工艺流程题延续辽宁卷风格，简约但不简单，哈姆雷特式的题！清风拂面之时感受到命题人只是选择了让其有惠风和畅之感（当然也有可能是我过度解读哈），我认为这道题是高三一轮复习时非常棒的素材！借这道题教学时，只停留在“做全对”上，那么以下几个问题，做题时是怎么考虑的呢？先看题，再提问。
【提问环节】
1、NH3在此流程中有何妙用？
2、CuS是怎么产生的？
3、O2氧化S2O32_的反应方程式？
4、为什么配位数≥3不好？
5、Ni的金属活动性顺序在H之前，还原为啥能进行？
6、为什么设问6中NH3的配位数呈线性增长时Ni的还原程度并非有线性变化？
【做的答案】
【解析】
这道题的选材让我有两点感受，第一，刚刚好。作为配体的氨个数得配位的刚刚好才能在多维限制和最终目标中找到平衡点，恰如生活，不如意“十之八九”，想想刚刚好的“一二”。第二，氨的招之则来的坚定（攥住铜镍）与挥之则去的轻盈转身（部分蒸氨铜镍配离子解离），恰如关系，坚守与转身是境随时而转。
该试题的流程整体分为浸出分离与还原制备两个阶段。
1.浸出分离
氧压氨浸：向镍矿中通入空气加入氨水，NiS与CuS的Ksp极小，NH3做配体，在O2氧化作用下，两者转化为易溶的Ni(NH3)62+、Cu(NH3)42+进入滤液1；Fe2O3留在浸渣中，因此通过氧压氨浸实现了Fe与Ni、Cu的初步分离。
部分蒸氨沉铜：已知②部分蒸氨时，NH3的浓度减少，因此气体a是NH3，同时NH3与Cu2+和Ni2+配位的数目减少，此时滤液1中的S2O32_中的端基S（-2价）与随着NH3不断被蒸走后溶液中解离出的Cu2+形成CuS。
转化：向滤液二中通入足量O2，目的是将S2O32_氧化为SO42_以免影响后续Ni的还原。
2.还原制备
H2还原：向转化后的溶液中通入H2。根据金属活动性顺序表，Ni是排在H2前面的金属，那这里咋还用H2还原Ni呢？金属活动性顺序是在标态下，金属单质生成低价水合离子的活动顺序，这里是氨合镍离子，也就说NH3与Ni形成配离子后改变了其电极电势，能够被H2还原了。
母液富集：还原后产生的滤液3中含有大量的NH4+与SO42_，通过将滤液3浓缩结晶可得到(NH4)2SO4。
设问1关于Ni元素在周期表中的位置，第四周期第VIII族，位于d区，周期表的第10列。
设问2，氧压氨浸，加压的目的是为增加O2的溶解度，加速其氧化负二价S的速率，氨浸的目的形成铜镍的配离子。相当于在铜、镍的浸出过程中，O2在推动反应，NH3在拉动反应。
设问3，滤液1中的Cu在NH3的环境下，存在形式Cu(NH3)42+，气体a为NH3。
设问4，根据上述分析的方程式可知，1molS2O32_消耗O2共2mol。
设问5，考查铵盐的用途。
人教版必修2 p14.
设问6为提高Ni2+的还原速率和转化率，应选择在单位时间内，溶液中Ni2+减少幅度最大的，因此x应选在2,根据给定的图像，NH3配体数是1比是2的配离子还原程度要低，写出方程式Ni(NH3)2++H2=Ni+H++NH4+，配体数为1时，反应生成H+,配体数为2时，解离出的NH3充当了酸度缓冲剂与H+反应生成NH4+，题设给出酸性条件不利于还原，一氨合镍的还原程度低，二氨合镍的还原程度高。
【思考延伸】
1.氨的作用。
2025年辽宁工艺流程题中的氨浸也是让Cu形成Cu(NH3)42+，以此实现后续的转化。26年这道题依然如此，但精彩的地方在于NH3为配体实现离子浸出同时改变环境，碱性实现离子电极电势改变。工艺流程里的“氨浸”，看似溶解其实是利用配合物稳定常数的巨大差异实现元素的精准分离。那既然是形成配合物，为啥不用别的配体呢？NH3能招之即来，挥之即去啊。加入NH3可利用配位键攥住目标金属浸出，蒸出NH3时为释放非目标金属。这种利用气体挥发来动态调控配位平衡的想法，完美诠释平衡移动原理啊！设问5中还问滤液3成分，没错，NH3又转化成化肥。也就说，除了整个过程中保驾护航碱性环境，NH3进去的时候是工具，出来的时候是产品，哈哈哈，NH3用的真秒啊！
某一金属离子Mn+的氧化性或还原性，在游离状态和配位状态下是完全不同的。当溶液中同时存在沉淀溶解平衡Ksp、配位平衡Kf、酸碱平衡Ka时，谁的平衡常数大，驱动力就向谁倾斜。
2.CuS的形成
为什么是“部分蒸氨”时沉铜，而不是在“氧压氨浸”时沉铜？其实Cu2+面对的强有力的配体NH3和S2O32_中S2-沉淀剂竞争。在浓NH3体系中Cu(NH3)42+稳定，溶液中游离的Cu2+浓度极低，也就是Qc≤Ksp，无法生成CuS。但“部分蒸氨”后体系中NH3的浓度减少，与此同时本来量就很少的Cu(NH3)42+也解离出Cu2+，Qc≥Ksp因此CuS沉淀析出。面对S2O32_这个离子，学生在定性定量研究反应速率影响因素时涉及过。
人教版选必1 p26
这个反应中，硫元素化合价“只靠近不交叉”，因此在S2O32_中，有一个端基S是负二价，一个是正六价。因此，若是想把沉铜这步工序进一步设问，还可以利用同位素示踪S2O32_中的两个S，然后让学生书写CuS的化学式。
3.H2还原Ni时NH3要配位有度
反应工序不断向前推进中，体系一直有NH3保持了弱碱的环境，H2还原Ni2+，主要依赖于碱性环境增强H2还原性，但碱性环境中，镍稳定性也增强，不利于还原，所以就存在两个矛盾间的平衡。酸性不利于还原，但不意味着碱性增强一定有利于还原，配位数为1是，发生反应Ni(NH3)2++H2=Ni+H++NH4+，配位数为2时，产生H+的会消耗解离出来的NH3，溶液酸碱环境基本不变，反应平稳进行到底，配位数大于3时，剩余的NH3越来越多，导致游离Ni2+越来越少，转化率也达不到最高。这个点就很韵味，就是氨的配位数要刚刚好。有没有想到2023年辽宁工艺流程，SO2也要刚刚好。亦如人生，寻平衡，行稳方能走远。
过去一年的高三做题，让我脑海里偶尔会蹦出这四个字：化学审美。就是每个高中化学老师都有自己的化学审美，而这道题就在我的化学审美！
有时题目为了保证答案的唯一性或者我们在教学中为保证只塞给学生不做深度辨析的“高效”，会把条件设计的比较极端——足量、彻底等等，这就会导致单向线性思维，比如这道题，配位数并不是越高越好，这道工艺流程题中的设问6中，若是图像再多呈现几条，可能会增加学生辨识难度，同时通过曲线趋势小结一个还原过程中的结论，似乎更有意思了，同时也会更有美感。当然，无论怎样，素材在这，每位老师任意发挥，我想，一道好题当如此吧。
2026.6.12
