第05讲 工业流程题解题策略（专项训练）（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 课标达标练 题型01 考查微型工艺流程中的实验操作 题型02 考查微型工艺流程中的过程评价 题型03 考查化工流程综合题 题型04 考查物质的分离提纯、除杂 题型05 考查工业流程中的图像分析与定量计算 02 核心突破练 03 真题溯源练 01考查微型工艺流程中的实验操作 1．（2025·湖南·三模）氯化亚铜(，难溶于水，在空气中易被氧化)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。工业上以废铜泥［含、、及少量金属］为原料制备的工艺流程如图。下列说法正确的是 A．“灼烧”可将废铜泥转化为金属氧化物 B．“除杂”过程加入时，温度越高，除杂效果越好 C．在实验室模拟“过滤”步骤时使用的主要玻璃仪器为分液漏斗 D．“还原”后“溶液”呈碱性 2．（2025·湖南娄底·一模）以为原料制备颜料铵铁蓝（难溶于水）。 下列叙述错误的是 A．“溶解”需要玻璃棒、烧杯等仪器 B．中配体是 C．“氧化”中氧化剂与还原剂物质的量之比为 D．分离产品采用的操作为过滤、洗涤、干燥 3．（2025·湖南岳阳·模拟预测）以酸泥(主要含无定形Se、HgSe和少量Ag2Se)为原料制备灰硒(Se)的流程如下：已知：Ka1(H2SeO3)=3×10-3，Ka2(H2SeO3)=5×10-8 下列说法错误的是 A．“氧化碱浸”中无定形Se被氧化为的离子方程式为Se+2OH-+2H2O2=3H2O+ B．“除银”时向滤渣中加入NaClO溶液和盐酸，Ag2Se、HgSe被氧化为H2SeO3，其中Ag2Se发生的化学方程式为：Ag2Se+3NaClO+2HCl=H2SeO3+2AgCl↓+3NaCl C．“除银”时向滤渣中加入试剂顺序是先加入盐酸再加NaClO溶液 D．“沉汞”过程中，溶液pH=7时存在的主要阴离子有、、Cl- 4．（2025·湖南·三模）钼酸钠晶体()是无公害型冷却水系统的金属级蚀剂，工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的，含少量PbS等)制备钼酸钠晶体的工艺如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列相关说法正确的是 A．“焙烧”时，每生成1mol，转移的电子数为6 B．“碱浸”时，发生反应的离子方程式为 C．“重结晶”的目的是得到更多、更纯的 D．该工艺中排放的气体均会造成酸雨，因此需对尾气进行回收处理 5．（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 02考查微型工艺流程中的过程评价 6．（2025·全国·模拟预测）以硫铁矿（主要成分为）为原料制备氯化铁晶体（）的工艺流程如下所示： 下列说法不正确的是 A．“酸溶”过程中使用的酸也可以是硝酸 B．为防止污染，“焙烧”过程中产生的应回收利用 C．通入氯气的目的是氧化 D．用制取无水时，需要在氯化氢气流中加热 7．（2024·湖南·模拟预测）利用黄铜矿（主要成分为，含有等杂质）生产粗铜，流程示意图如下。分解产生的能使矿石中的铜元素转化为。一定条件下，固体中所含铜、铁的主要物质为、、。下列说法不正确的是 A．发生热分解的化学方程式是 B．溶液中的溶质可以循环使用 C．滤渣D能够完全溶解在稀硫酸之中 D．可以向粗铜中加入稀硫酸实现粗铜的初步提纯 8．（2024·湖南湘西·模拟预测）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。下列说法不正确的是 A．“盐浸”过程若浸液pH上升，需补充 B．“滤渣”中含Fe成分为 C．“沉锌”过程发生氧化还原反应 D．应合理控制用量，以便滤液循环使用 9．（2024·湖南邵阳·模拟预测）工业上以铬铁矿(，含氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠的工艺流程如图，已知焙烧的目的是将转化为，并将氧化物转化为可溶性钠盐。下列说法不正确的是 A．在焙烧阶段可用小苏打代替纯碱 B．中和后所得滤渣主要成分是和 C．在上述流程中可得到副产品 D．母液中无可循环利用的成分 10．（2024·湖南岳阳·模拟预测）我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥，工艺流程图如下： 已知：“碳酸化”设备中的反应为。 下列说法不正确的是 A．“母液I”吸氨后的溶液中主要含有 B．在实验室模拟“煅烧”，需要使用的主要仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯等 C．经“冷析”和“盐析”后的体系中存在平衡 D．该工艺过程中可以循环使用的物质有 03 考查化工流程综合题 11．（2025·湖南岳阳·二模）稀土钕铁硼永磁材料广泛应用于新能源汽车、节能环保家电、国防军事等工业领域。工业上以钕铁硼废料[含钕(Nd，质量分数为28.8%)、Fe、B]为主要原料回收高纯度钕的工艺流程如下。 已知：①Nd的稳定价态为价；Nd的活动性较强，与稀硫酸反应产生；硼难溶于稀硫酸。钕离子可与过量生成可溶性配合物；②常温下，。 回答下列问题： (1)“酸溶”时，下列措施可以提高酸溶速率的是___________(填序号)。 A．适当升高温度 B．适当增大硫酸的浓度 C．适当延长浸取时间 D．将钕铁硼废料粉碎 (2)常温下，“沉钕”过程中调节溶液的pH为2.3，钕全部以沉淀完全，若此时溶液中， (填“有”或“无”)沉淀生成；酸性太强会使“沉钕”不完全，原因是 。 (3)①“沉淀”过程得到晶体。写出“沉淀”时发生反应的离子方程式： 。 ②此过程中，草酸实际用量与理论计算量的比值(n)和沉钕率的关系如下图所示。 对沉钕率变化趋势进行解释： 。 ③“滤液3”中的 (填化学式)可在上述流程中循环利用。 (4)“一系列操作”包括 ；空气中“煅烧”时生成无毒的气体，反应的化学方程式 。 12．（2024·湖南长沙·三模）新能源汽车工业飞速发展依赖于锂离子电池的新型电极材料的研究取得的重大成果。可以实现海水中的富集，对锂离子电池的研究作出重要贡献。以软锰矿(含及少量和)为原料生产高纯的工艺流程如图甲。 回答下列问题： (1)“浸锰”时，生成的离子方程式为 。 (2)步骤Ⅱ中，的萃取率与的关系如图乙，当后，随增大，萃取率下降的原因是 。 (3)试剂x为，若，常温下调节范围应为 {已知该条件下，}。 (4)海水中锂的总含量为陆地总含量的5000倍以上，但海水中锂的质量浓度仅为，从海水中提取锂首先需要对低浓度的进行选择性富集，而能够嵌入高纯并在一定条件下脱出，据此可以进行的富集。 ①以和高纯为原料，充分混合后在720℃下煅烧，冷却至室温后即可得到复合氧化物。用的盐酸在60℃下处理，将其中所有置换后得到可以和反应再生成，然后与酸作用脱出从而实现的富集。如此循环处理。合成的化学方程式为 ； ②用酸处理时，除离子交换反应之外，也会发生一个副反应，该副反应导致固体中M的平均化合价有所提高，则副反应的生成物中含元素的微粒是 。这一副反应对再生后的的锂富集性能的影响是 。 (5)利用高纯实施电化学富集锂是行之有效的方法。电化学系统(如图丙所示)的工作步骤如下： 步骤1：向所在的腔室通入海水，启动电源1，使海水中的进入结构而形成； 步骤2：关闭电源1和海水通道，启动电源2，同时向电极2上通入空气，使中的脱出进入腔室2。 ①为衡量对的富集效果，将的溶液通入所在腔室，启动电源1，使电流恒定在，累计工作后发现的电极电势快速下降，则中的 (已知电子的电量为。电流效率为)。 ②电源2工作时，电极上发生的电极反应为 。 13．（2025·湖南湘潭·模拟预测）镓、锗均是重要金属，一种从炼锌矿渣{主要含铁酸锗()，铁酸镓[]，铁酸锌()}中回收镓、锗的工艺流程如下： 已知：时，、、、，、。 (1)Ga属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 。 (2)“酸浸还原”时(不溶于水)与硫酸和反应的离子方程式为 。 (3)时，“沉镓”过程中，若溶液中的、，当沉淀完全(离子浓度小于，可认为沉淀完全)时，、是否开始沉淀，判断并说明理由： ；使和分离的方法为 。 (4)以惰性材料为电极电解制备金属镓时，金属镓在 (填“阴”或“阳”)极生成；电解完成后的电解质残液可返回到 工序循环使用。 (5)“蒸馏”提纯时，下列图示中温度计位置正确的是 (填标号)。 (6)水解生成时，要加入大量的水，其目的是 。 14．（2024·湖南益阳·三模）重铬酸钾是一种用途广泛的化合物。工业上以铬铁矿[主要成分为，还含有等的氧化物]为主要原料制备重铬酸钾的一种工艺流程如图。回答下列问题： 已知：氧化铝与碳酸钠高温下反应生成和。 (1)焙烧”时将铬铁矿粉碎的目的是 ，滤渣I中能提炼出一种红色油漆颜料，则焙烧时发生反应的化学方程式为 。 (2)滤渣Ⅱ的主要成分是 。 (3)“除杂”时需加热，其目的是 。 (4)“电解”是利用膜电解技术(装置如图所示)，将转化为。阳极池发生反应的总的离子方程式为 。 (5)加入饱和溶液后蒸发结晶，能得到的原因是 。 (6)该流程中，能循环利用的物质有 (填化学式) 。 (7)以铬铁矿为原料，按照此流程最终得到，若原料利用率为，则该铬铁矿中铬的百分含量[以计]为 (保留三位有效数字)。 15．（2024·湖南岳阳·二模）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、、、、、、、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、、； ⅱ．25℃时相关物质的如下表： 物质 (1)态核外电子能级共 个。 (2)“氧化预处理”阶段得到的氧化产物有、，“氧化预处理”的目的是 。 (3)“氨浸”时生成多种配离子，其中生成的离子方程式为 。 (4)已知：，则的化学平衡常数为 。 (5)“蒸氨”时得到混合气体e和固体。 ①混合气体e可返回至 工序循环利用； ②取11.2g固体，经充分“煅烧”后得到氧化锌8.1g，同时产生的气体通入到足量溶液中，可得沉淀9.85g，则固体的化学式为 。 (6)通过氢电极增压法可利用产品氧化锌进一步制得单质锌(如图)，储罐内溶解后形成离子，电解池中发生总反应的离子方程式为 。 04 考查物质的分离提纯、除杂 16．（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 17．