专题14 工艺流程综合题（北京专用）-【好题汇编】2025年高考化学二模试题分类汇编

专题14 工艺流程综合题 考点概览 考点：集中在《化学1》《化学2》《化学反应原理》 新趋势：更加贴近真实工艺分析 常规题型一 1．（北京市海淀区2025届高三下学期二模化学试卷）从锡冶炼烟尘（含、ZnO、CdO、SnS及少量、）中脱除砷，并分离回收锡、锌、镉的部分工艺流程如下图。 已知： ⅰ.难溶于水和稀酸；酸浓度越高，溶解得越多。 ⅱ.、均为弱酸，难溶于水。 （1）酸性条件下，SnS易被氧化为。反应分两步：ⅰ.；ⅱ. 。 （2）浸出液中含有、、、、、等微粒。硫酸浓度、浸出时间等条件不变时，反应温度对烟尘中锡、锌、镉浸出率的影响如下图。 ①酸浸过程中铁元素被还原，还原剂是 。 ②升高温度有利于减少浸出液中锡元素的残留。反应温度升高，锡浸出率下降的可能原因有 （写出两条）。 （3）向浸出液中加入溶液，随后用CaO调pH至4～6，产生富砷渣（主要含）。该种脱砷方法称为沉淀法。 ①加入溶液的目的是 。 ②从平衡角度解释脱除砷时pH不宜过高的原因： 。 ③若将烟尘中的砷充分转化为沉淀脱除，烟尘成分应满足的条件是 。 （4）置换时，先加入接近理论投加量的锌粉，充分反应后过滤，再向滤液2中加入少量锌粉。这样操作的目的有 （写出两条）。 【答案】（1） （2）（SnS或其他合理答案） 温度升高，被氧化为的速率加快；ZnO、CdO与酸反应的速率加快，使相同时间内剩余酸浓度减小，使的溶解度降低 （3）将氧化为，将氧化为，并在调pH后与形成沉淀 pH过高会产生沉淀，降低，正向移动，As去除率下降 （4）避免锌粉过量，影响海绵镉的纯度；除去滤液中的，避免污染或减少滤液中的杂质 【分析】从锡冶炼烟尘（含、ZnO、CdO、SnS及少量、）中脱除砷，并分离回收锡、锌、镉的部分工艺流程为：将锡冶炼烟尘加入稀进行酸浸，除难溶过滤以滤渣分离，其余全部溶解转化为相应离子过滤得到浸出液含：、、、和、等微粒，在浸出液加入溶液氧化为，再加入CaO调pH至4～6，过滤得到产生富砷渣：和滤液1，最后加入锌粉进行置换后过滤得到海绵镉和滤液2，据此分析解答。 【解析】（1）酸性条件下，SnS易被氧化为，根据第ⅰ步反应和被氧化为的目的，则第ⅱ步的反应方程式为：。 （2）①在酸浸中，杂质最终被还原为，则将还原为的物质结合元素组成应该为SnS在酸性中生成的还原性气体； ②根据反应温度对烟尘中锡、锌、镉浸出率图可知，温度越高，锡元素的浸出率越低，即固体残留越多，其原因可能为：温度升高，被氧化为的速率加快；温度升高，ZnO、CdO与酸反应的速率加快，使相同时间内剩余酸浓度减小，使的溶解度降低。 （3）向浸出液中加入溶液，随后用CaO调pH至4～6，产生富砷渣（主要含）； ①原浸出液中为和，形成后Fe元素变为价，As元素由的价变为的价，则加入溶液的主要目的是：将氧化为，将氧化为，并在调pH后与形成沉淀； ②除砷时要用CaO调pH至4～6，pH如果过高则会出现转化为沉淀，使降低，导致正向移动，使As去除率下降； ③若将烟尘中的砷充分转化为沉淀脱除，根据中可知，但要保证砷充分除去，则Fe元素需要适当过量，最后得到烟尘中。 （4）先加入接近理论投加量的锌粉的目的是防止过量的锌粉过滤后混在海绵镉中影响海绵镉的纯度；充分反应后过滤，再向滤液2中加入少量锌粉，目的是：进一步除去滤液中残留的，避免污染或减少滤液中的杂质。 2．（北京市丰台区2025届高三下学期二模化学试卷）某厂硫酸铜结晶母液成分复杂，含高浓度、、和，两种处理工艺流程如下。 Ⅰ．新型NaOH三段沉淀工艺：该工艺通过分步加入浓NaOH溶液实现砷、铜、镍的分离。 已知：随温度升高，的溶解度减小，的溶解度增大。 （1）生成铜砷渣()的离子方程式为 。 中和、沉铜阶段溶液温度随时间的变化曲线如图1，常温时镍沉淀率随pH的变化曲线如图2。 （2）中和阶段，溶液温度升高的原因是 。 （3）在沉铜的过程中，需维持在较高温度，原因是 。 （4）理论计算得出常温时沉淀完全的pH约为9.0，实际沉镍时pH选择10.0，结合图2从化学反应速率的角度分析原因 。 Ⅱ．传统还原工艺 （5）写出过程a中发生反应的离子方程式 。 （6）过程b中加入NaOH后，以形式存在，但氧化性减弱，从电极反应角度分析加入NaOH的作用 。 （7）与传统还原工艺相比，新型NaOH三段沉淀工艺的优势有 。 【答案】（1） （2）反应放出大量的热 （3）随温度升高，的溶解度减小，的溶解度增大。因此较高温度有利于的析出，不利于的析出，使的产率高、纯度高 （4）沉镍反应，当pH<10时，随增大，速率明显加快；当pH>10、沉淀1.5h时，随增大，镍沉淀率基本保持不变 （5） （6）氧化反应：，加入NaOH，增大，的还原性增强，且增大程度大于氧化性降低的程度，更有利于Ni的析出 （7）绿色无污染，中和阶段为沉铜阶段提供能量等 【分析】I．加入浓溶液，依据溶液pH变化和各金属化合物性质差异，实现砷、铜、镍的分离。首先在沉砷，此时与和反应生成铜砷渣 ()。沉砷后液经中和后进行沉铜。沉铜后液再进行沉镍。图１，中和阶段，溶液中含高浓度，加入发生酸碱中和反应，这是放热反应，所以溶液温度随加入时间增加而升高。当达到一定时间（约90min）进入沉铜阶段，此时温度基本保持在较高水平，这是因为沉铜过程维持较高温度可减少溶解（已知溶解度随温度升高而减小），有利于铜的沉淀。图２，不同曲线代表不同反应时间（0.5h、1.0h、1.5h）下镍沉淀率随的变化情况。可以看出，在常温下，随着pH值升高，镍沉淀率逐渐增大 。比如在相同时间下，从9.0升高到10.0左右，镍沉淀率明显上升。这表明提高pH能促进镍离子沉淀，且反应时间越长，在相同pH下镍沉淀率越高，说明反应越充分。 II．结晶母液中加入和，发生氧化还原反应，被还原为沉淀析出，实现铜元素的初步分离。此时镍元素等留在滤液中，滤液中先加入，使镍元素以形式存在，再通入，将还原为。 【解析】（1）结晶母液中、与加入的反应生成沉淀，根据离子反应规律，结合原子守恒和电荷守恒写出该离子方程式为。 （2）结晶母液中含有高浓度，加入溶液后，与发生中和反应，中和反应为放热反应，放出热量使溶液温度升高。 （3）已知随温度升高，的溶解度减小，的溶解度增大。在沉铜过程中，维持较高温度，能降低的溶解损失，使更多的铜以沉淀形式析出，提高铜的沉淀率。 （4）化学反应速率受反应物浓度等因素影响，在沉镍反应中，浓度（由体现）越大，反应速率越快。从图2能看到增大镍沉淀率升高，选择可加快反应速率，促进沉淀完全。故答案为：沉镍反应，当pH<10时，随增大，速率明显加快；当pH>10、沉淀1.5h时，随增大，镍沉淀率基本保持不变。 （5）结晶母液中具有氧化性，具有还原性，在存在下发生氧化还原反应。被还原为沉淀，被氧化为，根据氧化还原反应配平规则，结合原子守恒和电荷守恒写出离子方程式为。 （6）从电极反应角度，转化为后，氧化性减弱，则从电极反应角度分析加入NaOH的作用为：二氧化硫发生氧化反应，，加入NaOH，增大，的还原性增强，且增大程度大于氧化性降低的程度，更有利于Ni的析出。 （7）新型三段沉淀工艺通过分步加溶液能分步分离砷、铜、镍，得到相对纯净的含砷、铜、镍产品；不引入等污染性气体，更环保；操作相对简单，且中和阶段为沉铜阶段提供能量，能耗较低等。 3．（北京市东城区2025届高三下学期二模化学试题）一种从闪锌矿（主要成分为ZnS）中提炼多种金属的部分流程如下。 资料： ⅰ.锌焙砂的主要成分是ZnO，还含有、、CuO、。 ⅱ.常温下、几种氢氧化物的： 氢氧化物 （1）铟（）在元素周期表中的位置是 。 （2）闪锌矿焙烧产生的气体可用于 （写出一种用途）。 （3）“沉铜”步骤中，与铁粉发生反应的离子有 。 （4）“沉铟”步骤得到的富铟渣中，铟元素主要以形式存在。 ①结合平衡移动原理解释的生成： 。 ②“沉铟”时，研究其他条件相同，In和Fe的沉淀率与反应时间的关系，数据如图所示。 60min后，锌粉几乎无剩余。60min后。In和Fe的沉淀率变化的原因是 。 （5）“富铟渣”经过下列步骤得到海绵状单质In。 补全“置换”的操作：加入过量Zn， ，当不再有In析出时，过滤、洗涤、干燥。 【答案】（1）第五周期第ⅢA族 （2）制硫酸、漂白剂、还原剂/抗氧化剂、杀菌剂/防腐剂等（写出一种即可） （3）、、 （4），加锌粉时发生反应，使降低，促进了的水解 无锌后，逐渐被氧化为，沉铟条件下析出，使得增大，促进的溶解 （5）边搅拌边加入盐酸，控制溶液pH 【分析】闪锌矿焙烧后得到主要成分是ZnO，还含有、、CuO、的锌焙砂，经过硫酸浸出，不溶，酸性浸出液中金属阳离子有，加入铁粉，将还原为，过滤得到富铜渣，沉铜后液加入锌粉，铟元素转化为，沉铟后液中含有，据此解答。 【解析】（1）与位于同一个主族，在第三周期ⅢA族，原子序数为49，则比大了两个周期，位于第五周期第ⅢA族； （2）闪锌矿主要成分为ZnS，焙烧后转化为，则该气体可用于制备硫酸、漂白剂、还原剂/抗氧化剂、杀菌剂/防腐剂等； （3）由分析可知，加入铁粉，将还原为，同时酸性浸出液中的也会和铁粉反应，故与铁粉发生反应的离子有：、、； （4）①加入锌粉，发生反应：，使降低，促进了的水解平衡正向移动，生成了； ②60min后，锌粉几乎无剩余，Fe的沉淀率上升，In的沉淀率下降，由表中数据可知，，说明沉淀时，已经沉淀，则出现此变化的原因是：无锌后，逐渐被氧化为，沉铟条件下析出，使得增大，促进的溶解； （5）置换前液含有，加入过量的Zn，将转化为，同时为防止水解，需要加HCl控制pH，防止析出沉淀，故加入过量的Zn之后的操作是搅拌边加入盐酸，控制溶液pH，当不再有In析出时，过滤、洗涤、干燥。 4．（2024届北京市顺义区高三下学期二模化学试卷）硫酸镍常用于制作电池电极材料及催化剂。从富镍精矿渣制备硫酸镍晶体的一种流程如图： 已知：ⅰ．富镍精矿渣中含有镍、铁、铜、钙、镁等元素，其中镍主要以和的形式存在，和均难溶于水；铁主要以形式存在。 ⅱ．镍浸出液中含有的阳离子主要有等。 （1）富镍精矿渣在溶解前，需经破碎，目的是 。溶渣时，需向富镍精矿渣中加入硫酸并加热，同时加入氧化剂。 （2）沉铁 ①已知：在硫酸盐溶液中，当有足量，控制溶液的为时，生成溶度积极小的黄钠铁矾。该反应的离子方程式是 。向镍浸出液中不断加入，利用黄钠铁矾法除铁。不断加入的作用是 。 ②当浓度降到较低后，继续采用针铁矿法除铁。控制溶液的为，在温度的条件下，缓慢沉淀形成针铁矿。结合平衡移动原理，解释生成的原因 。 （3）沉铜。向滤液1中加入活性固体，使转化为渣。在硫化镍用量为理论用量的1.6倍、反应温度的条件下，不同反应时间对硫化镍除铜效果的影响如图。30分钟后，渣中铜镍比大幅度降低的可能原因是 。已知：一定条件下，可以部分转化为，同时释放出部分。 （4）向滤液2中加入溶液，经过滤得到较纯净的溶液。沉淀的主要成分是 。 （5）溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得晶体。采用法测定晶体中结晶水的含量。[法测定金属阳离子含量的方程式为：]。 步骤一：标定取的标准溶液于锥形瓶中，用溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。 步骤二：称取样品，配制溶液，取进行滴定，消耗溶液的体积为。 。[列出表达式，已知] 【答案】（1）增大接触面积，增大化学反应速率，提高镍浸出率 （2） 中和反应生成的酸，调节溶液；提供足够的 ，控制溶液为，升温，都有利于平衡正移，生成。 （3）部分转化为，使释放出的与反应生成进入渣中，使而铜镍比降低 （4）CaF2、MgF2 （5） 【分析】富镍精矿渣中含有镍、铁、铜、钙、镁等元素，其中镍主要以和的形式存在，和均难溶于水；铁主要以形式存在，溶渣时，向富镍精矿渣中加入硫酸并加热，各物质转化为对应的硫酸盐，同时加入氧化剂，氧化亚铁离子为铁离子，在硫酸盐溶液中，加入足量Na+，控制溶液的pH为1.6～1.8时，生成溶度积极小的黄钠铁矾，当Fe3+浓度降到较低后，继续采用针铁矿法除铁，控制溶液的pH为4.2～4.5，在温度80℃的条件下，Fe3+缓慢沉淀形成针铁矿（FeOOH），向滤液1中加入活性NiS固体，使Cu2+转化为CuS渣，向滤液2中加入NaF溶液生成氟化钙、氟化镁沉淀，过滤除去钙离子，得到较纯净的NiSO4溶液，NiSO4溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得NiSO4·nH2O晶体，据此解答。 【解析】（1）富镍精矿渣在溶解前，需经破碎，目的是增大接触面积，加快反应速率，提高镍浸出率； （2）①在硫酸盐溶液中，当有足量Na+，控制溶液的pH为1.6～1.8时，生成溶度积极小的黄钠铁矾，反应的离子方程式为，向镍浸出液中不断加入Na2CO3，消耗氢离子，增大钠离子浓度，使反应正向进行，提高产率，不断加入Na2CO3的作用是消耗氢离子，增大钠离子浓度，使反应正向进行，提高产率； ②控制溶液的pH为4.2～4.5，在温度80℃的条件下，Fe3+缓慢沉淀形成针铁矿（FeOOH），反应为2Fe3++4H2O2FeOOH+6H+，pH增大，氢离子浓度减小，升高温度，均导致平衡正向移动，从而生成FeOOH； （3）由于CuS部分转化为CuO，同时释放出部分S2-，使Ni2+生成NiS，因此30分钟后，渣中铜镍比大幅度降低。 （4）根据分析，沉淀的主要成分是CaF2、MgF2； （5）根据EDTA～ZnCl2可知EDTA溶液的浓度为mol/L，根据EDTA～NiSO4·nH2O可知mgNiSO4·nH2O的物质的量是mol＝mol，因此，解得n＝。 