第05讲 工业流程题解题策略（复习讲义）（湖南专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第05讲 工业流程题解题策略 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 微型工业流程题 知识点1 微型工艺流程中题的呈现方式 知识点2 工艺流程中的实验操作分析 考向1 考查微型工艺流程中的实验操作 【思维建模】 原料处理→分离提纯→获得产品 考向2 考查微型工艺流程中的过程评价 【思维建模】 微型工艺流程中的过程评价思路 考点二 化工流程综合题 知识点1 原料预处理与反应条件 知识点2 物质的分离与提纯 考向1 考查化学工艺流程与物质制备 【思维建模】 “四线法”解题模型 考向2 考查物质的分离提纯、除杂 考向3 考查化学工艺流程与反应原理 【思维建模】 化学工艺流程常涉及的化学反应原理 考点三 工业流程中的图像分析与定量计算 知识点1 图像分析与定量计算 知识点2 化工流程中化学(或离子)方程式的书写 考向1 考查图像分析与定量计算 考向2 考查化学(或离子)方程式的书写 04 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 微型工业流程题 选择题 非选择题 12题3分 11题3分 9题3分 6题3分 化工流程综合题 选择题 非选择题 16题14分 16题11分 17题15分 17题14分 17题14分 工业流程中的图像分析与定量计算 选择题 非选择题 16题3分 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，化学工艺流程题是必考题型，它是将化工生产过程中主要生产阶段——生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问。 2．从命题思路上看，化学工艺流程题是现代化学工业生产工艺流程的简化，它涉及了化工生产过程中所遇到的生产成本、产品提纯、环境保护等实际问题，并考查了物质的制备、检验、分离提纯等实验基本操作和基本实验原理在化工生产中的实际应用。 3．预计2026年高考的试题仍以某矿石为原料制备某物质或以废渣、废液提取某物质为背景，呈现化工生产流程图，进行命题设计，综合考查元素化合物知识、氧化还原反应方程式的书写、反应条件的控制与选择、产率的计算、Ksp的应用、绿色化学思想的体现等，题目综合性强，难度大，旨在考查考生提取信息，迁移应用的逻辑思维能力。 复习目标： 1．掌握本题型的基本特征，熟悉化工流程图的表示形式以及分析工艺流程图的方法。 2．掌握工业生产中常见的化学术语，如碱洗、酸溶、酸浸等。 3．掌握陌生化学方程式的书写方法，掌握氧化还原反应的基本规律及基应用等。 4．掌握物质除杂、物质回收利用的常见方法。 5．掌握原料预处理、制备过程中控制反应条件的目的和方法。 考点一 微型工业流程题 知识点1 微型工艺流程中题的呈现方式 知识点2 工艺流程中的实验操作分析 1．流程中的“操作步骤” 操作步骤 高频设问 答题指导 原料处理 如何提高“浸出率”？ ①将矿石粉碎；②适当 反应速率；③充分搅拌；④适当提高 等 分析“浸出率”图表，解释“浸出率”高低变化的原因(“浸出率”升高一般是反应温度升高，反应速率加快；但当“浸出率”达到最大值后，温度升高“浸出率”反而下降，一般是反应试剂的分解或挥发)。选择达到一定较高“浸出率”的时间及温度(注意：一般不止一个答案) 焙烧 ①高温下硫化物与空气中氧气反应(如FeS2与氧气生成氧化铁和二氧化硫)；②除去硫、碳单质；③有机物转化(如蛋白质燃烧)、除去有机物等 酸性气体的吸收 常用 吸收(如SO2用Na2CO3或NaOH溶液吸收) 控制条件 除去杂质的方法 加氧化剂，转变金属离子的价态(如Fe2＋→Fe3＋) 调节溶液的pH 调溶液pH常用 、 、 [还有 (二氧化硫)、 或 ]等。常利用题给金属离子沉淀的pH信息，使特定金属离子以氢氧化物沉淀出来 物质转化的分析 跟踪物质，分析每一步骤中可能发生的化学反应，书写化学方程式或离子方程式 滤渣、滤液中物质的判断，书写物质的化学式或电子式，分析物质中的化学键 确定循环物质 物质分离 过滤、蒸发结晶、重结晶、分液与萃取 仪器的选择(如玻璃仪器的选择) 结晶方法： ①晶体不带结晶水，如NaCl、KNO3等；蒸发结晶 ②晶体带结晶水，如胆矾等；将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 ③要得到溶解度受温度影响小的溶质，如除去NaCl中少量的KNO3：蒸发浓缩结晶，趁热过滤 ④要得到溶解度受温度影响大的溶质，如除去KNO3中少量的NaCl：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 晶体的洗涤 用乙醇等有机溶剂洗涤晶体的目的：可以除去晶体表面可溶性的杂质和水分、减少晶体溶解损耗，利用乙醇的易挥发性，有利于晶体的干燥 2．流程中的“操作目的” 操作目的 答题指导 固体原料进行“粉碎” 减小颗粒直径，增大浸取时的反应速率，提高浸取率 酸(或碱)溶 ①原料经酸(或碱)溶后转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的 ②用碱性溶液吸收酸性气体原料 灼烧(焙烧) ①除去硫、碳单质；②有机物转化、除去有机物；③高温下原料与空气中氧气反应等 金属用热碳酸钠溶液洗涤 除去金属表面的油污 过滤 固体与液体的分离；要分清楚需要的物质在滤液中还是在滤渣中。滤渣是难溶于水的物质，如SiO2、PbSO4、难溶的金属氢氧化物和碳酸盐等 萃取与分液 选用合适的萃取剂(如四氯化碳、金属萃取剂)，萃取后， 静置、分液——将分液漏斗玻璃塞的凹槽与分液漏斗口的小孔对准。下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出 加入氧化剂(或还原剂) ①转化为目标产物的价态 ②除去杂质离子(如把Fe2＋氧化成Fe3＋，而后调溶液的pH，使其转化为Fe(OH)3沉淀除去) 加入沉淀剂 ①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等) ②加入 ，生成碳酸盐沉淀 ③加入 ，除去Ca2＋、Mg2＋ 判断能否加其他物质 要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等 在空气中或在其他气体中进行的反应或操作 要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应；能否达到隔绝空气、防氧化、防水解、防潮解等目的 调溶液pH ①生成金属氢氧化物，以达到除去金属离子的目的 ②抑制盐类水解 ③促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离 ④用pH计测量溶液的pH ⑤用pH试纸测定溶液的pH：将一小块pH试纸放在洁净干燥的玻璃片或表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取少量待测液点在pH试纸的中部，待试纸变色后再与标准比色卡对照读数 控制温度 ①控制物质的溶解与结晶 ②防止某些物质分解或挥发(如H2O2、氨水、草酸) ③控制反应速率、使催化剂达到最大活性、防止副反应的发生 ④控制化学反应的方向，使化学平衡移动 ⑤煮沸：促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出 ⑥趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量 洗涤晶体 洗涤试剂 适用范围 目的 蒸馏水 冷水 产物不溶于水 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为溶解而造成的损失 热水 有特殊的物质其溶解度随着温度升高而下降 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为温度变化溶解而造成的损失 有机溶剂(酒精、丙酮等) 固体易溶于水、难溶于有机溶剂 减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥 饱和溶液 对纯度要求不高的产品 减少固体溶解 酸、碱溶液 产物不溶于酸、碱 除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解 洗涤沉淀方法：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次 提高原子利用率 绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 得分速记 1．首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后结合题设的问题，逐一推敲解答。 2．截段分析法：对于用同样的原材料生产两种或多种产品(包括副产品)的工艺流程题，用截段分析法更容易找到解题的切入点。关键在于看清主、副产品是如何分开的，以此确定截几段更合适，一般截段以产品为准点。 3．交叉分析法：有些化工生产选用多组原材料，先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品，这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析。 考向1 考查微型工艺流程中的实验操作 例1（2025·湖南益阳·一模）某含锶(Sr)废渣主要含有、、、和等，一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。已知25℃时，，；Sr的化学性质与Ba类似。下列说法错误的是 A．“浸出液”中主要的金属离子有、、 B．“盐浸”中沉淀转化的离子方程式为，其平衡常数 C．溶液不可用溶液替代 D．由制备无水时需在HCl气流中加热 思维建模 原料处理→分离提纯→获得产品‌ 微型工艺流程题目在流程中一般分为3个过程：原料处理→分离提纯→获得产品，其中化工生产过程中分离提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的原理紧密联系，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，或蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。 【变式训练1】（2025·湖南张家界·三模）工业上以和纯碱为原料制备无水的主要流程如图。下列分析正确的是 A．母液的 B．中和后的溶液中的溶质不止两种 C．实验室模拟分离湿料和母液时仅需要用到玻璃棒和漏斗 D．工业上用黄铁矿在高温下和氧气反应制备时可生成磁铁矿 【变式训练2】（2025·湖南长沙·二模）某汽车安全气囊的产气药剂主要含有叠氮化钠，该物质是一种无色晶体，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。某硝酸工厂处理尾气并制备叠氮化钠的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A．合成时，每生成，转移1mol电子 B．试剂①与试剂②分别为乙醚、乙醇 C．合成的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 D．已知的中心原子N采取sp杂化，且存在两个大键，则每个大键可用表示 考向2 考查微型工艺流程中的过程评价 例2（2025·湖南岳阳·二模）从炼钢粉尘(主要含和ZnO)中提取锌的流程如下： “盐浸”过程ZnO转化为，并有少量和浸出。下列说法正确的是 A．“盐浸”过程若浸液pH下降，需补充 B．“滤渣”的主要成分为 C．“沉锌”过程发生反应 D．应合理控制用量，以便滤液循环使用 思维建模 微型工艺流程中的过程评价思路‌ 流程的最终目的就是收益最大化，工艺流程题设中的问题顺序通常与流程图的流程顺序是一致的，且一个问题对应流程图的一个或依次相连的若干个环节，做题时只需找到所需回答的问题与流程图中相关信息的一一对应关系，“顺藤摸瓜”就可以有效解决相关问题，对流程进行在效评价。微型工艺流程中的过程评价思路： 1．化学反应原理——化学原理在实际工业上是否可行； 2．成本要低——原料的选取使用、设备的损耗等； 3．原料的利用率要高——利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用； 4．生产过程要快——化学反应速率； 5．产率要高——化学平衡； 6．产品要纯——产品的分离、提纯； 7．环保问题——反应物尽可能无毒无害无副作用，“三废”处理。 【变式训练1】（2025·湖南邵阳·二模）实验室用等作原料制取少量的实验流程如下： 下列说法错误的是 A．流程中可以循环使用的物质是 B．“熔融”时应先将和混合加热一段时间后再加入 C．“溶解”后的溶液中存在大量的、、 D．