资源简介

（一）作用和原因目的辨析：
作用类：在物质性质和操作的基础上，询问能够带来的直接影响，称之为作用。
原因及目的类：在作用的基础上，增加对流程最终结果的影响（产率、产量），相比于作用更加深入和具体。
（二）高频答题模板：
1、蒸发结晶系列：
（1）从溶液中提取晶体（存在其它杂质）的方法：
【答】蒸发浓缩，趁热过滤（此时可以除掉溶解度受温度影响较小的杂质，但一般此类杂质的量比较多才需要趁热过
滤）、冷却结晶、过滤（此时可以将溶解度受温度影响较大的物质从溶液中分离出来）、洗涤（冰水洗、热水洗、乙
醇洗）、干燥。
（2）从溶液中得到晶体的操作（溶质唯一、稳定且无结晶水）：
【答】蒸发至余少量水，用余热蒸干；当蒸发皿中出现大量晶体时/表面出现晶膜时，停止加热。
（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：
【答】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）从溶液中得到晶体：【答】蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
（5）用 FeCl3溶液制取 FeCl3·6H2O晶体的操作方法：
【答】向 FeCl3溶液中加入过量的浓盐酸置于蒸发皿中，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。
（6）如何从 MgCl2·6H2O中得到无水 MgCl2：注意：氯化物、硝酸盐的盐溶液易水解。
【答】在 HCl气流中加热（干燥的 HCl气流抑制了 MgCl2的水解，且带走 MgCl2·6H2O受热产生的水汽）
（7）过滤的沉淀欲称重之前的操作：【答】过滤，洗涤，干燥，（在干燥器中）冷却，称重。
（8）“趁热过滤”后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再“冷却结晶”：
【答】稀释溶液，防止降温过程中××析出，提高产品的纯度。
（9）絮凝剂的作用：【答】吸附沉淀，使沉淀颗粒变大。
2、仪器总结：
（1）溶液配制（精配）：托盘天平、量筒、药匙、烧杯、玻璃棒、XXml的容量瓶、胶头滴管
（2）溶液配制（粗配）：烧杯、量筒、天平、玻璃棒
（3）灼烧 ： 坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架、酒精灯
（4）蒸发 ：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、带铁圈的铁架台
（5）过滤： 烧杯、玻璃棒、漏斗、带铁圈的铁架台
（6）蒸馏：带铁圈的铁架台、蒸馏烧瓶、石棉网、双孔塞、温度计、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶、酒精灯
（7）萃取分液；带铁圈的铁架台、分液漏斗、烧杯
1 / 7
3、pH系列复习：
（1）控制某反应的 pH值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀，调节 pH所用试剂为：
【答】溶液中需要留下元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质
（2）pH范围过小的后果？或过大的后果？【答】导致某离子沉淀不完全、导致主要离子开始沉淀。
（3）CuCl2中混有 Fe3+加何种试剂调 pH值：
【答】CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3。原因：加 CuO消耗溶液中的 H+，促进 Fe3+水解，生成 Fe(OH)3沉淀析出。
4、检验系列：
（1）检验沉淀 Fe(OH)3是否洗涤干净（含 SO42-）：
【答】取最后一次洗涤液少许置于试管中，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。注意：要选择一种溶液中比较容易检验的离子检验，不能检验沉淀本身具有的离子。
（2）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。
（3）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。
5、学会总结：
工业接触法制硫酸时，将二氧化硫催化氧化为三氧化硫时采用常压的原因：
【答】在常压下 SO2的转化率已经很高，再增大压强，二氧化硫的转化率提高不大，但是生产成本增加，得不偿失。
（三）典型例题：
