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化学工艺步骤
（1）解题思绪
　无机工艺步骤题考虑问题关键有以下几方面：一是选择将原料转化为产品生产原理；二是除杂并分离提纯产品；三是提升产量和产率；四是降低污染，注意环境保护，发展“绿色化学”；五是考虑原料起源丰富和经济成本；六是生产设备简单，生产工艺简便等。命题者围绕以上几方面设问，我们解题思绪是：
①从生产目标(标)出发，读懂框图(步骤)。解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思索，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。
②分析步骤中每一步骤，从多个方面了解步骤：A.反应物是什么，B.发生了什么反应，C.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作全部是为了取得产品。
③从问题中获取信息，帮助解题，了解步骤后着手答题。对反应条件分析可从以下多个方面着手：对反应速率有何影响、对平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响(如能够从原料成本，原料起源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备要求，环境保护等方面考虑)。
（2）知识贮备
①熟练掌握元素化合物性质
首先抓住物质类别通性和具体物质特征．其次分析物质所含元素化合价可变性(即物质氧化性和还原性)】，判定哪些物质之间能发生反应，生成物是什么。
②控制反应条件方法
蒸发、反应时气体气氛；控制溶液酸碱度使一些金属离子形成氢氧化物沉淀(大部分利用水解原理)。如Mg2+、Fe3+、Al3+混合物分离，通常采取调整溶液pH除去杂质达成提纯目标。在这过程中要选择适宜试剂．不要引入新杂质。
③熟练掌握分离、提纯试验技能，如溶解、过滤、蒸馏、结晶、重结晶等，明确结晶多个方法。
工业生产中。往往是从多个溶质或一个溶质溶液中提取目标固体产物。需要用到结晶工艺。当溶液是单一溶质时：最终所得晶体不带结晶水(如NaCl、KNO3)；蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤．最终所得晶体带结晶水(如CuSO4·5H2O、摩尔盐)。当溶液中有两种或以上溶质时。经浓缩蒸发，其中溶解度最小、受温度影响最大溶质。被趁热过滤成滤渣．而滤液中溶解度最小溶质是饱和溶液。然后冷却结晶。过滤，得另一溶质(溶解度最大、受温度影响最大溶质)。
④熟练掌握中学化学中关键化工生产原理和化工生产中部分常见名词
浸出：固体加入水或酸溶解得到离子。
浸出率：加酸使矿石溶解后。离子在溶液中含量多少。
酸浸：是指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液。不溶物经过过滤除去。
水浸：和水接触反应或溶解，也可能离子发生了水解反应。
水洗：通常是为了除去水溶性杂质。
酸洗：通常指清洁金属表面一个方法。是电镀、搪瓷、轧制等工艺前处理或中间处理步骤。立即制件浸入硫酸等酸水溶液．以除去金属表面氧化物等薄膜。
(2)试验条件控制和目标
①调整溶液pH值：使一些离子转变为沉淀而达成分离目标，抑制一些离子水解，预防一些离子氧化等。在题目中常以表格形式给出信息。
②控制体系温度
a．控制低温：预防物质分解，如NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3(浓)等；预防物质挥发，如盐酸、醋酸等；抑制物质水解，如冰水洗涤，以预防洗涤过程中溶解损耗；增大气体反应物溶解度，使其被充足吸收。
b．采取加热：加速某固体溶解，加紧反应速率；降低气体生成物溶解并使其逸出；使平衡向需要方向移动；趁热过滤，预防某物质降温时因析出而损耗或带入新杂质。
c．控制范围：确保催化剂催化效果，兼顾速率和转化率，追求愈加好经济效益，预防副反应发生等。
(3)物质分离或提纯常见化学方法
①溶解法：利用特殊溶剂把杂质溶解而除去，如Fe(Al)可用过量NaOH溶液而除去Al，CO2(HCl、H2O)先经过饱和食盐水，再经过浓H2SO4。
②沉淀法：a.加适宜沉淀剂(要使杂质离子充足沉淀，加入沉淀剂必需过量，且在后续步骤中易除去)。b.调整溶液酸碱性。
③洗涤法：a.水洗，b.冰水洗，c.有机溶剂洗，其目标是：洗去目标物表面杂质离子；降低目标物溶解损耗或增大有机杂质溶解量；预防目标物形成结晶水合物；使晶体快速干燥。
(4)可循环物质判定
①步骤图中回头箭头物质
②生产步骤中后面新生成或新分离物质(不要忽略结晶后母液)，可能是前面某一步反应相关物质。

