大题综合突破一 化工流程题-【领跑高中】2026年高考化学二轮专题复习教师用书配套课件（不定项版）

大题综合突破一　化工流程题 02 真题研做 01 典例分析 模型构建 明确考向 03 课后作业 巩固提升 目 录 contents 典例分析 模型构建 目 录 【例】　（2025·黑吉辽蒙16题）某工厂采用如下工艺回收废渣（含有 ZnS、PbSO4、FeS和CuCl）中的Zn、Pb元素。 已知：①“氧化浸出”时，PbSO4不发生变化，ZnS转变为[Zn（NH3）4]2＋； ②Ksp[Pb（OH）2]＝10－14.8； ③酒石酸（记作H2A）结构简式为HOOC（CHOH）2COOH。 高考专题辅导与测试·化学 目 录 回答下列问题： （1）H2A分子中手性碳原子数目为 ⁠。 （2）“氧化浸出”时，过二硫酸根（S2 ）离子转变为 （填 离子符号）。 （3）“氧化浸出”时，浸出率随温度升高先增大后减小的原因为 ⁠ ⁠ ⁠。 （4）“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为 ⁠ ⁠。 （5）滤渣2中的金属元素为 （填元素符号）。 2 S 温度 升高，反应速率增大，浸出率增大，温度过高时，氨水挥发，（NH4） 2S2O8分解，浸出率减小 Zn＋[Cu（NH3）4]2＋ Cu＋[Zn（NH3）4]2＋ Fe 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （6）“浸铅”步骤，PbSO4和Na2A反应生成PbA。PbA产率随体系pH升高 先增大的原因为 ，pH过高 可能生成 （填化学式）。 （7）290 ℃“真空热解”生成2种气态氧化物，该反应的化学方程式 为 ⁠。 pH升高，H2A转化为A2－，有利于生成PbA Pb（OH）2 Pb[OOC（CHOH）2COO]　 Pb＋4CO↑＋2H2O↑ 高考专题辅导与测试·化学 目 录 【流程分析】 高考专题辅导与测试·化学 目 录 原题设问 问题分析 （1）H2A分子中手性碳原子 数目为 　　　。 命题点：手性碳原子判断 思路点拨：手性碳原子首先是饱和碳原 子，且连接4个不同的原子或原子团，H2A 分子中的手性碳原子如图所 示： （标*的为手性碳 原子） 高考专题辅导与测试·化学 目 录 原题设问 问题分析 （2）“氧化浸出”时，过二 硫酸根 离子转变 为 　　　 （填离子符号）。 命题点：流程中物质的转化 思路点拨：“氧化浸出”时，过二硫酸根 离子作氧化剂，过二硫酸根离子转变为 （3）“氧化浸出”时，浸出 率随温度升高先增大后减小的 原因为 　　　 。 命题点：物质转化原理分析与描述 思路点拨：“氧化浸出”时，温度升高， 浸出速率增大，浸出率升高，温度过高 时，NH3·H2O分解生成NH3逸出，且温度 高时过二硫酸铵分解，造成浸出率减小 高考专题辅导与测试·化学 目 录 原题设问 问题分析 （4）“除铜”步骤中发生反 应的离子方程式为　 　　 。 命题点：陌生离子方程式的书写 思路点拨：加入Zn发生置换反应，从[Cu （NH3）4]2＋置换出Cu单质，离子方程式 为Zn＋[Cu（NH3）4]2＋ [Zn（NH3） 4]2＋＋Cu （5）滤渣2中的金属元素 为 　　　 （填元素符号）。 命题点：滤渣成分分析 思路点拨：根据流程图中制取ZnS的过 程，可知“氧化浸出”后获取的溶液中含 Cu、Zn元素，则废渣中的Fe元素应该存在 于滤渣1中，经“浸铅”操作后Fe元素进 入滤渣2。故滤渣2中金属元素为Fe 高考专题辅导与测试·化学 目 录 原题设问 问题分析 （6）“浸铅”步骤，PbSO4 和Na2A反应生成PbA。PbA产 率随体系pH升高先增大的原 因为 　　　　　　　，pH过 高可能生成　　　（填化学式）。 命题点：物质转化原理分析描述 思路点拨：“浸铅”中发生反应PbSO4 （s）＋A2－（aq） PbA（s）＋S （aq），体系pH升高，A2－水解程度减 小，c（A2－）增大，使“浸铅”反应平 衡右移，PbA产率增大。pH过高时，结合 Ksp[Pb（OH）2]＝10－14.8，推知可能产生 Pb（OH）2 高考专题辅导与测试·化学 目 录 原题设问 问题分析 （7）290 ℃“真空热解”生 成2种气态氧化物，该反应的 化学方程式为 　　　。 命题点：陌生化学方程式的书写 思路点拨：290 ℃“真空热解”PbA即Pb （OOC—CHOH—CHOH—COO）生成Pb 单质和2种气态氧化物（CO和H2O），反 应的化学方程式为Pb（OOC—CHOH— CHOH—COO） Pb＋4CO↑＋2H2O↑ 高考专题辅导与测试·化学 目 录 【模型构建】 　“四线分析法”破解化工流程题 （1）试剂线：分清各步加入试剂的作用，一般是为了除去杂质或进行目 标元素及其化合物间的转化等。 