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(共34张PPT)
题空突破2　工艺流程中的相关计算
2．[2025·甘肃卷，15(5)]某兴趣小组按如下流程由稀土氧化物Eu2O3和苯甲酸钠制备配合物Eu(C7H5O2)3·xH2O，并通过实验测定产品纯度和结晶水个数(杂质受热不分解)。已知Eu3+在碱性溶液中易形成Eu(OH)3沉淀。Eu(C7H5O2)3·xH2O在空气中易吸潮，加强热时分解生成Eu2O3。
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2．(5分)(2025·保定模拟节选)将CoC2O4·2H2O在空气中加热最终可得到钴的氧化物。分解时测得残留固体的质量随温度变化的曲线如图所示。[已知：M(CoC2O4·2H2O)＝183 g·mol-1]
经测定，A→B过程中产生的气体只有CO2，此过程中发生反应的化学方程式为___________________________。
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6．(5分)(2025·汕头质检节选)碳酸锰在空气中加热可以生成相应的氧化物，称取115 mg碳酸锰(摩尔质量为115 g·mol-1)加热，固体物质的质量随温度的变化如下图所示。
527．4 ℃时，MnCO3生成相应固体物质的化学方程式为_________。
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10．(7分)(2025·安阳模拟节选)实验测得25.0 g CuSO4·5H2O受热分解过程中的热重曲线如下图所示。
(1)172 ℃时，剩余固体的化学式为____________________________。
(2)由胆矾分解制备CuO时，控制的合适温度范围为________。
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答案：(1)CuSO4·H2O　(2)700～810 ℃
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(1)300 ℃时残留固体的成分为________，900 ℃时残留固体的成分为________。
(2)已知500 ℃时固体的成分为CaC2O4和CaCO3，则CaC2O4的质量为________ g，CaCO3的质量为________ g。
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(2)根据500 ℃时固体总质量可得:n(CaC2O4)×128 g·mol-1+n(CaCO3)×100 g·mol-1=36.5 g×76.16%，根据Ca元素守恒可得:n(CaC2O4)+n(CaCO3)=0.25 mol，联立解得:n(CaC2O4)=0.1 mol，n(CaCO3)=0.15 mol，则m(CaC2O4)=0.1 mol×128 g·mol-1=12.8 g，m(CaCO3)=0.15 mol×100 g·mol-1=15.0 g。
答案：(1)CaC2O4　CaO　
(2)12.8　15.0(共45张PPT)
题型二十五　化学工艺流程
题空突破1　化学(离子)方程式的书写
1．化工流程中化学(或离子)方程式的书写思路
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)若元素化合价无变化，则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律。
(2)若元素化合价有变化，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．化工流程中陌生氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写流程
3．常见的氧化剂、还原剂及反应产物预测
(1)常见的氧化剂及还原产物预测
氧化剂 还原产物
KMnO4
K2Cr2O7 Cr3+(酸性)
HNO3 NO2(浓硝酸)、NO(稀硝酸)
X2(卤素单质) X－
H2O2 OH－(碱性)、H2O(酸性)
Na2O2 NaOH(或Na2CO3)
NaClO(或ClO－) Cl－、Cl2
NaClO3 Cl－、Cl2、ClO2
PbO2 Pb2+
(2)常见的还原剂及氧化产物预测
还原剂 氧化产物
Fe2+ Fe3+(酸性)、Fe(OH)3(碱性)
S2-(或H2S)
H2C2O4 CO2
H2O2 O2
I－(或HI)
CO CO2
金属单质(如Zn、Fe) 金属阳离子[如Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)]
1．(2025·湖南卷，16节选)一种从深海多金属结核[主要含MnO2、FeO(OH)、SiO2，有少量的Co2O3、Al2O3、NiO、CuO]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液(NiSO4、CoSO4、MnSO4)的工艺流程如下：
已知：常温下，溶液中金属离子(假定浓度均为0.1 mol·L-1)开始沉淀和完全沉淀(c≤1.0×10-5 mol·L-1)的pH：
(2)“酸浸还原”时，“滤渣”的主要成分是________(写化学式)；SO2还原Co2O3的化学方程式为__________________。
(3)“沉铁”时，Fe2+转化为Fe2O3的离子方程式为___________________。
Fe3+ Al3+ Cu2+ Ni2+ Co2+ Mn2+
开始沉淀的pH 1.9 3.3 4.7 6.9 7.4 8.1
完全沉淀的pH 3.2 4.6 6.7 8.9 9.4 10.1
解析：多金属结核[主要含MnO2、FeO(OH)、SiO2，有少量的Co2O3、Al2O3、NiO、CuO]加入SO2、H2SO4进行“酸浸还原”，得到的“滤渣”含有SiO2，滤液中含有Mn2+、Fe2+、Co2+、Al3+、Ni2+、Cu2+，通入空气，调节pH＝3.2，“沉铁”得到Fe2O3滤渣，继续加入NaOH调节pH＝5.2，“沉铝”主要得到Al(OH)3，加入萃取剂“第一次萃取”Cu2+，分液得到含Cu2+的“萃取液1”，“萃余液1”中加入混合萃取剂进
行“第二次萃取”，得到电池级镍钴锰混合溶液，“萃余液2”电解得到金属锰。
2．(2025·河北卷，16节选)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾，同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。流程如下：
的化学方程式：
Fe(CO)5＋________＋________===Cr(OH)3↓＋__________＋__________＋________CO↑
