1、第三章第三章 金属及其化合物金属及其化合物 高考专题讲座高考专题讲座 (一一) 化学工艺流程试题的突破方略化学工艺流程试题的突破方略 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 2 试题背景分析试题背景分析 化学工艺流程题是全国高考中的必考题型，它是传统的化学工艺流程题是全国高考中的必考题型，它是传统的“无机无机 框图题框图题”的变革与创新，是将化工生产过程中的主要生产阶段即生的变革与创新，是将化工生产过程中的主要生产阶段即生 产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步 步设问，形成与化工生产紧密联
2、系的化学工艺试题。这类试题充分步设问，形成与化工生产紧密联系的化学工艺试题。这类试题充分 体现了体现了“化学是真实的化学是真实的”这样一种命题指导思想，同时也考查了这样一种命题指导思想，同时也考查了 “科学态度与社会责任科学态度与社会责任”的核心素养。的核心素养。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 3 1呈现模式呈现模式 2识图方法识图方法 图图 1 图图 2 图图 3 图图 1 箭头表示反应物加入同时生成物出来；箭头表示反应物加入同时生成物出来； 图图 2 箭头表示反应物分步加入和生成物出来；箭头表示反应物分步加入和生成物出来； 图图 3 箭头表示循环反应。箭
3、头表示循环反应。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 4 试题三步审读试题三步审读 1读题干读题干明确原料成分和目的要求明确原料成分和目的要求 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 5 2审流程审流程明确各步转化原理和目的明确各步转化原理和目的 (1)看箭头：进入的是投料看箭头：进入的是投料(即反应物即反应物)；出去的是生成物；出去的是生成物(包括主包括主 产物和副产物产物和副产物)。 (2)看三线：主线主产品、分支副产品、回头为循环。看三线：主线主产品、分支副产品、回头为循环。 (3)找信息：明确反应条件控制和分离提纯方法。找信息：明
4、确反应条件控制和分离提纯方法。 (4)关注所加物质的可能作用：参与反应、提供反应氛围、满足关注所加物质的可能作用：参与反应、提供反应氛围、满足 定量要求。定量要求。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 6 3审问题审问题明确答什么明确答什么 (1)答非所问：要看清题目要求，按要求答题，防止答非所问。答非所问：要看清题目要求，按要求答题，防止答非所问。 (2)规范答题：回答问题要准确全面，注意语言表达的规范性，规范答题：回答问题要准确全面，注意语言表达的规范性， 特别是化学用语的书写与表示要准确、规范。特别是化学用语的书写与表示要准确、规范。 返返 首首 页页 专
5、题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 7 试题分类探究试题分类探究 以除杂、分离、提纯为主体的化工流程题以除杂、分离、提纯为主体的化工流程题 1物质分离提纯物质分离提纯的原则的原则 (1)不增：不引入新的杂质。不增：不引入新的杂质。 (2)不减：不减少被提纯的物质。不减：不减少被提纯的物质。 (3)易分离：被提纯物与杂质易于分离。易分离：被提纯物与杂质易于分离。 (4)易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 8 2常用的提纯方法常用的提纯方法 水溶法水溶法 除去可溶性杂质除
6、去可溶性杂质 酸溶法酸溶法 除去碱性杂质除去碱性杂质 碱溶法碱溶法 除去酸性杂质除去酸性杂质 氧化剂或还原剂法氧化剂或还原剂法 除去还原性或氧化性杂质除去还原性或氧化性杂质 加热灼烧法加热灼烧法 除去受热易分解或易挥发的杂质除去受热易分解或易挥发的杂质 调节溶液的调节溶液的 pH 法法 如除去酸性如除去酸性 Cu2 溶液中的 溶液中的 Fe3 等 等 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 9 3常用的分离方法常用的分离方法 过滤过滤 分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤 或者抽滤等方法或者抽滤等方法 萃取和萃取和
7、分液分液 利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分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，如用离物质，如用 CCl4或苯萃取溴水中的溴或苯萃取溴水中的溴 蒸发结晶蒸发结晶 提取溶解度随温度变化不大的溶质，如提取溶解度随温度变化不大的溶质，如 NaCl 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 10 冷却结晶冷却结晶 提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质 或结晶水合物，如或结晶水合物，如 KNO3、FeCl3、CuCl2、 CuSO4 5H2O、FeSO4 7H2O 等等 蒸馏或蒸馏或 分馏分馏 分离沸
