶解度随温度升高而减小，则升温能促使产品析出；气体的溶解度随温度升高而减小。
2. 温度在反应原理中的影响
(1) 温度对反应速率或固体溶解速率的影响
①制备物质时，常使用加热的方法加快反应速率。
②原料的预处理阶段，升温可以提高浸取速率。
(2) 温度对平衡移动、反应物转化率或生成物产率的影响
①正反应吸热的可逆反应，升温使平衡正向移动，有利于提高反应物的平衡转化率，从而提高产物的产率。
②正反应放热的可逆反应，升高温度不利于反应物平衡转化率的提高，不利于提高产物的产率。
③升温促进盐类水解，有利于生成沉淀(胶体聚沉后利于过滤分离)。
(3) 温度对催化剂活性的影响
如合成氨或SO2催化氧化生成SO3时，选择的温度是500 ℃左右，原因之一就是该温度范围内催化剂的活性最强。
(4) 温度对副反应发生的影响
很多有机反应过程一般较为复杂，对温度的控制尤为关键，如实验室制取乙烯、硝基苯等，控制温度都是为了防止副反应的发生。
3. 控制温度在一定范围内的答题角度
(1) 控制反应速率、适宜的温度使催化剂的活性最大、防止副反应的发生。
(2) 控制化学反应进行的方向，使化学平衡移动。
(3) 升温：使溶液中的气体逸出，使易挥发物质挥发，使易分解的物质分解。
(4) 控制温度结晶与过滤。
(5) 能源的利用(耗能)；生产安全(温度过高，反应过于剧烈，可能有安全问题)等。
4. 控温方法
(1) 缓慢加入××溶液或缓慢通入××气体。
(2) 水浴(热水浴、冰水浴等)、油浴、沙浴等。
典 题 悟 法
　(2023·徐州铜山期中)由碳酸锰矿(主要成分MnCO3，还含有FeCO3、MnO2、Al2O3、SiO2等)提取金属锰的一种流程如图。下列有关说法正确的是( 　　)
A. “酸浸”中，FeCO3溶于稀硫酸的离子方程式：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑
B. “除铁、铝”中，温度越高，越有利于除铁、铝
C. 滤渣Ⅱ的主要成分为Fe(OH)2和Al(OH)3
D. “电解浸出”过程中，溶液的pH变小
1. (2024·南京江宁期初)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3，已知焙烧后Cr元素以＋6价形式存在。下列说法错误的是( 　　)
A. “焙烧”中产生CO2
B. 滤渣的主要成分为Fe(OH)2
C. 滤液①中Cr元素的主要存在形式为CrO
D. 淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
2. (2024·如皋期初)硫酸钾是一种重要的无氯优质钾肥，利用某高钾明矾石制备硫酸钾的工艺流程如下：
已知：高钾明矾石的主要成分为K2SO4·Al23·2Al2O3·H2O和少量Fe2O3。下列说法正确的是( 　　)
A. “焙烧”时Al23反应的化学方程式为2Al23＋3S===2Al2O3＋9SO3
B. “调节pH”的目的是使Fe3＋和Al3＋完全沉淀
C. 化合物Y可制成铝热剂用于焊接铁轨
D. SO3可回收利用后应用于本流程
3. (2023·海安期中)从砷化镓废料(主要成分为GaAs、Fe2O3、SiO2和CaCO3)中回收镓和砷的工艺流程如图所示。
下列说法错误的是( 　　)
A. “碱浸”前，废料先浆化为悬浊液的目的是提高Ga、As元素浸出率
B. “碱浸”后，溶液中主要离子有Ga3＋、Na＋、SiO、AsO
C. 滤渣Ⅱ的成分为Ga3和H2SiO3
D. 电解后的尾液中溶质主要成分为H2SO4，可以循环利用
4. (2023·苏锡常镇一模)钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以含钴废料(含Co2O3和少量Fe、Al、Mn、Ca、Mg等的氧化物及活性炭)为原料制取钴的氧化物的流程如下。
已知：萃取时发生的反应为Co2＋＋n(HA)2CoA2·(n－1)(HA)2＋2H＋。
(1) 除Fe、Al：先加入NaClO3溶液，再加入Na2CO3溶液调节pH。写出NaClO3氧化Fe2＋的离子方程式：______________________________________________________________________________________。