“熔融”时发生了氧化还原反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 【变式训练2】（2024·湖南·模拟预测）一种以为原料制备海绵钛的流程如下图所示，下列说法错误的是 A．流程中有可以循环利用的物质 B．工业上通过与焦炭和氯气共热制备 C．冷凝物中有四种成分 D．物质X是氯气 考点二 化工流程综合题 知识点1 原料预处理与反应条件 1.原料预处理的方法及目的 处理方法 目的 固体原料粉碎或研磨 减小颗粒直径增大反应物接触面积，增大浸取时的反应速率，提高浸取率 煅烧或灼烧 ①除去硫、碳单质；②有机物转化、除去有机物；③高温下原料与空气中氧气反应；④除去受热不稳定的杂质等 酸浸 ①溶解转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的；②去氧化物(膜) 碱溶 ①除去金属表面的油污；②溶解铝、氧化铝等 加热 ①加快反应速率或溶解速率；②促进平衡向吸热反应方向移动；③除杂，除去受热不稳定的杂质，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、NH4Cl等物质；④使沸点相对较低或易升华的原料气化；⑤煮沸时促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出等 2.反应条件的控制及目的 条件控制 目的 反应物用 量或浓度 ①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率；②增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提高其他物质的利用率，使反应充分进行；③增大物质浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动等 降温 ①防止某物质在高温时溶解(或分解)；②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)移动；③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等；④降低某些晶体的溶解度，减少损失等 控温 ①结晶获得所需物质；②防止某种物质(如H2O2、草酸、浓硝酸、铵盐等)温度过高时会分解或挥发；③使某物质达到沸点挥发出来；④使催化剂的活性达到最好；⑤防止副反应的发生等 加入氧化剂 (或还原剂) ①转化为目标产物的价态；②除去杂质离子[如把Fe2＋氧化成Fe3＋，而后调溶液的pH，使其转化为Fe(OH)3沉淀除去] 加入沉淀剂 ①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)；②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀；③加入氟化钠，除去Ca2＋、Mg2＋ pH控制 ①生成金属氢氧化物，以达到除去金属离子的目的；②抑制盐类水解；③促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离 3.控制反应条件的七种常用方法 (1)调节 。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点： ①能 ，使溶液pH变大。 ② ，如要除去Cu2＋中混有的Fe3＋时，可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。 (2)控制 。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。 (3)控制 。改变速率，影响平衡。 (4)使用合适的 。加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。 (5) 。防止某物质降温时析出。 (6) 。洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。 (7)氧化：氧化剂的选择要依据试题设置的情境，常见的氧化剂有 、 、 和 等，为了避免引入新的杂质，通常选择的氧化剂有 和 。 知识点2 物质的分离与提纯 1．常用的分离方法 (1)过滤：分离 和 ，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。 (2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的 不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。 (3)蒸发结晶：提取 ，如从溶液中提取NaCl。 (4)冷却结晶：提取 、 或 ，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。 (5)蒸馏或分馏：分离 ，如分离乙醇和甘油。 (6)冷却法：利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气。 2．常用的提纯方法 (1)水溶法：除去可溶性杂质。 (2)酸溶法：除去碱性杂质。 (3)碱溶法：除去酸性杂质。 (4)氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。 (5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。 (6)调节溶液的pH法：如除去酸性溶液中的Fe3＋等。 得分速记 可循环物质的判断 1．流程图中回头箭头的物质。 2．生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步反应的相关物质。 (1)从流程需要加入的物质去找:先观察流程中需要加入的物质，再研究后面的流程中有没有生成此物质。 (2)从能构成可逆反应的物质去找:可逆反应的反应物不能完全转化，应该回收再利用。 (3)从过滤后的母液中寻找:析出晶体经过过滤后的溶液称为母液，母液是该晶体溶质的饱和溶液，应该循环再利用。 考向1 考查化学工艺流程与物质制备 例1 （2023·湖南衡阳·三模）世界上铬单质及其化合物的生产量呈现高速增长趋势，故铬贫矿的利用至关重要，某铬贫矿主要成分为，还含有、、，采用次氯酸钠法处理矿石并制备的工艺流程如图所示：    回答下列问题： (1)为了提高“氧化浸出”效率，可采取的措施有 (任答一条)。 (2)已知经“氧化浸出”后，铁元素以形式存在，该过程中参与反应的化学方程式为 。 (3)滤渣可能含有的物质有 (填化学式)。 (4)经“沉铝”后所得溶液中的浓度为，已知：常温下，；，此时溶液中 ， 。 (5)实验室将浓硫酸和溶液“混合”时的具体实验操作为 。 (6)以铬贫矿为原料，按照此流程最终得到，核算的原料利用率为，则该铬贫矿中铬的百分含量[以计]为 。 (7)以节能环保为原则，试以化合物②为原料制定在此工艺流程中的循环利用方案： (结合化学方程式用文字说明)。 思维建模 “四线法”解题模型 1、试剂线：为达到最终目的加入的物质，起到氧化还原、非氧化还原的作用； 2、转化线：元素守恒—焙烧、溶浸、沉淀、煅烧、电解、结晶等； 3、除杂线：复分解沉淀、置换沉淀、氧化还原沉淀；加热产生气体等； 4、分离线：蒸发、结晶、过滤(趁热过滤)、洗涤、干燥等。 【变式训练1】（2023·湖南郴州·一模）氧化锌在橡胶、油漆涂料、化工、医疗及食品等行业有着广泛应用。一种以含锌烟灰(含有ZnO、CuO、PbO、FeO、Fe2O3、MnO、MnO2、CdO等)为原料制备氧化锌的工艺流程如图所示：    已知：i.二价金属氧化物能分别与氨配合生成配离子，如Fe(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)可生成[Fe(NH3)2]2+、[Zn(NH3)4]2+； ii.25℃时相关物质的Ksp如表： 物质 MnS FeS ZnS PbS CdS CuS Ksp 2.5×10-13 6.3×10-18 1.6×10-24 8.0×10-28 3.6×10-29 6.3×10-36 iii.Zn(OH)2和ZnCO3的分解温度分别为125℃、300℃。 请回答下列问题： (1)“氧化预处理”阶段得到的氧化产物有FeOOH、MnO2，写出生成FeOOH的离子方程式： 。 (2)若“氨浸”阶段溶解ZnO时消耗的n(NH3•H2O)：n(NH4HCO3)=2：1，写出该反应的离子方程式： 。 (3)“深度净化”时，可采用以下两种方案： 方案甲：加入足量锌粉。该方案所得滤渣c中除了含Zn、Cd之外，还含有 (填化学式)。 方案乙：加入Na2S粉末。已知杂质离子浓度较为接近且远小于含锌离子的浓度。则杂质离子生成沉淀的先后顺序依次为 (写沉淀的化学式)；工业生产中常采用方案甲而不采用方案乙，其原因为 。 (4)“蒸氨”时得到混合气体e和固体Znx(OH)y(CO3)z。混合气体e可返回至 工序循环利用；研究发现Znx(OH)y(CO3)z热分解得到ZnO的过程可分为两步。某实验小组取11.2gZnx(OH)y(CO3)z固体进行热重分析，两步反应的固体失重率(×100%)依次为8.0%、19.6%，则Znx(OH)y(CO3)z的化学式为 。 【变式训练2】（2024·湖南长沙·模拟预测）金属钼(Mo)、镍(Ni)是重要的战略金属，广泛应用在钢铁、化工等领域，辉银矿的主要，还含有Ni、V、Fe等金属元素，处理辉钼矿有火法和湿法两种工艺。下图是用NaClO溶液(pH>9)湿法浸取辉钼矿制备仲钼酸铵[]的工艺流程(已知：次氯酸钠溶液化学性质不稳定，常温下缓慢分解成NaCl，和)。 请回答下列问题： (1)传统的火法工艺是在空气中灼烧辉铝矿得到和，和上述湿法工艺相比这种方法最大的缺陷是 。 (2)浸取辉钼矿之前要先将辉钼矿磨碎，目的是 。 (3)步骤①中溶于NaClO溶液，发生反应的离子方程式为 。 (4)步骤②由于易溶于有机萃取剂，可以发生草取。步骤③反萃取时使用的X试剂为 ，步骤②③的作用为 。 (5)某科研小组研究温度对步骤①中浸取率的影响。实验条件为NaClO)的浓度为130g/L，汉取液pH=9。反应时间1.5h温度控制为采用冷水浴冷却和不冷却两种，实验结果见下表： 反应条性 反应现象和结果 冷水浴 反应温度保持30℃左右，Mo元素的浸取率为83.3%。 不冷却 温度上升很快，最高为60℃左右，有大量的气泡产生，Mo元素的浸取率为7.8%。 出现上表实验结果的原因为 。 (6)碳钢在空气中容易被腐蚀，加入钼酸盐有利于缓蚀，其缓蚀原理是在钢铁表面形成保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳铜管道缓蚀，除需加入钼酸盐外还需加入，则的作用是 。 考向2 考查物质的分离提纯、除杂 例2（2025·湖南衡阳·模拟预测）我国有丰富的资源，中科院过程工程研究所公布了利用制备重要工业用碱()及盐()的闭路循环绿色工艺流程： 某校化学兴趣小组根据该流程在实验室中进行实验。回答下列问题： (1)用以下实验装置图进行流程中的“一次反应”： ①装置A中橡皮管a的作用是 。 ②装置B中能否用苯来代替，说明理由 。 ③装置B中发生反应的离子方程式为 。 (2)在“二次反应”中，硫酸铵溶液与过量的硫酸钠反应生成溶解度比较小的复盐，分离该复盐与溶液需要的仪器除烧杯、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器是 。 (3)依据该流程的闭路循环绿色的特点，“一次反应”与“煅烧(350℃)”的实验中均采用如图所示装置处理尾气，则烧杯中的X溶液最好是 溶液。 (4)利用制备重要工业用碱()及盐()的闭路循环绿色工艺流程中可以循环利用的物质有 (填化学式)。 (5)测定产品硫酸氢钠的纯度：称取所得产品，配成溶液，每次取出配制的溶液，用标准溶液滴定，测得的实验数据如下表： 序号 1 2 3 4 标准溶液体积/mL 20.05 18.40 19.95 20.00 所得产品硫酸氢钠的纯度为 (用质量百分数表示)。 【变式训练1】（2022·河北·高考真题）以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下： 回答下列问题： (1)红渣的主要成分为 (填化学式)，滤渣①的主要成分为 (填化学式)。 (2)黄铁矿研细的目的是 。 (3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为 。 (4)工序①的名称为 ，所得母液循环使用。 (5)沉铁工序产生的白色沉淀中的化合价为 ，氧化工序发生反应的离子方程式为 。 (6)若用还原工序得到的滤液制备和，所加试剂为 和 (填化学式，不引入杂质)。 【变式训练2】（2025·湖南长沙·三模）铂族金属是国家战略性金属，被誉为“现代工业维他命”。从某矿渣[含钯()、铂()、、及等]中提取、、的工艺如下。 已知：、经“氧化浸取”转化为、；“氨合”后，主要以的形式存在；常温下，的，。 (1)、与为同族元素，位于元素周期表的 区。 (2)“氧化浸取”时，发生反应的化学方程式为 。 (3)“滤液Ⅱ”中的溶质可在 工序中循环利用。 (4)常温下，“沉镍”时，需调节溶液，此时 。 (5)含钯催化剂可与其他催化剂协同催化乙烯氧化为乙醛的反应，该催化氧化反应经历如图所示5步(①→⑤)，其中发挥催化作用的阳离子有 。 (6)含、、的化合物可用于太阳能电池材料。一定条件下，其中一种晶体可由立方结构(结构单元如图ⅰ所示)转化为四方结构(晶胞结构如图ⅱ所示)，两种结构的棱边夹角均为，且转化过程中原子个数比保持不变。 ①立方结构中、、的原子个数比为 ； ②立方结构单元与四方晶胞结构的密度之比为 。 考向3 考查化学工艺流程与反应原理 例3（2025·湖南永州·一模）钴的消耗量近40%用于充电电池材料，如用于锂离子电池的钴酸锂，用于镍氢电池的氧化亚钴等。钴在地壳中的平均含量为0.001%(质量)，大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰等矿床中。以炼锌净化渣(含有Co、Zn、Fe、Cu、Pb、等)为原料提取钴的工艺流程如图所示：(已知：常温下，，) 回答下列问题： (1)为了提高炼锌净化渣的浸出速率，工业上常用的方法是 (写两种)。 (2)“浸出渣”中一定含有的物质为 (填化学式)。 (3)119g过硫酸钠()中含有数目为 ，“氧化”过程中，发生的最主要的离子方程式为 。 (4)常用作沉淀剂，在“铜渣”中检测不到，“除铜液”中浓度为0.18mol/L，则此时溶液的 。[已知常温下，饱和水溶液中存在关系式：（mol/L)3]。 (5)电动汽车正逐步取代油车，其中大部分电动汽车使用的是钴酸锂()电池，电解质为一种能传导的高分子材料，电池反应式为：，充电时阳极的电极反应式为 。用此锂电池电解精炼铜，若电路中通过3mol电子时，阴极增重 g。 思维建模 化学工艺流程常涉及的化学反应原理 1． 沉淀溶解平衡的相关应用： ①沉淀的最小浓度控制； ②沉淀转化的条件。 2． 反应速率及化学平衡理论在实际生产中的应用： ①反应速率控制； ②化学平衡移动； ③化学平衡常数的应用； ④反应条件的控制。 3． 氧化还原反应的具体应用： ①强弱规律； ②守恒规律； ③选择规律。 4． 盐类水解的具体应用： ①水解规律； ②水解反应的控制(抑制或促进)。 【变式训练1】（2025·湖南张家界·三模）硫化铋在光催化剂、锂离子电池等领域具有重要的潜在价值。一种以氧化铋渣（主要成分是和）为原料，制取高纯并回收锰的工艺流程如图所示。 已知：①常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示： 金属离子 开始沉淀的pH 2.2 5.2 3.6 沉淀完全（）的pH 3.2 6.7 4.7 ②硫代乙酰胺在酸性溶液中会水解为乙酰胺（可溶于水）和硫化氢；硫化氢会进一步发生反应：。 回答下列问题： (1)基态的价电子排布式为 。 (2)“酸浸”时，转化为的离子方程式为 。 (3)从“滤液1”中可回收的金属主要有 （填化学式）。 (4)“沉铋”时，转化为BiOCl沉淀的化学方程式为 。 (5)“转化”的两种方法如下： 方法一：第一步，用溶液将BiOCl转化为，发生反应；第二步，受热分解为，发生反应的化学方程式为 。 方法二：第一步，用NaOH溶液将BiOCl转化为；第二步，受热分解为．已知：常温下，，反应  。 常温下，当BiOCl恰好完全转化为时，溶液中，此时溶液 。 (6)“硫化”后需用蒸馏水洗涤固体，洗涤固体的操作方法是 ，同时可有效除去上吸附的 （填名称）。 【变式训练2】（2025·湖南长沙·三模）三氯化六氨合钴(Ⅲ)是一种重要的含钴配合物，由制备它的装置和步骤如下(夹持装置已省略)： 已知：活性炭为催化剂，在溶液中较稳定，具有较强还原性。回答下列问题： (1)向混合液加入溶液与氨水时，应最先打开活塞 (填字母代号)；加入所有试剂后，水浴的温度控制在左右，反应约30分钟。球形干燥管中试剂为 。 (2)制备的总反应化学方程式为 。 (3)由滤渣获取的步骤：向滤渣中加入左右的热水，充分搅拌后，趁热过滤，向滤液加入少量甲，冷却结晶后过滤，用乙洗涤晶体次，低温干燥。 ①趁热过滤的目的是 。 ②关于试剂甲和乙，下列选项合理的是 (填字母)。 A．甲为浓盐酸，乙为水    B．甲为乙醇，乙为浓盐酸    C．甲为浓盐酸，乙为乙醇 (4)称取样品，加入盛有足量氢氧化钠溶液的烧瓶中并加热，将生成的氨气通入装有盐酸的锥形瓶中，充分吸收，向锥形瓶加入滴甲基橙，用的滴定(杂质不反应)。 ①达滴定终点时，共消耗溶液，则样品的纯度为 (保留四位有效数字)。 ②下列操作会使纯度测量值偏高的是 (填字母)。 A．滴定前，碱式滴定管水洗后未润洗    B．滴定前尖嘴处无气泡，滴定后有气泡 C．滴定终点时俯视滴定管刻度    D．滴定时选用酚酞为指示剂 (5)请指出该装置存在的缺陷： 。 考点三 工业流程中的图像分析与定量计算 知识点1 图像分析与定量计算 1．化工流程中的图像分析 (1)会识图：一看面、二看线、三看点(弄清纵、横坐标的含义；弄清起点、拐点、终点的含义；看清曲线的变化趋势)。 (2)会析数：分析数据、图像中隐含的信息，弄清各数据的含义及变化规律，将数据和图像信息加工成化学语言，同时联系化学概念、化学原理等理论知识进行分析解答。 2．化工流程中的定量计算 (1)常见类型及解题方法 常见类型 解题方法 计算物质含量 根据 、 、 等，求出混合物中某一成分的量，再除以样品的总量，即可得出该成分的含量 确定物质化学式 ①根据题给信息，计算出有关物质的物质的量；②根据 ，确定未知离子的物质的量；③根据 ，确定结晶水的物质的量；④各粒子的物质的量之比即为物质化学式的下标比 (2)定量计算的常用公式 物质的质量分数(或纯度) ×100% 产品产率 ×100% 物质的转化率 ×100% 3.热重曲线分析的解题模型 (1)设晶体的物质的量为1 mol，质量为m。 (2)失重一般是先失水，再失非金属氧化物。 (3)计算每步固体剩余的质量(m余)，样品的固体残留率＝×100%。 (4)晶体中金属元素的质量不会减少，仍在m余中。 (5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m氧，由n金属∶n氧，即可求出失重后物质的化学式。 知识点2 化工流程中化学(或离子)方程式的书写 1．化学(或离子)方程式的书写思路 首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型。 (1)若元素化合价无变化，则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律。 (2)若元素化合价有变化，则为氧化还原反应，既遵循质量守恒定律，又遵循得失电子守恒规律。 2．陌生氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写流程 考向1 考查图像分析与定量计算 例1 （2024·湖南娄底·一模）实验探究是化学学习的方法之一，某化学实验小组进行在气氛中受热分解实验，根据实验结果或现象，所得结论不正确的是 A．脱水热分解，其热重曲线如图所示。根据实验结果推算出：x=4，y=1 B．热分解后，其固态产物的颜色为红色，说明生成的物质为 C．生成的气态产物通过酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，说明产生了 D．把产生的气态产物通过氯化钡溶液，立即有沉淀生成，不能证明其气态产物中含有 【变式训练1】（2024·湖南·模拟预测）是制造钒铁合金的原料。从废钒催化剂(含以及不溶于酸的杂质)中回收钒，既能避免对环境的污染，又能节约宝贵的资源，其工艺流程如图： 已知：①“酸浸”时，转化为。 ②具有氧化性。 回答下列问题： (1)基态钒原子的价层电子排布式为 。 (2)写出“还原”时发生反应的离子方程式： 。 (3)将“还原”后含的溶液进行“萃取”和“反萃取”提纯，制得钒酸盐，原理为，经“萃取”和“反萃取”后，钒的总回收率为90%，则“还原”时消耗的和“氧化”时消耗的的物质的量之比为 。 (4)“沉钒”过程会析出晶体。 ①需要加入过量，目的是 。 ②以沉钒率(沉淀中钒的质量和废钒催化剂中钒的质量之比)表示钒的回收率，沉钒率与沉淀温度的关系如图所示，温度高于80℃时沉钒率下降的原因是 。 (5)取进行煅烧获得，过程中减少的质量()随温度变化的曲线如图所示。 ①写出C到D过程中发生反应的化学方程式： 。 ②煅烧时不断鼓入空气的目的是 。 【变式训练2】（2024·湖南·模拟预测）陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点，利用含钴废料(主要成分为Co3O4，还含有少量的铝箔，LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如图： (1)加入NaOH溶液碱浸时发生反应的离子反应方程式 ，酸溶时，H2O2的作用是 。 (2)实验操作①的名称是 操作②用到的玻璃仪器有： 。 (3)已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与pH的关系如下图所示，则有机磷萃取时最佳pH为 。 (4)CO(OH)2在空气中加热时，固体(不含其他杂质)，质量随温度变化的曲线如图所示，290℃时，所得固体物质的化学式为： 。 (5)Co2+萃取的反应原理如下：，则从有机相中分离出CoSO4需向有机溶剂中加入以下哪种试剂_______。 A．H2SO4 B．NaOH C．HR D．Co(OH)2 (6)“沉钴”时，Na2CO3的滴速过快或浓度太大，都会导致产品不纯，请分析原因： 。 考向2 考查化学(或离子)方程式的书写 例2（2025·湖南长沙·二模）一种以废旧电池正极材料(主要成分为，其中为价，还含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂)为原料制备的流程如下： 下列说法错误的是 A．“灼烧”后的固体产物中，和均为价 B．在“酸浸”过程中所滴加的的作用为氧化剂 C．“沉锰”过程中，溶液先变为紫红色，原因为 D．“合成”过程中，发生反应会有和放出 【变式训练1】（2025·湖南长沙·二模）一种铂铼废催化剂(，含、积碳等杂质)中金属元素的综合回收利用的工艺流程如下。 已知：①高铼酸(铵NH4ReO4)微溶于冷水，易溶于热水； ②室温下：。 下列说法正确的是 A．“滤渣Ⅰ”的成分为积碳、，滤渣Ⅱ的成分为 B．“操作Ⅰ”为：过滤、洗涤、干燥。 C．“溶解Ⅲ”中反应的离子方程式为： D．理论上获得铼粉，理论上需要标准状况下的体积至少为。 【变式训练2】（2025·湖南长沙·二模）从蚀刻废液中回收硫酸铜的工艺流程如图： 已知：，下列说法错误的是 A．混合时酸性过强或碱性过强，铜的回收率均会降低 B．“滤液”中， C．混合过程中发生的反应之一为 D．溶解滤渣时用稀硫酸，更有利于提高产品纯度和铜回收率 1．（2025·湖南·高考真题）工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下： 已知：①富集液中两种金属离子浓度相当。 ②常温下，金属化合物的； 金属化合物 下列说法错误的是 A．粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率 B．试剂X可以是溶液 C．“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换 D．“沉锰”时，发生反应的离子方程式为 2．（2024·湖南·高考真题）中和法生产的工艺流程如下： 已知：①的电离常数：，， ②易风化。 下列说法错误的是 A．“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液 B．“调pH”工序中X为或 C．“结晶”工序中溶液显酸性 D．“干燥”工序需在低温下进行 3．（2022·湖南·高考真题）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是 A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成槽中产物主要有和 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用 4．（2021·湖南·高考真题）一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下： 下列说法错误的是 A．物质X常选用生石灰 B．工业上常用电解熔融制备金属镁 C．“氯化”过程中发生的反应为 D．“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水 5．（2025·湖南·高考真题）一种从深海多金属结核[主要含，有少量的]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液的工艺流程如下： 已知：①金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子。 ②常温下，溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的： 开始沉淀的 1.9 3.3 4.7 6.9 7.4 8.1 完全沉淀的 3.2 4.6 6.7 8.9 9.4 10.1 回答下列问题： (1)基态的价层电子排布式为 。 (2)“酸浸还原”时，“滤渣”的主要成分是 (写化学式)；还原的化学方程式为 。 (3)“沉铁”时，转化为的离子方程式为 ，加热至的主要原因是 。 (4)“沉铝”时，未产生沉淀，该溶液中不超过 。 (5)“第二次萃取”时， 、 (填离子符号)与混合萃取剂形成的配合物(其结构如图所示，M表示金属元素)更稳定，这些配合物中氮原子的杂化类型为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 工业流程题解题策略 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 微型工业流程题 知识点1 微型工艺流程中题的呈现方式 知识点2 工艺流程中的实验操作分析 考向1 考查微型工艺流程中的实验操作 【思维建模】 原料处理→分离提纯→获得产品 考向2 考查微型工艺流程中的过程评价 【思维建模】 微型工艺流程中的过程评价思路 考点二 化工流程综合题 知识点1 原料预处理与反应条件 知识点2 物质的分离与提纯 考向1 考查化学工艺流程与物质制备 【思维建模】 “四线法”解题模型 考向2 考查物质的分离提纯、除杂 考向3 考查化学工艺流程与反应原理 【思维建模】 化学工艺流程常涉及的化学反应原理 考点三 工业流程中的图像分析与定量计算 知识点1 图像分析与定量计算 知识点2 化工流程中化学(或离子)方程式的书写 考向1 考查图像分析与定量计算 考向2 考查化学(或离子)方程式的书写 04 考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022年 2021年 微型工业流程题 选择题 非选择题 12题3分 11题3分 9题3分 6题3分 化工流程综合题 选择题 非选择题 16题14分 16题11分 17题15分 17题14分 17题14分 工业流程中的图像分析与定量计算 选择题 非选择题 16题3分 考情分析： 1．从命题题型和内容上看，化学工艺流程题是必考题型，它是将化工生产过程中主要生产阶段——生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问。 2．从命题思路上看，化学工艺流程题是现代化学工业生产工艺流程的简化，它涉及了化工生产过程中所遇到的生产成本、产品提纯、环境保护等实际问题，并考查了物质的制备、检验、分离提纯等实验基本操作和基本实验原理在化工生产中的实际应用。 3．预计2026年高考的试题仍以某矿石为原料制备某物质或以废渣、废液提取某物质为背景，呈现化工生产流程图，进行命题设计，综合考查元素化合物知识、氧化还原反应方程式的书写、反应条件的控制与选择、产率的计算、Ksp的应用、绿色化学思想的体现等，题目综合性强，难度大，旨在考查考生提取信息，迁移应用的逻辑思维能力。 复习目标： 1．掌握本题型的基本特征，熟悉化工流程图的表示形式以及分析工艺流程图的方法。 2．掌握工业生产中常见的化学术语，如碱洗、酸溶、酸浸等。 3．掌握陌生化学方程式的书写方法，掌握氧化还原反应的基本规律及基应用等。 4．掌握物质除杂、物质回收利用的常见方法。 5．掌握原料预处理、制备过程中控制反应条件的目的和方法。 考点一 微型工业流程题 知识点1 微型工艺流程中题的呈现方式 知识点2 工艺流程中的实验操作分析 1．流程中的“操作步骤” 操作步骤 高频设问 答题指导 原料处理 如何提高“浸出率”？ ①将矿石粉碎；②适当加热加快反应速率；③充分搅拌；④适当提高浸取液的浓度等 分析“浸出率”图表，解释“浸出率”高低变化的原因(“浸出率”升高一般是反应温度升高，反应速率加快；但当“浸出率”达到最大值后，温度升高“浸出率”反而下降，一般是反应试剂的分解或挥发)。选择达到一定较高“浸出率”的时间及温度(注意：一般不止一个答案) 焙烧 ①高温下硫化物与空气中氧气反应(如FeS2与氧气生成氧化铁和二氧化硫)；②除去硫、碳单质；③有机物转化(如蛋白质燃烧)、除去有机物等 酸性气体的吸收 常用碱性溶液吸收(如SO2用Na2CO3或NaOH溶液吸收) 控制条件 除去杂质的方法 加氧化剂，转变金属离子的价态(如Fe2＋→Fe3＋) 调节溶液的pH 调溶液pH常用氢氧化钠、碳酸钠、金属氧化物[还有酸性气体(二氧化硫)、稀盐酸或稀硫酸]等。常利用题给金属离子沉淀的pH信息，使特定金属离子以氢氧化物沉淀出来 物质转化的分析 跟踪物质，分析每一步骤中可能发生的化学反应，书写化学方程式或离子方程式 滤渣、滤液中物质的判断，书写物质的化学式或电子式，分析物质中的化学键 确定循环物质 物质分离 过滤、蒸发结晶、重结晶、分液与萃取 仪器的选择(如玻璃仪器的选择) 结晶方法： ①晶体不带结晶水，如NaCl、KNO3等；蒸发结晶 ②晶体带结晶水，如胆矾等；将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 ③要得到溶解度受温度影响小的溶质，如除去NaCl中少量的KNO3：蒸发浓缩结晶，趁热过滤 ④要得到溶解度受温度影响大的溶质，如除去KNO3中少量的NaCl：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 晶体的洗涤 用乙醇等有机溶剂洗涤晶体的目的：可以除去晶体表面可溶性的杂质和水分、减少晶体溶解损耗，利用乙醇的易挥发性，有利于晶体的干燥 2．流程中的“操作目的” 操作目的 答题指导 固体原料进行“粉碎” 减小颗粒直径，增大浸取时的反应速率，提高浸取率 酸(或碱)溶 ①原料经酸(或碱)溶后转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的 ②用碱性溶液吸收酸性气体原料 灼烧(焙烧) ①除去硫、碳单质；②有机物转化、除去有机物；③高温下原料与空气中氧气反应等 金属用热碳酸钠溶液洗涤 除去金属表面的油污 过滤 固体与液体的分离；要分清楚需要的物质在滤液中还是在滤渣中。滤渣是难溶于水的物质，如SiO2、PbSO4、难溶的金属氢氧化物和碳酸盐等 萃取与分液 选用合适的萃取剂(如四氯化碳、金属萃取剂)，萃取后， 静置、分液——将分液漏斗玻璃塞的凹槽与分液漏斗口的小孔对准。下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出 加入氧化剂(或还原剂) ①转化为目标产物的价态 ②除去杂质离子(如把Fe2＋氧化成Fe3＋，而后调溶液的pH，使其转化为Fe(OH)3沉淀除去) 加入沉淀剂 ①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等) ②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀 ③加入氟化钠，除去Ca2＋、Mg2＋ 判断能否加其他物质 要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等 在空气中或在其他气体中进行的反应或操作 要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应；能否达到隔绝空气、防氧化、防水解、防潮解等目的 调溶液pH ①生成金属氢氧化物，以达到除去金属离子的目的 ②抑制盐类水解 ③促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离 ④用pH计测量溶液的pH ⑤用pH试纸测定溶液的pH：将一小块pH试纸放在洁净干燥的玻璃片或表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取少量待测液点在pH试纸的中部，待试纸变色后再与标准比色卡对照读数 控制温度 ①控制物质的溶解与结晶 ②防止某些物质分解或挥发(如H2O2、氨水、草酸) ③控制反应速率、使催化剂达到最大活性、防止副反应的发生 ④控制化学反应的方向，使化学平衡移动 ⑤煮沸：促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出 ⑥趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量 洗涤晶体 洗涤试剂 适用范围 目的 蒸馏水 冷水 产物不溶于水 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为溶解而造成的损失 热水 有特殊的物质其溶解度随着温度升高而下降 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为温度变化溶解而造成的损失 有机溶剂(酒精、丙酮等) 固体易溶于水、难溶于有机溶剂 减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥 饱和溶液 对纯度要求不高的产品 减少固体溶解 酸、碱溶液 产物不溶于酸、碱 除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解 洗涤沉淀方法：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～3次 提高原子利用率 绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 得分速记 1．首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后结合题设的问题，逐一推敲解答。 2．截段分析法：对于用同样的原材料生产两种或多种产品(包括副产品)的工艺流程题，用截段分析法更容易找到解题的切入点。关键在于看清主、副产品是如何分开的，以此确定截几段更合适，一般截段以产品为准点。 3．交叉分析法：有些化工生产选用多组原材料，先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品，这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析。 考向1 考查微型工艺流程中的实验操作 例1（2025·湖南益阳·一模）某含锶(Sr)废渣主要含有、、、和等，一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。已知25℃时，，；Sr的化学性质与Ba类似。下列说法错误的是 A．“浸出液”中主要的金属离子有、、 B．“盐浸”中沉淀转化的离子方程式为，其平衡常数 C．溶液不可用溶液替代 D．由制备无水时需在HCl气流中加热 【答案】D 【详解】A．由分析可知，碳酸盐均能溶于盐酸，“浸出液”中主要的金属离子有、、，A正确； B．由分析可知，“盐浸”中沉淀转化的离子方程式为，该反应的平衡常数，B正确； C．使用溶液会引入杂质，所以不能用溶液替代溶液，C正确； D．Sr的化学性质与Ba类似，为强碱，则也是强碱，不水解，故由制备无水时无需在HCl气流中加热，D错误； 故选D。 思维建模 原料处理→分离提纯→获得产品‌ 微型工艺流程题目在流程中一般分为3个过程：原料处理→分离提纯→获得产品，其中化工生产过程中分离提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的原理紧密联系，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，或蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。 【变式训练1】（2025·湖南张家界·三模）工业上以和纯碱为原料制备无水的主要流程如图。下列分析正确的是 A．母液的 B．中和后的溶液中的溶质不止两种 C．实验室模拟分离湿料和母液时仅需要用到玻璃棒和漏斗 D．工业上用黄铁矿在高温下和氧气反应制备时可生成磁铁矿 【答案】B 【详解】A．母液是结晶后的溶液，溶液中电离大于水解显酸性（pH<7），且母液需中和至pH=8，说明母液本身pH<7，A错误； B．中和步骤中，母液（含）与纯碱（）反应，与反应生成和，pH=8的碱性溶液中溶质可能有、及过量，不止两种，B正确； C．分离湿料（晶体）和母液为过滤操作，需漏斗、玻璃棒、烧杯、滤纸等，仅用玻璃棒和漏斗不够，C错误； D．黄铁矿（）高温与氧气反应生成和（赤铁矿），而非磁铁矿（），D错误； 故答案选B。 【变式训练2】（2025·湖南长沙·二模）某汽车安全气囊的产气药剂主要含有叠氮化钠，该物质是一种无色晶体，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。某硝酸工厂处理尾气并制备叠氮化钠的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A．合成时，每生成，转移1mol电子 B．试剂①与试剂②分别为乙醚、乙醇 C．合成的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 D．已知的中心原子N采取sp杂化，且存在两个大键，则每个大键可用表示 【答案】D 【详解】A．