8、点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和 甘油甘油 冷却法冷却法 利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用 冷却法分离平衡混合气体中的氨气冷却法分离平衡混合气体中的氨气 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 11 补短板补短板 1增大原料浸出率增大原料浸出率(离子在溶液中被浸出的百分率离子在溶液中被浸出的百分率)的措施：搅的措施：搅 拌拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强浓度、压强)、增大、增大 气液或固液接触面积。根据
9、物质的具体性质，原料浸泡可分为水浸、气液或固液接触面积。根据物质的具体性质，原料浸泡可分为水浸、 酸浸、碱浸、醇浸等。酸浸、碱浸、醇浸等。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 12 2过滤问题过滤问题 (1)3 个基本操作个基本操作 检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间 后，用胶头滴管取上层清液少许放入小试管中，向其中滴入沉淀剂，后，用胶头滴管取上层清液少许放入小试管中，向其中滴入沉淀剂， 若无沉淀生成，则说明离子沉淀完全。若无沉淀生成，则说明离子沉淀完全。 洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液
10、面浸没沉淀，待洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待 水自然流下后，重复操作水自然流下后，重复操作 23 次。次。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 13 检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于 试管中，向其中滴入某试剂，若没有特征现象出现，则证明沉淀已试管中，向其中滴入某试剂，若没有特征现象出现，则证明沉淀已 洗涤干净。洗涤干净。 (2)特定洗涤目的特定洗涤目的 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
11、少其在洗涤过程中的溶解损耗。质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗。 乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤乙醇洗涤的目的：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，得到较干燥的产物。过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 14 3结晶方式结晶方式 (1)蒸发浓缩、冷却结晶：适用于杂质的溶解度随温度变化不大蒸发浓缩、冷却结晶：适用于杂质的溶解度随温度变化不大 的物质分离提纯，如除去的物质分离提纯，如除去 KNO3中的少量中的少量 NaCl 或受热易分解的物或受热易分解的物 质，如晶体水合物、铵盐等。质
12、，如晶体水合物、铵盐等。 (2)蒸发结晶、趁热过滤：适用于杂质的溶解度随温度变化较大蒸发结晶、趁热过滤：适用于杂质的溶解度随温度变化较大 物质的分离提纯，可减少杂质晶体的析出，如除去物质的分离提纯，可减少杂质晶体的析出，如除去 NaCl 中的中的少量少量 KNO3。趁热过滤的方法：漏斗预热，用少量热蒸馏水通过过滤器，。趁热过滤的方法：漏斗预热，用少量热蒸馏水通过过滤器， 带加热装置的漏斗、抽滤。带加热装置的漏斗、抽滤。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 15 提醒：提醒：晶体的干燥：要得到干燥的晶体，常见的干燥方法有自晶体的干燥：要得到干燥的晶体，常见的干燥方法
13、有自 然晾干、滤纸吸干、在干燥器中干燥、烘干然晾干、滤纸吸干、在干燥器中干燥、烘干(适用于热稳定性较好的适用于热稳定性较好的 物质物质)。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 16 4调节溶液调节溶液 pH 分离提纯分离提纯 (1)控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的 pH 如下表所示：如下表所示： 物质物质 开始沉淀开始沉淀 沉淀完全沉淀完全 Fe(OH)3 1.5 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(O
