2026届高三化学二轮复习-工业流程题考前冲刺训练

**基本信息** 聚焦工业流程全环节，通过12道典型案例构建“原料预处理-分离提纯-产物获取”逻辑链，强化科学思维与证据推理能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |金属提取|7题|涵盖焙烧/浸取/电解，结合Ksp计算与晶胞分析|从物质转化本质串联元素周期律、氧化还原反应原理| |非金属提取|2题|涉及溴/碘的氧化-萃取-反萃取工艺|以平衡移动原理指导分离提纯条件优化| |综合工艺|3题|融合循环利用与环保设计（如废气处理）|体现绿色化学理念，强化资源转化的系统思维|

2026届高三化学二轮复习-工业流程题考前冲刺训练 1．草酸钴可用于指示剂和催化剂的制备。工业上以钴矿(主要成分是，含有、、、等杂质)为原料制取草酸钴晶体的工艺流程如图所示。 已知：25℃时，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表(当溶液中微粒浓度小于时，可认为已除尽)： 金属离子 开始沉淀的 沉淀完全的 回答下列问题： (1)钴元素在元素周期表中的位置是___________。 (2)“浸取”时提高浸取率的措施有___________答一条措施即可“浸取”时钴物质发生反应的离子方程式为___________。 (3)“除杂”过程中调pH的范围是___________。 (4)该工艺中设计“萃取”、“反萃取”的目的是___________、___________。 (5)“沉钴”时用溶液，不用溶液的原因是___________。 (6)准确称取在足量空气中充分灼烧，固体样品的失重曲线如下已知以后固体均为氧化物。 ①加热生成的反应中，氧化剂和还原剂物质的量之比为___________； ②的化学方程式为___________。 2．钛白废酸是钛白粉生产过程中的水解母液，除含和硫酸外，还有（锆离子）、、等杂质，下图是以P204（看作HA）-TBP为共萃体系从钛白废酸中利用溶剂二次萃取法提取钪的流程图。 已知：①油水相比（O/A）是萃取过程中油相与水相的比值，相比越大，油相可以负载金属离子的量就越大，萃取率就越高，同时消耗的油相也越大。 ②TBP能有效抑制乳化现象的形成，与生成的配合物很难被P204萃取，铁离子在时萃取率很低。 回答下列问题： (1)基态Sc原子中不同自旋方向的电子数之比为______，实验室中萃取操作需使用的玻璃仪器为______。 (2)P204萃取钪离子的方程式为，“碱液反萃”加入足量NaOH产生氢氧化钪沉淀的离子方程式为______，“碱液反萃”后的有机相加入______（填试剂名称）可实现有机相的再生。 (3)、时，富集浸出液中初始浓度与金属离子萃取率的关系图如下，结合图像与题目分析“萃取富集”的作用是______。 (4)①“萃取纯化”选择更大油水相比（O/A）的原因是______。 ②“萃取纯化”后需经过______、______步骤再加入草酸溶液“沉钪”。 (5)“煅烧”的化学方程式为______。 3．锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用湿法工艺冶炼锌。以某硫化锌精矿(主要成分是ZnS，还含有少量FeS等其他成分)为原料冶炼锌的工艺流程如图所示： 已知：①焙砂的主要成分为； ②常温下，，； ③常温下，，。 回答下列问题： (1)基态Zn原子的价电子排布式为___________。 (2)“焙烧”前需将硫化锌精矿粉碎处理，其目的是___________。 (3)常温下，含尘烟气中的可用氨水吸收，用氨水吸收至溶液的时，所得溶液中的___________。 (4)浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉，所得滤渣的成分为___________(填化学式)。 (5)硫化锌精矿的主要成分ZnS遇到硫酸铜溶液会慢慢地转化为铜蓝(CuS)，发生反应ZnS，该反应的平衡常数___________。 (6)硫化锌可作为锂离子电池的负极材料，其晶胞形状为立方体，边长为。在充电过程中，ZnS晶胞的组成变化如图所示。 ①的化学式为___________(和用具体数字表示)。 ②ZnS晶体中距离最近的有___________个。 ③设阿伏加德罗常数的值为，晶体的密度为___________。 4．海洋中含有食盐、溴、碘、镁等丰富的资源，其开发利用具有非常广阔的前景。 Ⅰ．利用空气吹出法从海水中提取溴的流程如图。 (1)“氧化”步骤中用酸化的目的是___________。 (2)“吸收塔”中发生反应的离子方程式为___________。 Ⅱ．海带中含有碘元素，从海带中提取碘的实验过程如下图所示。 (3)步骤①会用到下列仪器中的___________(填序号)。 A．酒精灯 B．陶土网 C．坩埚 D．蒸发皿 (4)海带灰悬浊液含有。 ⅰ.步骤④若选用、稀硫酸进行氧化，离子方程式是___________。 ⅱ.步骤④若选用进行氧化，所得含碘溶液可能会含有，原因是___________。 (5)步骤⑤“提取”包含以下四个过程。 ⅰ.过程Ⅱ的目的是___________。 ⅱ.过程Ⅲ的离子方程式是___________。 ⅲ.过程Ⅳ的操作名称是___________。 5．钛合金广泛应用于航空航天、军事装备、医疗器械、海洋工程及体育用品等领域。由钛铁矿（主要成分是钛酸亚铁，化学式为FeTiO3）制备钛的流程如下： 回答下列问题： (1)FeTiO3中Ti为___________价；CH3OH是___________（填“电解质”或“非电解质”）。 (2)Ti应用于“航空航天”，则可推测其最不可能具有的性质是___________（填标号）。 a．硬度大    b．密度大    c．熔点高    d．抗腐蚀 (3)“氯化”反应的化学方程式为：___________。 (4)实际生产中，制钛需在氩气环境下操作，其目的是___________。 (5)Ti的粗产品是TiCl4、Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，加热的温度略高于___________℃即可。 TiCl4 Ti Mg MgCl2 熔点/℃ -25.0 1667 648.8 714 沸点/℃ 136.4 3287 1090 1412 6．我国有丰富的海水资源，海水资源综合利用具有巨大的潜在价值。 (1)无需经过化学变化就能从海水中获得的物质是___________(填序号)。 A．食盐 B．溴 C．烧碱 D．纯碱 (2)溴主要以形式存在于海水中。工业上制备的操作步骤如下： a．一定条件下，将通入浓缩的海水中，生成。 b．利用热空气将吹出，并用浓溶液吸收，生成等。 c．用硫酸酸化步骤b得到的混合物。 ①可用热空气吹出，其原因是___________。 ②写出步骤c中所发生反应的化学方程式：___________；用硫酸酸化而不用盐酸酸化的原因可能是___________。 (3)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、等杂质，精制时所用的试剂为：①盐酸 ②氯化钡溶液 ③氢氧化钠溶液 ④碳酸钠溶液，以上试剂添加的顺序可以为___________。 A．②③④① B．③②④① C．④③②① D．③④②① (4)提取粗盐后剩余的海水(母液)中，可用来提取Mg，根据上述提取Mg的流程，没有涉及到的反应类型是___________。 A．分解反应 B．化合反应 C．复分解反应 D．置换反应 (5)海带中含有碘元素。实验室提取碘的步骤如下所示： ①海带灰中含有硫酸镁、碳酸钠等，在实验步骤___________(填序号)中实现与碘分离。该步骤的操作方法是___________，用到的主要仪器是___________ ②写出步骤④反应的离子方程式___________。 7．某工厂设计了一种将制硝酸和制纯碱的工艺相结合的方案，其工艺流程如图所示。 请回答下列问题： (1)合成氨的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为___________。 (2)写出催化氧化步骤中发生反应的化学方程式：___________。 (3)为了将恰好完全转化为，理论上和的体积(标准状况)比为___________。 (4)反应2中向饱和食盐水中先通入，再通入气体，按这种顺序通入气体的原因是___________。 (5)请设计实验方案检验固体M中是否含有铵盐：___________。 (6)在一定条件下，甲醇()可以将转化为，并生成气体，该过程被称为反硝化过程。 ①写出甲醇与反应生成的化学方程式：___________。 ②体积为的某废水中的浓度为，将该废水中的完全转化为，理论上需要加入甲醇的质量为___________g(已知废水中的其他物质不与甲醇反应)。 8．医用钡餐的核心成分是高纯硫酸钡()，工业上通常采用重晶石(主要成分为)和工业硫酸钠(含有杂质)为原料生产制备，其工艺流程如图所示： 回答下列问题： (1)为加快工业硫酸钠溶解，可采取的措施有：_______(任写一点)。 (2)“气体A”的主要成分为_______；重晶石“高温焙烧”的化学方程式为_______。 (3)“滤液C”的主要溶质为_______。 (4)“氧化”时加入作用是_______；“除杂过滤”时加入作用是_______。 (5)H2S用SO2进行吸收，生成沉淀B的化学方程式为_______。 (6)“洗涤”是为了确保产物上无Cl⁻残留，检验Cl⁻无残留的操作与现象是_______。 (7)现有重晶石1 吨，通过上述工艺制出医用钡餐共559.2 kg，已知重晶石原料中的利用率为80%，则原料重晶石中质量分数为_______。 9．钽(Ta)和铌(Nb)为高新技术产业的关键元素，其单质的性质相似。军用设备中的电容材料为金属钽，其熔点高，抗酸腐蚀性强。受益于“信息强军”、5G升级和云计算快速发展，中国钽电容器市场规模有望持续增长。一种以花岗伟晶岩型铌钽矿(主要成分为、、和少量的FeO、CaO、MgO等)为原料制取钽和铌的流程如图所示。 已知： ①MIBK为甲基异丁基酮； ②，，； ③“浸取”后的浸出液中含有、两种二元强酸。 (1)加快“浸取”速率可采取的措施是___________(任写一种即可)。 (2)“浸取”时得到的“浸渣”的主要成分为___________(填化学式)，“浸取”时还会产生“废气”，“废气”中除了挥发出的HF外还可能有___________(填化学式)。与氢氟酸反应的离子方程式为___________。 (3)“萃取”时，若萃取剂MIBK的量一定，___________(填“一次萃取”或“少量多次萃取”)的萃取效率更高。 (4)用金属钠热还原制取金属铌的化学方程式为___________。 (5)“浸取”时，HF的浓度对铌、钽的浸出率的影响如图所示，则HF的最佳浓度为___________，理由是___________。 (6)钽形成的晶体TaAs在室温下拥有超高的空穴迁移率和较低的电子迁移率。TaAs的晶胞结构如图所示。 ①写出As的配位数：___________。 ②晶体的密度为___________(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为)。 10．钨是一种战略稀有金属，黑钨矿是提取钨的重要原料。合理开发利用黑钨矿资源，对推动我国钨工业可持续发展具有重要意义。一种以黑钨精矿为原料提取的工艺流程如下： 已知：①黑钨精矿的主要成分为、，还含有方解石()。 ②“碱浸”中产生的在萃取前经酸化转化为钨聚合阴离子如等，三烷基胺()遇转化为胺盐如。 回答下列问题： (1)“磨矿”的目的是___________，为防止“酸浸”时产生大量气泡，产生“冒槽”现象，需采取的措施是___________。 (2)写出“雾化-氧化热解”时生成的化学方程式：___________。 (3)“萃取”的原理是胺盐与水溶液中的物质发生离子交换，则“反萃取”中发生反应生成的化学方程式是___________。 (4)萃余液中加入固体可制备，调整萃余液中的初始浓度，测得相同时间内不同初始下，与萃余液中的物质的量之比对的转化率的影响如图所示。 当与物质的量之比一定时，初始对应的的转化率最大，试分析原因：___________。 (5)“纯化”时加入HCl和的作用分别是___________、___________。 (6)此工艺流程实现了多种物质的循环利用，如“雾化—氧化热解”中生成的HCl可循环至“酸浸”或“纯化”、___________(再举一例)。 11．金广泛应用于电子制造及航空航天领域，以载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被、包裹，还含有少量、)为原料提炼Au的工艺流程如下： 已知：①有毒，高温较稳定；②硫脲有还原性，在碱性条件下易发生水解，同时与碱反应生成；③不溶于水、盐酸、硫酸及氢氧化钠溶液，可溶于王水；④时，，，离子浓度时即可认为沉淀完全。 (1)基态铜原子的价层电子排布式为___________。 (2)“焙烧”时，FeAsS转化为两种有毒物质和一种红棕色固体，该反应的化学方程式为___________。 (3)“浸金”应在酸性介质中进行，这是因为在碱性条件下：①硫脲易水解，加大硫脲消耗量；②转化为沉淀；③___________。“浸金液”中含，与配位的原子是而不是的原因是___________。 (4)“滤渣2”的主要成分是___________，“砷氧化”时含砷微粒转化的离子方程式为___________。 (5)“沉砷”时，砷的去除率与温度的关系如图所示。温度越高，溶液中砷的去除率越低的原因是___________，常温下，为使完全沉淀而无Ca(OH)2析出，溶液的pH应不大于___________。 