解析：(2)煅烧时Fe(CrO2)2与过量KOH、空气中的O2(作氧化剂)发生反应生成K2CrO4、Fe2O3和H2O，根据得失电子守恒、原子守恒，即可写出该反应的化学方程式。(6)由流程分析可知，该工序中反应物有Fe(CO)5、K2CrO4、H2O，产物有Cr(OH)3、
CO、KOH和Fe(OH)3，根据得失电子守恒、原子守恒，即可写出该反应的化学方程式。
3．(2025·河南卷，15节选)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt，含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下：
(2)已知“酸溶2”中Rh转化为H3[RhCl6]，则生成该物质的化学方程式为_________；“滤渣”的主要成分是___________________(填化学式)。
(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质，但夹杂少量Rh2O3和RhCl3，则“高温还原”中发生反应的化学方程式为____________。
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(建议用时：45分钟　满分：46分)
1．(5分)(2025·贵阳摸底节选)工业上由黄铁矿(主要成分为FeS2，还有少量SiO2、Al2O3等杂质)制备绿矾(FeSO4·7H2O)的工艺流程如下：
(1)写出焙烧过程生成Fe2O3的化学方程式：________________________。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是_______；所加试剂X为__________(填化学式)。
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2．(5分)(2025·赣州一模节选)一种从电子工业废渣(主要成分为金、银、钯，含有机物及其他金属杂质)提取贵金属的工艺流程如下：
(1)“还原”步骤的化学方程式为_______________________。
(2)用水合肼(N2H4·H2O)还原Pd(NH3)2Cl2得到金属Pd，其化学方程式为_______________。
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解析：(1)“还原”步骤的反应为碱性条件下，氯化银和甲醛发生氧化还原反应生成银单质、碳酸钠，结合质量守恒还生成氯化钠、水，反应中银化合价由＋1变为0、碳化合价由0
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答案：(1)4AgCl＋HCHO＋6NaOH===4Ag＋Na2CO3＋4NaCl＋4H2O
(2)N2H4·H2O＋2Pd(NH3)2Cl2===2Pd↓＋N2↑＋4NH4Cl＋H2O
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3．(5分)(2025·淮南二模节选)某小组以高砷锡中矿(主要成分为Fe2O3、FeAsS、SnO2等)为原料，采用分段焙烧法提取砷和锡的流程如下：
已知：①CO还原Fe2O3按照Fe2O3(s)―→Fe3O4(s)―→FeO(s)―→Fe(s)的顺序逐步还原；②“焙烧渣1”的主要成分为Fe3O4、FeS2、SnO2。
(1)“低温焙烧”中FeAsS与Fe2O3反应方程式为_____________________。
(2)“高温焙烧”过程CO还原SnO2生成SnS的反应为________________。
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4．(5分)(2025·武汉二模节选)利用镁泥(主要成分为MgCO3、FeCO3和SiO2等)为主要原料制取碳酸镁(MgCO3·3H2O)的工业流程如下：
(1)“除铁”时，若控制温度80 ℃、pH＝2，可得到黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]，写出“除铁”过程总反应的离子方程式：_________________。
(2)写出“沉淀”过程的离子
方程式：________________
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5．(8分)(2025·商丘一模节选)碳酸锂广泛应用于高能锂电池制造领域。工业生产中有一种以铁锂云母(主要成分为K2O、Li2O、FeO、Al2O3、SiO2等)为原料制备碳酸锂的工艺，其工艺流程如图所示。
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7．(8分)(2025·新乡三模节选)氯化钪(ScCl3)是一种可溶性、易潮解的固体，是工业制备钪及其合金的重要原料。利用含钪赤泥(主要成分为Sc2O3、SiO2、FeO、MnO2、PbO2)为原料制备ScCl3的工艺流程如图所示。
已知：①Sc3+和Fe2+均与P507发生络合反应：Mn＋＋nHR===MRn＋nH＋；
②“酸浸”时FeO被PbO2、MnO2氧化；
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③Sc3+在不同pH范围时的存在形式如下表：
(1)写出“酸浸”时MnO2氧化FeO的离子方程式：_______________。
(2)“沉锰”时反应的离子方程式为_______________________。
(3)加热条件下“氯化”时反应的化学方程式为_______________。
pH <4.2 4.2～5.5 5.5～6.5 6.5～9.8 >9.8
存在形式 Sc3+
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8．(5分)(2025·湖北十一校一模节选)工业上常用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)和Li2CO3合成电极材料LiMn2O4并回收净水剂明矾，其工艺流程如图所示。
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已知：Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化。
(1)“酸浸”时，软锰矿中的成分与SO2反应的离子方程式：①________________；
②______________________。
(2)已知“滤渣Ⅲ”主要成
分为FeOOH，则“氧化”操作中主反应的离子方程式为_________。
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分为FeOOH，可知氧气把Fe2+氧化为FeOOH沉淀，则“氧化”操作中主反应的离子方程式为O2＋4Fe2+＋6H2O===4FeOOH↓＋8H＋。
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