14、H)2 8.3 9.8 若要除去若要除去 Mn2 溶液中含有的 溶液中含有的 Fe2 ，可先用氧化剂把 ，可先用氧化剂把 Fe2 氧化 氧化 为为 Fe3 ，再调节溶液的 ，再调节溶液的 pH 在在 3.7pH8.3。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 17 (2)调节调节 pH 所需的物质应满足两点：能与所需的物质应满足两点：能与 H 反应，使溶液 反应，使溶液 pH 增大；不引入新杂质。例如：要除去增大；不引入新杂质。例如：要除去 Cu2 溶液中混有的 溶液中混有的 Fe3 ，可加 ，可加 入入 CuO、 Cu(OH)2、 CuCO3、 Cu2(OH)2CO
15、3等物质来调节溶液的等物质来调节溶液的 pH。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 18 典例导航典例导航 (2018 全国卷全国卷，T26)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国我国是世界上最早制得和使用金属锌的国 家。一种以闪锌矿家。一种以闪锌矿(ZnS，含有，含有 SiO2和少量和少量 FeS、CdS、PbS 杂质杂质) 为原料制备金属锌的流程如图所示：为原料制备金属锌的流程如图所示： 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 19 相关金属离子相关金属离子c 0(M n ) 0.1 mol L 1形成氢氧化物沉淀的 形成氢氧化物沉淀的
16、 pH 范范 围如下：围如下： 金属离子金属离子 Fe3 Fe2 Zn2 Cd2 开始沉淀的开始沉淀的 pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的沉淀完全的 pH 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列问题：回答下列问题： (1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为焙烧过程中主要反应的化学方程式为_ _。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 20 (2)滤渣滤渣 1 的的主要成分除主要成分除 SiO2外还有外还有_； 氧化除杂工序中； 氧化除杂工序中 ZnO 的作用是的作用是_，若不通入氧气，其后果是，若不通入氧气，其后果是_。 (3)溶液中的溶液中的 Cd2
17、 可用锌粉除去， 还原除杂工序中反应的离子方 可用锌粉除去， 还原除杂工序中反应的离子方 程式为程式为_。 (4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为 _； 沉积锌后的电解液可返回沉积锌后的电解液可返回_工序继续工序继续使用。使用。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 21 三步审读三步审读 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 22 解析解析 (1)在焙烧过在焙烧过程中程中 ZnS 和和 O2反应生成反应生成 ZnO 和和 SO2。(2) 溶液中的溶液中的 Pb2 与 与 SO2
18、 4 不能共存，生成不能共存，生成 PbSO4沉淀，沉淀，SiO2不溶于不溶于 H2SO4，即滤渣，即滤渣 1 中含中含 SiO2和和 PbSO4。氧化除杂过程中。氧化除杂过程中 O2能将溶液能将溶液 中中 Fe2 氧化生成 氧化生成 Fe3 ，加入 ，加入 ZnO 能调节溶液的能调节溶液的 pH，促进，促进 Fe3 完全 完全 水解。由题表知水解。由题表知 Fe2 、 、Zn2 开始沉淀和沉淀完全时的 开始沉淀和沉淀完全时的 pH 非常接近，非常接近， 若不通入若不通入 O2使使 Fe2 氧化为 氧化为 Fe3 ，加入 ，加入 ZnO 后无法除去后无法除去 Fe2 ，会影 ，会影 响响 Zn
19、 的纯度。的纯度。(3)根据题中信息可知还原除杂工序中涉及的离子反根据题中信息可知还原除杂工序中涉及的离子反 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 23 响响 Zn 的纯度。的纯度。(3)根据题中信息可知还原除杂工序中涉及的离子反根据题中信息可知还原除杂工序中涉及的离子反 应式为应式为 Cd2 Zn=CdZn2 。 。(4)结合图示可知电解结合图示可知电解 ZnSO4溶液溶液 时生成时生成 Zn，即电解时，即电解时 Zn2 在阴极被还原，电极反应式为 在阴极被还原，电极反应式为 Zn2 2e =Zn。沉积 。沉积 Zn 后的电解液中主要含有后的电解液中主要含有 H2
