25 第一篇 专题六 大题突破 化学工艺流程综合题（课件PPT）-【高考快车道】2026年高考化学大二轮专题复习与策略

第一篇　 题型研究　 追根溯源 专题六　电解质溶液中的离子平衡 大题突破　化学工艺流程综合题 1 化学工艺流程试题是以元素化合物转化为载体，考查学生利用元素化合物的性质和化学反应原理来解决化工生产中的制备与提纯问题。此类试题考查的知识面广、综合性强、思维量大。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 [说明]　大部分“3＋1＋2”的省份高考试题还涉及“物质结构与性质(晶胞问题)”和“电化学(电极反应式与计算)”等。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 [示例分析]　(2023·辽宁卷，T16)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)。实现镍、钴、镁元素的回收。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 已知： 物质 Fe(OH)3 Co(OH)2 Ni(OH)2 Mg(OH)2 Ksp 10-37.4 10-14.7 10-14.7 10-10.8 回答下列问题： (1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为 ______________________________________________________________________________________________________________________(答出一条即可)。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，1 mol H2SO5中过氧键的数目为________。 (3)“氧化”中，用石灰乳调节pH＝4，Mn2+被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为_______________________________(H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为MnO2、________(填化学式)。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (4)“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为________时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是________________________________________________________________________。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH)，该反应的化学方程式为___________________________________________ _________________________________________________________。 (6)“沉镁”中为使Mg2+沉淀完全(25 ℃)，需控制pH不低于________(精确至0.1)。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 [解答流程]　 第一步： 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 第二步：审流程和信息—分析每一步的“试剂加入—反应原理—生成的物质”或“分离提纯操作” 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 第三步：审问题、规范答题 (1)适当增大硫酸浓度或适当升高温度或镍矿粉碎(答一条即可)　(2)6.02×1023　(3)Mn2+＋HS＋H2O===MnO2↓＋S＋3H+　Fe(OH)3、CaSO4　(4)9.0%　SO2有还原性，过量将会降低H2SO5的物质的量浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率　(5)4Co(OH)2＋O2===4CoO(OH)＋2H2O　(6)11.1 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 1．(2025·河南卷，T15)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt，含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下： 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 回答下列问题： (1)“酸溶1”的目的是________。 (2)已知“酸溶2”中Rh转化为H3[RhCl6]，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)。 除Fe Rh＋6HCl＋3HNO3===H3[RhCl6]＋3NO2↑＋3H2O 　SiO2 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质，但夹杂少量Rh2O3和RhCl3，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，SnCl2初始浓度为1.0×10-4 mol·L-1，为避免生成Sn(OH)2沉淀，溶液适宜的pH为________(填标号)[已知Sn(OH)2的Ksp＝5.5×10-28]。 A．2.0　　　B．4.0　　　C．6.0 Rh2O3＋3H22Rh＋3H2O、2RhCl3＋3H22Rh＋6HCl A　 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (5)“活化还原”中，SnCl2必须过量，其与Rh(Ⅲ)反应可生成[Rh(SnCl3)5]4-，提升了Rh的还原速率，该配离子中Rh的化合价为________；反应中同时生成[SnCl6]2-，Rh(Ⅲ)以[RhCl6]3-计，则理论上SnCl2和Rh(Ⅲ)反应的物质的量之比为________。 (6)“酸溶3”的目的是___________________。 ＋1价 　6∶1 将Rh与Zn、Sn分离 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 [解析]　(1)由题述流程分析可知，“酸溶1”的目的是除去贵金属合金粉中的Fe。(2)已知“酸溶2”中Rh被氧化为H3[RhCl6]，王水中HNO3被还原为NO2，结合元素守恒及得失电子守恒可知，该反应的化学方程式为Rh＋6HCl＋3HNO3===H3[RhCl6]＋3NO2↑＋3H2O。由题述流程分析可知，“滤渣”的主要成分是SiO2。(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后含有的少量的Rh2O3和RhCl3被氢气还原为Rh，故“高温还原”中发生反应的化学方程式为Rh2O3＋3H22Rh＋3H2O和2RhCl3＋3H22Rh＋6HCl。(4)SnCl2初 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 始浓度为1.0×10-4mol·L-1，恰好生成Sn(OH)2沉淀时，溶液中c(OH-)＝≈2.3×10-12 mol·L-1，pOH≈11.6，pH≈2.4，故为避免生成Sn(OH)2沉淀，溶液适宜的pH应小于2.4，故本题选A。(5)[Rh(SnCl3)5]4-带4个单位负电荷，Sn为＋2价，则Rh为＋1价。“活化还原”过程中，Rh(Ⅲ)以[RhCl6]3-计，被还原为Rh(Ⅰ)，SnCl2被氧化为[SnCl6]2-，同时SnCl2与Cl-结合形成[SnCl3]-，每形成1个[Rh(SnCl3)5]4-需要5个SnCl2，结合元素守恒及得失电子守恒可知，理论上SnCl2和[RhCl6]3-反应的物质的量之比为6∶1。(6)根据题述流程分析可知，“酸溶3”的目的是将Rh与Zn、Sn分离。