2025届高三高考化学三轮冲刺-工艺流程题专题练习

2025届高三高考化学三轮冲刺-工艺流程题专题练习 【基础练习】 1．氧化镍(NiO)为橄榄绿色结晶性粉末，不溶于水，主要用作搪瓷的密着剂和着色剂、陶瓷和玻璃的颜料，还可用作制造镍盐原料、镍催化剂。以某工业废渣(主要成分为，含少量、、、、、、、油污)为原料制备的一种工艺方法如下： 已知： ①“碱式碳酸镍”的化学式为。 ②在酸性条件下具有强氧化性。 ③相关金属离子沉淀的相关如表。 离子 开始沉淀pH 7.7 7.2 7.5 2.3 4.9 4.0 沉淀完全 9.5 8.7 9.7 4.1 6.8 5.2 沉淀开始溶解pH — — 13.5 14.0 12.0 7.4 回答下列问题： (1)原料预处理加入溶液的目的是 。 (2)“浸取”过程中发生了氧化还原反应，氧化产物与还原产物的物质的量之比为 ；滤渣1的主要成分为 (填化学式)。 (3)“调节pH”步骤应加入的合适物质为 (填化学式)；调节的pH合理范围为 。 (4)写出“沉镍”过程中的化学方程式 。 (5)“煅烧窑”(无氧气存在)中发生反应的化学方程式为 。 (6)为型晶体，其晶胞结构如图所示： 已知为阿伏加德罗常数的值，且的晶体密度为，则该晶胞中的配位数为 ，晶体中最近的两个的核间距为 (用、的代数式表示)。 2．钼(Mo)是一种难熔稀有金属，我国储量居世界前列。层状结构的薄膜能用于制作电极材料。由废钼催化剂(主要成分为，含少量、及其氧化物等)制得钼酸盐继而制备的流程如下： 已知：①元素与元素化学性质相似。 ②“水浸”后元素以的形式存在于滤液中；在不同条件下聚合生成多酸根离子，如、、等，越小聚合度越大。 ③“萃取”和“反萃取”的原理：。 回答下列问题： (1)已知基态Mo原子的价层电子排布式为，则Mo在元素周期表中的位置为 。 (2)“焙烧”过程中 、Al、Fe、Co元素被氧化，写出发生反应的化学方程式 。 (3)滤渣1的主要成分为 ，“调节pH”时加入的试剂是 (填化学式)。 (4)通过“反萃取”使Mo元素进入水相，需要加入过量的反萃取剂 (填试剂名称)。“萃取”和“反萃取”过程也可以用离子交换树脂实现，应选择 (填“阳离子交换树脂”或“阴离子交换树脂”)。 (5)“酸沉”中需加入调节溶液约为6，其目的是 (答两条)。 (6)用晶体先制备硫代钼酸铵，再将在一定条件下加热即可分解得到，其他产物和的物质的量之比为，该反应的化学方程式为 。 (7)的晶胞结构如图所示，晶胞中每个原子周围最近的原子个数为 ，若点、b点的原子分数坐标分别为、，则c点的原子分数坐标为 。 3．从分金渣(主要成分：、、、)中获取高纯银的流程如图所示： 已知：在上述反应的温度下，， (1)“预处理”加入溶液将转化为，反应的化学方程式为 。 (2)已知：，。“分银”时，与反应生成，该反应的平衡常数为 。 (3)“分银”时，的浓度与溶液pH的关系如图1；含硫微粒物质的量分数随溶液pH变化的关系如图2. “分银”时，终点pH需控制的范围为 ，原因是 。 (4)“还原”时发生反应的离子方程式为 。 (5)已知(白色)，测定银样品纯度的过程为(杂质不参与反应)： ⅰ.准确称取银样品1.0800g，加适量稀硝酸溶解，定容至100mL容量瓶中； ⅱ.准确量取25.00mL溶液于锥形瓶中，酸化后滴入几滴溶液作指示剂，再用标准溶液滴定。 ⅲ.重复②的操作ⅱ数次，所用标准溶液的平均体积为24.00mL。 ①滴定终点的现象为 ；②计算样品中银的质量分数(写出计算过程) 。 4．某研究小组用工业钛白副产品为原料制备纳米级电池材料，按图1所示流程开展实验。 已知：I．钛白副产品主要成分为，含少量的等杂质。 II．和的氧化性随酸性的增强而增强。 III．常温下，。 IV．未经煅烧的磷酸铁产品为非晶态，在下煅烧后为六方晶系的石英型磷酸铁。回答下列问题： (1)Ti位于元素周期表第 周期第 族。 (2)向料液1中加入粉的目的是调节溶液，使水解生成沉淀，请写出生成沉淀的离子方程式 。 (3)向滤液1中加入溶液，使转化为沉淀除去，若溶液的偏低，将会导致沉淀不完全，其原因是 。若起始时滤液1中，当除镁率达到时，溶液中 。 (4)加入的目的是除去料液2中的，请写出发生反应的离子方程式 。Mn元素的去除率及滤液3中Mn元素含量随着溶液pH的变化关系如图2所示，元素的去除率及滤液3中元素含量随着氧化时间的变化关系如图3所示。实验时选择溶液pH为1.2，可能原因为 ，最佳氧化时间为 。 (5)铁磷比是衡量磷酸铁品质最关键的指标。测得产品中铁磷比，可能的原因是 (答一条即可)。 (6)分别取煅烧前后的磷酸铁产品进行X射线衍射实验，所得图谱如图4、图5所示。则煅烧后的磷酸铁产品的X射线衍射图为 (填“图4”或“图5”)。 【能力提升】 5．湿法炼锌净化渣中含有等物质，利用该净化渣制备和的配合物的流程如图所示。 已知：①是不溶水的黑色颗粒状固体，其氧化性随酸性增强而增强； ②当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全；常温下，几种沉淀的即如下表所示： ③。 回答下列问题： (1)“溶浸”操作中，为了提高物质的利用率和浸取的效率，在不断搅拌的条件下，先加入 (填“硫酸”或“”)，一段时间后，再缓慢加入另一种试剂，此时被还原的元素有 。 (2)“调”操作中加入物质X的最佳试剂为 (填标号)，调约为5，再加入氧化，则发生反应的离子方程式为 ，随着反应的进行，还要分批加入少量物质X。 a．氨水     b．     c．      d． (3)“转化”时溶液中主要阳离子浓度均为，则加入稍过量，充分净化后溶液中残留的浓度为 。“电解”工作一段时间后，所得电解质溶液可转入 操作单元中循环使用。 (4)利用沉淀溶解平衡原理解释从“滤渣Ⅱ”分离出的化合物的原因是 ，“滤渣Ⅲ”的主要成分为 。 6．硼酸在半导体、陶瓷、电镀等工业制造业中有广泛应用，一种用富硼渣制取硼酸，并利用硼泥获取副产品的工艺流程如下： 已知：①“碳解”的主要反应为： “硼泥”中主要有，还有少量等； ③常温下：，。 回答下列问题： (1)为提高焙烧效率，除适当提高焙烧温度，还可以采取的措施是 。 (2)“碳解”时一般在较大分压下进行，能增大溶解度，加快反应速率，还能 。 (3)“过滤”前加热水的作用主要是 。 (4)“酸化”时发生的主反应的化学反应方程式为 。 (5)“滤渣1”的成分是 。 (6)“酸浸”过程中主要化学反应随温度变化的标准吉布斯自由能如图所示，已知(R为常数，T为热力学温度，为标准平衡常数)，相同条件下比更容易浸出的原因是 。“酸浸”后，“调”的范围是 (保留一位小数)。 7．钼(Mo)是一种难熔稀有金属，我国Mo储量居世界前列。层状结构的薄膜能用于制作电极材料。由废钼催化剂(主要成分为CoS、，，含少量Al、Fe及其氧化物等)制得钼酸盐继而制备的流程如下： 已知：①Co元素与Fe元素化学性质相似； ②“水浸”后Mo元素以的形式存在于滤液中；在不同pH条件下聚合生成多酸根离子，如等，pH越小聚合度越大； ③“萃取”和“反萃取”的原理：。 回答下列问题： (1)已知基态Mo原子的价层电子排布式为，则Mo在元素周期表中的位置为 。 (2)“焙烧”过程中 、Al、Fe、Co元素被氧化，写出发生反应的化学方程式 。 (3)滤渣1的主要成分为 ，“调节pH”时加入的试剂是 (填化学式)。 (4)通过“反萃取”使Mo元素进入水相，需要加入过量的反萃取剂 (填试剂名称)。“萃取”和“反萃取”过程也可以用离子交换树脂实现，应选择 (填“阳离子交换树脂”或“阴离子交换树脂”)。 (5)“酸沉”中需加入调节溶液pH约为6，其目的是 (答两条)。 (6)用晶体先制备硫代钼酸铵，再将在一定条件下加热即可分解得到，其他产物和的物质的量之比为，该反应的化学方程式为 。 8．一种以废镍氢电池的废渣[主要成分为Ni(OH)2，Co(OH)2，及少量Fe、Al的氧化物]为原料制备硫酸镍(NiSO4·7H2O)晶体的流程如图所示。 已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表。 阳离子 Fe2+ Fe3+ Co2+ Co3+ Al3+ Ni2+ 开始沉淀的pH 6.3 1.5 7.2 3.4 6.2 完全沉淀的pH 8.3 2.8 9.2 1.1 4.7 8.9 回答下列问题： (1)“酸浸”中不能用盐酸替代稀硫酸，其主要原因是 。 (2)“氧化1”中调节pH为5的目的是 ，将沉淀M浸于 (填化学式)溶液，经过滤、洗涤、灼烧得到红色粉末，可用于制造颜料。 (3)“氧化2”中Co2+被氧化生成Co(OH)3的离子方程式为 。 (4)“沉镍”中不能加入过量氨水，其原因是Ni(OH)2溶解生成硫酸四氨合镍，故过量氨水与硫酸镍反应的化学方程式为 。 (5)利用Co(OH)3制备CoCO3，的微流程如图所示： “转化、酸溶”中主要发生放热反应，如果加入双氧水过快，则消耗双氧水的量远大于理论值，其主要原因是 ；“转化、酸溶”中H2O2主要表现的性质是 (填“氧化性”或“还原性”)。 (6)探究Co(OH)3的氧化性。取少量Co(OH)3于试管中，滴加KI淀粉溶液，无明显现象，再滴加稀硫酸，立即变蓝色，其变蓝色的原因是 (填化学方程式)。 9．镉（Cd）广泛用于金属电镀、制作合金、制作颜料等。以炼锌工艺中烧结电尘（主要成分为CdO、，含CdS、Pb、Zn等杂质）为原料，氨法浸出提镉的流程如图1所示。 已知：①CdS既不溶于水也不溶于氨溶液；氨浸出工序中，浸出的离子方程式为；净化工序中，含Cd微粒未发生变化。 ②室温下，，，。 回答下列问题： (1)Cd与Zn同族且相邻，基态Cd原子的价电子轨道表示式为 ，Cd属于 区元素。浸出渣的主要成分是 （填化学式）。 (2)氨浸出工序中，CdO浸出的离子方程式为 。浸出的总氨浓度（与的总浓度）和最佳总氨浓度下氨铵比分别与浸出率的关系曲线如图2、3所示，则最佳条件下溶液中 。 (3)电解工序中， （填“阴”或“阳”）极得到粗Cd，电极反应式为 。 (4)沉镉工序中，消耗0.65g锌粉时，溶液质量减轻 g。 (5)沉锌工序中，室温下向溶液中通入至饱和，且控制溶液的，则此时溶液中 。沉锌余液可返回 工序，实现闭环循环，使元素充分利用。 10．利用湿法从废旧铅酸蓄电池的铅膏(主要成分是)中获取PbO的工艺流程如图所示。 已知：①一个反应的平衡常数大于即可认为该反应能进行到底。 ②常温下；。 回答下列问题： (1)Pb在元素周期表中的位置为 。 (2)废旧铅酸蓄电池的铅膏经研磨后加入水可获得铅膏浆，将铅膏制成铅膏浆的目的是 。 (3)写出“脱硫”过程的离子方程式并通过计算说明该反应能否进行到底 。 (4)“酸溶”过程中发生的氧化还原反应的化学方程式为 。 (5)“工序a”过程中加入的无机试剂X可以为 ，作用是 。 (6)“沉铅”后，滤液3中主要溶质的用途是 (写一种即可)。 (7)碱式碳酸铅是一种重要的原料，工业上常利用PbO制取碱式碳酸铅。将一定质量的碱式碳酸铅隔绝空气加强热，固体质量变化如图所示： 则e→f点灼烧产生的固体是 。 【拓展练习】 11．钴、镍在航空航天领域常用作耐热材料，以含镍钴废料(主要成分为，含少量)为原料制备和的工艺流程如图。 已知：易溶于水，其溶解度随温度升高明显增大。 回答下列问题： (1)“滤渣1”的主要成分为 (写化学式)。 (2)“氧化”步骤中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (3)“调pH”所用试剂可以为 (填标号)。 A．    B．CuO    C．NiO (4)萃取、分液后进入水层的金属离子主要是 (写离子符号)。 (5)“沉钴”步骤中发生反应的离子方程式为 。 (6)溶液通过 (填操作)、过滤、洗涤、干燥得到。在下持续煅烧后剩余固体质量为，则与的比值为 (填最简整数比)。 (7)Co、Ni、Fe统称为铁系元素，铁系元素配位化合物在生命活动中起着非常重要的作用。已知CO配位时通常以作为配位原子。人体内的血红蛋白是卟啉环配合物，其结构如图所示，其中与形成配位键，则的配位数为 ，而与血红素中的也能形成配位键，配位能力： (填“大于”或“小于”)。 12．由含银废催化剂(主要含、及少量、、、等，不溶于硝酸)制备粗银的工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)基态O原子的价电子排布式为 ，的空间结构为 。 (2)“过程Ⅰ”中温度控制在，宜选用的加热方式为 ，温度不能过高的原因是 。 (3)“过程Ⅱ”中，检验沉淀表面的已洗涤干净的试剂可以用 。 (4)“过程Ⅲ”中，沉淀和氨水发生反应的化学方程式为 ，“过程Ⅳ”中，发生反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。 (5)可以利用电解法对粗银进行提纯，提纯时粗银作 (填“阳极”或“阴极”)。 13．我国有丰富的菱锌矿资源，其主要成分是，杂质为以及、、、、、等的化合物。利用菱锌矿湿法制取活性的简化流程如下： 回答下列问题： (1)基态的价电子排布式为 。 (2)图中X和Y分别表示 、 。（填化学式） (3)“中性浸取”的前期是否需要加热？ （填“需要”或“无需”），原因是 （写2条）。 (4)“酸性浸取”过程控制，请写出加入后生成黄铵铁矾沉淀的化学方程式 。 (5)已知：常温下，和的分别为和。“沉镁钙”过程中，当恰好沉淀完全（浓度）时，溶液中剩余的浓度约为 （保留3位有效数字）。 (6)若已知“沉锌”之前滤液5中含有元素的质量为，“沉锌”过程元素的转化率为，“煅烧”过程元素的转化率为，理论上最多可制得活性的质量为 。 (7)的晶胞结构如图，则锌的配位数为 ；已知晶胞参数为，该晶体的密度为 （写出计算式，阿伏加德罗常数的值为）。 14．三氯化六氨合钴[Co(NH3)6]Cl3是橙黄色，难溶于冷水的物质，是合成其他一些含钴物质的原料。利用含钴废料(含少量Fe、Al等杂质)制取[Co(NH3)6]Cl3的工艺流程如图： 已知：“浸出液”中含有Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Al3＋等； (1)加“适量NaClO3”的作用是 ，发生反应的离子方程式： 。 (2)“加Na2CO3调pH至a”会生成两种沉淀，分别为 (填化学式)。 (3)流程中氯化铵除作反应物外，还可以防止加氨水时c(OH-)过大，其原理是 。 (4)写出“氧化”步骤发生反应的离子方程式： 。 (5)该工艺得到的[Co(NH3)6]Cl3晶体在实验室用如图装置可以制取Co2O3晶体。 请补充完整实验方案：取一定量的[Co(NH3)6]Cl3晶体置于如图装置中，从分液漏斗中加入足量NaOH溶液，加热，充分反应后 ，干燥得到Co2O3固体。(已知：2[Co(NH3)6]Cl3＋6NaOH=Co2O3↓＋12NH3↑＋6NaCl+3H2O)。除装置中所示试剂外，实验中须使用的试剂有稀硝酸、AgNO3溶液、红色石蕊试纸) 15．碳酸锂在新能源、医学等领域具有重要应用。锂云母矿石的主要成分为，并含有少量的，工业上常用其与硫酸盐混合焙烧法制取，制备流程如下： 已知：时，、，离子浓度等于或小于时，认为该离子沉淀完全；在时开始溶解。 回答下列问题： (1)的晶体类型为 ；同周期中，基态原子未成对电子数比C多的元素是 (填元素符号)。 (2)滤渣1的成分可能为 。 (3)“酸浸”后浸出液“蒸发浓缩”时，“趁热”加入的目的是 。 (4)加入NaOH溶液“调pH除杂”时，应控制溶液的pH为 。 (5)“沉锂”之前，溶液需要进一步蒸发浓缩，“沉锂”后所得的溶液中主要含有硫酸钠，则试剂X为 (填化学式)溶液。 (6)盐湖卤水(主要微粒有)提锂的方法为蒸发浓缩沉淀法，通过加入等，过滤，可快速得到。