1、工业上常用水钴矿（主要成分为 Co2O3，还含少量 Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO等杂质）制备钴的氧化物，其制备工
＋
艺流程如下（已知 Na2SO3能还原 Fe3 和 Co3＋）：
（1）溶液 a中加入 NaClO的作用是 。
2 ＋ ＋（ ）溶液 d中的金属离子只有 Co2 和 Na 两种，则溶液 c中加入 NaF溶液的作用是 。
【答案】（1）将溶液中的 Fe2+氧化为 Fe3+ （2）将 Mg2+、Ca2+转化为 MgF2、CaF2沉淀
2、高铁酸钾（K2FeO4）是一种集强氧化性、吸附、絮凝于一
体的新型多功能处理剂，其生产工艺如图所示：
已知 K2FeO4具有下列性质：①可溶于水、微溶于浓 KOH溶液；
2 / 7
②在 0 ＋～5 ℃、强碱性溶液中比较稳定；③在 Fe3 和 Fe(OH)3催化作用下发生分解；④在酸性至碱性条件下，能与水反
应生成 Fe(OH)3和 O2。
（1）在“反应液 I”中加 KOH固体的目的是 。
A、为下一步反应提供反应物 B、与“反应液 I”中过量的 Cl2继续反应，生成更多的 KClO
C、KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率 D、使副产物 KClO3转化为 KCl
（2）制备 K2FeO4时，须将 90%的 Fe(NO3)3溶液缓慢滴加到碱性的 KClO浓溶液中，并且不断搅拌。采用这种混合方
式的原因是 。
【答案】（1）AB （2）减少反应放热使溶液温度升高；减少 K2FeO4在过量 Fe3+作用下的分解（或 K2FeO4在低温、
强碱性溶液中比较稳定等）。
3、工业上用含三价钒（V2O3）为主的某石煤为原料（含有 Al2O3、CaO 等杂质），钙化法焙烧制备 V2O5，流程如下：
+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液 pH 的关系：
pH 4～6 6～8 8～10 10～12
主要离子 VO2+ VO3- V2O74- VO43-
（1）酸浸：Ca(VO3)2 难溶于水，可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的 pH=4，Ca(VO3)2 溶于盐酸的离子方程式
是 。酸度对钒和铝的溶解量的影响如图所示：酸浸时溶液的酸度控制在大约
3.2%，根据下图推测，酸浸时不选择更高酸度的原因是 。
（2）转沉：将浸出液中的钒转化为 NH4VO3 固体，其流程如下：
①浸出液中加入石灰乳的作用是 。
②已知 CaCO3的溶解度小于 Ca3(VO4)2。向 Ca3(VO4)2沉淀中加入(NH4)2CO3溶液，可使钒从沉淀中溶出。结合化学用语，
用平衡移动原理解释其原因 。
③向 (NH4)3VO4 溶液中加入 NH4Cl 溶液，控制溶液的 pH=7.5。当 pH>8 时，NH4VO3 的产量明显降低，原因
是 。
【答案】（1）Ca(VO3)2+4H+=2VO2++Ca2++2H2O 酸度大于 3.2%时，钒的溶解量增大不明显，而铝的溶解量增大程
度更大 （2）①调节溶液的 pH，并提供 Ca2+，形成 Ca3(VO4)2沉淀（富集钒元素） ②Ca3(VO4)2的浊液中存在平
衡 Ca3(VO4)2(s) 3Ca2+(aq)+2VO43-(aq)，(NH4)2CO3溶液中的 CO32-与 Ca2+结合成更难溶的 CaCO3沉淀，c(Ca2+)降低，
平衡正向移动，使钒从沉淀中溶出 ③pH>8时，钒的主要存在形式不是 VO3-
3 / 7
4、工业上采用酸性高浓度含砷废水（砷主要以亚砷酸 H3AsO3形式存在）提取中药药剂 As2O3。工艺流程如下：
已知：As2S3与过量的 S2-存在以下反应：As2S3（s）+3S2-（aq） 2AsS33- ；“沉砷”中 FeSO4的作用是 。
调节 pH=0时，发现酸性越强，As2O3的产率越高。可能的原因是 。获得 As2O3固体，系列操
作是 。
【答案】与过量的 S2-结合生成 FeS沉淀，防止 As2S3与 S2-结合生成 AsS33-（或与 S2-结合生成 FeS沉淀，使平衡左移，
提高沉砷效果） 酸性越强，物质的氧化性或者还原性可能增强或增加氢离子浓度，平衡正向移动促进反应的进行，
有利于提高 As2O3的产率 过滤、洗涤、干燥
5、纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿（主要成分为 Cu2S）为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图所示：