(2) 除Ca、Mg：当某离子浓度c≤1×10－6 mol/L时，认为该离子已除尽。
①为使Ca2＋、Mg2＋除尽，必须保持溶液中c(F－)≥____________mol/L。
②若调节溶液的pH偏低，将会导致Ca2＋、Mg2＋沉淀不完全，其原因是_________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________[Ksp(CaF2)＝1.0×10－10，Ksp(MgF2)＝7.4×10－11，Ka(HF)＝3.5×10－4]。
(3) 萃取、反萃取：加入某有机酸萃取剂(HA)2，实验测得Co2＋萃取率随pH的变化如图所示。向萃取所得有机相中加入H2SO4，反萃取得到水相。
①该工艺中设计萃取、反萃取的目的是__________________________________________。
②Co2＋萃取率随pH升高先增大后减小的可能原因是_________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
第26讲　化学工艺流程
[备考导航]
(1) √　(2) ×　(3) √　(4) ×　(5) ×
考点1
[典题悟法]
典例1　B　【解析】 废旧电路板“粉碎”目的是焙烧时与O2充分反应，使反应更充分，A正确；铁、铜的氧化物不溶于碱，结合后续流程，滤渣的主要成分应为铁、铜的氧化物，B错误；“碱浸”过程中，SnO2与NaOH反应转化为SnO，水热法过程中发生反应：SnO＋H2OSnO2↓＋2OH－，C正确；若得到干燥的PbS和S的固体混合物27.1 g，反应①为PbO＋2S2－＋3H2O===PbS↓＋S↓＋6OH－，该反应中生成等物质的量的PbS和S，则生成0.1 mol硫单质，因此反应①有0.2 mol电子转移，D正确。
考点2
[知识梳理]
知识1
1. (1) ②CuO[或CuCO3或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3]　Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋、CuO＋2H＋===Cu 2＋＋H2O　(3) 3.3～5.4
2. (1) F－与H＋结合生成弱电解质HF，MgF2(s)Mg2＋(aq)＋2F－(aq)、CaF2(s)Ca2＋(aq)＋2F－(aq)平衡向右移动，Mg2＋、Ca2＋沉淀不完全
3. (1) S2－与H＋结合生成HS－、H2S，使溶液中的S2－浓度降低　5. (2) Co2＋＋2HCO===CoCO3↓＋H2O＋CO2↑
(3) Mn2＋＋HCO＋NH3·H2O===MnCO3↓＋NH＋H2O或Mn2＋＋HCO＋NH3===MnCO3↓＋NH
知识2
1. (1) 充分振荡　(2) B　(3) ①继续向萃取分液后的有机相加稀硫酸调pH≤1，然后分液　②pH在5左右时，钴、锂的分离效率最高　(4) pH越大，溶液中c(H＋)越小，有利于Co2＋＋n(HA)2CoA2·(n－1)(HA)2＋2H＋反应正向进行，Co2＋萃取率越高
2. (1) 例　使CCl4中的碘进入水层　(2) 例　C
(3) 例　富集钼酸根离子(或将钼酸根离子和其他杂质分离)
(4) 例　0.25　向有机层中加入硫酸，充分振荡后分液，取水层
[典题悟法]
典例2　C　【解析】 Al与NaOH溶液反应生成Na[Al(OH)4]和H2，“滤液①”主要成分是Na[Al(OH)4]，A正确；“操作①”为过滤，“操作②”为萃取、分液，B正确；“酸溶”反应中H2O2作还原剂，H2O2不可以换成O2，C错误；“沉钴”时Na2CO3的滴速过快或浓度太大，溶液碱性增强，会产生Co(OH)2杂质，D正确。
典例3　(1) 增大反应物接触面积，提高化学反应速率　(2) 4.5≤pH≤9.3　使2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O平衡正向移动，提高Na2Cr2O7的产率　浸取　(3) 重铬酸钠提前析出　H2SO4　(4) 阳　Na＋
