突破01 工艺流程的文字简答（作用、原因、目的）
【类型一：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。 【类型2：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。
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Fe2+氧化成Fe3+ （2）使Mg2+、Ca2+转化为难溶于水的MgF2、CaF2沉淀除去 【解析】（1）加入Na2SO3还会将Fe3+还原为Fe2+，反应的离子方程式为SO32-+2Fe3++H2O=2Fe2++SO42-+2H+；溶液a中含有Co2+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等，向溶液a中加入NaClO，NaClO具有强氧化性，将Fe2+氧化成Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O。（2）溶液c中加入NaF溶液的作用是使Mg2+、Ca2+转化为难溶于水的MgF2、CaF2沉淀除去
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 （1）在“反应液℃”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℃”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_______________________ （答出1条即可）。 【答案】（1）AB
（2）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）
【解析】（1）A．Fe（NO3）3与KClO反应时，要消耗KOH，A正确；B．根据生产工艺流程图可知，第①步Cl2过量，加入KOH固体后会继续反应生成KClO，B正确；C．因温度较高时KOH 与Cl2反应生成的是KClO3，而不是KClO，C错误；D．KClO3转化为 KCl，化合价只降低不升高，不符合氧化还原反应原理，D错误；（2）信息可知，K2FeO4在Fe3+和Fe（OH）3催化作用下发生分解，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，可以减少K2FeO4在过量Fe3+作用下的分解
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，其流程如下：
（资料）+5 价钒在溶液中的主要存在形式与溶液 pH 的关系:
pH 主要离子 4～6 VO2+ 6～8 VO3- 8～10 V2O74- 10～12 VO43- （1）酸浸:①Ca（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 。②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）调节溶液的pH，并提供Ca2+，形成Ca3（VO4）2沉淀 当pH>8时，钒的主要存在形式不是VO3
Ca【解析】（1）①Ca（VO3）可溶于盐酸，若焙砂酸浸时溶液的pH=4，由表中数据可知，（VO3）2难溶于水，
2溶于盐酸转化为VO2??-，反应离子方程式为：Ca（VO3）2+4H+=2VO2+Ca2++2H2O。②根据如图推测，酸浸
?时不选择更高酸度的原因是：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，故答案为：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）焙烧过程将V2O3转化为Ca（VO3）2，用盐酸酸浸，浸出液中含有VO2、Al3+、Ca2+、Cl?、H+，加入石灰乳调节pH得到Ca3（VO4）2沉淀，由表中数据，可知应控制pH范围为10～12，由Ca（VO3）2→Ca3（VO4）2，可知氢氧化钙还提供Ca2+，过滤分离，Ca3（VO4）2与碳酸铵反应转化为更难溶的CaCO3沉淀，c（Ca2+）降低，使钒从沉淀中转移到溶液中形成（NH4）3VO4溶液，溶液中加入NH4Cl，调节溶液pH，同时溶液中NH4增大，有利于析出（NH4）①浸出液中加入石灰乳的作用是：调节溶液的pH，并提供Ca2+，形成Ca3（VO4）3VO3，
2沉淀。②当
+?pH>8时，钒的主要存在形式不是VO3，NH4VO3的产量明显降低，故答案为：当pH>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：
高三化学专题突破01 工艺流程的文字简答(作用、原因、目的)