（1）从辉铜矿中浸取铜元素时，可用 FeCl3溶液作浸取剂。浸取过程中加入洗涤剂
溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图所示，未洗硫时铜元素浸取率较低，其原因
是 。
（2）“萃取”时，两种金属离子萃取率与 pH的关系如图所示。当 pH＞1.7时，pH越大，金属
离子萃取率越低，其中 Fe3+萃取率降低的原因是 。
【答案】（1）生成的硫覆盖在 Cu2S表面，阻碍浸取 （2）Fe3+水解程度随 pH的升高而增大
6、钒被称为“工业味精”“工业维生素”，在发展现代工业、国防等方面发挥着至关重要的作用。某高铬型钒渣含
Fe2O3、Fe3O4、SiO2、Al2O3、V2O5、Cr2O3等物质，从中分离提取钒铬的工艺流程如下：
工业上可用电解还原法处理含 Cr2O72-的酸性废水。用铁板作阳极，电解过程中，废水 pH逐渐上升，Cr3+、Fe3+都以氢
氧化物沉淀析出，达到废水净化的目的。其中阳极的电极反应式是 。电解过程中，废水 pH上
升的原因是 。
【答案】Fe-2e-= Fe2+ 阳极放电生成的 Fe2+与 Cr2O72-反应消耗 H+，阴极 H+放电生成氢气
4 / 7
7、某工厂废金属屑中主要成分为 Cu、Fe和 Al（含有少量 Al2O3和 Fe2O3），某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用
该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO4·7H2O）和胆矾晶体。步骤 I，首先加入温热 NaOH 溶液，作用
是 ；－段时间后，再分批加入常温 NaOH溶液，原因是 。
【答案】加快反应速率
由于反应放热，分批加入常温 NaOH溶液，可以适当降低温度，防止反应过快，发生安全事故
8、工业上用钛白渣[主要成分为 FeSO4，还含有少量 Fe2(SO4)3、MgSO4及 TiOSO4]为主要原料生产氧化铁黄（FeOOH）
的一种工艺流程如下：
（1）“除杂”时，加入 NH4HF2固体的作用是 。
（2）实验测得反应溶液的 pH对氧化铁黄产率的影响如右图所示：氧化时应控制 pH的合理范围是 4.5左右，pH过小
或过大均会导致氧化铁黄产率较低，其可能原因是 。
＋
【答案】（1）除去 Mg2 （2）pH过低导致氧化铁黄部分溶于酸，pH过大导致 Fe(OH)3增多
9、工业上用含锰废料（主要成分 MnO2，含有少量 Fe2O3、Al2O3、CuO、
CaO等）与烟气脱硫进行联合处理并制备 MnSO4的流程如图：已知：
25℃时，部分氢氧化物的溶度积常数（Ksp）如下表所示：
氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Cu（OH）2 Mn（OH）2
Ksp 1.0×10-32 1.0×10-38 2.0×10-20 2.0×10-14
室温下，加双氧水氧化后所得的溶液中 c(Mn2+)=2mol/L，某种离子的浓度小于 1×10-5mol/L时，可认为已完全沉淀，
则生成沉淀 2需调节 pH的范围是 。“净化”时，加入(NH4)2S的作用为 。
【答案】55 / 7
10、草酸合铁酸钾晶体 Kx[Fe(C2O4)y] 3H2O是一种光敏材料（见光易分解），下面制备草酸合铁酸钾晶体的实验流程：
已知：(NH4)2SO4、FeSO4 7H2O、摩尔盐[(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O]的溶解度如下表：
温度/℃ 10 20 30 40 50
(NH4)2SO4/g 73.0 75.4 78.0 81.0 84.5
FeSO4 7H2O/g 40.0 48.0 60.0 73.3 ﹣
[(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O]/g 18.1 21.2 24.5 27.9 31.3
（1）“溶解 1”应保证铁屑稍过量，其目的是 ，“溶解 2”加“几滴
H2SO4”的作用是 。
（2）“沉淀 2”时得到的 FeC2O4 2H2O沉淀需用水洗涤干净，检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。
（3）“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是 。
【答案】（1）防止 Fe2+被氧化为 Fe3+ 抑制 Fe2+水解 （2）用小试管取少量最后一次洗涤液，加入 BaCl2溶液，