20、SO4，可返回溶浸工，可返回溶浸工 序中继续使用。序中继续使用。 答案答案 (1)2ZnS3O2= 焙烧焙烧 2ZnO2SO2 (2)PbSO4 调节溶液的调节溶液的 pH 无法除去杂质无法除去杂质 Fe2 (3)Cd2 Zn=CdZn2 (4)Zn2 2e =Zn 溶浸 溶浸 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 24 (1)“氧化除杂氧化除杂”过程除了加过程除了加 ZnO 外还可以加外还可以加_， O2的作用是的作用是_。 (2)滤渣洗涤的操作为滤渣洗涤的操作为_ _。 (3)“电解电解”制备制备 Zn 的的阳极反应为阳极反应为_。 返返 首首 页页 专 题 突
21、 破 训 练 专 题 突 破 训 练 25 答案答案 (1)Zn(OH)2或或 ZnCO3 把把 Fe2 氧化为 氧化为 Fe3 (2)沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待蒸馏水自然流尽沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待蒸馏水自然流尽 后，再重复操作后，再重复操作 23 次次 (3)4OH 4e =2H 2O O2或或 2H2O4e =4H O2 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 26 对点训练对点训练 1(2019 全国卷全国卷)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的 原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿原料，工
22、业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含还含 Fe、Al、Mg、 Zn、Ni、Si 等元素等元素)制备，工艺如下图所示。回答下列问题：制备，工艺如下图所示。回答下列问题： 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 27 相关金属离子相关金属离子c 0(M n ) 0.1 mol L 1形成氢氧化物沉淀的 形成氢氧化物沉淀的 pH 范范 围如下：围如下： 金属离子金属离子 Mn2 Fe2 Fe3 Al3 Mg2 Zn2 Ni2 开始沉淀的开始沉淀的 pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的沉淀完全的 pH 10.1 8.3 2.8 4.7 1
23、0.9 8.2 8.9 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 28 (1)“滤渣滤渣1”含有含有S和和_； 写出； 写出“溶浸溶浸” 中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式_ _。 (2)“氧化氧化”中添加适量的中添加适量的 MnO2的作用是的作用是_。 (3)“调调 pH”除铁和铝，溶液的除铁和铝，溶液的 pH 范围应调节为范围应调节为_6 之之 间。间。 (4)“除杂除杂 1”的目的是除去的目的是除去 Zn2 和 和 Ni2 ， ，“滤渣滤渣 3”的主要成的主要成 分是分是_。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突
24、破 训 练 29 (5)“除杂除杂 2”的目的是生成的目的是生成 MgF2沉淀除去沉淀除去 Mg2 。若溶液酸度 。若溶液酸度 过高，过高，Mg2 沉淀不完全，原因是 沉淀不完全，原因是_ _。 (6)写出写出“沉锰沉锰”的离子方程式的离子方程式_ _。 (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 为为 LiNixCoyMnzO2，其中，其中 Ni、Co、Mn 的化合价分别为的化合价分别为2、3、 4。当。当 xy1 3时， 时，z_。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 30 解析解析 (1)硫
25、化锰矿及二氧化锰粉末中加入硫酸后，发生氧化硫化锰矿及二氧化锰粉末中加入硫酸后，发生氧化 还原反应：还原反应：MnO2MnS2H2SO4=2MnSO4S2H2O，故滤渣，故滤渣 1 的主要成分为的主要成分为 S 和和 SiO2(不溶性硅酸盐不溶性硅酸盐)。 (2)Fe2 沉淀完全时， 沉淀完全时，Mn2 已经开始沉淀，故加入 已经开始沉淀，故加入 MnO2是为了是为了 将溶液中的将溶液中的 Fe2 氧化为 氧化为 Fe3 ，便于除去。 ，便于除去。 (3)除去除去 Fe3 及 及 Al3 ，应使二者沉淀完全，故 ，应使二者沉淀完全，故 pH 应大于应大于 4.7。 (4)锌和镍的硫化物都难溶于水