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 2．(2025·信阳二模)对电解制锰过程中产生的复合硫酸盐[成分为(NH4)2SO4、MnSO4、MgSO4、PbSO4和Ag2SO4]进行回收利用具有较高的经济价值与环保价值，相关工艺流程如图所示。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 已知：室温下，Ksp(PbSO4)＝1.5×10-8，Ksp(PbCO3)＝7.5×10-14；Ksp(Ag2SO4)＝1.5×10-5，Ksp(Ag2CO3)＝8.5×10-12；Ksp[Mn(OH)2]＝2.1×10-13。 (1)气态化合物a的化学式为________。 (2)“沉淀1”时，室温下将“浸液1”的pH调至9.5，得到Mn(OH)2沉淀，此时浸液中Mn2+的浓度为__________ mol·L-1。 (3)草酸镁晶体(MgC2O4·2H2O)在足量空气中充分“焙烧”时发生反应的化学方程式为_________________________________________ _______。 NH3　 2.1×10-4　 2[MgC2O4·2H2O]＋O22MgO＋4CO2＋ 4H2O 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (4)“浸出2”中加入Na2CO3溶液的目的为_______________________________________________________________________________________。 (5)“浸出3”后，铅元素以[PbCl4]2-的形式存在，该过程中涉及铅元素的反应的离子方程式为___________________________________________；“浸渣3”的主要成分为________(填化学式)。 将PbSO4和Ag2SO4转化 为能与酸反应的PbCO3和Ag2CO3，便于后续Pb和Ag的分离、回收处理 PbCO3＋2H+＋4Cl-===[PbCl4]2-＋H2O ＋CO2↑ AgCl 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 [解析]　将复合硫酸盐进行低温焙烧，复合硫酸盐中含有(NH4)2SO4，低温焙烧时，铵盐受热分解，(NH4)2SO4分解产生的气态化合物a为NH3，将固体进行加水浸出，MnSO4和MgSO4能溶于水，故进入浸液1中，通入氨气调节pH，由Ksp[Mn(OH)2]＝2.1×10-13，MnSO4转化为Mn(OH)2沉淀，再加入NH4HC2O4，得到MgC2O4·2H2O，MgC2O4·2H2O在空气中焙烧得到MgO；难溶的PbSO4和Ag2SO4进入浸渣1，向浸渣1中加入Na2CO3溶液进行浸出2，将PbSO4和Ag2SO4转化为能与酸反应的PbCO3和Ag2CO3，得到含PbCO3和Ag2CO3的浸渣2，向浸渣2中加入HCl和NaCl进行浸出3，与PbCO3 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 反应生成含[PbCl4]2-的浸液3和含AgCl的浸渣3。(2)室温下将 “浸液1” 的pH调至9.5，则c(OH-)＝10-(14-9.5) mol·L-1＝10-4.5 mol·L-1，根据Ksp[Mn(OH)2]＝c(Mn2+)×c2(OH-)＝2.1×10-13，可得c(Mn2+)＝＝ mol·L-1＝2.1×10-4 mol·L-1。(4)由Ksp(PbSO4)＝1.5×10-8，Ksp(PbCO3)＝7.5×10-14可知，PbCO3的溶解度小于PbSO4，加入Na2CO3溶液可发生沉淀转化，将PbSO4和Ag2SO4转化为能与酸反应的PbCO3和Ag2CO3，便于后续Pb和Ag 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 的分离、回收处理。(5)“浸出3” 后，铅元素以[PbCl4]2-的形式存在，“浸渣2” 主要含PbCO3，加入HCl、NaCl，发生反应的离子方程式为PbCO3＋4Cl-＋2H+===[PbCl4]2-＋CO2↑＋H2O；复合硫酸盐中含Ag2SO4，加入Na2CO3转化为Ag2CO3，再加入HCl、NaCl，Ag2CO3转化为AgCl沉淀，所以 “浸渣3” 的主要成分为AgCl。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 3．(2025·丹东一模)四氧化三锰(Mn3O4)可用于软磁材料、半导体电子材料等的制造。一种以锰矿粉[主要成分为Mn2O3、MnOOH，含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2、CuO等杂质]为原料制备四氧化三锰的工艺流程如图所示： 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 已知：Ⅰ．常温下，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10-20，Ksp(CuS)＝6.3×10-36，100.6≈4。 Ⅱ．常温下，溶液中金属离子开始沉淀和沉淀完全(c＝1×10-5 mol·L-1)的pH如下表： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ 开始沉淀的pH 8.1 7.0 1.9 3.4 沉淀完全的pH 10.1 9.0 3.2 4.7 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 回答下列问题： (1)Mn在元素周期表中的位置为__________________。 (2)“浸出”中，Mn2O3参与反应的离子方程式为____________________________________________，滤渣1的主要成分为________。 (3)“调pH”中，加入适量试剂a调节pH的目的是使Fe3+、Al3+完全沉淀，则试剂a最适宜选用________(填字母)；此时溶液中c(Cu2+)最大为____________________mol·L-1。 A．NaOH　　B．Mn(OH)2 C．Na2CO3　 D．MnO2 第四周期第ⅦB族 Mn2O3＋4H+＋ H2O2===2Mn2+＋3H2O＋O2↑ SiO2　 B　 8.8×10-2(2.2×10-1.4)　 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (4)“沉锰”后的滤液中溶质的主要成分是___________。 (5)“氧化”中，MnCO3在空气中加热到770 ℃时反应生成Mn3O4和一种对空气无污染的气体，反应的化学方程式为 __________________________________。 (NH4)2SO4　 6MnCO3＋O22Mn3O4＋6CO2　 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (6)Mn3O4也可以通过直接电解MnSO4溶液获得，电解原理如图所示(M、N均为惰性电极)。N极的电极反应式为_____________________________________。 3Mn2+－2e-＋4H2O ===Mn3O4＋8H+ 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 [解析]　氧化锰矿加入H2SO4、H2O2浸取，过滤出SiO2，得到含有MnSO4、Fe2 (SO4)3、Al2 (SO4)3、CuSO4的混合溶液，加入适量Mn(OH)2调节pH生成Fe(OH)3、Al (OH)3沉淀除去溶液中的铁、铝元素；滤液中加入(NH4)2S生成CuS除去铜元素；滤液中加入NH4HCO3沉锰，MnSO4和NH4HCO3反应生成(NH4)2SO4、MnCO3、CO2，最后在空气中加热MnCO3得到Mn3O4。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (3)浸出液中含Mn2+，故选择含二价锰的Mn(OH)2调pH，使Fe3+、Al3+沉淀；“调pH”中确保Fe3+、Al3+沉淀完全，Mn2+未开始沉淀，故4.7<pH<8.1，当pH＝4.7，即c(OH-)＝10-9.3时，c(Cu2+)最大；此时c(Cu2+)＝＝ mol·L-1＝2.2×10-1.4 mol·L-1＝8.8×10-2 mol·L-1。 (6)由电解原理图中H+的移动方向可知，N为阳极；该电极可将MnSO4转化为Mn3O4，故N极的电极反应式为3Mn2+－2e-＋4H2O===Mn3O4＋8H+。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 大题突破 化学工艺流程综合题 (分值：40分) 1．(13分)(2025·皖北协作体一模)冶炼铜过程中产生的铜阳极泥富含Cu、Se、Te等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取硒和碲的流程，如图所示。 章末综合测评(一)　动量守恒定律 专题数智作业(二十八) 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 [Ar]3d104s24p4(或 1s22s22p63s23p63d104s24p4) 同素异形体　 回答下列问题： (1)基态Se原子核外电子排布式为______________________________________________________。硒有多种单质，比较有代表性的是灰硒和红硒，它们互为______________。(2分) (2)“加压、加热，酸浸”步骤中，Cu2Se和Cu2Te分别转化为H2SeO4和H6TeO6，写出Cu2Se参与反应的化学方程式：_________________________________________________________。(2分) 2Cu2Se＋5O2＋ 4CuSO4＋2H2SeO4＋2H2O　 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (3)试从化学反应原理的角度分析“加压”能提高Cu、Se、Te浸出率的原因：__________________________________________________________________________________________________________。(2分) (4)酸性：H2SeO4 ____(填“>”“<”或“＝”)H6TeO6。(1分) (5)“沉铜”中生成Cu2(OH)2CO3沉淀的离子方程式为_______________________________________________________________________ ________________________。(2分) 加压可增大氧气溶解度，加快化学反应速率；加压可提 升溶液沸点，化学反应可在更高温度下发生，化学反应速率更快 >  ＋2H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋2HC[或2Cu2+＋2C＋H2O=== 2Cu2+＋3C Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑] 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (6)由Cu2(OH)2CO3获取Cu的过程中，常采用高压氢还原法直接从溶液中提取金属粉。还原时，增大溶液酸度不利于Cu生成的原因是_________________________________________________________________________________________________________。(2分) (7)硫和碲位于元素周期表同一主族，试分析存在H6TeO6而不存在 H6SO6的原因：_________________________________________________________________________________________。(2分) 在用H2将Cu2+还原为Cu单质时，H2失去电子被氧化为H+，若还原时增大溶液的酸度，c(H+)增大，不利于H2失去电子　 S原子半径小，其原子周围不能容纳6个—OH，而Te原子半径大，其原子周围能容纳的—OH数目多 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 [解析]　加压、加热酸浸阶段，向含Cu、Se、Te 等元素的铜阳极泥中加入H2SO4溶液并通入O2，在加压、加热条件下进行酸浸。利用氧气在酸性环境下的氧化性，将铜阳极泥中的金属等成分氧化溶解。铜元素转化为铜离子进入溶液，Se、Te 等元素也发生相应反应进入浸出液，不溶物成为浸渣被分离。第一次还原(还原1)阶段，向浸出液中通入SO2，SO2具有还原性，能将浸出液中的Se元素还原为单质Se，通过过滤可将Se分离出来，得到滤液1。第二次还原(还原2)阶段，向滤液1中再次通入SO2，此时将溶液中的Te元素还原为单质Te，经过滤分离出Te，得到浸出液。沉铜阶段，向浸出液中加入Na2CO3溶液，使铜离子转化为沉淀Cu2(OH)2CO3，过滤分离出沉淀，滤液3被分离出去。后续处理阶段，Cu2(OH)2CO3经过一系列后续处理，最终得到铜单质。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (2)“加压、加热，酸浸”时，Cu2Se与O2、H2SO4反应，Cu2Se中Cu为 ＋1 价，Se为 －2 价，反应后Cu转化为CuSO4，Se转化为H2SeO4，O2作氧化剂，根据得失电子守恒和元素守恒配平化学方程式。 (4)非金属性：Se > Te ，所以酸性：H2SeO4>H6TeO6。 (7)原子半径影响原子周围可结合其他原子或原子团的数量，S和Te同主族，Te原子半径大，有足够空间容纳多个—OH 形成H6TeO6，S原子半径小，空间限制使其难以形成含6个—OH 的H6SO6。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 2．(12分)(2025·唐山一模)有机净化钴渣的主要成分为螯合物[(CH3)2NCSS]2M(M代表Zn、Co、Fe)、SiO2等，一种从其中回收钴的工艺流程如下： 已知：①25 ℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝1×10-38，Ksp[Co(OH)2]＝1.6×10-15。 ②“萃取”可将金属离子进行富集与分离，原理为Mn+＋nHR MRn＋nH+。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 回答下列问题： (1)Co的基态原子价层电子排布为________。(1分) (2)酸洗的反应机理为[(CH3)2NCSS]2M＋2H+===2(CH3)2NCSSH＋M2+。酸洗时，溶液pH对钴锌分离系数β(系数越大，分离越彻底)、钴损失率、锌浸出率的影响如图所示。 3d74s2　 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 结合图像分析，酸洗时所用溶液的pH一般控制在________左右；在酸性溶液中，该有机螯合剂与金属螯合的能力：Co2+______Zn2+(填“>”或“<”)。(2分) (3)“热解”工序中，钴元素转化为Co3S4、CoS，从环保角度考虑，不在空气中直接热解的主要原因为_____________________。(2分) 2.5　 >　 防止生成SO2污染空气 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (4)“氧压酸浸”工序中，Co3S4中的硫转化为＋6价，反应的离子方程式为_________________________________________________， 浸渣的主要成分为________。(3分) (5)调pH的目的为除去溶液中的Fe3+。25 ℃时，若浸取液中c(Co2+)＝0.16 mol·L-1，则调pH的范围应为________。(3分) (6)“反萃取”工序中，试剂X为________。(1分) 2Co3S4＋15O2＋2H2O===6Co2+＋8S＋4H+ SiO2　 3～7　 H2SO4 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 [解析]　有机净化钴渣的主要成分为螯合物，经过酸洗后，螯合物[(CH3)2NCSS]2M中的Zn转化为离子分离出来，酸洗液中含有Zn2+，经过热解Co元素转化为Co3S4、CoS，“氧压酸浸”工序中，Co3S4中的硫转化为＋6价，铁元素转化为Fe3+，浸渣为SiO2，调pH除去Fe元素，用HR萃取出Co2+进行富集，有机层再加硫酸进行反萃取，得到CoSO4。 (2)pH＝2.5时，Co的损失率最低，钴锌分离系数最大，锌的浸出率最高，因此pH控制在2.5左右；在酸性溶液中，Zn2+先从螯合物中浸出，说明有机螯合剂与金属螯合的能力：Co2+>Zn2+。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (5)除去溶液中的Fe3+，使c(Fe3+)≤10-5 mol·L-1，根据Ksp[Fe(OH)3]＝1×10-38，c(Fe3+)×c3(OH-)＝10-5×c3(OH-)＝1×10-38，得出c(OH-)＝10-11 mol·L-1，c(H+)＝10-3 mol·L-1，pH＝3，c(Co2+)＝0.16 mol·L-1，根据Ksp[Co(OH)2]＝1.6×10-15，c(Co2+)×c2(OH-)＝0.16×c2(OH-)＝1.6×10-15，c(OH-)＝10-7 mol·L-1，c(H+)＝10-7 mol·L-1，pH＝7，故pH的范围应为3～7。 (6)根据萃取的原理：Mn+＋nHR MRn＋nH+，反萃取让平衡逆向移动，同时最终得到CoSO4，故选择试剂X为H2SO4。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 3．(15分)(2025·广州一模)独居石精矿是一种以稀土(RE)元素的磷酸盐为主的矿物，还含有FePO4、SiO2和极少量含铀(U)的化合物，一种从独居石精矿中提取铀和稀土的工艺如图。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 已知： ①常温下，Ka1(H3PO4)＝6.9×10-3，Ka2(H3PO4)＝6.2×10-8，Ka3(H3PO4)＝4.8×10-13，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10-12。 ②盐酸体系中，存在＋4Cl-⥫⥬[UO2Cl4]2-。Fe3+＋4Cl-===[FeCl4]-，其他金属离子与Cl-的配位可忽略。 ③工艺中“离子交换”是将含(An-)的溶液流过 盛有阴离子交换树脂(RCl)的离子交换柱(如图)， 发生反应：nRCl(s)＋An-(aq)⥫⥬RnA(s)＋nCl-(aq)。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (1)“碱转化”后溶液中的阴离子含有OH-、________(填离子符号)和含磷的酸根离子。常温下测得溶液pH＝12.0，则溶液中c(P)________(填“>”“<”或“＝”)c(HP)。(2分) (2)中O为－2价，U的化合价为_____。“酸浸”中UO(OH)2与Fe3+反应生成[UO2Cl4]2-，其离子方程式为________________________________________________。(3分) Si　 <　 ＋6　 UO(OH)2＋2Fe3+＋4Cl- ===[UO2Cl4]2-＋2Fe2+＋H2O 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (3)“氧化”和“调pH”工序的目的是避免________(填离子符号)与交换树脂反应，从而有利于U的分离。(1分) (4)“加热沉铀”中，加入NH4HCO3使UO2Cl2转化为(NH4)4[UO2(CO3)3]，再加热促使其分解生成UO3。(NH4)4[UO2(CO3)3]分解的化学方程式为___________________________________________ ________。(2分) [FeCl4]-　 (NH4)4[UO2(CO3)3]UO3＋4NH3↑＋3CO2↑ ＋2H2O 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (5)常温下，若“沉淀”后溶液中c(Mg2+)＝0.056 mol·L-1，为防止RE(OH)3中混入Mg(OH)2，应确保溶液的pH低于_____。(3分) (6)一种铀的氧化物晶体结构可描述为U与空位交替填充在由氧原子构成的体积相等的立方体体心，形成如图所示的结构单元。 ①该氧化物的化学式为________。 ②若该氧化物的立方晶胞的晶胞参数为a nm，则O与U原子最近的距离为________nm(用a表示)。(4分) 9　 UO2　 a 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 [解析]　由工艺图可知，碱转化：独居石精矿与NaOH溶液反应，SiO2 等会发生转化进入滤液，实现初步分离；酸浸：用盐酸溶解碱转化后的产物，使相关元素以离子形式进入溶液；氧化：加入H2O2将可能存在的低价态离子(如Fe2+)氧化；调pH：加MgO调节pH，使部分杂质离子沉淀为滤渣除去；离子交换：利用阴离子交换树脂，选择性交换特定阴离子，实现目标离子与其他离子分离；洗脱、加热沉铀：对交换后的树脂处理，洗脱目标离子，再经加热沉淀得到UO3 ，流出液经处理得RE(OH)3。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (1)已知Ka3(H3PO4)＝4.8×10-13，pH ＝ 12.0时，c(H+) ＝ 10-12 mol·L-1，＝＝＝0.48<1，所以c()<c()。 (2)在中，O为－2价，设U的化合价为x，则x＋2×(－2)＝＋2，解得x＝＋6。“酸浸”中UO(OH)2与Fe3+反应生成[UO2Cl4]2-，Fe3+被还原为Fe2+，根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，离子方程式为UO(OH)2＋2Fe3+＋4Cl-===[UO2Cl4]2-＋2Fe2+＋H2O。(3)根据“离子交换”原理，Fe3+会形成[FeCl4]-与交换树脂反应，所以“氧化”和“调pH”工序的目的是避免[FeCl4]-与交换树脂反应，从而有利于U的分离。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (5)已知Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10-12，c(Mg2+)＝0.056 mol·L-1，当Mg(OH)2开始沉淀时，c(OH-)＝＝ mol·L-1＝10-5 mol·L-1，pOH＝5，pH＝9，所以为防止RE(OH)3中混入Mg(OH)2，应确保溶液的pH低于9。(6)①由题意可知该铀的氧化物晶体的晶胞可看作是由两种结构单元各4个交错构成的大立方体，O原子个数为8×＋12×＋6×＋1＝8，U原子个数为4，所以该氧化物的化学式为UO2；②O与U原子最近的距离为晶胞体对角线长度的，晶胞体对角线长度为a nm，所以O与U原子最近的距离为a nm。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 章末综合测评(一)　动量守恒定律 专题数智作业(二十九) 高考题集训 电解质溶液中的离子平衡 (分值：70分) (选择题每小题5分，每小题有一个或两个选项符合题目要求) 1．(2025·陕晋青宁卷，T14)常温下，溶液中Al3+、Zn2+、Cd2+以氢氧化物形式沉淀时，－lg[c(X)/(mol·L-1)]与－lg[c(H+)/(mol·L-1)]的关系如图[其中X代表Al3+、Zn2+、Cd2+、Al(OH、Zn(OH或Cd(OH]。已知：Ksp[Zn(OH)2] <Ksp[Cd(OH)2]，Zn(OH)2比Cd(OH)2更易与碱反应，形成M(OH；溶液中c(X)≤10-5 mol·L-1时，X可忽略不计。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 52 下列说法错误的是(　　) A．L为－lg c[Al(OH]与－lg c(H+)的关系曲线 B．Zn2+＋4OH-===Zn(OH的平衡常数为1011.2 C．调节NaOH溶液浓度，通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3 D．