如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净 （3）黑暗可以防止晶体分解
11、工业上以碳素铬铁为原料制取铬铵矾，利用电解法制取金属铬。其工艺流程如下图所示。
已知：H2SO4＋Cr=CrSO4＋H2↑。
（1）碳素铬铁是铁铬合金，粉碎后溶于硫酸和电解阳极液的混合
溶液中。该过程中电解阳极液的主要作用是 。
（2）加入(NH4)2SO4的目的是 。
（3）结晶后的母液从绿色化学的角度可采用的处理方法是 。
（4）产品铬中含氧呈脆性，为了降低其含氧量，可通过 提高其纯度。
＋ ＋
【答案】（1）作氧化剂，将铬铁元素转化为 Fe3 和 Cr3 （2）生成铁铵矾和铬铵矾进行分离
（3）转入净化后的纯铬铵矾溶液进行结晶 （4）真空处理或氢还原
12、一种磁性材料的磨削废料（含镍质量分数约 21%）
主要成分是铁镍合金，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。
由该废料制备纯度较高的氢氧化镍，工艺流程如下：
（1）“除铁”时 H2O2的作用是 ，加入碳酸
钠的目的是 。
6 / 7
（2）“除铜”时，反应的离子方程式为 ，若用 Na2S 代替 H2S 除铜，优点
是 。
（3）已知除钙镁过程在陶瓷容器中进行，NaF的实际用量不能过多的理由为 。
【答案】（1）将亚铁离子氧化为铁离子 调节溶液的 pH，使 Fe3+完全沉淀为黄钠铁矾渣
（2）H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ 无易挥发的有毒气体 H2S逸出，可保护环境，减少后续药品的消耗。
（3）过量的 F-生成氢氟酸会腐蚀陶瓷容器
13、镍及其化合物在生产生活中有着极其重要的作用。现以低品位镍红土矿（主要成分为镍的氧化物、Fe2O3·H2O和
SiO2等）为原料制备兰尼镍的工艺流程如图所示：
已知加压酸浸过程中的相关影响因素如下：
甲同学取该浸出液，控制 pH 为 2～3，经过－系列操作，制取少量 NiSO4·7H2O 晶体。其控制 pH 为 2～3 的目的
为 。下列说法正确的是： 。
A、在煅烧过程中，空气宜选择从下往上的通入方式，使镍红土矿燃烧更充分
B、加压酸浸中，为加快反应速率，可选用浓硫酸
C、加压酸浸中，在最适宜条件下，浸出渣中的主要成份为 SiO2和 Fe2O3·H2O
D、CO为无色无味的有毒气体，故从镍硫混合物到镍的过程中，需注意通风并及时检测操作过程中是否有 CO泄露
【答案】抑制镍离子水解防止生成 Ni(OH)2沉淀 ACD
7 / 7作用和原因目的辨析：
作用类：在物质性质和操作的基础上，询问能够带来的直接影响，称之为作用。
原因及目的类：在作用的基础上，增加对流程最终结果的影响（产率、产量），相比于作用更加深入和具体。
高频答题模板：
蒸发结晶系列：
（1）从溶液中提取晶体（存在其它杂质）的方法：
【答】蒸发浓缩，趁热过滤（此时可以除掉溶解度受温度影响较小的杂质，但一般此类杂质的量比较多才需要趁热过滤）、冷却结晶、过滤（此时可以将溶解度受温度影响较大的物质从溶液中分离出来）、洗涤（冰水洗、热水洗、乙醇洗）、干燥。
（2）从溶液中得到晶体的操作（溶质唯一、稳定且无结晶水）：
【答】蒸发至余少量水，用余热蒸干；当蒸发皿中出现大量晶体时/表面出现晶膜时，停止加热。
（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：
【答】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）从溶液中得到晶体：【答】蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
用FeCl3溶液制取FeCl3·6H2O晶体的操作方法：
【答】向FeCl3溶液中加入过量的浓盐酸置于蒸发皿中，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、洗涤、干燥。
（6）如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2：注意：氯化物、硝酸盐的盐溶液易水解。
【答】在HCl气流中加热（干燥的HCl气流抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽）
（7）过滤的沉淀欲称重之前的操作：【答】过滤，洗涤，干燥，（在干燥器中）冷却，称重。
（8）“趁热过滤”后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再“冷却结晶”：