合成的反应为，该反应方程式中1molNO反应失1e⁻，1mol反应得1e⁻，生成2mol 转移1mol电子，则生成1mol转移0.5mol电子，A错误； B．易溶于水、微溶于乙醇、不溶于乙醚。结晶后洗涤需减少溶解损失，先用乙醇洗去水溶性杂质，再用乙醚洗去乙醇，故试剂①为乙醇、②为乙醚，B错误； C．合成的反应为．，作氧化剂→，作还原剂→，氧化剂与还原剂物质的量之比为1:1，C错误； D．与等电子体，直线形，中心N sp杂化，存在两个垂直的大π键，每个大π键由3个N原子参与，含4个电子，用表示，D正确。 故选D。 考向2 考查微型工艺流程中的过程评价 例2（2025·湖南岳阳·二模）从炼钢粉尘(主要含和ZnO)中提取锌的流程如下： “盐浸”过程ZnO转化为，并有少量和浸出。下列说法正确的是 A．“盐浸”过程若浸液pH下降，需补充 B．“滤渣”的主要成分为 C．“沉锌”过程发生反应 D．应合理控制用量，以便滤液循环使用 【答案】D 【详解】A．反应需要控制在的碱性环境中进行，当浸液pH下降，碱性减弱，需要补充碱性物质，则需要补充的是：，A错误； B．根据分析，“滤渣”的主要成分为大量未溶解的及少量溶解最终形成的沉淀，B错误； C．根据分析，“沉锌”过程发生的反应为：，C错误； D．根据分析，“沉锌”后得到的滤液主要成分为：，可以返回到“盐浸”循环使用，因此需要控制用量，让“沉锌”后的滤液中只含，D正确； 故答案为：D。 思维建模 微型工艺流程中的过程评价思路‌ 流程的最终目的就是收益最大化，工艺流程题设中的问题顺序通常与流程图的流程顺序是一致的，且一个问题对应流程图的一个或依次相连的若干个环节，做题时只需找到所需回答的问题与流程图中相关信息的一一对应关系，“顺藤摸瓜”就可以有效解决相关问题，对流程进行在效评价。微型工艺流程中的过程评价思路： 1．化学反应原理——化学原理在实际工业上是否可行； 2．成本要低——原料的选取使用、设备的损耗等； 3．原料的利用率要高——利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用； 4．生产过程要快——化学反应速率； 5．产率要高——化学平衡； 6．产品要纯——产品的分离、提纯； 7．环保问题——反应物尽可能无毒无害无副作用，“三废”处理。 【变式训练1】（2025·湖南邵阳·二模）实验室用等作原料制取少量的实验流程如下： 下列说法错误的是 A．流程中可以循环使用的物质是 B．“熔融”时应先将和混合加热一段时间后再加入 C．“溶解”后的溶液中存在大量的、、 D．“熔融”时发生了氧化还原反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 【答案】B 【详解】A．结合流程，可以循环使用的物质是MnO2，A正确； B．氯酸钾和二氧化锰混合加热一段时间，氯酸钾会分解，B错误； C．氯酸钾在碱性条件下将二氧化锰氧化成锰酸钾，自身被还原成氯离子，溶解后的溶液中含有大量的锰酸根离子、氯离子和钾离子，C正确； D．“熔融”时发生的氧化还原反应为，氧化剂KClO3与还原剂MnO2的物质的量之比为1:3，D正确； 故答案选B。 【变式训练2】（2024·湖南·模拟预测）一种以为原料制备海绵钛的流程如下图所示，下列说法错误的是 A．流程中有可以循环利用的物质 B．工业上通过与焦炭和氯气共热制备 C．冷凝物中有四种成分 D．物质X是氯气 【答案】C 【详解】A．根据流程图可知，前面消耗镁，后面生成镁，故镁可以循环使用，A正确； B．工业上可以通过二氧化钛与焦炭、氯气在共热的情况下制备四氯化钛，化学方程式为，B正确； C．冷凝物中是未反应完的四氯化钛，C错误； D．电解熔融状态氯化镁生成镁和氯气，故X为氯气，D正确； 答案选C。 考点二 化工流程综合题 知识点1 原料预处理与反应条件 1.原料预处理的方法及目的 处理方法 目的 固体原料粉碎或研磨 减小颗粒直径增大反应物接触面积，增大浸取时的反应速率，提高浸取率 煅烧或灼烧 ①除去硫、碳单质；②有机物转化、除去有机物；③高温下原料与空气中氧气反应；④除去受热不稳定的杂质等 酸浸 ①溶解转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的；②去氧化物(膜) 碱溶 ①除去金属表面的油污；②溶解铝、氧化铝等 加热 ①加快反应速率或溶解速率；②促进平衡向吸热反应方向移动；③除杂，除去受热不稳定的杂质，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、NH4Cl等物质；④使沸点相对较低或易升华的原料气化；⑤煮沸时促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出等 2.反应条件的控制及目的 条件控制 目的 反应物用 量或浓度 ①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率；②增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提高其他物质的利用率，使反应充分进行；③增大物质浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动等 降温 ①防止某物质在高温时溶解(或分解)；②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)移动；③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等；④降低某些晶体的溶解度，减少损失等 控温 ①结晶获得所需物质；②防止某种物质(如H2O2、草酸、浓硝酸、铵盐等)温度过高时会分解或挥发；③使某物质达到沸点挥发出来；④使催化剂的活性达到最好；⑤防止副反应的发生等 加入氧化剂 (或还原剂) ①转化为目标产物的价态；②除去杂质离子[如把Fe2＋氧化成Fe3＋，而后调溶液的pH，使其转化为Fe(OH)3沉淀除去] 加入沉淀剂 ①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)；②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀；③加入氟化钠，除去Ca2＋、Mg2＋ pH控制 ①生成金属氢氧化物，以达到除去金属离子的目的；②抑制盐类水解；③促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离 3.控制反应条件的七种常用方法 (1)调节溶液的pH。常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两点： ①能与H＋反应，使溶液pH变大。 ②不引入新杂质，如要除去Cu2＋中混有的Fe3＋时，可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。 (2)控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。 (3)控制压强。改变速率，影响平衡。 (4)使用合适的催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。 (5)趁热过滤。防止某物质降温时析出。 (6)冰水(或有机溶剂)洗涤。洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。 (7)氧化：氧化剂的选择要依据试题设置的情境，常见的氧化剂有氯气、过氧化氢、氧气和次氯酸钠等，为了避免引入新的杂质，通常选择的氧化剂有过氧化氢和氧气。 知识点2 物质的分离与提纯 1．常用的分离方法 (1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。 (2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。 (3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如从溶液中提取NaCl。 (4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。 (5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。 (6)冷却法：利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气。 2．常用的提纯方法 (1)水溶法：除去可溶性杂质。 (2)酸溶法：除去碱性杂质。 (3)碱溶法：除去酸性杂质。 (4)氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。 (5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。 (6)调节溶液的pH法：如除去酸性溶液中的Fe3＋等。 得分速记 可循环物质的判断 1．流程图中回头箭头的物质。 2．生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步反应的相关物质。 (1)从流程需要加入的物质去找:先观察流程中需要加入的物质，再研究后面的流程中有没有生成此物质。 (2)从能构成可逆反应的物质去找:可逆反应的反应物不能完全转化，应该回收再利用。 (3)从过滤后的母液中寻找:析出晶体经过过滤后的溶液称为母液，母液是该晶体溶质的饱和溶液，应该循环再利用。 考向1 考查化学工艺流程与物质制备 例1 （2023·湖南衡阳·三模）世界上铬单质及其化合物的生产量呈现高速增长趋势，故铬贫矿的利用至关重要，某铬贫矿主要成分为，还含有、、，采用次氯酸钠法处理矿石并制备的工艺流程如图所示：    回答下列问题： (1)为了提高“氧化浸出”效率，可采取的措施有 (任答一条)。 (2)已知经“氧化浸出”后，铁元素以形式存在，该过程中参与反应的化学方程式为 。 (3)滤渣可能含有的物质有 (填化学式)。 (4)经“沉铝”后所得溶液中的浓度为，已知：常温下，；，此时溶液中 ， 。 (5)实验室将浓硫酸和溶液“混合”时的具体实验操作为 。 (6)以铬贫矿为原料，按照此流程最终得到，核算的原料利用率为，则该铬贫矿中铬的百分含量[以计]为 。 (7)以节能环保为原则，试以化合物②为原料制定在此工艺流程中的循环利用方案： (结合化学方程式用文字说明)。 【答案】(1)粉碎矿石(答案合理即可) (2) (3)、 (4) (5)向溶液中边搅拌边缓慢加入浓硫酸 (6) (7)化合物②为，可受热分解：，制得的用于“沉铝”中(答案合理即可) 【详解】（1）为了提高“氧化浸出”效果，可采取的措施有粉碎矿石等。 （2）“氧化浸出”时，参与反应的化学方程式为。 （3）结合上述分析可知，经“氧化浸出”后铝元素以形式存在，滤渣中含有、。 （4）由可知，，得；结合，，又因为，所以。 （5）将浓硫酸和溶液“混合”时的具体实验操作为向溶液中边搅拌边缓慢加入浓硫酸(并时刻关注温度上升速度，防止液体飞溅)。 （6）设该铬贫矿中铬的百分含量[以计]为，根据铬守恒列关系式：，得到，解得。 （7）化合物②为，可受热分解：，制得的可用于“沉铝”中。 思维建模 “四线法”解题模型 1、试剂线：为达到最终目的加入的物质，起到氧化还原、非氧化还原的作用； 2、转化线：元素守恒—焙烧、溶浸、沉淀、煅烧、电解、结晶等； 3、除杂线：复分解沉淀、置换沉淀、氧化还原沉淀；加热产生气体等； 4、分离线：蒸发、结晶、过滤(趁热过滤)、洗涤、干燥等。 【变式训练1】（2023·湖南郴州·一模）氧化锌在橡胶、油漆涂料、化工、医疗及食品等行业有着广泛应用。一种以含锌烟灰(含有ZnO、CuO、PbO、FeO、Fe2O3、MnO、MnO2、CdO等)为原料制备氧化锌的工艺流程如图所示：    已知：i.二价金属氧化物能分别与氨配合生成配离子，如Fe(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)可生成[Fe(NH3)2]2+、[Zn(NH3)4]2+； ii.25℃时相关物质的Ksp如表： 物质 MnS FeS ZnS PbS CdS CuS Ksp 2.5×10-13 6.3×10-18 1.6×10-24 8.0×10-28 3.6×10-29 6.3×10-36 iii.Zn(OH)2和ZnCO3的分解温度分别为125℃、300℃。 请回答下列问题： (1)“氧化预处理”阶段得到的氧化产物有FeOOH、MnO2，写出生成FeOOH的离子方程式： 。 (2)若“氨浸”阶段溶解ZnO时消耗的n(NH3•H2O)：n(NH4HCO3)=2：1，写出该反应的离子方程式： 。 (3)“深度净化”时，可采用以下两种方案： 方案甲：加入足量锌粉。该方案所得滤渣c中除了含Zn、Cd之外，还含有 (填化学式)。 方案乙：加入Na2S粉末。已知杂质离子浓度较为接近且远小于含锌离子的浓度。则杂质离子生成沉淀的先后顺序依次为 (写沉淀的化学式)；工业生产中常采用方案甲而不采用方案乙，其原因为 。 (4)“蒸氨”时得到混合气体e和固体Znx(OH)y(CO3)z。混合气体e可返回至 工序循环利用；研究发现Znx(OH)y(CO3)z热分解得到ZnO的过程可分为两步。某实验小组取11.2gZnx(OH)y(CO3)z固体进行热重分析，两步反应的固体失重率(×100%)依次为8.0%、19.6%，则Znx(OH)y(CO3)z的化学式为 。 【答案】(1)2FeO+ClO-+H2O=2FeOOH+Cl- (2)ZnO+4NH3•H2O+2HCO=[Zn(NH3)4]2++2CO+5H2O (3) Pb、Cu CuS、CdS、PbS c(Zn2+)较大，ZnS可能会析出，导致产品产率低 (4) 氨浸 Zn2(OH)2CO3 【详解】（1）氧化预处理阶段用次氯酸钙氧化Fe2+生成FeOOH，反应的离子方程式为：2FeO+ClO-+H2O=2FeOOH+Cl-； （2）“氨浸”阶段溶解ZnO时消耗的n(NH3•H2O)：n(NH4HCO3)=2：1，同时生成[Zn(NH3)4]2+离子，对应的方程式为：ZnO+4NH3•H2O+2HCO=[Zn(NH3)4]2++2CO+5H2O； （3）加入足量锌粉，可以把溶液中的Pb2+、Cu2+、Cd2+离子全部置换出来生成单质，滤渣中有Pb、Cu、Cd和多余的Zn；根据表中给出的溶度积常数，CuS小于CdS小于PbS的溶度积，溶度积小的先沉淀，故沉淀的先后顺序为CuS、CdS、PbS；采用乙方案由于c(Zn2+)较大，ZnS可能会析出，导致产品产率低； （4）“蒸氨”时得混合气体e为氨气、二氧化碳和水，可返回至浸出工序循环利用；n(ZnO)=，热分解得到ZnO的过程中，第一步失去水，第二步失去二氧化碳，故n(H2O)=，n(CO2)=，则n(Zn)；n(H)：n(C)=2：2：1= Zn2(OH)2CO3。 【变式训练2】（2024·湖南长沙·模拟预测）金属钼(Mo)、镍(Ni)是重要的战略金属，广泛应用在钢铁、化工等领域，辉银矿的主要，还含有Ni、V、Fe等金属元素，处理辉钼矿有火法和湿法两种工艺。下图是用NaClO溶液(pH>9)湿法浸取辉钼矿制备仲钼酸铵[]的工艺流程(已知：次氯酸钠溶液化学性质不稳定，常温下缓慢分解成NaCl，和)。 请回答下列问题： (1)传统的火法工艺是在空气中灼烧辉铝矿得到和，和上述湿法工艺相比这种方法最大的缺陷是 。 (2)浸取辉钼矿之前要先将辉钼矿磨碎，目的是 。 (3)步骤①中溶于NaClO溶液，发生反应的离子方程式为 。 (4)步骤②由于易溶于有机萃取剂，可以发生草取。步骤③反萃取时使用的X试剂为 ，步骤②③的作用为 。 (5)某科研小组研究温度对步骤①中浸取率的影响。实验条件为NaClO)的浓度为130g/L，汉取液pH=9。反应时间1.5h温度控制为采用冷水浴冷却和不冷却两种，实验结果见下表： 反应条性 反应现象和结果 冷水浴 反应温度保持30℃左右，Mo元素的浸取率为83.3%。 不冷却 温度上升很快，最高为60℃左右，有大量的气泡产生，Mo元素的浸取率为7.8%。 出现上表实验结果的原因为 。 (6)碳钢在空气中容易被腐蚀，加入钼酸盐有利于缓蚀，其缓蚀原理是在钢铁表面形成保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳铜管道缓蚀，除需加入钼酸盐外还需加入，则的作用是 。 【答案】(1)生产中生成大量废气 (2)增大与NaClO溶液的接触面积，加快反应速率，提高产率 (3) (4) 氨水 使富集，除去杂质离子 (5)辉钼铝矿浸取是放热反应，降低温度会使反应进行彻底，并避免NaClO分解 (6)替代空气中氧气起氧化剂作用 【详解】（1）传统的火法工艺，被空气中的氧气氧化为和，该反点的化学方程式为；有毒，和湿法工艺相比这种方法最大的缺陷是生成大量气体，污染空气； （2）将辉钼矿磨碎能增大其与NaClO溶液的接触面积，加快反应速率； （3）步骤①中被NaClO溶液氧化为、，1mol 失18mol电子，1mol NaClO得2mol电子，根据得失电子守恒，发生反应的离子方程式为； （4）根据题意，在酸性溶液下存在，在碱性条件下存在，步骤③反萃取时使用的X试剂为氯水，步骤②③可以除去、、等杂质离子，也可以使富集； （5）不冷却时温度上升很快，可知反应放热；由“有大量的气泡产生”可推测有气体产物生成，Mo元素的浸取率只有7.8%，可知高温条体下NaClO分解放出氧气，降低温度，会使被NaClO溶液氮化为、的反应进行彻底，并能避免NaClO分解； （6）密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀，除需加入钼盐外还需加入，相当于空气，的作用是替代空气中氧气起氧化剂作用。 考向2 考查物质的分离提纯、除杂 例2（2025·湖南衡阳·模拟预测）我国有丰富的资源，中科院过程工程研究所公布了利用制备重要工业用碱()及盐()的闭路循环绿色工艺流程： 某校化学兴趣小组根据该流程在实验室中进行实验。回答下列问题： (1)用以下实验装置图进行流程中的“一次反应”： ①装置A中橡皮管a的作用是 。 ②装置B中能否用苯来代替，说明理由 。 ③装置B中发生反应的离子方程式为 。 (2)在“二次反应”中，硫酸铵溶液与过量的硫酸钠反应生成溶解度比较小的复盐，分离该复盐与溶液需要的仪器除烧杯、玻璃棒外，还需要的玻璃仪器是 。 (3)依据该流程的闭路循环绿色的特点，“一次反应”与“煅烧(350℃)”的实验中均采用如图所示装置处理尾气，则烧杯中的X溶液最好是 溶液。 (4)利用制备重要工业用碱()及盐()的闭路循环绿色工艺流程中可以循环利用的物质有 (填化学式)。 (5)测定产品硫酸氢钠的纯度：称取所得产品，配成溶液，每次取出配制的溶液，用标准溶液滴定，测得的实验数据如下表： 序号 1 2 3 4 标准溶液体积/mL 20.05 18.40 19.95 20.00 所得产品硫酸氢钠的纯度为 (用质量百分数表示)。 【答案】(1) 平衡压强，使分液漏斗中的液体顺利流入烧瓶中 苯的密度小于水，苯在水上层，装置B中不能用苯来代替； (2)漏斗 (3)Na2SO4 (4)NH3、 (5)93.75% 【详解】(1)①装置A中橡皮管连接分液漏斗上口和烧瓶，平衡分液漏斗和圆底烧瓶内的压强，使分液漏斗中的液体顺利流入烧瓶。 ②氨气难溶于，密度大于水，氨气先通入中，能防止倒吸，苯的密度小于水，苯在水上层，装置B中不能用苯来代替； ③装置B中、二氧化碳、氨气反应生成碳酸氢钠沉淀、硫酸铵，发生反应的离子方程式为； (2)的溶解度比较小，用过滤法分离该复盐与溶液，过滤需要的仪器除烧杯、玻璃棒、漏斗。 (3)依据该流程的闭路循环绿色的特点，为使X吸收氨气后的溶液在“一次反应”中循环利用，烧杯中的X溶液最好是Na2SO4溶液。 (4)根据流程图，利用制备重要工业用碱()及盐()的闭路循环绿色工艺流程中，可以循环利用的物质有NH3、。 (5)滴定过程发生反应NaHSO4+NaOH= Na2SO4+H2O；第二次实验数据明显超出正常误差范围，第二次实验数据舍去不用，平均消耗氢氧化钠溶液的体积为20.00mL，则20mL所配溶液中含有NaHSO4的物质的量是0.02L×0.1mol/L=0.002mol，所得产品硫酸氢钠的纯度为。 【变式训练1】（2022·河北·高考真题）以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下： 回答下列问题： (1)红渣的主要成分为 (填化学式)，滤渣①的主要成分为 (填化学式)。 (2)黄铁矿研细的目的是 。 (3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为 。 (4)工序①的名称为 ，所得母液循环使用。 (5)沉铁工序产生的白色沉淀中的化合价为 ，氧化工序发生反应的离子方程式为 。 (6)若用还原工序得到的滤液制备和，所加试剂为 和 (填化学式，不引入杂质)。 【答案】(1) Fe2O3 SiO2 (2)增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率 (3)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4 (4)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤 (5) +2； 6Fe(NH4)2Fe(CN)6++6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+ (6) H2O2 NH3·H2O 【详解】（1）由分析可知，红渣的主要成分为：Fe2O3，滤渣①的主要成分为：SiO2，故答案为：Fe2O3；SiO2； （2）黄铁矿研细的主要目的是增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率，故答案为：增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率； （3）由分析可知，还原工序中，不产生S单质沉淀，则硫元素被氧化为，反应原理为：14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+，故化学方程式为：7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4，故答案为：7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4； （4）由分析可知，工序①的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，所得母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4可以循环利用，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤； （5）沉铁工序中产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为+2价和[Fe(CN)6]4-中的+3价，由分析可知，氧化工序所发生的离子方程式为：6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6，故答案为：+2；6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6； （6）由分析可知，还原工序所得的滤液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，向滤液中先加入一定量的H2O2溶液将Fe2+完全氧化为Fe3+，在向氧化后的溶液中加入氨水至不再产生沉淀为止，过滤洗涤，对沉淀进行灼烧，即可制得Fe2O3·x H2O和(NH4)2SO4，故所需要加入的试剂为H2O2和NH3·H2O，故答案为：H2O2；NH3·H2O。 【变式训练2】（2025·湖南长沙·三模）铂族金属是国家战略性金属，被誉为“现代工业维他命”。从某矿渣[含钯()、铂()、、及等]中提取、、的工艺如下。 已知：、经“氧化浸取”转化为、；“氨合”后，主要以的形式存在；常温下，的，。 (1)、与为同族元素，位于元素周期表的 区。 (2)“氧化浸取”时，发生反应的化学方程式为 。 (3)“滤液Ⅱ”中的溶质可在 工序中循环利用。 (4)常温下，“沉镍”时，需调节溶液，此时 。 (5)含钯催化剂可与其他催化剂协同催化乙烯氧化为乙醛的反应，该催化氧化反应经历如图所示5步(①→⑤)，其中发挥催化作用的阳离子有 。 (6)含、、的化合物可用于太阳能电池材料。一定条件下，其中一种晶体可由立方结构(结构单元如图ⅰ所示)转化为四方结构(晶胞结构如图ⅱ所示)，两种结构的棱边夹角均为，且转化过程中原子个数比保持不变。 ①立方结构中、、的原子个数比为 ； ②立方结构单元与四方晶胞结构的密度之比为 。 【答案】(1)d (2) (3)沉铂 (4)0.084或 (5)、 (6) 【详解】（1）Fe是26号元素，位于周期表中的第4周期第Ⅷ族，位于d区，Pt、Pd与Fe为同族元素，也位于元素周期表的d区。 （2）结合信息可知，Pd、Pt经“氧化浸取”转化为、，此时Pd发生反应的化学方程式为。 （3）结合分析可知，“滤液Ⅱ”中的溶质的主要成分是氯化铵，则可在沉铂工序中循环利用。 （4）由于pH=2，则c(H+)=10-2mol/L，。 （5）先消耗后生成的物质可认为是催化剂，由图可知，步骤①→⑤中发挥催化作用的阳离子有、。 （6）①由图可知，立方结构中Pd、Cs、I个数分别为：Pd：，Cs：1，I：，则其原子个数比为1：2：6； ②四方结构中Pd：，由于转化过程中原子个数比保持不变，则其中Pd、Cs、I个数分别为2，4，12，设立方结构单元的摩尔质量为M，则四方晶胞结构的摩尔质量为4M，立方结构单元与四方晶胞结构的密度比为：。 考向3 考查化学工艺流程与反应原理 例3（2025·湖南永州·一模）钴的消耗量近40%用于充电电池材料，如用于锂离子电池的钴酸锂，用于镍氢电池的氧化亚钴等。钴在地壳中的平均含量为0.001%(质量)，大多伴生于镍、铜、铁、铅、锌、银、锰等矿床中。以炼锌净化渣(含有Co、Zn、Fe、Cu、Pb、等)为原料提取钴的工艺流程如图所示：(已知：常温下，，) 回答下列问题： (1)为了提高炼锌净化渣的浸出速率，工业上常用的方法是 (写两种)。 (2)“浸出渣”中一定含有的物质为 (填化学式)。 (3)119g过硫酸钠()中含有数目为 ，“氧化”过程中，发生的最主要的离子方程式为 。 (4)常用作沉淀剂，在“铜渣”中检测不到，“除铜液”中浓度为0.18mol/L，则此时溶液的 。[已知常温下，饱和水溶液中存在关系式：（mol/L)3]。 (5)电动汽车正逐步取代油车，其中大部分电动汽车使用的是钴酸锂()电池，电解质为一种能传导的高分子材料，电池反应式为：，充电时阳极的电极反应式为 。用此锂电池电解精炼铜，若电路中通过3mol电子时，阴极增重 g。 【答案】(1)粉碎、搅拌、适当升温、适当增加硫酸的浓度等(写出两种即可) (2) (3) (4)0.5 (5) 96 【详解】（1）为了提高炼锌净化渣的浸出速率，工业上常用的方法是粉碎、搅拌、适当升温、适当增加硫酸的浓度等。 （2）根据工艺流程图分析，其他金属均与硫酸反应，铜虽不能直接反应，但是有的存在，可以溶解Cu，所以沉淀中一定存在的是； （3）根据化合价，1个有两个价的氧，根据提示可知是存在一个过氧根；氧化过程中，与发生反应，氧化为，还原为，离子方程式为； （4）除铜液中浓度为0.18mol·L-1，，mol/Lmol/L，常温下，饱和水溶液中存在关系式：，则此时溶液中mol/L，故； （5）根据题意，阳极失去电子，由题意中电解质的条件可以写出，电解精炼铜，阴极增重，生成铜单质，为1.5mol，根据相对原子质量可计算出96g。 思维建模 化学工艺流程常涉及的化学反应原理 1． 沉淀溶解平衡的相关应用： ①沉淀的最小浓度控制； ②沉淀转化的条件。 2． 反应速率及化学平衡理论在实际生产中的应用： ①反应速率控制； ②化学平衡移动； ③化学平衡常数的应用； ④反应条件的控制。 3． 氧化还原反应的具体应用： ①强弱规律； ②守恒规律； ③选择规律。 4． 盐类水解的具体应用： ①水解规律； ②水解反应的控制(抑制或促进)。 【变式训练1】（2025·湖南张家界·三模）硫化铋在光催化剂、锂离子电池等领域具有重要的潜在价值。一种以氧化铋渣（主要成分是和）为原料，制取高纯并回收锰的工艺流程如图所示。 已知：①常温下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示： 金属离子 开始沉淀的pH 2.2 5.2 3.6 沉淀完全（）的pH 3.2 6.7 4.7 ②硫代乙酰胺在酸性溶液中会水解为乙酰胺（可溶于水）和硫化氢；硫化氢会进一步发生反应：。 回答下列问题： (1)基态的价电子排布式为 。 (2)“酸浸”时，转化为的离子方程式为 。 (3)从“滤液1”中可回收的金属主要有 （填化学式）。 (4)“沉铋”时，转化为BiOCl沉淀的化学方程式为 。 (5)“转化”的两种方法如下： 方法一：第一步，用溶液将BiOCl转化为，发生反应；第二步，受热分解为，发生反应的化学方程式为 。 方法二：第一步，用NaOH溶液将BiOCl转化为；第二步，受热分解为．已知：常温下，，反应  。 常温下，当BiOCl恰好完全转化为时，溶液中，此时溶液 。 (6)“硫化”后需用蒸馏水洗涤固体，洗涤固体的操作方法是 ，同时可有效除去上吸附的 （填名称）。 【答案】(1)3d5 (2)+6H+=2+3H2O (3)Al、Cu (4)BiCl3+Na2CO3=BiOCl+CO2+2NaCl (5) 13 (6) 将待洗涤的固体放在过滤器的滤纸上，用玻璃棒引流，向固体表面滴加适量蒸馏水，使溶剂缓慢流过固体，重复2-3次 乙酰胺和氯化氢 【详解】（1）Mn是25号元素，基态Mn原子价电子排布式为3d54s2，则基态的价电子排布式为3d5。 （2）“酸浸”时，和硫酸反应转化为的离子方程式为：+6H+=2+3H2O。 （3）由分析可知，“滤液1”中含有Fe3+、Al3+、Cu2+，可回收的金属主要有Al、Cu。 （4）“沉铋”时，BiCl3和Na2CO3、NaCl反应生成BiOCl沉淀和CO2，化学方程式为：BiCl3+Na2CO3=BiOCl+CO2+2NaCl。 （5）受热分解为和CO2，发生反应的化学方程式为：；已知的，常温下，当BiOCl恰好完全转化为时，溶液中，=，，则c(OH-)=，c(H+)=10-13mol/L，此时溶液pH=13。 （6）由分析可知，“硫化”后需用蒸馏水洗涤固体，洗涤固体的操作方法是：将待洗涤的固体放在过滤器的滤纸上，用玻璃棒引流，向固体表面滴加适量蒸馏水，使溶剂缓慢流过固体，重复2-3次。硫代乙酰胺在酸性溶液中会水解为乙酰胺（可溶于水）和硫化氢；硫化氢会进一步发生反应：，则洗涤可有效除去上吸附的乙酰胺()和氯化氢。 【变式训练2】（2025·湖南长沙·三模）三氯化六氨合钴(Ⅲ)是一种重要的含钴配合物，由制备它的装置和步骤如下(夹持装置已省略)： 已知：活性炭为催化剂，在溶液中较稳定，具有较强还原性。回答下列问题： (1)向混合液加入溶液与氨水时，应最先打开活塞 (填字母代号)；加入所有试剂后，水浴的温度控制在左右，反应约30分钟。球形干燥管中试剂为 。 (2)制备的总反应化学方程式为 。 (3)由滤渣获取的步骤：向滤渣中加入左右的热水，充分搅拌后，趁热过滤，向滤液加入少量甲，冷却结晶后过滤，用乙洗涤晶体次，低温干燥。 ①趁热过滤的目的是 。 ②关于试剂甲和乙，下列选项合理的是 (填字母)。 A．甲为浓盐酸，乙为水    B．甲为乙醇，乙为浓盐酸    C．甲为浓盐酸，乙为乙醇 (4)称取样品，加入盛有足量氢氧化钠溶液的烧瓶中并加热，将生成的氨气通入装有盐酸的锥形瓶中，充分吸收，向锥形瓶加入滴甲基橙，用的滴定(杂质不反应)。 ①达滴定终点时，共消耗溶液，则样品的纯度为 (保留四位有效数字)。 ②下列操作会使纯度测量值偏高的是 (填字母)。 A．滴定前，碱式滴定管水洗后未润洗    B．滴定前尖嘴处无气泡，滴定后有气泡 C．滴定终点时俯视滴定管刻度    D．滴定时选用酚酞为指示剂 (5)请指出该装置存在的缺陷： 。 【答案】(1) d 或 (2)(或写，系数为2，反应条件：，活性炭) (3) 除去不溶性物质活性炭，避免产物析出 C (4) BC (5)缺少温度计 【详解】（1）Co2+在溶液中较稳定，[Co(NH3)6]2+具有较强还原性，为了将不易被氧化的Co2+转化为具有较强还原性的[Co(NH3)6]2+，应该先打开d进行络合反应，再打开b进行氧化；干燥管的作用是吸收多余的氨气且防止空气中的水蒸气进入装置，干燥管中试剂为P2O5或CaCl2。 （2）CoCl2和NH3•H2O、H2O2反应生成[Co(NH3)6]Cl3，根据得失电子守恒和原子守恒配平方程式为：。 （3）①趁热过滤的目的是除去不溶性物质活性炭，避免产物析出。 ②由分析可知，滤渣中表面有残留的氨水，加入浓盐酸可以消耗氨水且抑制的电离，能够溶于水，所以过量的盐酸要用乙醇洗涤，故答案为C。 （4）①称取样品，加入盛有足量氢氧化钠溶液的烧瓶中并加热，发生反应： ，将生成的氨气通入装有盐酸的锥形瓶中，充分吸收，向锥形瓶加入滴甲基橙，用的滴定，达滴定终点时，共消耗溶液，则剩余，消耗，则，，样品纯度为； ②A．碱式滴定管未润洗，会造成标准溶液浓度变小，用量增多，导致滴定结果剩余盐酸的结果偏大，消耗偏小，偏小，故A错误； B．若滴定前滴定管尖嘴处无气泡，滴定后出现气泡，偏小，致滴定结果剩余盐酸的结果偏小，消耗偏大，偏大，故B正确； C．终点读数时，俯视滴定管的刻度，偏小，导致滴定结果剩余盐酸的结果偏小，消耗偏大，偏大，故C正确； D．酚酞的变色范围是8.2~10.0，滴定时选用酚酞为指示剂，则偏大，导致滴定结果剩余盐酸的结果偏大，消耗偏小，偏小，故D错误； 故答案为BC。 （5）由题意，水浴的温度控制在左右，但是装置中缺少温度计。 考点三 工业流程中的图像分析与定量计算 知识点1 图像分析与定量计算 1．化工流程中的图像分析 (1)会识图：一看面、二看线、三看点(弄清纵、横坐标的含义；弄清起点、拐点、终点的含义；看清曲线的变化趋势)。 (2)会析数：分析数据、图像中隐含的信息，弄清各数据的含义及变化规律，将数据和图像信息加工成化学语言，同时联系化学概念、化学原理等理论知识进行分析解答。 2．化工流程中的定量计算 (1)常见类型及解题方法 常见类型 解题方法 计算物质含量 根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成分的量，再除以样品的总量，即可得出该成分的含量 确定物质化学式 ①根据题给信息，计算出有关物质的物质的量；②根据电荷守恒，确定未知离子的物质的量；③根据质量守恒，确定结晶水的物质的量；④各粒子的物质的量之比即为物质化学式的下标比 (2)定量计算的常用公式 物质的质量分数(或纯度) ×100% 产品产率 ×100% 物质的转化率 ×100% 3.热重曲线分析的解题模型 (1)设晶体的物质的量为1 mol，质量为m。 (2)失重一般是先失水，再失非金属氧化物。 (3)计算每步固体剩余的质量(m余)，样品的固体残留率＝×100%。 (4)晶体中金属元素的质量不会减少，仍在m余中。 (5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m氧，由n金属∶n氧，即可求出失重后物质的化学式。 知识点2 化工流程中化学(或离子)方程式的书写 1．化学(或离子)方程式的书写思路 首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型。 (1)若元素化合价无变化，则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律。 (2)若元素化合价有变化，则为氧化还原反应，既遵循质量守恒定律，又遵循得失电子守恒规律。 2．陌生氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写流程 考向1 考查图像分析与定量计算 例1 （2024·湖南娄底·一模）实验探究是化学学习的方法之一，某化学实验小组进行在气氛中受热分解实验，根据实验结果或现象，所得结论不正确的是 A．脱水热分解，其热重曲线如图所示。根据实验结果推算出：x=4，y=1 B．热分解后，其固态产物的颜色为红色，说明生成的物质为 C．生成的气态产物通过酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，说明产生了 D．把产生的气态产物通过氯化钡溶液，立即有沉淀生成，不能证明其气态产物中含有 【答案】D 【详解】A．由分析知，100℃时，生成FeSO4⋅4H2O，即x=4，200℃时，分解生成FeSO4⋅H2O，即y=1，A正确； B．由分析知，FeSO4热分解后，其固态产物的颜色为红色，说明最终生成的物质为Fe2O3，B正确； C．能使酸性高锰酸钾溶液褪色的是常温有还原性的气体，反应中可能生成的有还原性的气体只有SO2，故生成的气态产物通过酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，说明产生了SO2，C正确； D．把产生的气态产物通过氯化钡溶液，立即有沉淀生成，因为SO2无法和氯化钡溶液反应得到硫酸钡沉淀，故可以说明其气态产物中含有SO3，故D错误； 本题选D。 【变式训练1】（2024·湖南·模拟预测）是制造钒铁合金的原料。从废钒催化剂(含以及不溶于酸的杂质)中回收钒，既能避免对环境的污染，又能节约宝贵的资源，其工艺流程如图： 已知：①“酸浸”时，转化为。 ②具有氧化性。 回答下列问题： (1)基态钒原子的价层电子排布式为 。 (2)写出“还原”时发生反应的离子方程式： 。 (3)将“还原”后含的溶液进行“萃取”和“反萃取”提纯，制得钒酸盐，原理为，经“萃取”和“反萃取”后，钒的总回收率为90%，则“还原”时消耗的和“氧化”时消耗的的物质的量之比为 。 (4)“沉钒”过程会析出晶体。 ①需要加入过量，目的是 。 ②以沉钒率(沉淀中钒的质量和废钒催化剂中钒的质量之比)表示钒的回收率，沉钒率与沉淀温度的关系如图所示，温度高于80℃时沉钒率下降的原因是 。 (5)取进行煅烧获得，过程中减少的质量()随温度变化的曲线如图所示。 ①写出C到D过程中发生反应的化学方程式： 。 ②煅烧时不断鼓入空气的目的是 。 【答案】(1) (2) (3)10：3 (4) 利用同离子效应，促进晶体的析出，提高沉钒率 的水解程度增大，浓度减小(若答到“温度升高，溶解度增大”亦可) (5) (或) 防止还原(或防止氧化) 【详解】（1）钒（V）是23号元素，根据核外电子排布规律，其基态原子的电子排布式为，价层电子是指能参与成键的电子，对于过渡元素，包括最外层电子和次外层d轨道电子，所以价层电子排布式为； （2）“酸浸” 时转化为，加入进行还原，中V为+5价，被还原为（V为+4价），被氧化为，根据氧化还原反应得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式，得到； （3）由可知，“还原”，生成1mol时消耗的的物质的量为0.5mol，由于钒的总回收率为90%，则“氧化”时，由反应可知，消耗，需要的，“还原”时消耗的和“氧化”时消耗的的物质的量之比为； （4）①“沉钒” 过程发生反应生成，加入过量，溶液中浓度增大，根据沉淀溶解平衡原理，利用同离子效应，促进晶体的析出，提高沉钒率； ②如图，温度高于80℃时，的水解程度增大，浓度减小(若答到“温度升高，溶解度增大”亦可)，沉钒率下降； （5）①，A到B减少的质量为34.0g，，，则B点到C点的固体为，C到D减少的质量为，相当于1mol水的质量，D点的化学式为V2O5，C到D过程中的化学方程式为(或)； ②具有还原性，能还原，为防止被还原，所以煅烧时不断鼓入空气。 【变式训练2】（2024·湖南·模拟预测）陶瓷工业中钴系色釉具有呈色稳定、呈色强度高等优点，利用含钴废料(主要成分为Co3O4，还含有少量的铝箔，LiCoO2等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如图： (1)加入NaOH溶液碱浸时发生反应的离子反应方程式 ，酸溶时，H2O2的作用是 。 (2)实验操作①的名称是 操作②用到的玻璃仪器有： 。 (3)已知钴、锂在有机磷萃取剂中的萃取率与pH的关系如下图所示，则有机磷萃取时最佳pH为 。 (4)CO(OH)2在空气中加热时，固体(不含其他杂质)，质量随温度变化的曲线如图所示，290℃时，所得固体物质的化学式为： 。 (5)Co2+萃取的反应原理如下：，则从有机相中分离出CoSO4需向有机溶剂中加入以下哪种试剂_______。 A．H2SO4 B．NaOH C．HR D．Co(OH)2 (6)“沉钴”时，Na2CO3的滴速过快或浓度太大，都会导致产品不纯，请分析原因： 。 【答案】(1) 作还原剂，将+3价钴还原为+2价钴 (2) 过滤 分液漏斗 、烧杯 (3)5.5 (4)Co2O3 (5)A (6)Na2CO3的滴速过快或浓度太大，会使溶液碱性增强而产生Co(OH)2 【详解】（1）加入NaOH溶液碱浸时发生反应的离子反应方程式为：，由分析知，H2O2的作用为还原剂，将+3价钴还原为+2价钴；故答案为：；作还原剂，将+3价钴还原为+2价钴。 （2）根据分析可知操作①的名称是为过滤，操作②为萃取、分液操作，所用玻璃仪器有：分液漏斗 、烧杯，故答案为：过滤；分液漏斗 、烧杯。 （3）萃取时，确保Co2+萃取率高，但Li+萃取率要低，结合图象知，最佳pH为5.3~6区间(或5.5左右)，故答案为：5.5。 （4）290oC时，所得固体的摩尔质量为，可知固体为CoO1.5，即Co2O3， （5）Co2+萃取的反应原理如下：，反萃取即使萃取平衡向逆向移动，根据平衡移动原理，在不引入新杂质的情况下可加入H2SO4，使平衡逆向移动，从而达到反萃取目的，故答案选A。 （6）“沉钴”时Na2CO3的滴速过快或浓度太大，都会导致产品不纯，原因为：若Na2CO3的滴速过快或浓度太大，会使溶液碱性增强而产生Co(OH)2杂质，故答案为：Na2CO3的滴速过快或浓度太大，会使溶液碱性增强而产生Co(OH)2。 考向2 考查化学(或离子)方程式的书写 例2（2025·湖南长沙·二模）一种以废旧电池正极材料(主要成分为，其中为价，还含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂)为原料制备的流程如下： 下列说法错误的是 A．“灼烧”后的固体产物中，和均为价 B．在“酸浸”过程中所滴加的的作用为氧化剂 C．“沉锰”过程中，溶液先变为紫红色，原因为 D．“合成”过程中，发生反应会有和放出 【答案】B 【详解】A．灼烧时有机黏合剂和炭黑被氧化除去，铝箔被氧化为（为+3价），原中为+3价，灼烧后仍为+3价，A正确； B．碱浸后滤渣含等高价金属离子，具有强氧化性，酸浸时会氧化生成，自身被还原为，作还原剂而非氧化剂，B错误； C．沉锰时加入（含，强氧化剂），将氧化为紫红色，离子方程式，C正确； D．合成时，发生反应，D正确； 故答案选B。 【变式训练1】（2025·湖南长沙·二模）一种铂铼废催化剂(，含、积碳等杂质)中金属元素的综合回收利用的工艺流程如下。 已知：①高铼酸(铵NH4ReO4)微溶于冷水，易溶于热水； ②室温下：。 下列说法正确的是 A．“滤渣Ⅰ”的成分为积碳、，滤渣Ⅱ的成分为 B．“操作Ⅰ”为：过滤、洗涤、干燥。 C．“溶解Ⅲ”中反应的离子方程式为： D．理论上获得铼粉，理论上需要标准状况下的体积至少为。 【答案】C 【详解】A．“焙烧”可除去积碳（转化为CO2气体），则“滤渣Ⅰ”的成分为不与NaOH溶液反应的Pt、Fe3O4，而不含积碳，“调pH”后生成的滤渣Ⅱ的成分为Al(OH)3，A错误； B．“操作Ⅰ”目的是获得NH4ReO4晶体，因NH4ReO4微溶于冷水、易溶于热水，需经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，仅“过滤、洗涤、干燥”不完整，B错误； C．“溶解Ⅲ”中，酸性环境下Pt被氧化为，Pt元素化合价从0价升至+4价，中Cl元素化合价从+5价降至-1价，根据得失电子守恒，Pt与系数之比为3∶2，结合电荷守恒和原子守恒配平其反应的离子方程式为：，C正确； D．3.72 gRe的物质的量为，Re元素化合价从+7价降至0价需得0.14mole⁻，H2中氢元素化合价从0价升至+1价，理论上需要H20.07mol，标准状况下其体积为0.07mol×22.4L/mol=1.568L≠1.344L，D错误； 故选C。 【变式训练2】（2025·湖南长沙·二模）从蚀刻废液中回收硫酸铜的工艺流程如图： 已知：，下列说法错误的是 A．混合时酸性过强或碱性过强，铜的回收率均会降低 B．“滤液”中， C．混合过程中发生的反应之一为 D．溶解滤渣时用稀硫酸，更有利于提高产品纯度和铜回收率 【答案】D 【详解】A．酸性过强时，H+会溶解Cu(OH)Cl沉淀（Cu(OH)Cl+2H+=Cu2++Cl-+2H2O）；碱性过强时，[Cu(NH3)4]2+不易解离，铜难以转化为沉淀，均导致铜回收率降低，A正确； B．滤液pH=5.86，溶液呈酸性。NH3·H2O的电离平衡常数，则。pH=5.86时，，代入得，故n()>n(NH₃·H₂O)，B正确； C．由上述分析可知反应之一为[Cu(NH3)4]2++3H++Cl-+H₂O=Cu(OH)Cl↓+4，C正确； D．用浓硫酸溶解Cu(OH)Cl时会生成HCl，而浓硫酸具有强酸性和吸水性，有利于HCl气体逸出，减少杂质，用稀硫酸不利于提高纯度，D错误； 故答案选D。 1．（2025·湖南·高考真题）工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下： 已知：①富集液中两种金属离子浓度相当。 ②常温下，金属化合物的； 金属化合物 下列说法错误的是 A．粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率 B．试剂X可以是溶液 C．“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换 D．“沉锰”时，发生反应的离子方程式为 【答案】D 【详解】A．粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积，有利于提高金属元素的浸出率，A正确； B．由分析可知，试剂X可以是溶液，B正确； C．若先加入溶液进行“沉锰”，由题中信息以及数据可知，金属离子浓度相当，则也会沉淀，后续流程中无法分离Cd和Mn，所以“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换，C正确； D．“沉锰”时，发生反应的离子方程式是：，D错误； 故选D。 2．（2024·湖南·高考真题）中和法生产的工艺流程如下： 已知：①的电离常数：，， ②易风化。 下列说法错误的是 A．“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液 B．“调pH”工序中X为或 C．“结晶”工序中溶液显酸性 D．“干燥”工序需在低温下进行 【答案】C 【详解】A．铁是较活泼金属，可与反应生成氢气，故“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液，A项正确； B．若“中和”工序加入过量，则需要加入酸性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入；若“中和”工序加入过量，则需要加入碱性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入NaOH，所以“调pH”工序中X为NaOH或，B项正确； C．“结晶”工序中的溶液为饱和溶液，由已知可知的，，则的水解常数，由于，则的水解程度大于电离程度，溶液显碱性，C项错误； D．由于易风化失去结晶水，故“干燥”工序需要在低温下进行，D项正确； 故选C。 3．（2022·湖南·高考真题）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下： 下列说法错误的是 A．不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料 B．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率 C．合成槽中产物主要有和 D．滤液可回收进入吸收塔循环利用 【答案】C 【详解】A．陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能与烟气中的HF发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A正确； B．采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确； C．由上述分析可知，合成槽内发生反应，产物是和，故C错误； D．由上述分析可知，滤液的主要成分为，可进入吸收塔循环利用，故D正确； 故选C。 4．（2021·湖南·高考真题）一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如下： 下列说法错误的是 A．物质X常选用生石灰 B．工业上常用电解熔融制备金属镁 C．“氯化”过程中发生的反应为 D．“煅烧”后的产物中加稀盐酸，将所得溶液加热蒸发也可得到无水 【答案】D 【详解】A．物质X的作用是使Mg2+转化为Mg(OH)2，工业上常采用CaO，发生CaO+H2O=Ca(OH)2，Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+，A正确； B．Mg是较活泼金属，工业上常用电解熔融制备金属镁，B正确； C．由图可知“氯化”过程反应物为MgO、氯气、C，生成物之一为MgCl2，C在高温下能将二氧化碳还原为CO，则“气体”为CO，反应方程式为，C正确； D．“煅烧”后得到MgO，MgO和盐酸反应得到MgCl2溶液，由于MgCl2在溶液中水解为氢氧化镁和HCl，将所得溶液加热蒸发HCl会逸出，MgCl2水解平衡正向移动，得到氢氧化镁，得不到无水MgCl2，D错误； 选D。 5．（2025·湖南·高考真题）一种从深海多金属结核[主要含，有少量的]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液的工艺流程如下： 已知：①金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子。 ②常温下，溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的： 开始沉淀的 1.9 3.3 4.7 6.9 7.4 8.1 完全沉淀的 3.2 4.6 6.7 8.9 9.4 10.1 回答下列问题： (1)基态的价层电子排布式为 。 (2)“酸浸还原”时，“滤渣”的主要成分是 (写化学式)；还原的化学方程式为 。 (3)“沉铁”时，转化为的离子方程式为 ，加热至的主要原因是 。 (4)“沉铝”时，未产生沉淀，该溶液中不超过 。 (5)“第二次萃取”时， 、 (填离子符号)与混合萃取剂形成的配合物(其结构如图所示，M表示金属元素)更稳定，这些配合物中氮原子的杂化类型为 。 【答案】(1) (2) (3) 防止形成胶体，防止其吸附其他金属阳离子，造成产率下降 (4) (5) sp2 【详解】（1）原子的价电子是指和能级上的电子，所以基态原子的价电子排布式为； （2）由分析可知，“酸浸还原”时，“滤渣”的主要成分是；将3价钴还原为2价钴，同时由于硫酸的作用得到，化学方程式为； （3）“沉铁”时，转化为，铁元素化合价上升，则做氧化剂，离子反应为：；已知金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子，则加热至的主要原因是防止形成胶体，防止其吸附其他金属阳离子，造成产率下降； （4）由表可知，，“沉铝”时，未产生沉淀，则； （5）由流程可知，第二次萃取时，主要萃取，因此与混合萃取剂形成的配合物更稳定；六元杂环是平面结构，N原子提供单电子用于环内形成大π键，剩余1对孤对电子形成配位键，N的价层电子对数为3，是sp2杂化。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $