内容正文:
专题01 化工流程综合题
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【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点设问拆解
【解题精析·通技法】析典例,明思路,技法贯通破类题
【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
命题·趋势·定位
命题特点:以新能源/金属回收/高纯合成为背景,以“预处理—氧化还原—调pH—萃取/结晶—循环—滴定计算”为主线,重目的、重方程式、重分离、重计算,突出工业逻辑与信息能力,是中档生保分、优等生拉分的核心大题。
命题规律体现三大特征:一是知识整合性,融合氧化还原、沉淀溶解平衡、电化学等原理,注重步骤间的逻辑推导;二是情境前沿性,紧扣资源回收(如锂电池、镍钴回收、稀土提取、钒 / 铬 / 锰体系、高纯材料制备、废水处理)、战略金属提取等科技热点;三是能力进阶性,从单一知识点辨识转向多变量综合分析(如pH调控对多金属离子分步沉淀的影响、流程更复杂,涉及多步深度分离、复杂价态调控,并强调循环经济与绿色化学理念)。
解题核心策略需把握三大维度:步骤目标解析(明确除杂、富集、转化的阶段性任务)、反应条件优化(结合图表分析温度、浓度、pH对产率的影响机制)、绿色化学评价(副产物回收路径与能耗成本权衡)。
2026年考向预计进一步强化学科交叉与创新思维:一是在情境设计上渗透新能源材料合成(如钠离子电池正极制备)与低碳技术(如工业废气催化转化);二是在考查维度上新增热力学分析与工艺对比评价(原子经济性、循环效率);三是在能力要求上深化定量推理(多步损失率叠加计算)与微观探析(晶胞参数与离子迁移路径关联)。
热点·设问·拆解
热点设问01 物质结构
2025新课标卷27(4)
2025重庆卷15(1)
2025湖北卷16(1)
2025江西卷16(5)
热点设问02 原料的预处理
2025年广东卷18(1)
2025年江苏卷14(1)①
2025年陕晋青宁卷16(1)
2025海南卷15(1)
热点设问03 反应条件的控制
2025甘肃卷16(1)
2025河北卷16(4)
2025重庆卷15(3)
2025广东卷18(3)
热点设问04 物质的分离与提纯
2025新课标卷27(2)
2025湖北卷16(5)
2025江西卷16(4)
2025四川卷16(7)
热点设问05 陌生方程式的书写
2025新课标卷27(1)
2025江苏卷18(3)①
2025重庆卷15(2)
2025海南卷15(2)
热点设问06 产率、纯度等计算
2025江苏卷18(1)②
2025新课标卷27(3)(6)
2025海南卷15(4)
2025重庆卷15(4)第二空
热点设问07 绿色评价与工艺优化
2025重庆卷15(3)第二空
2025江苏卷18(3)②
2025广东卷18(6)③
2025海南卷15(5)
热点设问01 物质结构
析典例·明思路
【典例1】(2025·重庆卷·节选)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_______。
【典例2】(2025·全国卷·节选)我国的蛇纹石资源十分丰富,它的主要成分是,伴生有少量、、等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。
(4)“焙烧②”后得到。晶胞如图所示,晶胞中含有的个数为_______。
研考点·通技法
化工流程题中物质结构考查中的考点及解题方法
1. 审题定位:三步锁定结构考点
(1)圈出核心元素:流程中反复出现的金属(Fe、Cu、Co、Ni、Ti、V、Cr、Mn、Zn、Al、Be)与非金属(C、N、O、Si、P、S、Cl)。
(2)抓设问关键词:“电子排布”“杂化”“配位”“晶胞”“配位数”“熔沸点”“氢键”“导电性”。
(3)联流程情境:
①酸浸/碱浸→离子存在形式、水解、配位。
②萃取/反萃取→配合物、极性、溶解度。
③煅烧/焙烧→晶型、热稳定性、化学键断裂。
④电解/电极→离子导体、电子导电、晶体缺陷。
2.原子/离子结构题:规范作答
(1)电子排布式:按能级顺序写,价电子单独写(如Fe:[Ar]3d⁶4s²;价电子:3d⁶4s²)。
(2)轨道表示式:用方框+箭头,注意洪特规则、泡利原理。
(3)未成对电子数:数价层单电子(如Fe²⁺:3d⁶→4个;Fe³⁺:3d⁵→5个)。
3.杂化/空间构型题:两步法
(1)算价层电子对数:σ键数+孤电子对数。孤电子对数=(a–xb)/2(a:中心原子价电子;x:配体数;b:配体接受电子数)。
(2)定杂化与构型:
①2对→sp(直线);②3对→sp²(平面三角);③4对→sp³(四面体/三角锥/V形)。
4.配合物题:三要素
(1)中心离子:过渡金属阳离子(有空轨道)。
(2)配体:阴离子(如OH⁻、Cl⁻、CN⁻)或中性分子(如NH₃、H₂O、CO)(有孤电子对)。
(3)配位数:直接相连的配体数(常见4、6)。
(4)答题模板:中心离子采取____杂化,配位数为____,空间构型为____。
5.晶胞题:四步计算(必考)
(1)数微粒:顶点、棱、面、内部,按比例算总数Z。
(2)定摩尔质量M:化学式式量。
(3)代公式:ρ=(Z·M)/(NA·a3)(注意单位:a用cm,ρ用g・cm-3;1nm=10-7cm)。
(4)求配位数/原子坐标:找最近等距微粒,数个数;按晶胞坐标系写坐标(如(0,0,0)、(1/2,1/2,1/2))。
6.结构与流程关联题:结构决定性质
(1)浸出率低:晶体致密、共价键强、难电离(如SiO₂、Al₂O₃)→需高温/高压/强碱。
(2)选择性沉淀:离子半径、电荷、氢氧化物Ksp不同→调pH分离。
(3)萃取效率高:形成中性配合物、极性小→易溶于有机溶剂。
(4)热稳定性差:化学键弱、易分解→低温干燥/煅烧。
(5)导电性好:有自由电子/离子→金属、离子晶体、石墨、固体电解质。
破类题·提能力
1.(2026·江西赣州·一模)电解锰渣中主要含、和少量的、、MgO、等。综合利用其中锰、铁、钙等金属元素的一种工艺流程如下。
(4)基态价电子排布图______。若HX为,在配合物中有2个五元环,写出的结构简式______(配位键用“→”表示)。
2.(2026·安徽合肥·模拟预测)常用于电镀、制造铬黄颜料等。以铬渣(主要成分为和,含少量等)为原料合成和的流程如图所示:
已知:“水浸”后滤液中含有。
回答下列问题:
(1)基态Cr原子价层电子排布式为___________。
(6)铬的一种氧化物M的晶胞如图所示,则M的化学式为___________。
热点设问02原料的预处理
析典例·明思路
【典例1】(2025·广东卷·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。
已知:多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。
氢氧化物
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有 (写一条)。
【典例2】(2025·陕晋青宁卷·节选)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)
研考点·通技法
常见预处理的操作及作用
1、研磨、雾化(将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化,增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分):
提高原料转化率、利用率、浸取率,提高产品的产率等。
2、 浸取(即浸出/溶解)
(1)水浸:与水接触反应或溶解,使原料变成离子进入溶液中。
(2)酸浸:在酸性溶液[如:用(浓)硫酸、盐酸等]中使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的过程;酸还能溶解金属氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解等。
(3)碱浸:去油污,在碱性溶液中使两性化合物(Al2O3、ZnO等)溶解,溶解铝、二氧化硅等,不溶物通过过滤除去的过程。
(4)醇浸:提取有机物,常采用有机溶剂(乙醚,二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物。
3、灼烧(焙烧):除去可燃性杂质或使原料初步转化。①除去硫、碳单质;②有机物转化、除去有机物;③高温下原料与空气中氧气反应;④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等。
4、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土
破类题·提能力
1.(2026·湖北襄阳一模)从低品位铜镍矿(含有Fe2O3、FeO、MgO、CuO等杂质)中提取镍和铜的一种工艺流程如图所示。
(1)上述流程中,增大反应速率的措施是 。
(2)浸出过程中通入O2的目的是 。
2.(2026·河北沧州十二校·联考)铈(Ce)是人类发现的第二种稀土元素,铈的氧化物在半导体材料、高级颜料及汽车尾气的净化器方面有广泛应用。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的工艺流程如图
所示:
已知:①铈的常见化合价为+3、+4,Ce4+不易进入溶液,而Ce3+易进入溶液;
②Ce4+能与S结合成[CeSO4]2+,Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取。
(1)焙烧后铈元素转化成CeO2和CeF4,焙烧氟碳铈矿的目的是
。
(2)“酸浸Ⅱ”过程中CeO2转化为Ce3+,且产生黄绿色气体,用稀硫酸和H2O2替换盐酸就不会造成环境污染。则稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式为 。
(3)“操作Ⅰ”的名称是 。
热点设问03 反应条件的控制
析典例·明思路
【典例1】(2025·陕晋青宁卷·节选)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,,;
(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_______。
【典例2】(2025·河北卷·节选)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。过程如下:
(4)酸化工序中需加压的原因:_______。
研考点·通技法
化工流程题中的反应条件控制的考查方向及解题方法
1、高考考查的反应条件控制核心方向
(1)流程题里条件控制 = 送分 + 拉分点,必考 2~4 空,分值 4~8 分。
(2)常考 6 大类:
①温度控制(加热、冰水浴、控温)
②pH控制(调酸、调碱、调范围)
③浓度/投料比控制
④压强控制
⑤气氛控制(隔绝空气、保护气、氧化 / 还原气氛)
⑥加料方式、搅拌、粒度等
(3)核心思维:条件控制 = 提高速率 + 提高产率 / 纯度 + 抑制副反应 + 环保安全
2、逐类超全总结(可直接背、直接讲)
(1)温度控制(最常考)
①加热的目的(通用答案):a.加快反应速率;b.促进溶解/浸出;c.促进水解沉淀;d.促进某物质挥发/分解。
②温度不能太高(必背 5 条):a.防止反应物挥发(如H2O2、HCl、NH3・H2O);b.防止催化剂失活(酶、某些催化剂);c.防止副反应增多(氧化、分解、水解过度);d.防止溶解度异常下降(如 Ca(OH)2、气体);e.防止产物分解(如含结晶水合物、过氧化物、铵盐、硝酸盐)。
③温度不能太低:反应速率太慢,生产效率低。
④“适宜温度” 答题模板:加快反应速率,同时防止……(挥发/分解/副反应/水解),提高产率与纯度。
(1)pH 控制(必考)
①调 pH 的目的:a.使某金属离子水解沉淀除去(Fe3+、Al3+、Cr3+最常考);b.使目标金属离子保留在溶液中不沉淀;c.抑制金属离子水解;d.使某些氧化物酸溶/碱溶。
②pH 范围答题模板:a.pH 大于……,保证…… 离子完全沉淀;b.pH 小于……,防止…… 离子沉淀损失。
③调pH选用试剂
a.原则:不带入新杂质,能消耗 H+/OH-。
b.常用:氧化物:ZnO、Fe2O3、MgO 等;氢氧化物:Mg(OH)2、Al(OH)3;碳酸盐:CaCO3、MgCO3、ZnCO3;目标金属单质。
(3)浓度与投料比控制
①增大某反应物浓度/过量:a.提高另一反应物转化率;b.使反应更完全;c.抑制水解/副反应。
②控制适当浓度:a.浓度太大:副反应多、腐蚀性强、成本高;b.浓度太小:速率慢。
(4)压强控制
①加压:对有气体参与的反应a.加快速率;使平衡向气体分子数减少方向移动,提高产率。
②常压:速率已足够、加压成本高、设备要求高。
③减压:a.降低沸点,防止物质受热分解;b.利于某些物质挥发分离。
(5)气氛/环境控制
①隔绝空气/通惰性气体:a.防止还原性物质被氧化(Fe2+、SO32-、金属、低价氧化物);b.防止易燃物爆炸;c.排尽装置内空气,排除干扰。
②通还原性/氧化性气体:a.氧化:如通入空气/O2氧化 Fe2+→Fe3+;b.还原:如H2、CO还原金属氧化物。
③酸性/碱性气氛:a.抑制水解;b.使某离子稳定存在。
(6)搅拌、粉碎、延长时间等
①粉碎矿石:增大接触面积,加快速率,提高浸出率
②搅拌:混合均匀,加快反应
③回流:提高原料利用率,防止挥发
④趁热过滤:防止目标物降温结晶析出损失
⑤冷却结晶:降低溶解度,使晶体析出
3、万能答题模板(学生直接套)
(1)模板 1:问 “控制某温度的原因”:加快反应速率,提高浸出率 / 转化率;同时防止……(反应物挥发/催化剂失活/副反应/产物分解),提高产品纯度与产率。
(2)模板 2:问 “控制 pH 范围的原因”:使……(杂质离子)完全沉淀除去,同时防止……(目标离子)沉淀损失,提高产品回收率与纯度。
(3)模板 3:问 “某物质过量的原因”:使……(另一反应物)充分反应,提高其转化率 / 利用率,
使反应更完全。
(4)模板 4:问 “加热 / 煮沸的目的”:加快反应速率,促进…… 溶解 / 浸出 / 水解沉淀 / 挥发除去。
(5)模板 5:问 “粉碎 / 搅拌的目的”:增大接触面积,加快反应速率,提高浸出率。
4、高考高频 “条件组合”(直接讲给学生)
(1)酸浸+加热+搅拌+粉碎→ 提高浸出速率与浸出率。
(2)氧化Fe2++调pH除铁→ 先氧化再沉淀除杂。
(3)冰水浴/控温→ 防H2O2、NH3・H2O 分解挥发。
(4)隔绝空气→保护Fe3+、Ti3+、Cr2+等不被氧化。
(5)减压蒸发→防水解、防分解。
(6)通空气/O2→ 作氧化剂,廉价环保。
破类题·提能力
1.(青海海东市各校2025-2026学年高三下学期联考化学试题)氧化锆(ZrO2)可用于生产压电陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料,还可用于生产钢及有色金属、光学玻璃和二氧化锆纤维。以锆砂(主要成分为ZrSiO4,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备氧化锆的工艺流程如图所示:
已知:①ZrO2与NaOH反应生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3与稀盐酸反应生成ZrO2+;
②Zr(OH)4为两性物质;
③部分离子在溶液中开始沉淀和完全沉淀(c=1.0×10-5mol·L-1)时的pH(25℃时)如表所示。
离子
Fe3+
Al3+
ZrO2+
开始沉淀时的pH
2.2
3.7
6.5
完全沉淀时的pH
3.2
4.7
8.0
(4)滤渣Ⅱ的成分中含有Al(OH)3和Fe(OH)3。
③第一次加氨水调节pH=a时,若用普通pH试纸检验溶液的pH,则a的值应该取______(填标号)。
A.3.7 B.4.7 C.5.2 D.6
(5) “调pH=b”时,不能用过量的氢氧化钠溶液代替氨水的原因为____________。
7.(2026·甘肃武威·模拟预测)从含铜的废渣(主要含、、和,及少量单质Cu、Co)中回收铁、钴、铜的工艺如图甲:
已知:易形成凝胶,难过滤,250℃时易脱水。回答下列问题:
(3)“高温固化”的作用是___________。
(6)LIX84(2-羟基-5-壬基苯乙酮肟,密度小于水)是一种商业化、高性能的铜特效萃取剂。在酸性水相中,LIX84分子(以HL表示)萃取原理是(水相)(有机相)(有机相)(水相)。
①萃取时水溶液的pH对萃取率的影响如图乙,则萃取时溶液的pH宜控制在___________(填选项字母)左右。
A.2.0 B.3.0 C.4.0 D.5.0
热点设问04 物质的分离与提纯
析典例·明思路
【典例1】(2025·全国卷·节选)我国的蛇纹石资源十分丰富,它的主要成分是,伴生有少量、、等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。
已知:
(2)经“焙烧①”“水浸”,过滤分离后,滤液中金属离子的浓度()分别为:、、、。滤渣①的主要成分是_______、_______。
(3)加入 “调”,过滤后,滤渣②是_______、_______,滤液中的浓度为_______。
【典例2】(2025·湖北卷·节选)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。
(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
研考点·通技法
化工流程题中的物质分离提纯及解题方法
1.化工流程题中的物质分离提纯方法:
(1)过滤
①考查要点(解题核心)
a.操作名称:过滤(若沉淀易堵塞滤纸,需写“抽滤/减压过滤”,目的是加快过滤速率);
b.操作目的:除去溶液中的不溶性杂质/获得固体沉淀;
②注意事项(高考常考问答):
a.过滤时“玻璃棒引流”,防止液体溅出;
b.沉淀需“洗涤”(必考!),目的是除去沉淀表面吸附的可溶性杂质,提高产品纯度;
c.洗涤是否干净的检验:取最后一次洗涤液,滴加对应试剂(如检验Cl⁻用AgNO₃溶液),无明显现象则洗涤干净。
③答题模板
a.过滤目的:除去溶液中的____(不溶性杂质/某沉淀),获得____(目标溶液/目标沉淀),提高产品纯度;
b.洗涤目的:除去____(沉淀)表面吸附的____(可溶性杂质,如离子),减少产品损耗。
(2)结晶考查要点
①结晶方法的选择:看“溶解度随温度变化”(题干常给溶解度曲线,直接对应);
②蒸发浓缩的目的:提高溶液中溶质浓度,缩短冷却结晶的时间,提高晶体产率;
③冷却结晶的注意:若溶质易被氧化(如Fe2+),需在隔绝空气条件下进行;
④干燥条件:低温干燥(防止晶体分解、失去结晶水),如FeSO₄·7H₂O需低温烘干。
(3)萃取与反萃取
①萃取剂的选择条件(高考常考问答):
a.与原溶剂(通常是水)互不相溶;
b.溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度;
c.不与溶质、原溶剂发生反应;
d.易与原溶剂分离(如密度差异大)。
②操作步骤:加萃取剂→振荡→静置分层→分液(分离有机相和水相);
③反萃取的目的:将溶质从有机相中转移回水相,便于后续处理(如沉淀、结晶);
④反萃取的条件:改变pH、加入反萃取剂(如酸、碱),降低溶质在有机相的溶解度。
⑤答题模板
a.萃取目的:利用____(溶质)在____(萃取剂)和____(原溶剂)中溶解度的差异,将____(溶质)从____(原溶剂)转移到____(萃取剂)中,实现____(分离杂质/富集目标物质);
b.反萃取目的:通过____(改变pH/加入反萃取剂),降低____(溶质)在有机相中的溶解度,将其转移回水相,便于后续获取产品。
(4)分液
①操作仪器:分液漏斗(注意:使用前需检漏);
②操作注意:
a.振荡后需静置,待液体分层后再分液;
b.下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出(防止上下层液体混合,污染产品);
c.分液时,视线与分液漏斗内液面平齐,控制活塞缓慢放液。
(5)蒸馏/分馏
①操作目的:分离沸点不同的液体混合物/回收挥发性物质/除去挥发性杂质;
②注意事项:
a.蒸馏时需加沸石(碎瓷片),防止暴沸;
b.冷凝管中冷却水“下进上出”,保证冷凝充分;
c.若物质易被氧化,需在隔绝空气条件下蒸馏;
d.减压蒸馏(特殊场景):降低物质沸点,防止物质受热分解(如蒸馏热敏性物质)。
(6)洗气考查要点
①试剂选择:针对性除杂(如除HCl用饱和食盐水、除水蒸气用浓硫酸/碱石灰、除SO₂用NaOH溶液);
②操作注意:气体“长进短出”,保证气体与试剂充分接触;
③洗气顺序:先除杂,后干燥(防止干燥后再引入水蒸气)。
2.解题核心方法(高考通用,直接套用)
分离提纯的核心是“找差异、选方法”,三步解题法贯穿所有真题,简单易记,学生可直接套用:
第一步:定位“分离对象”:从流程中找到“要分离的物质”(目标物质/杂质),明确其状态(固体/液体/气体)、性质(溶解性、沸点、氧化性/还原性、晶型、是否易分解),以及“杂质与目标物质的性质差异”(这是选择方法的关键)。如:流程中“酸浸后,溶液中含Fe3+和Ni2+,需除去Fe3+”——差异:Fe3+可通过调pH水解沉淀,Ni2+在该pH下不沉淀,选择“调pH+过滤”。
第二步:匹配“分离方法”:根据分离对象的性质差异,对应选择高频方法(优先匹配前5种核心方法),口诀:固液分离→过滤;溶液析晶→结晶;液液互不相溶→分液;液液沸点不同→蒸馏;溶质分配差异→萃取;气体除杂→洗气。
第三步:规范“答题话术”:高考考查重点是“操作目的”“操作注意事项”,直接套用对应模板,避免答非所问、遗漏要点(模板已在各方法中给出,重点记忆)。
关键提醒:所有分离提纯操作,最终目的都是「提高产品纯度、减少目标物质损耗、提高产率」,答题时必须体现这一核心(如“除去杂质,提高产品纯度”“减少目标物质损失,提高产率”)。
3、高考高频易错点(必强调,避免丢分)
①过滤后“未洗涤沉淀”:忽略洗涤步骤,导致产品纯度偏低,答题时必须写“洗涤沉淀”,并说明洗涤目的;
②结晶方法选择错误:混淆“蒸发结晶”和“冷却结晶”,关键看“溶解度随温度变化”(题干若给溶解度曲线,直接对应);
③分液操作错误:上层液体从下口放出、下层液体从上口倒出,记住“下下上上”(下层下出,上层上出);
④蒸馏时“冷却水方向错误”:记住“下进上出”,保证冷凝管充满冷却水,冷凝充分;
⑤萃取剂选择不符合条件:忽略“与原溶剂互不相溶”“不与溶质反应”,答题时需按条件列举萃取剂的要求;
⑥干燥顺序错误:气体除杂时,先干燥后除杂,导致干燥后的气体再次引入杂质,正确顺序是“先除杂,后干燥”;
⑦结晶后“未干燥”:忽略干燥步骤,或干燥条件错误(如高温干燥含结晶水的晶体),导致产品变质、纯度偏低。
4、高考真题典型模型(直接用于课堂讲解)
近5年高考最常考的4种分离提纯组合,覆盖80%的考点,直接结合流程场景记忆:
①模型1:酸浸→过滤→调pH→过滤→蒸发浓缩冷却结晶→过滤→洗涤→干燥(核心:固液分离→除杂→获纯,如从矿石中提取NiSO4晶体);
②模型2:焙烧→洗气→酸浸→萃取→分液→反萃取→结晶(核心:气体除杂→液液分离→富集目标物质,如提取Be2+、Co2+);
③模型3:溶解→过滤→蒸馏→回收溶剂(核心:固液分离→液体分离,如回收萃取剂、提纯易挥发液体);
④模型4:沉淀→过滤→洗涤→灼烧→获得氧化物(核心:固液分离→提纯→转化,如从Fe(OH)3沉淀制备Fe2O3)。
破类题·提能力
1.(2026·江西赣州·一模)电解锰渣中主要含、和少量的、、MgO、等。综合利用其中锰、铁、钙等金属元素的一种工艺流程如下。
(2)、;、。该工艺要求将待除去的离子浓度降至及以下,认为该离子沉淀完全。“除铁铝”时,溶液pH应不低于______,控制溶液pH的操作方法是______。
(3)双氧水的实际消耗量通常较理论量大,原因是______(用化学方程式表示);充分反应后,将溶液温度升至80℃并维持较长时间后再进行分离,原因是______。
2.(2026·江苏徐州·模拟预测)纳米ZnO是一种新型高功能精细无机粉料。以铅锌烟灰(主要成分为ZnO,还含有少量PbO、FeO、MnO及不溶于酸的杂质)制备纳米ZnO的流程如下:
已知:
(2)“除杂1”是去除酸浸液中的铁、锰,所得滤渣2成分主要为和。
①写出除锰过程中发生反应的离子方程式:______。
②“除杂1”中高锰酸钾的实际消耗量稍大于理论消耗量,可能的原因是______。
(3)与“除杂1”所得滤液相比,“除杂2”所得滤液中浓度变小的离子有______(填化学式)。
热点设问05 陌生方程式的书写
析典例·明思路
【典例1】(2025·陕晋青宁卷·节选)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。
(2)“沉锰I”中,写出形成的被氧化成的化学方程式_______。
(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_______。
【典例2】(2025·全国卷·节选)我国的蛇纹石资源十分丰富,它的主要成分是,伴生有少量、、等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。
(1)绿矾()在高温下分解,得到红棕色固体和气体产物,反应的化学方程式为_______。
(5)调节“沉镍”后的溶液为碱性,“矿化”反应的离子方程式为_______。
研考点·通技法
化工流程题中陌生方程式的书写的解题方法
1.高考化工流程题中方程式考查总特点
(1)几乎必考:每道流程题必有 1~3 问,分值 2~6 分。
(2)90% 是陌生方程式:课本没有,必须根据流程信息推导。
(3)三大类:
①氧化还原型(最多、最难)
②非氧化还原型(酸溶、碱溶、沉淀、水解)
③热分解/焙烧型(高温、煅烧)
(4)核心原则:流程给什么,就写什么;环境是什么,就配什么。
2.高频考查类型 + 书写模板(直接背)
(1)氧化还原离子方程式(最常考)
①解题四步法(万能)
a.找变价:标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
b.配升降:得失电子守恒。
c.配电荷:酸性:加 H+;碱性:加 OH-;近中性:左边 H+/OH-,右边 H2O。
d.配原子:最后补水H2O。
②高频氧化剂/还原剂(流程必出现)
a.氧化剂:O2、H2O2、Cl2、NaClO、NaClO3、KMnO4、HNO3、ClO-。
b.还原剂:Fe2+、SO32-、I-、S2-、金属单质、草酸 H2C2O4。
③常见产物要记死
O2→ H2O/OH-、H2O2→H2O、ClO-→Cl-、Fe2+→Fe3+、SO32-→ SO42-、H2C2O4→CO2。
2. 酸浸 / 碱溶(非氧化还原)
①酸浸(H+)
a.氧化物 + H+→ 金属离子 + H2O
b.碳酸盐 + H+→ 金属离子 + CO2↑ + H2O
②碱溶(OH-)
a.Al2O3+ OH-→ AlO2-+ H2O
b.SiO2+ OH-→ SiO32-+ H2O
c.BeO、ZnO 等两性氧化物同理
3. 调pH除杂/水解沉淀
①Fe3++ H2O → Fe(OH)3↓ + H+
②Al3++ H2O → Al(OH)3↓ + H+
③常加试剂:NH3・H2O、NaOH、金属氧化物、碳酸盐
4. 沉锰、沉钴、沉镍、沉钙