【答】稀释溶液，防止降温过程中××析出，提高产品的纯度。
（9）絮凝剂的作用：【答】吸附沉淀，使沉淀颗粒变大。
仪器总结：
（1）溶液配制（精配）：托盘天平、量筒、药匙、烧杯、玻璃棒、XXml的容量瓶、胶头滴管
（2）溶液配制（粗配）：烧杯、量筒、天平、玻璃棒
（3）灼烧 ： 坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架、酒精灯
（4）蒸发 ：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、带铁圈的铁架台
（5）过滤： 烧杯、玻璃棒、漏斗、带铁圈的铁架台
（6）蒸馏：带铁圈的铁架台、蒸馏烧瓶、石棉网、双孔塞、温度计、直形冷凝管、尾接管、锥形瓶、酒精灯
（7）萃取分液；带铁圈的铁架台、分液漏斗、烧杯
pH系列复习：
（1）控制某反应的pH值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀，调节pH所用试剂为：
【答】溶液中需要留下元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质
pH范围过小的后果？或过大的后果？【答】导致某离子沉淀不完全、导致主要离子开始沉淀。
（3）CuCl2中混有Fe3+加何种试剂调pH值：
【答】CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3。原因：加CuO消耗溶液中的H+，促进Fe3+水解，生成Fe(OH)3沉淀析出。
检验系列：
（1）检验沉淀Fe(OH)3是否洗涤干净（含SO42-）：
【答】取最后一次洗涤液少许置于试管中，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。注意：要选择一种溶液中比较容易检验的离子检验，不能检验沉淀本身具有的离子。
（2）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。
（3）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。
学会总结：
工业接触法制硫酸时，将二氧化硫催化氧化为三氧化硫时采用常压的原因：
【答】在常压下SO2的转化率已经很高，再增大压强，二氧化硫的转化率提高不大，但是生产成本增加，得不偿失。
典型例题：
1、工业上常用水钴矿（主要成分为Co2O3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO等杂质）制备钴的氧化物，其制备工艺流程如下（已知Na2SO3能还原Fe3＋和Co3＋）：
（1）溶液a中加入NaClO的作用是 。
（2）溶液d中的金属离子只有Co2＋和Na＋两种，则溶液c中加入NaF溶液的作用是 。
【答案】（1）将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+ （2）将Mg2+、Ca2+转化为MgF2、CaF2沉淀
2、高铁酸钾（K2FeO4）是一种集强氧化性、吸附、絮凝于一体的新型多功能处理剂，其生产工艺如图所示：
已知K2FeO4具有下列性质：①可溶于水、微溶于浓KOH溶液；②在0～5 ℃、强碱性溶液中比较稳定；③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解；④在酸性至碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2。
在“反应液I”中加KOH固体的目的是 。
为下一步反应提供反应物 B、与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
C、KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率 D、使副产物KClO3转化为KCl
（2）制备K2FeO4时，须将90%的Fe(NO3)3溶液缓慢滴加到碱性的KClO浓溶液中，并且不断搅拌。采用这种混合方式的原因是 。
【答案】（1）AB （2）减少反应放热使溶液温度升高；减少K2FeO4在过量Fe3+作用下的分解（或K2FeO4在低温、强碱性溶液中比较稳定等）。
3、工业上用含三价钒（V2O3）为主的某石煤为原料（含有 Al2O3、CaO 等杂质），钙化法焙烧制备 V2O5，流程如下：
+5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液 pH 的关系：
pH 4～6 6～8 8～10 10～12