【解析】 (2) “中和”时调节溶液pH的目的是将[Al(OH)4]－、SiO转化为沉淀过滤除去，由图可知，当溶液pH≥4.5时，Al3＋除尽，当溶液pH＞9.3时，H2SiO3会再溶解生成SiO，因此“中和”时pH的理论范围为4.5≤pH≤9.3。将Al元素和Si元素除去后，溶液中Cr元素主要以Cr2O和CrO存在，溶液中存在平衡：2CrO＋2H＋??Cr2O＋H2O，降低溶液pH，平衡正向移动，可提高Na2Cr2O7产率；Fe元素在“浸取”操作中除去。(4) 阳极上水失电子生成H＋和O2,2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O平衡右移，Cr2O在阳极室产生；阴极上H2O得电子生成OH－和H2，Na＋通过离子交换膜。
考点3
[典题悟法]
典例4　D　【解析】 根据Ksp[Cr(OH)3]＝c(Cr3＋)·c3(OH－)＝6×10－31，pH＝8，c(OH－)＝10－6 mol/L，c(Cr3＋)＝＝mol/L＝6×10－13 mol/L，A错误；“氧化”过程Cr(OH)3转化为CrO，H2O2作氧化剂，溶液呈碱性，离子方程式为4OH－＋2Cr(OH)3＋3H2O2===2CrO＋8H2O，B错误；2CrO＋2H＋Cr2O＋H2O，“酸化”时溶液pH越低，CrO转化为Cr2O的转化率越大，C错误；“含K2Cr2O7的溶液”中有KCl，将“含K2Cr2O7的溶液”蒸干得不到纯净的K2Cr2O7固体，D正确。
考点4
[典题悟法]
典例5　D　【解析】 FeCO3不溶于水，不拆分为离子形式，A错误；H2O2受热易分解，温度过高时，不利于除铁铝，B错误；滤渣Ⅱ的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3，C错误；由2MnSO4＋2H2O2Mn＋O2↑＋2H2SO4知，D正确。
[质量评价]
1. B　【解析】 “焙烧”生成Fe2O3、CO2、Na2CrO4，滤渣的主要成分为Fe2O3，A正确、B错误、C正确；淀粉水解液中的葡萄糖将Cr(Ⅵ)还原为Cr(Ⅲ)，D正确。
2. D　【解析】 “焙烧”时Al23反应的化学方程式为2Al23＋4S＋6O22Al2O3＋10SO3，A错误；“调节pH”的目的是使[Al(OH)4]－转化为Al(OH)3沉淀，B错误；Al(OH)3灼烧生成Al2O3，Al2O3不可制铝热剂，C错误；SO3溶于水制得硫酸，溶液X为H2SO4，D正确。
3. B　【解析】 将废料先浆化为悬浊液，可以增大接触面积，提高Ga、As元素浸出率，A正确；“碱浸”后，Na[Ga(OH)4]、Na3AsO4、Na2SiO3进入浸出液中，溶液中主要离子有Na＋、SiO、AsO、[Ga(OH)4]－，B错误；滤渣Ⅱ的成分为Ga3和H2SiO3，C正确；电解Ga2(SO4)3溶液生成Ga、氧气、硫酸，尾液中含有H2SO4，可以循环利用，D正确。
4. (1) 6Fe2＋＋ClO＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O　(2) ①0.01　②pH偏低，较多的F－与H＋形成弱酸HF，导致溶液中F－浓度减小，使Ca2＋、Mg2＋不能完全转化为沉淀　(3) ①分离提纯并富集Co2＋的浓度　②当pH<6.5时，随着pH升高，溶液中c(H＋)减小，平衡向正反应方向移动，更多的Co2＋与萃取剂反应；当pH>6.5时，随着pH升高，溶液中c(OH－)增大，Co2＋与OH－形成Co(OH)2沉淀
【解析】 (2) ①Ksp(CaF2)＝1.0×10－10，Ksp(MgF2)＝7.4×10－11，则CaF2的溶解度更大，使Ca2＋除尽，则需要保证c(F－)≥＝ mol/L＝0.01 mol/L。②若调节溶液的pH偏低，则c(H＋)过大，F－与H＋形成弱酸HF，而导致溶液中F－浓度减小，使Ca2＋、Mg2＋不能完全转化为沉淀。(3) ①该工艺中设计萃取、反萃取的目的是将Co2＋从滤液中提取到有机层中，然后分液后再反萃取到水层中，实现Co2＋的提纯和富集。②随着pH升高，c(H＋)减小，Co2＋＋n(HA)2CoA2·(n－1)(HA)2＋2H＋平衡正向移动，导致Co2＋萃取率升高；若pH过高，则Co2＋转化为Co(OH)2沉淀，导致Co2＋萃取率下降。