⑤熟练掌握化学计算方法技巧，如守恒法、关系式法、差量法等。

1．某同学采取硫铁矿焙烧取硫后烧渣(关键成份为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其它杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了以下步骤：
NaOH溶液
控制pH
试剂X
足量酸
烧渣

固体1
溶液2
固体2
FeSO4·7H2O
溶液1

下列说法不正确是（ ）
A．溶解烧渣选择足量硫酸，试剂X选择铁粉
B．固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3，进入固体2
C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品过程中，须控制条件预防其氧化和分解
D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O
2．废旧印刷电路板是一个电子废弃物，其中铜含量达成矿石中几十倍。湿法技术是将粉碎印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，步骤简图以下：

回复下列问题：
（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3 )42+，反应中H2O2 作用是 。写出操作①名称： 。
（2）反应II是铜氨溶液中Cu(NH3 )42+和有机物RH反应，写出该反应离子方程式： ______________________________________ 。操作②用到关键仪器名称为 ，其目标是（填序号） 。
a．富集铜元素
b．使铜元素和水溶液中物质分离
c．增加Cu2＋在水中溶解度
（3）反应Ⅲ是有机溶液中CuR2和稀硫酸反应生成CuSO4和 。若操作③使用右图装置，图中存在错误是 。
（4）操作④以石墨作电极电解CuSO4 溶液。阴极析出铜，阳极产物是 。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾关键步骤是 。
（5）步骤中有三次实现了试剂循环使用，已用虚线标出两处，第三处试剂是 ______ 。循环使用NH4Cl在反应Ⅰ中关键作用是 ________________ 。
3．为了保护环境，充足利用资源，某研究小组经过以下简化步骤，将工业制硫酸硫铁矿烧渣（铁关键以Fe2O3存在）转变成关键化工原料FeSO4（反应条件略）。

活化硫铁矿还原Fe3+关键反应为：FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考虑其它反应。请回复下列问题：
（1）第Ⅰ步H2SO4和Fe2O3反应离子方程式是 。
（2）检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原，应选择 （填字母编号）。
A．KMnO4溶液 B．K3[Fe(CN)6]溶液 C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引发溶液pH降低原因是 。
（4）FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25℃，101kPa时：4Fe(s) + 3O2 (g) =2Fe2O3(s) =-1648kJ/mol
C(s)+O2(g)=CO2(g) =-393kJ/mol
2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) =-1480kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3热化学方程式是 。
（5）FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量锂电池，电池放电时总反应为4Li+ FeS2= Fe +2Li2S，正极反应式是 。
（6）假如烧渣中铁全部视为Fe2O3，其含量为50%。将a kg质量分数为b%硫酸加入到c kg烧渣中浸取，铁浸取率为96%，其它杂质浸出消耗硫酸和调pH后溶液呈微酸性所残留硫酸忽略不计。按上述步骤，第Ⅲ步应加入FeCO3 kg。
4．毒重石关键成份BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），试验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O步骤以下:

（1）毒重石用盐酸浸取前需充足研磨，目标是 。试验室用37%盐酸配置15%盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中 。
a．烧杯 b．容量瓶 c．玻璃棒 d．滴定管
（2）

Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时pH
13.9
11.1
3.2
加入NH3·H2O调整pH=8可除去 （填离子符号），滤渣Ⅱ中含 （填化学式）。加入H2C2O4时应避免过量，原因是 。
已知：Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-9
（3）利用简练酸碱滴定法可测定Ba2+含量，试验分两步进行。
已知：2CrO42—+2H+=Cr2O72—+H20 Ba2++CrO42—=BaCrO4↓
步骤Ⅰ 移取xml一定浓度Na2CrO4溶液和锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL。
步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL和步骤Ⅰ 相同浓度Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol·L－1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V1mL。
滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，“0”刻度在滴定管 （填“上方”或“下方”）。BaCl2溶液浓度为 mol·L－1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少许待测液溅出，Ba2+浓度测量值将 （填“偏大”或“偏小”）。
5．无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
（1）氯化铝在水中形成含有净水作用氢氧化铝胶体，其反应离子方程式为 。
（2）工业上用铝土矿（关键成份为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质）制取无水氯化铝一个工艺步骤示意以下：

