专题过关作业(2) 热点题空专练 化工流程中的方程式书写和有关计算（学生用书Word版）-【高考快车道】2026年高考化学大二轮专题复习与策略

专题过关作业(二) 热点题空专练化工流程中的方程式书写和有关计算 (分值：50分) 1．(10分)(2025·淄博一模，节选)为推动生产方式的绿色化转型，工业上以软锰矿(主要成分为MnO2，含PbSO4、CaSO4、SiO2)制Mn并协同回收Pb、Ca，以实现绿色化生产的流程如下图所示。 回答下列问题： (1)“酸浸”中主要反应的化学方程式为____________________________________________________________________ _____________________________________________________________。(2分) (2)“电解”反应中的离子方程式为____________________________________________________________________ _____________________________________________________________。(2分) (3)滤渣1、2的物质为________、________。(2分) (4)“精制Ⅰ、Ⅱ”中反应的离子方程式分别为 ____________________________________________________________________、 ___________________________________________________________。(4分) 2．(8分)(2025·汕头一模，改编)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au、C等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离回收金和银的流程，如下图所示。 回答下列问题： (1)滤液中所含金属阳离子为________________________(填离子符号)。(2分) (2)“酸浸氧化”生成AuC的离子方程式为______________________。(2分) (3)“溶浸”中反应的离子方程式为_____________________________________ ____________________________________________________________。(2分) (4)“还原”过程中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________，反应产生的滤液可进入________操作中循环利用(填流程中操作名称)。(2分) 3．(8分)(2025·滁州一模，改编)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下图所示。 回答下列问题： (1)为了加快废渣的“酸浸”速率可以采取的措施是____________________________________________________________________、 ____________________________________________________(任写两条)。(2分) (2)滤渣1的主要成分是________(写化学式)。(1分) (3)加入MnO2这一步反应的离子方程式为____________________________________________________________________ _______________________________________________________________。(2分) (4)“氧化沉钴”过程中，若氧化等物质的量的Co2+和Mn2+，消耗KMnO4的物质的量之比为________。(3分) 4．(6分)(2024·汕头二模，改编)金属镓被称为“电子工业脊梁”，氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。利用粉煤灰(主要成分为Ga2O3、Al2O3、SiO2，还有少量Fe2O3等杂质)制备镓和氮化镓的流程如下图所示。 已知：①镓与铝同主族，二者化合物性质相似。 ②“碱浸”后溶液的主要成分为Na[Ga(OH)4]、Na[Al(OH)4](四羟基合铝酸钠)、Na2SiO3。 ③NH3＋H3BO3===NH3·H3BO3；NH3·H3BO3＋HCl===NH4Cl＋H3BO3。 回答下列问题： (1)“焙烧”的目的是将Ga2O3转化为Na[Ga(OH)4]，该反应的化学方程式为____________________________________________________________________ _____________________________________________________________。(2分) (2)“沉淀”步骤中加入过量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，则滤渣2的主要成分是____________(写化学式)。(2分) (3)步骤①和②中通入过量气体A发生反应的离子方程式为____________________________________________________________________ _____________________________________________________________。(2分) 5．(10分)(2025·湛江一模)钴是一种重要的战略物资，钴合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。工业上以钴矿(主要成分是Co2O3，含有Al2O3、Fe2O3、MnO2、CaCO3等杂质)为原料制取金属钴的工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)浸取钴矿石前需要“粉碎”处理，其目的是 _____________________________________________________________。(2分) (2)“浸取”时含Co物质发生反应的离子方程式为____________________________________________________________________ _____________________________________________________________。(2分) (3)“沉渣”的主要成分有_______________________________________。(2分) (4)“萃取”与“反萃取”的目的是____________________________________ ___________________________________________________________。(2分) (5)电解CoSO4溶液生成钴的化学方程式为 ______________________________________________________________。(2分) 6．(8分)(2025·沧州一模，节选)分离Na2S2O3·5H2O并对产品(Na2S2O3·5H2O)分析检测： 反应混合液活性炭脱色滤液粗晶体 (1)为减少产品的损失，操作①为_______________________________________， 操作②是抽滤、洗涤、干燥，其中洗涤操作是用________(填试剂)作洗涤剂。(2分) (2)该小组同学称取m g该产品，配制成250 mL溶液。另取c mol·L-1 的K2Cr2O7标准溶液V mL，用硫酸酸化后加入过量的KI，再加几滴淀粉溶液，然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定(滴定反应的离子方程式为I2＋2S2===2I-＋S4)，滴定终点的判断是_______________________________________________________ ____________________________________________________________________ ______________________________________________________________。(2分) (3)平行滴定3次所得测定数据如表： 实验序号 1 2 3 消耗样品溶 液的体积 22.35 mL 24.78 mL 24.82 mL 产品(Na2S2O3·5H2O)的纯度为________(写出化简后表达式)。(4分) 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题过关作业(二) 1．解析：工业上以软锰矿(主要成分为MnO2，含PbSO4、CaSO4、SiO2)制Mn并协同回收Pb、Ca，软锰矿浆中通入SO2、H2SO4酸浸，MnO2被还原为硫酸锰，过滤得到滤液为MnSO4溶液，电解MnSO4溶液得到Mn，滤渣主要为PbSO4、CaSO4、SiO2，加入醋酸铵盐浸，PbSO4、CaSO4溶解，SiO2不溶，过滤得到滤渣1为SiO2，滤液中加入碳酸铵，醋酸铅转化为PbCO3，过滤得到PbCO3，滤液中加入碳酸铵沉钙，过滤得到碳酸钙，滤液中加入硫酸铅，过量的碳酸根离子将硫酸铅转化为碳酸铅，则滤渣2为碳酸铅，滤液中加入醋酸钡生成硫酸钡沉淀和醋酸铵，过滤得到硫酸钡和含醋酸铵的净化液，净化液返回盐浸步骤循环利用。 答案：(1)MnO2＋SO2===MnSO4　(2)2Mn2+＋2H2O2Mn＋O2↑＋4H+　(3)SiO2　PbCO3　(4)PbSO4(s)＋C(aq)⥫⥬PbCO3(s)＋S(aq)　S＋Ba2+===BaSO4↓ 2．解析：铜阳极泥富含Cu、Ag、Au、C等多种元素，加入NaClO3、H2SO4、NaCl酸浸氧化，由题中信息可知，Ag元素转化为AgCl沉淀，滤液中含有Cu2+、Na+、AuC、Cl-、S等离子，还原得到Au；所得滤渣中含有AgCl，加入Na2S2O3溶浸，将AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-，过滤后向滤液中加入N2H4，还原得到Ag。 答案：(1)Na+、Cu2+　(2)Cl＋2Au＋7Cl-＋6H+===2AuC＋3H2O　(3)AgCl＋2S2⥫⥬[Ag(S2O3)2]3-＋Cl-　(4)4∶1　溶浸 3．解析：由题给信息可知，用硫酸处理湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)，得到含有Co2+、Zn2+、Fe2+、S等离子的溶液，Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO4；过滤后，滤液中加入MnO2，将Fe2+氧化为Fe3+；然后加入ZnO，调节溶液pH，使Fe3+完全转化为Fe(OH)3；再次过滤后，滤液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+和Mn2+；最后“氧化沉钴”加入强氧化剂KMnO4，将溶液中的Co2+氧化为Co3+，Co3+形成Co(OH)3沉淀，而KMnO4被还原为MnO2。KMnO4还会与溶液中的Mn2+发生归中反应生成MnO2，得到Co(OH)3和MnO2的混合物，“除钴液”中主要含有ZnSO4、K2SO4。 答案：(1)粉碎废渣　适当增大硫酸浓度 (2)PbSO4　 (3)MnO2＋2Fe2+＋4H+===2Fe3+＋Mn2+＋2H2O (4)1∶2 4．解析：粉煤灰(主要成分为Ga2O3、Al2O3、SiO2，还有少量Fe2O3等杂质)与Na2CO3焙烧后得到Na[Al(OH)4]、Na2SiO3、Na[Ga(OH)4]和CO2，加入稀NaOH溶液浸取，滤液中含有Na[Ga(OH)4]、Na[Al(OH)4]、Na2SiO3等，Fe2O3不溶而进入滤渣1中，“沉淀”步骤中加入过量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，则滤渣2的主要成分是H2SiO3沉淀，此时铝、镓存在形式分别为铝离子和镓离子，先加稀NaOH溶液调pH，使Al3+和Ga3+分别转化为[Al(OH)4]-和[Ga(OH)4]-，再通入CO2使[Al(OH)4]-转化为Al(OH)3沉淀，过滤，分离出Al(OH)3，继续通CO2调pH，使[Ga(OH)4]-转化为Ga(OH)3沉淀，将Ga(OH)3与稀氢氧化钠溶液混合，得到[Ga(OH)4]-，电解后得到镓单质，加入一溴甲烷和氨得到GaN；[Ga(OH)4]-与过量CO2反应生成Ga(OH)3，其受热分解生成Ga2O3，最后电解可得到Ga。 答案：(1)Ga2O3＋Na2CO3＋4H2O2Na[Ga(OH)4]＋CO2↑　(2)H2SiO3　(3)[Ga(OH)4]-＋CO2===Ga(OH)3↓＋HC 5．解析：钴矿(主要成分是Co2O3，含有Al2O3、Fe2O3、MnO2、CaCO3等杂质)用硫酸、SO2浸取，得到含有Co2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、Ca2+的溶液，通入压缩空气并且调节pH将Fe3+和Al3+转化为Fe(OH)3和Al(OH)3而除去，过滤后加入NaF溶液将Ca2+转化为CaF2沉淀而除去，该工艺流程前面的工序中杂质Mn2+没有除去，则需设计萃取Co2+除去Mn2+，再通过“反萃取”富集Co2+，电解硫酸钴得到金属钴。 答案：(1)增大与硫酸、SO2的接触面积，提高反应速率、使反应充分进行　(2)Co2O3＋SO2＋2H+===2Co2+＋S＋H2O　(3)Fe(OH)3、Al(OH)3　(4)除去Mn2+、富集Co2+　(5)2CoSO4＋2H2OO2↑＋2H2SO4＋2Co↓ 6．解析：该实验是关于Na2S2O3·5H2O的分离与产品分析检测。分离过程：反应混合液先经活性炭脱色，为减少Na2S2O3因温度降低而析出造成的损失，操作①应是趁热过滤，得到滤液；滤液经蒸发浓缩、冷却结晶后，操作②进行抽滤、洗涤、干燥，得到粗晶体；因为Na2S2O3难溶于乙醇，所以洗涤时用乙醇作洗涤剂，可降低产品溶解损耗。分析检测过程：利用K2Cr2O7与KI反应生成I2，I2再与Na2S2O3反应，根据反应的定量关系计算产品中Na2S2O3·5H2O的含量。 (3)分析反应关系：K2Cr2O7氧化KI生成I2，I2再与Na2S2O3反应；由Cr2＋6I-＋14H+===2Cr3+＋3I2＋7H2O和I2＋2S2===2I-＋S4可得关系式：K2Cr2O7~6Na2S2O3。 第1次数据偏差较大，舍去，取2、3次数据平均值V(样品)＝ mL＝24.80 mL，根据n(K2Cr2O7)＝cV×10-3 mol，则n(Na2S2O3)＝6n(K2Cr2O7)＝6cV×10-3 mol， 250 mL溶液中n(Na2S2O3·5H2O)＝×6cV×10-3 mol，m实(Na2S2O3·5H2O)＝×6cV×10-3×248 g＝15cV g，纯度＝×100%＝×100%＝×100%。 答案：(1)趁热过滤　乙醇　(2)当滴入最后半滴硫代硫酸钠溶液后，溶液蓝色褪去且半分钟内不变色　(3)×100% 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $