高考工艺流程题解题技巧.doc

专题复习 工艺流程题
一、化工流程命题立意及考点
工艺流程是近几年高考的热点，它是传统“无机框图题”的变革与创新。以化工生产为背景，用框图的形式表述生产流程，是化学与生产、生活联系的重要体现，体系全，考点多
核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯等。
知识落点：信息方程式书写、化学用语的表达、生产条件的控制、物质的分离等。
能力考查：获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力。
二、试题特点
1.形式为流程图题
2.作答量有7-9空左右
3.结合性质设置基础的知识提问（如滤碴或液成分、酸碱性（pH）、原因等问题）
4.书写化学方程式，或离子方程式，或电极反应式
5.小计算，氧化还原反应计算，或转化率计算
三、解题策略
1、工艺流程题的结构

原料预处理
除杂、净化
产品分离提纯

反应条件控制
原料循环利用
排放物的无害化处理

规律是“主线主产品，分支副产品，回头为循环”。
2. 解答基本步骤
（1）读题头，得目的，划原料，明产品，解决“干什么”
（2）读题问，逐空填答，用语要规范，解决“怎么写”
四、化工流程常见考点答题
命题点一 原料的预处理
关键词
释义
研磨、雾化
将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分
灼烧(煅烧)
使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿
浸取
向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等
酸浸
在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程
过滤
固体与液体的分离
滴定
定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定
蒸发结晶
蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出
蒸发浓缩
蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度
水洗
用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等
酸作用
溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等
碱作用
去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)
水浸
与水接触反应或溶解。
碱浸
与碱接触反应或溶解，使某些离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。
答题模板：
(1)粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。
（2）“浸出”步骤中，为提高××的浸出率，可采取的措施有： 
  答：适当提高反应温度、增加浸出时间，增加溶液的浓度，边加边搅拌，延长浸出时间 
（3）如何提高浸出速率： 
  答：适当提高温度、增大吸收液的浓度、增大××与吸收液的接触面积或、搅拌、研磨或粉碎。
对点训练
1．(2015·全国卷Ⅰ节选)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如下所示：

写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式：__________________________________。
为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有____________________________________________________________________(写出两条)。
2．某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：

试回答在“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有___________________________________________________________________(两条即可)。
3．(2018·石家庄二模)稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y)的工艺流程如下：

已知：废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出)
成分含量/%
Y2O3
ZnO
Al2O3
PbO2
MgO
预处理前
24.28
41.82
7.81
1.67
0.19
预处理后
68.51
5.42
4.33
5.43
0.50

试回答步骤Ⅰ中进行原料预处理的目的为_________________________________。
4．碲(Te)位于元素周期表第ⅥA族，由该元素组成的物质可用作石油裂化的催化剂，电镀液的光亮剂，玻璃的着色材料，合金材料的添加剂等。碲化铜渣是电解精炼铜时产生的一种矿渣，其主要含Cu2Te、Au、Ag等，利用下列工艺流程可回收碲：

已知：TeO2的熔点为733 ℃，微溶于水，可溶于强酸和强碱。
回答下列问题：
(1)Te与S的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序为________(用化学式表示)。
(2)“酸浸1”需加热，加热的目的是______________________________，
“酸浸1”发生反应的氧化产物是________(写化学式)。
(3)“水浸”后“滤液1”的颜色是________。
(4)“滤渣1”进行“碱浸”的离子方程式是______________________________。
(5)从可持续发展意识和绿色化学观念来看，“滤渣2”进行酸浸的意义是_________________________________________________________________________。
命题点二　化学工艺流程题中反应条件的控制
常见反应条件的控制及目的
1．控制溶液的pH
(1)控制反应的发生，增强物质的氧化性或还原性，或改变水解程度。
(2)控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
①目的：使溶液中的某些金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去
②需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，是PH增大的物质如用MgO、Mg（OH）2等等。
③原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大PH
④PH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的PH
提示：调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH增大；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。
（3）除去CuCl2溶液中的FeCl2
已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表：
金属离子
Fe3＋
Cu2＋
Fe2＋
Ni2＋
Mg2＋
开始沉淀的pH
2.7
4.4
7.0
7.1
9.3
沉淀完全的pH
3.7
6.4
9.6
9.2
10.8
除杂的流程图：

