专题15 工艺流程综合题-备战2026年高考化学真题题源解密（全国通用）

专题15 工艺流程综合题 三年考情概览：解读近三年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。 典型真题精析：代表性真题分类精讲并点评命题规律，设置仿照题目。 近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。 易错易错速记：归纳串联解题必备知识，总结易错易混点。 高考模拟探源：精选适量最新模拟题，发掘高考命题之源。 命题解读 考向 近三年考查统计 分析近三年的高考试题可知，工艺流程综合题是将化工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，是无机框图的拓展创新。融合了化学反应原理、物质提纯、环境保护等知识。该题型不但综合考查考生中学阶段所学的元素及其化合物、物质结构等知识，还突出考查考生的综合分析判断能力、逻辑推理能力。工艺流程题一般以实际生产或生活背景为载体，将无机理论、元素化合物、化学实验、化学计算等多块内容融为一体。从流程图看，有主线主产品、分支副产品、回头为循环的规律；从考查角度看，包括通过方程式书写、提纯试剂选择等考查元素化合物知识，通过实验条件选择等考查运用化学反应原理解决实际问题的能力等。预计2026年高考中化学工艺流程题仍是高考化学的必考题。有关化学方程式的书写的考查有加强的趋势，一般有 2-3 个小问会涉及方程式的书写。同时，随着对学生综合素养的要求不断提高，题目可能会更加注重与实际生产、环境保护、新能源开发等热点问题的结合，考查学生运用化学知识解决实际问题的能力。 考向一 物质提纯类工艺流程综合题 2025·安徽卷T15 2025·四川卷T17 2024·贵州卷T16 2024·广东卷T18 2023·河北卷T16 2023·福建卷T10 考向二 物质制备类工艺流程综合题 2025·重庆卷T15 2025·湖北卷T16 2024·福建卷T11 2024·广西卷T15 2023·重庆卷T15 2023·海南卷T15 考向一 物质提纯类工艺流程综合题 【典题1】（2025·海南卷）有色金属冶炼厂炼铜窑炉的废耐火砖极具回收价值。某厂产生的废耐火砖中主要含、Cu12.0%，其资源化回收的一种工艺流程如图所示。 回答问题： （1）“粉碎”的目的是 。 （2）“加压氨浸”时铜转化为配位离子，该过程的化学反应方程式为 。 （3）“碱熔”中产生的气体C为 ，滤渣E是 (均填化学式)。E与 (填物质名称)反应可生成用于城市废水处理的。 （4）某批次试验，废砖投料20.0 kg，产出CuO 2.70 kg，则Cu的回收率为 。 （5）从绿色化学与环境保护的角度说明本工艺优点有 、 。 【答案】（1）加快“加压氨浸”的速度 （2） （3） 盐酸 （4）90% （5）实现、等物质的循环利用，原料利用率高 资源综合利用，既回收铜又制得铝盐絮凝剂，减轻固体废弃物对环境的压力 【分析】废耐火砖中主要含、Cu12.0%，经过粉碎通入氧气加压氨浸，铜转化为配位离子，过滤后得到的滤液A中含有，经过一系列处理回收金属Cu；滤渣B中含有，加入碳酸钠碱溶后，气体C是，在碱熔高温转化为，通过水萃滤液D中含有，加入二氧化碳气体得到滤渣E(氢氧化铝)。 【解析】（1）“粉碎”的目的是通过增大接触面积加快“加压氨浸”的速度。 （2）“加压氨浸”时铜与氧气、氨气反应转化为配位离子铜氨离子，该过程的化学反应方程式为。 （3）“碱熔”所加的“碱”实际上是纯碱，与滤渣B中的反应产生的气体C为。根据分析滤液D中为，与气体C()反应可生成滤渣E为。，需要引入Cl—，故可让与盐酸反应获得聚合氯化铝。 （4）废砖中Cu的质量为 。产出的2.70 kg CuO中Cu的质量为 。则Cu的回收率为 。 （5）本工艺的环保与绿色化学优势，可归纳为： ①实现、等物质的循环利用，原料利用率高。 ②资源综合利用，既回收铜又制得铝盐絮凝剂，减轻固体废弃物对环境的压力。 ◆一句话点评：试题以有色金属冶炼厂废耐火砖的资源化回收工艺流程为背景，综合考查了化学工艺流程中的反应原理、物质转化、计算及绿色化学等知识，具有较强的综合性与实用性，能很好地考查学生对化学知识的综合运用能力。 【仿照题】（2025·陕西西安·模拟预测）钒、钛、钨等金属的回收具有重要的经济和战略价值。利用废钒-钠系脱硝催化剂(含、、及少量的Si、P、Al等的化合物)回收钒、铁、钨的工艺流程如下图。 已知：和的溶解度随温度升高而增大。回答下列问题： （1）写出“碱浸”过程中反应生成钠酸钠的化学方程式： 。 （2）在“沉硅沉磷”工序中，除磷率和除硅率变化如图所示。 ①“沉硅沉磷”最适合温度为 。 ②除溶解度随温度变化因素外，随着温度升高，的水解程度增大，导致除磷率下降，但除硅率反而升高，其原因是 。 （3）“沉钨”时转化为沉降分离，已知温度为T时，，当溶液中恰好沉淀完全(离子浓度等于)时，溶液中 。 （4）已知“酸洗”后钒以形式存在。“离子交换”过程可表示为，其中为强碱性阴离子交换树脂。“洗脱”时，试剂X应选用 (填化学式)。 （5）“沉钒”时温度需控制在50℃左右，温度过高会导致分解产生，生成的还原生成固体和的离子方程式为 。 （6）称取最后所得的粗品1.60g，加入稀硫酸溶解后，向其中加入的溶液50mL，再用的溶液滴定过量的溶液至终点，消耗溶液的体积为8.00mL，则产物中的质量分数为 (保留整数)。(已知：，) 【答案】（1） （2）70℃ 温度升高，水解生成的仍难溶于水 （3） （4）NaCl （5） （6）91 【分析】根据流程：废钒-钛系脱硝催化剂加入氢氧化钠浸取，过滤除去钛酸钠，滤液含钒、钨、硅、磷、铝的盐溶液，加入硫酸镁除去硅磷，滤渣的成分为、，滤液加入氢氧化钙将钨、钒转化为沉淀得到滤饼，滤饼加入盐酸反应生成钨酸沉淀，钨酸煅烧得到，滤液进行离子交换，然后加入试剂洗脱分离出含钒溶液，加入氯化铵沉最终得到。 【解析】（1）“碱浸”过程中反应生成钛酸钠，结合质量守恒，反应还生成水，化学方程式； （2）①根据图像可知，温度为时，除硅率和除磷率都较高，故最合适温度为； ②已知：和的溶解度随温度升高而增大；由于的溶解度随温度升高而增大，温度升高促进硅酸根的水解，水解生成的仍难溶于水，使得除磷率下降，但除硅率反而升高； （3）当溶液中恰好沉淀完全（离子浓度等于）时，，此时； （4）“离子交换”过程可表示为，其中为强碱性阴离子交换树脂，“洗脱”时，试剂应选用中性氯化钠，使得氯离子浓度增大，促使平衡逆向进行，发生洗脱过程生成；故答案为：； （5）“沉钒”时温度需控制在左右，温度过高会导致分解产生，生成的还原生成固体和，碱性条件下，反应为：； （6），过量的草酸为，则与反应的草酸为，结合反应、和钒守恒，存在，产物中的质量分数为。 【典题2】（2025·四川卷）为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有等)进行研究，设计如下工艺流程。实现了铜和锌的分离回收。 回答下列问题： （1）铜元素位于元素周期表第 周期、第 族。 （2）“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的化学方程式为 。 （3）滤渣①中，除外，主要还有 。 （4）“中和除杂”步骤，调控溶液左右，发生反应的离子方程式为 。 （5）“深度脱氯”时，的存在使锌粉还原产生的与反应，生成能被空气氧化的沉淀，使被脱除。欲脱除，理论上需要锌粉 。 （6）可以通过 (填标号)将其溶解，并返回到 步骤中。 a．盐酸酸化、双氧水氧化    b．硫酸酸化、氧化 c．硝酸酸化和氧化          d．硫酸酸化、双氧水氧化 （7）“电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极。 ①“电解分离”时，阴极产生大量气泡，说明铜、锌分离已完成，其理由是 。 ②“电解分离”前，需要脱氯的原因有 。 【答案】（1）四 ⅠB （2）2CuCl2+3Na2CO3+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+2NaHCO3或2CuCl2+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+CO2 （3）PbSO4 （4） （5）0.5 （6）d 碱浸脱氯 （7）放电顺序：，阴极产生大量气泡，说明溶液中已经没有Cu2+，Zn2+因氧化性弱于氢离子未参与反应，留在溶液中，实现铜、锌的分离 若不脱氯，Cl-在阳极被氧化生成Cl2污染环境，氯气可与阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸，存在安全隐患，且影响铜、锌分离效果 【分析】烟道灰先通过“碱浸脱氯”，使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀，即把CuCl2和ZnCl2转化为碱式碳酸盐沉淀，再用稀硫酸进行酸浸，除去PbO和SiO2。“中和除杂”通过调节pH值使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而除去。“深度脱氯”时，发生的反应为，，可通过比例关系计算出需要锌粉的量。CuCl要溶解并返回到前面的流程中，就不能引入新的杂质离子。“电解分离”时离子的放电顺序Cu2+在H+之前，Zn 2+在H+之后，产生大量气泡时，说明H+开始放电，即Cu2+已经全部反应完，铜、锌分离已完成。 【解析】（1）铜是29号元素，其核外电子排布为[Ar]3d104s1，根据元素周期表的结构，电子层数等于周期数，铜有4个电子层，所以位于第四周期；其价电子构型为3d104s1，属于第ⅠB族。 （2）“碱浸脱氯”时，碳酸钠与氯化铜反应生成碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]、氯化钠和碳酸氢钠，化学方程式为2CuCl2+3Na2CO3+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+2NaHCO3或2CuCl2+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+CO2。 （3）烟道灰中的PbO与稀H2SO4反应生成PbSO4沉淀，SiO2不与稀H2SO4反应，所以滤渣①中除SiO2外，还有PbSO4。 （4）“中和除杂”步骤，调控溶液pH = 3.5左右，此时溶液中的Fe3+会水解生成氢氧化铁沉淀，离子方程式为，加入的Zn2(OH)2CO3与H+反应，促进Fe3+的水解平衡正向移动，，总离子方程式为； （5）“深度脱氯”时发生的反应为，从反应可知脱除2mol Cl-需要1mol Cu，而Zn与Cu2+反应生成Cu的反应为，即生成1mol Cu需要1mol Zn。所以脱除1.0mol Cl-，根据反应比例关系，理论上需要锌粉0.5mol。 （6）a．盐酸酸化和双氧水氧化使CuCl转化为CuCl2，而最终要获得的是硫酸锌，氯离子为杂质，不能用盐酸，a错误； b．KMnO4氧化会引入Mn2+、K+等杂质离子，b错误； c．硝酸酸化和氧化会引入，c错误； d．能被硫酸酸化的双氧水氧化，且没有引入杂质， d正确； 故答案为：d； 硫酸酸化、双氧水氧化后的溶液可以返回到碱浸脱氯步骤。 （7）①“电解分离”时，放电顺序：，阴极发生还原反应，阴极产生大量气泡，说明溶液中已经没有Cu2+（因为Cu2+会先在阴极得到电子被还原），Zn2+因氧化性弱于氢离子未参与反应，留在溶液中，此时溶液中的H+得到电子生成H2，产生气泡，所以说明铜、锌分离已完成。 ②“电解分离”前，需要脱氯是因为Cl-在阳极会被氧化生成Cl2，污染环境，采用无隔膜电解槽，氯气可与阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸，存在安全隐患，同时Cl-存在会使锌粉还原产生的Cu与Cu2+反应生成CuCl沉淀，影响铜的纯度。 ◆一句话点评：试题以有色金属冶炼厂高氯烟道灰的回收利用为背景，全面考查了元素周期表、化学反应方程式、离子方程式、化学计算以及物质转化与工艺步骤等知识，综合性强，能有效考查学生对化学知识的综合运用和分析解决实际问题的能力。 【仿照题2】（2025·湖北武汉·模拟预测）某科研团队以高铬型钒磁铁矿(主要成分为及等杂质)，通过以下工艺流程提取钒和铬。 已知：①焙烧后，钒元素以形式，铬元素以形式存在 ② （1）钒磁铁矿因表面附着有矿物油，可用 (填标号)洗涤。 A．NaOH溶液    B．乙醇溶液    C．碳酸钠溶液 （2）写出基态Cr原子的价层电子轨道表示式 。 （3）写出焙烧的化学方程式 。 （4）滤渣2为 。 （5）焦亚硫酸是两个亚硫酸分子脱水缩合形成的，请写出焦亚硫酸的结构式 。 （6）洗脱工序中洗脱液的主要成分为 。 （7）“沉钒”得到，若洗脱后的溶液中，为使钒元素的沉淀率达到99%，则沉钒后溶液中的至少为 moL/L。(忽略溶液体积的变化) 【答案】（1）B （2） （3） （4）Al(OH)3、H2SiO3 （5） （6）NaCl （7）1.6 【分析】高铬型钒磁铁矿(主要成分为及等杂质)，焙烧后，钒元素：FeV2O4被氧化，钒元素以形式存在；铬元素：FeCr2O4被氧化，铬元素以形式存在；杂质反应：SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3；Al2O3与NaOH反应生成。焙烧后的固体进行水浸，Na2SiO3、、含和的钠盐等溶于水进入溶液，难溶物质成为滤渣1（成分为Fe2O3）。溶液通过R-N(CH3)3Cl树脂进行离子交换，实现钒、铬与其他杂质的初步分离。向含钒的洗脱液，加入NH4Cl固体，得到NH4VO3沉淀。铬的提取：将离子交换后含铬的溶液，调节pH至6，可能使部分杂质沉淀，得到滤渣2[Al(OH)3、H2SiO3]；加入焦亚硫酸钠溶液，被还原，Cr从+6价被还原为较低价态，还原后调节pH，使铬元素以Cr(OH)3沉淀形式析出。 【解析】（1）矿物油属于烃类，易溶于有机溶剂，乙醇是有机溶剂，可用于洗涤矿物油，而NaOH溶液、碳酸钠溶液与矿物油不反应且不溶解矿物油，所以选B； （2） Cr是24号元素，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1，价层电子为3d和4s电子，故价层电子轨道表示式为； （3）焙烧后，钒元素以形式，氧元素的化合价降低，铁和钒的化合价升高，故方程式为： （4）焙烧时，SiO2转变为硅酸钠，Al2O3转变为 ，调pH至6，硅酸钠和反应得滤渣2的成分为Al(OH)3、H2SiO3； （5） 亚硫酸的化学式为H2SO3，结构式为，焦亚硫酸是两个亚硫酸分子脱水缩合形成的，故焦亚硫酸的结构式为； （6）为了使平衡R-N(CH3)3Cl + NaVO3R-N(CH3)3VO3 +NaCl逆向移动，洗脱工序中洗脱液的主要成分为NaCl溶液； （7）“沉钒"得到NH4VO3，若洗脱后的溶液中，为使钒元素的沉淀率达到99%，则沉钒后溶液中的，沉钒后溶液中的至少为。 考向二 物质制备类工艺流程综合题 【典题1】（2025·重庆卷）硒(Se)广泛应用于农业和生物医药等领域，一种利用H2Se热解制备高纯硒的流程如下： 已知H2Se的沸点为231K，回答下列问题： （1）真空焙烧时生成的主要产物为，其中Se的化合价为 ，Al元素基态原子的电子排布式为 。 （2）氢化过程没有发生化合价的变化，Al元素转化为Al2O3·xH2O，则反应的化学方程式为 。 （3）热解反应：  。冷凝时，将混合气体温度迅速降至500K得到固态硒。Se由气态直接转变为固态的过程称为 。迅速降温的目的 ；冷凝后尾气的成分为 (填化学式)。 （4）Se的含量可根据行业标准YS/T 226.12-2009进行测定，测定过程中Se的化合价变化如下： 称取粗硒样品0.1000g，经过程①将其溶解转化为弱酸H2SeO3，并消除测定过程中的干扰。在酸性介质中，先加入0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液40.00mL，在加入少量KI和淀粉溶液，继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色消失为终点(原理为)，又消耗8.00mL。过程②中Se(IV)与Na2S2O3反应的物质的量之比为1：4，且反应最快。过程③的离子方程式为 。该样品中Se的质量分数为 。 【答案】（1） （2） （3）凝华 减少生成，提高Se产率 ， （4） 94.8% 【分析】粗Se加入铝粉焙烧得到，通入水蒸气氢化得到，脱水后热解发生反应：，冷凝后得到精Se； 【解析】（1）Al是IIIA族元素，化合价为+3价，则Se化合价为-2价；铝的基态电子排布式为； （2）“氢化”过程是与水蒸气反应生成，化学方程式为； （3）从气态变为固态的过程为凝华；已知热解正向是吸热反应，降温时，为避免平衡逆向移动，需要迅速冷凝Se蒸汽，故目的是减少生成，提高Se产率；尾气种含有以及少量的； （4）反应③是被KI还原为Se的过程，离子方程式为：； 第一次加入40.00mL的溶液和KI溶液，二者同时做还原剂，将还原为Se，第二次再加入同浓度的滴定上一步生成的碘单质，整个过程相当于48mL 0.1mol/L的溶液与反应，根据已知条件Se(IV)与反应的物质的量之比为，则，样品中Se的含量：。 ◆一句话点评：试题以利用H2Se\热解制备高纯硒的工艺流程为载体，综合考查了化合价判断、电子排布式、化学方程式书写、物质状态变化、化学平衡以及化学计算等知识，涵盖面广、综合性强，能很好地考查学生对化学知识的综合运用能力。 【仿照题】（2025·陕西安康·模拟预测）以工厂废渣为主要原料(主要含PbO，SiO2、Fe2O3、In2O3)制备铟的工艺流程如图1所示： 回答下列问题： 已知：i．“酸化、焙烧”后金属元素均以硫酸盐的形式存在； ii．In(OH)3性质与Al(OH)3类似。 （1）写出一种提高“水浸”效率的方法： 。 （2）“浸液”中的主要溶质为 (填化学式)。 （3）将“浸液”与“浸渣”分离时，玻璃棒的作用为 。 （4）“还原铁”工艺反应的离子方程式为 。 （5）“萃取除铁”中，水相的pH对铟的萃取率的影响如图2所示，pH>2时，铟的萃取率开始明显下降，其原因是 。 （6）将浸渣加入NaOH溶液中加热生成PbO，该反应的化学方程式为 。 （7）铅磷青铜的立方晶胞结构如图3所示，晶胞参数为a nm，密度为ρ g·cm-3。 ①该晶胞中Pb，Cu原子的个数之比为 。 ②阿伏加德罗常数NA= (用含a、ρ的代数式表示)。 【答案】（1）粉碎、搅拌、适当升高温度等 （2）Fe2(SO4)3、In2(SO4)3 （3）引流 （4） （5）铟离子发生水解，导致铟萃取率下降 （6） （7）1:3 【分析】工厂废渣加入硫酸溶液硫酸化、焙烧得到的焙砂加水水浸，硫酸铅、二氧化硅不溶解成为浸渣，浸液加入硫代硫酸钠还原铁离子为亚铁离子，萃取剂萃取除铁得到含有亚铁离子、的水溶液，加入硫酸溶液反萃取分液得到萃余液，水层系列处理得到粗铟； 【解析】（1）焙砂粉碎、搅拌、适当升高温度都能加快浸取速率，提高“水浸”效率； （2）“酸化、焙烧”后金属元素均以硫酸盐的形式存在，焙砂加水水浸，硫酸铅、二氧化硅不溶解成为浸渣，得到“浸液”中的主要溶质为Fe2(SO4)3、In2(SO4)3； （3）“浸液”与“浸渣”分离时操作为过滤，其中玻璃棒的作用为引流； （4）“还原铁”工艺反应为铁离子和反应生成亚铁离子和，铁化合价由+3变为+2、硫平均化合价由+2变为+2.5，结合电子守恒，反应为：； （5）In(OH)3性质与Al(OH)3类似，那么溶液中的铟离子会发生水解，当溶液pH>2.0后，溶液碱性增强促进溶液中的铟离子发生水解，形成难被P2O4萃取的离子，导致铟萃取率下降，答案为铟离子发生水解，导致铟萃取率下降； （6）由浸渣生成PbO粗品是硫酸铅在氢氧化钠溶液中加热反应生成PbO，结合质量守恒，还生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为； （7）据“均摊法”，晶胞中含个Pb、个Cu、1个P，则该晶胞中Pb，Cu原子的个数之比为1:3，晶体密度为，阿伏加德罗常数。 【典题2】（2025·湖北卷）氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂，通过以下两种工艺制备： Ⅰ Ⅱ 已知：室温下，是难溶酸性氧化物，的溶解度极低。 时，的溶解度为水，温度对其溶解度影响不大。 回答下列问题： （1）基态氟离子的电子排布式为 。 （2）时，饱和溶液的浓度为，用c表示的溶度积 。 （3）工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为。分析沉淀的成分，测得反应的转化率为78%。水浸分离，的产率仅为8%。 ①工艺Ⅰ的固相反应 (填“正向”或“逆向”)进行程度大。 ②分析以上产率变化，推测溶解度 (填“>”或“<”) （4）工艺Ⅱ水浸后的产率可达81%，写出工艺Ⅱ的总化学反应方程式 。 （5）从滤液Ⅱ获取晶体的操作为 (填标号)。 a．蒸发至大量晶体析出，趁热过滤    b．蒸发至有晶膜出现后冷却结晶，过滤 （6）研磨能够促进固相反应的原因可能有 (填标号)。 a．增大反应物间的接触面积    b．破坏反应物的化学键 c．降低反应的活化能          d．研钵表面跟反应物更好接触 【答案】（1） （2） （3）正向 ＜ （4） （5）a （6）ab 【分析】工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为，水浸后得到滤液Ⅰ主要是NaF、Ca(OH)2溶液，经过系列操作得到NaF固体； 对比两种工艺流程，流程Ⅱ添加粉末，由题目可知，生成的的溶解度极低，使得不转化为Ca(OH)2，提高了的产率，据此解答。 【解析】（1）氟的原子序数为9，基态氟离子电子排布为； （2）饱和溶液的浓度为，则、，； （3）①转化率为78%，说明固相反应主要向生成Ca(OH)2和NaF的方向进行，即正向进行程度大； ②NaF产率仅为8%，说明大部分NaF未进入溶液，则溶液中存在Ca(OH)2向CaF2的转化过程，根据沉淀转化的规律可推测： ； （4）根据工艺Ⅱ的流程，CaF2、TiO2与NaOH反应生成难溶的CaTiO3、NaF和H2O，化学方程式为：； （5）由上一问可知，滤液Ⅱ主要是NaF溶液，因NaF溶解度受温度影响小(题干说明)，故蒸发至大量晶体析出，趁热过滤即可得到NaF晶体，故选a；其溶解度随温度变化不明显，冷却结晶无法析出更多晶体，故不选b； （6）a．研磨将固体颗粒粉碎，减小粒径，从而显著增加反应物之间的接触面积，使反应更易发生，a选；b．研磨过程中的机械力可能导致晶体结构缺陷或局部化学键断裂，产生活性位点，使反应更易发生，b选；c．活化能是反应固有的能量屏障，研磨主要通过增加接触和产生缺陷来提高反应速率，但一般不直接降低活化能，c不选；d．研钵仅作为研磨工具，其表面不参与反应，因此与反应物接触更好并非促进反应的原因，d不选；故选ab。 ◆一句话点评：试题以氟化钠的两种制备工艺为背景，综合考查了电子排布式、溶度积计算、固相反应原理、物质溶解度比较、化学反应方程式书写、晶体获取操作及研磨促进反应的原因等知识，涵盖面广、综合性强，能很好地考查学生对化学知识的综合运用与分析推理能力。 【仿照题2】（2025·辽宁本溪·模拟预测）四钼酸铵的用途非常广泛，可用作催化剂、防腐剂、阻燃剂、电化学应用等。下图是用辉钼矿(含、、、、等)制备四钼酸铵和一些副产品的工艺流程图： 已知：①、、均可与纯碱反应生成对应的钠盐。 ②当溶液中离子浓度小于时，可认为离子已完全沉淀。 ③25℃下部分难溶物的的数值如下表： 难溶物 39 20 33 （1）已知的基态原子未成对电子数在同周期中最多，则其基态原子价层电子排布式为 。 （2）“氧化焙烧”时，反应生成和，则该反应的化学方程式为 ；在“溶液X”中通入气体1和气体2的顺序是先通入 (填化学式)。 （3）“沉钒”时，加入过量的目的是 ，煅烧后得到钒的某种氧化物、、和，且，则该反应的化学方程式为 。 （4）“净化”过程加入氨水调节溶液pH，需将溶液的pH调至大于 。 （5）生成聚合硫酸铝铁的离子反应为：(系数未配平)，若生成1 mol沉淀，理论上产生的气体在标准状况下的体积为 L。 【答案】（1） （2） （3）增大浓度，促进尽可能完全析出 （4）6.5 （5）22.4n 【分析】辉钼矿(含、、、、等)加入纯碱、氧气焙烧，反应生成和，、均可与纯碱反应生成对应的钠盐，焙烧产生的气体1主要为；加入硫酸与硫酸铵，相应的金属元素转化为金属阳离子，钒元素转化为，加入氨水净化，沉淀铁离子、铝离子、铜离子，得到滤渣1为氢氧化铁、氢氧化铝、氢氧化铜；向滤液中加入硫酸沉钼，得到晶体；焙烧生成和氨气，氨气、二氧化碳与溶液X反应，经一系列操作得到纯碱，则溶液X是饱和氯化钠溶液，滤渣1为氢氧化铁、氢氧化铝、氢氧化铜，加入硫酸酸溶，再加入碳酸氢钠聚合得到聚合硫酸铝铁，据此解答。 【解析】（1）根据原子序数42可推知Mo元素位于第五周期VIB族，结合未成对电子数最多推知价电子排布式为：。 （2）“氧化焙烧”时，反应生成和，根据氧化还原反应该方程式为：；溶液X是饱和食盐水，二氧化碳溶解度较低，所以先通氨气，再通入二氧化碳。 （3）“沉钒”时，加入过量的目的是增大浓度，促进尽可能完全析出，提高原料利用率；煅烧后得到钒的某种氧化物、、和，且，根据原子守恒化学式为：。 （4）“净化”过程加入氨水调节溶液pH，沉淀，由表中数据可知，沉淀需要的pH最大，完全沉淀时，，pH＞6.5； （5）将离子反应配平得到：，生成1 mol沉淀，同时生成n mol，在标准状况下的体积为22.4n L。 考向一 物质提纯类工艺流程综合题 1．（2025·陕晋青宁卷）一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为的硫酸盐)的工艺流程如下。 已知：①常温下，，； ②结构式为。 回答下列问题： （1）制备废盐溶液时，为加快废盐溶解，可采取的措施有 、 。(写出两种) （2）“沉锰I”中，写出形成的被氧化成的化学方程式 。当将要开始沉淀时，溶液中剩余浓度为 。 （3）“沉锰Ⅱ”中，过量的经加热水解去除，最终产物是和 (填化学式)。 （4）“沉镁I”中，当为8.0~10.2时，生成碱式碳酸镁，煅烧得到疏松的轻质。过大时，不能得到轻质的原因是 。 （5）“沉镁Ⅱ”中，加至时，沉淀完全；若加至时沉淀完全溶解，据图分析，写出沉淀溶解的离子方程式 。 （6）“结晶”中，产物X的化学式为 。 （7）“焙烧”中，元素发生了 (填“氧化”或“还原”)反应。 【答案】（1）搅拌 适当升温等 （2）6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O 10-2.15 （3）O2 （4）pH过大，沉淀为Mg(OH)2，不能分解产生CO2，不能得到疏松的轻质 （5） （6）(NH4)2SO4 （7）还原 【分析】废盐溶液加入氨水，通入氧气沉锰I得到Mn3O4，溶液再加入(NH4)2S2O8，进行沉锰Ⅱ得到MnO2，产生有气体O2，溶液再加入NH4HCO3和NH3·H2O调节pH沉镁I，得到MgCO3，煅烧得到MgO，溶液再加入H3PO4沉镁Ⅱ，得到MgNH4PO4·6H2O沉淀，溶液加入H2SO4调节pH=6.0结晶得到X硫酸铵，最后与MnO2和Mn3O4焙烧，经过多步处理得到MnSO4·H2O。 【解析】（1）加快废盐的溶解可以采取搅拌、适当升温、粉碎等； （2）Mn(OH)2被O2氧化得到Mn3O4，化学方程式为：6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O； 根据=，=10-2.15mol/L； （3）“沉锰Ⅱ”中，过量的经加热水解去除，中存在过氧键，在加热和水存在下发生水解，生成和：，分解，总反应为，最终产物是和O2； （4）煅烧有CO2生成，可以得到疏松的轻质氧化镁，pH过大，沉淀为Mg(OH)2，不能分解产生CO2，不能得到疏松的轻质； （5）由题中信息可知，pH=8时，产生的沉淀为，调节到pH=4，磷元素存在形式为，磷酸不是强酸，不能拆，离子方程式为：； （6）溶液中存在铵根离子和硫酸根离子，结晶后X为(NH4)2SO4； （7）“焙烧”中，Mn3O4和MnO2最终生成MnSO4·H2O，元素化合价降低，发生了还原反应。 2．（2025·河南卷）一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、，含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“酸溶1”的目的是 。 （2）已知“酸溶2”中转化为，则生成该物质的化学方程式为 ；“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。 （3）“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质，但夹杂少量和，则“高温还原”中发生反应的化学方程式为 。 （4）若“活化还原”在室温下进行，初始浓度为，为避免生成沉淀，溶液适宜的为 (填标号)[已知的]。 A．2.0        B．4.0        C．6.0 （5）“活化还原”中，必须过量，其与(III)反应可生成，提升了的还原速率，该配离子中的化合价为 ；反应中同时生成，(III)以计，则理论上和(III)反应的物质的量之比为 。 （6）“酸溶3”的目的是 。 【答案】（1）溶解Fe，使其进入溶液，从而通过过滤实现分离 （2） SiO2 （3）、 （4）A （5）+1 6：1 （6）除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn 【分析】贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、，含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程中，加入浓盐酸溶解其中Fe，过滤后实现分离，再向滤渣中加入王水(浓盐酸与浓硝酸混合酸)氧化溶解Rh，转化为，Pt转化为相关可溶物，SiO2不溶，过滤后进行分离；煮沸滤液除去盐酸、硝酸，再加入浓盐酸、DETA将部分铑元素沉淀，过滤后，滤渣进行灼烧分解为Rh、和，再用H2进行高温还原得到铑单质，向滤液中加入NH4Cl将铂元素相关化合物转化为沉淀除去，加入SnCl2将(III)转化为，再加入Zn进行还原，生成Rh，由于Zn过量有剩余，加入浓盐酸溶解过量的Zn和生成的Sn，实现Zn与Rh分离，过滤获得铑粉，以此分析解答。 【解析】（1）原料合金粉主要成分为Fe、Rh、Pt和少量SiO2，Fe易溶于酸(如盐酸或硫酸)，而Rh和Pt在常温下不易被非氧化性酸溶解，SiO2不溶于酸，因此“酸溶1”使用非氧化性酸溶解Fe生成可溶性盐，过滤后Fe(II)进入滤液，剩余滤渣主要为Rh、Pt和SiO2，实现初步分离，故答案为：溶解Fe，使其进入溶液，从而通过过滤实现分离。 （2）“酸溶2”中转化为，Rh元素化合价由0升高至+3，HNO3中N元素化合价由+5降低至+2生成NO，结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应化学方程式为；由上述分析可知该过程中滤渣的主要成分为SiO2。 （3）“高温还原”过程中，和均被H2还原为Rh，Rh元素化合价均由+3降低至0，根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为、。 （4）初始浓度为，则溶液中，当恰好生成沉淀时，，，，因此为避免生成沉淀，溶液的pH<2.4，故答案为A。 （5）配离子中，配体带1个负电荷，设Rh的化合价为x，则，则x=+1价；(III)以计，反应中Rh(III)还原至Rh(I)，每个Rh得到2个电子，SnCl2为还原剂，部分被氧化为，Sn(II)被氧化为Sn(IV)，每个Sn失去2个电子，同时反应过程中，部分SnCl2结合一个Cl-形成，作为新的配体，每生成1个，需要5个SnCl2，因此理论上和(III)反应的物质的量之比为。 （6）由于“二次还原”过程中，为确保完全反应，加入的Zn需过量，过滤后剩余Zn和生成物Rh、Sn存在于滤渣中，因此再向滤渣中加入浓盐酸的目的为：除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn。 3．（2025·甘肃卷）研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺，部分流程如下： 已知：熔点314℃，沸点460℃ 分解温度：，，，高于 （1）设计焙烧温度为600℃，理由为 。 （2）将通入和的混合溶液可制得，该反应的化学方程式为 。 （3）酸浸的目的为 。 （4）从浸出液得到Cu的方法为 (任写一种)。 （5）某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料，室温下该化合物晶胞如图所示，晶胞参数，。与Pb之间的距离为 pm(用带有晶胞参数的代数式表示)；该化合物的化学式为 ，晶体密度计算式为 (用带有阿伏加德罗常数的代数式表示和分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量)。 【答案】（1）使硫酸铜分解，硫酸锌和硫酸铅不分解，同时使As2O3沸腾收集 （2）4++2=3+CO2 （3）分离硫酸铅，得到纯净的硫酸铜溶液 （4）电解法或置换法 （5） CsPbBr3 【分析】铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)焙烧将S转化为二氧化硫，因沸点低被蒸出，设计温度为600℃，根据已知信息，硫酸铜被分解，生成氧化铜，硫酸锌和硫酸铅未分解，加水浸取后，硫酸锌溶于水形成溶液被分离出去，留下氧化铜，硫酸铅，加硫酸溶解，硫酸铅不溶于硫酸，氧化铜与硫酸反应转化成硫酸铜，过滤分离，浸出渣为硫酸铅，浸出液主要为硫酸铜，硫酸铜经过电解或置换法转化为铜，据此解答。 【解析】（1）设计焙烧温度为600℃，使硫酸铜分解，而硫酸锌和硫酸铅不分解，使As2O3沸腾收集，故答案为：使硫酸铜分解，硫酸锌和硫酸铅不分解，使As2O3沸腾收集； （2）将通入和的混合溶液可制得，根据元素守恒可知还生成了二氧化碳，该反应的化学方程式为4++2=3+CO2，故答案为：4++2=3+CO2； （3）酸浸时，硫酸铅不溶于硫酸，氧化铜与硫酸反应转化成硫酸铜，过滤分离，浸出渣为硫酸铅，浸出液主要为硫酸铜，故酸浸的目的为分离硫酸铅，得到纯净的硫酸铜溶液； （4）浸出液主要为硫酸铜，经过电解或置换法转化为铜，故从浸出液得到Cu的方法有：电解法或置换法； （5）某含Pb化合物室温下晶胞如图所示，Cs位于体心，个数为1，Pb位于顶点，个数为=1，Br位于棱心，个数为=3，该化合物的化学式为CsPbBr3，Cs位于体心，Pb位于顶点，与Pb之间的距离为体对角线的一半，由于晶胞参数，℃，与Pb之间的距离为 pm，该晶体密度计算式为，故答案为：；CsPbBr3；。 4．（2025·安徽卷）某含锶()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。 已知时， 回答下列问题： （1）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为 。 （2）“浸出液”中主要的金属离子有、 (填离子符号)。 （3）“盐浸”中转化反应的离子方程式为 ；时，向粉末中加入溶液，充分反应后，理论上溶液中 (忽略溶液体积的变化)。 （4）其他条件相同时，盐浸，浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是 。 （5）“浸出渣2”中主要含有、 (填化学式)。 （6）将窝穴体a(结构如图2所示)与形成的超分子加入“浸出液”中，能提取其中的，原因是 。 （7）由制备无水的最优方法是 (填标号)。 a．加热脱水      b．在气流中加热   c．常温加压    d．加热加压 【答案】（1） （2）、 （3） （4）升高温度，与有效碰撞次数增加，反应速率加快，所以锶浸出率增大； （5）、 （6）窝穴体a的空腔与更匹配，可通过分子间相互作用形成超分子，且具有更多的空轨道，能够与更多的N、O形成配位键，形成超分子后，结构更稳定 （7）a 【分析】含锶()废渣主要含有和等，加入稀盐酸酸浸，碳酸盐溶解进入滤液，浸出渣1中含有，加入溶液，发生沉淀转化，，得到溶液，经过系列操作得到晶体； 【解析】（1）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族，基态原子价电子排布式为； （2）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、、； （3）由分析可知，“盐浸”中发生沉淀的转化，离子方程式：；该反应的平衡常数，平衡常数很大，近似认为完全转化，溶液中剩余，则，列三段式：，理论上溶液中； （4）随温度升高锶浸出率增大，原因是升高温度，与有效碰撞次数增加，反应速率加快，所以锶浸出率增大； （5）“盐浸”时发生沉淀的转化，生成了，不参与反应，故浸出渣2”中主要含有、、； （6）窝穴体a与形成的超分子加入“浸出液”中，能提取其中的，原因是窝穴体a的空腔与更匹配，可通过分子间相互作用形成超分子，且具有更多的空轨道，能够与更多的N、O形成配位键，形成超分子后，结构更稳定； （7）为强碱，则也是强碱，不水解，排除b，由平衡移动原理可知制备无水的方法加压不利于脱水，排除c、d，故选a。 5．（2024·贵州卷）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下： 已知： ①25℃时，； ②。 回答下列问题： （1）“滤渣”的主要成分为 (填化学式)。 （2）25℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，此时溶液中 。 （3）“除杂”时需加入的试剂X是 。 （4）“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”的作用是 ，水热合成的离子方程式为 。 （5）“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： ①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为 。 ②的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有的单元数有 个。 ③若“焙烧”温度为时，生成纯相，则 ，其可能的结构示意图为 (选填“乙”或“丙”)。 【答案】（1）SiO2 （2）2.8×10-6 （3）NaOH溶液 （4）提供Na+和反应所需要的碱性环境 （5） 3 0.25 乙 【分析】煤气化渣(主要成分为及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸，SiO2不反应、也不溶解成为滤渣，及少量MgO转化为硫酸铁、硫酸铝和硫酸镁，往其中加氢氧化钠溶液进行碱浸，将铁离子转化为氢氧化铁沉淀；过滤，滤液1中含硫酸铝和硫酸镁，加过量的氢氧化钠溶液使镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去，过滤，滤液主要含和NaOH，往其中加氢氧化铝晶种，过滤得Al2O3‧3H2O和NaOH溶液，焙烧Al2O3‧3H2O得Al2O3；在煅烧氢氧化铁所获得的产物中加稀硫酸酸浸、足量的铁还原，然后加NH4H2PO4、稳定剂和滤液2水热合成得NaFePO4。 【解析】（1）煤气化渣(主要成分为及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸，SiO2不反应、也不溶解成为滤渣，即“滤渣”的主要成分为SiO2； （2）25℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，即c(H+)=10-3mol/L，则c(OH-)=10-11mol/L，此时溶液中； （3）“除杂”时需要沉淀镁离子、得，所以加入的试剂X是NaOH溶液； （4）“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”为NaOH溶液，其既可以提供合成所需要的Na+，又可以提供反应所需要的碱性环境，水热合成的离子方程式为； （5）①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”时、Na2CO3和O2反应生成，其化学方程式为； ②由的晶胞图如甲可知，每个晶胞中含有Fe：4×+2=3，Na：8×+2=3，O：8×+4=6，即每个晶胞中的单元数有3个； ③若“焙烧”温度为时，，生成纯相，则，解得0.25；丙图中Na：1+6×=1.75，，乙图中Na：2+2×=2.25，，则其可能的结构示意图为乙。 6．（2024·广东卷）镓()在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含和少量的等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。 工艺中，是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用提取金属离子的原理如图。已知： ①。 ②(冰晶石)的为。 ③浸取液中，和以微粒形式存在，最多可与2个配位，其他金属离子与的配位可忽略。 （1）“电解”中，反应的化学方程式为 。 （2）“浸取”中，由形成的离子方程式为 。 （3）“还原”的目的：避免 元素以 (填化学式)微粒的形式通过，从而有利于的分离。 （4）“提取”中，原料液的浓度越 ，越有利于的提取；研究表明，原料液酸度过高，会降低的提取率。因此，在不提高原料液酸度的前提下，可向I室中加入 (填化学式)，以进一步提高的提取率。 （5）“调”中，至少应大于 ，使溶液中，有利于配离子及晶体的生成。若“结晶”后溶液中，则浓度为 。 （6）一种含、、元素的记忆合金的晶体结构可描述为与交替填充在构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比 ，其立方晶胞的体积为 。 【答案】（1）2Al2O3(熔融) 4Al+3O2↑ （2）Ga3++4Cl-=[GaCl4]- （3）铁 [FeCl4]- （4）高 NaCl （5）3.2 4.0×10-7 （6）2:1:1 8a3 【分析】电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F和少量的Ga、Fe、K、Ca等元素)进行焙烧，金属转化为氧化物，焙烧后的固体加入盐酸浸取，浸取液加入铝片将Fe3+进行还原，得到原料液，原料液利用LAEM提取，[GaCl4]-通过交换膜进入II室并转化为Ga3+，II室溶液进一步处理得到镓，I室溶液加入含F-的废液调pH并结晶得到NaAlF6晶体用于电解铝； 【解析】（1）“电解”是电解熔融的氧化铝冶炼铝单质，反应的化学方程式为2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑； （2）“浸取”中，由Ga3+形成[GaCl4]-的离子方程式为Ga3++4Cl-=[GaCl4]-； （3）由已知，浸取液中，Ga(III)和Fe(III)以[MClm](m-3)-(m=0~4)微粒形式存在，LAEM是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区，为了避免铁元素以[FeCl4]-的微粒形式通过LAEM，故要加入铝片还原Fe3+，从而有利于Ga的分离； （4）“LAEM提取”中，原料液的Cl-浓度越高，更有利于生成[GaCl4]-的反应正向移动，更有利于Ga的提取，在不提高原料液酸度的前提下，同时不引入新杂质，可向I室中加入NaCl，提高Cl-浓度，进一步提高Ga的提取率； （5）由pKa(HF)=3.2，Ka(HF)==10-3.2，为了使溶液中c(F-)>c(HF)，c(H+)=×10-3.2<10-3.2mol/L，故pH至少应大于3.2，有利于[AlF6]3-配离子及Na3[AlF6]晶体的生成，若“结晶”后溶液中c(Na+)=0.10mol⋅L-1，根据Na3[AlF6](冰晶石)的Ksp为4.0×10-10，[AlF6]3-浓度为=4.0×10-7mol⋅L-1； （6）合金的晶体结构可描述为Ga与Ni交替填充在Co构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元，取Ga为晶胞顶点，晶胞面心也是Ga，Ni处于晶胞棱心和体心，Ga和Ni形成类似氯化钠晶胞的结构，晶胞中Ga和Ni形成的8个小正方体体心为Co，故晶胞中Ga、Ni个数为4，Co个数为8，粒子个数最简比Co:Ga:Ni=2:1:1，晶胞棱长为两个最近的Ga之间（或最近的Ni之间）的距离，为2a nm，故晶胞的体积为8a3nm。 7．（2023·河北卷）闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离，同时得到的可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下： 已知：室温下的。 回答下列问题： （1）首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到，其主要成分为 (填化学式)。 （2）滤渣的主要成分为 (填化学式)。 （3）浸取工序的产物为，该工序发生反应的化学方程式为 。浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①，氧化工序发生反应的离子方程式为 。 （4）浸取工序宜在之间进行，当环境温度较低时，浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取的原因是 。 （5）补全中和工序中主反应的离子方程式 + 。 （6）真空干燥的目的为 。 【答案】（1） （2） （3） （4）盐酸和液氨反应放热 （5） （6）防止干燥过程中被空气中的氧化 【分析】由题给流程可知，铜包钢用由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到的二氯化四氨合铜深蓝色溶液浸取，将铜转化为一氯化二氨合亚铜，过滤得到含有铁的滤渣和一氯化二氨合亚铜滤液；将滤液的一半经氧化工序将一氯化二氨合亚铜氧化为可以循环使用的二氯化四氨合铜；滤液的一半加入硫酸、盐酸中和，将一氯化二氨合亚铜转化为硫酸亚铜和氯化亚铜沉淀，硫酸亚铜发生歧化反应生成CuSO4，过滤得到含有硫酸铵、硫酸铜的滤液和氯化亚铜；氯化亚铜经盐酸、乙醇洗涤后，真空干燥得到氯化亚铜；硫酸铜溶液发生置换反应生成海绵铜。 【解析】（1）由分析可知，由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到的深蓝色溶液①为二氯化四氨合铜，故答案为：； （2）由分析可知，滤渣的主要成分为铁，故答案为：Fe； （3）由分析可知，浸取工序发生的反应为二氯化四氨合铜溶液与铜反应生成一氯化二氨合亚铜，反应的化学方程式为；氧化工序中一氯化二氨合亚铜发生的反应为一氯化二氨合亚铜溶液与氨水、氧气反应生成二氯化四氨合铜和水，反应的离子方程式为，故答案为：；； （4）浸取工序中盐酸与氨水反应生成氯化铵和水的反应为放热反应，反应放出的热量可以使反应温度保持在30~40℃之间，所以当环境温度较低时，浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取，故答案为：盐酸和液氨反应放热； （5）由题给方程式可知，溶液中加二氨合亚铜离子与氯离子、氢离子反应生成氯化亚铜沉淀和铵根离子，反应的离子方程式为+，故答案为：；； （6）氯化亚铜易被空气中的氧气氧化，所以为了防止干燥过程中氯化亚铜被氧化，应采用真空干燥的方法干燥，故答案为：防止干燥过程中被空气中的氧化。 8．（2023·福建卷）白合金是铜钴矿冶炼过程的中间产物，一种从白合金(主要含及少量)中分离回收金属的流程如下： （1）“酸浸 1”中，可以加快化学反应速率的措施有 （任写其中一种），CoO 发生反应的离子方程式 。 （2）“焙烧1”中，晶体[和]总质量随温度升高的变化情况如下： 温度区间/℃ 晶体总质量 变小 不变 变小 不变 ①升温至过程中，晶体总质量变小的原因是 ；发生分解的物质是 (填化学式)。 ②为有效分离铁、钴元素，“焙烧1”的温度应控制为 ℃。 （3）时，的。反应的平衡常数 (列出计算式即可)。经计算可判断难溶于稀硫酸。 II.铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图。 （4）基态的价电子排布式为 。 （5）晶胞中含有 个 。晶体中微粒间作用力有 (填标号)。 a．氢键    b．离子键    c．共价键    d．金属键 （6）“焙烧2”中发生反应的化学方程式为 ；“滤渣2”是 (填化学式)。 【答案】（1）粉碎白合金、搅拌、适当升温、适当增大稀浓度等 （2）失去结晶水 （3）或或之间任一数字 （4） （5）2 2:1 bc （6） 【分析】白合金经过稀硫酸酸浸1后得到滤液1（其中含有Co2+、Fe2+、 、Fe3+）以及滤渣1（SiO2、Cu2S、CuS），滤液1经结晶后得到硫酸铁以及硫酸钴的晶体，焙烧1和水浸后得到硫酸钴溶液以及三氧化二铁；滤渣1经空气焙烧2后得到氧化铜，加入稀硫酸后得到CuSO4溶液以及滤渣2 SiO2。 【解析】（1）“酸浸 1”中，可以加快化学反应速率的措施有：粉碎白合金、搅拌、适当升温、适当增大稀浓度等（任写一条即可），CoO 发生反应的离子方程式为：； （2）①由图可知，升温至过程中，晶体总质量变小的原因是二者失去结晶水；227~566℃质量不变，而后566~600℃质量再次减小，说明此时硫酸铁分解； ②为有效分离铁、钴元素，“焙烧1”的温度应控制为600~630℃，此时硫酸铁已全部分解； （3）的平衡常数=； （4）基态的价电子排布式为3d9； （5）由俯视图可知，俯视图处于顶点位置的S可能处于晶胞顶点或者棱上，结合晶胞图形可知该S处于棱上，且该S实际存在形式为，个数为；俯视图处于面点位置的S可能处于晶胞体内或者面心上，结合晶胞图形可知该S处于体内，且该S实际存在形式为，个数为2个，因此晶胞中S的总价态为2×(-2)+2×(-2)=-8，由晶胞可知Cu位于晶胞内部，则晶胞中Cu的总个数为6个，设Cu+的个数为x，Cu2+的个数为y，则x+y=6，x+2y=+8，联立二式子解得x=4，y=2，故2:1；晶体中微粒间作用力有离子键及共价键； （6）“焙烧2”中发生反应的化学方程式为：，由分析可知，滤渣2为SiO2。 考向二 物质制备类工艺流程综合题 9．（2025·北京卷）利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。 已知： 物质 、 （1）制 已知：                            由制的热化学方程式为 。 （2）制 I．在多级串联反应釜中，悬浊液与持续通入的进行如下反应： 第一步： 第二步： Ⅱ．当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体。 ①Ⅱ中生成的化学方程式是 。 ②配碱槽中，母液和过量配制反应液，发生反应的化学方程式是 。 ③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是 ，需除去。 ④尾气吸收器中，吸收的气体有 。 （3）理论研究、与的反应。一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，随的增加，和平衡转化率的变化如图。 ①，与优先反应的离子是 。 ②，平衡转化率上升而平衡转化率下降，结合方程式解释原因： 。 【答案】（1） （2） 、SO2 （3） 溶液中发生的反应：ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+，H2CO3H2O+CO2；ⅱ.+SO2+H2O2。amol后，随着n(SO2)增加，因H2CO3分解，促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行，溶液中c()不断增加，促使反应ⅱ逆向进行，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降 【分析】硫化氢通入燃烧炉中燃烧，生成了二氧化硫，还有少量氮气，氧气等，二氧化硫与碳酸钠在反应釜中反应，产生的废气用氢氧化钠吸收，出料液离心分离得到产品，母液中含有亚硫酸氢钠，返回配碱槽中循环使用。 【解析】（1）已知： 反应Ⅰ：         反应Ⅱ：                  将Ⅰ×2+Ⅱ×2得：，所以由制的热化学方程式为； （2）① 当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体，根据元素守恒，还有水生成，化学方程式：； ②根据多级串联反应釜中的化学方程式可知，除了生成的焦亚硫酸钠外，母液中有亚硫酸氢钠剩余，又因为＞，亚硫酸氢钠与过量发生反应的化学方程式为：； ③在燃烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气，氧气能氧化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，生成硫酸钠，所以多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是，需除去； ④碳酸氢钠与二氧化硫发生的化学方程式为，生成了二氧化碳，二氧化碳用氢氧化钠吸收，转化成碳酸钠，可到多级串联反应釜中循环使用，所以尾气吸收器中吸收的气体有，在多级串联反应釜中持续通入的，则尾气吸收器中吸收的气体还有； 故答案为：；；；、SO2； （3）① 由图可知，①，时，碳酸氢根平衡转化率较低，而亚硫酸根的平衡转化率较高，所以与优先反应； ②溶液中发生的反应：ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+，H2CO3H2O+CO2；ⅱ.+SO2+H2O2。amol后，随着n(SO2)增加，因H2CO3分解，促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行，溶液中c()不断增加，促使反应ⅱ逆向进行，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降。 故答案为：；溶液中发生的反应：ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+，H2CO3H2O+CO2；ⅱ.+SO2+H2O2。amol后，随着n(SO2)增加，因H2CO3分解，促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行，溶液中c()不断增加，促使反应ⅱ逆向进行。 10．（2025·江苏卷）可用于制备光学材料和回收砷。 （1）制备。由闪锌矿[含及少量硫化镉等]制备的过程如下： 已知：。当离子浓度小于时，认为离子沉淀完全。 ①酸浸时通入可提高浸出率的原因是 。 ②通入除镉。通过计算判断当溶液时，是否沉淀完全 (写出计算过程)。 ③沉锌前调节溶液的至，加入的氧化物为 (填化学式)。 （2）制备光学材料。如图甲所示，晶体中掺入少量后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光。 区域A“”中的离子为 (填离子符号)，区域B带 (填“正电”或“负电”)。 （3）回收砷。用去除酸性废液中的三价砷，并回收生成的沉淀。 已知：溶液中主要以弱酸形式存在，。 时，按向酸性废液中加入，砷回收率随反应时间的变化如图乙所示。 ①写出与反应生成的离子方程式： 。 ②反应后，砷回收率下降的原因有 。 【答案】（1）氧化生成S，促进酸浸反应正向进行 否。时， ，则未沉淀完全 ZnO （2） 负电 （3） 随着反应的进行，溶液pH增大，溶液中浓度减小，促进平衡正向移动，重新溶解，砷回收率下降 【分析】闪锌矿中含ZnS、FeS、CdS等，加入酸浸后，ZnS、FeS、CdS分别转化为，硫元素转化为硫单质，经过除铁、除镉除去与，调pH、沉锌后获得ZnS，据此解答。 【解析】（1）①酸浸时，若不通入，会发生反应：，通入可以氧化生成S，促进酸浸反应正向进行，提高浸出率； ②通入除镉，当溶液时，， 又因为，=，则=，则此时，此时的浓度大于，离子沉淀不完全。 ③由②知，除镉时溶液酸性较强，故应在不引入新杂质的同时消耗溶液中的，加入的氧化物为ZnO。 （2）晶胞掺杂过程中，应由半径相近的微粒进行替换，则区域A中，由替换，区域B中，由替换；按照均摊法，区域B中含：3个、：1个、：个，，则区域B带负电。 （3）①根据质量守恒、电荷守恒和题给信息“酸性废液”， 与反应除了生成外还有锌离子，写出反应的离子方程式为：。 ②随着反应的进行，溶液pH增大，溶液中浓度减小，促进平衡正向移动，重新溶解，砷回收率下降，所以反应后，砷回收率下降。 11．（2024·天津卷）柠檬酸钙微溶于水、难溶于乙醇，是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料，开展制备柠檬酸钙的如下实验。 I．实验流程 （1）实验中，需将蛋壳研磨成粉，其目的是 。 （2）写出蛋壳主要成分与醋酸反应的离子方程式 ，此反应的实验现象是 。 （3）实验流程中，先将蛋壳粉与醋酸反应，而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由 。 （4）过滤时用到的玻璃仪器有 。 （5）洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂是 (填序号)。 a．水          b．乙醇           c．醋酸 （6）上述实验流程中可循环使用的反应物为 。 Ⅱ．柠檬酸钙样品纯度的测定 已知：柠檬酸钙的摩尔质量为，EDTA与按(物质的量之比)形成稳定配合物。 将干燥后的柠檬酸钙样品置于锥形瓶中，按照滴定要求将其配成试液，用溶液调节大于13，加入钙指示剂，用的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色，达到滴定终点，消耗EDTA标准溶液。 （7）配制溶液时，需将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中，其目的是 。 （8）测定实验中，滴定管用蒸馏水洗涤后，加入EDTA标准溶液之前，需进行的操作为 。若滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥，会导致测定结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (9)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是 (用字母表示)。 【答案】（1）增大接触面积，提高反应速率，使其充分反应 （2） 蛋壳粉逐渐溶解并产生无色气体 （3）醋酸钙易溶于水，而直接反应生成的柠檬酸钙会覆盖在固体表面，阻止反应的继续进行 （4）烧杯、漏斗、玻璃棒 （5）b （6）醋酸(或乙酸、) （7）减少溶质损失，降低误差 （8）用少量EDTA标准溶液润洗滴定管2-3次 无影响 (9)(或) 【分析】碳酸钙固体研磨后有利于加快反应速率，加入醋酸，发生反应：，经过滤得到醋酸钙，醋酸钙与柠檬酸反应过滤后得到较纯净的柠檬酸钙固体，洗涤、干燥后得产品，据此回答。 【解析】（1）需将蛋壳研磨成粉，其目的是增大固体反应物接触面积，使反应更加充分，提高反应速率； （2）蛋壳主要成分是碳酸钙，是难溶的固体，醋酸为弱酸，离子方程式中不能拆开要用化学式，碳酸钙与醋酸反应的离子方程式为：；此反应的实验现象是蛋壳粉逐渐溶解并产生无色气体； （3）实验中先将蛋壳粉与醋酸反应，而不是直接与柠檬酸溶液反应，原因是：醋酸钙易溶，柠檬酸钙微溶，反应生成的柠檬酸钙覆盖在蛋壳粉表面会阻碍进一步反应； （4）过滤时用到的仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒和滤纸，玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻璃棒； （5）柠檬酸钙微溶于水、难溶于乙醇，洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂乙醇，答案选b； （6）蛋壳制备柠檬酸钙的主要反应为：①；②溶液中加柠檬酸，生成柠檬酸钙和醋酸。其中可以循环使用的物质是； （7）配制一定物质的量浓度的溶液，需将烧杯和玻璃棒进行洗涤，将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中，目的是将溶质全部转移至容量瓶中，减少溶质的损失，减少实验误差； （8）滴定管用蒸馏水洗涤后，加入标准溶液之前，需用对滴定管进行润洗，故操作为：用少量标准溶液润洗滴定管次；滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥，这些水分不改变标准液和待测液中的溶质，所以对滴定结果无影响； （9）柠檬酸钙的摩尔质量为，与按(物质的量之比)形成稳定配合物。，列比例可得样品中柠檬酸钙质量，样品中柠檬酸钙质量分数的表达式：。 12．（2024·广西卷）广西盛产甘蔗，富藏锰矿。由软锰矿(，含和CuO等杂质)制备光电材料的流程如下。回答下列问题： 已知： 物质 （1）“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和，其主要作用是 。为提高“浸取”速率，可采取的措施是 (任举一例)。 （2）“滤渣1”的主要成分是 (填化学式)。 （3）常温下，用调节溶液pH至时，可完全沉淀的离子有 (填化学式)。 （4）“X”可选用_______。 A． B． C．Zn D． （5）若用替代沉锰，得到沉淀。写出生成的离子方程式 。 （6）立方晶胞如图，晶胞参数为，该晶体中与一个紧邻的有 个。已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为 (用含的代数式表示)。 【答案】（1）把二氧化锰还原为硫酸锰 把软锰矿粉碎、搅拌、加热等 （2）SiO2 （3）Al3+ （4）D （5） （6）4 【分析】软锰矿含有和少量、CuO。“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和。用甘蔗渣水解液“浸取”软锰矿，二氧化锰被还原为硫酸锰，氧化铁被还原为硫酸亚铁，氧化铝、氧化铜溶于硫酸生成硫酸铝、硫酸铜，二氧化硅不溶于硫酸，滤渣是二氧化硅，滤液中加碳酸钙调节pH生成氢氧化铝沉淀除铝，过滤，滤液加硫化物反应生成FeS、CuS沉淀除铁铜，滤液中加碳酸氢钠反应生成碳酸锰沉淀，最终将碳酸锰转化为。 【解析】（1）二氧化锰具有氧化性，“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和，其主要作用是把二氧化锰还原为硫酸锰。根据影响反应速率的因素，为提高“浸取”速率，可采取的措施是把软锰矿粉碎、搅拌、加热等。 （2）二氧化硅不溶于硫酸，“滤渣1”的主要成分是SiO2。 （3）根据溶度积常数，Fe2+完全沉淀时，c(OH-)= ，pH约为8.4；Al3+完全沉淀时，c(OH-)=，pH约为4.7；Cu2+完全沉淀是c(OH-)=，pH约为6.7；常温下，用调节溶液pH至时，可完全沉淀的离子有Al3+。 （4）加X的目的是生成硫化物沉淀除铁和铜，Fe2+和H2S不反应，所以不能选用H2S；铜离子、亚铁离子都能和硫离子反应生成硫化铜沉淀，所以“X”可选用，选D。 （5）若用替代沉锰，得到沉淀，反应的离子方程式为 。 （6）1个晶胞中含有1个K+，根据化学式可知，1个晶胞中含有1个Mn、3个F-，可知晶胞顶点上的原子为Mn、棱上的F-，该晶体中与一个紧邻的有4个；已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为 。 13．（2024·福建卷）锂云母的主要成分为，实验室探索一种碱浸分解锂云母制备的工艺流程如下： （1）“高压浸出”中： ①“滤渣1”中卤化物Y为 。(填化学式) ②一定条件下，元素浸出率与用量的关系如图，为提高锂浸出率，最佳用量为 g。(保留小数点后一位) ③精矿颗粒尺寸对锂浸出率的主要影响如下： i．尺寸越小，颗粒总表面积越大，有利于反应液接触 ii．尺寸越小，颗粒聚集趋势越大，不利于反应液渗入 一定条件下，颗粒尺寸与锂浸出率关系如图。区域Ⅰ中，锂浸出率随颗粒尺寸减小而降低的原因是 。 （2）“沉锂”生成磷酸锂的化学方程式为 。 （3）“沉淀转化”反应的平衡常数 。(列出计算式)已知：时，。 （4）“操作Z”为加热、趁热过滤和 ；趁热过滤的主要目的是 。(分解温度约为) （5）的晶胞结构如图所示。 ①晶体中与一个O紧邻的有 个。 ②一个与所有紧邻O形成的空间结构为 。 ③晶体中微粒间作用力有 。(填标号) a．氢键    b．离子键    c．金属键    d．范德华力    e．极性共价键    f．非极性共价键 【答案】（1） 4.5 该条件下ii的影响程度大于i的影响程度 （2） （3） （4）蒸发结晶 除去杂质 （5）4 四面体形 bde 【分析】锂云母的主要成分为，加入氢氧化钠、氧化钙、水高压浸出，得到铝硅酸盐沉淀和氟化钙沉淀，所得滤液加少量氧化钙进一步净化过滤后，所得滤液中主要含氢氧化锂，以及少量的氢氧化钠和氢氧化钙，向滤液中加入磷酸生成磷酸锂沉淀，过滤分离，向沉淀中加入氢氧化钙溶液，转化得到磷酸钙沉淀和氢氧化锂溶液，过滤所得滤液2中溶质主要为氢氧化锂，还有少量的氢氧化钙，通过加热、趁热过滤除去氢氧化钙，滤液蒸发结晶得到氢氧化锂固体，据此分析。 【解析】（1）①“高压浸出”中，加入的与水反应生成氢氧化钙，电离出的与生成难溶的； ②结合图中曲线，锂的浸出率最大时，的最佳用量约为4.5g； ③只考虑i的影响，尺寸越小，颗粒总表面积越大，有利于反应液接触，锂的浸出率越大；只考虑ii的影响，尺寸越小，颗粒聚集趋势越大，不利于反应液渗入，锂的浸出率越小，区域Ⅰ中，锂浸出率随颗粒尺寸减小而降低，说明ii的影响程度大于i的影响程度； （2）净化后的滤液中主要含氢氧化锂，以及少量的氢氧化钠和氢氧化钙，“沉锂”加入磷酸生成磷酸锂的化学方程式为：； （3）“沉淀转化”反应的平衡常数； （4）滤液2中溶质主要为氢氧化锂，还有少量的氢氧化钙，由于氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，加热升温会析出氢氧化钙晶体，故趁热过滤的主要目的是除去杂质；除杂后的滤液主要含，通过蒸发结晶得到固体； （5）根据的晶胞结构及其x轴方向投影图可知，在晶胞中Li位于8个顶点和上、下底面的2个面心，O位于前、后、左、右4个侧面上，晶体为层状结构。①晶体中与一个O紧邻的有4个，①晶体中与一个紧邻的O也有4个；②因为∠O-Li-O=129°，故一个与所有紧邻O形成的空间结构为四面体形而非正四面体形；③由于O无法提供价层孤电子对，且层间距离远，间不能形成氢键；为离子化合物，不存在金属键；与间存在离子键；根据晶体呈层状结构，层间存在范德华力；O-H属于极性共价键；故晶体中微粒间作用力有bde。 14．（2024·重庆卷）含钌()催化剂在能源等领域应用广泛。方是制备负载型钌催化剂的前驱体。一种制备高纯的技术路线如下(部分试剂、步骤及反应条件略)。 回答下列问题： （1）已知基态的核外电子排布式为，则在元素周期表中位于第 周期第 族。中，的空间结构为 。 （2）为验证与形成了配位键，对所得的表征结果如图所示，表征所用仪器是_______。 A．核磁共振仪 B．质谱仪 C．红外光谱仪 D．X射线衍射仪 （3）步骤①中无气体生成，除生成配合物外，生成的盐还有 (填化学式)。 （4）步骤②生成的为难溶物，反应的化学方程式为 。 （5）步骤③在加入稀硝酸前，需要将难溶物加入溶液中，以除去残留的；为使沉淀完全，浓度应大于 。(已知的) （6）受热易分解，在时完全分解，失重率为，剩余固体为的氧化物，则该氧化物的化学式为 。 【答案】（1）五 Ⅷ V形 （2）C （3）KNO3、KCl （4） （5） （6）RuO2 【分析】根据流程可知，第①步发生反应，第②步发生反应，第③步发生反应，据此分析解答。 【解析】（1）根据Ru的价电子排布式为[Kr]4d75s1，Ru在周期表中的位置是第五周期第Ⅷ族；成键电子对为2，孤对电子为=1，价电子互斥模型为平面三角形，空间构型为V形； （2）图为吸收波谱的谱图，为红外光谱，测量仪器为红外光谱仪，答案选C； （3）步骤①中加入NaNO2，亚硝酸钠发生歧化反应，反应无气体生成，根据氧化还原反应配平该反应为，生成的盐还有KNO3、KCl； （4）步骤②生成的为难溶物，反应的化学方程式为； （5）为使沉淀完全，则c()＜1×10-5mol/L，浓度应大于mol/L （6）设分解1mol，其质量为317g，当时完全分解，失重率为，剩余固体质量为317g×(1－58%)=133.14g，根据Ru守恒，n(Ru)=1mol，其含有的Ru质量为101g，剩余固体为的氧化物，则n(O)=，即固体中n(Ru)∶n(O)=1∶2，则该氧化物的化学式为RuO2。 15．（2023·重庆卷）是一种用途广泛的磁性材料，以为原料制备并获得副产物水合物的工艺如下。   时各物质溶度积见下表： 物质 溶度积 回答下列问题： （1）中元素的化合价是和 。的核外电子排布式为 。 （2）反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是 。 （3）反应釜2中，加入和分散剂的同时通入空气。 ①反应的离子方程式为 。 ②为加快反应速率，可采取的措施有 。(写出两项即可)。 （4）①反应釜3中，时，浓度为，理论上不超过 。 ②称取水合物，加水溶解，加入过量，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用标准溶液滴定，消耗。滴定达到终点的现象为 ，该副产物中的质量分数为 。 【答案】（1）+3 1s22s22p6 （2）防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁 （3） 适当升高温度、搅拌 （4）11 最后半滴标准液加入后，溶液变为微红色，且半分钟内不变色 66.6% 【分析】溶液加入氧化钙生成氢氧化亚铁，溶液加入氧化钙和空气生成氢氧化铁，反应釜1、2中物质混合后调节pH，加压过滤分离出沉淀处理得到四氧化三铁，滤液处理得到氯化钙水合物；， 【解析】（1）可以写成，故元素的化合价是和+3。为氧原子得到2个电子形成的，核外电子排布式为1s22s22p6； （2）空气中氧气具有氧化性，反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是防止二价铁被空气中氧气氧化为三价铁； （3）①反应釜2中，加入和分散剂的同时通入空气，氧气将二价铁氧化三价铁，三价铁与氧化钙和水生成的氢氧化钙生成氢氧化铁，反应的离子方程式为。 ②为加快反应速率，可采取的措施有适当升高温度、搅拌等； （4）①反应釜3中，时，浓度为，反应不能使钙离子生成沉淀，防止引入杂质，故此时，pOH=3，pH=11，故理论上不超过11。 ②高锰酸钾溶液紫红色，故滴定达到终点的现象为：最后半滴标准液加入后，溶液变为微红色，且半分钟内不变色； 氯化钙和草酸钠转化为草酸钙沉淀，草酸钙沉淀加入硫酸转化为草酸，草酸和高锰酸钾发生氧化还原反应：，结合质量守恒可知，，则该副产物中的质量分数为。 16．（2023·海南卷）铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域，是重要的战略物资。利用绿柱石(主要化学成分为(，还含有一定量的FeO和)生产BeO的一种工艺流程如下。    回答问题： （1）中Be的化合价为 。 （2）粉碎的目的是 ；残渣主要成分是 (填化学式)。 （3）该流程中能循环使用的物质是 (填化学式)。 （4）无水可用作聚合反应的催化剂。BeO、与足量C在600~800℃制备的化学方程式为 。 （5）沉铍时，将pH从8.0提高到8.5，则铍的损失降低至原来的 %。 【答案】（1）+2 （2）增大反应物的接触面积加快反应速率，提高浸取率 SiO2 （3）(NH4)2SO4 （4）BeO+Cl2+CCO+BeCl2 （5）10 【分析】绿柱石煅烧生成氧化物，浓硫酸浸取，SiO2不溶于硫酸，残渣是SiO2，加硫酸铵调节pH=1.5除去铝离子，加入氨水调节pH=5.1除去铁离子，再加入氨水到pH=8.0生成Be(OH)2沉淀，滤液硫酸铵循环利用。 【解析】（1）按照正负化合价代数和为0，Be的化合价为+2+价； （2）粉碎的目的是增大反应物接触面积，加快浸取速率，提高浸取率；残渣的成分是不溶于酸的SiO2； （3）最后的滤液中的硫酸铵可以在除铝步骤中循环利用； （4）BeO、与足量C在600~800°C生成BeCl2同时生成CO，化学方程式为BeO+Cl2+CCO+BeCl2； （5）设Be(OH)2的溶度积常数为Ksp，K=c(Be2+)×c2(OH-)，c(Be2+)=，当pH=8.0时，c(OH-)=10-6mol/L，铍损失浓度为c(Be2+)=mol/L，当pH=8.5时，c(OH-)=10-5.5mol/L，铍损失浓度为c(Be2+)=mol/L，损失降低至原来的10%。 一、分析条件控制中易出现的误区 1．如果在制备过程中出现或用到受热易分解的物质，则要注意对温度的控制。如侯德榜制碱中的NaHCO3，还有H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。 2．如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来抑制水解。如制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物质，要蒸发其溶液得到固体溶质时，都要加相应的酸或在酸性气流中进行来抑制其水解。 3．如果产物是一种强氧化性物质或强还原性物质，则要防止它们被其他物质还原或氧化。如产物是含Fe2＋、SO、I－等离子的物质，要防止反应过程中O2的介入。 4．如果产物是一种易吸收空气中的CO2或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如NaOH固体等)，则要注意在制备过程中对CO2或水的去除，也要防止空气中的CO2或水进入装置中。 5．当题目中给出多种物质的沸点、溶解度信息，则意味着需要用蒸馏、高温(或低温)过滤来进行分离。 6．在回答题目中条件的选择原因时主要可从以下几个方面分析： （1）对反应速率有何影响。 （2）对平衡转化率是否有利。 （3）对综合效益有何影响。如原料成本、原料来源(是否广泛、可再生)、能源成本、对设备的要求、环境保护(从绿色化学方面作答)等。 二、常见的操作易错归纳 1.溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。 2.灼烧：如从海带中提取碘。 3.煅烧：改变结构，使一些物质能分解，并使一些杂质高温下氧化、分解。 4.浸出：固体加水(酸)溶解得到离子。 5.浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。 6.水浸：使主要成分通过与水接触反应或溶解形成溶液。 7.酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。 8.水洗：通常为除去水溶性杂质。 三、物质制备型工艺流程题易错归纳 1.原料处理阶段 （1）常见原料处理的方法:溶解、水(酸或碱)浸、浸出、灼(焙、煅)烧等。 （2）加快反应速率的方法:搅拌、加热、粉碎等。 2.分离提纯阶段 （1）调pH除杂:控制溶液的酸碱性,使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 （2）加热:加快反应速率或促进平衡向某个反应方向移动。 （3）降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解)或使化学平衡向着题目要求的方向移动。 （4）水(酸或碱)溶法:除去可溶性(碱性或酸性)杂质。 （5）氧化剂或还原剂法:除去还原性或氧化性杂质。 （6）分离方法:过滤、蒸发(冷却)结晶、萃取和分液、蒸馏(或分馏)等。 3.获得产品阶段 （1）洗涤:(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中溶解损耗。 （2）根据物质溶解度差异选择正确的方法,如蒸发浓缩、冷却结晶或蒸发结晶、趁热过滤。 四、物质分离提纯型工艺流程题易错归纳 1.“加过量试剂”:常考虑反应完全或增大转化率、产率等。 2.“控制pH”:常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。 3.“能否加其他物质”:常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。 4.“控制较低温度”:常考虑物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。 5.“判断沉淀是否洗净”:常取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加某试剂,以检验其中的某种离子。 6.“检验某物质的设计方案”:通常取少量某物质于试管中,加水溶解,再加入另一试剂产生某现象,然后得出结论。 7.“用某些有机试剂清洗”:（1）降低物质溶解度有利于产品析出;（2）洗涤沉淀可减少损耗和提高利用率等。 8.“在空气中或在其他气体中”:主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。 1．（2025·吉林·一模）在中美贸易战和技术竞争不断升级的背景下，中国通过对镓这种在高科技和军工产业中至关重要的金属实施出口管制，打出了一张强有力的“王牌”。GaN凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能，应用于技术。工业上由赤泥(含、、，还有少量等杂质)提取镓(Ga)制备氮化镓流程如下： 已知：①镓性质与铝相似，金属活动性介于锌和铁之间。 ②萃取镓的原理为：。 回答下列问题： （1）为提高酸浸效率可采取的措施是 (任写一条)。 （2）“浸渣”主要成分是 (写化学式)。 （3）已知：一定温度下，溶质在相同体积平衡共存的两液相中的分配系数为。分别用与原溶液等体积的萃取剂依次萃取两次后，水相中元素的残留率为 (用含的代数式表示)。 （4）水相2与足量溶液反应的离子方程式为 、 。 （5）“合成”步骤中，促进了金属和在高温环境中的转化，其化学方程式为 。 （6）另一种镍催化法生产的工艺如图。 “酸浸”操作的目的是 。 （7）氮化镓是一种半导体材料。如图所示，晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被原子代替(如b)，顶点和面心的碳原子被原子代替(如a)。 阿伏加德罗常数的值为，晶体的密度为，则晶胞边长为 。(用含和的代数式表示) 【答案】（1）粉碎赤泥、不断搅拌、适当提高酸浓度以及温度 （2）SiO2 （3） （4）H++OH-=H2O； （5） （6）溶解剩余的镓粉和Ni催化剂 （7） 【分析】硫酸酸浸赤泥，浸取Fe3+、Al3+、Ga3+，分离不溶的SiO2，氨水中和溶液，通过有机酸萃取Ga3+，Fe3+和Al3+进入水相中1，使用硫酸反萃取有机相，得到含Ga3+的水相2和再生的有机酸萃取剂，加入NaOH将酸性的Ga2(SO4)3溶液转变为碱性的Na[Ga(OH)4]溶液便于电解（H+氧化性大于Ga3+），通过电解获得Ga单质，再与NH3、CH3Br反应合成GaN。 【解析】（1）提高酸浸效率的措施为粉碎赤泥、不断搅拌、适当提高酸浓度以及温度。 （2）由分析，浸渣的主要成分为SiO2。 （3）设原溶液中Ga的浓度为c，体积为V，则萃取第一次后，根据溶质物质的量守恒，由c(水相)V+c(有机相)V=cV，又c(有机相)=kc(水相)，则c(水相)=，同理，萃取第二次后，水相中溶质浓度为/(1+k)=，水相中Ga残留率为。 （4）水相2为Ga2(SO4)3，与足量NaOH分步反应：H++OH-=H2O；。 （5）CH3Br、Ga和NH3在高温环境中的反应为。 （6）稀盐酸的主要目的为溶解剩余的镓粉和Ni催化剂。 （7）该晶胞中N原子个数为4，根据GaN分子式，所以Ga个数也为4，设晶胞边长为a pm，则晶胞密度表达式为，则a=。 2．（2025·四川达州·模拟预测）铁红在工业上被广泛用作载体和催化剂，利用蛇纹石中和渣(主要成分为，含、、、、等杂质)提取铁红的一种工艺流程如图所示。 已知：下列离子开始沉淀和沉淀完全的和相应硫化物常温下的如下表所示。 金属 离子 开始沉 淀的 沉淀完 全的 硫化物 的 2.3 3.2 / 4.3 5.6 / 4.1 5.4 / 7.2 9.2 6.9 8.9 7.5 9.7 回答下列问题： （1）基态Fe原子的价电子排布图为 。 （2）“酸浸”过程产生的气体a的主要成分为 (填化学式)。 （3）“还原”过程中溶液的pH (填“升高”“下降”或“不变”)。 （4）“净化”过程调节约为6，所得“滤渣1”的主要成分为 。(填化学式) （5）“沉钴镍”过程恰好完全沉淀时，此时溶液残留的浓度约为 。 （6）“沉铁”过程总反应方程式为 。 （7）最后所得滤渣煅烧得到铁红的化学方程式为 。 【答案】（1）     （2） （3）下降 （4）   （5） （6）[或] （7） 【分析】蛇纹石中和渣主要成分为，含、、、、等杂质，通过硫酸溶解、、、、均被溶解形成、、、和，其中和稀反应会产生气体，不和硫酸反应进入浸渣。酸浸液加入SO2还原Fe3+生成Fe2+。净化时加入稀溶液调节约为6，已达到和完全沉淀的上限，得到和沉淀。沉钴镍时引入沉淀和，得到和沉淀。沉铁时在和的共同作用下，与发生反应得到沉淀。沉淀经煅烧得到铁红。 【解析】（1）基态Fe原子的质子数为26，价电子排布图为 。 （2）“酸浸”过程和稀反应会产生气体，产生的气体a的主要成分为。 （3）“还原”过程中通入将还原为，发生反应：，此过程产生了，会导致下降。 （4）“净化”过程调节约为6，根据表格数据可知主要为、可在pH约为6时沉淀，Fe3+不在该溶液中，溶液中主要是Fe2+，故所得“滤渣1”的主要成分为  。 （5）引入沉淀和，得到和沉淀，由于的更小，优先沉淀，当恰好沉淀完全[即]时，根据的可以计算此时溶液中，再根据的求得此时残留溶液中的。 （6）在和的共同作用下，与发生反应得到沉淀，发生反应：或。 （7）所得沉淀再煅烧得到铁红，发生反应：。 3．（2025·云南文山·模拟预测）钒被称为“现代工业的味精”。从钒钛磁铁精矿(主要成分为、、、、以及)中分离回收铁、钛、钒的工艺流程如下： 已知： ①酸浸过程中的铁、钛、钒元素以、、、等形式析出到浸出液； ②P507是一种酸性萃取剂，可用表示，萃取效果：、； ③相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如表： 金属离子 开始沉淀时 7.5 2.2 9.4 3.7 沉淀完全时 9.0 3.2 10.9 4.7 回答下列问题： （1）下列V原子的价层电子排布中，处于基态的是_______。 A． B． C． D． （2）“酸浸”时，未发生氧化还原反应，则发生反应的离子方程式为 。 （3）加入铁粉将还原为的目的是 。 （4）萃取原理可表示为，“反萃取”时选取的反萃取剂为_____。 A．稀盐酸 B． C．溶液 D．氨水 （5）“沉铁”时调的范围为 。 （6）近年来，含钒的锑化物在超导方面表现出很好的运用前景。某含钒锑化物的晶胞如图1所示，其晶胞参数为、、，晶体中包含和组成的二维图见图2。 ①该钒锑化物的化学式为 。 ②设为阿伏伽德罗常数的值，晶体的密度 。 【答案】（1）C （2） （3）将还原为，避免在后续萃取中与竞争萃取剂 （4）AB （5） （6） 【分析】加入稀硫酸，金属氧化物与酸反应，生成可溶性金属离子进入浸出液，SiO2不溶于酸，以滤渣形式除去。酸浸过程中的铁、钛、钒元素以、、、等形式析出到浸出液，加入粉，将还原为，避免在后续萃取中与竞争萃取剂，已知②中萃取剂，对的萃取效果远优于和，而几乎不被萃取，还原后可提高钛的萃取选择性，向还原后的浸出液中加入，优先萃取，对含的有机相进行反萃取（加入稀酸），得到含的水溶液。向萃余液中加入NaOH和双氧水，H2O2将亚铁离子氧化为，调节 （根据已知③），使以形式沉淀，分离得到铁渣（滤渣），沉铁后的余液中含、 、等，进一步调节pH，将 、等转化为沉淀除去，最后得到。 【解析】（1）钒的原子序数为23，基态钒原子的电子排布式为，轨道遵循洪特规则，电子优先以相同自旋方式占据不同轨道，轨道因能量较低优先填充，据此分析，答案选C。 （2）酸浸过程无氧化还原反应，与稀硫酸反应生成，方程式为：。 （3）加入铁粉，将还原为，避免在后续萃取中与竞争萃取剂。 （4）“反萃取”时是把进行分离，根据萃取原理，需平衡逆向移动，所以应该选择酸性溶液，故答案为A、B。 （5）根据已知信息③，使以形式沉淀，并且不沉淀其它金属离子，故调的范围为。 （6）①根据均摊法，Cs位于顶点，含有个，Sb位于棱上和胞内，含有个，V位于面上和胞内，含有个，所以锑化物的化学式。 ②根据锑化物的化学式可知，其相对分子质量为：，其体积为：，其密度为：。 4．（2025·甘肃白银·模拟预测）钪(Sc)及其化合物具有多种优异性能，广泛应用于国防、航天和化工等领域。工业上可从钨渣(主要含、、、、)中提取金属钪，其工艺流程如图所示： 已知：①伯胺N1923可表示为(R为烃基)，伯胺N1923能萃取； ②25℃时，。 回答下列问题： （1）基态Sc原子价层电子排布式为 。 （2）“酸浸”时，为提高浸取速率，可采取的措施有 (任写一条)。 （3）“还原”时，加入铁粉的作用是 。 （4）“萃取”时，当硫酸浓度较低时，伯胺N1923先与硫酸反应生成盐，再与反应。写出该盐的化学式： 。 （5）“沉钪1”中加入氨水调节pH，为使溶液中的完全沉淀，则pH应大于 (保留两位有效数字，当离子浓度小于 时可视为沉淀完全)。“沉钪2”得到的滤渣为，写出在空气中“煅烧”生成的化学方程式： 。 （6）Sc的一种合金晶胞结构如图所示。 ①合金中各原子的个数之比 。 ②该晶胞结构的另一种表示中，Sc处于顶角位置，则Al处于 (填“体心”“面心”“棱心”或“顶角”)位置。 【答案】（1） （2）粉碎钨渣(或适当升温或适当增大稀硫酸的浓度等) （3）将还原，防止萃取时进入有机相 （4） （5）5.3 （6） 棱心和体心 【分析】稀硫酸酸浸钨渣后，CaSO4与MnO2进入滤渣，Sc元素以及Fe元素浸入滤液，加入铁粉，将Fe3+还原为Fe2+，便于萃取分离Fe和Sc，萃取分液后的有机相利用盐酸反萃取，得到含Sc3+的盐酸水相和可循环使用的萃取剂有机相，将水相利用氨水调pH沉Sc，得到Sc(OH)3沉淀，盐酸溶解后加入草酸二次沉Sc，得到Sc2(C2O4)3沉淀，煅烧得到最终产品Sc2O3。 【解析】（1）基态Sc原子的价层电子排布式为。 （2）为提高浸取速率可对钨渣进行粉碎或适当升温或适当增大稀硫酸的浓度等。 （3）“还原”时加入铁粉可还原“酸浸”时产生的，防止萃取时进入有机相，干扰伯胺N1923萃取。 （4）“萃取”时，伯胺N1923先与硫酸反应生成盐，再与反应。 （5）当完全沉淀时，其离子浓度小于，再根据可得到，因此可求出。根据“煅烧”时的反应物和产物，结合原子守恒可知，在空气中“煅烧”生成Sc2O3的化学方程式为。 （6）①根据该晶胞结构可知Al处于顶角和面心，数目为；Ag处于体内，数目为8；Sc处于棱心和体心，数目为；所以的原子数目比为。 ②根据晶胞结构，Sc处于顶角位置时，可将题中晶胞向右平移晶胞参数的，则此时Al处于棱心和体心。 5．（2025·河北保定·模拟预测）一种以含钨废渣（主要成分有、、，还含有少量、）为原料，提取部分高附加值化工原料的工艺流程如图甲所示： 已知：①常温下，钨酸不溶于水和酸。 ②“焙烧Ⅱ”控制温度为左右，该温度下，、不与反应。 回答下列问题： （1）基态镍原子的价电子轨道表示式为 。 （2）“焙烧Ⅰ”逸出的“气体混合物”中含有毒气体，写出“焙烧Ⅰ”中发生的主要反应的化学方程式： ；“焙烧Ⅱ”的主要目的是 。 （3）“浸取”前，将“焙烧Ⅱ”的固体粉碎的目的是 ；“滤渣a”的主要成分是 （写化学式）。 （4）该流程中，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的如表所示： 金属离子 开始沉淀的 6.9 1.5 3.4 完全沉淀的 8.9 2.8 4.7 应“调节”的范围为 ；常温下，，溶液时， 。 （5）“加热浓缩、冷却……”时控制温度为，得到产品（，假设不含杂质），称取产品进行热重分析，含物种的质量变化如图乙所示。则在时所得固体的化学式为 。 （6）“沉钨”后所得沉淀须进行洗涤，设计实验检验沉淀是否已洗涤干净： 。 【答案】（1） （2） 使转化为可溶性盐 （3）增大接触面积，提高浸取效率，增大反应速率（合理即可） （4） （5） （6）取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入溶液，若无沉淀产生，则表明沉淀已洗涤干净 【分析】含钨废渣中含NiS、FeS，二者焙烧时被空气中的氧气氧化，产生的有毒气体是，“焙烧Ⅱ”中、不与反应， “酸浸”时与不反应，则“滤渣a”的主要成分为，“沉钨”时加入硫酸，钨酸盐转化为钨酸沉淀，故“焙烧Ⅱ”的目的是使转化为可溶性盐，分析工艺流程可知，“调节”的目的是除去、。 【解析】（1）为28号元素，价电子排布式为，故其价电子轨道表示式为。 （2）含钨废渣中含NiS、FeS，二者焙烧时被空气中的氧气氧化，产生的有毒气体是，“焙烧Ⅰ”中发生的主要反应的化学方程式为。结合流程图及已知信息①可知，“沉钨”时加入硫酸，钨酸盐转化为钨酸沉淀，故“焙烧Ⅱ”的目的是使转化为可溶性盐。 （3）固体粉碎后表面积增大，浸取时的反应速率增大，浸取效率提高；由已知信息②可知，“焙烧Ⅱ”中、不与反应，“酸浸”时与不反应，则“滤渣a”的主要成分为。 （4）分析工艺流程可知，“调节”的目的是除去、，由表中数据可知，调节的范围为。常温下，溶液时，，故溶液中。 （5），在时，含物种的质量为，由图可知低于未分解，故为失去结晶水的质量，，故时所得固体的化学式为。 （6）因析出沉淀的溶液中溶质为，故可通过检验洗涤液中是否含来确认沉淀是否已洗涤干净，操作为取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入溶液，若无沉淀产生，则证明沉淀已洗涤干净。 6．（2025·河北·模拟预测）某小组以铜冶炼厂的污酸(含、、、和等)为原料回收铜、铁红和明矾，以及砷单质。 回答下列问题： （1）铜位于周期表 区；为三元弱酸，其结构式为 。 （2）试剂1选择，不选择，其主要原因是 。 （3）“溶解”中产物之一是配位数为4的配合物，写出化学方程式： 。 （4）已知：的酸性比磷酸的弱。写出“还原脱砷”中转化反应的离子方程式： 。试剂2是正盐，它是 (填化学式)。 （5）明矾常作饮用水的净水剂，其净水原理是 。 （6）已知：污酸含、质量分数分别为a%、b%，w kg这种污酸按上述流程回收，得到含杂质的质量分数为c%的粗砷100 kg。砷的回收率为 %(列计算式即可)。 【答案】（1）ds （2）污染大气，酸度增大，导致消耗碱量增大 （3） （4） （5）水解生成胶体，聚沉水中杂质 （6） 【分析】流程中，向污酸加入试剂1硫化物，除去Cu2+，硫化铜经过转化得到铜单质；加入试剂2还原剂，将砷单质转化出来；继续加入硫酸钾沉淀出十二水合硫酸铝钾（明矾），在碱液加入后得到氢氧化铁，氢氧化铁受热分解生成氧化铁。 【解析】（1）铜是29号元素，基态铜原子的价层电子排布式为，位于ds区。亚砷酸为三元酸，分子中含3个羟基，其结构式为。 （2）试剂1选择，不选择，其主要原因是：污染大气，且用H2S处理后，溶液酸性增强，浪费后续除杂试剂。 （3）Cu2+易形成配合物，CN-常作配体，CuS与KCN溶液反应得到配位数为4的配合物为K2[Cu(CN)4]。 （4）砷酸是弱酸，还原产物为砷单质，氧化产物为铝离子，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。试剂2是正盐，可以和Al3+反应生成明矾[KAl(SO4)2·12H2O]，试剂2为硫酸钾。 （5）明矾常作饮用水的净水剂，其净水原理是水解生成胶体，胶体具有吸附性，可以聚沉吸附水中杂质。 （6）w kg污酸中砷的总质量：kg，产品中纯砷的质量：，砷的回收率为：。 7．（2025·贵州·模拟预测）硒和碲是重要的稀散元素，一种从碲化铜(CuTe)渣(碲和铜的含量较高，还含有少量Se、Au、Ag等元素)分离硒回收碲的工艺流程如下： 已知：①SeO2是易挥发的白色固体，易溶于水生成弱酸H2SeO3[298 K时，，]； ②Te与O同主族，TeO2是不挥发的白色固体，为两性氧化物，难溶于水； ③“烟气粉尘”中非硒化合物难溶于水 回答下列问题： （1）基态Cu和Te原子核外未成对电子数之比为 。 （2）“焙烧”的主要产物有CuSO4、TeO2和SeO2等，碲化铜“焙烧”的化学方程式为 。 （3）①液固比7：1，浸出2 h下，浸出率在NaOH溶液浓度为100 g·L-1的条件下随温度变化的曲线及浸出率在80℃的条件下随NaOH溶液浓度变化的曲线如图所示： 由图像可知“碱浸1”时最佳条件为液固比7：1、浸出2 h、 、 。 ②“碱浸1”主要发生的离子方程式为 。 （4）“沉碲”时得到TeO2，调pH≈5.5的原因是 。 （5）我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物，其晶胞结构如图所示(②Cu和●Se均在晶胞内部)。其中Cu元素以Cu+和Cu2+存在，则 (填“①”或“②”)为Cu+。该晶体的密度为ρ g·cm-3，列式表示阿伏加德罗常数为 mol-1(用含a和c的式子表示)。 【答案】（1）1：2 （2）2CuTe+2H2SO4+3O22CuSO4+2TeO2+2H2O （3）80℃或NaOH溶液浓度为100 g·L-1 NaOH溶液浓度为100 g·L-1或80℃ （4）TeO2是两性氧化物，pH过大，碲元素不能沉淀完全；pH过小，生成的TeO2又与酸反应进入“沉液”导致碲元素损失 （5）② 【分析】该工艺流程以碲化铜渣为原料，先通入空气并加入 98% 硫酸进行焙烧，在此过程中，硒元素转化为易挥发的 SeO2进入烟气粉尘，随后对烟气粉尘进行水浸2处理，利用 “烟气粉尘” 中非硒化合物难溶、SeO2易溶于水生成 H2SeO3的性质实现硒的分离；焙烧后的剩余产物经水浸1后，加入 NaOH溶液进行碱浸1， TeO2是两性氧化物，会与 NaOH 反应生成Na2TeO3，接着用硫酸调pH≈5.5进行沉碲，得到沉碲产物。之后对沉碲产物加 NaOH 溶液进行碱浸2，最后通过电积工艺，成功回收得到碲，实现了从碲化铜渣中分离硒并回收碲的目的。 【解析】（1）基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1，未成对电子数为1，Te为第VIA族元素，基态Te原子的价层电子排布式为5s25p4，未成对电子数为2，故Cu和Te原子核外未成对电子数之比为1：2； （2）“焙烧”产物中有CuSO4、TeO2等，根据原子守恒，碲化铜“焙烧”的化学方程式为2CuTe+2H2SO4+3O22CuSO4+2TeO2+2H2O； （3）图中液固比7：1，NaOH溶液浓度为100 g·L-1，浸出2 h，浸出温度为80℃时浸出率达到最大值；TeO2和NaOH反应生成Na2TeO3，反应的离子方程式为； （4）TeO2是两性氧化物，pH过大，碲元素不能沉淀完全；pH过小，生成的TeO2又与酸反应进入“沉液”而导致碲元素损失； （5）由晶胞结构可知：该晶胞中铜的数目为，Se的数目为4，则该化合物的化学式为Cu3Se2，Se为-2价，一个晶胞的负价总数为-8，①有2个，②有4个，根据化合价代数和为零，则①为Cu2+，②为Cu⁺；该晶胞的质量为，体积为，故晶体密度为，解得。 8．（2025·四川眉山·模拟预测）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。 已知：多金属精矿中主要含有等元素。 氢氧化物 （1）“酸浸”中，提高浸取速率的措施有 (写一条)。 （2）“高压加热”时，生成的离子方程式为： 。 （3）“沉铝”时，pH最高可调至 (溶液体积变化可忽略)。已知：“滤液1”中，。 （4）“选择萃取”中，镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______。 A．镍与形成配位键 B．配位时被还原 C．配合物与水能形成分子间氢键 D．烷基链具有疏水性 （5）晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知：同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，则 ；晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为 。 （6）“700℃加热”步骤中，混合气体中仅加少量，但借助工业合成氨的逆反应，可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为 和 。 【答案】（1）搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等 （2） （3）5 （4）AD （5） 12 （6） 【分析】矿粉通入SO2酸浸，浸取液中含有Fe2+、Cu2+、Ni2+、Al3+等，调节pH=3.0，通入空气高压加热得到Fe2O3，Fe2O3可以通过还原得到Fe单质，也可以用电解得到Fe单质，滤液1在常温下沉铝，滤液2选择萃取得到含硫酸根的溶液、分别得到Cu配合物和Ni配合物，最终得到产品NixCuyNz。 【解析】（1）“酸浸”中，提高浸取速率的措施有：搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等； （2）由于通入“酸浸”，故浸取液中不含有，“高压加热”时，Fe2+在酸性条件下被氧化为，离子方程式为：4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+； （3）“沉铝”时，保证Cu2+和Ni2+不沉淀，Cu(OH)2的溶度积更小，，根据Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)×c2(OH-)=0.022×c2(OH-)=2.2×10-20，得出c(OH-)=10-9mol/L，pH=5； （4）A．镍与N、O形成配位键，可以使镍进入有机相，A正确； B．配体中提供孤对电子的O原子带一个单位负电，可以视作是得到一个电子的阴离子，其余配体不带电，整个配合物不显电性，形成配合物后，中心离子还是Ni2+，Ni2+化合价不变，B错误； C．配合物与水形成氢键，不能解释镍进入有机相，C错误； D．烷基具有疏水性，可以使其进入有机相，D正确； 答案选AD； （5）根据同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，设晶胞边长为a，由几何关系可知，面心的原子与顶点的原子距离为，面心的原子与体心的原子距离为，则可以确定，晶胞中面心原子为Ni，有6×个，顶点原子为Cu，有8×个，体心的原子为N，有1个，则x∶y∶z=3∶1∶1；根据分析，Cu原子处于顶角，距离最近且等距离的原子为面心上Ni原子，数目为； （6）氨气分解为N2和H2，H2还原Fe2O3得到Fe单质和水，化学方程式为：2NH3N2+3H2、Fe2O3+3H22Fe+3H2O。 9．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）我国第四代核能技术获重要突破，世界唯一建成并运行的熔盐堆第四代核能系统——2兆瓦热功率液态燃料钍基熔盐实验堆(TMSR)，已在甘肃武威投入运行。钍(Th)的最主要来源是独居石砂矿(主要成分为Th(IV)、Ce(III)、U(III)等稀土金属的磷酸盐)，以下是一种以独居石为原料制备核纯级Th的工艺流程图。 已知：Ⅰ．几种物质的Ksp 物质 Th(OH)4 Ce(OH)4 Ce(OH)3 Ksp 1.6×10-45 2.0×10-48 1.6×10-20 当离子浓度小于10-5 mol/L时，认为该离子沉淀完全 Ⅱ．CePO4在热分解时转化为Ce(OH)4 Ⅲ．ThO2的熔点为3323 K Ⅳ．硅和悬浮物的存在会促进互不相溶的两相乳化，在两相的交界面处形成独立的第三相 回答下列问题： （1）独居石采用0.15mm以下的尺寸，原因是： 。 （2）“热分解”步骤，生成Th(OH)4的化学方程式为： 。 （3）“浓缩结晶”后，滤液可用于 阶段循环利用，避免产生大量的高碱度废水。 （4）“溶解”阶段，产生的废气为： (填化学式)。 （5）“调pH”步骤，pH至少调至 ，使钍元素完全沉淀。 （6）“萃取”时要先进行脱硅处理和去除悬浮物，原因为： 。 （7）熔融态还原ThO2制备核纯级Th时，在Ar氛围下，钙作为还原剂，则氧化钙的作用是： 。 【答案】（1）增大接触面积，加快热分解速率，使热分解更充分 （2） （3）热分解或调pH （4）Cl2 （5）4.05 （6）防止形成第三相降低萃取效率 （7）助熔剂 【解析】（1）将固体矿石粉碎为很小的颗粒，既可以增加矿石与NaOH溶液的接触面积，从而加快反应速率，又能使反应更充分，提高转化率。故答案可以表述为：增大接触面积，加快热分解速率，使热分解更充分； （2）Th(IV)的磷酸盐化学式为Th3(PO4)4，与NaOH反应的产物是3Th(OH)4和Na3PO4，故反应方程式为：； （3）浓缩结晶之后，滤液的主要成分是NaOH，故可用于热分解或者后续调节pH步骤，进行循环利用，避免产生大量的高碱度废水； （4）根据后续调pH得到的是“铀钍渣”可知，加盐酸溶解阶段，必然是将Ce(OH)4转化为Ce3+，以便调节pH时与元素U和Th实现分离，该阶段Ce(IV)作氧化剂，将Cl-氧化为Cl2； （5）“调pH”步骤，溶液中存在Th(OH)4的沉淀溶解平衡，则必满足：=1.6×10-45， 为保证钍元素完全沉淀，即≤10-5mol/L，则c(OH-)≥2×10-10.25mol/L，c(H+)≤5×10-4.75mol/L，则pH≥4.05； （6）根据题目信息，硅和悬浮物的存在会促进互不相容的两相乳化，在两相的交界面处形成独立的第三相，干扰后续的萃取分液，故“萃取”时要先进行脱硅处理和去除悬浮物，防止形成第三相降低萃取效率； （7）根据题目，ThO2的熔点为3323 K，这是一个相当高的温度，反应时为了使ThO2熔化从而顺利与Ca发生置换反应，加入CaO作为助熔剂，起到降低ThO2的熔点的作用，这与电解熔融氧化铝冶炼金属铝时加入冰晶石异曲同工。 10．（2025·河北秦皇岛·二模）利用氟碳铈矿(主要成分为，含、FeO等杂质)制的工艺流程如下： 已知：①滤渣1的主要成分是，滤渣2的主要成分是；②部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的pH如下表： 金属阳离子 开始沉淀时的pH 1.3 7.7 完全沉淀时的pH 3.1 9.2 回答下列问题： （1）Fe在元素周期表的位置是 ，基态和的未成对电子数之比为 。 （2）焙烧的过程中采用逆流焙烧，优点是 ，发生反应的化学方程式为 。 （3）调节滤液1的pH范围为 。 （4）向滤液2中加入，发生反应的离子方程式为 。 （5）在空气中煅烧也能制备，若生成与CO的物质的量之比为2：1，则反应的化学方程式为 。 【答案】（1）第四周期Ⅷ族 4:5 （2）增加气固接触面积，使反应更充分 （3） （4） （5） 【分析】氟碳铈矿主要成分为，含、FeO等杂质。在空气中焙烧，Ce3+在空气中氧化为Ce4+，Fe2+氧化为Fe3+，用盐酸和H2BO3浸取，Ce4+还原为Ce3+，过滤分离，滤渣1主要成分是难溶于水的Ce(BF4)3，滤液1含有Ce3+、Fe3+，“滤渣1”用饱和KCl溶液溶解时发生复分解反应，生成KBF4沉淀和CeCl3溶液，滤渣2是KBF4。滤液1调节pH生成氢氧化铁沉淀除铁，滤渣3是氢氧化铁，滤液2中含Ce3+，再加入碳酸氢铵使Ce3+沉淀为Ce2(CO3)3，最后灼烧分解生成CeO2。 【解析】（1）Fe是26号元素，在元素周期表的位置是第四周期Ⅷ族，基态价电子排布式为，价电子排布式为，未成对电子数之比为4:5。 （2）焙烧的过程中采用逆流焙烧，增加气固接触面积，使反应更充分；和氧气反应生成CeO2、CeF4、CO2，Ce元素化合价由+3升高为+4，O2中O元素化合价由0降低为-2，根据得失电子守恒，发生反应的化学方程式为 。 （3）滤液1含有Fe3+、Ce3+，调节滤液1的pH使Fe3+完全转化为氢氧化铁沉淀，同时Ce3+不能生成沉淀，所以调节pH的范围为 。 （4）向滤液2中含有Ce3+，加入生成Ce2(CO3)3沉淀，发生反应的离子方程式为。 （5）在空气中煅烧也能制备，若生成与CO的物质的量之比为2：1，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为。 11．（2025·江苏常州·模拟预测）以软锰矿［主要成分为，还含有钙镁碳酸盐及少量的有机物］为原料制备硫酸锰，进而进一步制备。 （1）制备硫酸锰的流程如图： 已知：①“酸洗”时，与有机物发生反应使锰元素产生损耗。②使用相同浓度硝酸或磷酸进行“酸洗”时，锰元素损耗率：硝酸大于磷酸。 ①写出的外围电子排布图 。 ②写出用硝酸“酸洗”时，有机物与反应生成的离子方程式 。 ③工业上常采用硝酸酸洗而不采用磷酸酸洗的主要原因是 。 ④“还原”过程中会得到副产物，其形成过程如下： 其他条件相同时，pH在范围内，随溶液pH增大，的产率下降，其主要原因是 。 （2）已知：pH在范围内，可被氧气直接氧化得到。实际工业生产时，先向溶液中通入氨气生成沉淀，再将氧化得到，其他条件一定时，的沉淀率随氨气通入量的变化如下图所示。向起始的溶液中持续通入，反应一段时间后，不再转化，其原因是 。 （3）制备的反应中按物质的量之比1：5与反应，且反应后的溶液中只有和两种溶质。制备的离子方程式为 。 【答案】（1） 易与溶液中杂质离子生成难溶的等物质，无法通过“酸洗”步骤除去 pH增大，减小，生成的速率减慢 （2）直接被氧化时发生反应为，生成大量，使溶液pH迅速降低，无法维持氧化成所需的pH值 （3） 【分析】根据软锰矿中所含杂质，以及题中所给信息可知，“酸洗”步骤中部分MnO2与有机物发生氧化还原反应，钙镁碳酸盐与酸反应生成可溶于水的物质，然后过滤，滤渣中主要成分是MnO2，向滤渣中加水“制浆”，通入二氧化硫，发生氧化还原反应，得到硫酸锰，据此分析； 【解析】（1）①Mn的原子序数为25，基态原子的电子排布式为，1s22s22p63s23p63d54s2，则Mn2+基态的电子排布式可表示为1s22s22p63s23p63d5（或[Ar]3d5），外围电子排布图可表示为； ②MnO2与有机物发生氧化还原反应，将C元素氧化成CO2，本身被还原为Mn2+，利用化合价升降法、电荷守恒、原子守恒得出该反应离子方程式为C12H22O11+24MnO2+48H+=24Mn2++12CO2↑+35H2O； ③软锰矿杂质中含有钙镁碳酸盐，Ca2+、Mg2+能与磷酸反应生成难溶的Ca3(PO4)2、Mg3(PO4)2等物质，无法通过“酸洗”步骤除去； ④根据流程图可知，MnOOH与HSO反应生成MnO与H2S2O6，MnO与H2S2O6反应生成MnS2O6，当溶液pH增大，c(HSO)减小，从而导致c(H2S2O6)减小，使生成MnS2O6的速率减慢； （2）Mn2+直接被氧化时发生反应为6Mn2++6H2O+O2=2Mn3O4+12H+，生成大量H+，使溶液pH迅速降低，无法维持Mn2+氧化成Mn3O4所需的pH值； （3）制备Mn12O19的反应中KMnO4、MnSO4按物质的量之比1：5与K2S2O8反应，且反应后的溶液中只有K2SO4和H2SO4两种溶质。根据电子守恒、原子守恒、电荷守恒及物质的拆分原则，可知制备Mn12O19的离子方程式为：。 12．（2025·山西·模拟预测）在电子工业和化学工业上有广泛用途。用硫铁矿(主要成分为)、软锰矿(主要成分为，含有少量的、等杂质)制取高纯度的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）“酸浸”过程与的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 （2）滤渣a的主要成分为 (填化学式)。 （3）“沉锰”时反应的离子方程式为 。 （4）“焙烧”时参加反应的气体与生成气体的质量之比为 。 （5）“氧化”的目的是 。 （6）滤液中主要阳离子的检验方法是 。 （7）若在实验室进行焙烧，焙烧后的产物需在 (填仪器名称)中冷却，防止吸收空气中的水蒸气。 【答案】（1）3：2 （2）、 （3） （4）4：11 （5）将粗品中混有的中进一步转化为 （6）取少量滤液于试管中，加入浓溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明滤液中含有 （7）干燥器 【分析】将硫铁矿(主要成分为)、软锰矿(主要成分为，含有少量的、等杂质)加硫酸进行酸浸，得到含硫单质的滤渣和含、和的滤液；向滤液中加入氨水并调节pH进行除铁、铝，得到含、的滤渣和含有的滤液；向滤液中加入碳酸氢铵溶液和氨水，控制pH在6.5~7之间进行沉锰，将转化为碳酸锰沉淀，过滤后将固体焙烧得到二氧化锰粗品，向粗品中加入硫酸、氯酸钾，进一步将粗品中的碳酸锰转化为二氧化锰，最后过滤、洗涤、干燥得到纯品。 【解析】（1）根据流程图，“酸浸”过程与反应的离子方程式为：，做氧化剂，做还原剂，氧化剂与还原剂物质的量之比为。 （2）“除铁、铝”时，加入氨水调节pH，、会与氨水反应生成氢氧化物沉淀，所以滤渣a的主要成分为：、。 （3）根据流程图，“沉锰”时反应的离子方程式为：。 （4）“焙烧”时发生的反应为：，的质量为：，的质量为：，所以参加反应的气体与生成气体的质量之比为：。 （5）“氧化”的目的是：将粗品中混有的中进一步转化为。 （6）滤液中主要的阳离子为，检验的方法是：取少量滤液于试管中，加入浓溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，说明滤液中含有。 （7）焙烧后的产物温度较高，若在空气中冷却会吸收水蒸气，应在干燥器中冷却。 故答案为：干燥器。 13．（2025·甘肃白银·模拟预测）铼(Re)是一种被广泛用于航空航天领域的金属。以钼精矿(主要成分有，还含有、、、等杂质)为原料制备高铼酸铵的工艺流程如下。 已知：“萃取”时，发生的反应为。 回答下列问题。 （1）Re位于元素周期表第六周期，与Mn同族，属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 。 （2）滤渣2的主要成分为和 。 （3）下图是的X射线衍射图谱，则属于 (填“晶体”或“非晶体”)。 （4）“氧压碱浸”的主要产物有，水相1中的阴离子主要是和，则“调酸”步骤的目的是沉铝、沉硅和 。 （5）写出“反萃取”生成的化学方程式： 。上述流程中可循环再利用的物质是 。 （6）滤渣3为，，“除磷”过程中按加入，充分反应后，欲使磷、镁浓度均低于，则最低应控制为 。 【答案】（1）d （2） （3）晶体 （4）为“萃取”提供反应所需的 （5）(或) （6） 【分析】“氧压碱浸”时、会生成、、，、、、分别生成、、、，过滤，滤渣1主要为，滤液中加硫酸调pH，除去、，同时提供氢离子以备后续萃取时需要，加入进行萃取，得到，分液后，向有机相1中加一水合氨进行“反萃取”，生成，分液后在水相2中，加入硫酸镁，与反应生成沉淀，过滤除去，再经过后续处理得到纯品，据此分析解答。 【解析】（1）Mn的价电子排布式为，是与Mn同族的第六周期元素，属于d区元素，其价电子排布式为。 （2）由上述分析可知，“调酸”步骤的目的是沉铝、沉硅和为“萃取”提供反应所需的，所以滤渣2的主要成分为，。 （3）由的X射线衍射图谱可知，具有衍射峰，说明属于晶体。 （4）在“调酸”步骤中，主要的目的是沉铝、沉硅，再根据“萃取”时，发生的反应可知要消耗，所以在“调酸”步骤还需要为“萃取”提供反应所需的。 （5）“萃取”得到，分液后，向有机相1中加一水合氨进行“反萃取”，生成，“反萃取”的化学方程式为或，“反萃取”后有机相2为，流程中可循环再利用的物质是。 （6）根据，“除磷”过程中按加入，使磷、镁浓度均低于，最低应控制为。 14．（2025·吉林延边·模拟预测）以镍渣(主要成分为，含少量、、及其氧化物和对酸碱难溶性的物质等)为主要原料制备和的工艺流程如图所示。 已知：①部分金属离子开始沉淀和沉淀完全(离子浓度视为完全沉淀)的如表所示。 金属离子 开始沉淀的 1.5 3.8 7.1 7.2 7.6 沉淀完全的 2.8 5.2 9.2 9.6 9.6 ②酸性条件下，不能氧化、。 回答下列问题： （1）基态原子的价电子排布式是 ，中原子的杂化方式为 。 （2）“碱浸”工艺中采用过量的NaOH溶液，该工艺过程中，生成气体的化学方程式是 。 （3）提高“酸溶”反应速率的措施有 (写出1条即可)。 （4）“反应i”的目的是 ；该工艺中，采用相同浓度的，相同浓度的“酸溶液”，相等时间内测得混合液中浓度随着温度的变化如图所示。随着温度升高，浓度先增大后减小，出现这种现象的原因是 。 （5）常温下，“反应i”的溶液若“调节pH”为7，则沉淀后的滤液中 。 （6）“沉镍”的原理是 (用离子方程式表示)；“滤液b”中的主要溶质是 (填化学式)。 （7）利用含溶液制备的工艺流程如图所示。试剂是 (填试剂名称)；“系列操作”用到的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒、 (写出1种仪器)。 【答案】（1）3d84s2 sp3 （2）= （3）粉碎镍渣或适当提高稀硫酸浓度或适当提高温度 （4）使溶液中的转化为，便于后续使之转化为沉淀除去 开始阶段，随着温度升高，反应速率快，浓度增大，后续温度过高，分解，导致浓度降低，浓度减小 （5） （6）= 、 （7）稀硫酸 漏斗、烧杯、蒸发皿 【分析】镍渣的主要成分为，含少量、、及其氧化物和对酸碱难溶性的物质，用氢氧化钠碱浸步骤中，只有及其氧化物与溶液反应并进入滤液a，、、及其氧化物不反应，作为滤渣进入下一步“酸溶”；则滤液a的主要成分是；“酸溶”步骤是滤渣中的金属单质及其氧化物与酸反应，生成、、、；加入，具有氧化性，将氧化为；随后加入氢氧化钠，将变为除去，钴镍分离后，将加入含溶液中进行沉镍，将变为，结合前面加入的稀硫酸、、，不参与反应的、、会相互结合，故“滤液”中的主要溶质是、；加入，和灼烧，将变为；最后加入KF熔融，制得。 【解析】（1）为28号元素，基态原子价电子排布式是；中S原子的价层电子对数为，无孤电子对，为杂化； （2）“碱浸”时，及其氧化物均能与碱反应，其中与碱反应生成，故生成气体的化学方程式是=； （3）“酸浸”时，将镍渣粉碎、适当提高稀硫酸浓度或适当提高温度等措施均能提高酸浸反应速率； （4）“反应i”加入，可以使溶液中的转化为，便于后续使之转化为而除去铁元素。开始阶段，随着温度升高，反应速率快，浓度增大，后续温度过高，分解，导致浓度降低，浓度减小； （5）时，完全沉淀，可知，时溶液中的，故此时滤液中的； （6）“沉镍”时加入，电离的存在电离平衡，其电离产物与反应，则表示沉镍原理的离子方程式是=。根据前面工艺中加入的稀硫酸、、可知，“滤液”中的主要溶质是、； （7）该工艺的目标产物为硫酸盐，故试剂X为稀硫酸；变为需要通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等操作，则“系列操作”为加热蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，故需要的玻璃仪器为酒精灯、玻璃棒、漏斗、烧杯、蒸发皿等。 15．（2025·辽宁大连·模拟预测）广泛用于冶金、化工等行业，一种用废钒催化剂(含、、、少量和)制取的工艺流程如下： 已知：①既能与强酸反应，又能与强碱反应。 ②＋5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表。 pH 主要离子 回答下列问题： （1）基态钒原子的价层电子排布式为 。 （2）“还原酸浸”时，还原浸出的离子方程式为 ，为提高钒的浸取率，可采取的措施是 (列举1条即可)。 （3）“钒、钾分离”时，当，随pH增大钒的沉淀率降低的原因是 。 （4）“沉钒”时，为了得到固体，需控制溶液的。当时，的产量明显降低，原因是 。 （5）某研究小组取，探究“焙烧”过程中的变化，焙烧过程中减少的质量随温度变化的曲线如左图所示，300～350℃时发生化学反应的化学方程式为 。 （6）将制得的通过电解的方法制备金属钒，以熔融CaO为电解质的电解装置如右图：阴极反应式为 。 【答案】（1） （2） 适当增大和硫酸浓度，研磨，适当延长浸取时间，搅拌等 （3）能与发生反应，碱性越强，损耗率越大 （4）当时，钒的主要存在形式不是 （5） （6） 【分析】废钒催化剂含、、、少量和，加入硫酸和亚硫酸钾进行“还原酸浸”，还原为VOSO4，和被硫酸和亚硫酸钾转化为Fe2+和Al3+；“钒、钾分离”通过KOH溶液将VOSO4转化为含的滤饼；既能与强酸反应，又能与强碱反应，加入NaClO3和NaOH溶液将V元素氧化为+5价的V，通过NH4Cl进行“沉钒”得到，再经焙烧得到V2O5。 【解析】（1）基态钒原子核电荷数为23，价层电子排布式为。 （2）根据流程图信息，“还原酸浸”时，还原为VOSO4，浸出的离子方程式为；为提高钒的浸取率，可采取的措施是适当增大和硫酸浓度、研磨、适当延长浸取时间、搅拌。 （3）“钒、钾分离”时，当，随pH增大,浓度增大，既能与强酸反应，又能与强碱反应，故能与发生反应，碱性越强，损耗率越大。 （4）根据表格中＋5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系，当时，钒的主要存在形式是或，不是。 （5）的物质的量为2 mol，结合元素特点生成的气体应为NH3，300℃时固体失去的质量为34.0g，即生成2 mol氨气，在300℃时的物质为2mol失去2molNH3的产物，则剩余固体为200 gHVO3，物质的量为2 mol；300～350℃时固体失去的质量为52.0g-34.0g=18.0g，应为1 mol水，300～350℃时发生化学反应的化学方程式为：。 （6）电解时，V2O5在阴极得电子被还原为V，以熔融氧化钙为电解质，阴极反应为：。 16.（2025·安徽六安·模拟预测）磷酸铁()常用作制造磷酸铁锂电池、催化剂及陶瓷等的材料。工业上以硫铁矿(主要成分为，含少量、和)为原料经过如下步骤可制备。 已知：常温下，有关金属离子生成氢氧化物沉淀的如下表 金属离子 开始沉淀的 沉淀完全的pH(沉淀完全的pH按金属离子浓度为计算) 1.2 3.3 3.1 5.1 5.8 8.8 回答下列问题： （1）FePO4所含阳离子中能量最高的电子占据的轨道的形状为 ；“焙烧”时空气与矿料逆流而行，其目的是 。 （2）“滤渣1”中含有一种单质，则“还原”这一步发生反应的离子方程式为 。 （3）“还原”这一步的目的是 。 （4）加入FeCO3的目的是调节溶液的pH，则应该调节到的pH范围是 。 （5）若生成物除水外均为正盐，则流程图中虚线框内总反应的化学方程式为 。 （6）研究发现：不同对沉淀的影响如下表所示： pH 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 沉淀率/% 90.0 94.6 97.9 96.2 95.3 88.1 95.4 97.2 98.5 99.8 当时，随的增加，的沉淀率开始下降，而沉淀率反而上升，其原因可能为 。 （7）为桃红色晶体，密度为，它的摩尔体积为 (保留小数点后1位)。 【答案】（1）花瓣形 增大接触面积，加快反应速率，提高原料利用率 （2）FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S （3）避免沉铝时有部分转化为沉淀而损失 （4）5.1~5.8(或5.1≤pH<5.8) （5） （6）随的增加，部分沉淀转变为沉淀，使得部分重新进入溶液中，导致沉淀率下降 （7）65.2 【分析】以硫铁矿(主要成分为，含少量、和)为原料，首先通入空气焙烧，将转化为气体和；加入稀硫酸酸浸，除去不参加反应的杂质，获得含有等离子的酸浸液；加入将还原；加入调节溶液pH，使得转化为沉淀除去；滤液中加入磷酸溶液、氯酸钠溶液发生氧化反应和沉淀反应，再加入NaOH溶液控制并经过滤、洗涤、干燥获得产品。 【解析】（1）FePO4中的阳离子为Fe3+，价电子排布式为3d5，3d上的电子即为能量最高电子，d能级轨道形状为“花瓣形”。“焙烧”时空气与矿料逆流而行，目的是使气固反应物充分接触，加快反应速率，提高原料利用率。 （2）产物中的单质只能为S单质，将还原生成S和，则反应的离子方程式为：。 （3）如果不还原，则Fe3+会在加入FeCO3调pH时生成氢氧化铁沉淀，一起随Al(OH)3沉淀而除去，导致产率降低。 （4）FeCO3调pH是要让Al3+沉淀完全而Fe2+不形成沉淀，故控制pH在5.1~5.8范围。 （5）硫酸亚铁和磷酸、氯酸钠、氢氧化钠反应，生成、氯化钠、硫酸钠和水，反应的化学方程式为。 （6）随的增加，部分沉淀转变为沉淀，使得部分重新进入溶液中，导致沉淀率下降。 （7）的摩尔质量为，密度为，它的摩尔体积 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题15 工艺流程综合题 三年考情概览：解读近三年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。 典型真题精析：代表性真题分类精讲并点评命题规律，设置仿照题目。 近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。 易错易错速记：归纳串联解题必备知识，总结易错易混点。 高考模拟探源：精选适量最新模拟题，发掘高考命题之源。 命题解读 考向 近三年考查统计 分析近三年的高考试题可知，工艺流程综合题是将化工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，是无机框图的拓展创新。融合了化学反应原理、物质提纯、环境保护等知识。该题型不但综合考查考生中学阶段所学的元素及其化合物、物质结构等知识，还突出考查考生的综合分析判断能力、逻辑推理能力。工艺流程题一般以实际生产或生活背景为载体，将无机理论、元素化合物、化学实验、化学计算等多块内容融为一体。从流程图看，有主线主产品、分支副产品、回头为循环的规律；从考查角度看，包括通过方程式书写、提纯试剂选择等考查元素化合物知识，通过实验条件选择等考查运用化学反应原理解决实际问题的能力等。预计2026年高考中化学工艺流程题仍是高考化学的必考题。有关化学方程式的书写的考查有加强的趋势，一般有 2-3 个小问会涉及方程式的书写。同时，随着对学生综合素养的要求不断提高，题目可能会更加注重与实际生产、环境保护、新能源开发等热点问题的结合，考查学生运用化学知识解决实际问题的能力。 考向一 物质提纯类工艺流程综合题 2025·安徽卷T15 2025·四川卷T17 2024·贵州卷T16 2024·广东卷T18 2023·河北卷T16 2023·福建卷T10 考向二 物质制备类工艺流程综合题 2025·重庆卷T15 2025·湖北卷T16 2024·福建卷T11 2024·广西卷T15 2023·重庆卷T15 2023·海南卷T15 考向一 物质提纯类工艺流程综合题 【典题1】（2025·海南卷）有色金属冶炼厂炼铜窑炉的废耐火砖极具回收价值。某厂产生的废耐火砖中主要含、Cu12.0%，其资源化回收的一种工艺流程如图所示。 回答问题： （1）“粉碎”的目的是 。 （2）“加压氨浸”时铜转化为配位离子，该过程的化学反应方程式为 。 （3）“碱熔”中产生的气体C为 ，滤渣E是 (均填化学式)。E与 (填物质名称)反应可生成用于城市废水处理的。 （4）某批次试验，废砖投料20.0 kg，产出CuO 2.70 kg，则Cu的回收率为 。 （5）从绿色化学与环境保护的角度说明本工艺优点有 、 。 【仿照题】（2025·陕西西安·模拟预测）钒、钛、钨等金属的回收具有重要的经济和战略价值。利用废钒-钠系脱硝催化剂(含、、及少量的Si、P、Al等的化合物)回收钒、铁、钨的工艺流程如下图。 已知：和的溶解度随温度升高而增大。回答下列问题： （1）写出“碱浸”过程中反应生成钠酸钠的化学方程式： 。 （2）在“沉硅沉磷”工序中，除磷率和除硅率变化如图所示。 ①“沉硅沉磷”最适合温度为 。 ②除溶解度随温度变化因素外，随着温度升高，的水解程度增大，导致除磷率下降，但除硅率反而升高，其原因是 。 （3）“沉钨”时转化为沉降分离，已知温度为T时，，当溶液中恰好沉淀完全(离子浓度等于)时，溶液中 。 （4）已知“酸洗”后钒以形式存在。“离子交换”过程可表示为，其中为强碱性阴离子交换树脂。“洗脱”时，试剂X应选用 (填化学式)。 （5）“沉钒”时温度需控制在50℃左右，温度过高会导致分解产生，生成的还原生成固体和的离子方程式为 。 （6）称取最后所得的粗品1.60g，加入稀硫酸溶解后，向其中加入的溶液50mL，再用的溶液滴定过量的溶液至终点，消耗溶液的体积为8.00mL，则产物中的质量分数为 (保留整数)。(已知：，) 【典题2】（2025·四川卷）为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有等)进行研究，设计如下工艺流程。实现了铜和锌的分离回收。 回答下列问题： （1）铜元素位于元素周期表第 周期、第 族。 （2）“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的化学方程式为 。 （3）滤渣①中，除外，主要还有 。 （4）“中和除杂”步骤，调控溶液左右，发生反应的离子方程式为 。 （5）“深度脱氯”时，的存在使锌粉还原产生的与反应，生成能被空气氧化的沉淀，使被脱除。欲脱除，理论上需要锌粉 。 （6）可以通过 (填标号)将其溶解，并返回到 步骤中。 a．盐酸酸化、双氧水氧化    b．硫酸酸化、氧化 c．硝酸酸化和氧化          d．硫酸酸化、双氧水氧化 （7）“电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极。 ①“电解分离”时，阴极产生大量气泡，说明铜、锌分离已完成，其理由是 。 ②“电解分离”前，需要脱氯的原因有 。 【仿照题2】（2025·湖北武汉·模拟预测）某科研团队以高铬型钒磁铁矿(主要成分为及等杂质)，通过以下工艺流程提取钒和铬。 已知：①焙烧后，钒元素以形式，铬元素以形式存在 ② （1）钒磁铁矿因表面附着有矿物油，可用 (填标号)洗涤。 A．NaOH溶液    B．乙醇溶液    C．碳酸钠溶液 （2）写出基态Cr原子的价层电子轨道表示式 。 （3）写出焙烧的化学方程式 。 （4）滤渣2为 。 （5）焦亚硫酸是两个亚硫酸分子脱水缩合形成的，请写出焦亚硫酸的结构式 。 （6）洗脱工序中洗脱液的主要成分为 。 （7）“沉钒”得到，若洗脱后的溶液中，为使钒元素的沉淀率达到99%，则沉钒后溶液中的至少为 moL/L。(忽略溶液体积的变化) 考向二 物质制备类工艺流程综合题 【典题1】（2025·重庆卷）硒(Se)广泛应用于农业和生物医药等领域，一种利用H2Se热解制备高纯硒的流程如下： 已知H2Se的沸点为231K，回答下列问题： （1）真空焙烧时生成的主要产物为，其中Se的化合价为 ，Al元素基态原子的电子排布式为 。 （2）氢化过程没有发生化合价的变化，Al元素转化为Al2O3·xH2O，则反应的化学方程式为 。 （3）热解反应：  。冷凝时，将混合气体温度迅速降至500K得到固态硒。Se由气态直接转变为固态的过程称为 。迅速降温的目的 ；冷凝后尾气的成分为 (填化学式)。 （4）Se的含量可根据行业标准YS/T 226.12-2009进行测定，测定过程中Se的化合价变化如下： 称取粗硒样品0.1000g，经过程①将其溶解转化为弱酸H2SeO3，并消除测定过程中的干扰。在酸性介质中，先加入0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液40.00mL，在加入少量KI和淀粉溶液，继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色消失为终点(原理为)，又消耗8.00mL。过程②中Se(IV)与Na2S2O3反应的物质的量之比为1：4，且反应最快。过程③的离子方程式为 。该样品中Se的质量分数为 。 【仿照题】（2025·陕西安康·模拟预测）以工厂废渣为主要原料(主要含PbO，SiO2、Fe2O3、In2O3)制备铟的工艺流程如图1所示： 回答下列问题： 已知：i．“酸化、焙烧”后金属元素均以硫酸盐的形式存在； ii．In(OH)3性质与Al(OH)3类似。 （1）写出一种提高“水浸”效率的方法： 。 （2）“浸液”中的主要溶质为 (填化学式)。 （3）将“浸液”与“浸渣”分离时，玻璃棒的作用为 。 （4）“还原铁”工艺反应的离子方程式为 。 （5）“萃取除铁”中，水相的pH对铟的萃取率的影响如图2所示，pH>2时，铟的萃取率开始明显下降，其原因是 。 （6）将浸渣加入NaOH溶液中加热生成PbO，该反应的化学方程式为 。 （7）铅磷青铜的立方晶胞结构如图3所示，晶胞参数为a nm，密度为ρ g·cm-3。 ①该晶胞中Pb，Cu原子的个数之比为 。 ②阿伏加德罗常数NA= (用含a、ρ的代数式表示)。 【典题2】（2025·湖北卷）氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂，通过以下两种工艺制备： Ⅰ Ⅱ 已知：室温下，是难溶酸性氧化物，的溶解度极低。 时，的溶解度为水，温度对其溶解度影响不大。 回答下列问题： （1）基态氟离子的电子排布式为 。 （2）时，饱和溶液的浓度为，用c表示的溶度积 。 （3）工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为。分析沉淀的成分，测得反应的转化率为78%。水浸分离，的产率仅为8%。 ①工艺Ⅰ的固相反应 (填“正向”或“逆向”)进行程度大。 ②分析以上产率变化，推测溶解度 (填“>”或“<”) （4）工艺Ⅱ水浸后的产率可达81%，写出工艺Ⅱ的总化学反应方程式 。 （5）从滤液Ⅱ获取晶体的操作为 (填标号)。 a．蒸发至大量晶体析出，趁热过滤    b．蒸发至有晶膜出现后冷却结晶，过滤 （6）研磨能够促进固相反应的原因可能有 (填标号)。 a．增大反应物间的接触面积    b．破坏反应物的化学键 c．降低反应的活化能          d．研钵表面跟反应物更好接触 【仿照题2】（2025·辽宁本溪·模拟预测）四钼酸铵的用途非常广泛，可用作催化剂、防腐剂、阻燃剂、电化学应用等。下图是用辉钼矿(含、、、、等)制备四钼酸铵和一些副产品的工艺流程图： 已知：①、、均可与纯碱反应生成对应的钠盐。 ②当溶液中离子浓度小于时，可认为离子已完全沉淀。 ③25℃下部分难溶物的的数值如下表： 难溶物 39 20 33 （1）已知的基态原子未成对电子数在同周期中最多，则其基态原子价层电子排布式为 。 （2）“氧化焙烧”时，反应生成和，则该反应的化学方程式为 ；在“溶液X”中通入气体1和气体2的顺序是先通入 (填化学式)。 （3）“沉钒”时，加入过量的目的是 ，煅烧后得到钒的某种氧化物、、和，且，则该反应的化学方程式为 。 （4）“净化”过程加入氨水调节溶液pH，需将溶液的pH调至大于 。 （5）生成聚合硫酸铝铁的离子反应为：(系数未配平)，若生成1 mol沉淀，理论上产生的气体在标准状况下的体积为 L。 考向一 物质提纯类工艺流程综合题 1．（2025·陕晋青宁卷）一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为的硫酸盐)的工艺流程如下。 已知：①常温下，，； ②结构式为。 回答下列问题： （1）制备废盐溶液时，为加快废盐溶解，可采取的措施有 、 。(写出两种) （2）“沉锰I”中，写出形成的被氧化成的化学方程式 。当将要开始沉淀时，溶液中剩余浓度为 。 （3）“沉锰Ⅱ”中，过量的经加热水解去除，最终产物是和 (填化学式)。 （4）“沉镁I”中，当为8.0~10.2时，生成碱式碳酸镁，煅烧得到疏松的轻质。过大时，不能得到轻质的原因是 。 （5）“沉镁Ⅱ”中，加至时，沉淀完全；若加至时沉淀完全溶解，据图分析，写出沉淀溶解的离子方程式 。 （6）“结晶”中，产物X的化学式为 。 （7）“焙烧”中，元素发生了 (填“氧化”或“还原”)反应。 2．（2025·河南卷）一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、，含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“酸溶1”的目的是 。 （2）已知“酸溶2”中转化为，则生成该物质的化学方程式为 ；“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。 （3）“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质，但夹杂少量和，则“高温还原”中发生反应的化学方程式为 。 （4）若“活化还原”在室温下进行，初始浓度为，为避免生成沉淀，溶液适宜的为 (填标号)[已知的]。 A．2.0        B．4.0        C．6.0 （5）“活化还原”中，必须过量，其与(III)反应可生成，提升了的还原速率，该配离子中的化合价为 ；反应中同时生成，(III)以计，则理论上和(III)反应的物质的量之比为 。 （6）“酸溶3”的目的是 。 3．（2025·甘肃卷）研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺，部分流程如下： 已知：熔点314℃，沸点460℃ 分解温度：，，，高于 （1）设计焙烧温度为600℃，理由为 。 （2）将通入和的混合溶液可制得，该反应的化学方程式为 。 （3）酸浸的目的为 。 （4）从浸出液得到Cu的方法为 (任写一种)。 （5）某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料，室温下该化合物晶胞如图所示，晶胞参数，。与Pb之间的距离为 pm(用带有晶胞参数的代数式表示)；该化合物的化学式为 ，晶体密度计算式为 (用带有阿伏加德罗常数的代数式表示和分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量)。 4．（2025·安徽卷）某含锶()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。 已知时， 回答下列问题： （1）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为 。 （2）“浸出液”中主要的金属离子有、 (填离子符号)。 （3）“盐浸”中转化反应的离子方程式为 ；时，向粉末中加入溶液，充分反应后，理论上溶液中 (忽略溶液体积的变化)。 （4）其他条件相同时，盐浸，浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是 。 （5）“浸出渣2”中主要含有、 (填化学式)。 （6）将窝穴体a(结构如图2所示)与形成的超分子加入“浸出液”中，能提取其中的，原因是 。 （7）由制备无水的最优方法是 (填标号)。 a．加热脱水      b．在气流中加热   c．常温加压    d．加热加压 5．（2024·贵州卷）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下： 已知： ①25℃时，； ②。 回答下列问题： （1）“滤渣”的主要成分为 (填化学式)。 （2）25℃时，“碱沉”控制溶液pH至3.0，此时溶液中 。 （3）“除杂”时需加入的试剂X是 。 （4）“水热合成”中，作为磷源，“滤液2”的作用是 ，水热合成的离子方程式为 。 （5）“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： ①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为 。 ②的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有的单元数有 个。 ③若“焙烧”温度为时，生成纯相，则 ，其可能的结构示意图为 (选填“乙”或“丙”)。 6．（2024·广东卷）镓()在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含和少量的等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。 工艺中，是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用提取金属离子的原理如图。已知： ①。 ②(冰晶石)的为。 ③浸取液中，和以微粒形式存在，最多可与2个配位，其他金属离子与的配位可忽略。 （1）“电解”中，反应的化学方程式为 。 （2）“浸取”中，由形成的离子方程式为 。 （3）“还原”的目的：避免 元素以 (填化学式)微粒的形式通过，从而有利于的分离。 （4）“提取”中，原料液的浓度越 ，越有利于的提取；研究表明，原料液酸度过高，会降低的提取率。因此，在不提高原料液酸度的前提下，可向I室中加入 (填化学式)，以进一步提高的提取率。 （5）“调”中，至少应大于 ，使溶液中，有利于配离子及晶体的生成。若“结晶”后溶液中，则浓度为 。 （6）一种含、、元素的记忆合金的晶体结构可描述为与交替填充在构成的立方体体心，形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比 ，其立方晶胞的体积为 。 7．（2023·河北卷）闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离，同时得到的可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下： 已知：室温下的。 回答下列问题： （1）首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到，其主要成分为 (填化学式)。 （2）滤渣的主要成分为 (填化学式)。 （3）浸取工序的产物为，该工序发生反应的化学方程式为 。浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①，氧化工序发生反应的离子方程式为 。 （4）浸取工序宜在之间进行，当环境温度较低时，浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取的原因是 。 （5）补全中和工序中主反应的离子方程式 + 。 （6）真空干燥的目的为 。 8．（2023·福建卷）白合金是铜钴矿冶炼过程的中间产物，一种从白合金(主要含及少量)中分离回收金属的流程如下： （1）“酸浸 1”中，可以加快化学反应速率的措施有 （任写其中一种），CoO 发生反应的离子方程式 。 （2）“焙烧1”中，晶体[和]总质量随温度升高的变化情况如下： 温度区间/℃ 晶体总质量 变小 不变 变小 不变 ①升温至过程中，晶体总质量变小的原因是 ；发生分解的物质是 (填化学式)。 ②为有效分离铁、钴元素，“焙烧1”的温度应控制为 ℃。 （3）时，的。反应的平衡常数 (列出计算式即可)。经计算可判断难溶于稀硫酸。 II.铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图。 （4）基态的价电子排布式为 。 （5）晶胞中含有 个 。晶体中微粒间作用力有 (填标号)。 a．氢键    b．离子键    c．共价键    d．金属键 （6）“焙烧2”中发生反应的化学方程式为 ；“滤渣2”是 (填化学式)。 考向二 物质制备类工艺流程综合题 9．（2025·北京卷）利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。 已知： 物质 、 （1）制 已知：                            由制的热化学方程式为 。 （2）制 I．在多级串联反应釜中，悬浊液与持续通入的进行如下反应： 第一步： 第二步： Ⅱ．当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体。 ①Ⅱ中生成的化学方程式是 。 ②配碱槽中，母液和过量配制反应液，发生反应的化学方程式是 。 ③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是 ，需除去。 ④尾气吸收器中，吸收的气体有 。 （3）理论研究、与的反应。一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，随的增加，和平衡转化率的变化如图。 ①，与优先反应的离子是 。 ②，平衡转化率上升而平衡转化率下降，结合方程式解释原因： 。 10．（2025·江苏卷）可用于制备光学材料和回收砷。 （1）制备。由闪锌矿[含及少量硫化镉等]制备的过程如下： 已知：。当离子浓度小于时，认为离子沉淀完全。 ①酸浸时通入可提高浸出率的原因是 。 ②通入除镉。通过计算判断当溶液时，是否沉淀完全 (写出计算过程)。 ③沉锌前调节溶液的至，加入的氧化物为 (填化学式)。 （2）制备光学材料。如图甲所示，晶体中掺入少量后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光。 区域A“”中的离子为 (填离子符号)，区域B带 (填“正电”或“负电”)。 （3）回收砷。用去除酸性废液中的三价砷，并回收生成的沉淀。 已知：溶液中主要以弱酸形式存在，。 时，按向酸性废液中加入，砷回收率随反应时间的变化如图乙所示。 ①写出与反应生成的离子方程式： 。 ②反应后，砷回收率下降的原因有 。 11．（2024·天津卷）柠檬酸钙微溶于水、难溶于乙醇，是一种安全的食品补钙剂。某学习小组以蛋壳为主要原料，开展制备柠檬酸钙的如下实验。 I．实验流程 （1）实验中，需将蛋壳研磨成粉，其目的是 。 （2）写出蛋壳主要成分与醋酸反应的离子方程式 ，此反应的实验现象是 。 （3）实验流程中，先将蛋壳粉与醋酸反应，而不是直接与柠檬酸溶液反应。解释该设计的理由 。 （4）过滤时用到的玻璃仪器有 。 （5）洗涤柠檬酸钙最适宜的试剂是 (填序号)。 a．水          b．乙醇           c．醋酸 （6）上述实验流程中可循环使用的反应物为 。 Ⅱ．柠檬酸钙样品纯度的测定 已知：柠檬酸钙的摩尔质量为，EDTA与按(物质的量之比)形成稳定配合物。 将干燥后的柠檬酸钙样品置于锥形瓶中，按照滴定要求将其配成试液，用溶液调节大于13，加入钙指示剂，用的EDTA标准溶液滴定至试液由紫红色变为蓝色，达到滴定终点，消耗EDTA标准溶液。 （7）配制溶液时，需将洗涤烧杯内壁和玻璃棒的洗涤液一并转移至容量瓶中，其目的是 。 （8）测定实验中，滴定管用蒸馏水洗涤后，加入EDTA标准溶液之前，需进行的操作为 。若滴定所用锥形瓶在使用前洗净但未干燥，会导致测定结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (9)样品中柠檬酸钙质量分数的表达式是 (用字母表示)。 12．（2024·广西卷）广西盛产甘蔗，富藏锰矿。由软锰矿(，含和CuO等杂质)制备光电材料的流程如下。回答下列问题： 已知： 物质 （1）“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和，其主要作用是 。为提高“浸取”速率，可采取的措施是 (任举一例)。 （2）“滤渣1”的主要成分是 (填化学式)。 （3）常温下，用调节溶液pH至时，可完全沉淀的离子有 (填化学式)。 （4）“X”可选用_______。 A． B． C．Zn D． （5）若用替代沉锰，得到沉淀。写出生成的离子方程式 。 （6）立方晶胞如图，晶胞参数为，该晶体中与一个紧邻的有 个。已知为阿伏加德罗常数的值，晶体密度为 (用含的代数式表示)。 13．（2024·福建卷）锂云母的主要成分为，实验室探索一种碱浸分解锂云母制备的工艺流程如下： （1）“高压浸出”中： ①“滤渣1”中卤化物Y为 。(填化学式) ②一定条件下，元素浸出率与用量的关系如图，为提高锂浸出率，最佳用量为 g。(保留小数点后一位) ③精矿颗粒尺寸对锂浸出率的主要影响如下： i．尺寸越小，颗粒总表面积越大，有利于反应液接触 ii．尺寸越小，颗粒聚集趋势越大，不利于反应液渗入 一定条件下，颗粒尺寸与锂浸出率关系如图。区域Ⅰ中，锂浸出率随颗粒尺寸减小而降低的原因是 。 （2）“沉锂”生成磷酸锂的化学方程式为 。 （3）“沉淀转化”反应的平衡常数 。(列出计算式)已知：时，。 （4）“操作Z”为加热、趁热过滤和 ；趁热过滤的主要目的是 。(分解温度约为) （5）的晶胞结构如图所示。 ①晶体中与一个O紧邻的有 个。 ②一个与所有紧邻O形成的空间结构为 。 ③晶体中微粒间作用力有 。(填标号) a．氢键    b．离子键    c．金属键    d．范德华力    e．极性共价键    f．非极性共价键 14．（2024·重庆卷）含钌()催化剂在能源等领域应用广泛。方是制备负载型钌催化剂的前驱体。一种制备高纯的技术路线如下(部分试剂、步骤及反应条件略)。 回答下列问题： （1）已知基态的核外电子排布式为，则在元素周期表中位于第 周期第 族。中，的空间结构为 。 （2）为验证与形成了配位键，对所得的表征结果如图所示，表征所用仪器是_______。 A．核磁共振仪 B．质谱仪 C．红外光谱仪 D．X射线衍射仪 （3）步骤①中无气体生成，除生成配合物外，生成的盐还有 (填化学式)。 （4）步骤②生成的为难溶物，反应的化学方程式为 。 （5）步骤③在加入稀硝酸前，需要将难溶物加入溶液中，以除去残留的；为使沉淀完全，浓度应大于 。(已知的) （6）受热易分解，在时完全分解，失重率为，剩余固体为的氧化物，则该氧化物的化学式为 。 15．（2023·重庆卷）是一种用途广泛的磁性材料，以为原料制备并获得副产物水合物的工艺如下。    时各物质溶度积见下表： 物质 溶度积 回答下列问题： （1）中元素的化合价是和 。的核外电子排布式为 。 （2）反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是 。 （3）反应釜2中，加入和分散剂的同时通入空气。 ①反应的离子方程式为 。 ②为加快反应速率，可采取的措施有 。(写出两项即可)。 （4）①反应釜3中，时，浓度为，理论上不超过 。 ②称取水合物，加水溶解，加入过量，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用标准溶液滴定，消耗。滴定达到终点的现象为 ，该副产物中的质量分数为 。 16．（2023·海南卷）铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域，是重要的战略物资。利用绿柱石(主要化学成分为(，还含有一定量的FeO和)生产BeO的一种工艺流程如下。    回答问题： （1）中Be的化合价为 。 （2）粉碎的目的是 ；残渣主要成分是 (填化学式)。 （3）该流程中能循环使用的物质是 (填化学式)。 （4）无水可用作聚合反应的催化剂。BeO、与足量C在600~800℃制备的化学方程式为 。 （5）沉铍时，将pH从8.0提高到8.5，则铍的损失降低至原来的 %。 一、分析条件控制中易出现的误区 1．如果在制备过程中出现或用到受热易分解的物质，则要注意对温度的控制。如侯德榜制碱中的NaHCO3，还有H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。 2．如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来抑制水解。如制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物质，要蒸发其溶液得到固体溶质时，都要加相应的酸或在酸性气流中进行来抑制其水解。 3．如果产物是一种强氧化性物质或强还原性物质，则要防止它们被其他物质还原或氧化。如产物是含Fe2＋、SO、I－等离子的物质，要防止反应过程中O2的介入。 4．如果产物是一种易吸收空气中的CO2或水(潮解或发生反应)而变质的物质(如NaOH固体等)，则要注意在制备过程中对CO2或水的去除，也要防止空气中的CO2或水进入装置中。 5．当题目中给出多种物质的沸点、溶解度信息，则意味着需要用蒸馏、高温(或低温)过滤来进行分离。 6．在回答题目中条件的选择原因时主要可从以下几个方面分析： （1）对反应速率有何影响。 （2）对平衡转化率是否有利。 （3）对综合效益有何影响。如原料成本、原料来源(是否广泛、可再生)、能源成本、对设备的要求、环境保护(从绿色化学方面作答)等。 二、常见的操作易错归纳 1.溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。 2.灼烧：如从海带中提取碘。 3.煅烧：改变结构，使一些物质能分解，并使一些杂质高温下氧化、分解。 4.浸出：固体加水(酸)溶解得到离子。 5.浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。 6.水浸：使主要成分通过与水接触反应或溶解形成溶液。 7.酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。 8.水洗：通常为除去水溶性杂质。 三、物质制备型工艺流程题易错归纳 1.原料处理阶段 （1）常见原料处理的方法:溶解、水(酸或碱)浸、浸出、灼(焙、煅)烧等。 （2）加快反应速率的方法:搅拌、加热、粉碎等。 2.分离提纯阶段 （1）调pH除杂:控制溶液的酸碱性,使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 （2）加热:加快反应速率或促进平衡向某个反应方向移动。 （3）降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解)或使化学平衡向着题目要求的方向移动。 （4）水(酸或碱)溶法:除去可溶性(碱性或酸性)杂质。 （5）氧化剂或还原剂法:除去还原性或氧化性杂质。 （6）分离方法:过滤、蒸发(冷却)结晶、萃取和分液、蒸馏(或分馏)等。 3.获得产品阶段 （1）洗涤:(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中溶解损耗。 （2）根据物质溶解度差异选择正确的方法,如蒸发浓缩、冷却结晶或蒸发结晶、趁热过滤。 四、物质分离提纯型工艺流程题易错归纳 1.“加过量试剂”:常考虑反应完全或增大转化率、产率等。 2.“控制pH”:常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。 3.“能否加其他物质”:常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。 4.“控制较低温度”:常考虑物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。 5.“判断沉淀是否洗净”:常取少量最后一次洗涤液于试管中,向其中滴加某试剂,以检验其中的某种离子。 6.“检验某物质的设计方案”:通常取少量某物质于试管中,加水溶解,再加入另一试剂产生某现象,然后得出结论。 7.“用某些有机试剂清洗”:（1）降低物质溶解度有利于产品析出;（2）洗涤沉淀可减少损耗和提高利用率等。 8.“在空气中或在其他气体中”:主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。 1．（2025·吉林·一模）在中美贸易战和技术竞争不断升级的背景下，中国通过对镓这种在高科技和军工产业中至关重要的金属实施出口管制，打出了一张强有力的“王牌”。GaN凭借其出色的功率性能、频率性能以及散热性能，应用于技术。工业上由赤泥(含、、，还有少量等杂质)提取镓(Ga)制备氮化镓流程如下： 已知：①镓性质与铝相似，金属活动性介于锌和铁之间。 ②萃取镓的原理为：。 回答下列问题： （1）为提高酸浸效率可采取的措施是 (任写一条)。 （2）“浸渣”主要成分是 (写化学式)。 （3）已知：一定温度下，溶质在相同体积平衡共存的两液相中的分配系数为。分别用与原溶液等体积的萃取剂依次萃取两次后，水相中元素的残留率为 (用含的代数式表示)。 （4）水相2与足量溶液反应的离子方程式为 、 。 （5）“合成”步骤中，促进了金属和在高温环境中的转化，其化学方程式为 。 （6）另一种镍催化法生产的工艺如图。 “酸浸”操作的目的是 。 （7）氮化镓是一种半导体材料。如图所示，晶胞结构可看作金刚石晶胞内部的碳原子被原子代替(如b)，顶点和面心的碳原子被原子代替(如a)。 阿伏加德罗常数的值为，晶体的密度为，则晶胞边长为 。(用含和的代数式表示) 2．（2025·四川达州·模拟预测）铁红在工业上被广泛用作载体和催化剂，利用蛇纹石中和渣(主要成分为，含、、、、等杂质)提取铁红的一种工艺流程如图所示。 已知：下列离子开始沉淀和沉淀完全的和相应硫化物常温下的如下表所示。 金属 离子 开始沉 淀的 沉淀完 全的 硫化物 的 2.3 3.2 / 4.3 5.6 / 4.1 5.4 / 7.2 9.2 6.9 8.9 7.5 9.7 回答下列问题： （1）基态Fe原子的价电子排布图为 。 （2）“酸浸”过程产生的气体a的主要成分为 (填化学式)。 （3）“还原”过程中溶液的pH (填“升高”“下降”或“不变”)。 （4）“净化”过程调节约为6，所得“滤渣1”的主要成分为 。(填化学式) （5）“沉钴镍”过程恰好完全沉淀时，此时溶液残留的浓度约为 。 （6）“沉铁”过程总反应方程式为 。 （7）最后所得滤渣煅烧得到铁红的化学方程式为 。 3．（2025·云南文山·模拟预测）钒被称为“现代工业的味精”。从钒钛磁铁精矿(主要成分为、、、、以及)中分离回收铁、钛、钒的工艺流程如下： 已知： ①酸浸过程中的铁、钛、钒元素以、、、等形式析出到浸出液； ②P507是一种酸性萃取剂，可用表示，萃取效果：、； ③相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如表： 金属离子 开始沉淀时 7.5 2.2 9.4 3.7 沉淀完全时 9.0 3.2 10.9 4.7 回答下列问题： （1）下列V原子的价层电子排布中，处于基态的是_______。 A． B． C． D． （2）“酸浸”时，未发生氧化还原反应，则发生反应的离子方程式为 。 （3）加入铁粉将还原为的目的是 。 （4）萃取原理可表示为，“反萃取”时选取的反萃取剂为_____。 A．稀盐酸 B． C．溶液 D．氨水 （5）“沉铁”时调的范围为 。 （6）近年来，含钒的锑化物在超导方面表现出很好的运用前景。某含钒锑化物的晶胞如图1所示，其晶胞参数为、、，晶体中包含和组成的二维图见图2。 ①该钒锑化物的化学式为 。 ②设为阿伏伽德罗常数的值，晶体的密度 。 4．（2025·甘肃白银·模拟预测）钪(Sc)及其化合物具有多种优异性能，广泛应用于国防、航天和化工等领域。工业上可从钨渣(主要含、、、、)中提取金属钪，其工艺流程如图所示： 已知：①伯胺N1923可表示为(R为烃基)，伯胺N1923能萃取； ②25℃时，。 回答下列问题： （1）基态Sc原子价层电子排布式为 。 （2）“酸浸”时，为提高浸取速率，可采取的措施有 (任写一条)。 （3）“还原”时，加入铁粉的作用是 。 （4）“萃取”时，当硫酸浓度较低时，伯胺N1923先与硫酸反应生成盐，再与反应。写出该盐的化学式： 。 （5）“沉钪1”中加入氨水调节pH，为使溶液中的完全沉淀，则pH应大于 (保留两位有效数字，当离子浓度小于 时可视为沉淀完全)。“沉钪2”得到的滤渣为，写出在空气中“煅烧”生成的化学方程式： 。 （6）Sc的一种合金晶胞结构如图所示。 ①合金中各原子的个数之比 。 ②该晶胞结构的另一种表示中，Sc处于顶角位置，则Al处于 (填“体心”“面心”“棱心”或“顶角”)位置。 5．（2025·河北保定·模拟预测）一种以含钨废渣（主要成分有、、，还含有少量、）为原料，提取部分高附加值化工原料的工艺流程如图甲所示： 已知：①常温下，钨酸不溶于水和酸。 ②“焙烧Ⅱ”控制温度为左右，该温度下，、不与反应。 回答下列问题： （1）基态镍原子的价电子轨道表示式为 。 （2）“焙烧Ⅰ”逸出的“气体混合物”中含有毒气体，写出“焙烧Ⅰ”中发生的主要反应的化学方程式： ；“焙烧Ⅱ”的主要目的是 。 （3）“浸取”前，将“焙烧Ⅱ”的固体粉碎的目的是 ；“滤渣a”的主要成分是 （写化学式）。 （4）该流程中，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的如表所示： 金属离子 开始沉淀的 6.9 1.5 3.4 完全沉淀的 8.9 2.8 4.7 应“调节”的范围为 ；常温下，，溶液时， 。 （5）“加热浓缩、冷却……”时控制温度为，得到产品（，假设不含杂质），称取产品进行热重分析，含物种的质量变化如图乙所示。则在时所得固体的化学式为 。 （6）“沉钨”后所得沉淀须进行洗涤，设计实验检验沉淀是否已洗涤干净： 。 6．（2025·河北·模拟预测）某小组以铜冶炼厂的污酸(含、、、和等)为原料回收铜、铁红和明矾，以及砷单质。 回答下列问题： （1）铜位于周期表 区；为三元弱酸，其结构式为 。 （2）试剂1选择，不选择，其主要原因是 。 （3）“溶解”中产物之一是配位数为4的配合物，写出化学方程式： 。 （4）已知：的酸性比磷酸的弱。写出“还原脱砷”中转化反应的离子方程式： 。试剂2是正盐，它是 (填化学式)。 （5）明矾常作饮用水的净水剂，其净水原理是 。 （6）已知：污酸含、质量分数分别为a%、b%，w kg这种污酸按上述流程回收，得到含杂质的质量分数为c%的粗砷100 kg。砷的回收率为 %(列计算式即可)。 7．（2025·贵州·模拟预测）硒和碲是重要的稀散元素，一种从碲化铜(CuTe)渣(碲和铜的含量较高，还含有少量Se、Au、Ag等元素)分离硒回收碲的工艺流程如下： 已知：①SeO2是易挥发的白色固体，易溶于水生成弱酸H2SeO3[298 K时，，]； ②Te与O同主族，TeO2是不挥发的白色固体，为两性氧化物，难溶于水； ③“烟气粉尘”中非硒化合物难溶于水 回答下列问题： （1）基态Cu和Te原子核外未成对电子数之比为 。 （2）“焙烧”的主要产物有CuSO4、TeO2和SeO2等，碲化铜“焙烧”的化学方程式为 。 （3）①液固比7：1，浸出2 h下，浸出率在NaOH溶液浓度为100 g·L-1的条件下随温度变化的曲线及浸出率在80℃的条件下随NaOH溶液浓度变化的曲线如图所示： 由图像可知“碱浸1”时最佳条件为液固比7：1、浸出2 h、 、 。 ②“碱浸1”主要发生的离子方程式为 。 （4）“沉碲”时得到TeO2，调pH≈5.5的原因是 。 （5）我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物，其晶胞结构如图所示(②Cu和●Se均在晶胞内部)。其中Cu元素以Cu+和Cu2+存在，则 (填“①”或“②”)为Cu+。该晶体的密度为ρ g·cm-3，列式表示阿伏加德罗常数为 mol-1(用含a和c的式子表示)。 8．（2025·四川眉山·模拟预测）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。 已知：多金属精矿中主要含有等元素。 氢氧化物 （1）“酸浸”中，提高浸取速率的措施有 (写一条)。 （2）“高压加热”时，生成的离子方程式为： 。 （3）“沉铝”时，pH最高可调至 (溶液体积变化可忽略)。已知：“滤液1”中，。 （4）“选择萃取”中，镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______。 A．镍与形成配位键 B．配位时被还原 C．配合物与水能形成分子间氢键 D．烷基链具有疏水性 （5）晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知：同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，则 ；晶体中与Cu原子最近且等距离的原子的数目为 。 （6）“700℃加热”步骤中，混合气体中仅加少量，但借助工业合成氨的逆反应，可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为 和 。 9．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）我国第四代核能技术获重要突破，世界唯一建成并运行的熔盐堆第四代核能系统——2兆瓦热功率液态燃料钍基熔盐实验堆(TMSR)，已在甘肃武威投入运行。钍(Th)的最主要来源是独居石砂矿(主要成分为Th(IV)、Ce(III)、U(III)等稀土金属的磷酸盐)，以下是一种以独居石为原料制备核纯级Th的工艺流程图。 已知：Ⅰ．几种物质的Ksp 物质 Th(OH)4 Ce(OH)4 Ce(OH)3 Ksp 1.6×10-45 2.0×10-48 1.6×10-20 当离子浓度小于10-5 mol/L时，认为该离子沉淀完全 Ⅱ．CePO4在热分解时转化为Ce(OH)4 Ⅲ．ThO2的熔点为3323 K Ⅳ．硅和悬浮物的存在会促进互不相溶的两相乳化，在两相的交界面处形成独立的第三相 回答下列问题： （1）独居石采用0.15mm以下的尺寸，原因是： 。 （2）“热分解”步骤，生成Th(OH)4的化学方程式为： 。 （3）“浓缩结晶”后，滤液可用于 阶段循环利用，避免产生大量的高碱度废水。 （4）“溶解”阶段，产生的废气为： (填化学式)。 （5）“调pH”步骤，pH至少调至 ，使钍元素完全沉淀。 （6）“萃取”时要先进行脱硅处理和去除悬浮物，原因为： 。 （7）熔融态还原ThO2制备核纯级Th时，在Ar氛围下，钙作为还原剂，则氧化钙的作用是： 。 10．（2025·河北秦皇岛·二模）利用氟碳铈矿(主要成分为，含、FeO等杂质)制的工艺流程如下： 已知：①滤渣1的主要成分是，滤渣2的主要成分是；②部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于)时的pH如下表： 金属阳离子 开始沉淀时的pH 1.3 7.7 完全沉淀时的pH 3.1 9.2 回答下列问题： （1）Fe在元素周期表的位置是 ，基态和的未成对电子数之比为 。 （2）焙烧的过程中采用逆流焙烧，优点是 ，发生反应的化学方程式为 。 （3）调节滤液1的pH范围为 。 （4）向滤液2中加入，发生反应的离子方程式为 。 （5）在空气中煅烧也能制备，若生成与CO的物质的量之比为2：1，则反应的化学方程式为 。 11．（2025·江苏常州·模拟预测）以软锰矿［主要成分为，还含有钙镁碳酸盐及少量的有机物］为原料制备硫酸锰，进而进一步制备。 （1）制备硫酸锰的流程如图： 已知：①“酸洗”时，与有机物发生反应使锰元素产生损耗。②使用相同浓度硝酸或磷酸进行“酸洗”时，锰元素损耗率：硝酸大于磷酸。 ①写出的外围电子排布图 。 ②写出用硝酸“酸洗”时，有机物与反应生成的离子方程式 。 ③工业上常采用硝酸酸洗而不采用磷酸酸洗的主要原因是 。 ④“还原”过程中会得到副产物，其形成过程如下： 其他条件相同时，pH在范围内，随溶液pH增大，的产率下降，其主要原因是 。 （2）已知：pH在范围内，可被氧气直接氧化得到。实际工业生产时，先向溶液中通入氨气生成沉淀，再将氧化得到，其他条件一定时，的沉淀率随氨气通入量的变化如下图所示。向起始的溶液中持续通入，反应一段时间后，不再转化，其原因是 。 （3）制备的反应中按物质的量之比1：5与反应，且反应后的溶液中只有和两种溶质。制备的离子方程式为 。 12．（2025·山西·模拟预测）在电子工业和化学工业上有广泛用途。用硫铁矿(主要成分为)、软锰矿(主要成分为，含有少量的、等杂质)制取高纯度的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）“酸浸”过程与的反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 （2）滤渣a的主要成分为 (填化学式)。 （3）“沉锰”时反应的离子方程式为 。 （4）“焙烧”时参加反应的气体与生成气体的质量之比为 。 （5）“氧化”的目的是 。 （6）滤液中主要阳离子的检验方法是 。 （7）若在实验室进行焙烧，焙烧后的产物需在 (填仪器名称)中冷却，防止吸收空气中的水蒸气。 13．（2025·甘肃白银·模拟预测）铼(Re)是一种被广泛用于航空航天领域的金属。以钼精矿(主要成分有，还含有、、、等杂质)为原料制备高铼酸铵的工艺流程如下。 已知：“萃取”时，发生的反应为。 回答下列问题。 （1）Re位于元素周期表第六周期，与Mn同族，属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 。 （2）滤渣2的主要成分为和 。 （3）下图是的X射线衍射图谱，则属于 (填“晶体”或“非晶体”)。 （4）“氧压碱浸”的主要产物有，水相1中的阴离子主要是和，则“调酸”步骤的目的是沉铝、沉硅和 。 （5）写出“反萃取”生成的化学方程式： 。上述流程中可循环再利用的物质是 。 （6）滤渣3为，，“除磷”过程中按加入，充分反应后，欲使磷、镁浓度均低于，则最低应控制为 。 14．（2025·吉林延边·模拟预测）以镍渣(主要成分为，含少量、、及其氧化物和对酸碱难溶性的物质等)为主要原料制备和的工艺流程如图所示。 已知：①部分金属离子开始沉淀和沉淀完全(离子浓度视为完全沉淀)的如表所示。 金属离子 开始沉淀的 1.5 3.8 7.1 7.2 7.6 沉淀完全的 2.8 5.2 9.2 9.6 9.6 ②酸性条件下，不能氧化、。 回答下列问题： （1）基态原子的价电子排布式是 ，中原子的杂化方式为 。 （2）“碱浸”工艺中采用过量的NaOH溶液，该工艺过程中，生成气体的化学方程式是 。 （3）提高“酸溶”反应速率的措施有 (写出1条即可)。 （4）“反应i”的目的是 ；该工艺中，采用相同浓度的，相同浓度的“酸溶液”，相等时间内测得混合液中浓度随着温度的变化如图所示。随着温度升高，浓度先增大后减小，出现这种现象的原因是 。 （5）常温下，“反应i”的溶液若“调节pH”为7，则沉淀后的滤液中 。 （6）“沉镍”的原理是 (用离子方程式表示)；“滤液b”中的主要溶质是 (填化学式)。 （7）利用含溶液制备的工艺流程如图所示。试剂是 (填试剂名称)；“系列操作”用到的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒、 (写出1种仪器)。 15．（2025·辽宁大连·模拟预测）广泛用于冶金、化工等行业，一种用废钒催化剂(含、、、少量和)制取的工艺流程如下： 已知：①既能与强酸反应，又能与强碱反应。 ②＋5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表。 pH 主要离子 回答下列问题： （1）基态钒原子的价层电子排布式为 。 （2）“还原酸浸”时，还原浸出的离子方程式为 ，为提高钒的浸取率，可采取的措施是 (列举1条即可)。 （3）“钒、钾分离”时，当，随pH增大钒的沉淀率降低的原因是 。 （4）“沉钒”时，为了得到固体，需控制溶液的。当时，的产量明显降低，原因是 。 （5）某研究小组取，探究“焙烧”过程中的变化，焙烧过程中减少的质量随温度变化的曲线如左图所示，300～350℃时发生化学反应的化学方程式为 。 （6）将制得的通过电解的方法制备金属钒，以熔融CaO为电解质的电解装置如右图：阴极反应式为 。 16.（2025·安徽六安·模拟预测）磷酸铁()常用作制造磷酸铁锂电池、催化剂及陶瓷等的材料。工业上以硫铁矿(主要成分为，含少量、和)为原料经过如下步骤可制备。 已知：常温下，有关金属离子生成氢氧化物沉淀的如下表 金属离子 开始沉淀的 沉淀完全的pH(沉淀完全的pH按金属离子浓度为计算) 1.2 3.3 3.1 5.1 5.8 8.8 回答下列问题： （1）FePO4所含阳离子中能量最高的电子占据的轨道的形状为 ；“焙烧”时空气与矿料逆流而行，其目的是 。 （2）“滤渣1”中含有一种单质，则“还原”这一步发生反应的离子方程式为 。 （3）“还原”这一步的目的是 。 （4）加入FeCO3的目的是调节溶液的pH，则应该调节到的pH范围是 。 （5）若生成物除水外均为正盐，则流程图中虚线框内总反应的化学方程式为 。 （6）研究发现：不同对沉淀的影响如下表所示： pH 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 沉淀率/% 90.0 94.6 97.9 96.2 95.3 88.1 95.4 97.2 98.5 99.8 当时，随的增加，的沉淀率开始下降，而沉淀率反而上升，其原因可能为 。 （7）为桃红色晶体，密度为，它的摩尔体积为 (保留小数点后1位)。 / 学科网（北京）股份有限公司 $