微专题突破06 无机化工流程题透视（作业）-2025年高考化学二轮复习重点微专题突破学案（新高考专用）

微专题突破6 无机化工流程题透一 2025届高三化学第二轮复习 微专题突破6 无机化工流程题透视一 1．（2023·江苏）V2O5－WO3/TiO2催化剂能催化NH3脱除烟气中的NO，反应为4NH3(g)＋O2(g)＋4NO(g)＝4N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 632.4 kJ·mol－1。 废催化剂的回收。回收V2O5－WO3/TiO2废催化剂并制备NH4VO3的过程可表示为： ①酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有 ____________________________________________________________________________。 【答案】适当增加酸的浓度、升高温度、延长酸浸时间等 【解析】提高钒元素浸出率的方法还有适当增加酸的浓度、升高温度、延长酸浸时间等。 2．（2023·南京、盐城一模）以大洋锰结核(主要由MnO2、铁氧化物组成，还含有Cu等元素)为原料，制备脱硫剂MnxOy，可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示如下。 上述过程中可循环利用的物质是_______________________________________________(填化学式)。 【答案】(NH4)2SO4、NH3(或NH3·H2O)、MnxOy 【解析】大洋锰结核(主要由锰、铁氧化物组成，还含有Cu等元素)，加入氨水浸取铜元素转化为[Cu(NH3)4]2＋，MnO2与CO反应转化为MnCO3；加入(NH4)2SO4浸锰时，NH水解生成的H＋，将MnCO3转化MnSO4，同时产生NH3，除去不溶性杂质后，再加入(NH4)2CO3沉锰得到MnCO3，空气中煅烧可得MnxOy，之后通入含H2S的煤气进行硫化，生成的MnS中再通入O2得MnxOy。 由流程图可知，“沉锰”后滤液中的(NH4)2SO4回收后可用于“浸锰”，“浸锰”时产生的NH3回收后可用于“氨浸”，MnxOy脱硫剂经再生后可重新用于硫化，故可循环利用的物质有(NH4)2SO4、NH3(或NH3·H2O)、MnxOy。 3．（2023·江苏南通高三如皋市第一中学开学考试）CuS是一种重要的P型半导体材料。以一种石膏渣[含CaSO4及少量Cu(OH)2、Cu2(OH)2SO4、Zn(OH)2等]为原料制备CuS的实验流程如下： 已知：常温下，Ksp(CuS)＝1.27×10－36，Ksp(ZnS)＝1.2×10－23。 （1）“浸取”时，生成[Cu(NH3)4]2＋与[Zn(NH3)4]2＋等。Cu2(OH)2SO4参加反应的离子方程式为_____________________________________________________________。 （2）“沉淀”时Na2S溶液的用量不宜过多，其原因是____________________________________________________________。 （3）循环“浸取”多次后，“滤液X”中浓度增大的阳离子主要有________________________。 【答案】（1）Cu2(OH)2SO4＋8NH3＝2[Cu(NH3)4]2＋＋SO42－＋2OH－ （2）生成的CuS沉淀中会混有ZnS沉淀 （3）[Cu(NH3)4]2＋和Na＋ 【解析】以一种石膏渣[含CaSO4及少量Cu(OH)2、Cu2(OH)2SO4、Zn(OH)2等]为原料制备CuS，石膏渣加入过量氨水浸取，Cu(OH)2、Cu2(OH)2SO4、Zn(OH)2“浸取”时生成[Cu(NH3)4]2＋与[Zn(NH3)4]2＋等，同时生成氢氧化钙，过滤除去氢氧化钙，滤液加入Na2S溶液，使Cu2＋生成CuS沉淀，过滤得到CuS，滤液可以循环利用，据此解答。 （1）Cu2(OH)2SO4反应生成[Cu(NH3)4]2＋，离子方程式为Cu2(OH)2SO4＋8NH3＝2[Cu(NH3)4]2＋＋SO42－＋2OH－；（2）常温下，Ksp(CuS)＝1.27×10－36，Ksp(ZnS)＝1.2×10－23，“沉淀”时Na2S溶液的用量不宜过多，硫离子浓度过大会生成ZnS沉淀，故其原因是生成的CuS沉淀中会混有ZnS沉淀；（3）结合制备流程，[Zn(NH3)4]2＋在滤液X中，且加入了Na2S，引入了钠离子，故循环“浸取”多次后，“滤液X”中浓度增大的阳离子主要有[Zn(NH3)4]2＋和Na＋。 4．（2024·江苏卷）回收磁性合金钕铁硼(Nd2Fe14B)可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。 含铁滤渣用硫酸溶解，经萃取、反萃取提纯后，用于制备铁酸铋。 ①用含有机胺(R3N)的有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的Fe2(SO4)3溶液，原理为： (R3NH)2SO4＋Fe3＋＋SO42－＋H2OH＋＋(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2(有机层) 已知：(R3NH)2SO4＋H＋＋HSO4－2(R3NH•HSO4) 其他条件不变，水层初始pH在0.2～0.8范围内，随水层pH增大，有机层中Fe元素含量迅速增多的原因是___________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】①随水层pH增大，H＋的浓度减小，(R3NH)2SO4＋Fe3＋＋SO42－＋H2OH＋＋(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的化学平衡向正反应方向移动，(R3NH)2SO4＋H＋＋HSO4－2(R3NH•HSO4)的化学平衡逆向移动，该平衡逆向移动引起(R3NH)2SO4浓度的增大，进一步促进萃取平衡向萃取方向移动，导致(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的浓度增大，因此，有机层中Fe元素含量迅速增多 【解析】①减小生成物浓度，化学平衡向正反应方向移动，因此，其他条件不变，水层初始pH在0.2～0.8范围内，随水层pH增大，H＋的浓度减小，(R3NH)2SO4＋Fe3＋＋SO42－＋H2OH＋＋(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的化学平衡向正反应方向移动，又H＋的浓度减小使平衡(R3NH)2SO4＋H＋＋HSO4－2(R3NH•HSO4)逆向移动，引起(R3NH)2SO4浓度的增大，进一步促进平衡(R3NH)2SO4＋Fe3＋＋SO42－＋H2OH＋＋(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2向萃取方向移动，导致(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2的浓度增大，因此，有机层中Fe元素含量迅速增多。 5．（2024·镇江市丹阳市上学期开学考）钴及其化合物在工业生产中有着广阔的应用前景。已知：Co2＋不易被氧化，Co3＋具有强氧化性，[Co(NH3)6]2＋具有较强还原性，[Co(NH3)6]3＋性质稳定。 （1）从锂钴废料(主要成分为LiCoO2)分离Co2＋。 ①Co2＋的电子排布式为___________________。 ②“酸溶”时不选择浓HCl的理由是：___________________________________________________。 ③“净化”时，加NaF固体是将Li＋转化为沉淀，“净化”后溶液中c(F－)＝4.0×10－2 mol·L－1，若“过滤1”后溶液中Li＋浓度为1.0 mol·L－1，则“净化”后c(Na＋)＝_____________________。[溶液体积变化忽略不计，不考虑其他离子影响。25℃时Ksp(LiF)＝2.0×10－3] 【答案】（1）①[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7 ②浓HCl有还原性，与Co3＋会发生反应产生Cl2，污染环境 ③0.99 mol·L－1 【解析】由题给流程可知，锂钴废料酸溶、过滤得到酸溶渣和含有锂离子、亚钴离子的滤液；向滤液中加入氟化钠溶液，将锂离子转化为氟化锂沉淀，过滤得到氟化锂溶渣和含有亚钴离子的溶液。 ①钴元素的原子序数为27，基态亚钴离子的电子排布式为[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7，故答案为：[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7；②钴酸锂中钴元素的化合价为＋3价，由题意可知，＋3价钴元素具有强氧化性，若酸溶时加入具有还原性的浓盐酸，钴酸锂会与浓盐酸反应生成有毒的氯气，污染空气，所以酸溶时不能选用浓盐酸，故答案为：浓HCl有还原性，与Co3＋会发生反应产生Cl2，污染环境；③由氟化锂的溶度积可知，净化后溶液中锂离子浓度为＝＝0.05 mol·L－1，则沉淀锂离子消耗氟离子的浓度为1 mol·L－1－0.05 mol·L－1＝0.95 mol·L－1，由净化后溶液中氟离子浓度为0.04 mol·L－1可知，溶液中钠离子的浓度为0.95 mol·L－1＋0.04 mol·L－1＝0.99 mol·L－1，故答案为：0.99 mol·L－1。 6．（2025·南通市如东县第一次调研）实验室以碳酸锰矿(含MnCO3及少量Fe、Al、Si等氧化物)为原料可制得高纯MnCO3。 （1）焙烧：将碳酸锰矿与(NH4)2SO4在温度为300～500℃下进行焙烧，写出焙烧时MnCO3所发生反应的化学方程式：_______________________________________________。 （2）制备MnCO3：向净化后的MnSO4溶液在搅拌下缓慢滴加沉淀剂NH4HCO3溶液，过滤、洗涤、干燥，得到MnCO3固体。 ①将过滤得到的滤液蒸发浓缩、冷却结晶，可得到的晶体为_______________(填化学式)。 ②沉淀剂不选择Na2CO3溶液的原因是____________________________________________________。 ③MnCO3在空气中，一段时间后会生成MnO(OH)2，写出该反应的化学方程式_____________________________。 【答案】（1）MnCO3＋(NH4)2SO4MnSO4＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O （2）①(NH4)2SO4 ②Na2CO3溶液碱性较强，会有部分Mn(OH)2沉淀生成 ③2MnCO3＋O2＋2H2O＝2MnO(OH)2＋2CO2 【解析】根据碳酸锰矿中所含成分，以及焙烧、制备过程可知，碳酸锰与硫酸铵反应生成硫酸锰、氨气和二氧化碳，铁的氧化物、氧化铝、二氧化硅不与硫酸铵反应，加水溶解后，得到含硫酸锰溶液；向净化后的MnSO4溶液中缓慢滴加沉淀剂NH4HCO3溶液，过滤、洗涤、干燥，得到MnCO3固体。 （1）据分析可知，碳酸锰与硫酸铵反应生成硫酸锰、氨气和二氧化碳，焙烧时所发生反应的化学方程式为：MnCO3＋(NH4)2SO4MnSO4＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O；（2）①过滤得到的滤液中主要含有硫酸铵，将其蒸发浓缩、冷却结晶可得到的晶体(NH4)2SO4；②Na2CO3属于强碱弱酸盐，溶液显碱性，且碱性较强，会有部分Mn元素转化成Mn(OH)2沉淀，所得MnCO3不纯，而碳酸氢铵溶液的碱性相对较弱，能更好地控制反应条件，减少锰的损失；③MnCO3在空气中一段时间后，与空气中的氧气和水反应，生成MnO(OH)2，故方程式为：2MnCO3＋O2＋2H2O＝2MnO(OH)2＋2CO2。 7．（2025·江苏镇江市开学考）一种从某铜镍矿(主要成分为CuFeS2、FeS2、NiO、MgO、SiO2等)中回收Cu、Ni的流程如图。 （1）基态Cu2＋的外围电子排布为________________。 （2）“氧压浸出”过程中，加压的目的是___________________________________________。 （3）“萃铜"时发生的反应为Cu2＋(水相)＋2HR(有机相)CuR2(有机相)＋2H＋(水相)，适当增大溶液pH有利于铜的萃取，其原因是______________________________________________。 （4）“沉铁"过程生成黄钠铁矾沉淀的离子方程式为___________________________________________________________。 （5）单质镍与碳、镁形成某晶体的晶胞结构如图所示，该晶体中Mg和Ni的原子个数之比为_______。 （6）“沉镍"时为确保Ni2＋沉淀完全，理论上应调节溶液pH≥_______。(已知：25℃时，Ksp[Ni(OH)2]＝4.0×10－15；lg2＝0.3；当溶液中c(Ni2＋)≤1.0×10－5 mol·L－1时，可认为该Ni2＋沉淀完全)。 （7）测定NiSO4•7H2O粗品的纯度。取3.000 gNiSO4•7H2O粗品溶于水(滴加几滴稀硫酸)配成100.0 mL溶液，取25.00 mL溶液于锥形瓶中，滴入几滴指示剂，用0.05000 mol·L－1的Na2H2Y标准溶液滴定，平均消耗标准溶液50.00 mL。计算确定粗品中NiSO4•7H2O的纯度_____________。(已知：Ni2＋＋H2Y2－＝NiY2－＋2H＋，写出计算过程)。 【答案】（1）3d9 （2）增大氧气浓度，加快氧气氧化Fe2＋的速率 （3）增大溶液pH则c(H＋)减小，平衡正向移动 （4）3Fe3＋＋Na＋＋2SO42－＋6H2O＝NaFe3(SO4)2(OH)6↓＋6H＋ （5）1∶3 （6）9.3 （7）93.67% 【解析】向铜镍矿（主要成分为CuFeS2、FeS2、NiO、MgO、SiO2等）中加入O2、H2SO4进行氧压浸出，将铁元素转化为Fe2(SO4)3，镍元素转化为NiSO4、铜元素转化为CuSO4、镁元素转化为MgSO4，硫元素转化为S单质，过滤得到滤渣主要成分为SiO2和S，用铜离子萃取剂萃取出Cu2＋，分液得到萃取液，萃余液中主要含有Fe3＋、Mg2＋、Ni2＋，向萃余液中加入Na2SO4和MgO进行沉铁将Fe3＋转化为NaFe3(SO4)2(OH)6、过滤出沉淀，向滤液中加入MgO将Ni2＋以Ni(OH)2的形成沉淀，最后对Ni(OH)2进行处理制得Ni，母液中主要溶质为MgSO4。 （1）Cu核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1，失去4s能级1个电子、3d能级1个电子形成Cu2＋，Cu2＋的外围电子排布式为3d9；（2）“氧压浸出"通入氧气时加压的目的是增大氧气浓度，加快氧气氧化Fe2＋的速率；（3）适当增大溶液pH则c(H＋)减小，平衡正向移动，有利于铜的萃取；（4）萃余液呈酸性，加入氧化镁调节pH，向萃余液中加入Na2SO4进行沉铁将Fe3＋转化为NaFe3(SO4)2(OH)6，“沉铁"过程生成黄钠铁矾沉淀的离子方程式为3Fe3＋＋Na＋＋2SO42－＋6H2O＝NaFe3(SO4)2(OH)6↓＋6H＋；（5）由均摊法，晶胞中Mg个数为8×＝1，Ni个数为3×＝3，该晶体中Mg和Ni的原子个数之比为1∶3；（6）“沉镍"时为确保Ni2＋沉淀完全，此时c(Ni2＋)≤1.0×10－5 mol·L－1，由Ksp[Ni(OH)2]＝c(Ni2＋)•c2(OH－)；则溶液c(OH－)＝＝＝2.0×10－5 mol·L－1， 常温下c(H＋)＝＝＝5.0×10－10 mol·L－1，溶液的pH＝－lgc(H＋)＝－1＋lg2＋10＝9.3；（7）已知：Ni2＋＋H2Y2－＝NiY2－＋2H＋，则n(Ni2＋)＝n(H2Y2－)＝0.05000 mol·L－1×50.00×10－3 L＝2.5000×10－3 mol，粗品中n(Ni2＋)＝2.5000×10－3 mol×＝1.000×10－2 mol，粗品中NiSO4•7H2O的纯度＝≈93.67% 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$微专题突破6 无机化工流程题透视二 2025届高三化学第一轮复习 微专题突破6 无机化工流程题透视二 一、选择题 1．