①Mn2++ HCO3-→ MnCO3↓ + CO2↑ + H2O
②M2++ C2O42-→ MC2O4↓
③Ca2++ SO42-→ CaSO4↓
5. 焙烧/煅烧/高温反应
①硫酸盐高温分解→氧化物+SO2↑+O2↑
②氢氧化物→氧化物+H2O
③碳酸盐→氧化物+CO2↑
④硫化物焙烧→氧化物+SO2↑
破类题·提能力
1.(青海海东市各校2025-2026学年高三下学期联考化学试题)氧化锆(ZrO2)可用于生产压电陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料,还可用于生产钢及有色金属、光学玻璃和二氧化锆纤维。以锆砂(主要成分为ZrSiO4,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备氧化锆的工艺流程如图所示:
(2)“酸浸”时,稀盐酸与Na2SiO3反应的化学方程式为____________。
(4)滤渣Ⅱ的成分中含有Al(OH)3和Fe(OH)3。
①写出反应生成Fe(OH)3的化学方程式:____________。
2.(2026·江西赣州·一模)电解锰渣中主要含、和少量的、、MgO、等。综合利用其中锰、铁、钙等金属元素的一种工艺流程如下。
(1)“浸锰”过程中,发生反应的离子方程式为______。
(5)从“滤液2”获得沉淀的离子方程式为______。
热点设问06 产率、纯度等计算
析典例·明思路
【典例1】(2025·重庆·节选)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:
(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,再加入少量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。该样品中Se的质量分数为_______。
【典例2】(2025·全国卷·节选)我国的蛇纹石资源十分丰富,它的主要成分是,伴生有少量、、等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。
已知:
(3)加入 “调”,过滤后,滤渣②是_______、_______,滤液中的浓度为_______。
研考点·通技法
近年高考化工流程题・计算考点及解题方法
1.高考必考5大类计算
①质量分数/纯度/浸出率/转化率/产率计算(最常考)
②根据关系式的多步反应计算(流程主线)
③氧化还原滴定计算(高频)
④溶液中浓度、pH、Ksp相关计算(少量)
⑤晶体组成、结晶水、化学式确定(常考)
2.计算核心公式(直接背)—— 转化率/产率/纯度(必背)
①转化率=(反应的量/起始的量)×100%
②产率=(实际产量/理论产量)×100%
③纯度=(纯物质质量/样品总质量)×100%
④浸出率=(浸出的量/总含量)×100%
3.计算方法
①多步反应——关系式法(流程计算神器)万能思路:找守恒 → 列比例 → 算结果。
②氧化还原滴定(高频)
a.万能三步:写半反应/找变价;电子守恒:n(失)=n(得);列式计算。
b.常用模板:n(还原剂)×变价=n(氧化剂)×变价。
c.高考最常考组合:Fe2+∼MnO4−(5:1);C2O42-∼MnO4−(5:2);I−∼I2∼2S2O32−。
③化学式/结晶水计算
a.算各元素/离子物质的量
b.求最简整数比
c.得化学式
④Ksp计算(流程偶尔考)
a.Ksp=cm(Am+)·cn(Bn−)
b.常考:求离子浓度;判断是否沉淀;计算除杂 pH。
4.化工流程计算万能解题套路(考场直接用)
第一步:抓主线——找核心元素→看它怎么走完全流程
第二步:选方法
a.一步反应:方程式配平 → 比例计算
b.多步反应:关系式法 / 元素守恒
c.滴定:电子守恒
d.产率/纯度:定义公式
第三步:单位统一
a.g ↔ mol:用摩尔质量
b.mL ↔ L:注意换算
c.质量分数、产率统一用%
第四步:保留有效数字——按题目要求:整数/1位/2位
5.近 5 年高考最常考计算模型⑤
①矿石→酸浸→调pH→产品——考:纯度、产率、浸出率
②氧化还原滴定——考:电子守恒、浓度、质量分数
③热重分析/结晶水——考:化学式确定
④多步转化求理论产量——考:关系式法
破类题·提能力
1.(江苏省太仓高级中学等校2026届高三下学期模拟预测化学试题)和都是重要的化工产品,实验室研究以黄铜矿(主要成分是,含少量)和软锰矿(主要成分是,含少量)为主要原料制备和的部分流程如下图所示。
(2)调pH。计算反应的平衡常数K=_______;若浸取后离子浓度为,理论上应调节溶液pH在约_______之间。(忽略溶液体积变化)
已知:溶液中某金属离子浓度低于时可以认为其沉淀完全;常温下,、、;。
(3)制备。原理为:溶液+氨水混合溶液,装置如图所示。
②测定产品中锰元素含量:取3.500 g制得的样品,加入足量稀硫酸中使锰元素溶为,再加入溶液(足量),充分反应后过滤,洗涤,干燥得固体4.350 g。则产品中锰元素含量是_______。(写出计算过程)
2.(2026·安徽合肥·模拟预测)是生活中常见的消毒剂,俗称“灰锰氧”。以软锰矿(主要成分为)为原料制备灰锰氧有三种方案,简易流程如图所示:
(4)已知反应⑤中还原产物为,则理论上该反应中的利用率约为___________%(结果保留三位有效数字,的利用率)。
(6)测定产品纯度。称取样品溶于水,配制成溶液。用滴定管量取配制的溶液于锥形瓶中,并加入适量稀硫酸,用标准溶液滴定至终点,消耗滴定液。
①达到滴定终点的标志是___________。
②该样品中的质量分数为___________%(用含的代数式表示)。如果盛装溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后没有用溶液润洗,则测得结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
热点设问07 绿色评价与工艺优化
析典例·明思路
【典例1】(2025·海南卷·节选)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。
(5)从绿色化学与环境保护的角度说明本工艺优点有______、______。
【典例2】(2025·广东卷·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。
(6)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)。
研考点·通技法
化工流程题中绿色评价与工艺优化及解题方法
绿色化学与工艺优化是高考化工流程题的必考高频考点,分值约 4~8 分,核心考查 “环保、原子经济、资源循环、能耗控制” 四大维度。
一、高考高频考查方向
1. 绿色化学评价(必考点)
(1)污染物减排:无有毒气体(SO2、CO、Cl2等)排放、无重金属污染、无废液固废随意丢弃。
(2)资源循环利用:溶剂/废水/尾气循环使用、副产物资源化、原料全元素利用。
(3)原子经济性:副产物少、目标产物原子利用率高、符合“原子经济性原则”。
(4)能耗与安全:低温/低压反应、避免高温高压、无易燃易爆风险。
2. 工艺优化方向(高频)
(1)提高产率/纯度:优化 pH、温度、投料比,减少副反应。
(2)降低成本:廉价原料替代、循环利用物料、缩短流程。
(3)环保改进:消除污染源、变废为宝、符合绿色化学。
(4)操作简化:减少步骤、降低设备要求、便于工业化。
二、万能解题模板(考场直接套用)
1.模板1:绿色化学优点评价(必背)
从以下角度任选 2~3 条作答即可:
(1)资源循环:____(如废水 / 溶剂 / 尾气)循环利用,减少资源消耗与废物排放。
(2)污染物减排:无____(如 SO₂/CO/ 重金属)等有毒有害物质排放,对环境友好。
(3)原子经济:副产物____(如 N₂/H₂O / 碳酸盐)无毒无害,原子利用率高。
(4)能耗控制:反应在____(如常温 / 低压)下进行,降低能耗,减少热污染。
(5)资源回收:实现____(如 Mg/Al/Cu/Ni)等金属的全回收,提高资源利用率,减少固废。
2.模板2:工艺优化的原因分析
答题结构:优化方向+具体措施+效益
(1)提高产率 / 纯度:优化____(如 pH/温度/投料比),抑制副反应,提高目标产物产率与纯度。
(2)降低成本:用____(如廉价原料/循环物料)替代____,减少原料消耗,降低生产成本。
(3)环保改进:消除____(如有毒气体/重金属污染),实现____(如副产物资源化 / 废物循环),符合绿色化学。
(4)操作简化:减少____(如步骤 / 设备),降低操作难度,便于工业化生产。
3.模板 3:工艺对比评价(“传统 vs 新型”)
答题思路:找差异→析优势→扣绿色
(1)传统工艺:高能耗、高污染、低原子利用率、副产物有毒。
(2)新型工艺:低能耗、低污染、资源循环、原子经济、产物无毒。
三、高考真题典型模型(直接用于课堂讲解)
1.模型1:金属冶炼绿色化(如冶铁、冶铜)
(1)传统工艺:焦炭还原 → 排放 CO/CO2/SO2,能耗高。
(2)新型工艺:H2/NH3还原、电解还原 → 产物为 N2/H2O,无碳排放,原子利用率高。
(3)绿色评价:不产生温室气体,还原剂产物无毒,原子利用率高,符合绿色化学。
2.模型2:固废资源化(如废耐火砖、矿渣)
(1)流程:废砖→粉碎→氨浸→分离→回收金属。
(2)绿色评价:实现金属全回收,废水循环利用,无固废填埋,减少资源浪费。
3.模型3:CO2矿化固定(如蛇纹石矿化)
(1)流程:Mg2++ CO2→ 碳酸盐沉淀。
(2)绿色评价:固定 CO2,减少温室气体排放,副产物为碳酸盐,可资源化利用。
4.模型 4:溶剂 / 废水循环(如萃取、氨浸)
(1)流程:萃取剂→萃取→反萃取→蒸馏回收→循环使用;废水→处理→返回浸取。
(2)绿色评价:减少溶剂/水资源消耗,降低废水排放,降低生产成本。
破类题·提能力
1.(2026·新疆·一模)是制备钙钛矿太阳能电池的核心前体材料。某兴趣小组以废旧铅蓄电池中的铅泥(主要成分为)为主要原料制备的工艺流程如下:
(1)该方法处理废旧铅蓄电池的环保意义是________________(写一条)。
2.(25-26高三下·湖北·月考)生态工业园区的建设,不仅仅是体现环保理念,重要依据循环经济理论和充分考虑经济的可持续发展,如图是某企业设计的硫酸-磷铵-水泥联产,海水-淡水多用,盐-热-电联产生三大生态产业链流程图。根据上述产业流程回答下列问题:
(5)根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。______,______(写出两点即可)。
刷模拟
1.(2026·重庆·模拟预测)金属钌(Ru)在电化学领域、催化剂、硬质合金添加剂等有广泛用途。
Ⅰ.钌配离子的结构如图所示:
(1)当形成配离子后,的键长将___________(填“增长”或“减短”);该离子中心原子的配位数为___________。
Ⅱ.某科研小组以钌废料[主要成分:,还含有(其中Ru为价)、、、和等]为原料制备Ru的流程如图所示:
已知:,。
(2)提高“酸浸”的浸出率的措施是___________(写出两条)。
(3)“滤渣”中主要成分的化学式为___________,中阴离子的空间构型为___________。
(4)“酸浸”时,还原的离子方程式为___________。
(5)“灼烧”时,通入Ar的目的是___________;灼烧的化学方程式为___________。
(6)“除杂2”中加入过量NaF溶液,溶液中___________。
2.(2026·重庆·模拟预测)当今世界,镓已成为重要的战略资源。Ga与Al化学性质相似,一种从砷化镓废料(含GaAs、、)中回收镓的工艺流程如图所示:
(1)Ga在周期表的位置为______,“浸取液”中Ga元素以形式存在,该离子中的配位数是______。
(2)“浸取液”中含有的阴离子有、、______,GaAs浸取时发生的化学反应方程式为______。
(3)“中和”浸取液的目的是______,“滤渣2”为______。
(4)流程中的“滤液”经过一系列操作可制得,一系列操作中使用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗、玻璃棒、______、______。
(5)常温下,,向、的混合溶液中加入1 mol/L KOH溶液使沉淀完全,所需KOH溶液的体积约为______mL(忽略溶液混合的体积变化,结果取整数)。
3.(2026·福建泉州·一模)以钨渣(主要成分为、、CaO和,及少量、CuO、PbO等)为原料制备晶体的工艺如下图:
已知:的沸点为,的。
(1)“焙烧”时,
①焙烧温度为,不高于的主要原因是_______。
②与浓硫酸反应生成,反应的氧化产物为_______。(填化学式)
(2)不同温度下的浸取率曲线如图所示,则适宜的“浸取”温度为_______左右。
(3)“浸渣”中含有、和_______(填化学式)
(4)“除铜铅”时,生成CuS的离子方程式为_______。若将“除铜铅”与“除铁”对调,主要的缺点是_______。
(5)“沉锰”时,为使沉淀完全(离子浓度),加入氨水使pH不小于_______。
(6)“氧化”反应的化学方程式为_______。
(7)晶体的晶胞结构如图所示。
①a表示_______(填“”或“”),晶胞中含b的个数为_______。
②已知物质的磁性与其组成微粒的核外电子排布紧密相关。一般情况下,电子均成对则抗磁,具有单电子则顺磁。则该晶体为_______(填“顺磁”或“抗磁”)性。
4.(2026·北京延庆·一模)是新能源汽车电池的正极材料,其前驱体磷酸铁的纯度与结构对的电化学性能至关重要。以下是一种制备磷酸铁的流程:
(1)共沉淀反应:共沉淀反应发生的主要离子反应有:
i._______。
ii.
iii.
(2)溶液1中含有的主要物质为_______。
(3)老化过程:
①结合平衡移动原理解释老化过程加入稀磷酸的作用_______。
②铁磷比是衡量磷酸铁品质的关键指标,是决定电池电化学性能的重要因素,最佳铁磷比区间为0.965~0.985。老化温度与铁磷比数据如下:
组别
温度/℃
铁含量/%
磷含量/%
铁磷比
1
80
37.15
20.61
1.016
2
85
35.75
20.77
0.970
3
90
35.76
20.79
0.969
4
95
36.24
21.01
0.972
5
100
36.42
20.94
0.980
实际生产中温度选取为宜,试解释其原因_______。
(4)测定磷酸铁中的铁含量:
a.称取的样品于锥形瓶中,加入盐酸溶液,加热至完全溶解并沸腾;
b.趁热滴加二氯化锡溶液至淡黄色,加入去离子水后冷却;加入滴溶液,混匀,再滴加溶液令其略变蓝色;
c.加入硫磷混酸,3~5滴二苯胺磺酸钠,用重铬酸钾标准溶液滴定,到达滴定终点时,记下体积读数。
已知:①重铬酸钾稍过量时,二苯胺磺酸钠溶液显紫红色;溶液是一种指示剂,可氧化,被还原后呈蓝色,且氧化性:钨酸钠
②反应原理:
步骤b操作的实验目的是_______,本产品中铁含量(质量分数)为_______。
5.(2026·山西朔州·一模)在锂离子电池以及在水分解制氢的电催化中具有独特的作用。工业上以镍渣(主要成分为Ni,含少量Fe、、和难溶于酸碱的杂质等)为主要原料制备的工艺流程如图所示。
已知:①酸性条件下不能氧化。
②常温下,,。
③溶液呈弱碱性。
回答下列问题:
(1)“滤液a”中所含金属元素的存在形式为、___________(填离子符号)。
(2)“酸溶”过程中通入的目的是___________,该工艺中需要加压的原因是___________。
(3)常温下若“酸溶”后溶液中,则“调pH”的范围为___________。
(4)“沉镍”时可得,研究表明“沉镍”时溶液浓度对产率、纯度的影响如图所示,则应选择的浓度为___________%,溶液的浓度过大时生成的杂质可能是___________(填化学式)。
(5)“灼烧”时发生反应的化学方程式为___________。
(6)可用于循环利用的物质是___________(填化学式)。
6.(2026·安徽合肥·模拟预测)钪(Sc)在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用。以钛白酸性废水(含Sc3+、TiO2+等离子)为原料制备Sc及TiO2的工艺流程如图所示:
已知:氢氧化钪是白色固体,难溶于水,其化学性质与相似。
(1)下列关于钪和钛的说法中,正确的是___________。
A.钪是一种稀土元素,其位于元素周期表的f区
B.钛元素位于元素周期表的第四周期ⅣA族
C.基态钪原子和钛原子均有2种不同形状的电子云
D.基态钪原子和钛原子均有7种不同能量的电子
(2)“洗涤”时,加入H2O2的目的是___________。
(3)“转化”过程中还原剂和氧化剂物质的量之比为___________。
(4)“反萃取”时,随pH增大而出现沉淀质量先增大后减少,沉淀质量减少的原因为___________。
(5)“沉钛”过程发生反应的化学方程式为___________。
(6)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Sc的方法相似的是___________。
A.高炉炼铁 B.电解熔融氯化钠制钠
C.铝热反应制锰 D.氧化汞分解制汞
(7)上述工业中的热还原剂镁,可用于制备重要的有机合成试剂—格氏试剂,其通式可表示为RMgX(R代表烃基,X代表卤素),它在乙醚(C2H5-O-C2H5)的浓溶液中以二聚体的形式存在,该二聚体[RMgXO(C2H5)2]2的结构可表示为___________。
7.(2026·北京延庆·一模)铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。
(1)十九世纪,铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。铅酸电池工作原理:。
①放电时,当外电路通过电子时,理论上电解质溶液中的物质的量_______(填“增加”或“减少”)_______mol。
②充电时,若将铅酸电池与外接电源连接,正极应与外接电源的_______极相连,充电时阳极发生的电极反应为_______。
③参与电极反应并有利于保持电压稳定,的VSEPR模型名称为_______。
④铅酸电池储存过程中,存在化学能的缓慢消耗:电极在作用下产生的可将电极氧化。若储存过程中消耗标准状况下,则理论上被氧化的的质量为_______。
(2)废旧铅酸电池回收过程中主要物质的转化示意图如下。
①步骤I中,转化为的离子方程式为_______。
②步骤II中,的作用是将还原为,写出该反应的离子方程式:_______。
(3)铅酸电池的电压()与电解质中浓度密切相关,根据能斯特方程:分析“放电过程中电池电压逐渐下降”的原因:_______。
8.(2026·湖北武汉·一模)从钕铁硼废渣(主要含有Nd、Fe、B、Co的单质和)中回收钕和钴的流程如图所示。
已知:①B难溶于非氧化性酸;氧化性:。
②P507(用HR表示)萃取稀土离子的原理为。
③,,。
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分为_______(填化学式)。
(2)“萃取1”的目的是_______;所需的玻璃仪器是_______。
(3)“有机相2”可导入_______(填操作单元名称)循环利用。
(4)“沉钕”的离子方程式为_______;若恰好完全沉淀时,溶液,此时溶液中_______mol/L。
(5)在500℃,不同条件下获得的煅烧产物的X射线衍射谱图如图所示(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。实验证明,在空气中分解时发生了两步反应,第二步反应的化学方程式为_______。
刷真题
1.(2025·广西卷)回收实验室废弃物可实现资源的有效利用。从AgI催化剂废料(含Ag2O杂质)中回收Ag和I2的流程如下。
已知:IO-在碱性条件下易歧化成I-和。
回答下列问题:
(1)“溶解1”浓氨水不能溶解AgI的原因是________。“滤液1”中的主要阳离子有________(填化学式)。
(2)“反应1”生成ICl的化学方程式为________。
(3)“试剂X”可选用________(填标号)。
a.葡萄糖 b.Al c.Na2O2 d.H2SO4
(4)“调pH”至弱酸性的主要目的是________(用离子方程式表示)。
(5)若“滤液3”中含有0.3 mol,“反应3”至少需加入Na2S2O4的物质的量为________mol。
(6)将得到的I2进一步纯化,可采用的方法是________。不考虑操作和反应损失,该流程回收Ag的量低于预期,主要原因是________。
2.(2025·江西卷)稀散金属镓(,ⅢA族)是重要的战略资源。以棕刚玉烟尘(主要成分为、、、和少量)为原料制备金属镓的工艺流程图如下:
回答下列问题:
(1)滤液1的为,依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图,铝元素在溶液中的主要存在形式为_______(填化学式),与碱反应的离子方程式为_______、_______。
(2)水热再生过程中,需要定量补充固体的目的是_______,以获得高纯度分子筛()材料。滤液2的_______(填“大于”或“小于”)滤液1的。
(3)已知树脂片段的结构为。在吸附时,中心镓离子与树脂间存在的主要相互作用是_______。
(4)操作X为_______。
(5)硅-钾化肥可改良土壤环境。依据其一有效组分的晶胞结构,推测该组分中钾离子能被植物吸收的原因是_______。
3.(2025·贵州卷)某铜浮渣主要成分为Pb、PbS、、SnS,分离和回收铅、锡、铜的工艺流程如图。
已知:
①部分物质的密度如表:
物质
Pb
PbS
SnS
密度/
11.3
7.5
5.6
5.2
②在冷水中溶解度很小,但易溶于热水;。
③25℃时,,。
回答下列问题:
(1)“分选”得到粗Pb的原因是________。
(2)“浸出”时按一定比例加入和盐酸的混合溶液,控制温度为80℃,其中、SnS被氧化为和,则被氧化的离子方程式为________;“浸出”时分离S的操作为________。
(3)25℃时,在不同浓度HCl溶液中的溶解度曲线如图,当时,溶解度最小的原因是________。
(4)25℃时,“调pH”控制,则生成的化学方程式为________,此时溶液中的最大值约为________。
(5)“置换”后滤液中溶质的主要成分为________(填化学式),滤液进行“系列操作”后返回“浸出”操作循环利用并达到原浸出率,则“系列操作”为________。
4.(2025·福建卷)从炼油厂焙烧炭渣(主要含炭、和,以及少量、)中提取钼的工艺流程如下:
已知:和均易溶于水;草酸()在水中溶解度见下表。
温度℃
20
40
60
80
溶解度(g/100 g)
9.5
21.5
44.3
84.5
(1)“酸浸”中钼和钒分别转化为和。100℃下各元素浸出率与草酸浓度的关系如图。
①最佳草酸浓度为________。
②中钒的价电子排布式为________。
③生成的化学方程式为________。
(2)“酸转化”中加浓硫酸后,过滤前的操作为________;“滤渣2”为________(填名称)。
(3)“沉钼”中,HMT(结构如图)在溶液中转变为,一个有________个可形成氢键的位点;沉淀为。
(4)“碱浸转化”中,在碱作用下分解出,后者转化为的化学方程式为________;“滤液2”中可循环利用的物质为________。
(5)关于该工艺流程,下列说法错误的是________。(填标号)
a.“气体1”为CO b.“滤渣1”主要含炭、NiO和
c.“滤液1”含 d.粗产品含
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专题01 化工流程综合题
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【命题解码·定方向】命题趋势+3年高考真题热点设问拆解
【解题精析·通技法】析典例,明思路,技法贯通破类题
【实战刷题·冲高分】精选高考大题+名校模拟题,强化实战能力,得高分
命题·趋势·定位
命题特点:以新能源/金属回收/高纯合成为背景,以“预处理—氧化还原—调pH—萃取/结晶—循环—滴定计算”为主线,重目的、重方程式、重分离、重计算,突出工业逻辑与信息能力,是中档生保分、优等生拉分的核心大题。
命题规律体现三大特征:一是知识整合性,融合氧化还原、沉淀溶解平衡、电化学等原理,注重步骤间的逻辑推导;二是情境前沿性,紧扣资源回收(如锂电池、镍钴回收、稀土提取、钒 / 铬 / 锰体系、高纯材料制备、废水处理)、战略金属提取等科技热点;三是能力进阶性,从单一知识点辨识转向多变量综合分析(如pH调控对多金属离子分步沉淀的影响、流程更复杂,涉及多步深度分离、复杂价态调控,并强调循环经济与绿色化学理念)。
解题核心策略需把握三大维度:步骤目标解析(明确除杂、富集、转化的阶段性任务)、反应条件优化(结合图表分析温度、浓度、pH对产率的影响机制)、绿色化学评价(副产物回收路径与能耗成本权衡)。
2026年考向预计进一步强化学科交叉与创新思维:一是在情境设计上渗透新能源材料合成(如钠离子电池正极制备)与低碳技术(如工业废气催化转化);二是在考查维度上新增热力学分析与工艺对比评价(原子经济性、循环效率);三是在能力要求上深化定量推理(多步损失率叠加计算)与微观探析(晶胞参数与离子迁移路径关联)。
热点·设问·拆解
热点设问01 物质结构
2025新课标卷27(4)
2025重庆卷15(1)
2025湖北卷16(1)
2025江西卷16(5)
热点设问02 原料的预处理
2025年广东卷18(1)
2025年江苏卷14(1)①
2025年陕晋青宁卷16(1)
2025海南卷15(1)
热点设问03 反应条件的控制
2025甘肃卷16(1)
2025河北卷16(4)
2025重庆卷15(3)
2025广东卷18(3)
热点设问04 物质的分离与提纯
2025新课标卷27(2)
2025湖北卷16(5)
2025江西卷16(4)
2025四川卷16(7)
热点设问05 陌生方程式的书写
2025新课标卷27(1)
2025江苏卷18(3)①
2025重庆卷15(2)
2025海南卷15(2)
热点设问06 产率、纯度等计算
2025江苏卷18(1)②
2025新课标卷27(3)(6)
2025海南卷15(4)
2025重庆卷15(4)第二空
热点设问07 绿色评价与工艺优化
2025重庆卷15(3)第二空
2025江苏卷18(3)②
2025广东卷18(6)③
2025海南卷15(5)
热点设问01 物质结构
析典例·明思路
【典例1】(2025·重庆卷·节选)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_______。
【答案】(1)
【解析】解题思路
1.化合价计算:利用 “化合物中正负化合价代数和为 0”,结合常见固定价态(如 Al 为 +3)进行计算。
2.电子排布式书写:遵循构造原理(1s→2s→2p→3s→3p…),注意主族元素价电子为最外层电子。
故(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;
【典例2】(2025·全国卷·节选)我国的蛇纹石资源十分丰富,它的主要成分是,伴生有少量、、等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。
(4)“焙烧②”后得到。晶胞如图所示,晶胞中含有的个数为_______。
【答案】(4)4
【解题精析】晶胞中微粒数目的计算方法——均摊法
1.原则:晶胞中任意位置上的一个原子如果是被n个晶胞所共有,那么,每个晶胞对这个原子分得的份额就是
2.方法:
①长方体(正方体)晶胞中不同位置的粒子数的计算
a.处于顶点上的粒子,同时为8个晶胞所共有,每个粒子有属于该晶胞
b.处于棱边上的粒子,同时为4个晶胞所共有,每个粒子有属于该晶胞
c.处于晶面上的粒子,同时为2个晶胞所共有,每个粒子有属于该晶胞
d.处于晶胞内部的粒子,则完全属于该晶胞
故(4)因为离子半径,晶胞图中棱心和体心,1个晶胞中的个数为,故答案为:4;
研考点·通技法
化工流程题中物质结构考查中的考点及解题方法
1. 审题定位:三步锁定结构考点
(1)圈出核心元素:流程中反复出现的金属(Fe、Cu、Co、Ni、Ti、V、Cr、Mn、Zn、Al、Be)与非金属(C、N、O、Si、P、S、Cl)。
(2)抓设问关键词:“电子排布”“杂化”“配位”“晶胞”“配位数”“熔沸点”“氢键”“导电性”。
(3)联流程情境:
①酸浸/碱浸→离子存在形式、水解、配位。
②萃取/反萃取→配合物、极性、溶解度。
③煅烧/焙烧→晶型、热稳定性、化学键断裂。
④电解/电极→离子导体、电子导电、晶体缺陷。
2.原子/离子结构题:规范作答
(1)电子排布式:按能级顺序写,价电子单独写(如Fe:[Ar]3d⁶4s²;价电子:3d⁶4s²)。
(2)轨道表示式:用方框+箭头,注意洪特规则、泡利原理。
(3)未成对电子数:数价层单电子(如Fe²⁺:3d⁶→4个;Fe³⁺:3d⁵→5个)。
3.杂化/空间构型题:两步法
(1)算价层电子对数:σ键数+孤电子对数。孤电子对数=(a–xb)/2(a:中心原子价电子;x:配体数;b:配体接受电子数)。
(2)定杂化与构型:
①2对→sp(直线);②3对→sp²(平面三角);③4对→sp³(四面体/三角锥/V形)。
4.配合物题:三要素
(1)中心离子:过渡金属阳离子(有空轨道)。
(2)配体:阴离子(如OH⁻、Cl⁻、CN⁻)或中性分子(如NH₃、H₂O、CO)(有孤电子对)。
(3)配位数:直接相连的配体数(常见4、6)。
(4)答题模板:中心离子采取____杂化,配位数为____,空间构型为____。
5.晶胞题:四步计算(必考)
(1)数微粒:顶点、棱、面、内部,按比例算总数Z。
(2)定摩尔质量M:化学式式量。
(3)代公式:ρ=(Z·M)/(NA·a3)(注意单位:a用cm,ρ用g・cm-3;1nm=10-7cm)。
(4)求配位数/原子坐标:找最近等距微粒,数个数;按晶胞坐标系写坐标(如(0,0,0)、(1/2,1/2,1/2))。
6.结构与流程关联题:结构决定性质
(1)浸出率低:晶体致密、共价键强、难电离(如SiO₂、Al₂O₃)→需高温/高压/强碱。
(2)选择性沉淀:离子半径、电荷、氢氧化物Ksp不同→调pH分离。
(3)萃取效率高:形成中性配合物、极性小→易溶于有机溶剂。
(4)热稳定性差:化学键弱、易分解→低温干燥/煅烧。
(5)导电性好:有自由电子/离子→金属、离子晶体、石墨、固体电解质。
破类题·提能力
1.(2026·江西赣州·一模)电解锰渣中主要含、和少量的、、MgO、等。综合利用其中锰、铁、钙等金属元素的一种工艺流程如下。
(4)基态价电子排布图______。若HX为,在配合物中有2个五元环,写出的结构简式______(配位键用“→”表示)。
【答案】(4)
【解析】(4)Mn原子序数25,失电子后价电子为,排布图为。是8-羟基喹啉,去质子后X⁻的O、N作为配位原子,1个X⁻与Mn形成1个五元环,共2个五元环,结构为。
2.(2026·安徽合肥·模拟预测)常用于电镀、制造铬黄颜料等。以铬渣(主要成分为和,含少量等)为原料合成和的流程如图所示:
已知:“水浸”后滤液中含有。
回答下列问题:
(1)基态Cr原子价层电子排布式为___________。
(6)铬的一种氧化物M的晶胞如图所示,则M的化学式为___________。
【答案】(1) (6)
【解析】(1)Cr原子序数为24,价层电子为3d和4s轨道,半充满结构更稳定,基态铬原子的价层电子排布式为。
(6)由晶胞图可知,铬原子位于顶点和体心,4个氧原子位于面上、2个位于体内。所以,M晶胞中含铬原子数为,含氧原子数为的化学式为。
热点设问02原料的预处理
析典例·明思路
【典例1】(2025·广东卷·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。
已知:多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。
氢氧化物
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有 (写一条)。
【答案】搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等
【解析】化工流程中 “提高浸取/反应速率” 的通用答题模板:
1.增大接触面积:粉碎矿石、研磨、制成粉末等。
2.升高温度:加快分子运动与反应速率(注意避免物质分解 / 挥发)。
3.增大浓度:提高酸/碱/氧化剂浓度(注意避免副反应)。
4.搅拌/振荡:使固液充分混合,加快传质。
5.加压:提高气体反应物溶解度(适用于有气体参与的反应)。
故(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;
【典例2】(2025·陕晋青宁卷·节选)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)
【答案】(1) 搅拌 适当升温等
【解析】加快固体溶解的思维过程:
1.将固体原料粉碎:减小粒径,增大固液接触面积,使溶解更充分。
2.适当升高温度:提高分子热运动速率,加快溶解。
3.适当搅拌:提高固体与溶剂的接触,加快溶解。
故(1)加快废盐的溶解可以采取搅拌、适当升温、粉碎等;
研考点·通技法
常见预处理的操作及作用
1、研磨、雾化(将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化,增大反应物接触面积,以加快反应速率或使反应更充分):
提高原料转化率、利用率、浸取率,提高产品的产率等。
2、 浸取(即浸出/溶解)
(1)水浸:与水接触反应或溶解,使原料变成离子进入溶液中。
(2)酸浸:在酸性溶液[如:用(浓)硫酸、盐酸等]中使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的过程;酸还能溶解金属氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解等。
(3)碱浸:去油污,在碱性溶液中使两性化合物(Al2O3、ZnO等)溶解,溶解铝、二氧化硅等,不溶物通过过滤除去的过程。
(4)醇浸:提取有机物,常采用有机溶剂(乙醚,二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物。
3、灼烧(焙烧):除去可燃性杂质或使原料初步转化。①除去硫、碳单质;②有机物转化、除去有机物;③高温下原料与空气中氧气反应;④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等。
4、煅烧:改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土
破类题·提能力
1.(2026·湖北襄阳一模)从低品位铜镍矿(含有Fe2O3、FeO、MgO、CuO等杂质)中提取镍和铜的一种工艺流程如图所示。
(1)上述流程中,增大反应速率的措施是 。
(2)浸出过程中通入O2的目的是 。
【答案】(1)研磨
(2)将Fe2+氧化为Fe3+,便于转化为沉淀除去
【解析】(1)将铜镍矿研磨,可以使固体颗粒减小,增大固体与溶液的接触面积,从而增大浸出阶段反应速率。
(2)O2具有氧化性,可将H2SO4溶解后的Fe2+转化为Fe3+,便于转化为沉淀除去。
2.(2026·河北沧州十二校·联考)铈(Ce)是人类发现的第二种稀土元素,铈的氧化物在半导体材料、高级颜料及汽车尾气的净化器方面有广泛应用。以氟碳铈矿(主要含CeFCO3)为原料制备CeO2的工艺流程如图
所示:
已知:①铈的常见化合价为+3、+4,Ce4+不易进入溶液,而Ce3+易进入溶液;
②Ce4+能与S结合成[CeSO4]2+,Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取。
(1)焙烧后铈元素转化成CeO2和CeF4,焙烧氟碳铈矿的目的是 。
(2)“酸浸Ⅱ”过程中CeO2转化为Ce3+,且产生黄绿色气体,用稀硫酸和H2O2替换盐酸就不会造成环境污染。则稀硫酸、H2O2与CeO2反应的离子方程式为 。
(3)“操作Ⅰ”的名称是 。
【答案】(1)将Ce3+转化为Ce4+,且将碳酸盐转化为二氧化碳,实现铈的富集
(2)6H++2CeO2+H2O24H2O+2Ce3++O2↑
(3)过滤
【解析】(1)根据题意,Ce4+不易进入溶液,而Ce3+易进入溶液,故焙烧氟碳铈矿的目的是将Ce3+转化为Ce4+,且将碳酸盐转化为二氧化碳,实现铈的富集。
(2)CeO2转化为Ce3+,则H2O2转化为O2,离子方程式为6H++2CeO2+H2O24H2O+2Ce3++O2↑。
(3)“操作Ⅰ”为使固态物质与液态物质分离的操作,所以为过滤。
热点设问03 反应条件的控制
析典例·明思路
【典例1】(2025·陕晋青宁卷·节选)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,,;
(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_______。
【答案】(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
【解析】化工流程中“pH 调控沉淀”的分析思路:
1.看Ksp:谁的溶度积更小,在高浓度对应离子下更容易生成纯沉淀。
2.看产物:
①生成碳酸盐/碱式盐→焙烧放气→轻质/多孔产品。
②生成氢氧化物→焙烧失水→致密/重质产品。
3.写原因:必须同时交代 “沉淀类型改变” 和 “焙烧结果” 两个要点,缺一不可。
故(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;
【典例2】(2025·河北卷·节选)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。过程如下:
(4)酸化工序中需加压的原因:_______。
【答案】(4)增大CO2的溶解度,保证酸化反应充分进行
【解析】解题思路——化工流程中“加压”的答题通用模板:
1.对气体反应:增大气体溶解度/浓度→加快速率→平衡右移→ 提高产率/转化率。
2.对液体反应:若反应与气体参与相关(如 CO2酸化),同理提高气体浓度、促进反应。
故(4)向K2CrO4中加水溶解,并通入过量CO2酸化,将K2CrO4转化为K2Cr2O7,加大压强,可以增大CO2的溶解度,使液体中CO2浓度增大,保证酸化反应充分进行;
研考点·通技法
化工流程题中的反应条件控制的考查方向及解题方法
1、高考考查的反应条件控制核心方向
(1)流程题里条件控制 = 送分 + 拉分点,必考 2~4 空,分值 4~8 分。
(2)常考 6 大类:
①温度控制(加热、冰水浴、控温)
②pH控制(调酸、调碱、调范围)
③浓度/投料比控制
④压强控制
⑤气氛控制(隔绝空气、保护气、氧化 / 还原气氛)
⑥加料方式、搅拌、粒度等
(3)核心思维:条件控制 = 提高速率 + 提高产率 / 纯度 + 抑制副反应 + 环保安全
2、逐类超全总结(可直接背、直接讲)
(1)温度控制(最常考)
①加热的目的(通用答案):a.加快反应速率;b.促进溶解/浸出;c.促进水解沉淀;d.促进某物质挥发/分解。
②温度不能太高(必背 5 条):a.防止反应物挥发(如H2O2、HCl、NH3・H2O);b.防止催化剂失活(酶、某些催化剂);c.防止副反应增多(氧化、分解、水解过度);d.防止溶解度异常下降(如 Ca(OH)2、气体);e.防止产物分解(如含结晶水合物、过氧化物、铵盐、硝酸盐)。
③温度不能太低:反应速率太慢,生产效率低。
④“适宜温度” 答题模板:加快反应速率,同时防止……(挥发/分解/副反应/水解),提高产率与纯度。
(1)pH 控制(必考)
①调 pH 的目的:a.使某金属离子水解沉淀除去(Fe3+、Al3+、Cr3+最常考);b.使目标金属离子保留在溶液中不沉淀;c.抑制金属离子水解;d.使某些氧化物酸溶/碱溶。
②pH 范围答题模板:a.pH 大于……,保证…… 离子完全沉淀;b.pH 小于……,防止…… 离子沉淀损失。
③调pH选用试剂
a.原则:不带入新杂质,能消耗 H+/OH-。
b.常用:氧化物:ZnO、Fe2O3、MgO 等;氢氧化物:Mg(OH)2、Al(OH)3;碳酸盐:CaCO3、MgCO3、ZnCO3;目标金属单质。
(3)浓度与投料比控制
①增大某反应物浓度/过量:a.提高另一反应物转化率;b.使反应更完全;c.抑制水解/副反应。
②控制适当浓度:a.浓度太大:副反应多、腐蚀性强、成本高;b.浓度太小:速率慢。
(4)压强控制
①加压:对有气体参与的反应a.加快速率;使平衡向气体分子数减少方向移动,提高产率。
②常压:速率已足够、加压成本高、设备要求高。
③减压:a.降低沸点,防止物质受热分解;b.利于某些物质挥发分离。
(5)气氛/环境控制
①隔绝空气/通惰性气体:a.防止还原性物质被氧化(Fe2+、SO32-、金属、低价氧化物);b.防止易燃物爆炸;c.排尽装置内空气,排除干扰。
②通还原性/氧化性气体:a.氧化:如通入空气/O2氧化 Fe2+→Fe3+;b.还原:如H2、CO还原金属氧化物。
③酸性/碱性气氛:a.抑制水解;b.使某离子稳定存在。
(6)搅拌、粉碎、延长时间等
①粉碎矿石:增大接触面积,加快速率,提高浸出率
②搅拌:混合均匀,加快反应
③回流:提高原料利用率,防止挥发
④趁热过滤:防止目标物降温结晶析出损失
⑤冷却结晶:降低溶解度,使晶体析出
3、万能答题模板(学生直接套)
(1)模板 1:问 “控制某温度的原因”:加快反应速率,提高浸出率 / 转化率;同时防止……(反应物挥发/催化剂失活/副反应/产物分解),提高产品纯度与产率。
(2)模板 2:问 “控制 pH 范围的原因”:使……(杂质离子)完全沉淀除去,同时防止……(目标离子)沉淀损失,提高产品回收率与纯度。
(3)模板 3:问 “某物质过量的原因”:使……(另一反应物)充分反应,提高其转化率 / 利用率,
使反应更完全。
(4)模板 4:问 “加热 / 煮沸的目的”:加快反应速率,促进…… 溶解 / 浸出 / 水解沉淀 / 挥发除去。
(5)模板 5:问 “粉碎 / 搅拌的目的”:增大接触面积,加快反应速率,提高浸出率。
4、高考高频 “条件组合”(直接讲给学生)
(1)酸浸+加热+搅拌+粉碎→ 提高浸出速率与浸出率。
(2)氧化Fe2++调pH除铁→ 先氧化再沉淀除杂。
(3)冰水浴/控温→ 防H2O2、NH3・H2O 分解挥发。
(4)隔绝空气→保护Fe3+、Ti3+、Cr2+等不被氧化。
(5)减压蒸发→防水解、防分解。
(6)通空气/O2→ 作氧化剂,廉价环保。
破类题·提能力
1.(青海海东市各校2025-2026学年高三下学期联考化学试题)氧化锆(ZrO2)可用于生产压电陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料,还可用于生产钢及有色金属、光学玻璃和二氧化锆纤维。以锆砂(主要成分为ZrSiO4,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备氧化锆的工艺流程如图所示:
已知:①ZrO2与NaOH反应生成可溶于水的Na2ZrO3,Na2ZrO3与稀盐酸反应生成ZrO2+;
②Zr(OH)4为两性物质;
③部分离子在溶液中开始沉淀和完全沉淀(c=1.0×10-5mol·L-1)时的pH(25℃时)如表所示。
离子
Fe3+
Al3+
ZrO2+
开始沉淀时的pH
2.2
3.7
6.5
完全沉淀时的pH
3.2
4.7
8.0
(4)滤渣Ⅱ的成分中含有Al(OH)3和Fe(OH)3。
③第一次加氨水调节pH=a时,若用普通pH试纸检验溶液的pH,则a的值应该取______(填标号)。
A.3.7 B.4.7 C.5.2 D.6
(5) “调pH=b”时,不能用过量的氢氧化钠溶液代替氨水的原因为____________。
【答案】(4)③D
(5)Zr(OH)4为两性物质,会溶解在过量的氢氧化钠溶液中,生成Na2ZrO3
【解析】(4)③第一次加氨水调节pH=a时,目的是使得铁离子和铝离子沉淀,但不能除去ZrO2+,所以pH范围在4.7~6.5之间,用普通pH试纸检验溶液的pH,读数为整数,则a的值应该取6,故选D;
(5)由题给信息可知,氢氧化锆为两性氢氧化物,能与氢氧化钠溶液反应生成锆酸钠和水,所以用氨水“调pH=b”时,不能用氢氧化钠溶液代替氨水,故答案为:不能;Zr(OH)4为两性物质,会溶解在过量氢氧化钠的溶液中,生成Na2ZrO3。
7.(2026·甘肃武威·模拟预测)从含铜的废渣(主要含、、和,及少量单质Cu、Co)中回收铁、钴、铜的工艺如图甲:
已知:易形成凝胶,难过滤,250℃时易脱水。回答下列问题:
(3)“高温固化”的作用是___________。
(6)LIX84(2-羟基-5-壬基苯乙酮肟,密度小于水)是一种商业化、高性能的铜特效萃取剂。在酸性水相中,LIX84分子(以HL表示)萃取原理是(水相)(有机相)(有机相)(水相)。
①萃取时水溶液的pH对萃取率的影响如图乙,则萃取时溶液的pH宜控制在___________(填选项字母)左右。
A.2.0 B.3.0 C.4.0 D.5.0
【答案】(3)使凝胶脱水生成,便于除去(6)①B
【解析】(3)易形成凝胶,难过滤,250℃时易脱水,故“高温固化”的作用是将脱水形成,易于分离除去。
(6)①由题图根据溶液pH对、萃取率的影响可知,控制pH在3.0左右萃取率高,且能与分离,故答案选B。
热点设问04 物质的分离与提纯
析典例·明思路
【典例1】(2025·全国卷·节选)我国的蛇纹石资源十分丰富,它的主要成分是,伴生有少量、、等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。
已知:
(2)经“焙烧①”“水浸”,过滤分离后,滤液中金属离子的浓度()分别为:、、、。滤渣①的主要成分是_______、_______。
(3)加入 “调”,过滤后,滤渣②是_______、_______,滤液中的浓度为_______。
【答案】(2)
(3)
【解析】解题思路:先算氢氧根,再代溶度积;小于十负五,完全沉到底;滤渣看沉淀,滤液算浓度。
(2)经“焙烧①”,生成氧化镁、二氧化硅和水,分解生成、二氧化硫、三氧化硫和水,“水浸”,过滤分离后,滤液中金属离子的浓度()分别为:、、、,结合电荷守恒可知,滤液中硫酸根浓度至少为,远大于滤液中铁离子的浓度,铁元素源自绿矾和蛇纹石,硫元素源自绿矾,且有一部分硫元素以气体的形式损失,结合铁、硫元素守恒,只有一部分铁元素进入滤液,则另一部分铁元素在滤渣①中,故滤渣①的主要成分是为Fe2O3、SiO2,故答案为:Fe2O3、SiO2;
(3)加入 “调”,,,,,溶液中没有铁离子、铝离子,两者均以氢氧化物沉淀下来,过滤后,滤渣②是为、;滤液中的浓度为,故答案为:;;;
【典例2】(2025·湖北卷·节选)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。
(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
【答案】(5)a
【解析】解题思路
a.溶解度随温度变化大→蒸发浓缩+冷却结晶(如 KNO3)。
b.溶解度随温度变化小/溶解度小→蒸发至大量晶体析出+趁热过滤(如NaCl、NaF)。
故(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;
研考点·通技法
化工流程题中的物质分离提纯及解题方法
1.化工流程题中的物质分离提纯方法:
(1)过滤
①考查要点(解题核心)
a.操作名称:过滤(若沉淀易堵塞滤纸,需写“抽滤/减压过滤”,目的是加快过滤速率);
b.操作目的:除去溶液中的不溶性杂质/获得固体沉淀;
②注意事项(高考常考问答):
a.过滤时“玻璃棒引流”,防止液体溅出;
b.沉淀需“洗涤”(必考!),目的是除去沉淀表面吸附的可溶性杂质,提高产品纯度;
c.洗涤是否干净的检验:取最后一次洗涤液,滴加对应试剂(如检验Cl⁻用AgNO₃溶液),无明显现象则洗涤干净。
③答题模板
a.过滤目的:除去溶液中的____(不溶性杂质/某沉淀),获得____(目标溶液/目标沉淀),提高产品纯度;
b.洗涤目的:除去____(沉淀)表面吸附的____(可溶性杂质,如离子),减少产品损耗。
(2)结晶考查要点
①结晶方法的选择:看“溶解度随温度变化”(题干常给溶解度曲线,直接对应);
②蒸发浓缩的目的:提高溶液中溶质浓度,缩短冷却结晶的时间,提高晶体产率;
③冷却结晶的注意:若溶质易被氧化(如Fe2+),需在隔绝空气条件下进行;
④干燥条件:低温干燥(防止晶体分解、失去结晶水),如FeSO₄·7H₂O需低温烘干。
(3)萃取与反萃取
①萃取剂的选择条件(高考常考问答):
a.与原溶剂(通常是水)互不相溶;
b.溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度;
c.不与溶质、原溶剂发生反应;
d.易与原溶剂分离(如密度差异大)。
②操作步骤:加萃取剂→振荡→静置分层→分液(分离有机相和水相);
③反萃取的目的:将溶质从有机相中转移回水相,便于后续处理(如沉淀、结晶);
④反萃取的条件:改变pH、加入反萃取剂(如酸、碱),降低溶质在有机相的溶解度。
⑤答题模板
a.萃取目的:利用____(溶质)在____(萃取剂)和____(原溶剂)中溶解度的差异,将____(溶质)从____(原溶剂)转移到____(萃取剂)中,实现____(分离杂质/富集目标物质);
b.反萃取目的:通过____(改变pH/加入反萃取剂),降低____(溶质)在有机相中的溶解度,将其转移回水相,便于后续获取产品。
(4)分液
①操作仪器:分液漏斗(注意:使用前需检漏);
②操作注意:
a.振荡后需静置,待液体分层后再分液;
b.下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出(防止上下层液体混合,污染产品);
c.分液时,视线与分液漏斗内液面平齐,控制活塞缓慢放液。
(5)蒸馏/分馏
①操作目的:分离沸点不同的液体混合物/回收挥发性物质/除去挥发性杂质;
②注意事项:
a.蒸馏时需加沸石(碎瓷片),防止暴沸;
b.冷凝管中冷却水“下进上出”,保证冷凝充分;
c.若物质易被氧化,需在隔绝空气条件下蒸馏;
d.减压蒸馏(特殊场景):降低物质沸点,防止物质受热分解(如蒸馏热敏性物质)。
(6)洗气考查要点
①试剂选择:针对性除杂(如除HCl用饱和食盐水、除水蒸气用浓硫酸/碱石灰、除SO₂用NaOH溶液);
②操作注意:气体“长进短出”,保证气体与试剂充分接触;
③洗气顺序:先除杂,后干燥(防止干燥后再引入水蒸气)。
2.解题核心方法(高考通用,直接套用)
分离提纯的核心是“找差异、选方法”,三步解题法贯穿所有真题,简单易记,学生可直接套用:
第一步:定位“分离对象”:从流程中找到“要分离的物质”(目标物质/杂质),明确其状态(固体/液体/气体)、性质(溶解性、沸点、氧化性/还原性、晶型、是否易分解),以及“杂质与目标物质的性质差异”(这是选择方法的关键)。如:流程中“酸浸后,溶液中含Fe3+和Ni2+,需除去Fe3+”——差异:Fe3+可通过调pH水解沉淀,Ni2+在该pH下不沉淀,选择“调pH+过滤”。
第二步:匹配“分离方法”:根据分离对象的性质差异,对应选择高频方法(优先匹配前5种核心方法),口诀:固液分离→过滤;溶液析晶→结晶;液液互不相溶→分液;液液沸点不同→蒸馏;溶质分配差异→萃取;气体除杂→洗气。
第三步:规范“答题话术”:高考考查重点是“操作目的”“操作注意事项”,直接套用对应模板,避免答非所问、遗漏要点(模板已在各方法中给出,重点记忆)。
关键提醒:所有分离提纯操作,最终目的都是「提高产品纯度、减少目标物质损耗、提高产率」,答题时必须体现这一核心(如“除去杂质,提高产品纯度”“减少目标物质损失,提高产率”)。
3、高考高频易错点(必强调,避免丢分)
①过滤后“未洗涤沉淀”:忽略洗涤步骤,导致产品纯度偏低,答题时必须写“洗涤沉淀”,并说明洗涤目的;
②结晶方法选择错误:混淆“蒸发结晶”和“冷却结晶”,关键看“溶解度随温度变化”(题干若给溶解度曲线,直接对应);
③分液操作错误:上层液体从下口放出、下层液体从上口倒出,记住“下下上上”(下层下出,上层上出);
④蒸馏时“冷却水方向错误”:记住“下进上出”,保证冷凝管充满冷却水,冷凝充分;
⑤萃取剂选择不符合条件:忽略“与原溶剂互不相溶”“不与溶质反应”,答题时需按条件列举萃取剂的要求;
⑥干燥顺序错误:气体除杂时,先干燥后除杂,导致干燥后的气体再次引入杂质,正确顺序是“先除杂,后干燥”;
⑦结晶后“未干燥”:忽略干燥步骤,或干燥条件错误(如高温干燥含结晶水的晶体),导致产品变质、纯度偏低。
4、高考真题典型模型(直接用于课堂讲解)
近5年高考最常考的4种分离提纯组合,覆盖80%的考点,直接结合流程场景记忆:
①模型1:酸浸→过滤→调pH→过滤→蒸发浓缩冷却结晶→过滤→洗涤→干燥(核心:固液分离→除杂→获纯,如从矿石中提取NiSO4晶体);
②模型2:焙烧→洗气→酸浸→萃取→分液→反萃取→结晶(核心:气体除杂→液液分离→富集目标物质,如提取Be2+、Co2+);
③模型3:溶解→过滤→蒸馏→回收溶剂(核心:固液分离→液体分离,如回收萃取剂、提纯易挥发液体);
④模型4:沉淀→过滤→洗涤→灼烧→获得氧化物(核心:固液分离→提纯→转化,如从Fe(OH)3沉淀制备Fe2O3)。
破类题·提能力
1.(2026·江西赣州·一模)电解锰渣中主要含、和少量的、、MgO、等。综合利用其中锰、铁、钙等金属元素的一种工艺流程如下。
(2)、;、。该工艺要求将待除去的离子浓度降至及以下,认为该离子沉淀完全。“除铁铝”时,溶液pH应不低于______,控制溶液pH的操作方法是______。
(3)双氧水的实际消耗量通常较理论量大,原因是______(用化学方程式表示);充分反应后,将溶液温度升至80℃并维持较长时间后再进行分离,原因是______。
【答案】(2)5.1 缓慢加入氨水并搅拌,用pH计监测溶液pH
(3) 使、胶体粒子聚沉,便于过滤
【解析】(2)、完全沉淀时,完全沉淀需要更高:
,得,计算得,,因此不低于5.1。逐滴加入氨水,边搅拌边测定溶液pH,控制pH不低于5.1。
(3)双氧水的目的是氧化,生成的会催化双氧水分解,因此实际消耗量大于理论量,化学方程式为。充分反应后,为了使、充分的聚沉,应加热加速胶体粒子的运动。
2.(2026·江苏徐州·模拟预测)纳米ZnO是一种新型高功能精细无机粉料。以铅锌烟灰(主要成分为ZnO,还含有少量PbO、FeO、MnO及不溶于酸的杂质)制备纳米ZnO的流程如下:
已知:
(2)“除杂1”是去除酸浸液中的铁、锰,所得滤渣2成分主要为和。
①写出除锰过程中发生反应的离子方程式:______。
②“除杂1”中高锰酸钾的实际消耗量稍大于理论消耗量,可能的原因是______。
(3)与“除杂1”所得滤液相比,“除杂2”所得滤液中浓度变小的离子有______(填化学式)。
【答案】(2)① ②酸浸液中的Cl-可能消耗部分KMnO4,生成的沉淀包裹了部分KMnO4
(3)、H+
【解析】(2)①“除杂1”是去除酸浸液中的铁、锰,所得滤渣2成分主要为和。故除锰时与酸性高锰酸钾反应生成,离子方程式为。
②酸浸液中的Cl-与高锰酸钾发生氧化还原反应,可能消耗部分KMnO4,另外生成的沉淀包裹了部分KMnO4,造成高锰酸钾的消耗量增多。
(3)进入“除杂2”的是、,加入过量锌粉将Pb元素还原为Pb单质,故溶液中浓度变小的离子有,同时锌与氢离子反应生成氢气,浓度变小的离子有H+和。
热点设问05 陌生方程式的书写
析典例·明思路
【典例1】(2025·陕晋青宁卷·节选)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。
(2)“沉锰I”中,写出形成的被氧化成的化学方程式_______。
(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_______。
【答案】(2)6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O
(5)
【解析】解题思路
1.氧化还原型方程式:
①先标化合价变化,用电子守恒定氧化剂、还原剂计量比
②再用原子守恒配平其余物质,注意反应环境(碱性/酸性)
故(2)Mn(OH)2被O2氧化得到Mn3O4,化学方程式为:6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O;
2.沉淀溶解型离子方程式:
①抓住酸性/碱性条件,判断弱酸盐/弱碱盐与H+/OH-的反应
②按“沉淀→离子+弱酸/弱碱”的思路配平,保证电荷与原子守恒
故(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:;
【典例2】(2025·全国卷·节选)我国的蛇纹石资源十分丰富,它的主要成分是,伴生有少量、、等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。
(1)绿矾()在高温下分解,得到红棕色固体和气体产物,反应的化学方程式为_______。
(5)调节“沉镍”后的溶液为碱性,“矿化”反应的离子方程式为_______。
【答案】(1)
(5)
【解析】解题思路
1.氧化还原分解反应:
①先找变价元素,定氧化 / 还原产物
②用电子守恒定变价物质计量数
③最后用原子守恒配平其余物质
故(1)绿矾()在高温下分解,得到红棕色固体和气体产物三氧化硫、二氧化硫,反应的化学方程式为,故答案为:;
2.矿化/沉淀类离子反应:
①先按产物原子组成定金属离子、气体计量数
②再用电荷守恒配平 OH⁻/H⁺
③最后用H₂O补平 H、O 原子
故(5)调节“沉镍”后的溶液为碱性,通入二氧化碳“矿化”发生反应 ,故答案为:;
研考点·通技法
化工流程题中陌生方程式的书写的解题方法
1.高考化工流程题中方程式考查总特点
(1)几乎必考:每道流程题必有 1~3 问,分值 2~6 分。
(2)90% 是陌生方程式:课本没有,必须根据流程信息推导。
(3)三大类:
①氧化还原型(最多、最难)
②非氧化还原型(酸溶、碱溶、沉淀、水解)
③热分解/焙烧型(高温、煅烧)
(4)核心原则:流程给什么,就写什么;环境是什么,就配什么。
2.高频考查类型 + 书写模板(直接背)
(1)氧化还原离子方程式(最常考)
①解题四步法(万能)
a.找变价:标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
b.配升降:得失电子守恒。
c.配电荷:酸性:加 H+;碱性:加 OH-;近中性:左边 H+/OH-,右边 H2O。
d.配原子:最后补水H2O。
②高频氧化剂/还原剂(流程必出现)
a.氧化剂:O2、H2O2、Cl2、NaClO、NaClO3、KMnO4、HNO3、ClO-。
b.还原剂:Fe2+、SO32-、I-、S2-、金属单质、草酸 H2C2O4。
③常见产物要记死
O2→ H2O/OH-、H2O2→H2O、ClO-→Cl-、Fe2+→Fe3+、SO32-→ SO42-、H2C2O4→CO2。
2. 酸浸 / 碱溶(非氧化还原)
①酸浸(H+)
a.氧化物 + H+→ 金属离子 + H2O
b.碳酸盐 + H+→ 金属离子 + CO2↑ + H2O
②碱溶(OH-)
a.Al2O3+ OH-→ AlO2-+ H2O
b.SiO2+ OH-→ SiO32-+ H2O
c.BeO、ZnO 等两性氧化物同理
3. 调pH除杂/水解沉淀
①Fe3++ H2O → Fe(OH)3↓ + H+
②Al3++ H2O → Al(OH)3↓ + H+
③常加试剂:NH3・H2O、NaOH、金属氧化物、碳酸盐
4. 沉锰、沉钴、沉镍、沉钙
①Mn2++ HCO3-→ MnCO3↓ + CO2↑ + H2O
②M2++ C2O42-→ MC2O4↓
③Ca2++ SO42-→ CaSO4↓
5. 焙烧/煅烧/高温反应
①硫酸盐高温分解→氧化物+SO2↑+O2↑
②氢氧化物→氧化物+H2O
③碳酸盐→氧化物+CO2↑
④硫化物焙烧→氧化物+SO2↑
破类题·提能力
1.(青海海东市各校2025-2026学年高三下学期联考化学试题)氧化锆(ZrO2)可用于生产压电陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料,还可用于生产钢及有色金属、光学玻璃和二氧化锆纤维。以锆砂(主要成分为ZrSiO4,含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备氧化锆的工艺流程如图所示:
(2)“酸浸”时,稀盐酸与Na2SiO3反应的化学方程式为____________。
(4)滤渣Ⅱ的成分中含有Al(OH)3和Fe(OH)3。
①写出反应生成Fe(OH)3的化学方程式:____________。
【答案】(2)
(4)①
【解析】(2)“酸浸”时,稀盐酸与Na2SiO3反应生成硅酸沉淀和氯化钠,其化学方程式为:;
(4)①由分析可知,FeCl3和氨水反应生成Fe(OH)3沉淀和氯化铵,其化学方程式为:;
2.(2026·江西赣州·一模)电解锰渣中主要含、和少量的、、MgO、等。综合利用其中锰、铁、钙等金属元素的一种工艺流程如下。
(1)“浸锰”过程中,发生反应的离子方程式为______。
(5)从“滤液2”获得沉淀的离子方程式为______。
【答案】(1)
(5)
【解析】(1)浸锰时作氧化剂,将草酸氧化为,草酸为弱酸不能拆,自身被还原为,配平得到离子方程式为。
(5)滤液2含,加入、氨水调pH后,生成目标沉淀,配平得到离子方程式为。
热点设问06 产率、纯度等计算
析典例·明思路
【典例1】(2025·重庆·节选)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:
(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,再加入少量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。该样品中Se的质量分数为_______。
【答案】(4)94.8%
【解析】解题思路
步骤 1:梳理电子守恒关系
步骤 2:计算总Na2S2O3的物质的量
步骤 3:拆分Na2S2O3的用途
步骤 4:根据计量关系求的总物质的量
步骤 5:计算Se的质量分数
故(4)过程②加入40.00 mL的Na2S2O3标准溶液,过程③加入少量KI溶液,KI作还原剂,将H2SeO3还原为Se,再加入8.00mL同浓度的Na2S2O3标准溶液滴定上一步生成的碘单质(确定滴定终点),存在关系式Se(Ⅳ)~4I- ~2I2 ~4Na2S2O3 ,过程③中Se(Ⅳ)与后续滴定消耗的Na2S2O3物质的量之比为1:4,根据已知条件,过程②中 Se(V)与Na2S2O3 反应的物质的量之比也为1:4,整个过程相当于48mL 0.1000 mol/L的Na2S2O3溶液与H2SeO3反应,则,样品中Se的含量:。
【典例2】(2025·全国卷·节选)我国的蛇纹石资源十分丰富,它的主要成分是,伴生有少量、、等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。
已知:
(3)加入 “调”,过滤后,滤渣②是_______、_______,滤液中的浓度为_______。
【答案】(3)
【解析】解题思路
第一步:分析调pH=6 时的沉淀情况——根据溶度积常数 Ksp计算各离子在pH=6 时的浓度;
第二步:计算滤液中Al3+的浓度。
故(3)加入 “调”,,,
,,溶液中没有铁离子、铝离子,两者均以氢氧化物沉淀下来,过滤后,滤渣②是为、;滤液中的浓度为,故答案为:;;;
研考点·通技法
近年高考化工流程题・计算考点及解题方法
1.高考必考5大类计算
①质量分数/纯度/浸出率/转化率/产率计算(最常考)
②根据关系式的多步反应计算(流程主线)
③氧化还原滴定计算(高频)
④溶液中浓度、pH、Ksp相关计算(少量)
⑤晶体组成、结晶水、化学式确定(常考)
2.计算核心公式(直接背)—— 转化率/产率/纯度(必背)
①转化率=(反应的量/起始的量)×100%
②产率=(实际产量/理论产量)×100%
③纯度=(纯物质质量/样品总质量)×100%
④浸出率=(浸出的量/总含量)×100%
3.计算方法
①多步反应——关系式法(流程计算神器)万能思路:找守恒 → 列比例 → 算结果。
②氧化还原滴定(高频)
a.万能三步:写半反应/找变价;电子守恒:n(失)=n(得);列式计算。
b.常用模板:n(还原剂)×变价=n(氧化剂)×变价。
c.高考最常考组合:Fe2+∼MnO4−(5:1);C2O42-∼MnO4−(5:2);I−∼I2∼2S2O32−。
③化学式/结晶水计算
a.算各元素/离子物质的量
b.求最简整数比
c.得化学式
④Ksp计算(流程偶尔考)
a.Ksp=cm(Am+)·cn(Bn−)
b.常考:求离子浓度;判断是否沉淀;计算除杂 pH。
4.化工流程计算万能解题套路(考场直接用)
第一步:抓主线——找核心元素→看它怎么走完全流程
第二步:选方法
a.一步反应:方程式配平 → 比例计算
b.多步反应:关系式法 / 元素守恒
c.滴定:电子守恒
d.产率/纯度:定义公式
第三步:单位统一
a.g ↔ mol:用摩尔质量
b.mL ↔ L:注意换算
c.质量分数、产率统一用%
第四步:保留有效数字——按题目要求:整数/1位/2位
5.近 5 年高考最常考计算模型⑤
①矿石→酸浸→调pH→产品——考:纯度、产率、浸出率
②氧化还原滴定——考:电子守恒、浓度、质量分数
③热重分析/结晶水——考:化学式确定
④多步转化求理论产量——考:关系式法
破类题·提能力
1.(江苏省太仓高级中学等校2026届高三下学期模拟预测化学试题)和都是重要的化工产品,实验室研究以黄铜矿(主要成分是,含少量)和软锰矿(主要成分是,含少量)为主要原料制备和的部分流程如下图所示。
(2)调pH。计算反应的平衡常数K=_______;若浸取后离子浓度为,理论上应调节溶液pH在约_______之间。(忽略溶液体积变化)
已知:溶液中某金属离子浓度低于时可以认为其沉淀完全;常温下,、、;。
(3)制备。原理为:溶液+氨水混合溶液,装置如图所示。
②测定产品中锰元素含量:取3.500 g制得的样品,加入足量稀硫酸中使锰元素溶为,再加入溶液(足量),充分反应后过滤,洗涤,干燥得固体4.350 g。则产品中锰元素含量是_______。(写出计算过程)
【答案】(2) 3-7.28
(3)②反应过程中发生:,则,锰元素的含量为;
【解析】(2)的平衡常数
;
,则,,则,,要沉淀完全,则;,则,,则,,故理论上应调节溶液pH在3-7.28;
(3)②反应过程中发生:,则,锰元素的含量为;
2.(2026·安徽合肥·模拟预测)是生活中常见的消毒剂,俗称“灰锰氧”。以软锰矿(主要成分为)为原料制备灰锰氧有三种方案,简易流程如图所示:
(4)已知反应⑤中还原产物为,则理论上该反应中的利用率约为___________%(结果保留三位有效数字,的利用率)。
(6)测定产品纯度。称取样品溶于水,配制成溶液。用滴定管量取配制的溶液于锥形瓶中,并加入适量稀硫酸,用标准溶液滴定至终点,消耗滴定液。
①达到滴定终点的标志是___________。
②该样品中的质量分数为___________%(用含的代数式表示)。如果盛装溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后没有用溶液润洗,则测得结果___________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
【答案】(4)66.7
(6)①滴入最后半滴标准溶液,溶液刚好由浅红色变为无色且半分钟内不恢复原来的颜色(合理即可) ② 偏低
【解析】(4)反应⑤发生歧化反应:,转化的总Mn为3mol,转化为目标产物的Mn为2mol,利用率为。
(6)①为紫红色,产物为无色,因此滴定终点现象为:滴入最后一滴草酸标准溶液,溶液紫红色褪去,且半分钟内不恢复原色。
②根据反应可知,化学计量比为,则质量分数为;
若盛装的滴定管未润洗,会稀释溶液,导致量取的物质的量偏小,消耗草酸标准溶液的体积偏小,因此测得结果偏低。
热点设问07 绿色评价与工艺优化
析典例·明思路
【典例1】(2025·海南卷·节选)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。
