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** 聚焦工业流程核心素养，以典型金属提取工艺为载体，系统整合元素化合物、反应原理与实验操作，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|12题（铝/钒/铟等）|流程分析+计算+方程式书写|原料预处理→分离提纯→产品制备的工艺逻辑链| |反应原理|贯穿全卷|溶度积计算/pH调控/氧化还原|物质性质→反应条件→分离方法的因果推导|

2026届高三化学二轮复习-工业流程题考前冲刺训练 1．铝土矿(主要成分是，还含有、)是工业制备金属铝的主要原料。工业上提取铝的工艺流程如下： (提示：不溶于酸；) (1)沉淀A的化学式是___________，试剂a的化学式为___________。 (2)步骤③中通入过量气体而不加入过量盐酸的理由是___________。 (3)中所含的化学键的类型为___________。 (4)工业上用电解熔融的方法制备金属铝，化学方程式为___________。 (5)在生活中，常利用与间的铝热反应来焊接钢轨。除了，铝粉还可以与许多金属氧化物组成铝热剂。下列氧化物中不能与铝粉组成铝热剂的是___________(填字母序号)。 a．    b．    c．    d． 2．我国南方某矿区产出的含钒石煤，是一种有机碳质页岩[主要成分为、]，直接酸浸难以提取。某研究团队采用“氧化钠化焙烧-水浸转型-选择性沉淀”工艺，成功实现了钒、钼的高效分离。其工艺流程如下： 已知：①水合铝硅酸钠难溶于水。 ②、。 请回答下列问题： (1)中钒元素的化合价为_______。 (2)“焙烧”时转化成和的化学方程式为_______。 (3)“调pH，除铝硅”过程中，当溶液中残留浓度等于时，溶液的pH=_______。已知：25℃时，  。“调pH，除铝硅”时，适当加热(50~80℃)，这样做的目的是_______。 (4)煅烧制备高纯时，发生反应：，该过程需要在流动的空气中进行，其原因是_______。 (5)以为原料，经一系列操作可制得，称取一定量的样品，于105℃下烘干使其完全失水，测得失水率为25%，则n=_______(结果保留整数)。 (6)在“沉钼”前，采用少量多次加入固体的目的是_______。若“沉钼”前溶液中，，当开始沉淀时，的去除率是_______%(忽略溶液体积变化)。 3．铟（49In）在电子、航空航天等领域具有重要应用。一种从锡冶炼烟尘（主要含有In2O3、In2S3、SnO2、Zn2SnO4、PbO以及Fe的氧化物）中提取铟的工艺路线如下： 已知： ①锡冶炼烟尘中含氯较高，当烟尘中氯含量过高时易腐蚀设备；“氧化酸浸”过程中，硫元素被氧化为；不溶于水，溶于强酸后的产物不稳定，易脱水生成SnO2。 ②，，。 ③“萃取”原理可表示为：（有机相）（有机相）。 ④；。 回答下列问题： (1)基态铟原子的价层电子排布式为________。 (2)预处理中“水浸洗涤”的目的是________，“萃取分液”时需要的玻璃仪器有________。 (3)写出“氧化酸浸”过程中，除锡反应的离子方程式________。 (4)滤渣2的主要成分是________。 (5)常温下，第一次“调pH”时，溶液中浓度为，应控制溶液的pH范围为________（保留一位小数）。 (6)以下说法错误的有________（填标号）。 A．中存在配位键 B．两次调pH操作的目的一样 C．溶液的pH会影响铟的萃取率 D．试剂X用硫酸比用盐酸反萃取效果更好 4．锂云母［主要成分为，含、、等］是提取电池级碳酸锂的重要原料。一种草酸循环浸出提锂及铷、铯的工艺流程如下： 已知：低温浸出液中铁主要以形式存在；主要集中在萃余液中。 回答下列问题： (1)滤渣1的主要成分为某氧化物，其化学式为___________。 (2)光照条件下“沉铁”时有气体产生，同时生成，沉铁反应的离子方程式为___________。 (3)滤渣3中卤化物X为___________(填化学式)；流程中可循环利用的物质有___________(填化学式)。 (4)“萃取”时反应为(N代表、)，“反萃取”时加入的试剂M为___________(填名称)。 (5)“除钙”中，当恰好完全沉淀时[]，要保证锂离子不产生沉淀，锂离子的浓度应小于___________；此时溶液，则溶液中___________。［已知：，、、、］。 5．五氧化二钒是接触法制取硫酸的催化剂，具有强氧化性。从废钒催化剂(主要成分为：、、、和等)中回收的一种生产工艺流程如下图所示： 已知：①+5价钒在溶液中主要以和的形式存在，两者转化关系为，②。 (1)写出基态钒原子的价层电子排布式______。 (2)“废渣Ⅰ”的主要成分为______。“还原”后的溶液中含有阳离子、、、，“还原”过程中发生反应的离子方程式为______。 (3)“萃取”和“反萃取”的变化过程可简化为(下式中的表示或，HA表示有机萃取剂的主要成分)：。工艺流程中可循环使用的试剂有______(写化学式)。 (4)“氧化”时欲使的变为，需要氧化剂至少为______。 (5)“调pH”促使水解成沉淀，若，此时铁离子的浓度为：______。 (6)钒的某种氧化物的立方晶胞结构如图，晶胞参数为。已知表示阿伏加德罗常数的值，该晶体密度为______(列出计算式即可)。 6．钽(Ta)和铌(Nb)是重要的战备金属，通过溶剂萃取法对工业余料(主要成分为NaTaO3、NaNbO3及Ti、Ca、Mg、Si的氧化物)提纯制备Ta2O5和Nb2O5的工艺流程如图。 已知：①MIBK(甲基异丁基甲酮)是一种有机萃取剂，对Ta、Nb的氟络离子具有较高萃取度；②在低酸度溶液中易被洗脱；③Ta2O5的水化物性质与Al元素相似。 (1)对“工业余料”预处理时常进行粉碎，目的是_______。 (2)“酸溶”时产生的废气中除了挥发的HF外，还可能含有的物质是_______。当氢氟酸过量时，Ta元素主要转化为H2TaF7，反应化学方程式为_______。 (3)“废液”中Ti元素以氟络离子形态存在，其中Ti4+位于由若干个F-构成的正八面体空隙内，则二者形成的离子可表示为_______。 (4)“反萃”所得“含Nb相”属于_______(填“水相”或“有机相”)。 (5)使用NaOH代替NH3进行“沉钽”会降低沉淀率，原因是_______。 (6)钽形成的某种晶体TaAs的晶胞结构如图。As的配位数为_______，晶体的密度为_______g/cm3(列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。 7．从废弃的CIGS薄膜太阳能电池（CIGS是一种由铜、铟、镓、硒构成的四元化合物半导体）中提取镓制备氮化镓的工艺流程如图： 已知：①“烧渣”的主要成分是、和； ②不溶于而能溶于。 (1)的VSEPR模型为________；升华时，破坏的微粒间的作用力为________。 (2)“酸浸氧化”时，能提高反应速率的措施有________（写一种）；“调pH过滤”，观察到的实验现象是先有蓝色沉淀生成，然后蓝色沉淀溶解，蓝色沉淀溶解过程的离子方程式为________。 (3)工业上常用P204萃取低酸度溶液中的而实现铟的富集、分离：，的结构如图所示（为烷基）。 ①实验室进行萃取操作时，需使用分液漏斗，洗净后装入溶液前需________；萃取所得的有机相在混合液上层，与下层水相溶液分离的具体操作为________。 ②中心离子的配体数目为________；提供孤电子对的原子为________。 8．废电池中的黑色粉末包含碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质，从中回收、精制MnO2的工艺流程如图。 回答下列问题： (1)“酸浸”时需将结块的炭包粉碎，目的是___________。 (2)“酸浸”过程中Cu和稀硝酸反应生成NO的离子方程式为___________。 (3)“灼烧”的目的是除去___________。 (4)“溶解”时加入H2O2的作用是___________(填“氧化剂”或“还原剂”)，气体X为___________，H2O2的实际消耗量比理论值高的原因___________。 (5)沉锰时若溶液pH太高产生大量Mn(OH)2杂质，为提高MnCO3纯度应采用___________(填选项)的方式混合溶液。 a．将Na2CO3溶液缓慢滴入溶解液     b．将溶解液缓慢滴入Na2CO3溶液 (6)写出“焙烧”过程的反应化学方程式为___________。 9．经一系列反应可以得到，转化关系如下图。 (1)Ⅰ中反应为：， ①作还原剂的物质是_______，氧元素的化合价_______(填“升高”或“降低”)。 ②若反应中每转化，则消耗的物质的量至少为_______mol，转移电子的物质的量为_______mol。 (2)Ⅱ中，。一定温度下，在容积不变的密闭容器中，下列可说明该反应达到平衡状态的是_______。 a.容器内气体的颜色不发生变化 b.其它条件不变时，混合气体密度不变 c. (3)Ⅲ中，时，2 L密闭容器中充入，发生反应，数据如下表： 0 20 40 60 80 100 0.00 0.12 0.20 0.26 0.30 0.30 20 s~40 s内，_______ (4)一定条件下，向含的废水中加入，可将还原成，若该反应消耗，转移6 mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是_______。 10．工业上以某软锰矿(主要成分为，还含有、等杂质)为原料，利用烟道气中的制备晶体的流程如图所示。温度高于时，晶体的溶解度随温度升高而逐渐降低。 (1)写出“酸浸”过程中和反应的离子方程式：___________。该过程中，为提高软锰矿中的浸出率，下列措施可行的有___________(填字母)。 A．增大通入的流速        B．不断搅拌，使混合物充分接触        C．适当升温 (2)滤渣A的主要成分为___________，举例说明其用途___________(举一例即可)。 (3)滤液1中主要含有的金属阳离子包括___________。 (4)写出生成滤渣B的离子方程式：___________。 (5)操作Ⅰ为___________、___________、洗涤、干燥。 11．镍钼矿是战略性稀有金属矿产，主要成分为、，含、、等杂质。工业上采用湿法冶金工艺制备和溶液部分工艺流程如下： 已知：①焙烧时金属元素转化为氧化物：转化为； ②萃取原理：(水相)(有机相)(有机相)(水相)。 回答下列问题： (1)“焙烧”时生成的化学方程式为_______。 (2)“碱浸”时消耗2 mol NaOH，反应的离子方程式为_______；滤渣1的主要成分除外，还有_______(写化学式)。 (3)“沉铝”时，pH不宜过低，原因是_______。 (4)“除铜”步骤中，试剂X最佳选择为_______(填标号)，理由是_______。 A．Fe      　 B．Ni      　 C．NaOH    　  D． (5)“反萃取”使重新进入水相，应加入的试剂Y为_______(填化学式)，其原理是_______。 (6)流程中可循环利用的物质有_______(写1种)。 12．氨氮()与硝氮()是含氮废水中常见的氮元素存在形态。 (1)除氨氮。调节含氨氮的废水pH约为6，加入NaClO溶液，依次发生如下3个反应： ⅰ． ⅱ．(非氧化还原反应) ⅲ． ①写出总反应的离子方程式：___________。 ②研究发现，其他条件不变，在0～30℃范围内，随着温度升高，废水中氨氮去除率逐渐增大，主要原因是___________；当温度大于30℃时，废水中氨氮去除率随温度升高而降低，其原因是___________。 ③已知：水体中以价形式存在的氯元素有杀菌消毒的作用，被称为“余氯”，该水体中的“余氯”除外，还有___________(填化学式)。 (2)除硝氮。在金属铂(Pt)、铜(Cu)、铱(Ir)的催化下，密闭容器中的可高效地将酸性溶液中的硝氮()转化为以达到降低含氮量的目的，其工作原理的示意图如图所示。 ①在Ir表面发生的反应方程式为___________。 ②研究发现，当导电基体上的Pt颗粒增多，不利于降低溶液中的含氮量，原因是___________。 ③在液体中，将转化为的过程可描述为在单原子铂的催化下转变成和，经导电基体转移给其他的催化剂，___________。 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) (2)溶于过量盐酸 (3)离子键 (4)(熔融) (5)a 2．(1)+3 (2) (3) 8.5 加快反应速率，促进沉淀生成，便于分离 (4)流动空气可带走产物中的和，促使平衡正向移动，同时防止被重新还原 (5)3 (6) 使充分沉淀除去，避免过量导致提前沉淀，提高纯度 99 3．(1)5s25p1 (2) 脱氯或除去含氯可溶性杂质，避免腐蚀设备 分液漏斗、烧杯 (3)Zn2SnO4+4H+ =2Zn2++SnO2+2H2O (4)PbSO4、SnO2 (5)2.8≤pH＜3.6 (6)BD 4．(1) (2) (3) (4)盐酸 (5) 1.73 5．(1) (2) (3)、 (4)0.5 (5) (6)(或) 6．(1)增大固液接触面积，提高酸溶速率 (2) (3) (4)水相 (5)可溶于过量强碱，降低钽的沉淀率 (6) 6 7．(1) 平面三角形 范德华力或分子间作用力 (2) 适当升高酸浸温度（或适当增大硫酸和浓度、将烧渣粉碎、搅拌等） (3) 检验是否漏液 先打开分液漏斗上口玻璃塞（或使塞子凹槽对准通气孔），缓慢旋开下端活塞，把下层水相从分液漏斗下口全部放出；关闭活塞，上层有机相从分液漏斗上口倒出 3 O 8．(1)增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应充分进行 (2) (3)碳粉 (4) 还原剂 催化分解 (5)a (6) 9．(1) 降低 2.5 10 (2)ac (3) (4)5:6 10．(1) MnO2+SO2=+Mn2+ BC (2) 制备光导纤维 (3)Al3+、Mn2+ (4)Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3+3 (5) 蒸发浓缩 趁热过滤 11．(1) (2) NiO、CuO、 (3)pH太低时，生成的氢氧化铝溶解，导致沉铝不完全 (4) B 能与反应，增大浓度，不会引入新杂质 (5) 加入增大浓度，使萃取平衡逆向移动，进入水相 (6)HA 12．(1) 温度升高，化学反应速率加快 温度过高，分解 、 (2) 颗粒会催化转化为，导致氮元素未以氮气形式除去 在单原子铜上得到电子被还原为，继续在单原子上得电子被还原为 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 $