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （2）操作线：杂质和产品需要进行的分离、提纯操作等。 （3）杂质线：分清各步去除杂质的种类，杂质的去除顺序、方法及条 件等。 （4）产品线：工艺流程主线，关注目标元素及其化合物在各步发生的反 应或进行分离、提纯的操作方法，实质是目标元素及其化合物的转化。 高考专题辅导与测试·化学 目 录 真题研做 明确考向 目 录 （2025·河北高考16题）铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾，同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。流程如右： 已知：铬铁矿主要成分是Fe（CrO2）2、Mg（CrO2）2、Al2O3、SiO2。 回答下列问题： 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （1）基态铬原子的价层电子排布式： ⁠。 3d54s1 解析：流程分析 （1）铬为24号元素，基态铬原子的价层电子排布式为3d54s1。 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （2）煅烧工序中Fe（CrO2）2反应生成K2CrO4的化学方程式： ⁠ ⁠。 4Fe （CrO2）2＋7O2＋16KOH　 8K2CrO4＋2Fe2O3＋8H2O 解析：在空气中煅烧时，Fe（CrO2）2与过量KOH、空气中的氧气发生反 应，生成K2CrO4，铁元素被氧化为Fe2O3，根据得失电子守恒、原子守恒 配平，可得该反应的化学方程式为4Fe（CrO2）2＋7O2＋ 16KOH 8K2CrO4＋2Fe2O3＋8H2O。 （3）浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分：Fe2O3、H2SiO3、 、 ⁠ （填化学式）。 解析：由流程分析可知，滤渣Ⅰ中除了Fe2O3、H2SiO3外，还有MgO和Al （OH）3。 MgO Al （OH）3 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （4）酸化工序中需加压的原因： ⁠ ⁠。 解析：“酸化”过程中通入过量CO2调节pH，使K2CrO4转化为K2Cr2O7，加 压是为了增大CO2的溶解度，从而提高“酸化”的反应速率和K2CrO4的转 化率。 增大CO2的溶解度，保证酸化反应充分 进行 （5）滤液Ⅱ的主要成分： （填化学式）。 解析：由流程分析可知，“酸化”后溶液中主要含有K2Cr2O7和KHCO3， “分离”后得到K2Cr2O7和滤液Ⅱ，故滤液Ⅱ的主要成分为KHCO3。 KHCO3 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （6）补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式：Fe（CO）5 ＋ ＋ Cr（OH）3↓＋ ⁠ ＋ ＋ CO↑ 解析：还原、分离工序中Fe（CO）5作还原剂，将滤液Ⅰ中剩余的K2CrO4还 原为Cr（OH）3，自身转化为Fe（OH）3，根据得失电子守恒、原子守恒 配平，可得该反应的化学方程式。 K2CrO4 4H2O Fe（OH）3↓ 2KOH 5 （7）滤渣Ⅱ可返回 工序。（填工序名称） 煅烧 解析：滤渣Ⅱ的主要成分为Cr（OH）3和Fe（OH）3，可返回煅烧工序中。 高考专题辅导与测试·化学 目 录 课后作业 巩固提升 目 录 1. （2025·广西南宁二模）广西是中国铟（49In）产业的重要基地。某工厂 从金属冶炼的废渣（主要含In2O3、Fe2O3、ZnO及少量不溶于酸的杂质）中 回收铟的工艺流程如图所示： 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 已知：①室温下：Ksp[In（OH）3]＝1.0×10－28，Ksp[Fe（OH）3]＝ 1.0×10－38； ②若溶液中某离子浓度小于1.0×10－5 mol·L－1，则认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： （1）铟与铝同主族，基态铟原子的价层电子排布式为 ⁠。 解析：铟与铝同主族，位于第ⅢA族，基态铟原子的价层电子排布式为5s25p1。 5s25p1 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （2）为提高“酸浸1”的速率，可采取的措施是 ⁠ （任举一例）。 解析：为提高“酸浸1”的速率，可采取的措施是把废渣粉碎、搅拌、适当升温等。 （3）“操作1”的具体操作：加热浓缩、 、过滤、洗 涤、干燥。 解析：操作1是从溶液中得到ZnSO4·7H2O晶体，具体操作为加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 把废渣粉碎、搅拌、适 当升温等合理答案均可 冷却结晶 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （4）若“酸浸2”后溶液中In3＋浓度为0.1 mol·L－1，用Na2CO3进行“中 和”时，需控制pH的范围为 ⁠。 解析： “酸浸2”后溶液中In3＋浓度为0.1 mol·L－1，则加入Na2CO3进 行“中和”时，让Fe3＋完全沉淀，浓度小于10－5 mol·L－1，Ksp[Fe（OH） 3]＝1.0×10－38＝c（Fe3＋）·c3（OH－），10－5×c3（OH－）＝1.0×10－ 38，得出c（OH－）＞10－11 mol·L－1，c（H＋）＜10－3 mol·L－1，pH＞3， In3＋浓度为0.1 mol·L－1不沉淀，Ksp[In（OH）3]＝1.0×10－28＝c（In3 ＋）·c3（OH－），0.1×c3（OH－）＝1.0×10－28，得出c（OH－）＜10－9 mol·L－1，c（H＋）＞10－5 mol·L－1，pH＜5，调节范围为3.0＜pH＜5.0。 3.0＜pH＜5.0 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （5）“浸渣3”的主要成分为 （填化学式）。 解析：“浸渣3”的主要成分为Fe（OH）3。 （6）“还原”中主要反应的离子方程式为 ⁠。 解析：“还原”过程中，In3＋被Zn还原得到粗铟，Zn被In3＋氧化为Zn2＋，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为2In3＋＋3Zn 3Zn2＋＋2In。 Fe（OH）3 2In3＋＋3Zn 3Zn2＋＋2In 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （7）磷化铟是半导体领域的重要原料，其晶胞结构类型与金刚石的相 似，磷化铟晶体类型是 晶体。以晶胞参数为单位长度建立的坐标 系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。如图为磷化铟的晶 胞示意图，在晶胞坐标系中，a点铟的原子分数坐标为 ，则b点 磷的原子坐标为 ⁠。 共价 ​ 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 解析：金刚石是共价晶体，磷化铟与金刚石的相似，磷化铟晶体类型是共价晶体，在晶胞坐标系中，a点铟的原子分数坐标为 ，P和In原子的最短距离为体对角线的 ，由晶胞结构可知，b点磷的原子分数坐标为 。 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 2. （2025·辽宁辽阳一模）采用废铁屑还原软锰矿（软锰矿主要成分是 MnO2，还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质）来制备Mn的工艺 流程如图所示： 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 已知：①Ksp（MnS）＝2.8×10－10，Ksp（NiS）＝2.0×10－21；②溶液中 某离子浓度≤1.0×10－6 mol·L－1时，认为该离子沉淀完全；③室温时生成 氢氧化物的pH见下表 离子 Fe2＋ Fe3＋ Mg2＋ Ni2＋ Mn2＋ 开始沉淀的pH 7.5 2.7 8.1 7.7 8.3 完全沉淀的pH 9.7 3.7 9.4 8.4 9.8 回答下列问题： 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （1）在“浸出液”中加入“MnO2”时发生反应的离子方程式为 ⁠ ；硫酸酸化的MnSO4可与NaBiO3 （难溶于水）反应生成Bi3＋和 ，此反应的离子方程式为 ⁠ ⁠。 （2）pH＝5.5（室温）时，溶液中残余的Fe3＋的浓度为 ⁠ mol·L－1，加入MnS“除杂”后的滤渣为 ⁠。 MnO2＋ 2Fe2＋＋4H＋ Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O 5NaBiO3 ＋2Mn2＋＋14H＋ 5Bi3＋ ＋2Mn ＋5Na＋＋7H2O 1×10－11.4 NiS 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 解析：由表格数据可知，Fe3＋完全沉淀时溶液的pH＝3.7，溶液中c（OH－）＝ ＝ mol·L－1＝1×10－10.3 mol·L－1，溶液中某离子浓度≤1.0×10－6 mol·L－1时，认为该离子沉淀完全，则Ksp[Fe（OH）3]＝c（Fe3＋）·c3（OH－）＝1.0×10－6×（1×10－10.3）3＝1×10－36.9。