注意事项
①若直接调节溶液的pH，待Fe2＋沉淀完全，Cu2＋也已沉淀完全，不能除去Fe2＋，不可行。
②先将Fe2＋氧化成Fe3＋，再调溶液的pH为3.7≤pH<4.4，此时Fe3＋沉淀完全，Cu2＋未沉淀，过滤除去Fe(OH)3沉淀。
③加入的氧化剂可以是双氧水或氯气等，注意不能引入新的杂质。
④调节溶液pH的物质，要消耗氢离子，但不能引入新杂质，可为CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。
问题1：CuCl2中混有Fe3+加何种试剂调pH值：
答：CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。
（原因：加CuO消耗溶液中的H+的，促进Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出）
问题2：调pH值使得Cu2+中的Fe3+沉淀，pH值范围是？ 理由 ？
答：3.7~4.4。
理由：调节溶液的pH值至3.7~4.4，使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不会引入新杂质
（4）常见的其他物质中铁的除杂方法

所加试剂
说明
除去Mg2＋中混有的Fe3＋
Mg、MgO、MgCO3或Mg(OH)2
加MgO等调pH为3.7≤pH<9.3，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去
除去Cu2＋中混有的Fe3＋
CuO、CuCO3、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3
加CuO等调pH为3.7≤pH<4.4，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去
除去Mg2＋中混有的Fe2＋
先加入氧化剂(如H2O2等)将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加Mg、MgO、MgCO3或Mg(OH)2
加MgO等调pH为3.7≤pH<9.3，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去
除去Ni2＋中混有的Fe2＋
先加入氧化剂(如H2O2等)将Fe2＋氧化成Fe3＋，再加NiO等物质
加NiO等调pH为3.7≤pH<7.1，将Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去
提示：如若要除去Al3＋、Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH。

[对点训练]
5.稀土元素是周期表中ⅢB族钪、钇和镧系元素之总称。他们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为＋3价。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)，工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。

已知： ① 该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表：
离子
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe3＋
2.7
3.7
Y3＋
6.0
8.2
（3）为使Fe3＋沉淀完全，用氨水调节pH＝a时，a应控制在________范围内，
6.锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素。高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值，61℃时晶体开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。用工业碳酸锶粉末(含少量Ba、Fe的化合物)制备高纯六水氯化锶的过程如下图。

(3)步骤③中调节溶液pH至8一1O，宜选用的试剂为_______________。
A．稀硫酸 B．氢氧化锶粉末 C．氢氧化钠 D．氧化锶粉末
7.金属钴是一种非常稀缺的战略资源。工业上通过电解法从废旧硬质合金刀具[含碳化钨(WC)、金属钴(Co)及少量杂质铁]中回收钴。工艺流程简图如下：

已知：
金属离子
开始沉淀pH
沉淀完全pH
Co2＋
5.6
9.5
Fe2＋
7.6
9.7
Fe3＋
2.7
3.7
请回答下列问题：
(1)净化过程加双氧水的目的是_______________________________________
(2)通氨气的目的是调节溶液的pH，除去铁元素。由表中的数据可知，理论上可选择的pH最大范围是____________________
8.镍及其化合物在化工生产中有广泛应用。某实验室用工业废弃的NiO催化剂(含有Fe2O3、CaO、CuO、BaO等杂质)为原料制备Ni2O3的实验流程如下：

已知：常温时Ksp(CaF2)＝2.7×10－11，Ksp(CuS)＝1.0×10－36；Fe3＋不能氧化Ni2＋。有关氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的pH如下表所示：
氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Ni(OH)2
开始沉淀的pH
1.5
6.5
7.7
完全沉淀的pH
3.7
9.7
9.2

(1)调节pH最低值为_______。
(2)加入H2O2的目的是_____________________(用离子方程式表示)。
9.碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：

已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。
（2）步骤I中，酸浸后得到酸性溶液中含有Li＋、SO42-，另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等杂质，需在搅拌下加入 （填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
10.硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。

已知：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH
3．4
5．2
12．4
一水合氨电离常数Kb=1.8×10－5，其饱和溶液中c(OH－)约为1×10-3mol·L-1。
（2）上述流程中两次使用试剂X，推测试剂X是 　　　　（填以下字母编号）
　　A．水　　　　B．氧化铝　　　 C．氨水　　 　D．氢氧化钠
11.(2018·全国卷Ⅰ节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：

(1)pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
(2)工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的____________________________。
2.控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)
①防止副反应的发生
②使化学平衡移动；控制化学反应的方向
③控制固体的溶解与结晶
④控制反应速率：使催化剂达到最大活性
⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发
⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离
⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量
⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求
⑨防止或实现某物质水解或分解
3.规范答题：
①加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动。
②温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发、(如H2O2、NH4HCO3)分解、(如Na2SO3)氧化或促进(如AlCl3)水解等，影响产品的生成。
③趁热过滤的原因即操作：答：减少过滤时间、保持过滤温度，防止××杂质析出； 
④水浴加热的好处：答：受热均匀，温度可控，且温度不超过100℃ 
⑤减压蒸发（小心烘干）：答：常压蒸发温度过高，××易分解；或者减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止××分解
4．调节反应物的浓度
(1)根据需要选择适宜浓度，控制一定的反应速率，使平衡移动有利于目标产物的生成，减小对后续操作产生的影响。
(2)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，但对后续操作也会产生影响。
5．控制反应体系的压强：(1)改变化学反应速率。(2)影响平衡移动的方向。
6．使用催化剂：加快反应速率，提高生产效率。
[对点训练]
12．碳酸锂(相对分子质量为74)广泛应用于化工、冶金、陶瓷、医药、制冷、焊接、锂合金等行业。制备流程如下：

已知：碳酸锂的溶解度(g·L－1)见下表。
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
80
100
Li2CO3
1.54
1.43
1.33
1.25
1.17
1.08
1.01
0.85
0.72

(1)硫酸化焙烧工业反应温度控制在250～300 ℃，主要原因是___________；
同时，硫酸用量为理论耗酸量的115%左右，硫酸如果加入过多则________(填字母)。
A．增加酸耗量 B．增加后续杂质的处理量 C．增加后续中和酸的负担
(2)水浸时，需要在搅拌下加入石灰石粉末的主要作用是
________________________________________________________________________。
(3)“沉锂”需要在95 ℃以上进行，主要原因是________________________
________________________________________________________________________。
过滤碳酸锂所得母液中主要含有Na2SO4，还可能含有________。
13．铁红(Fe2O3)和钛白粉(TiO2)均为重要的墙面装修颜料。一种利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量Fe2O3)联合生产铁红和钛白粉的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
(1)FeSO4溶液与NH4HCO3溶液的反应温度应控制在35 ℃以下，其原因是________________________________________________________________________，
该反应的离子方程式是_______________________________________________。
(2)TiO2＋转化为TiO(OH)2需要加热，加热的目的是________________，该反应的离子方程式为___________________________________________。
命题点三 物质的分离与提纯
(一)物质分离、提纯的六种物理方法　

(二)分离提纯中的各种答题规范　
1．判断沉淀剂过量的答题规范
沉淀剂过量的目的是使杂质离子沉淀完全。判断沉淀剂已过量的一般操作规范是把反应后的混合物静置一段时间，吸取少量上层清液，置于一洁净的试管中，再滴加少量的沉淀剂，若没有沉淀生成，则证明沉淀剂已过量。
2．洗涤沉淀时的答题规范
(1) 洗涤的目的：①除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。②提高可溶性物质的产率
2）水洗：洗去晶体表面的杂质离子(适用于溶解度小的物质)
（3）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。(适用于高温溶解度大、低温溶解度小的物质)

(4)乙醇洗涤的目的(常用于溶解度较大的物质)：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(若对溶解度小的物质进行醇洗，则是为了洗去杂质离子，并使其尽快干燥)
(5)误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干(11)判断沉淀洗净的方法：
(6)证明沉淀完全的操作：[答题模板] 静置，取上层清液少许于一支试管中，再加入××试剂，若没有沉淀生成，说明沉淀完全。
(7)洗涤沉淀的操作：[答题模板] 往漏斗中（工业上改为往过滤器中）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 。（若滤渣易溶于水，可用无水乙醇进行洗涤。可减少沉淀损失，无水乙醇易挥发，不引入杂质。）
(8)判断沉淀洗净的方法：[答题模板] 取最后一次洗涤液少许于一支试管中，滴加××试剂（可与杂质的某些离子发生沉淀反应），若没有沉淀生成，说明沉淀洗涤干净。
3．溶液结晶答题规范
（1）从溶液中得到晶体：
答题模板：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥
（2）从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法：蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。
(3)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法:蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。
(4)蒸发、反应时的气体氛围：抑制某离子的水解，如由FeCl3、AlCl3、CuCl2、MgCl2等溶液获取对应晶体，采取的措施是：在干燥的HCl气氛中加热蒸干。
（5）仪器：蒸发皿、玻璃棒、烧杯
结晶应注意：
（1）当溶液是单一溶质时
①所得晶体不带结晶水（如NaCl、KNO3）： 蒸发、结晶
②从溶液中得到带结晶水的晶体（如CuSO4.5H2O等）的规范是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
（2）当溶液中有两种或以上溶质时
①要得到溶解度受温度影响小的溶质： 蒸发浓缩（结晶），趁热过滤
趁热过滤目的：减少结晶损失；提高纯度
②要得到溶解度受温度影响大的： 蒸发浓缩，冷却结晶，过滤 、洗涤、干燥。
4.滤液和滤渣的成分判断
熟记常见难溶于水微溶于水的物质
盐酸盐：AgCl 、HgCl、CuCl ；
硫酸盐：BaSO4、PbSO4、CaSO4、Ag2SO4。
碳酸盐、亚硫酸盐：除K、Na、NH4+外均难溶；
氢氧化物：除KOH、NaOH、Ba(OH)2、NH3.H2O外均难溶。
[对点训练]
14.(2018·全国卷Ⅱ)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(ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子[c0(Mn＋)＝0.1 mol·L－1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子
Fe3＋
Fe2＋
Zn2＋
Cd2＋
开始沉淀的pH
1.5
6.3
6.2
7.4
沉淀完全的pH
2.8
8.3
8.2
9.4
回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分除SiO2外还有________；氧化除杂工序中ZnO的作用是________，若不通入氧气，其后果是___________________________________________。
(2)PbSO4　调节溶液的pH　无法除去杂质Fe2＋
5．除杂答题规范:在书写某一步骤是为了除杂时，应该规范回答，“是为了除去××杂质”，“除杂”等一类万能式的回答是不能得分的。
6.产品进一步提纯的操作： 答：重结晶
7.事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的气体(如氧气)防止某物质被氧化。
8.过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因： 
答：玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘 
9.过滤的沉淀欲称重之前的操作：    答：过滤，洗涤，干燥，称重
10.检验沉淀Fe(OH)3是否洗涤干净(含SO42-)： 
答：取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀则说明未洗涤干净，若无白色沉淀则说明洗涤干净 
11.如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2： 
答：在干燥的HCl气流中加热（理由：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） 
12.Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2应怎样除去： 
答：加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸馏水水洗涤 
13.不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是： 
答：加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净 
14.检验NH4＋的方法是：答：取××少许，加入NaOH溶液后加热，生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。  
15.检验Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作是： 
答：取少量上层清液或过滤后的滤液，滴加几滴KSCN溶液，若不出现血红色，则表明Fe(OH)3 沉淀完全。 
16.检验滤液中是否含有Fe3+的操作是： 
答：滴入少量KSCN溶液，若出现血红色，则证明有Fe3+。（或加NaOH，根据情况而定）
[对点训练]
15．(2017·全国卷Ⅲ节选)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：