12．电解锰渣(主要成分为、和少量)提取的工艺流程如下： (1)写出一种降低浸出液中含量的有效措施___________。 (2)“还原酸浸”时，发生反应的离子方程式为___________。 (3)用一定浓度的溶液浸出铅元素的反应为。从平衡常数的角度解释不用溶液浸取的原因是___________。 已知：①；； ②。 (4)以、和NaOH为原料，混合后进行沉淀转化制得。已知：的产率随pH的变化如图-1所示。制备时，控制pH约为8的原因是___________。 (5)受热分解为Pb(Ⅳ)和Pb(Ⅱ)的混合氧化物，Pb(Ⅳ)能氧化浓盐酸生成。现将加热分解得到，向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到。生成的和的体积比为2：1(相同状况下)。计算剩余固体中、原子个数比___________。(写出计算过程)。 (6)铅的某氧化物的晶胞结构如图-2所示： 用“”和“”画出该晶胞沿z坐标轴方向的投影图___________。 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 参考答案 1．(1)第四周期第Ⅷ族 (2) 将钴矿石粉碎（或适当升温、搅拌、增大硫酸浓度等，答一条即可） (3)4.7⩽pH<7.1 (4) 分离与等杂质 富集提纯 (5)​溶液碱性较强，易生成​杂质，​溶液pH较低，可避免析出，得到纯净的草酸钴 (6) 2：3 2．(1) 或 分液漏斗 (2) 盐酸 (3)增大溶液中的初始浓度，更有利于“萃取纯化”时与（锆离子）的分离 (4) 萃取率更高 碱液反萃 酸溶 (5) 3．(1) (2)增大接触面积，加快反应速率 (3)8.4 (4) (5) (6) 12 4．(1)中和海水的弱碱性，减少氯气的损失；抑制溴与水反应，提高溴的产率(任答一点即可) (2) (3)AC (4) 过量时，被氧化为(写或也可) (5) 将碘元素从有机溶剂反萃取到水溶液中 过滤 5．(1) +4 非电解质 (2)b (3)2FeTiO3+7Cl2+6C6CO+2FeCl3+2TiCl4 (4)避免Mg、Ti被氧化 (5)1412 6．(1)A (2) 易挥发(或的沸点低) 酸性条件下，能将氧化成 (3)AB (4)D (5) ⑤ 萃取分液 分液漏斗 7．(1) (2) (3) (4)极易溶于水，且溶于水后使溶液呈碱性，可增大的溶解度，便于后续生成更多的，析出晶体 (5)取少量固体M于试管中，加入浓溶液并加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明固体M中含有铵盐，若无明显变化则不含铵盐 (6) ； 160 8．(1)适当升高温度、粉碎工业硫酸钠固体、搅拌等 (2) 或一氧化碳 (3)或氯化钠 (4) 将氧化为，除去溶液中的杂质 除去溶液中残留的 (5) (6)取少量最后一次洗涤液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若未产生白色沉淀则说明无残留 (7)69.9% 9．(1)将铌钽矿粉碎(或搅拌、升高温度、适当增大HF和H2SO4的浓度) (2) 、 (3)少量多次萃取 (4) (5) 10 浓度低于10 g/L时浸出率太低，浓度高于10 g/L时浸出率变化不大 (6) 6 [或] 10．(1) 增大反应物接触面积，加快酸浸速率，使酸浸更充分 控制盐酸的加入速率（或分批缓慢加入盐酸，合理即可） (2) (3) (4)初始过低时，反应速率慢，相同时间内反应不完全，转化率低；初始过高时，沉淀转化过快，生成的会覆盖在表面，阻碍反应继续进行，转化率降低，因此初始c()=时转化率最高 (5) 除去未反应的杂质 将溶液中的转化为，提高的产率 (6)反萃取生成的​(三烷基胺)可循环至“萃取”工序(合理即可) 11．(1) (2) (3) Au+和S2-生成Au2S沉淀 S的原子半径更大，电负性更小，更易提供孤电子对形成配位键 (4) Fe(OH)3、Cu(OH)2 (5) 温度升高，Ca(OH)2溶解度减小，Ca2+浓度减小，生成的Ca3(AsO4)2沉淀减少 12.5 12．(1)增大浓度 (2) (3)平衡常数很小，因此不用溶液浸取 (4)pH小于8时，不利于转化为；大于8时生成沉淀 (5)剩余固体含，由得失电子守恒有，又，则剩余固体中，故剩余固体中、 (6) 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 $