（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 18．（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。 19．（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。 20．（2025·湖南长沙·二模）镓(Ga)和锗(Ge)是支撑当代计算机、5G通信、航空航天、新能源、医药卫生及国防军工高新技术发展的重要基础材料，直接关系到国家经济和战略安全。一种由硫化锌精矿(主要成分为ZnS，还含有铁、铜、镓和锗等金属硫化物)为原料回收Zn、Ga、Ge的工艺流程如图所示。 已知：①镓与铝同主族，化学性质相似。 ②该工艺条件下，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 开始沉淀时的pH 8.0 2.5 3.5 5.3 完全沉淀时的pH 9.6 3.3 4.6 6.4 回答下列问题： (1)“氧压浸出”过程中禁止明火加热，原因是 。 (2)加入ZnO“调pH”，pH应控制在 范围内。 (3)气态时常以二聚体形式存在，二聚体中各原子均满足8电子结构，则Ga与Cl之间存在的化学键有 (填标号)。 A．极性键    B．氢键    C．配位键   D．离子键     E．金属键 (4)25℃时，已知：  ，，，计算反应的平衡常数 。 (5)与过量NaOH溶液反应的化学方程式为 。 (6)“电解”制粗镓后的电解废液中溶质的主要成分 (填化学式)。 (7)“水解”获得的化学方程式为 。 05 考查工业流程中的图像分析与定量计算 21．（2025·湖南长沙·二模）2025年4月中国商务部宣布对钐、钆、铽、镝、镥、钪、钇等7种中重稀土实施出口管制。稀土元素是指元素周期表中原子序数为57~71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)，共17种元素，稀土分为轻稀土和中重稀土。请回答下列问题： (1)镧系元素在周期表中的位置是 ；已知基态镝(Dy)原子的电子排布式为，则一个基态镝原子所含的未成对电子数目为 个。 (2)氧化钇广泛应用于微波、军工、光学玻璃、陶瓷、激光、超导等许多尖端行业。利用废荧光粉(主要成分为ZnO、，还含有一定量的等)为原料生产的工艺流程如图所示。 已知：ⅰ．金属离子浓度时，认为已沉淀完全； ⅱ．常温下，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如图所示。 ①采用离子浓度传感器测得相同时间内的浸取率与浸取溶液温度的关系如图所示，后，的浸取率随温度升高而减小，请从反应原料的角度分析最可能的原因是 。 ②滤渣b的主要成分是 (填化学式)。 ③若常温下测得恰好沉淀完全时，滤液中，则 (保留两位有效数字)。 ④“焙烧”时发生反应的化学方程式为 。 (3)铈(Ce)属于镧系元素，氧化铈是一种重要的光催化材料。具有良好的储氧放氧能力，是汽车尾气净化催化剂的关键成分，其晶胞如图所示。 ①纳米中位于晶粒表面的具有催化作用。已知晶胞边长为，在边长为的立方体晶粒中位于表面的最多有 个。 ②在尾气消除过程中与相互转化。中的Ce为、价，测定的值可判断它们的比例。现取固体1.6560g，加入足量硫酸和充分溶解，使全部被还原成，再用的酸性标准溶液滴定至终点，重复操作三次，若平均消耗标准溶液40.00mL(已知氧化性：)，则此时氧空位率为 。 22．（2025·湖南长沙·二模）广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁。以钒矿石为原料制备的工艺如下： 已知：ⅰ.“焙烧”后，固体中主要含有，，，；“酸浸”后钒以形式存在，“中和还原”后钒以形式存在。 ⅱ.对四价钒（）具有高选择性，且萃取而不萃取。 ⅲ.多钒酸铵微溶于冷水，易溶于热水。 ⅳ.该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀pH 1.9 7.0 11.9 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 13.9 10.1 回答下列问题： (1)“中和还原”时，参与反应的离子方程式： 。 (2)钒的浸出率与焙烧温度、硫酸加入量的关系如图所示。指出适宜的工艺条件为 。若在得到多钒酸铵后，使用冰水洗涤多钒酸铵的目的是 。 (3)流程中可循环使用的物质有 。 (4)萃取后的“水相”中含有丰富的金属资源，经三道工序可回收溶液。请根据题给信息，参照上述工艺流程，将下列工艺流程补充完整 （可选用的试剂：、NaClO、MnO、、）。 已知、的分别为、，当“沉钙”后mol·L-1时，理论上 mol·L-1。 23．（2025·湖南·模拟预测）钪(Sc)是一种功能强大但产量稀少的稀土金属，广泛用于尖端科技领域。从某种磷精矿(主要成分为，含少量、、、)分离稀土元素钪(Sc)的工业流程如下： (1)写出“酸浸”过程中与发生反应的化学方程式 。 (2)“萃取”的目的是富集Sc，但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中。 ①通过制得有机磷萃取剂，其中—R代表烃基，—R不同，产率也不同。当—R为“”时，产率 (填“大于”、“小于”或“等于”)—R为“”时，请从结构的角度分析原因 。 ②“反萃取”的目的是分离Sc和Fe元素。向“萃取液”中通入，、、的沉淀率随pH的变化如图1，试剂X为 (填“”或“”)，应控制最佳pH为 。                           图1 (3)已知，，。“沉钪”时，发生反应，此反应的平衡常数 (用含a、b、c的代数式表示)。 (4)草酸钪晶体在空气中加热，随温度的变化情况如图2所示。后固体的化学式为 。                           图2 24．（2025·湖南株洲·一模）工业上提钒尾渣中钒的高效回收具有重要的意义，某工艺如下： 已知： ①提钒尾渣中钒主要以焦钒酸盐(如、)存在，另外还含有及其他不溶杂质。 ②酸浸后钒以存在。 ③“沉钒”的主要反应为： 回答下列问题： (1)写出基态钒的价层电子排布式： 。 (2)钒可形成多种含氧酸盐，其中正钒酸根的空间构型为： 。 (3)写出焦钒酸锰在“酸浸”中发生反应的离子方程式： ；为提高“酸浸”效率可采取的措施是： 。(写一条) (4)“除铁”中，当时 mol/L。(已知：) (5)综合考虑，试剂X最好选择： (填标号)。 A．    B．    C． (6)钒浸出率随pH、温度T、时间t的变化如下图： ①综合分析，最佳的“酸浸”条件是： 。 ②分析30min后浸出率几乎不变的原因可能是： 。 25．（2024·湖南娄底·模拟预测）我国锂云母矿石储量丰富，现有产自内蒙古的锂云母矿石(主要成分为，内含少量镁、钙、铁的氧化物)，工业上欲采用硫酸法用其制备具体流程如下： 查阅资料可知： I．“焙烧”温度对锂提取率的影响如下图所示 II．“焙烧”过程中铁的氧化物未参与反应 III． IV． 回答下列问题： (1)基态Fe原子核外价层电子排布式为 ，Si原子位于元素周期表的 区。 (2)“焙烧”产生的气体可用溶液吸收，且元素化合价均不发生变化，该反应的化学方程式为 ； (3)在“中和”过程中，为使和完全沉淀，值至少调整为 ；部分金属氢氧化物的如图所示： (4)“氧化”过程中发生氧化还原反应的离子方程式为 。 (5)石墨可用作锂离子电池的负极材料，充电时可由形成计按如图所示均匀分布的锂碳化合物，该物质中存在的化学键有 ，充电时该电极的电极反应式为 。 1．（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 2．（2025·湖南·模拟预测）废锂离子电池正极材料中含有LiCoO2、LiNO2以及Fe、Al、C单质，具有较高回收价值，对其进行无害化处理并回收具有重要意义。一种从废锂离子电池正极材料中回收钻、镍、锂的工艺流程如图： 已知：①“酸浸”后的滤液中含有Li＋、Fe3＋、Al3＋、Co2＋、Ni2＋，且各离子浓度均小于0.1mol·L-1。 ②溶液中金属离子完全沉淀时的pH如表所示： 金属离子 Fe3＋ Al3＋ Co2＋ Ni2＋ 完全沉淀时(c=1×10-6mol·L－1)的pH 3.7 5.0 9.2 9.5 下列说法错误的是 A．“酸浸”时， H2O2在反应中仅作氧化剂 B．“调pH”过程中调节溶液的pH=5.0时，滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3 C．基态Li、Fe、Al、Co、Ni五种原子中，未成对电子数最多的是Fe D．LiPF6中所含化学键类型为离子键、极性共价键 3．（2025·湖南·二模）硫酸锌是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为，杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下： 所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如表所示： 离子                          下列有关说法不正确的是 A．滤渣①的成分可能有、、 B．调pH为5的X宜用、，不能用等强碱 C．加入发生的反应为 D．脱钙镁的过程，酸性过强或碱性过强均不利于除钙镁 4．（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 5．（2024·湖南郴州·一模）二氧化氯()是一种黄绿色气体，是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。二氧化氯的制备以及由二氧化氯制备一种重要的含氯消毒剂——亚氯酸钠()的工艺流程如图，下列说法正确的是 已知：①的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出； ②纯易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下以保证安全。 A．“吸收塔”内发生反应的化学方程式为 B．“发生器”中鼓入空气的作用是将氧化成 C．对晶体进行重结晶可获得纯度更高的晶体 D．工业上的氯碱工业(制备烧碱和氯气)用的是阴离子交换膜 6．（2025·湖南·二模）[Co(NH3)6]Cl3(三氯六氨合钴)是合成其它含钴配合物的重要原料，其晶体制备流程如下，下列说法错误的是 A．