已知：NaBH4（s）
Na2SiO3（s）

物质
SiCl4
AlCl3
FeCl3
FeCl2
沸点/℃
57.6
180（升华）
300（升华）
1023
①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是 （只要求写出一个）。
②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大单质是 。
③已知：
Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g) ΔH1=+1344.1kJ ·mol-1
2AlCl3(g)=2Al(s)+3Cl2(g) ΔH2=+1169.2kJ ·mol-1
由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3热化学方程式为 。
④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量NaOH冷溶液吸收，生成盐关键有3种，其化学式分别为 ________。
⑤结合步骤及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉目标是 。
6．硼氢化钠（NaBH4）在化工等领域含相关键应用价值，某研究小组采取偏硼酸钠NaBO2为关键原料制备NaBH4，其步骤以下：
②
NaBO2（s）
SiO2（s）Na（s）
H2（g）
NaBH4（s）
Na2SiO3（s）
Na2SiO3（s）
溶液
异丙酸（l）
NaBH4（s）

循环使用
①
③

已知：NaBH4常温下能和水反应，可溶于异丙酸（沸点：13℃）。
（1）在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气，该操作目标是_____，原料中金属钠通常保留在____中，试验室取用少许金属钠需要用到试验用含有_____，_____，玻璃片和小刀等。
（2）请配平第①步反应化学方程式：
□NaBO2+□SiO2+□Na+□H2==□NaBH4+□Na2SiO3
（3）第②步分离采取方法是______；第③步分离（NaBH4）并回收溶剂，采取方法是______。
（4）NaBH4（s）和水（l）反应生成NaBO2（s）和氢气（g），在25℃，101KPa下，已知每消耗3.8克NaBH4（s）放热21.6KJ，该反应热化学方程式是_______。
7．七铝十二钙（12CaO·7Al2O3)是新型超导材料和发光材料，用白云石（关键含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙工艺以下：

（1）煅粉关键含MgO和 ，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶， 若溶液I中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1,则溶液pH大于 （Mg(OH)2Ksp=5×10-12)；该工艺中不能用（NH4)2SO4替换NH4NO3，原因是 。
（2）滤液I中阴离子有 （忽略杂质成份影响）；若滤液I中仅通入CO2，会生成 ，从而造成CaCO3产率降低。
（3）用NaOH溶液可除去废Al片表面氧化膜，反应离子方程式为 。
（4）电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为 。
（5）一个可超快充电新型铝电池，充放电时AlCl4—和Al2Cl7—两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al电极反应式为 。
8．以磷石膏(只要成份CaSO4，杂质SiO2、Al2O3等)为原料可制备轻质CaCO3。

（1）匀速向浆料中通入CO2，浆料清液pH和c(SO42－)随时间改变见由右图。清液pH>11时CaSO4转化离子方程式_____________；能提升其转化速率方法有____(填序号)
A．搅拌浆料 B．加热浆料至100℃
C．增大氨水浓度 D． 减小CO2通入速率
（2）当清液pH靠近6．5时，过滤并洗涤固体。滤液中物质量浓度最大两种阴离子为______和________(填化学式)；检验洗涤是否完全方法是_________。
（3）在敞口容器中，用NH4Cl溶液浸取高温煅烧固体，伴随浸取液温度上升，溶液中c(Ca2＋)增大原因___________。