调节溶液pH为4.7～6.4，可将浓度均为0.1 mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 √ 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 B　[－lg [c(X)/(mol·L-1)]随－lg [c(H+)/(mol·L-1)]增大而增大的曲线从左到右依次为Al3+、Zn2+、Cd2+，－lg [c(X)/(mol·L-1)]随 －lg[c(H+)/(mol·L-1)]增大而减小的曲线从左到右依次为Al(OH、Zn(OH、Cd(OH，L为－lg c[Al(OH]与－lg c(H+)的关系曲线，A正确；由点(8.4，5)可知Ksp[Zn(OH)2]＝10-5×(10-5.6)2＝10-16.2，根据c[Zn(OH]＝10-5mol·L-1时，－lg c(H+)＝12.4，知c(OH-)＝10-1.6mol·L-1，则Zn2+＋4OH-===Zn(OH的平衡常数K＝＝＝＝1014.4，B错 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 误；Al(OH)3完全溶解的pH小于14.0，而Cd(OH)2开始溶解的pH为14.0，故调节NaOH溶液浓度，通过碱浸可完全分离Cd(OH)2和Al(OH)3，C正确；由点(3.0，0)可知，Ksp[Al(OH)3]＝1×(10-11)3＝10-33，浓度均为0.1 mol·L-1的Zn2+和Al3+，Al3+完全沉淀时c(OH-)＝ mol·L-1≈10-9.3 mol·L-1，此时pH＝4.7，Zn2+开始沉淀时c(OH-)＝mol·L-1＝10-7.6mol·L-1，此时pH＝6.4，因此调节溶液pH为4.7～6.4，可将浓度均为0.1 mol·L-1的Zn2+和Al3+完全分离，D正确。] 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 2．(2025·山东卷，T15)常温下，假设1 L水溶液中Co2+和C2初始物质的量浓度均为0.01 mol·L-1。平衡条件下，体系中全部四种含碳物种的摩尔分数随pH的变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。 已知：体系中含钴物种的存在形式为Co2+、CoC2O4(s)和Co(OH)2(s)；Ksp(CoC2O4)＝6.0×10-8，Ksp[Co(OH)2]＝5.9×10-15。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 56 下列说法正确的是(　　) A．甲线所示物种为HC2 B．H2C2O4的电离平衡常数Ka2＝10-8 C．pH＝a时，Co2+物质的量浓度为1.6×10-3 mol·L-1 D．pH＝b时，物质的量浓度：c(OH-)<c(C2) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 √ √ 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 CD　[根据题干数据，体系中Co元素共0.01 mol，由元素守恒可得：n(Co2+)＋n[Co(OH)2]＋n(CoC2O4)＝0.01 mol；四种含碳物种的总物质的量为0.01 mol：n(C2)＋n(HC2)＋n(H2C2O4)＋n(CoC2O4)＝0.01 mol。初始状态下，Q(CoC2O4)＝c(Co2+)·c(C2)＝0.01×0.01＝10-4>Ksp(CoC2O4)，因此初始体系中会有CoC2O4沉淀产生，pH减小时会发生反应CoC2O4＋H+===Co2+＋HC2、CoC2O4＋2H+===Co2+＋H2C2O4而使CoC2O4溶解，pH升高时会发生反应 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 CoC2O4＋2OH-⥫⥬Co(OH)2＋C2　K＝＝＝＝≈107>105，CoC2O4也会减少，故CoC2O4的摩尔分数会随pH的升高呈现先增大后减小的趋势，因此曲线甲表示CoC2O4；pH足够大时CoC2O4转化为Co(OH)2而释放C2，因此曲线丁表示C2；由CoC2O4生成H2C2O4比生成HC2消耗的H+多，H2C2O4浓度受H+影响更大，因此剩余两条曲线中，随pH变化幅度较大的曲线乙表示H2C2O4，曲线丙表示HC2。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 由上述分析知，A错误。HC2电离大于水解，显酸性，Ka2>10-7，Kh<10-7，B错误。pH＝a时，H2C2O4与HC2的摩尔分数均为0.08，C2的摩尔分数几乎为0，则CoC2O4的摩尔分数为1－2×0.08＝0.84，物质的量为0.01 mol×0.84＝0.008 4 mol，pH＝a时，没有Co(OH)2生成，因此剩余的Co元素均以Co2+形式存在，n(Co2+)＝0.01 mol－0.008 4 mol＝1.6×10-3 mol，则c(Co2+)＝＝1.6×10-3 mol·L-1，C正确。pH＝b时，C2和CoC2O4的摩尔分 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 数均为0.50，则n(C2)＝n(CoC2O4)＝0.01 mol×0.50＝5×10-3 mol，c(C2)＝＝5×10-3 mol·L-1，此时部分CoC2O4转变为Co(OH)2，溶液中存在平衡CoC2O4＋2OH-⥫⥬Co(OH)2＋C2　K＝≈107，解得c(OH-)≈×10-5 mol·L-1<c(C2)，D正确。] 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 3．(2025·河南卷，T14)乙二胺(H2NCH2CH2NH2，简写为Y)可结合H+转化为[H2NCH2CH2NH3]+(简写为HY+)、[H3NCH2CH2NH3]2+(简写为H2Y2+)。Ag+与Y可形成[AgY]+和[AgY2]+两种配离子。室温下向AgNO3溶液中加入Y，通过调节混合溶液的pH改变Y的浓度，从而调控不同配离子的浓度(忽略体积变化)。混合溶液中Ag+和Y的初始浓度分别为1.00×10-3 mol·L-1和1.15×10-2 mol·L-1。－lg[c(M)/(mol·L-1)]与 －lg[c(Y)/(mol·L-1)]的变化关系如图1所示{其中M代表Ag+、[AgY]+或[AgY2]+}，分布系数δ(N)与pH的变化关系如图2所示(其中N代表Y、HY+或H2Y2+)。比如δ(H2Y2+)＝。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 62 下列说法错误的是(　　) A．曲线Ⅰ对应的离子是[AgY2]+ B．δ(HY+)最大时对应的pH＝8.39 C．反应Ag+＋Y===[AgY]+的平衡常数K1＝104.70 D．－lg [c(Y)/(mol·L-1)]＝3.00时，c(HY+)>c(H2Y2+)>c(Y) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 √ 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 D　[含Ag物种存在平衡：[AgY2]+⥫⥬Y＋[AgY]+(KD1)、[AgY]+⥫⥬Y＋Ag+(KD2)，随着－lg[c(Y)/(mol·L-1)]增大，即c(Y)减小，[AgY2]+减少、[AgY]+先增加后减少、Ag+增加，则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别对应[AgY2]+、[AgY]+、Ag+。将H2Y2+视为二元弱酸，则其存在如下平衡：H2Y2+⥫⥬H+＋HY+(Ka1)、HY+⥫⥬H+＋Y(Ka2)，随着pH增大，H2Y2+减少、HY+先增加后减少、Y增加，故三者分别对应曲线Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ。曲线Ⅳ、Ⅴ交点处pH＝6.85、c(H2Y2+)＝c(HY+)，故Ka1＝＝c(H+)＝10-6.85，同理，可得Ka2＝10-9.93。由上述分析 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 知，A正确；Ka1×Ka2＝×＝＝10-6.85 ×10-9.93＝10-16.78，δ(HY+)最大时，溶液中c(H2Y2+)＝c(Y)，则c2(H+)＝10-16.78 mol2·L-2，解得c(H+)＝10-8.39 mol·L-1，pH＝8.39，B正确；Ag+＋Y⥫⥬[AgY]+的平衡常数K1＝，曲线Ⅱ、Ⅲ的交点处c(Ag+)＝c{[AgY]+}，c(Y)＝10-4.70 mol·L-1，故K1＝104.70，C正确；由Ag守恒可知：1.00×10-3 mol·L-1＝c(Ag+)＋c{[AgY]+}＋c{[AgY2]+}， 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 －lg[c(Y)/(mol·L-1)]＝3.00时，c(Ag+)＝10-5.01 mol·L-1≈10-5 mol·L-1、c{[AgY]+}＝c{[AgY2]+}＝4.95×10-4 mol·L-1≈5.0×10-4 mol·L-1，由Y守恒可知：1.15×10-2 mol·L-1＝2c{[AgY2]+}＋c{[AgY]+}＋c(Y)＋c(HY+)＋c(H2Y2+)，将c{[AgY]+}、c{[AgY2]+}代入计算可得c(Y)＋c(HY+)＋c(H2Y2+)≈1.15×10-2 mol·L-1－3×5.0×10-4 mol·L-1＝1.00×10-2 mol·L-1，则δ(Y)＝≈＝0.1，由图2知，δ(Y)＝0.1时c(HY+)>c(Y)>c(H2Y2+)，故D错误。] 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 4．(2024·贵州卷，T12)硼砂[Na2B4O5(OH)4·8H2O]水溶液常用于pH计的校准。硼砂水解生成等物质的量的B(OH)3(硼酸)和Na[B(OH)4](硼酸钠)。 已知：①25 ℃时，硼酸显酸性的原理： B(OH)3＋2H2O⥫⥬H3O+＋ Ka＝5.8×10-10， ②lg ≈0.38。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 67 下列说法正确的是(　　) A．硼砂稀溶液中c(Na+)＝c[B(OH)3] B．硼酸水溶液中的H+主要来自水的电离 C．25 ℃时，0.01 mol·L-1硼酸水溶液的pH≈6.38 D．等浓度等体积的B(OH)3和Na[B(OH)4]溶液混合后，溶液显酸性 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 √ 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 B　[硼砂水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和Na[B(OH)4]，硼酸遇水转换：B(OH)3＋2H2O⥫⥬H3O+＋ ，故Na+与B(OH)3的物质的量浓度不相等，A错误；根据已知，硼酸遇水转换：B(OH)3＋2H2O⥫⥬H3O+＋ ，其中的H+是由水提供的，B正确；25 ℃时，B(OH)3＋2H2O⥫⥬H3O+＋ ，Ka＝＝5.8×10-10，c(H+)＝ 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 ＝ mol·L-1＝×10-6 mol·L-1，因lg ≈0.38，pH≈6－0.38≈5.62，C错误；B(OH)3的电离平衡常数为Ka＝5.8×10-10，[B(OH)4]-的水解平衡常数Kh＝＝＝×10-4，水解程度大于电离程度，溶液显碱性，D错误。] 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 5．(2024·山东卷，T10)常温下Ag(Ⅰ)-CH3COOH水溶液体系中存在反应：Ag+＋CH3COO-⥫⥬CH3COOAg(aq)，平衡常数为K。已知初始浓度c0(Ag+)＝c0(CH3COOH)＝0.08 mol·L-1，所有含碳物种的摩尔分数与pH变化关系如图所示(忽略溶液体积变化)。下列说法正确的是(　　) A．线Ⅱ表示CH3COOH的变化情况 B．CH3COOH的电离平衡常数Ka＝10-n C．pH＝n时，c(Ag+)＝ mol·L-1 D．pH＝10时，c(Ag+)＋c(CH3COOAg)＝0.08 mol·L-1 √ 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 71 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 C　[在溶液中存在平衡：CH3COOH⥫⥬CH3COO-＋H+ ①、Ag+＋CH3COO-⥫⥬CH3COOAg(aq)②，Ag+的水解平衡Ag+＋H2O⥫⥬AgOH＋H+ ③，随着pH的增大，c(H+)减小，平衡①③正向移动，c(CH3COOH)、c(Ag+)减小，pH较小时(约小于7.8)CH3COO-浓度增大的影响大于Ag+浓度减小的影响，CH3COOAg浓度增大，pH较大时(约大于7.8)CH3COO-浓度增大的影响小于Ag+浓度减小的影响，CH3COOAg浓度减小，故线Ⅰ表示CH3COOH的摩尔分数随pH变化的关系，线Ⅱ表示CH3COO-的摩尔分数随pH变化的关系，线Ⅲ表示CH3COOAg的摩尔分数随pH变化的关系，A错误；由图 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 可知，当c(CH3COOH)＝c(CH3COO-)时(即线Ⅰ和线Ⅱ的交点)，溶液的pH＝m，则CH3COOH的电离平衡常数Ka＝＝10-m，B错误；pH＝n时，＝10-m，c(CH3COO-)＝＝10n-m·c(CH3COOH)，Ag+＋CH3COO-⥫⥬CH3COOAg(aq)的K＝，c(Ag+)＝，由图可知pH＝n时，c(CH3COOH)＝c(CH3COOAg)，代入整理得c(Ag+)＝ mol·L-1，C正确；根据元素守恒，pH＝10时溶液中c(Ag+)＋c(CH3COOAg)＋c(AgOH)＝0.08 mol·L-1，D错误。] 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 6．(2024·河北卷，T11)在水溶液中，CN-可与多种金属离子形成配离子。X、Y、Z三种金属离子分别与CN-形成配离子达平衡时， lg 与－lg c(CN-)的关系如图。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 74 下列说法正确的是(　　) A．99%的X、Y转化为配离子时，两溶液中CN-的平衡浓度：X>Y B．向Q点X、Z的混合液中加少量可溶性Y盐，达平衡时> C．由Y和Z分别制备等物质的量的配离子时，消耗CN-的物质的量：Y<Z D．若相关离子的浓度关系如P点所示，Y配离子的解离速率小于生成速率 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 √ 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 B　[99%的X、Y转化为配离子时，溶液中＝＝，则lg ＝lg ≈－2，根据图像可知，纵坐标约为－2时，溶液中－lg cX(CN-)>－lg cY(CN-)，则溶液中CN-的平衡浓度：X<Y，A错误；Q点时，lg ＝lg ，即＝，加入少量可溶性Y盐后，会消耗CN-形成Y配离子，使得溶液中c(CN-)减小(沿横坐标轴向右移动)，lg 与lg 曲线在Q点相交后，随着－lg c(CN-)继续增大，X对应曲线位于Z对应曲线上方， 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 即lg >lg ，则>，B正确；设金属离子形成配离子的离子方程式为金属离子＋mCN-===配离子，则平衡常数K＝，lg K＝lg －mlg c(CN-)＝－lg －mlg c(CN-)，即lg ＝－mlg c(CN-)－lg K，故X、Y、Z三种金属离子形成配离子时结合的CN-越多，对应lg ～－lg c(CN-)曲线斜率越大，由题图知，曲线斜率：Y>Z， 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 则由Y、Z制备等物质的量的配离子时，消耗CN-的物质的量：Z<Y，C错误；由P点状态移动到形成Y配离子的反应的平衡状态时， －lg c(CN-)不变，lg 增大，即c(Y)增大、c(Y配离子)减小，则P点时Y配离子的解离速率>生成速率，D错误。] 