活性炭的作用是催化剂 B．已知氧化步骤需控温在60℃进行，故H2O2溶液应缓慢滴加 C．操作X中加入盐酸的目的是提供酸性环境 D．[Co(NH3)6]3+是以Co3+为中心的正八面体结构，则[Co(NH3)4Cl2]+的空间结构可能有2种 7．（2024·湖南娄底·模拟预测）轻质可用于绝热、耐高温的防火保温材料，可用于造船和锅炉制造。实验室以一种工业废渣(主要成分为和少量的氧化物)为原料制备。实验过程如下，下列说法错误的是 A．“酸溶”过程中为提高反应速率，可通过加热进行，为营造成酸性环境，所用可过量 B．萃取分液过程中需要的仪器装置为长颈漏斗、铁架台、烧杯 C．萃取后得到的水溶液边搅拌边滴加MgO以调节pH D．氧化过程中主要发生的离子方程式为： 8．（2024·湖南永州·模拟预测）硼氢化钠在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠为主要原料制备，其流程如下。下列说法不正确的是 已知：常温下，能与水反应，可溶于异丙胺(沸点：33℃)。 A．操作Ⅰ为蒸馏 B．通入前需先通氩气，排出反应器中的水蒸气和空气 C．“合成”方程式为： D．实验室盛放物质b溶液的试剂瓶需使用玻璃塞 9．（2024·湖南·模拟预测）锡在材料、医药、化工等方面有广泛的应用，锡精矿（SnO2）中主要有Fe、S、As、Sb、Pb等杂质元素。下图为锡的冶炼工艺流程： 已知：SnO2性质稳定，难溶于酸。下列说法错误的是 A．焙烧产生的烟尘、烟气中主要杂质元素是S、As、Sb B．酸浸时，PbO生成，为了提高铅的浸出率，可添加适量NaCl固体 C．的反应2中S元素化合价全部升高 D．电解精炼时，电源的正极与粗锡相连 10．（2024·湖南·二模）三草酸合铁（Ⅲ）酸钾{}常用来作为化学光量计、催化剂等，一种合成路线如图所示，已知：三草酸合铁酸钾晶体易溶于水（溶解度：，；，），难溶于乙醇，下可失去全部结晶水，时分解，它具有光敏性，受光照射分解变为黄色，下列叙述正确的是 A．“沉铁”中，滤液主要成分是 B．“系列操作”是过滤、乙醇洗涤、干燥 C．向产品的饱和溶液中加入乙醇，有利于析出产品 D．产品贮存于透明带软木塞的试剂瓶中 11．（2024·湖南·模拟预测）利用含锌废水制备ZnCO3·2Zn(OH)2的工艺流程如图，下列有关说法正确的是 已知：① 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Zn(OH)2 Ksp 1.2 x 10-17 ②Zn2+ 可以与氨水反应生成[ Zn(NH3)4 ]2+ A．Na2S2O8中硫元素的化合价为+7价 B．氧化除锰步骤中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1 C．沉锌时发生反应的离子方程式主要是： D．调节pH值除铁时，应选用的试剂X为氨水，调节pH值应大于9，以便将铁完全沉淀。 1．（2025·四川·高考真题）一种主要成分为和的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、。其中，电炉煅烧发生的反应为：。 下列说法错误的是 A．“电炉煅烧”必须隔绝空气 B．浸渣的主要成分是 C．“炉气水洗”使溶于水而与分离 D．“中和沉淀”需要控制溶液的 2．（2025·云南·高考真题）稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是 A．可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si： 3．（2025·甘肃·高考真题）处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下： 下列说法正确的是 A．“沉铜”过程中发生反应的离子方程式： B．“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多，沉淀越完全 C．“氧化”过程中铁元素化合价降低 D．“沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质 4．（2025·山东·高考真题）钢渣中富含等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的元素，流程如下。已知：能溶于水；，。下列说法错误的是 A．试剂X可选用粉 B．试剂Y可选用盐酸 C．“分离”后元素主要存在于滤液Ⅱ中 D．“酸浸”后滤液Ⅰ的过小会导致滤渣Ⅱ质量减少 5．（2022·湖南·高考真题）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下： 已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点： 物质 沸点/ 136 127 57 180 回答下列问题： (1)已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_______。    A． B． C． D． (2)与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表： 物质 分压 ①该温度下，与C、反应的总化学方程式为 ； ②随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是 。 (3)“除钒”过程中的化学方程式为 ；“除硅、铝”过程中，分离中含、杂质的方法是 。 (4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序 (填“能”或“不能”)交换，理由是 。 (5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入冶炼的方法相似的是_______。 A．高炉炼铁 B．电解熔融氯化钠制钠 C．铝热反应制锰 D．氧化汞分解制汞 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 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 $ 第05讲 工业流程题解题策略 目录 01 课标达标练 题型01 考查微型工艺流程中的实验操作 题型02 考查微型工艺流程中的过程评价 题型03 考查化工流程综合题 题型04 考查物质的分离提纯、除杂 题型05 考查工业流程中的图像分析与定量计算 02 核心突破练 03 真题溯源练 01考查微型工艺流程中的实验操作 1．（2025·湖南·三模）氯化亚铜(，难溶于水，在空气中易被氧化)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。工业上以废铜泥［含、、及少量金属］为原料制备的工艺流程如图。下列说法正确的是 A．“灼烧”可将废铜泥转化为金属氧化物 B．“除杂”过程加入时，温度越高，除杂效果越好 C．在实验室模拟“过滤”步骤时使用的主要玻璃仪器为分液漏斗 D．“还原”后“溶液”呈碱性 【答案】A 【详解】A．“灼烧”过程中，废铜泥中的金属元素转化为金属氧化物，硫元素转化为气体逸出，所以“灼烧”可将废铜泥转化为金属氧化物，A正确； B．若温度过高，过氧化氢会分解，减弱除杂效果，B错误； C．在实验室模拟“过滤”步骤时使用的主要玻璃仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯，C错误； D．“还原”时溶液中的被还原为，再结合生成CuCl沉淀，而被氧化为，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒可确定反应的离子方程式为，所以“还原”后“溶液”呈酸性，D错误； 故选A。 2．（2025·湖南娄底·一模）以为原料制备颜料铵铁蓝（难溶于水）。 下列叙述错误的是 A．“溶解”需要玻璃棒、烧杯等仪器 B．中配体是 C．“氧化”中氧化剂与还原剂物质的量之比为 D．分离产品采用的操作为过滤、洗涤、干燥 【答案】C 【详解】A．“溶解”操作中，烧杯作容器，用玻璃棒搅拌可以加速固体溶解，A项正确； B．配离子中，亚铁离子是中心离子，氰根离子作配体，B项正确； C．“氧化”中，被还原为，被氧化为，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为，C项错误； D．分离难溶于水的“亚铁氰化铁铵”产品，采用过滤、洗涤、干燥等操作，可得到较纯产品，D项正确； 答案选C。 3．（2025·湖南岳阳·模拟预测）以酸泥(主要含无定形Se、HgSe和少量Ag2Se)为原料制备灰硒(Se)的流程如下：已知：Ka1(H2SeO3)=3×10-3，Ka2(H2SeO3)=5×10-8 下列说法错误的是 A．“氧化碱浸”中无定形Se被氧化为的离子方程式为Se+2OH-+2H2O2=3H2O+ B．“除银”时向滤渣中加入NaClO溶液和盐酸，Ag2Se、HgSe被氧化为H2SeO3，其中Ag2Se发生的化学方程式为：Ag2Se+3NaClO+2HCl=H2SeO3+2AgCl↓+3NaCl C．“除银”时向滤渣中加入试剂顺序是先加入盐酸再加NaClO溶液 D．“沉汞”过程中，溶液pH=7时存在的主要阴离子有、、Cl- 【答案】C 【详解】A．“氧化碱浸”中无定形Se被氧化为，同时H2O2被还原为H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得出发生反应的离子方程式为Se+2OH-+2H2O2=3H2O+，A正确； B．“除银”时，向滤渣中加入NaClO溶液和盐酸，Ag2Se、HgSe被氧化为H2SeO3，同时生成AgCl和HgCl2，依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可得出Ag2Se发生的化学方程式为：Ag2Se+3NaClO+2HCl=H2SeO3+2AgCl↓+3NaCl，B正确； C．“除银”时，若向滤渣中先加入盐酸再加NaClO溶液，则可能会发生副反应(如生成Cl2)，所以应先加入NaClO溶液再加盐酸，C错误； D．“沉汞”过程中，溶液中的Cl-没有消耗，当溶液pH=7时，Ka2(H2SeO3)==5×10-8，则，所以溶液中存在的主要阴离子有、、Cl-，D正确； 故选C。 4．