此种制取的方法与硫酸盐焙烧法对比，其优点为 (答两条)。 (7)碳酸锂可用于制备锂离子电池正极材料，以和为原料，在空气中高温烧结可制备，写出该反应的化学方程式： 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025届高三高考化学三轮冲刺-工艺流程题专题练习》参考答案 1．(1)除去工业废渣表面的油污 (2) 1：1 、 (3) (4) (5) (6) 6 2．(1)第五周期第VIB族 (2) Mo、S (3) 、 (4) 氨水 阴离子交换树脂 (5)中和氨水；使Mo元素以形式存在，抑制其他多酸根离子的生成；提高浓度，促进钼酸铵沉淀 (6) (7) 12 (1/4，3/4，3/4) 3．(1) (2) (3) 8~9 pH8~9时浓度较大，有利于AgCl与反应生成 (4) (5) 滴入最后半滴NH4SCN标准溶液时，溶液变为红色，且30s内不褪色 96.0% 4．(1) 四 IVB (2) (3) 溶液的偏低，即偏大，平衡逆向移动，减小 (4) 溶液低于1.2时，随着酸性的增强，和的氧化性增强，还原产物中的含量提高，锰的去除率下降，溶液高于1.2后，会逐渐水解，造成的产率下降 30min (5)洗涤不充分，产品上吸附部分可溶的磷酸盐 (6)图5 5．(1) 硫酸 、 (2) b (3) 溶浸 (4) 溶解平衡为，加入氨水将转化为，导致，不断溶解进一步实现分离 6．(1)粉碎富硼渣 (2)促进“碳解”反应正向进行，提高产品产率 (3)增大的溶解度，减少其损耗 (4) (5)二氧化硅或 (6) 相同条件下，与硫酸反应的更小，更大，更有利于浸出 4.7～8.5 7．(1)第五周期第ⅥB族 (2) Mo、S (3) 、 (4) 氨水 阴离子交换树脂 (5)中和氨水；使Mo元素以形式存在，抑制其他多酸根离子的生成；提高浓度，促进钼酸铵沉淀 (6) 8．(1)避免氧化2中产生氯气 (2) 促进Fe3+、Al3+完全沉淀 NaOH(或KOH) (3)2Co2++ClO-+5H2O=2Co(OH)3↓+Cl-+4H+ (4)NiSO4+4NH3·H2O=[Ni(NH3)4]SO4+4H2O (5) 放热多，导致H2O2分解加快 还原性 (6)2Co(OH)3+2KI+3H2SO4=2CoSO4+K2SO4+I2+6H2O 9．(1) ds CdS (2) 5 (3) 阴 (4)0.47 (5) 氨浸出 10．(1)第六周期第ⅣA族 (2)增大反应物接触面积，加快反应速率，提高还原效率 (3)，，能进行到底 (4) (5) 浓硝酸 增加浓度，降低溶解度，促进析出 (6)用作化肥 (7)PbO 11．(1)、 (2)1：2 (3)AC (4) (5) (6) 蒸发浓缩、冷却结晶 2：3 (7) 6 小于 12．(1) 平面三角形 (2) 水浴加热 防止硝酸分解 (3)KSCN溶液或亚铁氰化钾溶液 (4) 4:1 (5)阳极 13．(1) (2) 、 (3) 无需 浓硫酸稀释时放热、浸取过程溶解放热 (4) (5) (6) (7) 4 14．(1) 将Fe2＋转化为Fe3＋ 6Fe2＋+＋6H＋=6Fe3＋+Cl-+3H2O (2)Fe(OH)3和Al(OH)3 (3)氯化铵溶于水电离出，会抑制后期加入氨水的电离 (4)H2O2+2Co2+ +2+10NH3·H2O+6Cl- =2[Co(NH3)6]Cl3↓+12H2O (5)①打开止水夹，将湿润的红色石蕊试纸靠近管口，当试纸不变蓝后，停止加热，②将三颈烧瓶中的混合物冷却后过滤，洗涤滤渣2～3次，③至最后一次洗涤液滴加稀硝酸和AgNO3溶液无沉淀 15．(1) 离子晶体 N (2) (3)进一步提高的浓度，促进生成，除去部分 (4)5≤pH＜12 (5) (6)耗能低、所需设备少 (7) 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$