資源簡介

(共28張PPT)
第56講
流程中的溫度控制
2025：基于主題教學的高考化學專題復習系列講座
2025
2024湖南卷-11題 工藝流程題：易風化失去結晶水的物質“干燥”工序需要在低溫下進行
2024北京卷-18題 工藝流程題：隨焙燒溫度變化發生反應不同，影響生成物、萃取率等，
2024年——流程中的溫度控制考向考點統計
重溫經典
模型建構
名師導學
2025
知識重構
重溫經典
模型建構
名師導學
2025
知識重構
原料
核心化學反應
所需產品
原料除雜凈化
產品分離提純
pH控制
溫度、壓強及投料比……的控制
介質選擇
排放物無害化處理
原料的循環利用
源于生產實際
知識遷移推理
閱讀思維量大
溫度對物質性質（物理性質和化學性質）的影響
從物質性質方面考慮
雙氧水、氨水、銨鹽、硝酸、次氯酸、硝酸鹽、草酸及草酸鹽等易分解物質
易分解
易揮發
易被氧化
醛類、酚類、含Fe（Ⅱ）的化合物、硫化物、亞硫酸鹽、KI等易被氧化物質
氨水、硝酸、鹽酸等易揮發物質或低沸點物質
從反應原理機理分析
溫度對反應平衡移動、反應物轉化率的影響或生成物產率的影響
速率快慢
平衡移動
催化劑
反應歷程
溫度對催化劑活性的影響
溫度對反應速率或固體溶解速率的影響
溫度對副反應發生的影響
溫度對物質性質（物理性質和化學性質）的影響
溫度對反應速率或固體溶解速率的影響
速率快慢
1
如原料的預處理階段，升溫可以提高浸取速率；再如，流程中核心反應常通過加熱的方法加快反應速率。
速率快慢
溫度對反應平衡移動、反應物轉化率的影響或生成物產率的影響
平衡移動
2
制取乙酸乙酯的實驗中，升溫至合適的溫度，及時分離乙酸乙酯，有利于乙酸乙酯產率的提高。
平衡移動
加熱可促進Fe3＋、Ti2O52＋水解轉化為沉淀，從而除去雜質
考慮溫度對催化劑活性的影響
催化劑
3
如工業SO2氧化為SO3時，選擇的溫度是500℃左右，原因之一就是使催化劑的活性達到最高。
催化劑
100 ℃
3.0 g
考慮溫度對副反應發生的影響
反應歷程
4
很多復雜反應過程中對溫度的控制尤為關鍵，如實驗室制取乙烯、硝基苯等，控制溫度都是為了防止副反應的發生。
反應歷程
Fe3＋
FeOOH
重溫經典
模型建構
名師導學
2025
知識重構
（2023湖南17）超純是制備第三代半導體的支撐源材料之一，近年來，我國科技工作者開發了超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術，在研制超純方面取得了顯著成果，工業上以粗鎵為原料，制備超純的工藝流程如下：
已知：①金屬的化學性質和相似，的熔點為；②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作為配體；
③相關物質的沸點：
回答下列問題：
(2)“電解精煉”裝置如圖所示，電解池溫度控制在的原因是 ，陰極的電極反應式為 ；
保證Ga為液體，便于純Ga流出
[Ga(OH)4]-+3eˉ=Ga+4OH-
2015上海卷
二氧化碳的溶解度減小
溫度過低，反應速率較小
碳酸氫鎂不穩定
對于一個吸熱的可逆反應，升溫使平衡正向移動，有利于提高反應物的轉化率（即原料的利用率），從而提高產物的產率；反之，對于一個放熱的可逆反應，升高溫度則不利于反應物轉化率的提高，不利于提高產物的產率；
識記、閱讀、辨認
提取、整合、表達
本質、解釋、論證
科學探究與創新意識
（2022遼寧模擬）某工廠采用輝鉍礦(主要成分為Bi2S3，含有FeS2、SiO2雜質)與軟錳礦(主要成分為MnO2)聯合焙燒法制備BiOCl 和 MnSO4，工藝流程如下：
為提高焙燒效率，可采取的措施為____。
a.進一步粉碎礦石
b.鼓入適當過量的空氣
c.降低焙燒溫度
ab
焙燒的目的主要有使不易轉化的物質轉化為易提取的物質；使某些元素轉化為氧化物；除去有機質（CO2＋H2O）；除去熱穩定性差的雜質；使含硫、碳物質轉化為SO2、CO2而除去。
規范性、簡潔
（2022江蘇海安）葉蛇紋石是一種富鎂硅酸鹽礦物〔主要成分為Mg6(Si4O10)(OH)8，還含有Al2O3、Fe2O3、FeO等雜質〕，利用該礦物生產鐵紅（Fe2O3）和堿式碳酸鎂的工藝流程如圖所示：
“轉化”步驟中，溫度不能過高的原因是___________________________。
溫度過高，H2O2分解
（2020山東卷）以菱鎂礦（主要成分為MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3）為原料制備高純鎂砂的工藝流程如下：
已知浸出時產生的廢渣中有SO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列說法錯誤的是
A．浸出鎂的反應為MgO＋2NH4Cl＝MgCl2＋2NH3↑＋H2O
B．浸出和沉鎂的操作均應在較高溫度下進行
C．流程中可循環使用的物質有NH3、NH4Cl
D．分離Mg2＋與Al3＋、Fe3＋是利用了它們氫氧化物Ksp的不同
溫度過高，氨水分解，影響浸出、沉鎂及產品質量
B
（2022湖南邵陽）輝銅礦石主要含有硫化亞銅（Cu2S）及少量脈石（SiO2）。一種以輝銅礦石為原料制備硝酸銅的工藝流程如下所示：
“回收S”過程中溫度控制在50～60 ℃之間，不宜過高或過低的原因是___________________________。
溫度高苯容易揮發，溫度低溶解速率小
規范性、完備
并不是直接考查概念定義
認知遷移創設情境
鐵粉
由于TiOSO4容易水解，若溫度過高，則會有較多TiOSO4水解為固體H2TiO3而經過濾進入FeSO4·7H2O中導致TiO2產率降低
規范性、條理
關鍵能力：歸納與論證
（2021浙江寧波）CoCO3可用作選礦劑、催化劑及涂料的顏料。以含鈷廢渣（主要成分為CoO、Co2O3，還含有Al2O3、ZnO等雜質）為原料制備CoCO3的一種工藝流程如下：
“酸浸”時需控制溫度在40℃左右，原因是_______________________________。
“酸浸”時SO2的作用是將含鈷廢渣中+3價的Co還原為+2價
溫度過低反應速率減慢；溫度過高，SO2溶解度降低。
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知識重構
是否為了加快反應速率？平衡是否正向移動？
是否為了加速某物質的溶解、分解、揮發、升華？
是否為了促進水解？
是否為了降低氣體在溶液中的溶解度（防氧化）？
是否為了使某沸點高的物質液化，與其他物質分離？
是否為了降低某晶體的溶解度，減少損失？
控制溫度可能是為了使催化劑活性達到最好，防止副反應發生！
升溫
降溫
溫度變化產生的有利結果
建模 1：溫度變化產生的有利結果與不利結果
是否發生副反應？
是否有物質揮發？
是否有物質分解？
是否逆向移動？
溫度變化產生的不利結果
易氧化物質？有機物參與？
低沸點物質？氣體參與？
熱穩定性差？
溫度變化對平衡移動的影響是否有利？
題給情境
蘊含信息
原理規律
目的要求
建模 1：溫度變化產生的有利結果與不利結果
建模 2：溫度控制因素
溫度過高
可能造成物質的分解、揮發或升華；