pH＝5.5（室温）时，溶液中c（OH－）＝ ＝ mol·L－1＝1×10－8.5 mol·L－1，溶液中残余c（Fe3＋）＝ ＝ mol·L－1＝1×10－11.4 mol·L－1。根据信息，Ksp（MnS）＝2.8×10－10＞Ksp（NiS）＝2.0×10－21，则加入MnS“除杂”后生成NiS，过滤得到滤渣NiS。 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （3）“沉锰”过程中温度和pH对Mn2＋和Mg2＋沉淀率的影响如图所示。 由图可知，“沉锰”的合适条件是 ，“沉锰”除去的 杂质金属离子是 ⁠。 45 ℃，pH为7.5 Mg2＋ 解析：“沉锰”过程中锰离子沉淀率越高、镁离子沉淀率越低对应的温度和pH就是“沉锰”的合适条件，由图可知，“沉锰”的合适条件是温度为45 ℃，pH为7.5；“沉锰”除去的杂质金属离子是Mg2＋。 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 3. （2025·湖南岳阳二模）稀土钕铁硼永磁材料广泛应用于新能源汽车、 节能环保家电、国防军事等 工业领域。工业上以钕铁硼 废料[含钕（Nd，质量分数 为28.8％）、Fe、B]为主要 原料回收高纯度钕的工艺流 程如右。 已知：①Nd的稳定价态为＋3价；Nd的活动性较强，与稀硫酸反应产生 H2；硼难溶于稀硫酸。钕离子可与过量H2C2O4生成可溶性配合物；②常温 下，Ksp[Fe（OH）2]＝4.9×10－17。 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 回答下列问题： （1）“酸溶”时，下列措施可以提高酸溶速率的是 （填字母）。 A. 适当升高温度 B. 适当增大硫酸的浓度 C. 适当延长浸取时间 D. 将钕铁硼废料粉碎 ABD 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 解析：钕铁硼废料加入稀硫酸酸浸，将金属元素转化为可溶的硫酸盐，其 中硼不与稀硫酸反应，滤渣为硼，随后加入NaH2PO4反应生成Nd （H2PO4）3沉淀，过滤滤液1中含有亚铁离子，再加入过量NaOH进行碱转 化，加入稀硫酸溶解沉淀得到Nd3＋，加入草酸溶液生成Nd2（C2O4） 3·10H2O沉淀，灼烧Nd2（C2O4）3·10H2O得到Nd2O3，Nd2O3熔融电解得到 Nd。（1）适当升高温度，适当增大硫酸的浓度，将钕铁硼废料粉碎，增 大表面积，都可以加快反应速率；适当延长浸取时间，不影响化学反应速 率；故选A、B、D。 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （2）常温下，“沉钕”过程中调节溶液的pH为2.3，钕全部以Nd （H2PO4）3沉淀完全，若此时溶液中c（Fe2＋）＝1.0 mol·L－1， ⁠ （填“有”或“无”）Fe（OH）2沉淀生成；酸性太强会使“沉钕”不完 全，原因是 ⁠ ⁠。 无 酸性太强，H＋与H2P 反应生成H3PO4，导致H2 浓度太 小，沉淀不完全 解析：Q[Fe（OH）2]＝c（Fe2＋）·c2（OH－）＝1.0×（10－11.7）2＝ 10－23.4＜Ksp[Fe（OH）2]＝4.9×10－17，因此不会有Fe（OH）2沉淀生 成；酸浸后调整溶液的pH，若酸性太强，H＋与H2P 反应生成H3PO4，导 致H2P 浓度太小，沉淀不完全。 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （3）①“沉淀”过程得到Nd2（C2O4）3·10H2O晶体。写出“沉淀”时发 生反应的离子方程式： ⁠ ⁠。 ②此过程中，草酸实际用量与理论计算量的比值（n）和沉钕率的关系如 图所示。 2Nd3＋＋3H2C2O4＋10H2O Nd2（C2O4） 3·10H2O↓＋6H＋ 对沉钕率变化趋势进行解释： ⁠ ⁠ ⁠。 适当增大草酸的用量，可增加C2 的浓 度，有利于提高沉钕率；草酸浓度过大钕离子可与过量H2C2O4生成可溶性 配合物，从而降低沉钕率 ③“滤液3”中的 （填化学式）可在上述流程中循环利用。 H2SO4 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 解析：加入H2C2O4是将溶液中Nd3＋转化为Nd2（C2O4）3·10H2O，反应 的离子方程式为2Nd3＋＋3H2C2O4＋10H2O Nd2（C2O4）3·10H2O↓＋6H ＋；适当增大草酸的用量，可增加C2 的浓度，有利于Nd3＋形成Nd2 （C2O4）3·10H2O，从而提高沉钕率；草酸浓度过大钕离子可与过量H2C2O4生成可溶性配合物，从而降低沉钕率；“滤液3”中含有硫酸，可循环使用。 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （4）“一系列操作”包括 ；空气中“煅烧”时生 成无毒的气体，反应的化学方程式为 ⁠ ⁠。 过滤、洗涤、干燥 2Nd2（C2O4）3·10H2O＋ 3O2　 2Nd2O3＋12CO2＋20H2O 解析： “沉淀”过程得到Nd2（C2O4）3·10H2O晶体，然后进行过滤、洗涤、干燥得到Nd2（C2O4）3·10H2O ；“沉钕”后的晶体在空气中充分煅烧生成无毒的气体，该气体为CO2，化学方程式为2Nd2（C2O4）3·10H2O＋3O2 2Nd2O3＋12CO2＋20H2O。 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 4. （2025·河北秦皇岛一模）铈（Ce）是地球上镧系元素中含量最丰富的 稀土金属，可用于制备玻璃 添加剂，汽车尾气净化催化 剂等。工业上利用某种含铈 矿石（主要成分为CeFCO3， 还含少量BaO、SiO2等）制取 金属铈的一种工艺流程如图。 已知：①Ksp[Ce（OH）3]＝1.0×10－20； ②硫酸体系中，Ce4＋在（HA）2中的溶解度大于其在水中的溶解度，Ce3＋ 与之相反。 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （1）焙烧时常采用逆流操作，即空气从焙烧炉下部通入，矿石从焙烧炉 上部加入，这样操作的目的是 ⁠。 （2）滤渣的主要成分是SiO2和 （填化学式），写出一条该物质 在医疗上的应用： ⁠。 （3）步骤Ⅲ的操作名称是 ⁠。 （4）步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为 ⁠ ，该步骤通常控制温度为40～50 ℃的原因是 ⁠ ⁠。 增大接触面积，提高反应速率 BaSO4 钡餐 分液 2Ce4＋＋H2O2 2Ce3＋＋O2↑ ＋2H＋ 利于加快酸浸速 率，防止双氧水分解 回答下列问题： 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 解析：铈矿石（主要成分为CeFCO3，还含少量BaO、SiO2等）焙烧将＋3 价铈氧化为＋4价，同时生成二氧化碳，加入稀硫酸生成硫酸钡，滤渣为 硫酸钡和SiO2，加入（HA）2萃取Ce4＋，分离出有机层，加入H2O2，将Ce4 ＋转化为Ce3＋，加入稀硫酸进行反萃取，水层加入NaOH生成Ce（OH）3沉 淀，再转化为CeCl3·6H2O，在HCl气氛下（抑制CeCl3水解）加热生成 CeCl3，加入钙发生氧化还原反应冶炼出单质铈。（4）步骤Ⅳ加入H2O2， 将Ce4＋转化为Ce3＋进入水层，离子方程式为2Ce4＋＋H2O2 2Ce3＋＋O2↑ ＋2H＋；过氧化氢受热易分解，反应时控制温度为40～50 ℃之间既有利于 加快酸浸速率，又防止温度过高导致双氧水分解。 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （5）步骤Ⅳ后，向水层中加入NaOH溶液来调节溶液的pH，pH大于 ⁠ 时，Ce3＋完全生成Ce（OH）3沉淀。已知当溶液中某离子浓度小于 1.0×10－5 mol·L－1时，可认为该离子沉淀完全。 9 解析： 溶液中的c（Ce3＋）等于1×10－5 mol·L－1，可认为Ce3＋沉淀完全， 由氢氧化铈的溶度积可知，Ksp[Ce（OH）3]＝c（Ce3＋）·c3（OH－），c （OH－）＝ ＝ mol·L－1＝1×10－5 mol·L－1，c （H＋）＝1×10－9 mol·L－1，pH大于9时，Ce3＋完全生成Ce（OH）3沉淀。 1 2 3 4 高考专题辅导与测试·化学 目 录 （6）加热CeCl3·6H2O制备无水CeCl3时，HCl的作用是 ⁠ 。下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入钙冶炼Ce的方法相似的 是 （填字母）。 A. 高炉炼铁 B. 电解熔融NaCl制钠 C. 利用铝热反应制锰 D. 氧化汞分解制汞 抑制CeCl3水 解 AC 解析： 本工艺流程中加入钙冶炼Ce的方法为热还原法，高炉炼铁为热还原 法，A正确；电解熔融NaCl制钠是电解法，B错误；利用铝热反应制锰为 热还原法，C正确；氧化汞分解制汞是热分解法，D错误。 1 2 3 4 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