（2025·湖南·三模）钼酸钠晶体()是无公害型冷却水系统的金属级蚀剂，工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的，含少量PbS等)制备钼酸钠晶体的工艺如图所示。设为阿伏加德罗常数的值，下列相关说法正确的是 A．“焙烧”时，每生成1mol，转移的电子数为6 B．“碱浸”时，发生反应的离子方程式为 C．“重结晶”的目的是得到更多、更纯的 D．该工艺中排放的气体均会造成酸雨，因此需对尾气进行回收处理 【答案】B 【详解】A．MoS2中，Mo的化合价为+4价，S的化合价为-2价，由工艺流程可知，焙烧时，除了S被氧化生成外，Mo也被氧化成，故生成1mol时，转移的电子数大于6，A项错误； B．“碱浸”时，发生反应的离子方程式为，B项正确； C．“重结晶”的目的是得到更纯的，在重结晶过程中会有晶体的损失，产量会更低些，C项错误； D．该工艺中排放出来的会形成酸雨，但不会产生酸雨，D项错误； 故选B。 5．（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。 02考查微型工艺流程中的过程评价 6．（2025·全国·模拟预测）以硫铁矿（主要成分为）为原料制备氯化铁晶体（）的工艺流程如下所示： 下列说法不正确的是 A．“酸溶”过程中使用的酸也可以是硝酸 B．为防止污染，“焙烧”过程中产生的应回收利用 C．通入氯气的目的是氧化 D．用制取无水时，需要在氯化氢气流中加热 【答案】A 【详解】“酸溶”过程中使用的酸如果是硝酸，回引入硝酸根离子，导致产品不纯，A错误；二氧化硫有毒，会污染环境，为防止污染，“焙烧”过程中产生的SO2可以用于制硫酸，B正确；通入氯气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，C正确；FeCl3·6H2O制取无水FeCl3时，应在氯化氢气流中加热，防止水解FeCl3，D正确。 故选A。 7．（2024·湖南·模拟预测）利用黄铜矿（主要成分为，含有等杂质）生产粗铜，流程示意图如下。分解产生的能使矿石中的铜元素转化为。一定条件下，固体中所含铜、铁的主要物质为、、。下列说法不正确的是 A．发生热分解的化学方程式是 B．溶液中的溶质可以循环使用 C．滤渣D能够完全溶解在稀硫酸之中 D．可以向粗铜中加入稀硫酸实现粗铜的初步提纯 【答案】C 【详解】A．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，A正确； B．根据分析可知，硫酸铵是溶液A的主要溶质，可以循环利用，B正确； C．滤渣D含有SiO2，不能够溶解在稀硫酸之中，C不正确； D．可以向粗铜中加入稀硫酸溶解过量的铁粉，实现粗铜的初步提纯，D正确； 答案选C。 8．（2024·湖南湘西·模拟预测）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。下列说法不正确的是 A．“盐浸”过程若浸液pH上升，需补充 B．“滤渣”中含Fe成分为 C．“沉锌”过程发生氧化还原反应 D．应合理控制用量，以便滤液循环使用 【答案】C 【详解】A．反应需要控制在的碱性环境中进行，当浸液pH上升，碱性增强，需要补充酸性物质，则需要补充的是，A正确； 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正确； C．“沉锌”过程发生的反应方程式为，元素化合价为变化，不属于氧化还原反应，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； 故选C。 9．（2024·湖南邵阳·模拟预测）工业上以铬铁矿(，含氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠的工艺流程如图，已知焙烧的目的是将转化为，并将氧化物转化为可溶性钠盐。下列说法不正确的是 A．在焙烧阶段可用小苏打代替纯碱 B．中和后所得滤渣主要成分是和 C．在上述流程中可得到副产品 D．母液中无可循环利用的成分 【答案】D 【详解】A．小苏打中含有Na元素，能够提供Na元素，将FeCr2O4转化为Na2CrO4，A正确； B．由分析知，中和后所得滤渣主要成分是和，B正确； C．加入硫酸酸化，将将Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，将溶液蒸发结晶除去硫酸钠，故可得到副产品，C正确； D．母液中含有大量的硫酸，可以返回酸化步骤循环使用，D错误； 故选D。 10．（2024·湖南岳阳·模拟预测）我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥，工艺流程图如下： 已知：“碳酸化”设备中的反应为。 下列说法不正确的是 A．“母液I”吸氨后的溶液中主要含有 B．在实验室模拟“煅烧”，需要使用的主要仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯等 C．经“冷析”和“盐析”后的体系中存在平衡 D．该工艺过程中可以循环使用的物质有 【答案】A 【详解】A．“母液I”吸氨后的溶液中主要含有，同时还含有NH3·H2O，A错误； B．在实验室模拟“煅烧”，要在坩埚中进行，需要使用的主要仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯 等，B正确； C．.经“冷析”和“盐析”后的体系仍为氯化铵的饱和溶液，存在平衡，C正确； D．由图可知，“煅烧”后二氧化碳可以循环使用，“盐析”后的“母液Ⅱ”含有氯化钠，则氯化钠可以循环使用，D正确； 故选A。 03 考查化工流程综合题 11．（2025·湖南岳阳·二模）稀土钕铁硼永磁材料广泛应用于新能源汽车、节能环保家电、国防军事等工业领域。工业上以钕铁硼废料[含钕(Nd，质量分数为28.8%)、Fe、B]为主要原料回收高纯度钕的工艺流程如下。 已知：①Nd的稳定价态为价；Nd的活动性较强，与稀硫酸反应产生；硼难溶于稀硫酸。钕离子可与过量生成可溶性配合物；②常温下，。 回答下列问题： (1)“酸溶”时，下列措施可以提高酸溶速率的是___________(填序号)。 A．适当升高温度 B．适当增大硫酸的浓度 C．适当延长浸取时间 D．将钕铁硼废料粉碎 (2)常温下，“沉钕”过程中调节溶液的pH为2.3，钕全部以沉淀完全，若此时溶液中， (填“有”或“无”)沉淀生成；酸性太强会使“沉钕”不完全，原因是 。 (3)①“沉淀”过程得到晶体。写出“沉淀”时发生反应的离子方程式： 。 ②此过程中，草酸实际用量与理论计算量的比值(n)和沉钕率的关系如下图所示。 对沉钕率变化趋势进行解释： 。 ③“滤液3”中的 (填化学式)可在上述流程中循环利用。 (4)“一系列操作”包括 ；空气中“煅烧”时生成无毒的气体，反应的化学方程式 。 【答案】(1)ABD (2) 无 酸性太强，H⁺与反应生成，导致浓度太小，沉淀不完全 (3) 适当增大草酸的用量，可增加的浓度，有利于提高沉钕率；草酸浓度过大钕离子可与过量生成可溶性配合物，从而降低沉钕率 (4) 过滤、洗涤、干燥 【详解】（1）A．适当升高温度，可以加快反应速率，A正确； B．适当增大硫酸的浓度，可以加快反应速率，B正确； C．适当延长浸取时间，不影响化学反应速率，C错误； D．将钕铁硼废料粉碎，增大表面积，可以加快反应速率，D正确； 故选ABD； （2），因此不会有沉淀生成；酸浸后调整溶液的pH，若酸性太强，H⁺与反应生成，导致浓度太小，沉淀不完全； （3）由分析可知，加入是将溶液中Nd3+转化为，反应的离子方程式为；适当增大草酸的用量，可增加的浓度，有利于形成，从而提高沉钕率；草酸浓度过大钕离子可与过量生成可溶性配合物，从而降低沉钕率；“滤液3”中含有硫酸，可循环使用； （4）“沉淀”过程得到晶体，然后进行过滤、洗涤、干燥得到 ；“沉钕”后的晶体在空气中充分煅烧生成无毒的气体，该气体为CO2，化学方程式为。 12．（2024·湖南长沙·三模）新能源汽车工业飞速发展依赖于锂离子电池的新型电极材料的研究取得的重大成果。可以实现海水中的富集，对锂离子电池的研究作出重要贡献。以软锰矿(含及少量和)为原料生产高纯的工艺流程如图甲。 回答下列问题： (1)“浸锰”时，生成的离子方程式为 。 (2)步骤Ⅱ中，的萃取率与的关系如图乙，当后，随增大，萃取率下降的原因是 。 (3)试剂x为，若，常温下调节范围应为 {已知该条件下，}。 (4)海水中锂的总含量为陆地总含量的5000倍以上，但海水中锂的质量浓度仅为，从海水中提取锂首先需要对低浓度的进行选择性富集，而能够嵌入高纯并在一定条件下脱出，据此可以进行的富集。 ①以和高纯为原料，充分混合后在720℃下煅烧，冷却至室温后即可得到复合氧化物。用的盐酸在60℃下处理，将其中所有置换后得到可以和反应再生成，然后与酸作用脱出从而实现的富集。如此循环处理。合成的化学方程式为 ； ②用酸处理时，除离子交换反应之外，也会发生一个副反应，该副反应导致固体中M的平均化合价有所提高，则副反应的生成物中含元素的微粒是 。这一副反应对再生后的的锂富集性能的影响是 。 (5)利用高纯实施电化学富集锂是行之有效的方法。电化学系统(如图丙所示)的工作步骤如下： 步骤1：向所在的腔室通入海水，启动电源1，使海水中的进入结构而形成； 步骤2：关闭电源1和海水通道，启动电源2，同时向电极2上通入空气，使中的脱出进入腔室2。 ①为衡量对的富集效果，将的溶液通入所在腔室，启动电源1，使电流恒定在，累计工作后发现的电极电势快速下降，则中的 (已知电子的电量为。电流效率为)。 ②电源2工作时，电极上发生的电极反应为 。 【答案】(1) (2)之后，随增大，浓度降低，促使水解平衡正向移动，溶液中浓度降低，导致萃取率下降 (3)4.7≤pH＜7 (4) 、 由于的减少，导致再生后的的锂富集能力降低 (5) 0.4 (将代入也可) 【详解】（1）“浸锰”步骤中稀硫酸溶解、，同时和作还原剂将二氧化锰还原为，则被氧化成，故生成的离子方程式为。 （2）在滤液①中存在水解平衡：，之后，随增大，降低，水解平衡正向移动，溶液中浓度降低，导致萃取率下降。 （3）调节范围应满足让完全沉淀同时未沉淀，当完全沉淀时，浓度为， 此时，此时溶液；当开始沉淀时，溶液中，此时溶液，则调节溶液范围为。 （4）①和高纯，在下煅烧，冷却至室温后即可得到复合氧化物，得到电子，则失去电子，产生，对应的化学方程式为。②与酸作用脱出从而实现的富集，即与发生反应，同时会发生一个副反应，该副反应导致固体中的平均化合价有所提高，说明生成了，副反应为，副反应的发生导致的减少，导致再生后的的锂富集能力降低。 （5）向所在的腔室通入海水，启动电源1，使海水中的进入结构而形成，电极反应为，是阴极反应，此时，海水中的被所吸收，电极1充当阳极，对应的电极反应为；通过阳离子交换膜进入中间区域维持海水的电中性，腔室1中慢慢变为硫酸；一段时间后关闭电源1和海水通道，启动电源2，同时向电极2上通入空气，由中的脱出进入腔室2可知电极2充当阴极，对应的电极反应为，此时阳极反应为，脱出进入腔室2，腔室2中的浓度提高。由于，，根据电极反应得，解得。 13．（2025·湖南湘潭·模拟预测）镓、锗均是重要金属，一种从炼锌矿渣{主要含铁酸锗()，铁酸镓[]，铁酸锌()}中回收镓、锗的工艺流程如下： 已知：时，、、、，、。 (1)Ga属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 。 (2)“酸浸还原”时(不溶于水)与硫酸和反应的离子方程式为 。 (3)时，“沉镓”过程中，若溶液中的、，当沉淀完全(离子浓度小于，可认为沉淀完全)时，、是否开始沉淀，判断并说明理由： ；使和分离的方法为 。 (4)以惰性材料为电极电解制备金属镓时，金属镓在 (填“阴”或“阳”)极生成；电解完成后的电解质残液可返回到 工序循环使用。 (5)“蒸馏”提纯时，下列图示中温度计位置正确的是 (填标号)。 (6)水解生成时，要加入大量的水，其目的是 。 【答案】(1) p (2) (3) 未开始沉淀，沉淀完全时的，和开始沉淀的pH均为5.5 加入双氧水氧化，然后加入氧化锌调pH小于5.5，将铁元素沉淀完全后，过滤 (4) 阴 碱溶 (5)A (6)促进水解完全 【详解】（1）Ga是31号元素，原子核外有31个电子，所以基态铁原子的核外电子排布式为[Ar] 3d104s24p1，则其价电子排布式为4s24p1，属于p区。 （2）“酸浸还原”后含金属阳离子有(Ge4+、Ga3+、Fe2+、Zn2+)，其中ZnFe2O4发生的反应为； （3）当沉淀完全(离子浓度小于，可认为沉淀完全)时，c(OH-)=，pH=4.3；若溶液中的开始沉淀，此时c(OH-)= ，pH≈5.5；若溶液中的开始沉淀，此时c(OH-)= ，pH≈5.5。当沉淀完全(离子浓度小于)时，可认为沉淀完全)时，、没有开始沉淀。因Fe3+沉淀的pH较小，故使和分离的方法为加入双氧水氧化，然后加入氧化锌调pH小于5.5，将铁元素沉淀完全后，过滤。 （4）电解时，偏镓酸钠中的偏镓酸根离子在阴极得到电子发生还原反应生成镓和氢氧根离子,电极反应式为GaO+3e-+2H2O=Ga+4OH-,氢氧根离子和钠离子结合形成氢氧化钠，故在阴极生成金属镓，且电解完成后的电解质残液可返回到碱溶工序循环使用； （5）蒸馏时测量馏出气的温度，故温度计水银球与蒸馏烧瓶的支管口相平，故选A。 （6）水解生成时，要加入大量的水，其目的是促进水解完全。 14．（2024·湖南益阳·三模）重铬酸钾是一种用途广泛的化合物。工业上以铬铁矿[主要成分为，还含有等的氧化物]为主要原料制备重铬酸钾的一种工艺流程如图。回答下列问题： 已知：氧化铝与碳酸钠高温下反应生成和。 (1)焙烧”时将铬铁矿粉碎的目的是 ，滤渣I中能提炼出一种红色油漆颜料，则焙烧时发生反应的化学方程式为 。 (2)滤渣Ⅱ的主要成分是 。 (3)“除杂”时需加热，其目的是 。 (4)“电解”是利用膜电解技术(装置如图所示)，将转化为。阳极池发生反应的总的离子方程式为 。 (5)加入饱和溶液后蒸发结晶，能得到的原因是 。 (6)该流程中，能循环利用的物质有 (填化学式) 。 (7)以铬铁矿为原料，按照此流程最终得到，若原料利用率为，则该铬铁矿中铬的百分含量[以计]为 (保留三位有效数字)。 【答案】(1) 增大反应物的接触面积，使反应更加充分，反应速率更快 (2)和 (3)促进和水解，使和Na2SiO3转化为和 (4) (5)的溶解低于硫酸钠 (6)O2 (7)81.6% 【详解】（1）焙烧”时将铬铁矿粉碎的目的是：增大反应物的接触面积，使反应更加充分，反应速率更快；滤渣I中能提炼出一种红色油漆颜料，为Fe2O3，即在空气中加入碳酸钠焙烧生成氧化铁，化学反应式为：； （2）由分析得，滤渣Ⅱ为和； （3）“除杂”时需加热，其目的是促进和水解，使和Na2SiO3转化为和； （4）阳极水失去电子：，氢离子浓度上升，使反应平衡正向移动，转化为，综上：阳极池发生反应的总离子方程式为：； （5）加入饱和溶液后蒸发结晶，能得到的原因是：的溶解低于硫酸钠； （6）该流程中，能循环利用的物质有O2，电解产生的氧气可用于焙烧； （7）根据Cr原子守恒可知，Cr物质的量为：，的物质的量为：，该铬铁矿中铬的百分含量[以计]为。 15．（2024·湖南岳阳·二模）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、、、、、、、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、、； ⅱ．25℃时相关物质的如下表： 物质 (1)态核外电子能级共 个。 (2)“氧化预处理”阶段得到的氧化产物有、，“氧化预处理”的目的是 。 (3)“氨浸”时生成多种配离子，其中生成的离子方程式为 。 (4)已知：，则的化学平衡常数为 。 (5)“蒸氨”时得到混合气体e和固体。 ①混合气体e可返回至 工序循环利用； ②取11.2g固体，经充分“煅烧”后得到氧化锌8.1g，同时产生的气体通入到足量溶液中，可得沉淀9.85g，则固体的化学式为 。 (6)通过氢电极增压法可利用产品氧化锌进一步制得单质锌(如图)，储罐内溶解后形成离子，电解池中发生总反应的离子方程式为 。 【答案】(1)6 (2)将含锌烟灰中的铁(Ⅱ)和锰(Ⅱ)分别氧化为和，避免其在浸出时溶解 (3) (4) (5) 氨浸 (6) 【详解】（1）锌元素的原子序数为30，基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，原子核外电子共有6个能级，故答案为：6； （2）由题给信息可知，Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)也能与氨络合生成配合物，则“氧化预处理”阶段得到FeOOH、MnO2的目的是避免加入氨水和碳酸氢铵溶液氨浸时溶解转化为可溶的配合物而影响后续分离，故答案为：将含锌烟灰中的铁(Ⅱ)和锰(Ⅱ)分别氧化为和，避免其在浸出时溶解； （3）由题意可知，加入氨水和碳酸氢铵溶液氨浸时，氧化锌与氨水和碳酸氢铵混合溶液反应生成碳酸四氨合锌、碳酸铵和水，反应的离子方程式为，故答案为：； （4）由方程式可知，反应的平衡常数K1=====，故答案为：； （5）①由分析可知，e为含有氨气的混合气体，则混合气体可返回至氨浸工序循环利用，故答案为：氨浸； ②由原子个数守恒可知，11.2gZnx(OH)y(CO3)z中锌元素的物质的量为=0.1mol，碳酸根离子的物质的量为=0.05mol，由电荷守恒可知，Znx(OH)y(CO3)z中氢氧根离子的物质的量为2××0.1mol-2×0.05mol=0.1mol，则x：y：z=0.1mol：0.1mol：0.05mol=2：2：1，所以固体的化学式为，故答案为：； （6）由图示可知，左侧电极为电解池的阳极，碱性条件下氢气在阳极失去电子发生氧化反应生成水，右侧电极为阴极，四羟基合锌离子在阴极得到电子发生还原反应生成锌和氢氧根离子，则电解池的总反应为，故答案为：。 04 考查物质的分离提纯、除杂 16．（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。 17．（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。 18．（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。 19．（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。 20．（2025·湖南长沙·二模）镓(Ga)和锗(Ge)是支撑当代计算机、5G通信、航空航天、新能源、医药卫生及国防军工高新技术发展的重要基础材料，直接关系到国家经济和战略安全。一种由硫化锌精矿(主要成分为ZnS，还含有铁、铜、镓和锗等金属硫化物)为原料回收Zn、Ga、Ge的工艺流程如图所示。 已知：①镓与铝同主族，化学性质相似。 ②该工艺条件下，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 开始沉淀时的pH 8.0 2.5 3.5 5.3 完全沉淀时的pH 9.6 3.3 4.6 6.4 回答下列问题： (1)“氧压浸出”过程中禁止明火加热，原因是 。 (2)加入ZnO“调pH”，pH应控制在 范围内。 (3)气态时常以二聚体形式存在，二聚体中各原子均满足8电子结构，则Ga与Cl之间存在的化学键有 (填标号)。 A．极性键    B．氢键    C．配位键   D．离子键     E．金属键 (4)25℃时，已知：  ，，，计算反应的平衡常数 。 (5)与过量NaOH溶液反应的化学方程式为 。 (6)“电解”制粗镓后的电解废液中溶质的主要成分 (填化学式)。 (7)“水解”获得的化学方程式为 。 【答案】(1)精矿与酸反应会生成可燃性气体硫化氢，遇明火燃烧，甚至可能会发生爆炸 (2) (3)AC (4) (5)或 (6) (7) 【详解】（1）精矿含有硫元素，与酸反应生成硫化氢气体，遇明火燃烧，甚至可能会发生爆炸，会发生危险。 （2）加入ZnO“调pH”，目的是沉淀铁元素，而铁元素在“氧压浸出”均被氧化为，所以要保证铁转化为氢氧化铁沉淀，而确保不会被沉淀，根据表中数据可知，应控制在。 （3）气态时常以二聚体形式存在，其分子结构类似于，二聚体中各原子均满足8电子结构，的结构为，以此类推，则之间存在的化学键有极性键和配位键，故选AC。 （4）反应的平衡常数表达式为：，变形为：，即，代入数据可得：。 （5）因为镓与铝同主族，化学性质相似，与过量溶液反应的化学方程式为或。 （6）“电解”的溶液制粗镓，在阴极得电子转化为，在阳极失电子转化为氯气，故电解后的电解废液的主要溶质为。 （7）氯化锗水解得，方程式为：。 05 考查工业流程中的图像分析与定量计算 21．（2025·湖南长沙·二模）2025年4月中国商务部宣布对钐、钆、铽、镝、镥、钪、钇等7种中重稀土实施出口管制。稀土元素是指元素周期表中原子序数为57~71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)，共17种元素，稀土分为轻稀土和中重稀土。请回答下列问题： (1)镧系元素在周期表中的位置是 ；已知基态镝(Dy)原子的电子排布式为，则一个基态镝原子所含的未成对电子数目为 个。 (2)氧化钇广泛应用于微波、军工、光学玻璃、陶瓷、激光、超导等许多尖端行业。利用废荧光粉(主要成分为ZnO、，还含有一定量的等)为原料生产的工艺流程如图所示。 已知：ⅰ．金属离子浓度时，认为已沉淀完全； ⅱ．常温下，相关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如图所示。 ①采用离子浓度传感器测得相同时间内的浸取率与浸取溶液温度的关系如图所示，后，的浸取率随温度升高而减小，请从反应原料的角度分析最可能的原因是 。 ②滤渣b的主要成分是 (填化学式)。 ③若常温下测得恰好沉淀完全时，滤液中，则 (保留两位有效数字)。 ④“焙烧”时发生反应的化学方程式为 。 (3)铈(Ce)属于镧系元素，氧化铈是一种重要的光催化材料。具有良好的储氧放氧能力，是汽车尾气净化催化剂的关键成分，其晶胞如图所示。 ①纳米中位于晶粒表面的具有催化作用。已知晶胞边长为，在边长为的立方体晶粒中位于表面的最多有 个。 ②在尾气消除过程中与相互转化。中的Ce为、价，测定的值可判断它们的比例。现取固体1.6560g，加入足量硫酸和充分溶解，使全部被还原成，再用的酸性标准溶液滴定至终点，重复操作三次，若平均消耗标准溶液40.00mL(已知氧化性：)，则此时氧空位率为 。 【答案】(1) 第六周期第ⅢB族 4 (2) 后，升高温度盐酸挥发加剧，导致盐酸浓度减小 (3) 50 20% 【详解】（1）镧系元素在周期表中的位置是第六周期第ⅢB族；4f能级有7个轨道，最多能排14个电子，镝(Dy)原子的电子排布式为，说明其4f能级上有4个未成对电子； （2）①由图可知，的浸取率随温度升高先增大后减小，增大是因为温度提高，加快浸取速率；下降是因为，盐酸易挥发，故℃后，升高温度盐酸挥发加剧，导致盐酸浓度减小，的浸取率随温度升高而减小； ②由分析可知，滤渣b的主要成分是Al(OH)3； ③恰好沉淀完全时，滤液中，此时，； ④“焙烧”时，与氧气反应生成Y2O3、CO2、H2O，根据电子守恒，质量守恒，化学方程式为：； （3）①在边长为2 a nm的立方体晶粒中，含有8个该立方晶胞，可看作上层四个、下层四个，则位于表面的Ce4+最多有：晶胞面心的4个、四个晶胞共用的顶点1个在晶粒的面上，有 ，顶点8个、棱上12个，共50个； ②实验过程中固体中全部被还原成，部分被氧化成，剩余的部分用酸性标准溶液滴定，由于氧化性：，故滴定过程中不会与反应，根据反应，与反应的的物质的量为，还原消耗的的物质的量为，根据反应，可知固体中+4价Ce的物质的量为0.0020mol，相当于为0.0020mol，则固体中相当于的物质的量为，则固体中，解得；中阳离子和阴离子的个数比为，释放O后得到晶体，阳离子和阴离子的个数比为，的空位率，则此晶体中的空位率为。 22．（2025·湖南长沙·二模）广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁。以钒矿石为原料制备的工艺如下： 已知：ⅰ.“焙烧”后，固体中主要含有，，，；“酸浸”后钒以形式存在，“中和还原”后钒以形式存在。 ⅱ.对四价钒（）具有高选择性，且萃取而不萃取。 ⅲ.多钒酸铵微溶于冷水，易溶于热水。 ⅳ.该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀pH 1.9 7.0 11.9 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 13.9 10.1 回答下列问题： (1)“中和还原”时，参与反应的离子方程式： 。 (2)钒的浸出率与焙烧温度、硫酸加入量的关系如图所示。指出适宜的工艺条件为 。若在得到多钒酸铵后，使用冰水洗涤多钒酸铵的目的是 。 (3)流程中可循环使用的物质有 。 (4)萃取后的“水相”中含有丰富的金属资源，经三道工序可回收溶液。请根据题给信息，参照上述工艺流程，将下列工艺流程补充完整 （可选用的试剂：、NaClO、MnO、、）。 已知、的分别为、，当“沉钙”后mol·L-1时，理论上 mol·L-1。 【答案】(1) (2) 温度：820℃左右（800℃~830℃之间均可）；硫酸加入量：6%（6%~6.5%之间均可） 降低多钒酸铵的溶解度，减少损失 (3)（或氨水）、有机溶剂 (4)   MnO 【详解】（1）“中和还原”时，铁粉为还原剂，还原为，铁化合价由0变为+2、V化合价由+5变为+4，结合电子守恒，反应为； （2）结合图1、2所示进行分析可知，适宜的工艺条件为温度：820℃左右，硫酸加入量：6%（6%~6.5%之间均可），此时钒的浸出率最高；洗涤多钒酸铵时要用冰水洗涤，目的是降低多钒酸铵的溶解度，减少溶解损失； （3）循环使用的物质具有“既消耗，又生成”的特点，根据流程图可发现有机溶剂具有该特点；分析“煅烧”反应：，可知（或氨水）在流程中也可循环使用；故为：（或氨水）、有机溶剂； （4） “萃取”分离后，所得“水相”中的金属离子有、和少量的，欲得到溶液，需除去杂质、，第一道工序已经除去，说明后续工序应除去；又结合各金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH，可知需将氧化为，为了不引入杂质离子，氧化剂可选择溶液，再调溶液的pH，使转变成沉淀，为了不引入杂质离子，利用MnO调pH，所以补充完整的流程图为：，故为  MnO。 已知常温下、的分别为、，若上述水相“沉钙”后mol·L-1，根据，沉钙但锰离子不沉淀，则理论上不超过。 23．（2025·湖南·模拟预测）钪(Sc)是一种功能强大但产量稀少的稀土金属，广泛用于尖端科技领域。从某种磷精矿(主要成分为，含少量、、、)分离稀土元素钪(Sc)的工业流程如下： (1)写出“酸浸”过程中与发生反应的化学方程式 。 (2)“萃取”的目的是富集Sc，但其余元素也会按一定比例进入萃取剂中。 ①通过制得有机磷萃取剂，其中—R代表烃基，—R不同，产率也不同。当—R为“”时，产率 (填“大于”、“小于”或“等于”)—R为“”时，请从结构的角度分析原因 。 ②“反萃取”的目的是分离Sc和Fe元素。向“萃取液”中通入，、、的沉淀率随pH的变化如图1，试剂X为 (填“”或“”)，应控制最佳pH为 。                           图1 (3)已知，，。“沉钪”时，发生反应，此反应的平衡常数 (用含a、b、c的代数式表示)。 (4)草酸钪晶体在空气中加热，随温度的变化情况如图2所示。后固体的化学式为 。                           图2 【答案】(1) (2) 大于 随着碳原子数增加，“”推电子能力强于“”，键更难断裂，产率降低 2 (3) (4) 【详解】（1）“酸浸”过程中与发生反应而溶解，化学方程式为：； （2）①随着碳原子数增加，“”推电子能力强于“”，O-H键更难断裂，不利于正向进行，产率降低，所以当—R为“”时，产率大于—R为“”时；  ②根据图中各离子的沉淀率，应加入还原剂，将Fe3+还原为Fe2+，控制pH为2，使Sc3+沉淀，Fe2+几乎不沉淀，有利于分离除杂，故试剂X为； （3）此反应的平衡常数； （4）1mol草酸钪晶体的质量为462g，550℃时，质量减少462g×(19.5%+3.9%)≈108g，根据质量守恒，1mol草酸钪晶体含6molH2O，6molH2O的质量为108g，可知550℃时剩余固体为，850℃时固体质量剩余462g×(1-19.5%-3.9%-46.8%)≈138g，的摩尔质量为138g/mol，根据钪原子守恒，可知850℃时剩余固体为。 24．（2025·湖南株洲·一模）工业上提钒尾渣中钒的高效回收具有重要的意义，某工艺如下： 已知： ①提钒尾渣中钒主要以焦钒酸盐(如、)存在，另外还含有及其他不溶杂质。 ②酸浸后钒以存在。 ③“沉钒”的主要反应为： 回答下列问题： (1)写出基态钒的价层电子排布式： 。 (2)钒可形成多种含氧酸盐，其中正钒酸根的空间构型为： 。 (3)写出焦钒酸锰在“酸浸”中发生反应的离子方程式： ；为提高“酸浸”效率可采取的措施是： 。(写一条) (4)“除铁”中，当时 mol/L。(已知：) (5)综合考虑，试剂X最好选择： (填标号)。 A．    B．    C． (6)钒浸出率随pH、温度T、时间t的变化如下图： ①综合分析，最佳的“酸浸”条件是： 。 ②分析30min后浸出率几乎不变的原因可能是： 。 【答案】(1)3d34s2 (2)正四面体形 (3) Mn2V2O7+6H+=2VO2++2Mn2++3H2O 搅拌、粉碎、适当提高酸的浓度等 (4)2.64×10–6 (5)B (6) pH=0.5、室温(r=25℃)、30min Ca2V2O7在酸浸中生成CaSO4包裹在Ca2V2O7外，阻止了反应 【详解】（1）钒元素的原子序数为23，基态原子价层电子排布式为3d34s2； （2）正钒酸根离子中钒原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间构型为正四面体形； （3）由分析可知，焦钒酸锰酸浸时发生的反应为焦钒酸锰与溶液中的氢离子反应生成锰离子、VO离子和水，反应的离子方程式为Mn2V2O7+6H+=2VO2++2Mn2++3H2O；搅拌、粉碎、适当提高酸的浓度等措施能提高“酸浸”效率； （4）由溶度积可知，溶液pH为3时，溶液中铁离子浓度为=2.64×10–6mol/L； （5）由分析可知，沉钒时加入硫酸溶液的目的是将溶液中的H2V10O离子和铵根离子转化为NH4V3O8沉淀，则调节溶液pH的试剂X最好选择碳酸氢钠，故选B； （6）①由图可知，pH=0.5、室温(r=25℃)、30min条件下钒浸出率最大，所以最佳的“酸浸”条件是pH=0.5、室温(r=25℃)、30min； ②30min后浸出率几乎不变是因为硫酸钙微溶于水，反应生成的硫酸钙包裹在焦钒酸钙外，阻碍反应继续进行。 25．（2024·湖南娄底·模拟预测）我国锂云母矿石储量丰富，现有产自内蒙古的锂云母矿石(主要成分为，内含少量镁、钙、铁的氧化物)，工业上欲采用硫酸法用其制备具体流程如下： 查阅资料可知： I．“焙烧”温度对锂提取率的影响如下图所示 II．“焙烧”过程中铁的氧化物未参与反应 III． IV． 回答下列问题： (1)基态Fe原子核外价层电子排布式为 ，Si原子位于元素周期表的 区。 (2)“焙烧”产生的气体可用溶液吸收，且元素化合价均不发生变化，该反应的化学方程式为 ； (3)在“中和”过程中，为使和完全沉淀，值至少调整为 ；部分金属氢氧化物的如图所示： (4)“氧化”过程中发生氧化还原反应的离子方程式为 。 (5)石墨可用作锂离子电池的负极材料，充电时可由形成计按如图所示均匀分布的锂碳化合物，该物质中存在的化学键有 ，充电时该电极的电极反应式为 。 【答案】(1) 3d64s2 p (2) (3)5 (4) (5) 离子键，非极性共价键 【详解】（1）Fe为26号元素，价电子排布式为：3d64s2；Si为14号元素，位于第三周期第ⅣA族，在p区元素； （2）“焙烧”生成SiF4气体，Si为+4价，F为-1价；用NaOH溶液吸收，且元素化合价均不发生变化，所以方程式为SiF4+6NaOH=Na2SiO3+4NaF+3H2O； （3）为使和完全沉淀，且溶液中离子浓度为视为完全沉淀，由图可知，完全沉淀值高，此时溶液中，此时，所以值至少调整为5。 （4）“氧化”过程主要是氧化亚铁离子，并调使其沉淀，所以离子方程式为； （5）石墨层内碳与碳原子之间为非极性共价键；锂离子与碳层之间存在离子键；一个碳原子参与形成三个六元环，每个环占有碳原子的，则每个环有6×2个碳原子，由图可知锂离子与碳原子个数比为1:6，即由均摊法得其化学式为LiC6，充电时该电极为阴极，电极反应式为：。 1．（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。 2．（2025·湖南·模拟预测）废锂离子电池正极材料中含有LiCoO2、LiNO2以及Fe、Al、C单质，具有较高回收价值，对其进行无害化处理并回收具有重要意义。一种从废锂离子电池正极材料中回收钻、镍、锂的工艺流程如图： 已知：①“酸浸”后的滤液中含有Li＋、Fe3＋、Al3＋、Co2＋、Ni2＋，且各离子浓度均小于0.1mol·L-1。 ②溶液中金属离子完全沉淀时的pH如表所示： 金属离子 Fe3＋ Al3＋ Co2＋ Ni2＋ 完全沉淀时(c=1×10-6mol·L－1)的pH 3.7 5.0 9.2 9.5 下列说法错误的是 A．“酸浸”时， H2O2在反应中仅作氧化剂 B．“调pH”过程中调节溶液的pH=5.0时，滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3 C．基态Li、Fe、Al、Co、Ni五种原子中，未成对电子数最多的是Fe D．LiPF6中所含化学键类型为离子键、极性共价键 【答案】A 【详解】A．在LiCoO2中Co的化合价为＋3，而酸浸后的溶液中含有Co2＋，Co的化合价从+3降低到+2，则H2O2中O的化合价升高，在此过程中H2O2体现出还原性，错误，A符合题意； B．根据已知②，pH=5时，Fe3＋、Al3＋转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，因此滤渣的主要成分为Fe(OH)3、Al(OH)3，正确，B不符合题意； C．基态Li、Fe、Al、Co、Ni五种原子的价层电子轨道表示式为、、、、，可知基态Li、Fe、Al、Co、Ni五种原子中未成对电子数分别为1、4、1、3、2，则未成对电子数最多的原子是Fe，正确，C不符合题意； D．LiPF6由Li＋和构成，阴阳离子间存在离子键，在中P和F之间为极性共价键，正确，D不符合题意； 答案选A。 3．（2025·湖南·二模）硫酸锌是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为，杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下： 所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如表所示： 离子                          下列有关说法不正确的是 A．滤渣①的成分可能有、、 B．调pH为5的X宜用、，不能用等强碱 C．加入发生的反应为 D．脱钙镁的过程，酸性过强或碱性过强均不利于除钙镁 【答案】B 【详解】A．由溶度积常数可知pH为5时，Fe3+沉淀完全，结合上述分析可知滤渣①为SiO2、CaSO4、Fe(OH)3，A正确； B．若使用会引入新的杂质，B错误； C．结合上述分析可知高锰酸钾把Fe2+转化为Fe(OH)3，同时生成MnO2，离子方程式为，C正确； D．脱钙镁的过程，酸性过强会生成HF，不利于生成MgF2、CaF2，碱性过强可能导致Zn2+沉淀，D正确； 故答案选B。 4．（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。 5．（2024·湖南郴州·一模）二氧化氯()是一种黄绿色气体，是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。二氧化氯的制备以及由二氧化氯制备一种重要的含氯消毒剂——亚氯酸钠()的工艺流程如图，下列说法正确的是 已知：①的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出； ②纯易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下以保证安全。 A．“吸收塔”内发生反应的化学方程式为 B．“发生器”中鼓入空气的作用是将氧化成 C．对晶体进行重结晶可获得纯度更高的晶体 D．工业上的氯碱工业(制备烧碱和氯气)用的是阴离子交换膜 【答案】C 【详解】A．吸收塔内发生的反应为在碱性条件下，二氧化氯与过氧化氢发生氧化还原反应生成亚氯酸钠、氧气和水，反应的化学方程式2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+2H2O+O2，故A错误； B．由已知②可知，纯二氧化氯易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下安全，则发生器中鼓入空气的作用应是稀释二氧化氯以防止爆炸，故B错误； C．粗晶体经过重结晶可得到纯度更高的晶体，则要得到更纯的NaClO2·3H2O晶体必须进行的操作是重结晶，故C正确； D．工业上的氯碱工业(制备烧碱和氯气)，为防止生成的氯气与OH-接触反应，应用阳离子交换膜，故D错误； 故本题选C。 6．（2025·湖南·二模）[Co(NH3)6]Cl3(三氯六氨合钴)是合成其它含钴配合物的重要原料，其晶体制备流程如下，下列说法错误的是 A．活性炭的作用是催化剂 B．已知氧化步骤需控温在60℃进行，故H2O2溶液应缓慢滴加 C．操作X中加入盐酸的目的是提供酸性环境 D．[Co(NH3)6]3+是以Co3+为中心的正八面体结构，则[Co(NH3)4Cl2]+的空间结构可能有2种 【答案】C 【详解】A．在流程中，活性炭在配合步骤加入，在趁热过滤步骤被除去，其作用是作为催化剂，降低反应的活化能，加快反应速率，A正确； B．氧化步骤中H2O2作氧化剂，将Co的低价态化合物氧化，该反应为放热反应，控温60℃进行，H2O2溶液缓慢滴加可防止反应过于剧烈，温度过高导致H2O2分解，B正确； C．操作X中加入浓盐酸，目的是增大浓度，使[Co(NH3)6]Cl3的溶解平衡逆向移动，有利于[Co(NH3)6]Cl3晶体析出，而不只是提供酸性环境，C错误； D．是以为中心的正八面体结构，中两个可以处于相邻（顺式）和相对（反式）位置，空间结构可能有2种，D正确； 故选C。 7．（2024·湖南娄底·模拟预测）轻质可用于绝热、耐高温的防火保温材料，可用于造船和锅炉制造。实验室以一种工业废渣(主要成分为和少量的氧化物)为原料制备。实验过程如下，下列说法错误的是 A．“酸溶”过程中为提高反应速率，可通过加热进行，为营造成酸性环境，所用可过量 B．萃取分液过程中需要的仪器装置为长颈漏斗、铁架台、烧杯 C．萃取后得到的水溶液边搅拌边滴加MgO以调节pH D．氧化过程中主要发生的离子方程式为： 【答案】B 【详解】A．加热可以加快反应速率，为营造成酸性环境，所用可过量，但如果硫酸过多，则需要消耗更多的碱液中和硫酸，从而造成生产成本增加，因此所加不宜过量太多，可以适当过量，故A正确； B．萃取操作仪器为分液漏斗、铁架台、烧杯，故B错误； C．萃取后水溶液中含有Mg2+、Al3+，边搅拌边向溶液中加入消耗H+，调节pH，使得铝离子产生沉淀与镁离子分离开，故C正确； D．加入H2O2氧化亚铁离子，因此发生的离子方程式为：，故D正确； 故答案选B。 8．（2024·湖南永州·模拟预测）硼氢化钠在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠为主要原料制备，其流程如下。下列说法不正确的是 已知：常温下，能与水反应，可溶于异丙胺(沸点：33℃)。 A．操作Ⅰ为蒸馏 B．通入前需先通氩气，排出反应器中的水蒸气和空气 C．“合成”方程式为： D．实验室盛放物质b溶液的试剂瓶需使用玻璃塞 【答案】D 【详解】A．分离(NaBH4)并回收溶剂异丙胺，采用的方法是利用沸点的差异进行分离，故操作Ⅰ为蒸馏，A正确； B．NaBH4常温下能与水反应，且氢气和氧气混合加热易产生爆炸现象，为防止NaBH4水解、防止产生安全事故，需要将装置中的空气和水蒸气排出（需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气），B正确； C．根据已知可知，“合成”方程式为：，C正确； D．物质b 为Na2SiO3，Na2SiO3是强碱弱酸盐，水解时溶液显碱性，OH-与玻璃塞中的成分SiO2发生反应将玻璃瓶与玻璃塞黏在一起，因此实验室盛放Na2CO3、Na2SiO3等溶液的试剂瓶应用橡皮塞，而不能用玻璃塞，D错误； 故选D。 9．（2024·湖南·模拟预测）锡在材料、医药、化工等方面有广泛的应用，锡精矿（SnO2）中主要有Fe、S、As、Sb、Pb等杂质元素。下图为锡的冶炼工艺流程： 已知：SnO2性质稳定，难溶于酸。下列说法错误的是 A．焙烧产生的烟尘、烟气中主要杂质元素是S、As、Sb B．酸浸时，PbO生成，为了提高铅的浸出率，可添加适量NaCl固体 C．的反应2中S元素化合价全部升高 D．电解精炼时，电源的正极与粗锡相连 【答案】C 【详解】A．焙烧时Fe、S、As、Sb、Pb杂质元素转化为氧化物，由题可知，加入稀盐酸后的滤液经过处理得到Fe和Pb，所以烟尘、烟气中的主要杂质元素是S、As、Sb，故A正确； B．酸浸时，PbO生成，离子方程式为，浸出过程中添加氯化钠，可促使氯化铅转化成可溶性的离子，提高其浸出效果，故B正确； C．PbS与熔融NaOH反应的化学方程式为，S元素化合价只有部分升高，故C错误； D．电解精炼时，与电源的正极相连的是粗锡，故D正确； 故答案选C。 10．（2024·湖南·二模）三草酸合铁（Ⅲ）酸钾{}常用来作为化学光量计、催化剂等，一种合成路线如图所示，已知：三草酸合铁酸钾晶体易溶于水（溶解度：，；，），难溶于乙醇，下可失去全部结晶水，时分解，它具有光敏性，受光照射分解变为黄色，下列叙述正确的是 A．“沉铁”中，滤液主要成分是 B．“系列操作”是过滤、乙醇洗涤、干燥 C．向产品的饱和溶液中加入乙醇，有利于析出产品 D．产品贮存于透明带软木塞的试剂瓶中 【答案】C 【详解】A．“沉铁”中，滤液成分是，还有，还有过量的草酸，故A错误； B．三草酸合铁酸钾，易溶于水，在低温溶解度小，所以在过滤前要进行冷却结晶，故B错误； C．三草酸合铁酸钾晶体难溶于乙醇，所以向饱和溶液中加入乙醇，有利于析出产品，故C正确； D．三草酸合铁酸钾晶体具有光敏性，受光照射分解变为黄色，不可贮存于透明带软木塞的试剂瓶中，故D错误； 答案选C。 11．（2024·湖南·模拟预测）利用含锌废水制备ZnCO3·2Zn(OH)2的工艺流程如图，下列有关说法正确的是 已知：① 物质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Zn(OH)2 Ksp 1.2 x 10-17 ②Zn2+ 可以与氨水反应生成[ Zn(NH3)4 ]2+ A．Na2S2O8中硫元素的化合价为+7价 B．氧化除锰步骤中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1 C．沉锌时发生反应的离子方程式主要是： D．调节pH值除铁时，应选用的试剂X为氨水，调节pH值应大于9，以便将铁完全沉淀。 【答案】C 【详解】A．Na2S2O8中硫元素的化合价为+6价，Na2S2O8表现氧化性来源于其中的过氧键，故A错误； B．氧化除锰步骤中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：1，故B错误； C．沉锌时发生反应的离子方程式主要是：，故C正确； D．pH值过大时锌会转为Zn(OH)2沉淀，氨水过量时，Zn2+ 可以与氨水反应生成 [ Zn(NH3)4 ]2+会降低的产率ZnCO3·2Zn(OH)2，故D错误； 故答案选C。 1．（2025·四川·高考真题）一种主要成分为和的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、。其中，电炉煅烧发生的反应为：。 下列说法错误的是 A．“电炉煅烧”必须隔绝空气 B．浸渣的主要成分是 C．“炉气水洗”使溶于水而与分离 D．“中和沉淀”需要控制溶液的 【答案】C 【详解】A．“电炉煅烧”时生成，可与氧气反应，故必须隔绝空气，A正确； B．根据分析可知，浸渣的主要成分是，B正确； C．“炉气水洗”因、CO均不溶于水，磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷，使与分离，C错误； D．“中和沉淀”时通入的二氧化碳形成的弱酸，不会溶解生成的（只溶于强酸强碱中），但需要控制溶液的，防止生成，D正确； 故选C。 2．（2025·云南·高考真题）稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是 A．可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si： 【答案】B 【详解】A．SiO2是酸性氧化物，与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，A正确； B．盐酸参与的反应为：MgO+2HCl=MgCl2+H2O，该反应是非氧化还原反应，盐酸体现酸性，没有体现还原性，B错误； C．高纯硅可以将太阳能转化为电能，故可用于制硅太阳能电池，C正确； D．SiO2和Mg在650℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si，反应的化学方程式为，D正确； 答案选B。 3．（2025·甘肃·高考真题）处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下： 下列说法正确的是 A．“沉铜”过程中发生反应的离子方程式： B．“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多，沉淀越完全 C．“氧化”过程中铁元素化合价降低 D．“沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质 【答案】D 【详解】A．“沉铜”过程中铁置换出铜单质，发生反应的离子方程式：，A错误； B．Al(OH)3是两性氢氧化物，NaOH过量，则Al(OH)3会溶解，B错误； C．“氧化”过程中将Fe2+氧化为Fe3+，铁元素化合价升高，C错误； D．加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀，利用了的溶解度比小的性质，D正确； 答案选D。 4．（2025·山东·高考真题）钢渣中富含等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的元素，流程如下。已知：能溶于水；，。下列说法错误的是 A．试剂X可选用粉 B．试剂Y可选用盐酸 C．“分离”后元素主要存在于滤液Ⅱ中 D．“酸浸”后滤液Ⅰ的过小会导致滤渣Ⅱ质量减少 【答案】A 【详解】A．根据分析，加入试剂X的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，试剂X应该是氧化剂，不可以是Fe粉，A错误； B．加入试剂Y，将Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀，最后转化为SiO2，试剂Y可以是盐酸，B正确； C．根据分析，“分离”后Fe元素主要存在于滤液II中，C正确； D．“酸浸”后滤液I中pH过小，酸性强，造成C2浓度小，使Ca2+(aq)+ C2(aq) CaC2O4(s)平衡逆向移动，得到CaC2O4沉淀少，滤渣II质量减少，D正确； 答案选A。 5．（2022·湖南·高考真题）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下： 已知“降温收尘”后，粗中含有的几种物质的沸点： 物质 沸点/ 136 127 57 180 回答下列问题： (1)已知，的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略、随温度的变化。若，则该反应可以自发进行。根据下图判断：时，下列反应不能自发进行的是_______。    A． B． C． D． (2)与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表： 物质 分压 ①该温度下，与C、反应的总化学方程式为 ； ②随着温度升高，尾气中的含量升高，原因是 。 (3)“除钒”过程中的化学方程式为 ；“除硅、铝”过程中，分离中含、杂质的方法是 。 (4)“除钒”和“除硅、铝”的顺序 (填“能”或“不能”)交换，理由是 。 (5)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入冶炼的方法相似的是_______。 A．高炉炼铁 B．电解熔融氯化钠制钠 C．铝热反应制锰 D．氧化汞分解制汞 【答案】(1)C (2) 5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2 随着温度升高，CO2与C发生反应 (3) 3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3 蒸馏 (4) 不能 若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒”时需要加入Al，又引入Al杂质； (5)AC 【详解】（1）记①，②，③，④； A．由图可知，600℃时的，反应自发进行，故A不符合题意； B．由图可知，600℃时的，反应自发进行，故B不符合题意； C．由图可知，600℃时的，反应不能自发进行，故C符合题意； D．根据盖斯定律，可由①+③得到，则600℃时其，反应自发进行，故D不符合题意； 故选C； （2）①根据表中数据可知，该温度下C主要生成CO和CO2，根据相同条件下气体的压强之比是物质的量之比可知TiCl4、CO和CO2的物质的量之比约是5：2：4，所以TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2，故答案为：5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2； ②随着温度升高，CO2与C发生反应，导致CO含量升高，故答案为：随着温度升高，CO2与C发生反应； （3）“降温收尘”后钒元素主要以VOCl3形式存在，加入Al得到VOCl2渣，根据得失电子守恒和元素守恒配平方程式为3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3；AlCl3、SiCl4与TiCl4沸点差异较大，“除硅、铝"过程中可采用蒸馏的方法分离AlCl3、SiCl4，故答案为：3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3；蒸馏； （4）若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒”时需要加入Al，又引入Al杂质，因此“除钒”和“除硅、铝”的顺序不能交换，故答案为：不能；若先“除硅、铝”再“除钒”，“除钒”时需要加入Al，又引入Al杂质； （5）本工艺中加入Mg冶炼Ti的方法为热还原法； A．高炉炼铁的原理是用还原剂将铁矿石中铁的氧化物还原成金属铁，属于热还原法，故A符合题意； B．电解熔融氯化钠制取金属钠的原理是电解法，故B不符合题意； C．铝热反应制锰是利用Al作还原剂，将锰从其化合物中还原出来，为热还原法，故C符合题意； D．Hg为不活泼金属，可以直接用加热分解氧化汞的方法制备汞，故D不符合题意； 故答案选AC，故答案为：AC。 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 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 $