平衡逆向移動，反應物轉化率（原料利用率），生成物產率下降
催化劑活性降低
發生副反應
會使某些固態或液體物質溶解度降低
建模 3：溫度過高、過低設問及答題策略
溫度過低
反應速率或溶解速率過慢，生產效率低
主反應是吸熱，平衡逆向移動，反應物轉化率（原料利用率），生成物產率下降
大部分固態物質的溶解度下降
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知識重構
用什么方法
控制范圍
為什么
四呈現
水浴加熱
溫度控制
反應自身放熱
趁熱過濾
冰水冷卻
減壓蒸發
真空脫水
加熱？冷卻？
具體范圍？
圖表、數據信息分析
溫度過低……
溫度過高……
文字描述
圖像符號
裝置流程
表格數據
工藝流程試題強調以真實情境作為測試的載體，主要選取了基于學習型情境、基于實踐型情境、基于探究型情境等三種類型的試題情境。總結解題方法，提高信息轉換能力及流程圖反映出的信息，從文字到圖表，從資料到設問，挖掘溫度控制因素，體現核心素養，強化規范表達，提升知識遷移能力，落實高考能力要求。第56講-流程中的溫度控制
1. (2019·高考全國卷Ⅰ)硫酸鐵銨[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一種重要鐵鹽。為充分利用資源，變廢為寶，在實驗室中探究采用廢鐵屑來制備硫酸鐵銨，具體流程如下：
步驟②需要加熱的目的是________________，溫度保持80～95 ℃，采用的合適加熱方式是________。
2.（2020·開封高三三模）鈦酸錳(MnTiO3)納米材料是一種多用途催化劑。工業上用紅鈦錳礦(主要成分有MnTiO3，還含有少量FeO、Fe2O3、SiO2等雜質)來制備MnTiO3，其工藝流程如圖所示：
已知：①紅鈦錳礦“酸溶”后Ti元素主要以TiO2＋的形式存在；
②H2TiO3不溶于無機酸和堿，不溶于水；
③在空氣中加熱無水MnCl2分解放出HCl，生成Mn3O4。
“沉錳”的條件一般控制在45 ℃以下的原因是__________________________。
3. (2020·安慶質檢)某廢舊電池材料的主要成分為鈷酸鋰(LiCoO2)，還含有一定量的鐵、鋁、銅等元素的化合物，其回收工藝如圖所示，最終可得到Co2O3和鋰鹽。
已知：CoC2O4·2H2O微溶于水，它的溶解度隨溫度升高而逐漸增大，且能與過量的C2O生成Co(C2O4) 而溶解。
“還原酸浸”過程中，LiCoO2發生反應的離子方程式為_______________________，該過程溫度通常控制在40 ℃以下的原因是_______________________________。
4. （2020·濟寧模擬）草酸亞鐵(FeC2O4)作為一種化工原料，可廣泛用于新型電池材料、感光材料的生產。以煉鋼廠的脫硫渣(主要成分是Fe2O3)為原料生產電池級草酸亞鐵晶體的工藝流程如圖：
如圖是反應溫度、加料時間及分散劑的質量分數對草酸亞鐵純度的影響：
從圖像可知，制備電池級草酸亞鐵晶體的最佳實驗條件是___________________。
5. （2022·重慶八中）醫用ZnSO4·7H2O內服做催吐劑，外服做滴眼液，用途廣泛。工業上以閃鋅礦(主要成分為ZnS，含少量FeS、MnS、CdS、NiS等雜質)為原料，制備流程如圖：
灼燒閃鋅礦會產生有毒氣體，其分子式為________，操作1需要在90 ℃下反應20 min，其目的是____________________________。