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 7．(13分)(2025·山东卷，T17)采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含Fe2O3，MnO2及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素，工艺流程如下： 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 79 已知：该工艺条件下，(NH4)2SO4低温分解生成NH4HSO4，高温则完全分解为气体；Fe2(SO4)3在650 ℃完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于700 ℃。 回答下列问题： (1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。MnO2与NH4HSO4反应转化为MnSO4时有N2生成，该反应的化学方程式为___________________________________________________________。 “高温焙烧”温度为650 ℃，“水浸”所得滤渣主要成分除SiO2外还含有_______________(填化学式)。(3分) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 3MnO2＋ 3NH4HSO43MnSO4＋N2↑＋6H2O↑＋NH3↑　 Fe2O3、CaSO4 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (2)在(NH4)2SO4投料量不变的情况下，与两段焙烧工艺相比，直接“高温焙烧”，“水浸”时金属元素的浸出率________(填“增大” “减小”或“不变”)。(2分) (3)HR萃取Cu2+反应为2HR(有机相)＋Cu2+(水相)⥫⥬CuR2(有机相)＋2H+(水相)。“反萃取”时加入的试剂为__________(填化学式)。(2分) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 H2SO4　 减小 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (4)“沉钴”中，pH＝4时Co2+恰好沉淀完全[c(Co2+)＝1×10-5 mol·L-1]，则此时溶液中c(H2S)＝________mol·L-1。 已知：Ka1(H2S)＝1×10-7，Ka2(H2S)＝1×10-13，Ksp(CoS)＝4×10-21。 CoS“溶解”时发生反应的离子方程式为___________________________________。(5分) (5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中，经处理后所得产品导入__________(填操作单元名称)循环利用。(1分) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 4×10-4　 CoS＋H2O2＋2H+===S＋ Co2+＋2H2O　 低温焙烧 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 [解析]　(1)MnO2转化为MnSO4得2e-，NH4HSO4转化为N2失3e-，根据得失电子守恒，MnO2、NH4HSO4的化学计量数分别为3、2，即3MnO2＋2NH4HSO4―→3MnSO4＋N2，再根据元素守恒，配平化学方程式为3MnO2＋3NH4HSO43MnSO4＋N2↑＋6H2O↑＋NH3↑。“高温焙烧”时温度为650 ℃，根据已知信息可知，Fe2(SO4)3可完全分解生成Fe2O3和SO3，“水浸”时Fe2O3不溶于水，CaSO4微溶于水，故所得滤渣主要成分除SiO2外还含有Fe2O3、CaSO4。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 (2)(NH4)2SO4在高温时完全分解为气体，S元素逸出，故直接“高温焙烧”，金属氧化物转化为硫酸盐的量减小，则“水浸”时金属元素的浸出率减小。(3)“反萃取”时应使萃取反应逆向进行，故应增大c(H+)，结合得到CuSO4溶液知，加入的试剂为H2SO4。(4)pH＝4时Co2+恰好沉淀完全，此时c(S2-)＝＝ mol·L-1＝4×10-16 mol·L-1，Ka1(H2S)×Ka2(H2S)＝×＝，则c(H2S)＝＝ mol·L-1＝4×10-4 mol·L-1。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 CoS “溶解”时CoS、H2O2、H2SO4发生反应，生成CoSO4、S和H2O，结合得失电子守恒、元素守恒和电荷守恒配平离子方程式为CoS＋H2O2＋2H+===Co2+＋S＋2H2O。(5)“沉锰”时发生反应：MnSO4＋2NH4HCO3===(NH4)2SO4＋MnCO3↓＋H2O＋CO2↑，所得滤液主要含(NH4)2SO4，并入“吸收”液中，经处理后所得产品导入“低温焙烧”循环利用。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 8．(12分)(2025·广东卷，T18节选)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Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 86 已知：多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Cu(OH)2 Ni(OH)2 Ksp(298 K) 2.8× 10-39 1.3× 10-33 2.2× 10-20 5.5× 10-16 (1)“酸浸”中，提高浸取速率的措施有_________________________________________________________(写一条)。(1分) 升高温度(或增大SO2分压、 降低矿粉的粒度、增大酸的浓度等) 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (2)“高压加热”时，生成Fe2O3的离子方程式为 ________＋O2＋________H2O________Fe2O3↓＋________H+。(2分) (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c(Cu2+)＝0.022 mol·L-1，c(Ni2+)＝0.042 mol·L-1。(2分) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 4Fe2+　 4　 2　 　8 5.00　 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (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________(填标号)。(2分) A．镍与N、O形成配位键 B．配位时Ni2+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 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 AD 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (5)①“700 ℃加热”步骤中，混合气体中仅加少量H2，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_______________________________。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 2NH3 N2＋3H2　 3H2＋Fe2O32Fe＋3H2O ②“电解”时，Fe2O3颗粒分散于溶液中，以Fe片、石墨棒为电极，画出电解池示意图并做相应标注。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 ③与传统高炉炼铁工艺相比，上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是_____________________________(写一条)。(5分) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 污染性气体排放低(或低碳排放) 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 [解析]　(1)根据影响反应速率的因素知，“酸浸”时提高浸取速率的措施有升高温度、增大SO2分压、降低矿粉的粒度、增大酸的浓度等。(2)“酸浸”后Fe元素转化为Fe2+进入浸取液，高压加热时Fe2+与空气中O2反应最终得到Fe2O3，根据得失电子守恒、元素守恒、电荷守恒配平离子方程式为4Fe2+＋O2＋4H2O===2Fe2O3↓＋8H+。(3)由表中数据知，Cu2+开始沉淀时c(OH-)＝ mol·L-1＝10-9 mol·L-1，Ni2+开始沉淀时c(OH-)＝ mol·L-1≈×10-8 mol·L-1 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 >10-9 mol·L-1，Cu2+先沉淀，而“沉铝”时，Cu2+和Ni2+均不能沉淀，故pH最高可调至－lg ＝5.00。(4)由配合物的结构知，镍易进入有机相是因为镍与N、O形成了配位键，且烷基链具有疏水性。(5)①工业合成氨的逆反应为2NH3 N2＋3H2，生成的H2与Fe2O3发生反应3H2＋Fe2O32Fe＋3H2O使Fe不断生成。②“电解”时，Fe2O3在阴极发生还原反应生成Fe，故石墨棒作阳极，铁片作阴极，为避免Fe2O3、铁片与酸发生副反应，电解质溶液应选择碱溶液，如NaOH溶液，据此设计电解池。③高炉炼铁时会产生CO等污染性气体，分析流程图和电解池的工作原理知，这两种新型冶铁方法中均不产生污染性气体。 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 9．(15分)(2024·湖南卷，T16)铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下： 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 94 已知：①当某离子的浓度低于1.0×10-5 mol·L-1时，可忽略该离子的存在； ②AgCl(s)＋Cl-(aq)⥫⥬[AgCl2]-(aq)　K＝2.0×10-5； ③Na2SO3易从溶液中结晶析出； ④不同温度下Na2SO3的溶解度如下： 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 温度/℃ 0 20 40 60 80 溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 回答下列问题： (1)Cu属于________区元素，其基态原子的价电子排布式为____________。(2分) (2)“滤液1”中含有Cu2+和H2SeO3，“氧化酸浸”时Cu2Se反应的离子方程式为____________________________________________。(2分) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 ds　 3d104s1　 Cu2Se＋4H2O2＋4H+===2Cu2+＋H2SeO3＋5H2O 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (3)“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的NaCl： ①在“氧化酸浸”工序中，加入适量NaCl的原因是 ____________________________。 ②在“除金”工序溶液中，Cl-浓度不能超过_____mol·L-1。(4分) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 使银元素转化为AgCl沉淀　 0.5　 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (4)在“银转化”体系中，[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075 mol·L-1，两种离子分布分数δ随S浓度的变化关系如图所示，若S浓度为1.0 mol·L-1，则[Ag(SO3)3]5-的浓度为_____mol·L-1。(4分) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 0.05　 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (5)滤液4中溶质主要成分为________(填化学式)；在连续生产的模式下，“银转化”和“银还原”工序需在40 ℃左右进行，若反应温度过高，将难以实现连续生产，原因是___________________________________________________________ ____________________________。(3分) 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 Na2SO3　 高于40 ℃后，Na2SO3的溶解度下降，“银转化”和“银还原”的效率降低，难以实现连续生产 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 [解析]　铜阳极泥加入H2O2、H2SO4、NaCl氧化酸浸，由题中信息可知，滤液1中含有Cu2+和H2SeO3，滤渣1中含有Au、AgCl、PbSO4；滤渣1中加入NaClO3、H2SO4、NaCl，将Au转化为Na[AuCl4]除去，滤液2中含有Na[AuCl4]，滤渣2中含有AgCl、PbSO4；在滤渣2中加入Na2SO3，将AgCl转化为Ag2SO3，过滤除去PbSO4，滤液3中含有Ag2SO3；滤液3中加入Na2S2O4，将Ag元素还原为Ag单质，Na2S2O4转化为Na2SO3，滤液4中溶质主要为Na2SO3，可继续进行银转化过程。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (3)①在“氧化酸浸”工序中，加入适量NaCl的原因是使银元素转化为AgCl沉淀。 ②由题目可知AgCl(s)＋Cl-(aq)⥫⥬[AgCl2]-(aq)，在“除金”工序溶液中，若Cl-加入过多，AgCl则会转化为[AgCl2]-，当某离子的浓度低于1.0×10-5 mol·L-1时，可忽略该离子的存在，为了不让AgCl发生转化，则令c([AgCl2]-)＝1.0×10-5 mol·L-1，由K＝＝2.0×10-5，可得c(Cl-)＝0.5 mol·L-1，即Cl-浓度不能超过0.5 mol·L-1。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (4)在“银转化”体系中，[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075 mol·L-1，溶液中存在平衡关系：[Ag(SO3)2]3-＋S⥫⥬[Ag(SO3)3]5-，当c(S)＝0.5 mol·L-1时，此时c([Ag(SO3)2]3-)＝c([Ag(SO3)3]5-)＝0.037 5 mol·L-1，则该平衡关系的平衡常数K＝＝＝2，当c(S)＝ 1 mol·L-1时，K＝＝＝2，解得此时c([Ag(SO3)3]5-)＝0.05 mol·L-1。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 (5)由分析可知滤液4中溶质主要成分为Na2SO3；由不同温度下Na2SO3的溶解度可知，高于40 ℃后，Na2SO3的溶解度下降，“银转化”和“银还原”的效率降低，难以实现连续生产。 题号 2 1 3 4 5 6 8 7 9 专题数智作业 大题突破　化学工艺流程综合题 谢 谢！ $