5．（2025届清华大学THUSSAT中学生标准学术能力诊断性测试（TDA））用软锰矿(主要成分为，含少量、、、、、等杂质)制备高纯的工艺流程如图所示： 已知：25℃时相关物质的见下表。 物质 回答下列问题： （1）“浸出”过程中主要反应的离子方程式为 ，浸出渣成分为 。 （2）“除杂1”中的作用是 ，调节溶液的的理论最小值为 。(离子浓度时认为反应完全) （3）加入的目的是 。 （4）“碳化”过程中反应的离子方程式为 。 （5）“系列操作”中包含洗涤、干燥等流程，采用低温干燥的原因是 。 （6）纯度测定 步骤一：称取g产品，加酸溶解并配制成100.00溶液：取25.00溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量溶液，加热，充分反应后，煮沸溶液使过量的分解。 步骤二：加入指示剂，用c溶液滴定。滴定至终点时消耗溶液的体积为d。 已知：(未配平)，则的质量分数为 。 【答案】（1） 、(或只填写) （2）将氧化为 4.9 （3）除去、 （4） （5）防止温度过高发生分解，降低产率 （6） 【分析】软锰矿的主要成分为，还含少量、、、、、，向软锰矿粉中加入稀硫酸，通入，发生氧化还原反应，Mn由+4价降低到+2价，转化为，被氧化为，、、、均可溶于稀硫酸，生成、、和，与反应生成微溶的，不溶于稀硫酸，因此浸出渣中含有和；在浸出液中加入，可将氧化为，加入氨水调节pH，可将完全沉淀为，将转化为沉淀，即滤渣1为和；向滤液中加入，可与溶液中的和剩余的反应生成沉淀和，即滤渣2为和；继续向滤液中加入碳酸氢铵和氨水“碳化”最终可将转化为。 【解析】（1）软锰矿的主要成分为，向软锰矿粉中加入稀硫酸，通入，发生氧化还原反应，Mn由+4价降低到+2价，转化为，被氧化为，反应的离子方程式为；、、、均可溶于稀硫酸，生成、、和，与反应生成微溶的，不溶于稀硫酸，因此浸出渣中含有和； （2）“除杂1”中，加入，可将氧化为，加入氨水调节pH，可将完全沉淀为，将转化为沉淀，故的作用是将氧化为；调节溶液的时，要让、完全沉淀而其他离子不沉淀，即当完全沉淀时、均已沉淀完全，此时，，即的理论最小值为4.9； （3）向滤液中加入，可与溶液中的和剩余的反应生成沉淀和，即滤渣2为和，故加入的作用是除去和； （4）“碳化”过程中，向滤液中加入碳酸氢铵和氨水，最终可将转化为，同时生成和水，离子方程式为； （5）“系列操作”中包含洗涤、干燥等流程，因在高温下会发生分解，因此采用低温干燥，防止温度过高发生分解，最终降低了产率； （6）已知条件根据电荷守恒和得失电子守恒可知，配平后的离子方程式为，用c溶液滴定，可将氧化为，由此可得计量关系：，故的质量分数为。 6．（北京市丰台区第二中学2024届高三下学期三模化学试题）铁红(Fe2O3)常用于油漆、油墨及橡胶工业。工业上以一定质量的硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4，另含少量难溶杂质)为主要原料制备铁红的一种工艺流程如下： 已知：某些过渡元素(如Cu、Fe、Ag等)的离子能与NH3、H2O、OH-、SCN-等形成可溶性配合物。 （1）“酸浸”时加入的硫酸不宜过量太多的原因是 。 （2）“过滤1”所得滤液中含有的阳离子有 。 （3）“沉淀”过程中，控制NH4HCO3用量不变，铁的沉淀率随氨水用量的变化如图所示。当氨水用量超过一定体积时，铁的沉淀率下降。其可能的原因是 。 （4）“过滤2”所得滤渣的主要成分为FeOOH和FeCO3，写出Fe2+与氨水和NH4HCO3反应生成FeCO3沉淀的离子方程式 。滤渣需洗涤，证明滤渣已经洗涤干净的操作是 。 （5）写出FeCO3在空气中焙烧生成铁红的化学方程 。 【答案】（1）过量太多会增加沉淀过程氨水的用量 （2）H+、Fe2+和Fe3+ （3）铁与NH3形成可溶性配合物 （4） 最后一次洗涤液体，用稀盐酸酸化后再滴入几滴BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，说明滤渣已经洗涤干净 （5） 【分析】硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4，另含少量难溶杂质)加入足量硫酸，Fe2O3、Fe3O4与硫酸反应生成的硫酸亚铁、硫酸铁，在滤液中加入氨水、碳酸氢铵调节pH值后，在空气中焙烧得到Fe2O3，据此分析解题。 【解析】（1）“酸浸”时加入的硫酸不宜过量太多，否则过量太多会增加沉淀过程氨水的用量，故答案为过量太多会增加沉淀过程氨水的用量。 （2）Fe2O3、Fe3O4与硫酸反应生成的硫酸亚铁、硫酸铁，硫酸过量，所以“过滤1”所得滤液中含有的阳离子有H+、Fe2+和Fe3+； （3）据已知条件，过渡元素(如Cu、Fe、Ag等)的离子能与NH3、H2O、OH-、SCN-等形成可溶性配合物；所以氨水用量超过一定体积时，铁与NH3形成可溶性配合物，沉淀率下降；故答案为铁与NH3形成可溶性配合物。 （4）“过滤2”所得滤渣的主要成分为FeOOH和FeCO3，Fe2+与氨水和NH4HCO3反应生成FeCO3沉淀的离子方程式为；滤渣中还有少量杂质是(NH4)2SO4，需洗涤，证明滤渣已经洗涤干净的操作是取最后一次洗涤液体，用稀盐酸酸化后再滴入几滴BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，说明滤渣已经洗涤干净；故答案为；最后一次洗涤液体，用稀盐酸酸化后再滴入几滴BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，说明滤渣已经洗涤干净。 （5）FeCO3在空气中焙烧生成铁红的化学方程为；故答案为。 创新题型二 1．（北京市西城区2025届高三下学期二模化学试题）以铜矿粉(主要含等)和软锰矿粉(主要含)为原料联合制备CuCl和的一种工艺流程如下。 资料：i．酸性条件下，氧化性：。 ii．潮湿条件下，CuCl容易被氧气氧化。 iii．金属离子沉淀的pH。 开始沉淀时 6.3 1.5 8.2 4.7 完全沉淀时 8.3 2.8 10.2 6.7 （1）“浸取”由酸浸、中和两步组成。 ①稀硫酸酸浸所得浸取渣中含有硫单质，CuS酸浸时反应的离子方程式是 。 ②用氨水中和时，调节溶液的pH范围约为 。 （2）“沉锰”时，作沉锰剂，通入，保持溶液的pH约为9. ①用离子方程式表示沉锰时未形成沉淀的原因： 。 ②“沉锰”时用而不用作沉锰剂，原因是 。 （3）“热分解”所得分解液可获得，“分解气”中可循环利用的有和 。 （4）“转化”时，向溶液中加入适量的NaCl和，获得。 ①转化反应的离子方程式是 。 ②室温时，CuCl的产率随时间的变化如图所示。60分钟后CuCl的产率减小，原因是 。 （5）CuCl和苯并三氮唑()按物质的量之比1：1在一定条件下反应形成一种线型聚合物。反应时苯并三氮唑1位和3位的N原子与形成化学键，同时生成HCl。该聚合物的结构简式是 。 【答案】（1） （2） 作沉锰剂时，为保持溶液的pH约为9，通入的量更大，且抑制电离，使溶液中更大，利于生成，防止沉淀 （3） （4） 潮湿条件下，CuCl被氧化 （5） 【分析】铜矿粉和软锰矿粉通过稀硫酸酸浸后溶液中CuS和MnO2反应生成S、Cu2+、Mn2+，FeO与MnO2反应生成Fe3+和Mn2+，CuO溶于酸形成Cu2+，再加入氨水调pH沉淀Fe3+，得到的浸取液中含有Cu2+和Mn2+，然后加入NH4HCO3，并通入NH3沉淀Mn2+，Cu2+转化为[Cu(NH3)4]2+，沉锰液经热分解得到CuO，CuO溶于硫酸得到CuSO4，最终CuSO4转化为CuCl； 【解析】（1）①据分析，CuS酸浸时和MnO2反应生成S、Cu2+、Mn2+，离子方程式是CuS+MnO2+4H+=Cu2++Mn2++2H2O+S； ②据分析，用氨水中和时应完全沉淀Fe3+，而不沉淀Cu2+、Mn2+，根据资料ⅲ，调节溶液的pH范围约为2.8∼4.7。 （2）①据分析，沉锰时未形成沉淀的原因：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+； ②“沉锰”时用而不用作沉锰剂，原因是作沉锰剂时，为保持溶液的pH约为9，通入的量更大，且抑制电离，使溶液中更大，利于生成[Cu(NH3)4]2+，防止Cu2+沉淀。 （3）“热分解”所得分解液可获得，“分解气”中可循环利用的有和NH3。 （4）①转化反应的离子方程式是； ②室温时，CuCl的产率随时间的变化如图所示，60分钟后CuCl的产率减小，根据资料ⅱ，原因是潮湿条件下，CuCl被氧化。 （5）根据题意“CuCl和苯并三氮唑()按物质的量之比1：1在一定条件下反应形成一种线型聚合物，反应时苯并三氮唑1位和3位的N原子与形成化学键，同时生成HCl”，该聚合物的结构简式是。 2．（北京市朝阳区2025届高三下学期二模化学试题）铁矿石中存在硫酸盐(主要为)和少量硫化物。测定铁矿石中硫含量的一种方法是把矿石中的硫元素转化为，再利用滴定法测定。 （1）高温下完全分解为、和 。 （2）测定过程如下： 向吸收器内滴入少量标准溶液至溶液呈淡蓝色。将铁矿石样品置于管式炉(已预热至高温)内，通入空气，当吸收器内溶液淡蓝色消退时，立即用标准溶液滴定至淡蓝色复现。随着不断通入，滴定过程中溶液颜色“蓝色消退-蓝色复现”不断变换，直至终点。 ①持续通入空气，空气的作用是 。 ②依据现象，滴定过程发生的反应有、 。 ③滴定达终点的实验现象是 。 （3）标准溶液的浓度为，消耗该溶液相当于 g硫。根据到达滴定终点时消耗标准溶液的体积，可计算铁矿石样品中硫的质量分数。 （4）条件控制和误差分析 ①测定时，需要控制吸收器中溶液的。若过低时，非氧化生成的使测定结果偏小。生成的离子方程式为 。 ②能直接将完全氧化。吸收器中加入，滴定时能被完全吸收。若吸收器中不加，滴定时通入的会部分逸出溶液，原因是 。 【答案】（1） （2）将导入吸收器中；将硫化物氧化为 溶液变为淡蓝色，且半分钟内不褪色 （3）0.096a （4） 与的反应速率较慢 【分析】本题为矿样中硫元素含量测定的实验题，首先通入净化的空气在高温条件下使矿样中的硫元素转化为二氧化硫，在后面装置中被吸收，再用碘酸钾标准溶液测定二氧化硫的含量，以此解题。 【解析】（1）根据氧化还原的规律结合题给信息可知，硫由+6价降低到+4价，则同时应该有化合价的升高，故产物中还应该存在O2； （2）①通入空气可将管式炉中矿石中的硫元素转化为二氧化硫、且将生成的SO2气体全部吹入吸收器，确保SO2完全参与后续反应，避免损失，故答案为：将导入吸收器中；将硫化物氧化为； ②滴定过程中KIO3与I-反应生成I2，随后I2与SO2反应，被还原为I-，第二个反应体现了I2氧化SO2的过程，故答案为：； ③淀粉遇I2显蓝色。即SO2反应完全后，吸收器内溶液淡蓝色消退，继续滴加KIO3，过量的IO与I-反应生成I2，溶液变为稳定的蓝色，且半分钟内不褪色，即为终点，故答案为：溶液变为淡蓝色，且半分钟内不褪色； （3）根据反应关系：，消耗的KIO3物质的量为，对应的S的质量为： ； （4）①若溶液pH过低，I-会被空气中的O2氧化为I2，导致额外生成I2，消耗KIO3标准溶液体积减少，使测定结果偏小，故答案为：； ②KIO3与SO2反应动力学缓慢，而I2与SO2反应迅速，确保SO2被完全氧化留在溶液中。若不加入KI，则未反应的SO2会积累在溶液中，超过最大溶解度时会逸出，故答案为：与的反应速率较慢。 3．（2024届北京高考真题）利用黄铜矿(主要成分为，含有等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。 （1）矿石在焙烧前需粉碎，其作用是 。 （2）的作用是利用其分解产生的使矿石中的铜元素转化为。发生热分解的化学方程式是 。 （3）矿石和过量按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图；和时，固体B中所含铜、铁的主要物质如表。 温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质 400 500 ①温度低于，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是 。 ②温度高于，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是 。 （4）用离子方程式表示置换过程中加入的目的 。 （5）粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；电解时用酸化的溶液做电解液，并维持一定的和。粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是 。 【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分 （2） （3）温度低于，随焙烧温度升高，分解产生的增多，可溶物含量增加，故铜浸出率显著增加 温度高于，随焙烧温度升高发生反应：，和转化成难溶于水的，铜浸出率降低 （4） （5）粗铜若未经酸浸处理，其中杂质会参与放电，则消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量 【分析】黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含有SiO2等杂质)粉碎后加入硫酸铵通入空气焙烧，黄铜矿在硫酸铵生成的SO3作用下，转化成CuSO4，得到的混合气体中主要含NH3，用硫酸吸收，得到硫酸铵，是溶液A的主要溶质，可以循环利用，固体B为SiO2、CuSO4及含铁的化合物，加水分离，主要形成含硫酸铜的滤液和含SiO2的滤渣，分别为滤液C和滤渣D，向硫酸铜溶液中加入过量的铁，置换得到粗铜和FeSO4，粗铜再精炼可以得到纯铜。 【解析】（1）黄铜矿的矿石在焙烧前需粉碎，是为了增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分； （2）铵盐不稳定，易分解，分解为非氧化还原反应，产物中有NH3和SO3，故化学方程式为； （3）①由图，温度低于425℃，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大，是因为温度低于425℃，随焙烧温度升高，(NH4)2SO4分解产生的SO3增多，可溶物CuSO4含量增加，故铜浸出率显著增加； ②温度高于425℃，随焙烧温度升高，CuFeS2和CuSO4转化成难溶于水的CuO，发生反应4CuFeS2+17O2+2CuSO46CuO+2Fe2(SO4)3+4SO3，铜浸出率降低； （4）加入置换硫酸铜溶液中的铜，反应的离子方程式为； （5）粗铜中含有杂质，加酸可以除，但粗铜若未经酸浸处理，其中杂质会参与放电，则消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量。 4．（北京市第二中学2024-2025学年高三下学期化学4月模拟测试题）过氧乙酸(CH3COOOH)在卫生医疗、食品消毒及漂白剂领域等有广泛应用。实验室利用醋酸(CH3COOH)与双氧水(H2O2)共热，在难溶固体酸的催化下制备过氧乙酸(CH3COOOH)。同时利用乙酸丁酯与水形成共沸物(沸点90.7°C)及时分离出水，以提高产率。实验装置如图所示，请回答下列问题： 已知：i.过氧乙酸为无色液体，易溶于水；极不稳定，遇高热会引起爆炸；氧化性与高锰酸钾相当。 ii.相关物质性质 相关物质 CH3COOH CH3COOOH 乙酸丁酯 沸点(°C) 118 105 126 实验步骤： ①向油水分离器中加入适量蒸馏水液面低于分水器支管口； ②仪器2中加入冰醋酸、固体酸催化剂和适量乙酸丁酯，仪器6中通冷却水，开通仪器1和8，缓慢关闭仪器7处放空阀，温度维持为55°C； ③待真空度达到反应要求时，打开仪器3的活塞，缓慢逐滴滴入浓度为35%的双氧水； ④当油水分离器中水层液面升高到支管口时，经过操作a后，打开活塞逐滴放出适量水……； ⑤待反应结束，冷却后放出油水分离器中下层水，将上层液体从油水分离器上口倒入仪器2，分离仪器2中的混合物，初步得到粗产品。 （1）仪器2的名称是 ，仪器2中制备过氧乙酸(CH3COOOH)的化学反应方程式为 ； （2）实验中反应温度控制在55°C，且缓慢逐滴滴入浓度为35%的双氧水，以上操作的原因是 ； （3）步骤④的“操作a”指 ；定期从油水分离器放出水的原因是 ； （4）待观察到 (填现象)时，说明反应已经结束； （5）反应结束，分离仪器2中的混合物初步得到粗产品的方法是 ； （6）粗产品中过氧乙酸(CH3COOOH)含量的测定：取一定体积的样品VmL，分成2等份。其中一份用过量KI溶液与过氧化物作用，以0.10mol·L-1的硫代硫酸钠溶液滴定碘(I2+2=2I-+)消耗量为V1mL；另一份用0.02mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定，消耗量为V2mL。则样品中的过氧乙酸的浓度为 mol·L-1。 【答案】（1）三颈烧瓶 CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O （2）防止温度过高CH3COOOH燦炸分解，减少H2O2热分解损失，缓慢滴加可以提高H2O2的利用率 （3）打开放空阀 防止油水分离器中的水回到仪器2中，使过氧乙酸溶解影响产率 （4）仪器5油水分离器液面高度保持不变 （5）过滤 （6） 【分析】利用醋酸(CH3COOH)与双氧水(H2O2)共热，在难溶固体酸的催化下制备过氧乙酸(CH3COOOH)，冷凝回流后利用分水器分离出水，促进反应正向移动，产物再冷却收集，所得产品进行实验分析； 【解析】（1）根据仪器构造可知，仪器2的名称是三颈烧瓶，仪器2中乙酸和双氧水在固体催化剂加热的条件下反应制备过氧乙酸(CH3COOOH)的化学反应方程式为CH3COOH+H2O2CH3COOOH+H2O； （2）为防止温度过高CH3COOOH燦炸分解，减少H2O2热分解损失，缓慢滴加可以提高H2O2的利用率，故实验中反应温度控制在55°C，且缓慢逐滴滴入浓度为35%的双氧水； （3）④当油水分离器中水层液面升高到支管口时，经过打开放空阀后，打开活塞逐滴放出适量水； 定期从油水分离器放出水的原因是防止油水分离器中的水回到仪器2中，使过氧乙酸溶解影响产率； （4）根据产生的水的量不变可判断反应达平衡，待观察到仪器5油水分离器液面高度保持不变时，说明反应已经结束； （5）反应结束，分离仪器2中的混合物初步得到粗产品是分离去掉难溶固体酸，方法是过滤； （6）根据I2+2=2I-+，由得失电子守恒、元素守恒可知： ， 双氧水与高锰酸钾反应，由得失电子守恒可知： ， 则样品中含有n(CH3COOOH)=(0.05V1-0.05V2)mol，由公式c=可得，样品中的过氧乙酸的浓度为=；答案为。 5．（北京市东城区2024届二模）和都具有广泛的用途。 Ⅰ.工业上用软锰矿（主要含）和硫锰矿（主要含）联合制备的流程如图。 资料：几种化合物的 硫化物 （易溶） 氢氧化物 （1）为提高浸出速率，可采取的措施有 （答出两条即可）。 （2）浸出过程中产生的对与的反应起催化作用，机理如下。 ⅰ.； ⅱ. （离子方程式）。 （3）流程图中采用①和②共同除去浸出液中金属阳离子杂质，解释不能单独使用①去除这些杂质离子的原因： 。 （4）滤渣2的主要成分是 。 Ⅱ.以溶液为原料，用图1装置（均为惰性电极）同步制备和。 （5）结合离子交换膜的类型，解释中间室产生较浓硫酸的原因： 。 （6）图1中电极上的电解效率与溶液的关系如图2所示。随的增大，电解效率先增大后减小的原因是 。 【答案】（1）将原料粉碎，适当升温 （2）MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2H2O+2Fe3+ （3）Co(OH)2、Ni(OH)2和Mn(OH)2的Ksp相差不大，调节pH除Ni2+和Co2+时，易使Mn2+共沉淀而损失 （4）BaSO4、CoS、NiS （5）A为阳离子交换膜，B为阴离子交换膜，阴极区的硫酸根离子与阳极区的氢离子分别向中间室迁移 （6）pH＜7.0时，随着pH的增大，氢离子的浓度降低，氢离子在阴极放电被抑制，有利于Mn2+放电；pH＞7.0之后，部分Mn2+转化为Mn(OH)2，导致Mn2+的浓度降低，对Mn2+放电不利 【分析】将软锰矿（主要含MnO2）和硫锰矿（主要含MnS）用硫酸浸出，过滤，浸出液中主要含有Mn2＋、Fe3＋、Co2＋、Ni2＋等金属离子，加入MnO2的作用是将浸出液中的硫离子氧化为S，同时自身被还原为Mn2＋，所以浸出渣主要成分为S，加入氨水调节溶液的pH除去铁离子，过滤后的滤液中加入BaS净化除去Co2＋、Ni2＋等离子，过滤得到滤液2，最终得到MnSO4，滤渣2为BaSO4、CoS、NiS。 【解析】（1）为提高浸出速率，可采取的措施有将原料粉碎，适当升温等； （2）浸出过程中产生的Fe3+对MnO2与MnS的反应起催化作用，机理如下：ⅰ.2Fe3++MnS=Mn2++2Fe2++S； ⅱ.MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2H2O+2Fe3+； （3）流程图中采用①和②共同除去浸出液中金属阳离子杂质，不能单独使用①去除这些杂质离子的原因：Co(OH)2、Ni(OH)2和Mn(OH)2的Ksp相差不大，调节pH除Ni2+和Co2+时，易使Mn2+共沉淀而损失； （4）根据分析可知，滤渣2的主要成分是BaSO4、CoS、NiS； （5）中间室产生较浓硫酸的原因：A为阳离子交换膜，B为阴离子交换膜，阴极区的硫酸根离子与阳极区的氢离子分别向中间室迁移； （6）随pH的增大，电解效率先增大后减小的原因是：pH＜7.0时，随着pH的增大，氢离子的浓度降低，氢离子在阴极放电被抑制，有利于Mn2+放电；pH＞7.0之后，部分Mn2+转化为Mn(OH)2，导致Mn2+的浓度降低，对Mn2+放电不利。 6．（2024届北京市朝阳区高三下学期二模化学试题）以铬铁矿（主要成分为，还含有MgO、、等）为原料制备的一种工艺流程如图。 已知：与纯碱焙烧转化为，与纯碱焙烧转化为。 （1）过程Ⅰ中转化为和，反应中与的化学计量数之比为 。 （2）滤渣1主要含有 。 （3）矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与pH的关系如下图所示。 ①过程Ⅲ中使用溶液的目的是 。 ②过程Ⅳ发生反应，计算该反应的 。 （4）利用膜电解技术，以溶液为阳极室电解质溶液，NaOH溶液为阴极室电解质溶液也可以制备，装置如图。 ①离子交换膜应该选用 。 a．阴离子交换膜    b．质子交换膜    c．阳离子交换膜 ②结合方程式解释产生的原理 。 （5）测定产品中的质量分数。 称取产品，用500mL容量瓶配制为待测液。取25mL待测液于锥形瓶中，加入蒸馏水和稀硫酸等，用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。产品中（摩尔质量为）的质量分数为 。 已知：酸性条件下被还原为。 【答案】（1）4：7 （2）Fe2O3和MgO （3）调节溶液pH使、转化沉淀过滤除去 （4）c 阳极发生反应为：，导致增大，促进平衡正向移动，产生，同时部分钠离子移向阴极区，在阳极区产生Na2Cr2O7 （5） 【分析】分析流程可知，铬铁矿（主要成分为，还含有MgO、、等）中加入纯碱，也有O2参与，进行焙烧，生成Na2CrO4、Fe2O3、 NaAlO2、Na2SiO3加入水进行“浸取”, 过滤，滤渣1为不溶于水的MgO、Fe2O3，向过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使NaAlO2、Na2SiO3、MgSiO3转化为氢氧化铝、氢氧化镁和硅酸沉淀（滤渣2）过滤除去，再向滤液中加入H2SO4 ，将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，所得溶液冷却结晶得到Na2Cr2O7•2H2O晶体，母液中还含有大量H2SO4可以循环利用，据此分析回答问题。 【解析】（1）由题可知，过程Ⅰ中转化为和，反应为：，反应中与的化学计量数之比为4：7，故答案为：4：7。 （2）根据分析可知滤渣1主要含有Fe2O3、MgO，故答案为：Fe2O3、MgO。 （3）①向过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使NaAlO2、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀（滤渣2）过滤除去，故答案为：调节溶液pH使、转化沉淀过滤除去； ②过程Ⅳ发生反应，图中的点取pH=2.4，对应，有，又有即，该反应的，故答案为：。 （4）以溶液为阳极室电解质溶液，NaOH溶液为阴极室电解质溶液，制备，电解过程中实质是电解水，阳极发生反应为：，阴极发生的反应为：，阳极区中由可知，在氢离子浓度较大的电极室中制得，即Na2Cr2O7在阳极区产生，为保持溶液为电中性，离子交换膜应该选用阳离子交换膜，让钠离子通过交换膜移向阴极，由此可知总反应方程式为：，故答案为：c；阳极发生反应为：，导致增大，促进平衡正向移动，产生，同时部分钠离子移向阴极区，在阳极区产生Na2Cr2O7。 （5）根据得失电子守恒，可得反应的关系式为：，，即，故答案为：。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题14 工艺流程综合题 考点概览 考点：集中在《化学1》《化学2》《化学反应原理》 新趋势：更加贴近真实工艺分析 常规题型一 1．（北京市海淀区2025届高三下学期二模化学试卷）从锡冶炼烟尘（含、ZnO、CdO、SnS及少量、）中脱除砷，并分离回收锡、锌、镉的部分工艺流程如下图。 已知： ⅰ.难溶于水和稀酸；酸浓度越高，溶解得越多。 ⅱ.、均为弱酸，难溶于水。 （1）酸性条件下，SnS易被氧化为。反应分两步：ⅰ.；ⅱ. 。 （2）浸出液中含有、、、、、等微粒。硫酸浓度、浸出时间等条件不变时，反应温度对烟尘中锡、锌、镉浸出率的影响如下图。 ①酸浸过程中铁元素被还原，还原剂是 。 ②升高温度有利于减少浸出液中锡元素的残留。反应温度升高，锡浸出率下降的可能原因有 （写出两条）。 （3）向浸出液中加入溶液，随后用CaO调pH至4～6，产生富砷渣（主要含）。该种脱砷方法称为沉淀法。 ①加入溶液的目的是 。 ②从平衡角度解释脱除砷时pH不宜过高的原因： 。 ③若将烟尘中的砷充分转化为沉淀脱除，烟尘成分应满足的条件是 。 （4）置换时，先加入接近理论投加量的锌粉，充分反应后过滤，再向滤液2中加入少量锌粉。这样操作的目的有 （写出两条）。 2．（北京市丰台区2025届高三下学期二模化学试卷）某厂硫酸铜结晶母液成分复杂，含高浓度、、和，两种处理工艺流程如下。 Ⅰ．新型NaOH三段沉淀工艺：该工艺通过分步加入浓NaOH溶液实现砷、铜、镍的分离。 已知：随温度升高，的溶解度减小，的溶解度增大。 （1）生成铜砷渣()的离子方程式为 。 中和、沉铜阶段溶液温度随时间的变化曲线如图1，常温时镍沉淀率随pH的变化曲线如图2。 （2）中和阶段，溶液温度升高的原因是 。 （3）在沉铜的过程中，需维持在较高温度，原因是 。 （4）理论计算得出常温时沉淀完全的pH约为9.0，实际沉镍时pH选择10.0，结合图2从化学反应速率的角度分析原因 。 Ⅱ．传统还原工艺 （5）写出过程a中发生反应的离子方程式 。 （6）过程b中加入NaOH后，以形式存在，但氧化性减弱，从电极反应角度分析加入NaOH的作用 。 （7）与传统还原工艺相比，新型NaOH三段沉淀工艺的优势有 。 3．（北京市东城区2025届高三下学期二模化学试题）一种从闪锌矿（主要成分为ZnS）中提炼多种金属的部分流程如下。 资料： ⅰ.锌焙砂的主要成分是ZnO，还含有、、CuO、。 ⅱ.常温下、几种氢氧化物的： 氢氧化物 （1）铟（）在元素周期表中的位置是 。 （2）闪锌矿焙烧产生的气体可用于 （写出一种用途）。 （3）“沉铜”步骤中，与铁粉发生反应的离子有 。 （4）“沉铟”步骤得到的富铟渣中，铟元素主要以形式存在。 ①结合平衡移动原理解释的生成： 。 ②“沉铟”时，研究其他条件相同，In和Fe的沉淀率与反应时间的关系，数据如图所示。 60min后，锌粉几乎无剩余。60min后。In和Fe的沉淀率变化的原因是 。 （5）“富铟渣”经过下列步骤得到海绵状单质In。 补全“置换”的操作：加入过量Zn， ，当不再有In析出时，过滤、洗涤、干燥。 4．（2024届北京市顺义区高三下学期二模化学试卷）硫酸镍常用于制作电池电极材料及催化剂。从富镍精矿渣制备硫酸镍晶体的一种流程如图： 已知：ⅰ．富镍精矿渣中含有镍、铁、铜、钙、镁等元素，其中镍主要以和的形式存在，和均难溶于水；铁主要以形式存在。 ⅱ．镍浸出液中含有的阳离子主要有等。 （1）富镍精矿渣在溶解前，需经破碎，目的是 。溶渣时，需向富镍精矿渣中加入硫酸并加热，同时加入氧化剂。 （2）沉铁 ①已知：在硫酸盐溶液中，当有足量，控制溶液的为时，生成溶度积极小的黄钠铁矾。该反应的离子方程式是 。向镍浸出液中不断加入，利用黄钠铁矾法除铁。不断加入的作用是 。 ②当浓度降到较低后，继续采用针铁矿法除铁。控制溶液的为，在温度的条件下，缓慢沉淀形成针铁矿。结合平衡移动原理，解释生成的原因 。 （3）沉铜。向滤液1中加入活性固体，使转化为渣。在硫化镍用量为理论用量的1.6倍、反应温度的条件下，不同反应时间对硫化镍除铜效果的影响如图。30分钟后，渣中铜镍比大幅度降低的可能原因是 。已知：一定条件下，可以部分转化为，同时释放出部分。 （4）向滤液2中加入溶液，经过滤得到较纯净的溶液。沉淀的主要成分是 。 （5）溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可获得晶体。采用法测定晶体中结晶水的含量。[法测定金属阳离子含量的方程式为：]。 步骤一：标定取的标准溶液于锥形瓶中，用溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。 步骤二：称取样品，配制溶液，取进行滴定，消耗溶液的体积为。 。[列出表达式，已知] 5．（2025届清华大学THUSSAT中学生标准学术能力诊断性测试（TDA））用软锰矿(主要成分为，含少量、、、、、等杂质)制备高纯的工艺流程如图所示： 已知：25℃时相关物质的见下表。 物质 回答下列问题： （1）“浸出”过程中主要反应的离子方程式为 ，浸出渣成分为 。 （2）“除杂1”中的作用是 ，调节溶液的的理论最小值为 。(离子浓度时认为反应完全) （3）加入的目的是 。 （4）“碳化”过程中反应的离子方程式为 。 （5）“系列操作”中包含洗涤、干燥等流程，采用低温干燥的原因是 。 （6）纯度测定 步骤一：称取g产品，加酸溶解并配制成100.00溶液：取25.00溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量溶液，加热，充分反应后，煮沸溶液使过量的分解。 步骤二：加入指示剂，用c溶液滴定。滴定至终点时消耗溶液的体积为d。 已知：(未配平)，则的质量分数为 。 6．（北京市丰台区第二中学2024届高三下学期三模化学试题）铁红(Fe2O3)常用于油漆、油墨及橡胶工业。工业上以一定质量的硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4，另含少量难溶杂质)为主要原料制备铁红的一种工艺流程如下： 已知：某些过渡元素(如Cu、Fe、Ag等)的离子能与NH3、H2O、OH-、SCN-等形成可溶性配合物。 （1）“酸浸”时加入的硫酸不宜过量太多的原因是 。 （2）“过滤1”所得滤液中含有的阳离子有 。 （3）“沉淀”过程中，控制NH4HCO3用量不变，铁的沉淀率随氨水用量的变化如图所示。当氨水用量超过一定体积时，铁的沉淀率下降。其可能的原因是 。 （4）“过滤2”所得滤渣的主要成分为FeOOH和FeCO3，写出Fe2+与氨水和NH4HCO3反应生成FeCO3沉淀的离子方程式 。滤渣需洗涤，证明滤渣已经洗涤干净的操作是 。 （5）写出FeCO3在空气中焙烧生成铁红的化学方程 。 创新题型二 1．（北京市西城区2025届高三下学期二模化学试题）以铜矿粉(主要含等)和软锰矿粉(主要含)为原料联合制备CuCl和的一种工艺流程如下。 资料：i．酸性条件下，氧化性：。 ii．潮湿条件下，CuCl容易被氧气氧化。 iii．金属离子沉淀的pH。 开始沉淀时 6.3 1.5 8.2 4.7 完全沉淀时 8.3 2.8 10.2 6.7 （1）“浸取”由酸浸、中和两步组成。 ①稀硫酸酸浸所得浸取渣中含有硫单质，CuS酸浸时反应的离子方程式是 。 ②用氨水中和时，调节溶液的pH范围约为 。 （2）“沉锰”时，作沉锰剂，通入，保持溶液的pH约为9. ①用离子方程式表示沉锰时未形成沉淀的原因： 。 ②“沉锰”时用而不用作沉锰剂，原因是 。 （3）“热分解”所得分解液可获得，“分解气”中可循环利用的有和 。 （4）“转化”时，向溶液中加入适量的NaCl和，获得。 ①转化反应的离子方程式是 。 ②室温时，CuCl的产率随时间的变化如图所示。60分钟后CuCl的产率减小，原因是 。 （5）CuCl和苯并三氮唑()按物质的量之比1：1在一定条件下反应形成一种线型聚合物。反应时苯并三氮唑1位和3位的N原子与形成化学键，同时生成HCl。该聚合物的结构简式是 。 2．（北京市朝阳区2025届高三下学期二模化学试题）铁矿石中存在硫酸盐(主要为)和少量硫化物。测定铁矿石中硫含量的一种方法是把矿石中的硫元素转化为，再利用滴定法测定。 （1）高温下完全分解为、和 。 （2）测定过程如下： 向吸收器内滴入少量标准溶液至溶液呈淡蓝色。将铁矿石样品置于管式炉(已预热至高温)内，通入空气，当吸收器内溶液淡蓝色消退时，立即用标准溶液滴定至淡蓝色复现。随着不断通入，滴定过程中溶液颜色“蓝色消退-蓝色复现”不断变换，直至终点。 ①持续通入空气，空气的作用是 。 ②依据现象，滴定过程发生的反应有、 。 ③滴定达终点的实验现象是 。 （3）标准溶液的浓度为，消耗该溶液相当于 g硫。根据到达滴定终点时消耗标准溶液的体积，可计算铁矿石样品中硫的质量分数。 （4）条件控制和误差分析 ①测定时，需要控制吸收器中溶液的。若过低时，非氧化生成的使测定结果偏小。生成的离子方程式为 。 ②能直接将完全氧化。吸收器中加入，滴定时能被完全吸收。若吸收器中不加，滴定时通入的会部分逸出溶液，原因是 。 3．（2024届北京高考真题）利用黄铜矿(主要成分为，含有等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。 （1）矿石在焙烧前需粉碎，其作用是 。 （2）的作用是利用其分解产生的使矿石中的铜元素转化为。发生热分解的化学方程式是 。 （3）矿石和过量按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图；和时，固体B中所含铜、铁的主要物质如表。 温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质 400 500 ①温度低于，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是 。 ②温度高于，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是 。 （4）用离子方程式表示置换过程中加入的目的 。 （5）粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；电解时用酸化的溶液做电解液，并维持一定的和。粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是 。 4．（北京市第二中学2024-2025学年高三下学期化学4月模拟测试题）过氧乙酸(CH3COOOH)在卫生医疗、食品消毒及漂白剂领域等有广泛应用。实验室利用醋酸(CH3COOH)与双氧水(H2O2)共热，在难溶固体酸的催化下制备过氧乙酸(CH3COOOH)。同时利用乙酸丁酯与水形成共沸物(沸点90.7°C)及时分离出水，以提高产率。实验装置如图所示，请回答下列问题： 已知：i.过氧乙酸为无色液体，易溶于水；极不稳定，遇高热会引起爆炸；氧化性与高锰酸钾相当。 ii.相关物质性质 相关物质 CH3COOH CH3COOOH 乙酸丁酯 沸点(°C) 118 105 126 实验步骤： ①向油水分离器中加入适量蒸馏水液面低于分水器支管口； ②仪器2中加入冰醋酸、固体酸催化剂和适量乙酸丁酯，仪器6中通冷却水，开通仪器1和8，缓慢关闭仪器7处放空阀，温度维持为55°C； ③待真空度达到反应要求时，打开仪器3的活塞，缓慢逐滴滴入浓度为35%的双氧水； ④当油水分离器中水层液面升高到支管口时，经过操作a后，打开活塞逐滴放出适量水……； ⑤待反应结束，冷却后放出油水分离器中下层水，将上层液体从油水分离器上口倒入仪器2，分离仪器2中的混合物，初步得到粗产品。 （1）仪器2的名称是 ，仪器2中制备过氧乙酸(CH3COOOH)的化学反应方程式为 ； （2）实验中反应温度控制在55°C，且缓慢逐滴滴入浓度为35%的双氧水，以上操作的原因是 ； （3）步骤④的“操作a”指 ；定期从油水分离器放出水的原因是 ； （4）待观察到 (填现象)时，说明反应已经结束； （5）反应结束，分离仪器2中的混合物初步得到粗产品的方法是 ； （6）粗产品中过氧乙酸(CH3COOOH)含量的测定：取一定体积的样品VmL，分成2等份。其中一份用过量KI溶液与过氧化物作用，以0.10mol·L-1的硫代硫酸钠溶液滴定碘(I2+2=2I-+)消耗量为V1mL；另一份用0.02mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液滴定，消耗量为V2mL。则样品中的过氧乙酸的浓度为 mol·L-1。 5．（北京市东城区2024届二模）和都具有广泛的用途。 Ⅰ.工业上用软锰矿（主要含）和硫锰矿（主要含）联合制备的流程如图。 资料：几种化合物的 硫化物 （易溶） 氢氧化物 （1）为提高浸出速率，可采取的措施有 （答出两条即可）。 （2）浸出过程中产生的对与的反应起催化作用，机理如下。 ⅰ.； ⅱ. （离子方程式）。 （3）流程图中采用①和②共同除去浸出液中金属阳离子杂质，解释不能单独使用①去除这些杂质离子的原因： 。 （4）滤渣2的主要成分是 。 Ⅱ.以溶液为原料，用图1装置（均为惰性电极）同步制备和。 （5）结合离子交换膜的类型，解释中间室产生较浓硫酸的原因： 。 （6）图1中电极上的电解效率与溶液的关系如图2所示。随的增大，电解效率先增大后减小的原因是 。 6．（2024届北京市朝阳区高三下学期二模化学试题）以铬铁矿（主要成分为，还含有MgO、、等）为原料制备的一种工艺流程如图。 已知：与纯碱焙烧转化为，与纯碱焙烧转化为。 （1）过程Ⅰ中转化为和，反应中与的化学计量数之比为 。 （2）滤渣1主要含有 。 （3）矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与pH的关系如下图所示。 ①过程Ⅲ中使用溶液的目的是 。 ②过程Ⅳ发生反应，计算该反应的 。 （4）利用膜电解技术，以溶液为阳极室电解质溶液，NaOH溶液为阴极室电解质溶液也可以制备，装置如图。 ①离子交换膜应该选用 。 a．阴离子交换膜    b．质子交换膜    c．阳离子交换膜 ②结合方程式解释产生的原理 。 （5）测定产品中的质量分数。 称取产品，用500mL容量瓶配制为待测液。取25mL待测液于锥形瓶中，加入蒸馏水和稀硫酸等，用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。产品中（摩尔质量为）的质量分数为 。 已知：酸性条件下被还原为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$