26、，故锌和镍的硫化物都难溶于水，故“滤渣滤渣 3”的主要成分为的主要成分为 ZnS、NiS。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 31 (5)“除杂除杂 1”步骤结束后，杂质金属阳离子只有步骤结束后，杂质金属阳离子只有 Mg2 ，加入 ，加入 MnF2形成形成 MgF2沉淀而除去沉淀而除去 Mg2 ，若溶液酸度过高， ，若溶液酸度过高，H 浓度偏大， 浓度偏大， 则则 F 与 与 H 结合形成 结合形成 HF，使，使 MgF2沉淀溶解平衡正向移动而重新溶沉淀溶解平衡正向移动而重新溶 解。解。 (6)“沉锰沉锰”时加入时加入 NH4HCO3发生反应：发生反应：Mn2
27、2HCO 3= MnCO3CO2H2O。 (7)根据化合物中各元素化合价代数和为根据化合物中各元素化合价代数和为 0 的原则，求得的原则，求得 z1 3。 。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 32 答案答案 (1)SiO2(不溶性硅酸盐不溶性硅酸盐) MnO2MnS2H2SO4 =2MnSO4S2H2O (2)将将 Fe2 氧化为 氧化为 Fe3 (3)4.7 (4)NiS 和 和 ZnS (5)F 与 与 H 结合形成弱电解质 结合形成弱电解质 HF，MgF2Mg2 2F 平衡 平衡 向右移动向右移动 (6)Mn2 2HCO 3=MnCO3 CO2H2O (
28、7)1 3 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 33 以物质制备为主体的化工流程题以物质制备为主体的化工流程题 1物质制备过程的条件控制物质制备过程的条件控制 (1)控制体系的环境氛围控制体系的环境氛围 需要在酸性气流中干燥需要在酸性气流中干燥 FeCl3、AlCl3、MgCl2等含水晶体，等含水晶体， 抑制水解并带走因分解产生的水汽。抑制水解并带走因分解产生的水汽。 营造还原性氛围，防止还原性物质营造还原性氛围，防止还原性物质被氧化。如加入铁粉防止被氧化。如加入铁粉防止 Fe2 被氧化。 被氧化。 加入氧化剂进行氧化。 如加入绿色氧化剂加入氧化剂进行氧化。 如加
29、入绿色氧化剂 H2O2将将 Fe2 氧化转 氧化转 化为化为 Fe3 ， 绿色氧化剂 ， 绿色氧化剂 H2O2的优点： 不引入新杂质， 对环境无污染。的优点： 不引入新杂质， 对环境无污染。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 34 (2)控制反应温度控制反应温度 加热：加速溶解、加快反应速率或促进平衡向某个方向移动加热：加速溶解、加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 (如促进水解生成沉淀如促进水解生成沉淀)。 降温：防止某物质在某温度时会溶解或分解，或促进平衡向降温：防止某物质在某温度时会溶解或分解，或促进平衡向 某个方向移动。某个方向移动。 返返 首首 页页
30、专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 35 控制温度在一定范围内：综合多方面因素考虑。如使反应速控制温度在一定范围内：综合多方面因素考虑。如使反应速 率不至于太慢、抑制或促进平衡移动、防止反应物分解、防止副反率不至于太慢、抑制或促进平衡移动、防止反应物分解、防止副反 应发生、使催化剂的催化活性最高等。应发生、使催化剂的催化活性最高等。 如题目中出现了包括产如题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则物在内的各种物质的溶解度信息，则 要根据它们溶解度随温度升高而改变的情况，寻找合适的结晶分离要根据它们溶解度随温度升高而改变的情况，寻找合适的结晶分离 方法。方法。 返返 首首 页
31、页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 36 2在流程题中，常会看到压强、温度等外界条件的出现，不同在流程题中，常会看到压强、温度等外界条件的出现，不同 的工艺对化学反应的温度或压强有不同的要求，其所起的作用也不的工艺对化学反应的温度或压强有不同的要求，其所起的作用也不 一样，但都是能否达到实验目的的关键所在，也是命题专家们经常一样，但都是能否达到实验目的的关键所在，也是命题专家们经常 考查的地方。对外界条件的分析主要从对反应速率和平衡转化率的考查的地方。对外界条件的分析主要从对反应速率和平衡转化率的 影响这两个方面着手。如影响这两个方面着手。如 返返 首首 页页 专 题 突 破