6.（2020·高考全國卷Ⅰ）釩具有廣泛用途。黏土釩礦中，釩以＋3、＋4、＋5價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。
“酸浸氧化”需要加熱，其原因是___________________________。
7. （2022·四川省棠湖中學）氯化鉛(PbCl2)常用于焊接和制備鉛黃等染料。利用從廢舊鉛蓄電池中得到的鉛膏獲取氯化鉛的流程如圖，試回答下列問題：
已知：①鉛膏主要由PbSO4、PbO、PbO2和Pb等組成。
②流程圖中的“l”表示液體，“s”表示固體。
③硫酸鉛、氯化鉛微溶于水，但氯化鉛能溶于NaCl溶液中，主要發生反應：PbCl2＋Cl－===[PbCl3]－。
PbCl2(溶液顯酸性)在氯化鈉溶液中的溶解度隨溫度的升高而增大，適當地升高溫度有利于提高鉛的浸取率，當溫度高于70℃時，浸取率提高不明顯，可能的原因是______________________________________________________；為了提高浸取率，還可以采取的措施是_________________________。
8. （2020·山東泰安）氧化鈹(BeO)常溫下為不溶于水、易溶于強酸和強堿的固體，除用作耐火材料外，還可以用于制霓虹燈和鈹合金。工業上以硅鈹石(主要含有BeO、SiO2、MgO，還含有少量Al2O3和Fe2O3)制備高純度BeO的流程如圖所示：
已知：①BeO為離子化合物，熔點為2 350 ℃，BeCl2和NaCl等比例混合的固體混合物在350 ℃即可熔化；
②不同金屬陽離子在D2EHPA中的溶解性如下表所示：
Be2＋ Mg2＋ Fe3＋ Al3＋
D2EHPA中的溶解性 易溶 難溶 微溶 微溶
“凈化”時需將反萃取液加熱到70 ℃，加熱到70 ℃的目的為___________________。
9. 利用磷精礦[主要成分為Ca5(PO4)3OH，還含有Ca5(PO4)3F和有機碳等]濕法制備磷酸的一種工藝流程如下：
H2O2可將粗磷酸中的有機碳氧化為CO2脫除，但要控制溫度在80 ℃左右，其原因是__________________________________________________________。
10. 亞鐵氰化鉀{K4[Fe(CN)6]·3H2O}俗稱黃血鹽，常用于檢驗Fe3＋，也是食鹽防結劑。以生產電石的副產物氰熔體[Ca(CN)2和NaCN的混合物]為原料，制備亞鐵氰化鉀的流程如下：
“浸取”需控制在80 ℃以下進行，原因是______________________________
11.（2023.1浙江20）某研究小組制備納米，再與金屬有機框架)材料復合制備熒光材料，流程如下：
已知：①含鋅組分間的轉化關系：
②是的一種晶型，以下穩定。
(2)下列有關說法不正確的是___________。
A．步驟Ⅰ，攪拌的作用是避免反應物濃度局部過高，使反應充分
B．步驟Ⅰ，若將過量溶液滴入溶液制備，可提高的利用率
C．步驟Ⅱ，為了更好地除去雜質，可用的熱水洗滌
D．步驟Ⅲ，控溫煅燒的目的是為了控制的顆粒大小
12.（2023福建）白合金是銅鈷礦冶煉過程的中間產物，一種從白合金(主要含及少量)中分離回收金屬的流程如下：
(2)“焙燒1”中，晶體[和]總質量隨溫度升高的變化情況如下：
溫度區間/℃
晶體總質量 變小 不變 變小 不變
①升溫至過程中，晶體總質量變小的原因是 ；發生分解的物質是 (填化學式)。
②為有效分離鐵、鈷元素，“焙燒1”的溫度應控制為 ℃。
13.（2024湖南)中和法生產的工藝流程如下：