（2025·江苏南通市开学考）从炼钢粉尘(主要含Fe3O4、Fe2O3和ZnO)中提取锌的流程如下： “盐浸”过程中ZnO转化为[Zn(NH3)4]2＋，并有少量Fe2＋和Fe3＋浸出。 下列说法不正确的是 A．1 mol [Zn(NH3)4]2＋含16 mol σ键 B．“盐浸”过程中需补充NH3，防止浸液pH下降 C．“滤渣”的主要成分为Fe(OH)3 D．“沉锌”过程中得到的“滤液”可循环利用 2．（2025·南通市海安市开学考）碲被誉为“现代工业的维生素”。某科研小组从粗铜精炼的阳极泥(主要含有Cu2Te)中提取粗碲设计工艺流程如图所示。 已知：①“焙烧”后，碲主要以TeO2形式存在；②TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱；③H6TeO6的Ka1＝1.0×10－7，氧化性比硫酸强。 下列有关说法正确的是 A．“焙烧”使用的主要仪器有：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒 B．“碱溶”后的滤渣中Ag和Au可用稀硝酸分离 C．“氧化”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 D．“还原”反应的离子方程式为H5TeO6－＋3SO32－＋H＋＝Te↓＋3SO42－＋3H2O 二、填空题 3．循环物质的确定 合成尿素 菱锰矿制备二氧化锰 联合制碱法(侯氏制碱法) 流程图 菱锰矿（主要成分为MnCO3，还含有FeCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgCO3等杂质） 循环物质 ______________ _______ 母液、_______ 4．“萃取”与“反萃取” 图1 图2 图3 （1）已知萃取剂A、B中，pH对Co2＋、Mn2＋萃取率的影响如图1所示，为了除去Mn2＋，应选择萃取剂_______(填“A”或“B”)。 （2）萃取剂对Al3＋、Co2＋萃取率与pH的关系如图2所示，萃取分离Co2＋、Al3＋的实验操作：向萃取分液后的有机相中加稀硫酸调pH＝3～4，分液可得CoSO4溶液，____________________________________ _______________________________________________________________________，可得 Al2(SO4)3溶液。 （3）萃取分离溶液中钴、锂的萃取率与平衡时溶液pH的关系如图3所示，pH一般选择5左右，理由是______________________________________________________。 5．浸取率 图1 图2 图3 （1）用稀硫酸浸取氧化铁如图1，当温度超过100 ℃时，铁浸取率反而减小，原因是_________________ _________________________________________________________________。 （2）(NH4)2S溶液浸取滤渣时的反应为(n－1)S＋S2－＝S，单质硫浸取率随温度变化曲线如图2所示。 温度高于30 ℃，单质硫浸取率下降的可能原因是______________________________________________ ____________________。 （3）其他条件相同时，用SO2还原浸出Cu(AsO2)2 1 h，不同温度下砷的浸出率如图3。 随着温度升高，砷的浸出率先增大后减小的原因是____________________________________________ _______________________________________________________________________________________。 6．（2023·苏锡常镇一模）钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以含钴废料(含Co2O3和少量Fe、Al、Mn、Ca、Mg等的氧化物及活性炭)为原料制取钴的氧化物的流程如下左图。 已知：萃取时发生的反应为Co2＋＋n(HA)2CoA2·(n－1)(HA)2＋2H＋。 （3）萃取、反萃取：加入某有机酸萃取剂(HA)2，实验测得Co2＋萃取率随pH的变化如上右图所示。向萃取所得有机相中加入H2SO4，反萃取得到水相。 ①该工艺中设计萃取、反萃取的目的是____________________________________________。 ②Co2＋萃取率随pH升高先增大后减小的可能原因是__________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 7．（2024·山东省菏泽市高三上学期期中改编）钼酸铵(NH4)2MoO4易于纯化、溶解及热解离，在石化工业和冶金工业等领域都有重要作用，一种用镍钼矿(主要成分是MoS2、NiS，含少量SiO2、FeS、CuS、FeS2)制备钼酸的工艺流程如图所示： 己知：MoO3能溶于氨水和强碱，MoO2不溶于酸和碱，H2MoO4难溶于水。 请回答下列问题： （1）Si价电子排布式为_______________，“焙烧”时产生气体A的主要成分为_________。 （2）“焙烧”生成的氧化物有MoO2、MoO3，“碱浸”时MoO2参与反应的离子方程式为___________________________________________________。 （3）“滤渣”的主要成分是_______________；“萃余液”中可以循环利用的是_________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 （4）“萃取”和“反萃取”的目的是______________________________________________。 （5）“系列操作”为___________________________、过滤、洗涤、干燥，得到(NH4)2MoO4•7H2O晶体。 8．（2024·江苏南京市盐城市一模）碲广泛应用于冶金工业。以碲铜废料（主要含Cu2Te）为原料回收碲单质的一种工艺流程如下： 已知：Ka1(H2C2O4)＝5.0×10－2，Ka2(H2C2O4)＝1.5×10－4，Ka1(H2TeO3)＝1.0×10－3，Ksp(CuC2O4)＝2.0×10－8。 （1）“氧化酸浸”得到CuSO4和H2TeO3，该反应的化学方程式为_______________________________________________________________________。 （4）“还原”在50℃条件下进行，H2TeO3发生反应的离子方程式为____________________________________________。 （5）“还原”时，Na2SO3的实际投入量大于理论量，其可能的原因为____________________________________________________________________________________。 （6）将一定质量的CuC2O4置于Ar气中热解，测得剩余固体的质量与原始固体的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。350～400℃下剩余固体的化学式为___________。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 乐观复习，不要问自己还有多少问题，要想自己今天解决了什么问题 学科网（北京）股份有限公司 $$微专题突破6 无机化工流程题透视二 2025届高三化学第一轮复习 微专题突破6 无机化工流程题透视二 一、选择题 1．（2025·江苏南通市开学考）从炼钢粉尘(主要含Fe3O4、Fe2O3和ZnO)中提取锌的流程如下： “盐浸”过程中ZnO转化为[Zn(NH3)4]2＋，并有少量Fe2＋和Fe3＋浸出。 下列说法不正确的是 A．1 mol [Zn(NH3)4]2＋含16 mol σ键 B．“盐浸”过程中需补充NH3，防止浸液pH下降 C．“滤渣”的主要成分为Fe(OH)3 D．“沉锌”过程中得到的“滤液”可循环利用 【答案】C 【解析】A项，1 mol [Zn(NH3)4]2＋含4 mol Zn－N键和12 mol N－N键，共含16 mol σ键，正确；B项，“盐浸”过程中ZnO转化为[Zn(NH3)4]2＋，Zn2＋与NH3结合消耗NH3，需补充NH3防止浸液pH下降，正确；C项，由题意“盐浸”过程中ZnO转化为[Zn(NH3)4]2＋，并有少量Fe2＋和Fe3＋浸出，可知Fe3O4、Fe2O3只有少量溶解，故“滤渣”的主要成分是Fe3O4、Fe2O3，只有少量的Fe(OH)3，错误；D项，“沉锌”过程中得到的“滤液”中含NH4Cl，可循环利用，正确。 2．（2025·南通市海安市开学考）碲被誉为“现代工业的维生素”。某科研小组从粗铜精炼的阳极泥(主要含有Cu2Te)中提取粗碲设计工艺流程如图所示。 已知：①“焙烧”后，碲主要以TeO2形式存在；②TeO2微溶于水，易溶于强酸和强碱；③H6TeO6的Ka1＝1.0×10－7，氧化性比硫酸强。 下列有关说法正确的是 A．“焙烧”使用的主要仪器有：蒸发皿、酒精灯、玻璃棒 B．“碱溶”后的滤渣中Ag和Au可用稀硝酸分离 C．“氧化”时氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 D．“还原”反应的离子方程式为H5TeO6－＋3SO32－＋H＋＝Te↓＋3SO42－＋3H2O 【答案】B 【解析】粗铜精炼的阳极泥(主要含有Cu2Te)，通入氧气焙烧，可生成TeO2和CuO，加入氢氧化钠溶液碱浸，生成可溶于水的Na2TeO3，过滤得到的滤渣含有CuO和不溶的阳极泥，加入双氧水氧化Na2TeO3生成Na2TeO4，经稀硫酸酸化后转化为H6TeO6，最后加入亚硫酸钠还原并过滤得到粗碲。 A项，焙烧固体，应用坩埚，且放在泥三角上，另外加热时需要酒精灯，并用玻璃棒搅拌，错误；B项，“碱浸”后所得的滤渣中含有的Au、Ag，Au不溶于稀硝酸，而Ag溶于稀硝酸，可选择稀硝酸分离，正确；C项，“氧化”过程中双氧水被还原为水，双氧水中氧元素化合价总降低2价，Te元素化合价由＋4升高至＋6，升高2价，因此氧化剂H2O2与还原剂TeO32－的物质的量之比为1∶1，错误；D项，还原反应中H6TeO6为弱酸，不能拆分，错误。 二、填空题 3．循环物质的确定 合成尿素 菱锰矿制备二氧化锰 联合制碱法(侯氏制碱法) 流程图 菱锰矿（主要成分为MnCO3，还含有FeCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgCO3等杂质） 循环物质 ______________ _______ 母液、_______ 【答案】N2、H2 硫酸 CO2 4．“萃取”与“反萃取” 图1 图2 图3 （1）已知萃取剂A、B中，pH对Co2＋、Mn2＋萃取率的影响如图1所示，为了除去Mn2＋，应选择萃取剂_______(填“A”或“B”)。 （2）萃取剂对Al3＋、Co2＋萃取率与pH的关系如图2所示，萃取分离Co2＋、Al3＋的实验操作：向萃取分液后的有机相中加稀硫酸调pH＝3～4，分液可得CoSO4溶液，____________________________________ _______________________________________________________________________，可得 Al2(SO4)3溶液。 （3）萃取分离溶液中钴、锂的萃取率与平衡时溶液pH的关系如图3所示，pH一般选择5左右，理由是______________________________________________________。 【答案】（1）B （2）继续向萃取分液后的有机相中加稀硫酸调pH至0.5以下(或1以下)，然后分液 （3）pH在5左右时，钴、锂的分离效率最高 5．浸取率 图1 图2 图3 （1）用稀硫酸浸取氧化铁如图1，当温度超过100 ℃时，铁浸取率反而减小，原因是_________________ _________________________________________________________________。 （2）(NH4)2S溶液浸取滤渣时的反应为(n－1)S＋S2－＝S，单质硫浸取率随温度变化曲线如图2所示。 温度高于30 ℃，单质硫浸取率下降的可能原因是______________________________________________ ____________________。 （3）其他条件相同时，用SO2还原浸出Cu(AsO2)2 1 h，不同温度下砷的浸出率如图3。 随着温度升高，砷的浸出率先增大后减小的原因是____________________________________________ _______________________________________________________________________________________。 【答案】（1）温度超过100 ℃时，Fe3＋水解反应速率明显加快，导致Fe3＋浓度降低 （2）硫化铵受热分解，导致S2－浓度减小，硫单质浸取率下降 （3）升温能加快反应速率，同时温度升高SO2的溶解度减小，反应速率减小；T＜60 ℃，升温对反应速率影响大，T＞60 ℃，SO2的溶解度减小对反应速率影响大。 6．（2023·苏锡常镇一模）钴的氧化物常用于制取催化剂和颜料等。以含钴废料(含Co2O3和少量Fe、Al、Mn、Ca、Mg等的氧化物及活性炭)为原料制取钴的氧化物的流程如下左图。 已知：萃取时发生的反应为Co2＋＋n(HA)2CoA2·(n－1)(HA)2＋2H＋。 （3）萃取、反萃取：加入某有机酸萃取剂(HA)2，实验测得Co2＋萃取率随pH的变化如上右图所示。向萃取所得有机相中加入H2SO4，反萃取得到水相。 ①该工艺中设计萃取、反萃取的目的是____________________________________________。 ②Co2＋萃取率随pH升高先增大后减小的可能原因是__________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】①提纯并富集Co2＋ ②当pH＜6.5时，随着pH升高，溶液中c(H＋)减小，萃取平衡正向移动，更多的Co2＋与萃取剂反应；当pH＞6.5时，随着pH升高，溶液中c(OH－)增大，Co2＋与OH－形成Co(OH)2沉淀 【解析】①该工艺中设计萃取、反萃取的目的是将Co2＋从滤液中提取到有机层中，然后分液后再反萃取到水层中，实现Co2＋的提取和富集；②随着pH升高，c(H＋)减小，Co2＋＋n(HA)2CoA2·(n－1)(HA)2＋2H＋平衡正向移动，导致Co2＋萃取率升高；若pH过高，则Co2＋转化为Co(OH)2沉淀，导致Co2＋萃取率下降。 7．（2024·山东省菏泽市高三上学期期中改编）钼酸铵(NH4)2MoO4易于纯化、溶解及热解离，在石化工业和冶金工业等领域都有重要作用，一种用镍钼矿(主要成分是MoS2、NiS，含少量SiO2、FeS、CuS、FeS2)制备钼酸的工艺流程如图所示： 己知：MoO3能溶于氨水和强碱，MoO2不溶于酸和碱，H2MoO4难溶于水。 请回答下列问题： （1）Si价电子排布式为_______________，“焙烧”时产生气体A的主要成分为_________。 （2）“焙烧”生成的氧化物有MoO2、MoO3，“碱浸”时MoO2参与反应的离子方程式为___________________________________________________。 （3）“滤渣”的主要成分是_______________；“萃余液”中可以循环利用的是_________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。 （4）“萃取”和“反萃取”的目的是______________________________________________。 （5）“系列操作”为___________________________、过滤、洗涤、干燥，得到(NH4)2MoO4•7H2O晶体。 【答案】（1）①3s23p2 ②SO2 （2）MoO2＋2OH－＋H2O2＝MoO42－＋2H2O （3）Mg2SiO3 Ⅱ （4）除去溶液中的镍离子和铜离子 （5）蒸发浓缩、冷却结晶 【解析】焙烧将镍钼矿粉碎将各元素转化为相应的氧化物，碱浸MoO3、SiO2溶于氢氧化钠生成Na2SiO3和Na2MoO4，加氯化镁生成硅酸镁沉淀，加入萃取剂将Mo元素转移到有机相，加氨水反萃取得到MoO42－，加盐酸生成H2MoO4沉淀，加氨水溶解得到钼酸铵。 （1）Si为14号元素，价电子排布式为3s23p2，“焙烧”时生成硫元素转化为SO2；（2）“焙烧”生成的钼的氧化物有MoO2和MoO3等，已知MoO2不溶于酸和碱，为了提高Mo元素的利用率，将MoO2中＋4价Mo氧化为＋6价，“碱浸”时MoO2参与反应的离子方程式为MoO2＋2OH－＋H2O2＝MoO42－＋2H2O；（3）根据分析可知加氯化镁为了除去硅元素，生成硅酸镁沉淀，滤渣为Mg2SiO3；利用有机萃取剂将钼萃取出来，再利用氨水将钼反萃取至水相，因此“萃余液Ⅰ”是水相，“萃余液Ⅱ”是有机相，其有机相可再生循环利用，故答案萃余液Ⅱ；（4）由分析可知，加入萃取剂将Mo元素转移到有机相，加氨水反萃取得到MoO42－，则萃取和反萃取的目的是除去溶液中的镍离子和铜离子；（5）从溶液到晶体的一系列操作包括：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 8．（2024·江苏南京市盐城市一模）碲广泛应用于冶金工业。以碲铜废料（主要含Cu2Te）为原料回收碲单质的一种工艺流程如下： 已知：Ka1(H2C2O4)＝5.0×10－2，Ka2(H2C2O4)＝1.5×10－4，Ka1(H2TeO3)＝1.0×10－3，Ksp(CuC2O4)＝2.0×10－8。 （1）“氧化酸浸”得到CuSO4和H2TeO3，该反应的化学方程式为_______________________________________________________________________。 （4）“还原”在50℃条件下进行，H2TeO3发生反应的离子方程式为____________________________________________。 （5）“还原”时，Na2SO3的实际投入量大于理论量，其可能的原因为____________________________________________________________________________________。 （6）将一定质量的CuC2O4置于Ar气中热解，测得剩余固体的质量与原始固体的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。350～400℃下剩余固体的化学式为___________。 【答案】（1）Cu2Te＋4H2O2＋2H2SO4＝H2TeO3＋2CuSO4＋5H2O （4）H2TeO3＋2SO32－Te↓＋2SO42－＋H2O （5）提高H2TeO3的还原率；“沉铜”后所得滤液中的酸会消耗Na2SO3 （6）Cu 【解析】向碲铜废料(主要含Cu2Te)中加入H2O2溶液、稀H2SO4，充分反应生成CuSO4和H2TeO3，再加入Na2C2O4溶液将Cu2＋转化为CuC2O4沉淀除去，此时滤液主要含有H2TeO3、H2SO4，最后再加入Na2SO3溶液将H2TeO3还原生成Te，据此解答。 （1）“氧化酸浸”过程，Cu2Te被H2O2氧化生成CuSO4和H2TeO3，则反应的化学方程式为：Cu2Te＋4H2O2＋2H2SO4＝H2TeO3＋2CuSO4＋5H2O；（4）“还原”时，H2TeO3被还原生成Te，SO32－被氧化生成SO42－，则H2TeO3发生反应的离子方程式为：H2TeO3＋2SO32－Te↓＋2SO42－＋H2O；（5）为提高H2TeO3的还原率，加入的Na2SO3溶液过量；“沉铜”后所得滤液主要含有H2TeO3、H2SO4，Na2SO3会与H2SO4反应生成SO2并逸出，则Na2SO3的实际投入量大于理论量，其可能的原因为：提高H2TeO3的还原率；“沉铜”后所得滤液中的酸会消耗Na2SO3；（5）由图可知，350～400°C时剩余固体的质量与原始固体的质量的比值为42.11%，取1 ml CuC2O4其质量为152 g，则剩余固体的摩尔质量为：152 g×42.11%＝64 g，再结合化学反应前后元素种类不变，350～400°C下剩余固体的化学式为Cu。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 乐观复习，不要问自己还有多少问题，要想自己今天解决了什么问题 学科网（北京）股份有限公司 $$微专题突破6 无机化工流程题透一 2025届高三化学第二轮复习 微专题突破6 无机化工流程题透视一 1．（2023·江苏）V2O5－WO3/TiO2催化剂能催化NH3脱除烟气中的NO，反应为4NH3(g)＋O2(g)＋4NO(g)＝4N2(g)＋6H2O(g) ΔH＝－1 632.4 kJ·mol－1。 废催化剂的回收。回收V2O5－WO3/TiO2废催化剂并制备NH4VO3的过程可表示为： 酸浸时，加料完成后，以一定速率搅拌反应。提高钒元素浸出率的方法还有 ____________________________________________________________________________。 2．（2023·南京、盐城一模）以大洋锰结核(主要由MnO2、铁氧化物组成，还含有Cu等元素)为原料，制备脱硫剂MnxOy，可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示如下。 上述过程中可循环利用的物质是_______________________________________________(填化学式)。 3．（2023·江苏南通高三如皋市第一中学开学考试）CuS是一种重要的P型半导体材料。以一种石膏渣[含CaSO4及少量Cu(OH)2、Cu2(OH)2SO4、Zn(OH)2等]为原料制备CuS的实验流程如下： 已知：常温下，Ksp(CuS)＝1.27×10－36，Ksp(ZnS)＝1.2×10－23。 （1）“浸取”时，生成[Cu(NH3)4]2＋与[Zn(NH3)4]2＋等。Cu2(OH)2SO4参加反应的离子方程式为_____________________________________________________________。 （2）“沉淀”时Na2S溶液的用量不宜过多，其原因是____________________________________________________________。 （3）循环“浸取”多次后，“滤液X”中浓度增大的阳离子主要有________________________。 4．（2024·江苏卷）回收磁性合金钕铁硼(Nd2Fe14B)可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。 含铁滤渣用硫酸溶解，经萃取、反萃取提纯后，用于制备铁酸铋。 ①用含有机胺(R3N)的有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的Fe2(SO4)3溶液，原理为： (R3NH)2SO4＋Fe3＋＋SO42－＋H2OH＋＋(R3NH)2Fe(OH)(SO4)2(有机层) 已知：(R3NH)2SO4＋H＋＋HSO4－2(R3NH•HSO4) 其他条件不变，水层初始pH在0.2～0.8范围内，随水层pH增大，有机层中Fe元素含量迅速增多的原因是___________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 5．（2024·镇江市丹阳市上学期开学考）钴及其化合物在工业生产中有着广阔的应用前景。已知：Co2＋不易被氧化，Co3＋具有强氧化性，[Co(NH3)6]2＋具有较强还原性，[Co(NH3)6]3＋性质稳定。 （1）从锂钴废料(主要成分为LiCoO2)分离Co2＋。 ①Co2＋的电子排布式为___________________。 ②“酸溶”时不选择浓HCl的理由是：___________________________________________________。 ③“净化”时，加NaF固体是将Li＋转化为沉淀，“净化”后溶液中c(F－)＝4.0×10－2 mol·L－1，若“过滤1”后溶液中Li＋浓度为1.0 mol·L－1，则“净化”后c(Na＋)＝_____________________。[溶液体积变化忽略不计，不考虑其他离子影响。25℃时Ksp(LiF)＝2.0×10－3] 6．（2025·南通市如东县第一次调研）实验室以碳酸锰矿(含MnCO3及少量Fe、Al、Si等氧化物)为原料可制得高纯MnCO3。 （1）焙烧：将碳酸锰矿与(NH4)2SO4在温度为300～500℃下进行焙烧，写出焙烧时MnCO3所发生反应的化学方程式：_______________________________________________。 （2）制备MnCO3：向净化后的MnSO4溶液在搅拌下缓慢滴加沉淀剂NH4HCO3溶液，过滤、洗涤、干燥，得到MnCO3固体。 ①将过滤得到的滤液蒸发浓缩、冷却结晶，可得到的晶体为_______________(填化学式)。 ②沉淀剂不选择Na2CO3溶液的原因是____________________________________________________。 ③MnCO3在空气中，一段时间后会生成MnO(OH)2，写出该反应的化学方程式_____________________________。 7．（2025·江苏镇江市开学考）一种从某铜镍矿(主要成分为CuFeS2、FeS2、NiO、MgO、SiO2等)中回收Cu、Ni的流程如图。 （1）基态Cu2＋的外围电子排布为________________。 （2）“氧压浸出”过程中，加压的目的是___________________________________________。 （3）“萃铜"时发生的反应为Cu2＋(水相)＋2HR(有机相)CuR2(有机相)＋2H＋(水相)，适当增大溶液pH有利于铜的萃取，其原因是______________________________________________。 （4）“沉铁"过程生成黄钠铁矾沉淀的离子方程式为___________________________________________________________。 （5）单质镍与碳、镁形成某晶体的晶胞结构如图所示，该晶体中Mg和Ni的原子个数之比为_______。 （6）“沉镍"时为确保Ni2＋沉淀完全，理论上应调节溶液pH≥_______。(已知：25℃时，Ksp[Ni(OH)2]＝4.0×10－15；lg2＝0.3；当溶液中c(Ni2＋)≤1.0×10－5 mol·L－1时，可认为该Ni2＋沉淀完全)。 （7）测定NiSO4•7H2O粗品的纯度。取3.000 gNiSO4•7H2O粗品溶于水(滴加几滴稀硫酸)配成100.0 mL溶液，取25.00 mL溶液于锥形瓶中，滴入几滴指示剂，用0.05000 mol·L－1的Na2H2Y标准溶液滴定，平均消耗标准溶液50.00 mL。计算确定粗品中NiSO4•7H2O的纯度_____________。(已知：Ni2＋＋H2Y2－＝NiY2－＋2H＋，写出计算过程)。 2 细节决定成败 目标成就未来 找出试题的“命题点”、“关键点”、“易错点” 2 请每天用5分钟预习下一讲的复习内容！ 学科网（北京）股份有限公司 $$