第53讲　化学工艺流程题的解题策略 （含答案 ） 2026届高三化学一轮总复习 教案

这是一份第53讲　化学工艺流程题的解题策略 （含答案 ） 2026届高三化学一轮总复习 教案，共16页。教案主要包含了复习目标等内容，欢迎下载使用。
题空一 流程中原料的预处理
1.(2023·辽宁卷节选)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2＋、C2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和Mn2＋)。实现镍、钴、镁元素的回收。
用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为 (答出一条即可)。
答案：适当增大硫酸浓度(或适当升高温度或将镍钴矿粉碎)
2.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)如下表。
试回答步骤Ⅰ中进行原料预处理的目的为 。
答案：除去ZnO和Al2O3
解析：由已知中预处理前和预处理后的成分含量变化可得，预处理的目的为除去ZnO和Al2O3。
题空二 流程中反应条件的控制
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。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＋，再调节溶液的pH。
②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、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。
2.控制反应的温度
(1)控制化学反应速率。
(2)控制平衡移动方向。
(3)控制固体的溶解与结晶，如趁热过滤能防止某物质降温时析出。
(4)促进溶液中气体的逸出或实现蒸馏。
(5)防止或实现某物质水解或分解。
(6)使催化剂达到最大活性。
(7)防止副反应的发生。
3.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。
4.控制反应体系的压强
(1)控制化学反应速率。
(2)控制平衡移动的方向。
5.使用催化剂
加快反应速率，提高生产效率。
1.(温度控制)辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如图所示：
(1)“回收S”过程中温度控制在50～60 ℃之间，不宜过高或过低的原因是
。
(2)“保温除铁”过程中，加入CuO的目的是 ；
“蒸发浓缩、冷却结晶”过程中，要用HNO3溶液调节溶液的pH，其理由是 。
答案：(1)温度高苯容易挥发，温度低溶解速率小
(2)调节溶液的pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀 抑制Cu2＋的水解
解析：(1)苯是有机溶剂，易挥发，所以温度高苯容易挥发，而温度低S溶解速率小，因此“回收S”过程中温度控制在50～60 ℃之间，不宜过高或过低。(2)氧化铜是碱性氧化物，能与H＋反应从而调节溶液的pH，所以加入氧化铜的作用是调节溶液的pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而析出。
2.(酸碱度控制——调节pH)利用水钴矿(主要成分为C2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等)可以制取多种化工试剂，以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程，回答下列问题：
已知：①浸出液中含有的阳离子主要有H＋、C2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋、Mg2＋、Ca2＋等。
②沉淀Ⅰ中只含有两种沉淀。
③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
(1)浸出过程中C2O3发生反应的离子方程式为 。
(2)加入NaClO3的作用是 。
(3)加入Na2CO3调pH至5.2，目的是 ；
萃取剂层含锰元素，则沉淀Ⅱ的主要成分为 。
答案：(1)C2O3＋SO32－＋4H＋ 2C2＋＋SO42－＋2H2O
(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于后面调节pH时生成Fe(OH)3沉淀而除去
(3)使Fe3＋和Al3＋沉淀完全 CaF2、MgF2
解析：(1)浸出过程中，C2O3与盐酸、Na2SO3发生反应，C2O3转化为C2＋，C元素化合价降低，则S元素化合价升高，SO32－转化为SO42－，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式：C2O3＋4H＋＋SO32－ 2C2＋＋SO42－＋2H2O。
(2)加入NaClO3的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，便于后面调节pH时生成Fe(OH)3沉淀而除去。
(3)根据工艺流程图，结合表格中提供的数据可知，加Na2CO3调pH至5.2，目的是使Fe3＋和Al3＋沉淀完全。滤液Ⅰ中含有的金属阳离子为C2＋、Mn2＋、Mg2＋、Ca2＋等，萃取剂层含锰元素，结合流程图中向滤液Ⅰ中加入了NaF溶液，可知沉淀Ⅱ为MgF2、CaF2。
题空三 物质的分离与提纯
(一)有关沉淀洗涤的答题规范
1.洗涤剂的选择
2.洗涤的方法