主要离子 VO2+ VO3- V2O74- VO43-
（1）酸浸：Ca(VO3)2 难溶于水，可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的 pH=4，Ca(VO3)2 溶于盐酸的离子方程式是 。酸度对钒和铝的溶解量的影响如图所示：酸浸时溶液的酸度控制在大约 3.2%，根据下图推测，酸浸时不选择更高酸度的原因是 。
（2）转沉：将浸出液中的钒转化为 NH4VO3 固体，其流程如下：
①浸出液中加入石灰乳的作用是 。
②已知CaCO3的溶解度小于Ca3(VO4)2。向Ca3(VO4)2沉淀中加入(NH4)2CO3溶液，可使钒从沉淀中溶出。结合化学用语，用平衡移动原理解释其原因 。
③向(NH4)3VO4溶液中加入NH4Cl溶液，控制溶液的pH=7.5。当pH>8时，NH4VO3的产量明显降低，原因是 。
【答案】（1）Ca(VO3)2+4H+=2VO2++Ca2++2H2O 酸度大于3.2%时，钒的溶解量增大不明显，而铝的溶解量增大程度更大 （2）①调节溶液的pH，并提供Ca2+，形成Ca3(VO4)2沉淀（富集钒元素） ②Ca3(VO4)2的浊液中存在平衡Ca3(VO4)2(s) 3Ca2+(aq)+2VO43-(aq)，(NH4)2CO3溶液中的CO32-与Ca2+结合成更难溶的CaCO3沉淀，c(Ca2+)降低，平衡正向移动，使钒从沉淀中溶出 ③pH>8时，钒的主要存在形式不是VO3-
4、工业上采用酸性高浓度含砷废水（砷主要以亚砷酸H3AsO3形式存在）提取中药药剂As2O3。工艺流程如下：
已知：As2S3与过量的S2-存在以下反应：As2S3（s）+3S2-（aq） 2AsS33- ；“沉砷”中FeSO4的作用是 。调节pH=0时，发现酸性越强，As2O3的产率越高。可能的原因是 。获得As2O3固体，系列操作是 。
【答案】与过量的S2-结合生成FeS沉淀，防止As2S3与S2-结合生成AsS33-（或与S2-结合生成FeS沉淀，使平衡左移，提高沉砷效果） 酸性越强，物质的氧化性或者还原性可能增强或增加氢离子浓度，平衡正向移动促进反应的进行，有利于提高As2O3的产率 过滤、洗涤、干燥
5、纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿（主要成分为Cu2S）为原料制备纳米铜粉的工艺流程如图所示：
从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCl3溶液作浸取剂。浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时，铜元素浸取率的变化如图所示，未洗硫时铜元素浸取率较低，其原因是 。
“萃取”时，两种金属离子萃取率与pH的关系如图所示。当pH＞1.7时，pH越大，金属离子萃取率越低，其中Fe3+萃取率降低的原因是 。
【答案】（1）生成的硫覆盖在Cu2S表面，阻碍浸取 （2）Fe3+水解程度随pH的升高而增大
6、钒被称为“工业味精”“工业维生素”，在发展现代工业、国防等方面发挥着至关重要的作用。某高铬型钒渣含Fe2O3、Fe3O4、SiO2、Al2O3、V2O5、Cr2O3等物质，从中分离提取钒铬的工艺流程如下：
工业上可用电解还原法处理含Cr2O72-的酸性废水。用铁板作阳极，电解过程中，废水pH逐渐上升，Cr3+、Fe3+都以氢氧化物沉淀析出，达到废水净化的目的。其中阳极的电极反应式是 。电解过程中，废水pH上升的原因是 。
【答案】Fe-2e-= Fe2+ 阳极放电生成的Fe2+与Cr2O72-反应消耗H+，阴极H+放电生成氢气
7、某工厂废金属屑中主要成分为Cu、Fe和Al（含有少量Al2O3和Fe2O3），某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO4·7H2O）和胆矾晶体。步骤I，首先加入温热NaOH溶液，作用是 ；－段时间后，再分批加入常温NaOH溶液，原因是 。
【答案】加快反应速率
由于反应放热，分批加入常温NaOH溶液，可以适当降低温度，防止反应过快，发生安全事故
8、工业上用钛白渣[主要成分为FeSO4，还含有少量Fe2(SO4)3、MgSO4及TiOSO4]为主要原料生产氧化铁黄（FeOOH）的一种工艺流程如下：
（1）“除杂”时，加入NH4HF2固体的作用是 。
（2）实验测得反应溶液的pH对氧化铁黄产率的影响如右图所示：氧化时应控制pH的合理范围是4.5左右，pH过小或过大均会导致氧化铁黄产率较低，其可能原因是 。
【答案】（1）除去Mg2＋ （2）pH过低导致氧化铁黄部分溶于酸，pH过大导致Fe(OH)3增多
9、工业上用含锰废料（主要成分MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等）与烟气脱硫进行联合处理并制备MnSO4的流程如图：已知：25℃时，部分氢氧化物的溶度积常数（Ksp）如下表所示：
氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Cu（OH）2 Mn（OH）2
Ksp 1.0×10-32 1.0×10-38 2.0×10-20 2.0×10-14
室温下，加双氧水氧化后所得的溶液中c(Mn2+)=2mol/L，某种离子的浓度小于1×10-5mol/L时，可认为已完全沉淀，则生成沉淀2需调节pH的范围是 。“净化”时，加入(NH4)2S的作用为 。
【答案】510、草酸合铁酸钾晶体Kx[Fe(C2O4)y] 3H2O是一种光敏材料（见光易分解），下面制备草酸合铁酸钾晶体的实验流程：
已知：(NH4)2SO4、FeSO4 7H2O、摩尔盐[(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O]的溶解度如下表：
温度/℃ 10 20 30 40 50
(NH4)2SO4/g 73.0 75.4 78.0 81.0 84.5
FeSO4 7H2O/g 40.0 48.0 60.0 73.3 ﹣
[(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O]/g 18.1 21.2 24.5 27.9 31.3
“溶解1”应保证铁屑稍过量，其目的是 ，“溶解2”加“几滴H2SO4”的作用是 。
“沉淀2”时得到的FeC2O4 2H2O沉淀需用水洗涤干净，检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。
“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出，这样操作的原因是 。
【答案】（1）防止Fe2+被氧化为Fe3+ 抑制Fe2+水解 （2）用小试管取少量最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，如出现白色沉淀，说明沉淀没有洗涤干净，否则，沉淀已洗涤干净 （3）黑暗可以防止晶体分解
11、工业上以碳素铬铁为原料制取铬铵矾，利用电解法制取金属铬。其工艺流程如下图所示。
已知：H2SO4＋Cr=CrSO4＋H2↑。
碳素铬铁是铁铬合金，粉碎后溶于硫酸和电解阳极液的混合溶液中。该过程中电解阳极液的主要作用是 。
加入(NH4)2SO4的目的是 。
结晶后的母液从绿色化学的角度可采用的处理方法是 。
产品铬中含氧呈脆性，为了降低其含氧量，可通过 提高其纯度。
【答案】（1）作氧化剂，将铬铁元素转化为Fe3＋和Cr3＋ （2）生成铁铵矾和铬铵矾进行分离
（3）转入净化后的纯铬铵矾溶液进行结晶 （4）真空处理或氢还原
12、一种磁性材料的磨削废料（含镍质量分数约21%）主要成分是铁镍合金，还含有铜、钙、镁、硅的氧化物。由该废料制备纯度较高的氢氧化镍，工艺流程如下：
“除铁”时H2O2的作用是 ，加入碳酸钠的目的是 。
“除铜”时，反应的离子方程式为 ，若用Na2S代替H2S除铜，优点是 。
已知除钙镁过程在陶瓷容器中进行，NaF的实际用量不能过多的理由为 。
【答案】（1）将亚铁离子氧化为铁离子 调节溶液的pH，使Fe3+完全沉淀为黄钠铁矾渣
（2）H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ 无易挥发的有毒气体H2S逸出，可保护环境，减少后续药品的消耗。
（3）过量的F-生成氢氟酸会腐蚀陶瓷容器
13、镍及其化合物在生产生活中有着极其重要的作用。现以低品位镍红土矿（主要成分为镍的氧化物、Fe2O3·H2O和SiO2等）为原料制备兰尼镍的工艺流程如图所示：
已知加压酸浸过程中的相关影响因素如下：
甲同学取该浸出液，控制pH为2～3，经过－系列操作，制取少量NiSO4·7H2O晶体。其控制pH为2～3的目的为 。下列说法正确的是： 。
在煅烧过程中，空气宜选择从下往上的通入方式，使镍红土矿燃烧更充分
加压酸浸中，为加快反应速率，可选用浓硫酸
加压酸浸中，在最适宜条件下，浸出渣中的主要成份为SiO2和Fe2O3·H2O
CO为无色无味的有毒气体，故从镍硫混合物到镍的过程中，需注意通风并及时检测操作过程中是否有CO泄露
【答案】抑制镍离子水解防止生成Ni(OH)2沉淀 ACD

展开更多......

收起↑