已知：①的電離常數：，，
②易風化。
下列說法錯誤的是
A. “中和”工序若在鐵質容器中進行，應先加入溶液
B. “調pH”工序中X為或
C. “結晶”工序中溶液顯酸性
D. “干燥”工序需在低溫下進行
15.（2024北京）利用黃銅礦（主要成分為，含有等雜質）生產純銅，流程示意圖如下。
（3）礦石和過量按一定比例混合，取相同質量，在不同溫度下焙燒相同時間，測得：“吸收”過程氨吸收率和“浸銅”過程銅浸出率變化如圖；i．和時，固體B中所含銅、鐵的主要物質如表。
溫度/ B中所含銅、鐵的主要物質
400
500
①溫度低于，隨焙燒溫度升高，銅浸出率顯著增大的原因是___________________________。
②溫度高于，根據焙燒時可能發生的反應，解釋銅浸出率隨焙燒溫度升高而降低的原因是___________________________。
第56講-流程中的溫度控制答案及解析
1.【答案】加快反應　熱水浴。
【解析】鐵與稀硫酸反應時加熱，可提高反應速率。溫度低于水的沸點，可以用熱水浴加熱，受熱均勻且便于控制。
2.【答案】升溫可以加快反應速度，但超過45 ℃，NH4HCO3易分解，所以控制在45 ℃以下可以提高原料利用率(轉化率)。
【解析】沉錳的反應為：MnSO4＋2NH4HCO3===(NH4)2SO4＋MnCO3↓＋CO2↑＋H2O，“沉錳”的條件一般控制在45 ℃以下的原因是升溫可以加快反應速度，但超過45 ℃，NH4HCO3易分解，所以控制在45 ℃以下可以提高原料利用率(轉化率)。
3.【答案】2LiCoO2＋H2O2＋6H＋===2Li＋＋2Co2＋＋O2↑＋4H2O　防止H2O2受熱分解
【解析】LiCoO2是電極材料的主要成分，應不溶于水，故不能拆寫，結合流程分析需要將三價鈷還原為二價鈷，故H2O2被氧化生成氧氣，反應的離子方程式為2LiCoO2＋H2O2＋6H＋===2Li＋＋2Co2＋＋O2↑＋4H2O；該過程溫度通常控制在40 ℃以下的原因是防止H2O2受熱分解。
4.【答案】反應溫度40 ℃純度最高，在加料時間為 25 min、分散劑的質量分數為20%
【解析】脫硫渣(主要成分為Fe2O3)用硫酸溶解，過濾除去不溶物，濾液中主要含有硫酸鐵、硫酸等，加入鐵粉還原得到硫酸亞鐵，過濾分離，濾液中通入氨氣，得到氫氧化亞鐵沉淀，過濾分離，濾液中含有硫酸銨，氫氧化亞鐵與草酸反應得到草酸亞鐵，再經過過濾、洗滌、干燥得到草酸亞鐵晶體。(1)從圖像可知，反應溫度40 ℃純度最高，在加料時間為 25 min、分散劑的質量分數為20%，純度最佳。
5.【答案】SO2　讓硫酸與固體充分反應。
【解析】工業上以閃鋅礦(主要成分為ZnS，含少量FeS、MnS、CdS、NiS等雜質)為原料，通入空氣進行灼燒，發生反應2ZnS＋3O2===2ZnO＋2SO2得到氧化鋅等金屬氧化物，向灼燒后的固體中加入硫酸，得到硫酸鋅、硫酸亞鐵、硫酸鎘、硫酸鎳和硫酸錳等。綜上分析，灼燒閃鋅礦會產生有毒氣體，其分子式為SO2；操作1需要在90 ℃下反應20 min，其目的是讓硫酸與固體充分反應。
6.【答案】加快酸浸和氧化反應速率(促進氧化完全)
【解析】“酸浸氧化”中溫度較低時，酸浸和氧化反應速率較慢。為了加快酸浸和氧化反應速率，需要加熱。
7.【答案】PbCl2水解生成HCl，超過70 ℃時HCl易揮發 延長浸取時間或充分攪拌
【解析】因為PbSO4＋2NaCl===PbCl2＋Na2SO4 且PbCl2＋2H2OPb(OH)2＋2HCl，當溫度高于70 ℃時，PbCl2水解生成的HCl易揮發，促進了水解，所以浸取率不高，為了提高浸取率，還可以采取的措施是延長浸取時間或充分攪拌。
8.【答案】使被萃取的少量Fe3＋和Al3＋水解為對應的氫氧化物而被除去。
【解析】“凈化”時需將反萃取液加熱到70 ℃，加熱促進水解，加熱到70 ℃的目的是使被萃取的少量Fe3＋和Al3＋水解為對應的氫氧化物而被除去。
9.【答案】溫度過低，反應速率太慢；溫度過高，H2O2易分解。
【解析】從溫度過高或過低的影響分析。
10.【答案】溫度過低，浸取效率低；溫度過高，促進CN－水解，生成有毒的HCN，污染環境。
【解析】溫度過低，浸取效率低；溫度過高，會促進CN－水解，生成有毒的HCN，污染環境，故需控制溫度低于80 ℃。
11.【答案】(2)BC
【詳解】（2）A．步驟Ⅰ，攪拌可以使反應物充分接觸，加快反應速率，避免反應物濃度局部過高，A正確；
B．根據信息①可知，氫氧化鈉過量時，鋅的主要存在形式是，不能生成，B錯誤；
C．由信息②可知， 以下穩定，故在用的熱水洗滌時會導致，分解為其他物質，C錯誤；
D．由流程可知，控溫煅燒時會轉化為納米氧化鋅，故控溫煅燒的目的是為了控制的顆粒大小，D正確；
故選BC；
12.【答案】(2) 失去結晶水
【詳解】
（2）①由圖可知，升溫至過程中，晶體總質量變小的原因是二者失去結晶水；227~566℃質量不變，而后566~600℃質量再次減小，說明此時硫酸鐵分解；
13.【答案】C
14.答案（3）①溫度低于，隨焙燒溫度升高，分解產生的增多，可溶物含量增加，故銅浸出率顯著增加
②溫度高于，隨焙燒溫度升高發生反應：，和轉化成難溶于水的，銅浸出率降低第56講-流程中的溫度控制
知識重構
1. 反應條件的控制在生產流程中的分析思路
通過對比分析生產流程中原料與產品之間的關系，理清生產流程中原料轉化為產品的基本原理和除雜、分離提純產品的化工工藝，明確在中間的分離提純環節中，需要除去哪些元素，從而有針對性的對濾渣、濾液的成分及產生的原理進行分析，進而有助于準確分析反應條件（如溫度、壓強、pH、原料配比、催化劑等）的控制。
2. 溫度對物質性質（物理性質和化學性質）的影響
（1）關注易分解物質：雙氧水、氨水、銨鹽、硝酸、次氯酸、硝酸鹽、草酸及草酸鹽以及信息中給出的易分解物質。
（2）關注易揮發物質：氨水、硝酸、鹽酸等易揮發物質等沸點較低物質。
（3）關注易被氧化物質：醛類、酚類、含Fe（Ⅱ）的化合物、Na2S、Na2SO3、KI以及信息中給出的易被氧化物質。
3. 溫度在反應原理機理中的影響
（1）溫度對反應速率或固體溶解速率的影響
①制備物質時，常使用加熱的方法加快反應速率；
②原料的預處理階段，升溫可以提高浸取速率。
（2）溫度對反應平衡移動、反應物轉化率的影響或生成物產率的影響
對于一個吸熱的可逆反應，升溫使平衡正向移動，有利于提高反應物的轉化率（即原料的利用率），從而提高產物的產率；反之，對于一個放熱的可逆反應，升高溫度則不利于反應物轉化率的提高，不利于提高產物的產率；
（3）溫度對催化劑活性的影響
如工業合成氨或工業SO2氧化為SO3時，選擇的溫度是500℃左右，原因之一就是使催化劑的活性達到最高。
（4）溫度對副反應發生的影響
很多有機反應過程一般較為復雜，對溫度的控制尤為關鍵，如實驗室制取乙烯、硝基苯等，控制溫度都是為了防止副反應的發生。
二、重溫經典
1.（2023湖南17）超純是制備第三代半導體的支撐源材料之一，近年來，我國科技工作者開發了超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術，在研制超純方面取得了顯著成果，工業上以粗鎵為原料，制備超純的工藝流程如下：