(1)洗涤的方法：让过滤后的晶体继续留在过滤器中，加入洗涤液至浸没晶体，让洗涤液自然流下，重复2～3次即可。
(2)注意点：在洗涤过程中不能搅拌。因为滤纸已经润湿，如果搅拌很容易搅破滤纸，造成晶体损失。
(3)三个得分点：注洗涤液→加洗涤液→重复操作。
①注洗涤液：沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤液；
②加洗涤液：洗涤液完全浸没晶体；
③重复操作：重复操作2～3次。
1.SnSO4是一种重要的硫酸盐，在工业生产中有着广泛的应用。其制备路线如下：
实验室中“漂洗”沉淀的实验操作方法是
。
答案：(沿着玻璃棒)向漏斗(或过滤器)中加蒸馏水至浸没沉淀，(静置)待水全部流出后，重复操作2～3次
解析：“漂洗”沉淀就是洗涤沉淀，需要直接在过滤器中进行，操作为(沿着玻璃棒)向漏斗(或过滤器)中加蒸馏水至浸没沉淀，(静置)待水全部流出后，重复操作2～3次
2.CuSO4·5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。
如果采用重量法测定CuSO4·5H2O的含量，完成下列步骤：① ，②加水溶解，③加氯化钡溶液，沉淀，④过滤(其余步骤省略)。在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其方法是 。
答案：称量样品 在上层清液中继续滴加氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，证明已沉淀完全
解析：需要检验是否沉淀完全，即检验溶液中是否有SO42－剩余。
(二)产品分离、提纯的常用方法
(1)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。
(2)萃取和分液：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CCl4或苯萃取溴水中的溴。
(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如从溶液中提取NaCl。
(4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。
(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。
(6)冷却法：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。
1.(分离、提纯方法选择)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
。
答案：(1)趁热过滤 (2)取少量样品于试管中配成溶液，滴加过量Ba(NO3)2溶液，取上层清液滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，观察是否有白色沉淀产生
解析：(1)在相同温度下，K2SO4的溶解度最小，反应Ⅲ中，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液，进行蒸发浓缩后，K＋和SO42－以K2SO4的形式结晶析出，此时趁热过滤，可得到K2SO4晶体，同时也可防止其他盐结晶析出。(2)因为Ag2SO4是微溶于水的白色固体，所以用HNO3酸化的AgNO3溶液检验Cl－时，应先加入过量Ba(NO3)2溶液使SO42－完全沉淀。
2.(滤液、滤渣成分的确定)锰常用于制造合金锰钢。某化工厂以软锰矿(主要成分是MnO2，含有少量SiO2、Fe2O3、CaO等杂质)为主要原料制取金属锰的工艺流程如图1所示。
(1)“浸锰”步骤中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图2所示。为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是 ，“滤渣 Ⅰ”的成分是 (填化学式)。该步骤中可以再加入MnSO4以促进“滤渣 Ⅰ”析出，结合平衡移动原理分析其原因： 。
(2)“滤液 Ⅰ”中需要先加入MnO2充分反应后再调pH，写出加入MnO2时发生反应的离子方程式： 。
答案：(1)90 ℃ SiO2、CaSO4 c(SO42－)增大，使平衡Ca2＋(aq)＋SO42－(aq)⥫⥬CaSO4(s)正向移动，
促进CaSO4析出 (2)MnO2＋2Fe2＋＋4H＋ Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O
解析：流程分析：
课时测评53 化学工艺流程题的解题策略对应学生用书P485
(时间：45分钟 满分：60分)
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
1.(16分)(2025·四川八省联考卷)MnSO4具有广泛用途，一种从电解锌阳极泥回收电池级MnSO4的流程如下。该阳极泥主要含有MnO2以及Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Zn2＋和微量Pb2＋等杂质离子。
已知：Ksp(ZnS)＝1.0×10－22，Ksp(PbS)＝8.0×10－28，Ksp(MnS)＝1.0×10－10。金属离子生成氢氧化物沉淀，其lgc(M)/ml·L－1和溶液pH的关系如下图所示：
回答下列问题：
(1)基态锰原子的电子排布式为 。
(2)“溶解”步骤在酸性条件下进行，通入SO2的作用是 。
(3)“除钾钠”步骤中，控制溶液pH＝2.0，K＋和Na＋与Fe2SO43反应分别生成KFe3(OH)3SO42和NaFe3(OH)3SO42沉淀，其中K＋生成沉淀的离子方程式为
。
(4)“除杂Ⅰ”步骤中，加MnCO3调溶液pH＝4.0，该步除杂的总反应方程式为
。
(5)“除杂Ⅱ”步骤中，析出的“沉淀3”是 、 。
(6)“除杂Ⅲ”步骤中，随着“沉淀4”的生成，溶液pH将 (填“升高”或“下降”或“不变”)。
(7)“浓缩结晶”步骤中，析出MnSO4后的滤液应返回到 步骤，其目的是
。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d54s2
(2)还原二氧化锰为锰离子
(3)K＋＋3Fe3＋＋2SO42－＋6H2O KFe3(OH)3SO42↓＋6H＋
(4)MnCO3＋Fe2SO43＋5H2O MnSO4＋2FeOH3＋CO2↑＋2H2SO4
(5)CaF2 MgF2
(6)下降
(7)溶解 循环利用，充分利用生成物且提高锰的回收率
解析：(1)锰为25号元素，基态Mn原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2；
(2)二氧化硫具有还原性，二氧化锰具有氧化性，“溶解”步骤在酸性条件下进行，通入SO2的作用是还原二氧化锰为锰离子；
(3)“除钾钠”步骤中，控制溶液pH＝2.0，酸性条件下，K＋与Fe2SO43反应生成KFe3(OH)3SO42沉淀，其中K＋生成沉淀的离子方程式为K＋＋3Fe3＋＋2SO42－＋6H2O KFe3(OH)3SO42↓＋6H＋；
(4)“除杂Ⅰ”步骤中，加MnCO3调溶液pH＝4.0，使得铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去，结合质量守恒，反应还生成硫酸锰、二氧化碳和硫酸，该步除杂的总反应方程式为MnCO3＋Fe2SO43＋5H2O MnSO4＋2FeOH3＋CO2↑＋2H2SO4；
(5)由分析，“除杂Ⅱ”步骤中，析出的“沉淀3”是CaF2、MgF2；
(6)“除杂Ⅲ”步骤中，加入硫化氢使得锌离子和铅离子转化为沉淀除去，反应为Zn2＋＋H2S ZnS↓＋2H＋、Pb2＋＋H2S PbS↓＋2H＋，反应过程中生成氢离子，使得溶液酸性增强，故随着“沉淀4”的生成，溶液pH将下降。
(7)“浓缩结晶”步骤中，析出MnSO4后的滤液中含有硫酸和部分硫酸锰，应返回到溶解步骤，其目的是循环利用，充分利用生成物且提高锰的回收率。
2.(13分)(2024·湖北卷)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[Be3Al2(SiO3)6]中提取铍的路径为：
已知：Be2＋＋4HA⥫⥬BeA2(HA)2＋2H＋
回答下列问题：
(1)基态Be2＋的轨道表示式为 。
(2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态，冷却过程的特点是 。
(3)“萃取分液”的目的是分离Be2＋和Al3＋，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，观察到的现象是 。
(4)写出反萃取生成Na2[Be(OH)4]的化学方程式 。
“滤液2”可以进入 步骤再利用。
(5)电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用是 。
(6)Be(OH)2与醋酸反应得到某含4个Be的配合物，4个Be位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点，且每个Be的配位环境相同，Be与Be间通过CH3COO－相连，其化学式为 。
答案：(1) (2)快速冷却 (3)无明显现象
(4)BeA2(HA)2＋6NaOH Na2[Be(OH)4]＋4NaA＋2H2O 反萃取分液
(5)增强熔融氯化铍的导电性，同时可使Cl－更易在阳极上放电，从而使Be2＋更易在阴极上放电得到Be
(6)Be4O(CH3COO)6
解析：铝硅酸盐先加热熔融，然后快速冷却到其玻璃态，再加入稀硫酸酸浸过滤，滤渣的成分为H2SiO3，“滤液1”中有Be2＋和Al3＋，加入含HA的煤油将Be2＋萃取到有机相中，“水相1”中含有Al3＋，有机相为BeA2(HA)2，加入过量氢氧化钠反萃取Be2＋使其转化为Na2[Be(OH)4]进入“水相2”中，分离出含NaA的煤油，最后对“水相2”加热过滤，分离出Be(OH)2，通过系列操作得到金属铍。(1)基态Be2＋的电子排布式为1s2，其轨道表示式为。(2)熔融态物质冷却凝固时，缓慢冷却会形成晶体，快速冷却会形成非晶态，即玻璃态，所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态的冷却过程的特点为快速冷却。(3)“滤液1”中有Be2＋和Al3＋，加入含HA的煤油将Be2＋萃取到有机相中，则“水相1”中含有Al3＋，则向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，可观察到无明显现象。(4)反萃取生成Na2[Be(OH)4]的化学方程式为BeA2(HA)2＋6NaOH Na2[Be(OH)4]＋4NaA＋2H2O，滤液2的主要成分为NaOH，可进入反萃取步骤再利用。(5)氯化铍的共价性较强，电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用为增强熔融氯化铍的导电性。(6)由题意可知，该配合物中有四个铍位于四面体的四个顶点上，四面体中心只有一个O，Be与Be之间总共有六个CH3COO－，则其化学式为Be4O(CH3COO)6。
3.(15分)(2024·安徽卷)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程，如下图所示。
回答下列问题：
(1)Cu位于元素周期表第 周期第 族。
(2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是 。
(3)“浸取2”步骤中，单质金转化为HAuCl4的化学方程式为 。
(4)“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的 (填化学式)转化为[Ag(S2O3)2]3－。
(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。
“电沉积”步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用的物质为 (填化学式)。
(6)“还原”步骤中，被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为 。
(7)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6。从物质结构的角度分析S4O62－的结构为(a)而不是(b)的原因： 。
答案：(1)四 ⅠB (2)Cu2＋
(3)2Au＋8HCl＋3H2O2 2HAuCl4＋6H2O
(4)AgCl (5)[Ag(S2O3)2]3－＋e－ Ag↓＋2S2O32－ Na2S2O3 (6)3∶4
(7)(a)结构中电子云分布较均衡，结构较为稳定；(b)结构中正负电荷中心不重合，极性较大，较不稳定，且存在过氧键，过氧键的氧化性大于I2，故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构
解析：精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等元素，铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu被转化为Cu2＋进入浸出液1中，Ag、Au不反应，浸渣1中含有Ag和Au；浸渣1中加入盐酸、H2O2浸取，Au转化为HAuCl4进入浸出液2，Ag转化为AgCl，浸渣2中含有AgCl；浸出液2中加入N2H4将HAuCl4还原为Au，同时N2H4被氧化为N2；浸渣2中加入Na2S2O3，将AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3－，得到浸出液3，利用电沉积法将[Ag(S2O3)2]3－还原为Ag。(1)Cu的原子序数为29，位于第四周期第ⅠB族；(2)由分析可知，铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu被转化为Cu2＋进入浸出液1中，故浸出液1中含有的金属离子主要是Cu2＋；(3)浸取2步骤中，Au与盐酸、H2O2发生氧化还原反应，生成HAuCl4和H2O，根据得失电子守恒及质量守恒，可得反应的化学方程式为2Au＋8HCl＋3H2O2 2HAuCl4＋6H2O；(4)根据分析可知，浸渣2中含有AgCl，与Na2S2O3反应转化为[Ag(S2O3)2]3－；(5)电沉积步骤中，阴极发生还原反应，[Ag(S2O3)2]3－得电子被还原为Ag，电极反应式为[Ag(S2O3)2]3－＋e－ Ag↓＋2S2O32－；阴极反应生成S2O32－，同时阴极区溶液中含有Na＋，故电沉积步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用的物质为Na2S2O3；(6)还原步骤中，HAuCl4被还原为Au，Au化合价由＋3价变为0价，一个HAuCl4转移3个电子，N2H4被氧化为N2，N的化合价由－2价变为0价，一个N2H4转移4个电子，根据得失电子守恒，被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3∶4；(7)O的半径比S小，负电荷的密度更高，对相应成键电子对的斥力大，所以(b)中氧氧键键能比(a)中硫硫键键能小，更易断，故(b)不稳定且(b)中存在过氧键，氧化性比I2强，故Na2S2O3不能被I2氧化成(b)结构。
4.(16分)(2024·新课标卷)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含C、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下：
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10－5 ml·L－1)时的pH：
回答下列问题：
(1)“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是 ；
“滤渣1”中金属元素主要为 。
(2)“过滤1”后的溶液中加入MnO2的作用是 。
取少量反应后的溶液，加入化学试剂 检验 ，若出现蓝色沉淀，需补加MnO2。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
(4)“除钴液”中主要的盐有 (写化学式)，残留的C3＋浓度为 ml·L－1。
答案：(1)增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取效率 Pb
(2)将溶液中的Fe2＋氧化为Fe3＋，以便在后续调pH时除去Fe元素 K3[Fe(CN)6]溶液 Fe2＋
(3)3C2＋＋MnO4－＋7H2O 3C(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋
3Mn2＋＋2MnO4－＋2H2O 5MnO2↓＋4H＋
(4)ZnSO4、K2SO4 10－16.7
解析：用硫酸处理含有C、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣，得到含有C2＋、Zn2＋、Fe2＋、Fe3＋、SO42－等离子的溶液，Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO4，则“滤渣1”为“酸浸”时生成的PbSO4；向滤液中加入MnO2将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后加入ZnO调节pH＝4使Fe3＋完全转化为Fe(OH)3，则“滤渣Ⅱ”的主要成分为Fe(OH)3，滤液中的金属离子主要是C2＋、Zn2＋和Mn2＋；最后加入强氧化剂KMnO4“氧化沉钴”，将溶液中C2＋氧化为C3＋，在pH＝5时C3＋形成C(OH)3沉淀，而KMnO4则被还原为MnO2，KMnO4还会与溶液中的Mn2＋发生归中反应生成MnO2，最终得到C(OH)3和MnO2的混合物，“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4。(1)在原料预处理过程中，粉碎固体原料能增大固体与液体的接触面积，从而加快酸浸的反应速率，提高浸取效率；由分析可知，“滤渣1”的主要成分为PbSO4，则“滤渣1”中金属元素主要为Pb；(2)酸浸液中含有C2＋、Zn2＋、Fe2＋、Fe3＋、SO42－等离子。由题表中数据可知，当Fe3＋完全沉淀时，C2＋未开始沉淀，而当Fe2＋完全沉淀时，C2＋已有一部分沉淀，因此为了除去溶液中的Fe元素且C2＋不沉淀，应先将Fe2＋氧化为Fe3＋，然后调节溶液的pH使Fe3＋完全水解转化为Fe(OH)3沉淀，因此，MnO2的作用是将Fe2＋氧化为Fe3＋，以便在后续调pH时除去Fe元素。常用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2＋，若生成蓝色沉淀，则说明溶液中仍存在Fe2＋，需补加MnO2；(3)由分析可知，“氧化沉钴”过程发生两个氧化还原反应，根据分析中两个反应的反应物、产物与反应环境(pH＝5)，结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出两个离子方程式：3C2＋＋MnO4－＋7H2O 3C(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋、3Mn2＋＋2MnO4－＋2H2O 5MnO2↓＋4H＋；(4)最终得到的“除钴液”中含有的金属离子主要是本身含有的及加入ZnO调pH时引入的Zn2＋、加入KMnO4“氧化沉钴”时引入的K＋，而阴离子是在酸浸时引入的SO42－，因此其中主要的盐有ZnSO4和K2SO4。当溶液pH＝1.1时c(H＋)＝10－1.1 ml·L－1，C3＋恰好完全沉淀，此时溶液中c(C3＋)＝1.0×10－5 ml·L－1，则c(OH－)＝Kwc(H＋)＝10－12.9 ml·L－1，则Ksp[C(OH)3]＝1.0×10－5×(10－12.9)3＝10－43.7。“除钴液”的pH＝5，即c(H＋)＝10－5ml·L－1，则c(OH－)＝Kwc(H＋)＝10－9ml·L－1，溶液中c(C3＋)＝Ksp[C(OH)3]c3(OH－)＝10－43.7(10－9)3 ml·L－1＝10－16.7 ml·L－1。
方法
目的
研磨、雾化
将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分
水浸
与水接触反应或溶解
酸浸
与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液
碱浸
除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物
灼烧
除去可燃性杂质或使原料初步转化
煅烧
改变某些物质结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解
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
学生用书⬇第292页
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
C(OH)2
Al(OH)3
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
学生用书⬇第293页
洗涤试剂
适用范围
目的
蒸馏水
冷水
产物不溶于水
除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为溶解而造成的损失
热水
某些特殊的物质，其溶解度随着温度升高而下降
除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为温度变化而溶解造成的损失
有机溶剂
(酒精、丙酮等)
固体易溶于水，难溶于有机溶剂
减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，使产品易干燥
饱和溶液
对纯度要求不高的产品
减少固体溶解
酸、碱溶液
产物不溶于酸、碱
除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解
学生用书⬇第294页
Fe3＋
Fe2＋
C3＋
C2＋
Zn2＋
开始沉淀的pH
1.5
6.9
－
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
学生用书⬇第295页