32、训 练 专 题 突 破 训 练 37 (1)使催化剂的活性达到最高：如工业合成氨或使催化剂的活性达到最高：如工业合成氨或 SO2的催化氧化的催化氧化 反应，选择的温度是反应，选择的温度是 500 左右，原因之一就是这样可使催化剂的左右，原因之一就是这样可使催化剂的 活性达到最高。活性达到最高。 (2)对于一些工艺来对于一些工艺来说，降温或减压都可以减少能源成本，降低说，降温或减压都可以减少能源成本，降低 对设备的要求，达到绿色化学的目的。对设备的要求，达到绿色化学的目的。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 38 典例导航典例导航 (2019 全国卷全国卷)硼酸硼
33、酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用是一种重要的化工原料，广泛应用 于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含含 Mg2B2O5 H2O、SiO2 及少量及少量 Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如 下：下： 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 39 回答下列问题：回答下列问题： (1)在在 95 “溶浸溶浸”硼镁矿粉， 产生的气体在硼镁矿粉， 产生的气体在“吸收吸收”中反应的中反应的 化学方程式为化学方程式为_。 (2)“滤渣滤渣 1”的主要成分有的主
34、要成分有_。为检验。为检验“过滤过滤 1”后的滤液中是否含有后的滤液中是否含有 Fe3 ，可选用的化学试剂是 ，可选用的化学试剂是_。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 40 (3)根据根据 H3BO3的解离反应：的解离反应：H3BO3H2OH B(OH) 4， ， Ka5.8110 10，可判断 ，可判断 H3BO3是是_酸；在酸；在“过滤过滤 2”前，前， 将溶液将溶液 pH 调节至调节至 3.5，目的是，目的是_ _。 (4)在在“沉镁沉镁”中生成中生成 Mg(OH)2 MgCO3沉淀的离子方程式为沉淀的离子方程式为 _， 母液经加热后可返回母液经加热后可
35、返回_工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻 质氧化镁的方法是质氧化镁的方法是_。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 41 三步审读三步审读 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 42 答案答案 (1)NH4HCO3NH3=(NH4)2CO3 (2)SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN (3)一元弱一元弱 转化为转化为 H3BO3，促进析出促进析出 (4)2Mg2 3CO 2 3 2H2O=Mg(OH)2 MgCO32HCO 3 或或 2Mg2 2CO 2 3 H2O=Mg(OH)2 MgCO3CO2
36、溶浸溶浸 高高 温焙烧温焙烧 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 43 (1)Mg(OH)2 MgCO3属属于于_(填填“正盐正盐”“”“酸式盐酸式盐”或或 “碱式盐碱式盐”)。 (2)H3BO3与足量与足量NaOH溶液反应的离子方程式为溶液反应的离子方程式为_ _。 (3)常温下，常温下，B(OH) 4的水解常数为 的水解常数为_ _(列出计算式列出计算式)。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 44 答案答案 (1)碱式盐碱式盐 (2)H3BO3OH =B(OH) 4 (3) 110 14 5.8110 10 返返 首首 页页 专
37、 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 45 对点训练对点训练 2(2019 全国卷全国卷，T26节选节选)立德粉立德粉 ZnS BaSO4(也称锌钡白也称锌钡白)， 是一种常用白色颜料。以重晶石是一种常用白色颜料。以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产为原料，可按如下工艺生产 立德粉：立德粉： 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 46 (1)在潮湿空气中长期放置的在潮湿空气中长期放置的“还原料还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的，会逸出臭鸡蛋气味的 气体，且水溶性变差，其原因是气体，且水溶性变差，其原因是“还原料还原料”表面生成了难溶于水的表面生成了难溶于
38、水的 _(填化学式填化学式)。 (2)沉淀沉淀器中反应的离子方程式为器中反应的离子方程式为_ _。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 47 解析解析 (1)潮湿空气中的潮湿空气中的 CO2和水蒸气跟和水蒸气跟“还原料还原料”中的硫化中的硫化 钡反应生成的臭鸡蛋气味的气体为钡反应生成的臭鸡蛋气味的气体为 H2S，水溶性变差是因为发生了，水溶性变差是因为发生了 反应反应 BaSCO2H2O=H2SBaCO3，由此可知难溶于水的物，由此可知难溶于水的物 质为质为 BaCO3。 (2) 硫 化 钡 溶 液 与 硫 酸 锌 反 应 生 成 难 溶 于 水 的 立 德 粉硫
39、 化 钡 溶 液 与 硫 酸 锌 反 应 生 成 难 溶 于 水 的 立 德 粉 (ZnS BaSO4)，因此离子反应方程式为，因此离子反应方程式为 S2 Ba2 Zn2 SO 2 4 =ZnS BaSO4。 答案答案 (1)BaCO3 (2)S2 Ba2 Zn2 SO2 4 = ZnS BaSO4 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 48 3(2019 甘肃重点中学联考甘肃重点中学联考)溴酸镉溴酸镉Cd(BrO3)2常用于生产颜料常用于生产颜料 和荧光粉。以镉铁矿和荧光粉。以镉铁矿(成分为成分为 CdO2、Fe2O3、FeO 及少量的及少量的 Al2O3和和 S
40、iO2)为原料制备为原料制备 Cd(BrO3)2的流程如下：的流程如下： 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 49 已知：已知：CdSO4溶于水。溶于水。 (1)Cd(BrO3)2中中 Cd 的化合价为的化合价为_。 (2)酸浸时，为了提高镉的浸取率，可以采取的措施有酸浸时，为了提高镉的浸取率，可以采取的措施有_ _(写出两种即可写出两种即可)。 (3)还原镉时，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，其发生反应还原镉时，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，其发生反应 的离子方程式为的离子方程式为_ _。 (4)用用 H2O2溶溶液氧化时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为液氧化
41、时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 _。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 50 (5)已知几种金属离子的氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的已知几种金属离子的氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的 pH 如如 下表，调下表，调 pH 时，应调整的时，应调整的 pH 范围为范围为_，滤渣，滤渣 2 的主要成分为的主要成分为_(填化学式填化学式)。 金属离子金属离子 开始沉淀的开始沉淀的 pH 完全沉淀的完全沉淀的 pH Fe3 1.5 2.8 Al3 3.0 5.0 Fe2 6.3 8.3 Cd2 7.4 9.4 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练
42、51 (6)实际工业生产中，有时还采用阳离子交换树脂法来测定实际工业生产中，有时还采用阳离子交换树脂法来测定 Cd(OH)2悬浊液中悬浊液中 Cd2 的含量，其原理是 的含量，其原理是 Cd2 2NaR=2Na CdR2， 其中， 其中 NaR 为阳离子交换树脂。为阳离子交换树脂。 常温下， 将常温下， 将 Cd(OH)2悬浊液悬浊液(此此 时溶液时溶液 pH6)经过阳离子交换树脂后，测得溶液中的经过阳离子交换树脂后，测得溶液中的 Na 比交换前 比交换前 增加了增加了 0.046 g L 1，则该条件下 ，则该条件下 Cd(OH)2的的 Ksp值为值为_。 (7)已知镉铁矿中已知镉铁矿中 C
43、dO2的含量为的含量为 72%，整个流程中镉元素的损，整个流程中镉元素的损 耗率为耗率为 8%，则，则 2 t 该镉铁矿可制得该镉铁矿可制得 Cd(BrO3)2(相对分子质量为相对分子质量为 368)_ kg。 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 52 解析解析 返返 首首 页页 专 题 突 破 训 练 专 题 突 破 训 练 53 (4)加入加入 H2O2溶液时溶液时 Fe2 被氧化，发生的离子反应为 被氧化，发生的离子反应为 H2O2 2Fe2 2H =2Fe3 2H2O， 则氧化剂与还原剂的物质的量之比为， 则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 12。(5)结合流程梳理和制备的目标产物知，调节结合流程梳理和制备的目标产物知，调节 p