已知：①金屬的化學性質和相似，的熔點為；
②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作為配體；
③相關物質的沸點：
物質
沸點/ 55.7 34.6 42.4 365.8
回答下列問題：
(2)“電解精煉”裝置如圖所示，電解池溫度控制在的原因是 ，陰極的電極反應式為 ；
【答案】(2) 保證Ga為液體，便于純Ga流出 +3eˉ+2H2O=Ga+4OH-（或[Ga(OH)4]-+3eˉ=Ga+4OH-）
2.（2022年遼寧模擬）某工廠采用輝鉍礦(主要成分為Bi2S3，含有FeS2、SiO2雜質)與軟錳礦(主要成分為MnO2)聯合焙燒法制各BiOCl和MnSO4，工藝流程如下：
為提高焙燒效率，可采取的措施為_____________（填序號）。
a.進一步粉碎礦石 b.鼓入適當過量的空氣 c.降低焙燒溫度
【答案】ab。
【解析】為提高焙燒效率，可采取的措施為：進一步粉碎礦石增大與氧氣的接觸面積；鼓入適當過量的空氣 使燃燒更加充分，故選 ab。
3.（2022年江蘇海安）葉蛇紋石是一種富鎂硅酸鹽礦物〔主要成分為Mg6(Si4O10)(OH)8，還含有Al2O3、Fe2O3、FeO等雜質〕，利用該礦物生產鐵紅（Fe2O3）和堿式碳酸鎂的工藝流程如圖所示：
“轉化”步驟中，溫度不能過高的原因是___________________________。
【答案】溫度過高，H2O2分解。
【解析】“轉化”步驟中，溫度不能過高的原因是溫度過高，H2O2分解。
4.（2020山東卷）以菱鎂礦（主要成分為MgCO3，含少量SiO2、Fe2O3和Al2O3）為原料制備高純鎂砂的工藝流程如下：
已知浸出時產生的廢渣中有SO2、Fe(OH)3和Al(OH)3。下列說法錯誤的是
A．浸出鎂的反應為MgO＋2NH4Cl＝MgCl2＋2NH3↑＋H2O
B．浸出和沉鎂的操作均應在較高溫度下進行
C．流程中可循環使用的物質有NH3、NH4Cl
D．分離Mg2＋與Al3＋、Fe3＋是利用了它們氫氧化物Ksp的不同
【答案】B。
【解析】菱鎂礦煅燒后得到輕燒粉,MgCO3轉化為MgO,加入氯化銨溶液浸取,浸出的廢渣有SiO2、Fe(OH)3、Al(OH)3,同時產生氨氣,則此時浸出液中主要含有Mg2+,加入氨水得到Mg(OH)2沉淀,煅燒得到高純鎂砂。
A.高溫煅燒后Mg元素主要以MgO的形式存在,MgO可以與銨根水解產生的氫離子反應,促進銨根的水解,所以得到氯化鎂、氨氣和水,化學方程式為MgO+2NH4Cl=MgCl2+2NH3↑+H2O,故A正確;
B.一水合氨受熱易分解,沉鎂時在較高溫度下進行會造成一水合氨大量分解,揮發出氨氣,降低利用率,故B錯誤;
C.浸出過程產生的氨氣可以回收制備氨水,沉鎂時氯化鎂與氨水反應生成的氯化銨又可以利用到浸出過程中,故C正確;
D.Fe(OH)3、Al(OH)3的Ksp遠小于Mg(OH)2的Ksp,所以當pH達到一定值時Fe3+、Al3+產生沉淀,而Mg2+不沉淀,從而將其分離,故D正確;
故答案為B。
5.（2022湖南邵陽）輝銅礦石主要含有硫化亞銅（Cu2S）及少量脈石（SiO2）。一種以輝銅礦石為原料制備硝酸銅的工藝流程如下所示：
“回收S”過程中溫度控制在50～60℃之間，不宜過高或過低的原因是____________。
【答案】溫度過高，苯易揮發；溫度過低，礦渣的溶解速率小。
【解析】“回收S”過程中溫度控制在50～60℃之間，不宜過高或過低的原因是溫度過高，苯易揮發；溫度過低，礦渣的溶解速率小。
6. （2013山東30題）工業上由鈦鐵礦（FeTiO3）（含Fe2O3、SiO2等雜質）制備TiO2的有關反應包括：
酸溶 FeTiO3(s)＋2H2SO4(aq)＝FeSO4(aq)＋TiOSO4(aq)＋2H2O(l)
水解 TiOSO4(aq)＋2H2O(l)H2TiO3(s)＋H2SO4(aq)
簡要工藝流程如下：
試劑A為___________。鈦液Ⅰ需冷卻至70℃左右，若溫度過高會導致產品收率降低，原因是_____________________________________________。
【答案】鐵粉 TiOSO4水解為固體H2TiO3而經過濾進入FeSO4·7H2O中，從而導致TiO2產率降低。
【解析】因為礦石經硫酸溶解后得到的Fe2（SO4）3，而后面過濾得到的是FeSO4·7H2O，所以試劑A是鐵粉；由于TiOSO4容易水解，若溫度過高，則會有較多TiOSO4水解為固體H2TiO3而經過濾進入FeSO4·7H2O中導致TiO2產率降低。
7.（2021浙江寧波）CoCO3可用作選礦劑、催化劑及涂料的顏料。以含鈷廢渣（主要成分為CoO、Co2O3，還含有Al2O3、ZnO等雜質）為原料制備CoCO3的一種工藝流程如下：
“酸浸”時需控制溫度在40℃左右，原因是_______________________________。
【答案】溫度過低反應速率減慢；溫度過高，SO2溶解度降低。
【解析】“酸浸”時SO2的作用是將含鈷廢渣中+3價的Co還原為+2價。溫度過低反應速率減慢；溫度過高，SO2溶解度降低。
8.（2015上海24題）白云石的主要成份是CaCO3·MgCO3，在我國有大量的分布。以白云石為原料生產的鈣鎂系列產品有廣泛的用途。白云石經煅燒、消化后得到鈣鎂的氫氧化物，再經過碳化實現Ca2＋、Mg2＋的分離。碳化反應是放熱反應，化學方程式如下：Ca(OH)2＋Mg(OH)2＋3CO2 CaCO3＋Mg(HCO3)2＋H2O
碳化溫度保持在50～60℃。溫度偏高不利于碳化反應，原因是____________________、________________。溫度偏低也不利于碳化反應，原因是_____________________。
【答案】二氧化碳的溶解度減小 碳酸氫鎂不穩定；溫度過低，反應速率較小。
【解析】溫度過高，二氧化碳的溶解度減小，且碳酸氫鎂不穩定，不利于碳化反應，如溫度過低，反應速率較小，也不利于不利于碳化反應。故答案為：二氧化碳的溶解度小；碳酸氫鎂分解。
三、模型建構
1. 溫度變化產生的有利結果與不利結果
2. 溫度過高、過低設問及答題策略
（1）溫度過高
a.可能造成物質的分解、揮發或升華
b. 平衡逆向移動，反應物轉化率（原料利用率），生成物產率下降
c. 催化劑活性降低
d. 發生副反應
e. 會使某些固態或液體物質溶解度降低
（2）溫度過低
a.反應速率或溶解速率過慢，生產效率低
b.主反應是吸熱，平衡逆向移動，反應物轉化率（原料利用率），生成物產率下降
c.大部分固態物質的溶解度下降
四、名師導學
工藝流程試題強調以真實情境作為測試的載體，主要選取了基于學習型情境、基于實踐型情境、基于探究型情境等三種類型的試題情境。總結解題方法，提高信息轉換能力及流程圖反映出的信息，從文字到圖表，從資料到設問，挖掘溫度控制因素，體現核心素養，強化規范表達，提升知識遷移能力，落實高考能力要求。

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