回答下列问题：
(1)步骤①的主要反应为FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2。滤渣1中含量最多的金属元素是________，滤渣2的主要成分是________及含硅杂质。
(2)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到________(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a．80 ℃　　　　b．60 ℃ c．40 ℃ d．10 ℃

步骤⑤的反应类型是________。
16．SO2是硫酸工业尾气的主要成分。以硫酸工业的尾气为原料制备硫酸钾和硫酸锰晶体(MnSO4·H2O)的工艺流程如图所示。

回答下列问题：
(1)如图所示是几种盐的溶解度曲线。反应Ⅲ中，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，进行蒸发浓缩、________、洗涤、干燥等操作即得K2SO4产品。

(2)检验硫酸钾样品中是否含有氯化物杂质的实验操作是____________________。
17．(2018·石家庄质检)磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车，其正极是通过将磷酸铁锂(LiFePO4)、导电剂、黏结剂和乙炔黑等按比例混合，再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收某些金属资源的工艺流程如下：

已知：①常温下，Ksp[Fe(OH)3]＝10－39；
②Li2CO3的溶解度：0 ℃为1.54 g；100 ℃为0.72 g。
请回答：(1)“沉铁”时，溶液的pH与金属元素的沉淀百分率(w)的关系如表：
pH
3.5
5
6.5
8
10
12
w(Fe)/%
66.5
79.2
88.5
97.2
97.4
98.1
w(Li)/%
0.9
1.3
1.9
2.4
4.5
8.0
则该过程应调节pH＝________，其原因为______________________________________
________________________________________________________________________；
假设该过程在常温下进行，则此时溶液中c(Fe3＋)＝__________________________。
(2)“沉锂”时，所得Li2CO3应选择________(填“冷水”或“热水”)进行洗涤，判断Li2CO3已洗涤干净的操作和现象为__________________________________________
________________________________________________________________________。
18．(2018·太原模拟)高氯酸铵NH4ClO4是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取。

(1)氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠的化学方程式为____________________
____________________________________________________。
(2)反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.15，从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为(填操作名称)________、________、________、冰水洗涤、干燥。用冰水洗涤的目的是______________________________。
若氯化铵溶液用氨气和浓盐酸代替，则该反应不需要加热就能进行，其原因是________________________________________________________________________。

命题点四　化学工艺流程题中方程式的书写
用离子方程式或化学方程式表示某个阶段的反应，是化学工艺流程题中的经典题型，涉及的物质一般是陌生物质，考查的内容一般是离子反应和氧化还原反应的结合，难度较大。
(一)理清离子反应的相关知识
1．化工流程题中主要涉及的5类离子反应
(1)难溶物溶解的离子反应
①ZnCO3溶于稀硫酸：ZnCO3＋2H＋=== Zn2＋＋H2O＋CO2↑
②Cr(OH)3溶于盐酸：Cr(OH)3＋3H＋===Cr3＋＋3H2O
③Al(OH)3溶于强碱：Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
(2)沉淀转化的离子反应
①ZnS 转化为CuS：ZnS＋Cu2＋===CuS＋Zn2＋
②AgCl转化为AgI：AgCl＋I－===AgI＋Cl－
③Mg(OH)2转化为Fe(OH)3：3Mg(OH)2＋2Fe3＋===2Fe(OH)3＋3Mg2＋
(3)同种元素在同种价态、不同pH条件下转化的离子反应
①CrO在酸性条件下转化为Cr2O：2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O
②V2O5在酸浸时转化为VO：V2O5＋2H＋===2VO＋H2O
③Cr(OH)3在碱性条件下转化为Cr(OH)：Cr(OH)3＋ OH－=== Cr(OH)
(4)与量有关的离子反应
①向Ca(OH)2溶液中滴加NaHCO3溶液
NaHCO3溶液少量：HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O
NaHCO3溶液过量：2HCO＋2OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO＋2H2O
②向NaHSO4溶液中滴加Ba(OH)2溶液
加Ba(OH)2溶液至SO恰好沉淀：H＋＋OH－＋SO＋Ba2＋===BaSO4↓＋H2O
加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性：2H＋＋2OH－＋SO＋Ba2＋===BaSO4↓＋2H2O
(5)涉及氧化还原反应的离子反应
①KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2：
2MnO＋10Cl－＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
②碱性条件下NaClO将Fe(OH)3氧化为Na2FeO4：
2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O
2．书写离子方程式时需注意的事项
(1)观察离子方程式中的符号是否正确、合理，如不可逆反应用“===”，可逆反应用“”，气体符号为“↑”，沉淀符号为“↓”。
(2)离子方程式中必须用化学式表示的物质有难溶于水的物质(如AgCl、BaSO4等)、难电离的物质(如弱酸、弱碱等)、非电解质(如SO2、CO2等)。
(3)离子方程式中的微溶物[如Ca(OH)2等]有时用化学式表示，有时用离子符号表示。作为反应物时，若为澄清溶液则写离子符号，若是浊液则写化学式；作为生成物时一般写化学式。
(4)注意酸式盐中酸式酸根离子的书写方式，多元弱酸的酸式酸根离子，在离子方程式中不能拆开写，如NaHCO3在水溶液中的离子是Na＋和HCO，其中HCO不能拆开写成H＋和CO；而多元强酸的酸式酸根离子在水溶液中可完全电离，如NaHSO4在水溶液中的离子为Na＋、H＋和SO。
(5)注意灵活应用电荷守恒及氧化还原反应中的得失电子守恒，判断离子方程式是否正确。
3．离子不能共存的四种类型
发生复分解反应而不能大量共存
生成难溶物或微溶物
如Ba2＋和CO生成BaCO3，H＋和SiO生成H2SiO3，Cu2＋和OH－生成Cu(OH)2等
生成气体或挥发性物质
如H＋与CO、HCO、SO、HSO、S2－、HS－等；NH和OH－生成NH3(加热)等
生成难电离物质
如H＋与CH3COO－生成弱酸CH3COOH、与OH－结合生成H2O等；NH和OH－生成NH3·H2O等
发生氧化还原反应而不能大量共存
具有较强氧化性的离子(如MnO、ClO－、Fe3＋等)与具有较强还原性的离子(如Fe2＋、S2－、I－、SO等)不能共存
NO与I－，S2－与SO，Cl－与ClO－等在酸性条件下不能共存，而在碱性条件下可共存
发生相互促进的水解反应而不能大量共存
某些弱碱阳离子与某些弱酸阴离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。如Al3＋与AlO、HCO、CO、S2－，Fe3＋与AlO、HCO、CO等发生相互促进的水解反应生成沉淀或气体
发生络合反应而不能大量共存
若离子间发生络合反应，则这些离子不能共存。如Fe3＋与SCN－不能共存，Cu2＋与NH3·H2O不能共存
[基础小练]
1．(1)在FeCO3溶于盐酸后的溶液中加入H2O2，发生反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。
(2)铝土矿“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为___________________________________________________________________________。
(3)同位素示踪法证实Fe2＋能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)O2将Mn2＋氧化成MnO(OH)2的离子方程式：________________________。
(5)向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合价为＋3)与Fe2＋反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)，其离子方程式___________________________________。
(6)NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(7)ClO2与碘化钾(酸性条件)反应的离子方程式为________________________________
(8)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(9)FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4：
________________________________________________________________________。
(10)碘标准液滴定Na2S2O5(产物为SO)的离子方程式为____________________________________________________________
(11)写出FeTiO3与盐酸反应(产物中Ti的存在形式为TiOCl)的离子方程式：________________________________________________________________________
答案：(1)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O(2)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(3)Fe2＋＋2FeO(OH)===Fe3O4＋2H＋(4)2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓
(5)2Fe2＋＋BH＋4OH－===2Fe＋2H2↑＋B(OH)
(6)2OCN－＋3ClO－===CO＋CO2↑＋3Cl－＋N2↑
(7)2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O(8)PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－
(9)2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－===2FeO＋3Cl－＋5H2O
(10)S2O＋2I2＋3H2O===2SO＋4I－＋6H＋
(11)FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