1．D

2．【答案】（1）作氧化剂 过滤
（2）Cu(NH3 )42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2 分液漏斗 a b
（3）RH 分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁 液体过多
（4）O2 H2SO4 加热浓缩 冷却结晶 过滤
（5）H2SO4 预防因为溶液中c（OH-）过高，生成Cu（OH）2沉淀
【解析】（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3 )42+，Cu被氧化，则反应中H2O2 作用是作氧化剂；操作①是把滤渣和液体分离，所以该操作为过滤；
（2）依据步骤图可知，Cu(NH3 )42+和有机物RH反应生成CuR2和氨气、氯化铵，所以该反应离子方程式是Cu(NH3 )42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2 ；操作②是把水层和有机层分离，所以为分液操作，需要关键仪器为分液漏斗；Cu元素富集在有机层，所以该操作目标是富集Cu元素，使铜元素和水溶液中物质分离，答案选ab；
（3）CuR2中R元素为-1价，所以反应Ⅲ是有机溶液中CuR2和稀硫酸反应生成CuSO4和RH；操作③使用过滤操作中分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁，且分液漏斗内液体太多；
（4）以石墨作电极电解CuSO4 溶液。阴极析出铜，则阳极为阴离子氢氧根放电，生成氧气，造成氢离子浓度增大，所以阳极产物有O2 、H2SO4；由溶液得到晶体操作步骤通常为加热浓缩 冷却结晶 过滤；
（5）操作④中得到硫酸可用在反应III中，所以第三种循环试剂为H2SO4 ；氯化铵溶液为酸性，可降低溶液中氢氧根离子浓度，预防因为溶液中c（OH-）过高，生成Cu（OH）2沉淀。
3．【答案】
（1）Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O
（2）C
（3）Fe2+被氧化为Fe3+，Fe3+水解产生H+。
（4）4FeCO3(s)+O2(g) =2Fe2O3(s)+ 4CO2(g) =－260kJ/mol。
（5）FeS2+4e－= Fe +2S2－
（6）－kg。
【解析】（1）Fe2O3+6H+＝2Fe3++3H2O
（2）若Fe3+没有完全还原，则能够用KSCN检验。
（3）部分Fe2+被氧化为Fe3+。
（4）依据盖斯定律可得：4FeCO3(s)+O2(g) =2Fe2O3(s)+ 4CO2(g) =-260kJ/mol。
（5）正极得电子，化合价降低，可得正极方程式：FeS2+4e- = Fe +2S2-
（6）因为最终得到FeSO4，依据元素守恒，n(Fe)=n(S)，Fe来自于Fe2O3、FeS2、FeCO3；S来自于FeS2、H2SO4则有：
( ×2 + ×2×)×96% + = + ×2××2 ×96%
则得答案：－kg。
4．【答案】（1）增大接触面积从而使反应速率加紧；ac
（2）Fe3+；Mg(OH)2、Ca(OH)2；H2C2O4过量会造成生成BaC2O4沉淀，产品产量降低。
（3）上方；（V0b—V1b）/y；偏小。
5．【答案】（15分）（1）Al3++3H2OAl(OH)3+3H+
（2）①预防后续步骤生成AlCl3水解或增大反应物接触面积，加紧反应速率。
②Fe或铁 ；③Al2O3(s)+3C(s)+2Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9kJ/mol；
④NaCl、NaClO、NaClO3 ；⑤除去FeCl3，提升AlCl3纯度。
【解析】（1）氯化铝是强酸弱碱盐，在溶液中Al3+发生水解反应产生氢氧化铝胶体，其反应离子方程式为Al3++3H2OAl(OH)3+3H+；（2）①步骤Ⅰ中焙烧使固体中水分挥发，造成气孔数目增多，其作用是能够预防后续步骤生成AlCl3水解。同时因为增大反应物接触面积，使反应速率加紧。②依据物质中含有元素组成可知：若在步骤Ⅱ中不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大单质是铁。③第一个式子减去第二个式子，整理可得：Al2O3(s)+3C(s)+2Cl2(g)=2AlCl3(g)+3CO(g) ΔH=+174.9kJ/mol；④步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量NaOH冷溶液吸收，生成盐关键有3种，Cl2和浓 NaOH溶液发生反应产生NaCl、NaClO3和水，伴随反应进行，溶液变稀。这时Cl2和稀NaOH溶液发生反应，形成NaCl、NaClO。所以得到三种盐化学式分别为NaCl、NaClO、NaClO3 。⑤因为Al活动性比Fe强，在步骤Ⅴ中加入铝粉，就能够将铁置换出来，达成除去除去FeCl3，提升AlCl3纯度目标。
6．【答案】（1）除去反应器中水蒸气和空气，煤油，镊子、滤纸（2）系数为：1、2、4、2；（3）过滤，蒸馏（4）NaBH4（s）+H2O(l) = NaBO2（s）+H2(g) △H=-216KJ/mol；
【解析】（1）因为NaBH4常温下能和水反应，且Na比较活泼，加热到100度以上，充入氩气，是除去反
应器中水蒸气和空气，避免影响反应；少许金属钠保留在煤油里；取用钠时，用镊子夹取，滤纸吸
干表面煤油；（2）依据氧化还原反应原理，得失电子总相同，能够配平此反应为：NaBO2+2SiO2+4Na+2H2==NaBH4+2Na2SiO3；（3）从步骤图中能够看出第②步分离是固体和液体混合物，所以选择过滤方法；第③步分离（NaBH4）并回收溶剂，只能先将溶剂蒸发再冷凝回收，即蒸馏方法分离；（4）依据物质量计算，n(NaBH4)=0.1mol，故热方程式为：NaBH4（s）+H2O(l) = NaBO2（s）+H2(g) △H=-216KJ/mol；
7．【答案】（1）CaO；11；加入（NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成CaCO3降低。（2）NO3—、OH—；Ca(HCO3)2 （3）2OH—+Al2O3＝2AlO2—+H2O（4）2Al+6H20 2Al(OH)3↓+3H2↑
（5） Al－3e－＋7 AlCl4—＝4 Al2Cl7—
【解析】（1）煅烧时CaCO3会发生分解生成CaO和CO2；煅烧MgCO3分解生成MgO和CO2；故煅粉关键含MgO和CaO；Ksp= c(Mg2+)∙c2(OH—)，5×10-12=5×10-6 ×c2(OH—)，得c(OH—)= 10-3mol·L-1， pH=11。因为溶液I中c(Mg2+)小于5×10-6mol·L-1，所以溶液pH大于11；不能用（NH4)2SO4替换NH4NO3原因是加入（NH4)2SO4会生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，从而造成生成CaCO3降低。（2）从步骤中看出NO3—没有被除去，故滤液I中阴离子有NO3—，CaO溶于水生成Ca(OH)2，故溶液中还有OH—；若滤液I中仅通入CO2，过量CO2会和CaCO3生成Ca(HCO3)2 从而造成CaCO3产率降低。（3）Al表面氧化膜成份是Al2O3，该物质是两性氧化物，NaOH能够和之发生反应。NaOH溶液和Al2O3反应离子方程式为：2OH—+Al2O3＝2AlO2—+H2O；（4）电解制备Al(OH)3时，电极分别为Al片和石墨，Al作阳极，石墨作阴极。Al在阳极放电，溶液中H+在阴极放电，破坏了水电离平衡，使溶液中OH—浓度增大，和产生Al3+结合生成Al(OH)3，总反应方程式为：2Al+6H2O 2Al(OH)3↓+3H2↑。（5）依据题意，充电和放电时AlCl4—和Al2Cl7—两种离子在Al电极上相互转化，放电时负极Al失去电子变为Al3+，和溶液中AlCl4—结合，发生反应产生Al2Cl7—电极反应式为：Al－3e－＋7 AlCl4—＝4 Al2Cl7—。
8．【答案】（1）CaSO4＋2NH3·H2O＋CO2=CaCO3＋2NH4＋或CaSO4＋CO32－=CaCO3＋SO42－，AC；（2）SO42－、HCO3－，取少许最终一次洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全；（3）浸取液温度上升，溶液中c(H＋)增大，促进固体中Ca2＋浸出。

1、某厂生产硼砂过程中产生固体废料，关键含有MgCO3、MgSiO3、CaMg（CO3）2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁工艺步骤以下：

沉淀物
Fe（OH）3
Al（OH）3
Mg（OH）2
pH
3.2
5.2
12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液pH见上表，请回复下列问题：
（1）“浸出”步骤中，为提升镁浸出率，可采取方法有_________（要求写出两条）。
（2）滤渣Ⅰ关键成份有____________________________。
（3）从滤液Ⅱ中可回收利用关键物质有________________________。
（4）Mg（ClO3）2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采取复分解反应制备：MgCl2+2NaClO3=Mg（ClO3）2+2NaCl
已知四种化合物溶解度（S）随温度（T）改变曲线以下图所表示：

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg（ClO3）2。简述可制备Mg（ClO3）2原因：_______________________________________________________________
②按①中条件进行制备试验。在冷却降温析出Mg（ClO3）2过程中，常伴有NaCl析出，原因____________________________。除去产品中该杂质方法是：_______________

2、以水氯镁石(关键成份为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁关键步骤以下：

(1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下Mg(OH)2Ksp＝1.8×10－11 mol3·L－3，若溶液中c(OH－)＝3.0×10－6mol·L－1，则溶液中c(Mg2＋)＝________________。
(2)上述步骤中滤液浓缩结晶，所得关键固体物质化学式为________。
(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66 g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00 g和标准情况下CO2 0.896 L，经过计算确定碱式碳酸镁化学式。

(4)若热水解不完全，所得碱式碳酸镁中将混有MgCO3，则产品中镁质量分数________(填“升高”、“降低”或“不变”)。

经典题Ⅲ　(·上海，27)工业生产纯碱工艺步骤示意图以下：

完成下列填空：
(1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A起源于石灰窑厂)，写出A、B化学式：
A____________________，B____________________。
(2)试验室提纯粗盐试验操作依次为：
取样、________、沉淀、________、__________、泠却结晶、________、烘干。
(3)工业生产纯碱工艺步骤中，碳酸化时产生现象是________________。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体。其原因是____________________________________
(4)碳酸化后过滤，滤液D最关键成份是________(填写化学式)，检验这一成份阴离子具体方法是：_____________________________________________________
(5)氯碱法步骤中氨是循环使用，为此，滤液D加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生反应离子方程式为__________________________________________
滤液D加石灰水前先要加热，原因是_____________________________________
(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠。假如用加热分解方法测定纯碱中碳酸氢钠质量分数，纯碱中碳酸氢钠质量分数可表示为
___________________________________________________________________

3、四川攀枝花蕴藏丰富钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣(关键成份为TiO2、FeO、Fe2O3、Ti最高化合价为＋4)作原料，生产白色颜料二氧化钛关键步骤以下：

请回复下列问题：
(1)硫酸和二氧化钛反应化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)向滤液Ⅰ中加入铁粉，发生反应离子方程式为
________________________、______________________。
(3)在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。水解过程中不停通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充足水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气作用：
________________________________________________________________________。
过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回关键目标是充足利用滤液中钛盐、______、______、______(填化学式)，降低废物排放。
(4)A可用于生产红色颜料(Fe2O3)，其方法是：556a kg A(摩尔质量为278 g·mol－1)溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体；再向红褐色胶体中加入3 336b kg A和112c kg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完成后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料。若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料____________________ kg。

4、直接排放煤燃烧产生烟气会引发严重环境问题，将烟气经过装有石灰石浆液脱硫装置能够除去其中二氧化硫，最终生成硫酸钙。硫酸钙可在右图所表示循环燃烧装置燃料反应器中和甲烷反应，气体产物分离出水后得到几乎不含杂质二氧化碳，从而有利于二氧化碳回收利用，达成降低碳排放目标。
请回复下列问题：
（1）煤燃烧产生烟气直接排放到空气中，引发关键环境问题有 。（填写字母编号）
A．温室效应 B．酸雨 C．粉尘污染 D．水体富营养化
（2）在烟气脱硫过程中，所用石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间二氧化碳以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液pH值，此时浆液含有亚硫酸氢钙能够被氧气快速氧化生成硫酸钙。
①二氧化碳和石灰石浆液反应得到产物为 。
②亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙化学方程式为 。
（3）已知1mol CH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸收 160.1kJ，1mol CH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3kJ。写出空气反应器中发生热化学方程式
5、硫酸锌可作为食品锌强化剂原料。工业上常见菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿关键成份是ZnCO3，并含少许Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺步骤示意以下：

(1)将菱锌矿研磨成粉目标是___________________________________
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应离子方程式：
（ ）Fe(OH)2＋（ ）________＋（ ）______===（ ）Fe(OH)3＋（ ）Cl－
(3)针铁矿(Coethite)是以德国诗人歌德(Coethe)名字命名，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是________。
(4)依据下表数据，调整“滤液2”pH时，理论上可选择最大区间为___。

Mg(OH)2
Zn(OH)2
MgCO3
CaCO3
开始沉淀pH
10.4
6.4
—
—
沉淀完全pH
12.4
8.0
—
—
开始溶解pH
—
10.5
—
—
Ksp mol3·L－3
5.6×10－12
—
6.8×10－10
2.8×10－9
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中，适宜反应物是________(选填序号)。
a．大理石粉　b．石灰粉　c．纯碱溶液　d．烧碱溶液
(6)“滤液4”以后操作依次为_________、___________、过滤、洗涤、干燥。
(7)分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3质量分数不低于________________。

经典题Ⅰ、(·江苏)某厂生产硼砂过程中产生固体废料，关键含有MgCO3、MgSiO3、CaMg（CO3）2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁工艺步骤以下：

沉淀物
Fe（OH）3
Al（OH）3
Mg（OH）2
pH
3.2
5.2
12.4
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液pH见上表，请回复下列问题：
（1）“浸出”步骤中，为提升镁浸出率，可采取方法有_________（要求写出两条）。
（2）滤渣Ⅰ关键成份有____________________________。
（3）从滤液Ⅱ中可回收利用关键物质有________________________。
（4）Mg（ClO3）2在农业上可用作脱叶剂、催熟剂，可采取复分解反应制备：MgCl2+2NaClO3=Mg（ClO3）2+2NaCl
已知四种化合物溶解度（S）随温度（T）改变曲线以下图所表示：

①将反应物按化学反应方程式计量数比混合制备Mg（ClO3）2。简述可制备Mg（ClO3）2原因：_______________________________________________________________
②按①中条件进行制备试验。在冷却降温析出Mg（ClO3）2过程中，常伴有NaCl析出，原因____________________________。除去产品中该杂质方法是：_______________
【解析】本题以硼砂生产过程中产生固体废料为原料设置工艺步骤图，回收金属镁，该题实质上是除杂提纯工艺步骤题，关键考查学生对常见金属及其化合物关键性质，离子反应实质应用基础知识处理化学问题能力和对图表观察、分析能力。
(1)固体废料中多个镁盐均难溶于水(其中MgCO3微溶)，可溶于稀H2SO4并和之反应，生成气体CO2、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-、H2O、难溶H2Si03(或H4Si04)和微溶CaSO4为使Mg2+充足浸出，可合适提升反应温度、加过量稀H2SO4延长浸出时间等方法。
(2)由题给表格信息可知，调整pH=5.5时。Fe3+、Al3+全部分别完成转化为Fe(OH)3沉淀、AI(OH)3沉淀，而Mg2+却未被完全沉淀或转化；(3)加NaOH溶液调整pH=12.5时，Mg2++2OH-=Mg(OH)2 ↓，溶液中Na2SO4能够回收利用；(4)①复分解反应条件之一是溶解度较大化合物制备溶解度较小化合物，由题给溶解度曲线可知，相同温度下溶解度：
Mg(C1O3)2>NaClO3>MgCl2>NaCl,且NaCl和Mg(C1O3)2溶解度随温度改变而改变程度显著不一样，较高温度时NaCl先达成饱和状态或被沉淀析出晶体；②降低饱和溶液温度，在Mg(C1O3)2大量析出同时，NaCl也会少许析出；将所得晶体再溶于蒸馏水配成热饱和溶液，再进行重结晶。
【答案】
（1）合适提升反应温度、增加浸出时间（或其它合理答案）
（2）Al(OH)3、Fe(OH)3
（3）Na2SO4
（4）①在某一温度时，NaCl最先达成饱和析出；Mg(ClO3)2溶解度随温度改变最大；NaCl溶解度和其它物质溶解度有一定差异
②降温前，溶液中NaCl已饱和；降温过程中，NaCl溶解度降低，会少许析出 重结晶
【解后反思】分析简单试验或化工步骤图和溶解度图像是关键，要善于总结规律。
经典题Ⅱ (·江苏)以水氯镁石(关键成份为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁关键步骤以下：

(1)预氨化过程中有Mg(OH)2沉淀生成，已知常温下Mg(OH)2Ksp＝1.8×10－11 mol3·L－3，若溶液中c(OH－)＝3.0×10－6mol·L－1，则溶液中c(Mg2＋)＝________________。
(2)上述步骤中滤液浓缩结晶，所得关键固体物质化学式为________。
(3)高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO。取碱式碳酸镁4.66 g，高温煅烧至恒重，得到固体2.00 g和标准情况下CO2 0.896 L，经过计算