(5)从绿色化学与环境保护的角度说明本工艺优点有______、______。
【答案】(5)实现Na2CO3、CO2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
【解析】解题思路
1.梳理流程中的循环与环保设计
废水处理后返回氨浸工序,实现水资源与氨的循环利用,减少排放与原料消耗;
整个流程无有毒有害气体(如 SO2、CO)排放,避免大气污染;
对废耐火砖中的 MgO・Al2O3、Cu 等资源全部回收利用,提高资源利用率,减少固体废弃物填埋;
各步产物均被资源化,原子经济性高,符合绿色化学 “原子利用率最大化” 的核心思想。
2.紧扣 “绿色化学与环境保护”角度
从资源循环、污染物排放、资源利用率、原子经济等维度提炼优点:
资源循环:废水处理后返回氨浸工序循环利用,减少水资源和氨的消耗,降低废水排放;
环保减排:无有毒气体(如 SO2、CO)排放,避免大气污染;
资源利用:实现 Mg、Al、Cu 等金属的全回收,减少固体废弃物,提高资源利用率;
原子经济:副产物均被资源化利用,原子利用率高,符合绿色化学理念。
参考答案(任选两条即可)
废水处理后返回氨浸工序循环利用,减少资源消耗与废水排放
无有毒有害气体(如 SO2、CO)排放,对环境友好
实现 Mg、Al、Cu 等金属资源的全面回收,提高资源利用率
原子利用率高,副产物均被资源化利用,符合绿色化学理念
减少固体废弃物填埋,降低对环境的压力
故(5)本工艺的环保与绿色化学优势,可归纳为:
①实现Na2CO3、CO2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。
【典例2】(2025·广东卷·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。
(6)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)。
【答案】(6)③没有污染物产生
【解析】解题思路:
1.明确对比对象:
①传统高炉炼铁:以焦炭为还原剂,高温下反应生成大量CO₂和SO₂等温室气体与污染物,同时能耗高、副产物多。
②新型冶铁方法:
a.电解法:以 Fe2O3为原料电解得到 Fe,无CO排放;
b.700℃加热法:以 NH3、H2为还原剂,将Fe2O3还原为 Fe,产物为 N2、H2O,无有毒气体。
②紧扣 “绿色化学” 核心内涵:
a.原子经济性高,副产物无害或可循环利用;
b.减少/消除有毒有害污染物排放;
c.降低能耗,提高资源利用率。
③提炼共同点:
a.两种方法均不产生 CO、CO2等温室气体,避免了传统工艺的碳排放;
b.还原剂(H2、NH3)的产物(H2O、N2)均为无毒无害物质,对环境友好;
c.无 SO₂等有毒气体排放,减少大气污染;
d.原子利用率更高,副产物可回收利用(如 N2、H2O)。
(6)参考答案(任选一条即可)
a.不产生 CO2等温室气体,减少碳排放
b.还原剂产物为无毒无害物质(H2O、N2),对环境友好
c.无有毒气体(如 CO、SO2)排放,降低大气污染
d.原子利用率更高,副产物可循环利用
故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”思想的共同点是没有污染性的CO气体产生。
研考点·通技法
化工流程题中绿色评价与工艺优化及解题方法
绿色化学与工艺优化是高考化工流程题的必考高频考点,分值约 4~8 分,核心考查 “环保、原子经济、资源循环、能耗控制” 四大维度。
一、高考高频考查方向
1. 绿色化学评价(必考点)
(1)污染物减排:无有毒气体(SO2、CO、Cl2等)排放、无重金属污染、无废液固废随意丢弃。
(2)资源循环利用:溶剂/废水/尾气循环使用、副产物资源化、原料全元素利用。
(3)原子经济性:副产物少、目标产物原子利用率高、符合“原子经济性原则”。
(4)能耗与安全:低温/低压反应、避免高温高压、无易燃易爆风险。
2. 工艺优化方向(高频)
(1)提高产率/纯度:优化 pH、温度、投料比,减少副反应。
(2)降低成本:廉价原料替代、循环利用物料、缩短流程。
(3)环保改进:消除污染源、变废为宝、符合绿色化学。
(4)操作简化:减少步骤、降低设备要求、便于工业化。
二、万能解题模板(考场直接套用)
1.模板1:绿色化学优点评价(必背)
从以下角度任选 2~3 条作答即可:
(1)资源循环:____(如废水 / 溶剂 / 尾气)循环利用,减少资源消耗与废物排放。
(2)污染物减排:无____(如 SO₂/CO/ 重金属)等有毒有害物质排放,对环境友好。
(3)原子经济:副产物____(如 N₂/H₂O / 碳酸盐)无毒无害,原子利用率高。
(4)能耗控制:反应在____(如常温 / 低压)下进行,降低能耗,减少热污染。
(5)资源回收:实现____(如 Mg/Al/Cu/Ni)等金属的全回收,提高资源利用率,减少固废。
2.模板2:工艺优化的原因分析
答题结构:优化方向+具体措施+效益
(1)提高产率 / 纯度:优化____(如 pH/温度/投料比),抑制副反应,提高目标产物产率与纯度。
(2)降低成本:用____(如廉价原料/循环物料)替代____,减少原料消耗,降低生产成本。
(3)环保改进:消除____(如有毒气体/重金属污染),实现____(如副产物资源化 / 废物循环),符合绿色化学。
(4)操作简化:减少____(如步骤 / 设备),降低操作难度,便于工业化生产。
3.模板 3:工艺对比评价(“传统 vs 新型”)
答题思路:找差异→析优势→扣绿色
(1)传统工艺:高能耗、高污染、低原子利用率、副产物有毒。
(2)新型工艺:低能耗、低污染、资源循环、原子经济、产物无毒。
三、高考真题典型模型(直接用于课堂讲解)
1.模型1:金属冶炼绿色化(如冶铁、冶铜)
(1)传统工艺:焦炭还原 → 排放 CO/CO2/SO2,能耗高。
(2)新型工艺:H2/NH3还原、电解还原 → 产物为 N2/H2O,无碳排放,原子利用率高。
(3)绿色评价:不产生温室气体,还原剂产物无毒,原子利用率高,符合绿色化学。
2.模型2:固废资源化(如废耐火砖、矿渣)
(1)流程:废砖→粉碎→氨浸→分离→回收金属。
(2)绿色评价:实现金属全回收,废水循环利用,无固废填埋,减少资源浪费。
3.模型3:CO2矿化固定(如蛇纹石矿化)
(1)流程:Mg2++ CO2→ 碳酸盐沉淀。
(2)绿色评价:固定 CO2,减少温室气体排放,副产物为碳酸盐,可资源化利用。
4.模型 4:溶剂 / 废水循环(如萃取、氨浸)
(1)流程:萃取剂→萃取→反萃取→蒸馏回收→循环使用;废水→处理→返回浸取。
(2)绿色评价:减少溶剂/水资源消耗,降低废水排放,降低生产成本。
破类题·提能力
1.(2026·新疆·一模)是制备钙钛矿太阳能电池的核心前体材料。某兴趣小组以废旧铅蓄电池中的铅泥(主要成分为)为主要原料制备的工艺流程如下:
(1)该方法处理废旧铅蓄电池的环保意义是________________(写一条)。
【答案】(1)避免环境污染,实现资源的循环利用
【解析】(1)铅是重金属元素,用该方法处理铅蓄电池可以避免环境污染,同时有效利用资源;
2.(25-26高三下·湖北·月考)生态工业园区的建设,不仅仅是体现环保理念,重要依据循环经济理论和充分考虑经济的可持续发展,如图是某企业设计的硫酸-磷铵-水泥联产,海水-淡水多用,盐-热-电联产生三大生态产业链流程图。根据上述产业流程回答下列问题:
(5)根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。______,______(写出两点即可)。
【答案】废气(主要是高炉煤气)经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料 废渣(主要成分是硅酸钙等),可用作水泥生产原料
【解析】(5)废气(主要是高炉煤气)经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料;废渣(主要成分是硅酸钙等),可用作水泥生产原料,故答案为废气(主要是高炉煤气)经除尘后可作为热风炉、加热炉和锅炉等燃料;废渣(主要成分是硅酸钙等),可用作水泥生产原料。
刷模拟
1.(2026·重庆·模拟预测)金属钌(Ru)在电化学领域、催化剂、硬质合金添加剂等有广泛用途。
Ⅰ.钌配离子的结构如图所示:
(1)当形成配离子后,的键长将___________(填“增长”或“减短”);该离子中心原子的配位数为___________。
Ⅱ.某科研小组以钌废料[主要成分:,还含有(其中Ru为价)、、、和等]为原料制备Ru的流程如图所示:
已知:,。
(2)提高“酸浸”的浸出率的措施是___________(写出两条)。
(3)“滤渣”中主要成分的化学式为___________,中阴离子的空间构型为___________。
(4)“酸浸”时,还原的离子方程式为___________。
(5)“灼烧”时,通入Ar的目的是___________;灼烧的化学方程式为___________。
(6)“除杂2”中加入过量NaF溶液,溶液中___________。
【答案】(1)增长 6
(2)搅拌、适当升温、适当增大硫酸浓度等
(3)、 平面三角形
(4)
(5)排除空气,防止Ru被氧化
(6)0.01
【分析】酸浸过程将钌废料中的、、分别转化成可溶性、、进入溶液,部分转化成微溶物进入滤渣;除杂1将Fe转化成除去,除杂2将、转化成进入滤渣,经沉钌1转化成,再经过酸浸沉钌2转化成,最后灼烧分解得Ru和。
【解析】(1)分子中,两个氮原子各提供3个电子形成三键,电子云高度集中,键长较短。当作为配体形成配位键时(如端基配位N→M),氮原子的一对孤对电子进入金属空轨道,三键所在的成键电子云密度降低,原子间排斥减小;中心原子Ru周围有5个配体,1个配体,所以该离子中心原子的配位数为6;
(2)将矿石粉碎可以增大矿石与硫酸的接触面积,使反应更充分,加快溶解速率;升温可加快反应速率,促使矿石溶解;适当增大硫酸浓度,能加快反应速率,提高矿石溶解速率;搅拌能使反应物充分混合,加快溶解速率;任选两条即可。
(3)除杂2加入NaF后能将溶液中转化成难溶性的、进入滤渣,所以“滤渣”中主要成分的化学式为、;中阴离子 中心原子C上的孤电子对数=,中心原子C与3个O原子形成3个σ键,无孤对电子,由VSEPR模型知的空间构型为平面三角形;
(4)酸浸时中+4价的S转化成+6价的,被还原成,故还原的离子方程式为;
(5)灼烧生成的金属Ru在高温下易被空气氧化,因此通入Ar的目的是排除空气,防止产物Ru被氧化;由分析和框图可知灼烧的化学方程式为
;
(6)由,知。
2.(2026·重庆·模拟预测)当今世界,镓已成为重要的战略资源。Ga与Al化学性质相似,一种从砷化镓废料(含GaAs、、)中回收镓的工艺流程如图所示:
(1)Ga在周期表的位置为______,“浸取液”中Ga元素以形式存在,该离子中的配位数是______。
(2)“浸取液”中含有的阴离子有、、______,GaAs浸取时发生的化学反应方程式为______。
(3)“中和”浸取液的目的是______,“滤渣2”为______。
(4)流程中的“滤液”经过一系列操作可制得,一系列操作中使用到的玻璃仪器有烧杯、普通漏斗、玻璃棒、______、______。
(5)常温下,,向、的混合溶液中加入1 mol/L KOH溶液使沉淀完全,所需KOH溶液的体积约为______mL(忽略溶液混合的体积变化,结果取整数)。
【答案】(1)第四周期第ⅢA族 4
(2)、
(3)使与反应生成沉淀,从而实现和的分离 硅酸(或)
(4)蒸发皿 酒精灯
(5)28
【分析】该流程以含、、的砷化镓废料为原料回收镓,利用的氧化性与碱性实现组分分离: 浸取步骤中,Ga因与Al化学性质相似转化为可溶,中As被氧化为,与碱性试剂反应生成硅酸盐,不反应的留在浸渣中除去;加盐酸中和后,镓转化为沉淀、同时析出硅酸,实现镓与溶液中砷的分离;滤渣酸溶后,不溶的硅酸作为滤渣2除去,得到含的溶液,再经转化等后续操作即可得到金属Ga,含砷滤液可制备砷酸盐副产品。
【解析】(1)Ga与Al同主族,Al在第三周期ⅢA族,Ga位于Al下方,故在周期表中位置为第四周期第ⅢA族;中心离子结合4个,故配位数为4。
(2)废料中含,碱性浸取时与碱反应生成进入浸取液,还有碱浸时生成的也进入浸取液中;不溶于碱,留在浸渣。被氧化,As从-3价升高为+5价(生成),中O从-1价降为-2价,配平后得到反应方程式:。
(3)浸取液为强碱性,加盐酸中和降低pH,使转化为沉淀,留在溶液中,实现Ga与As分离;中和后也转化为沉淀,和一起进入滤渣1;加盐酸酸溶时,溶解为,不溶于盐酸,故滤渣2为。
(4)从溶液中获得结晶水合物,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤操作,已经给出烧杯、普通漏斗、玻璃棒,还需要加热用的酒精灯,蒸发浓缩用的蒸发皿,因此填这两种。
(5)离子沉淀完全时浓度,根据,沉淀完全时,此时溶液pH约为4.3,用于调节溶液pH所需的KOH的量可忽略不计。 计算总物质的量:中和HCl需要,沉淀需要,总,。
3.(2026·福建泉州·一模)以钨渣(主要成分为、、CaO和,及少量、CuO、PbO等)为原料制备晶体的工艺如下图:
已知:的沸点为,的。
(1)“焙烧”时,
①焙烧温度为,不高于的主要原因是_______。
②与浓硫酸反应生成,反应的氧化产物为_______。(填化学式)
(2)不同温度下的浸取率曲线如图所示,则适宜的“浸取”温度为_______左右。
(3)“浸渣”中含有、和_______(填化学式)
(4)“除铜铅”时,生成CuS的离子方程式为_______。若将“除铜铅”与“除铁”对调,主要的缺点是_______。
(5)“沉锰”时,为使沉淀完全(离子浓度),加入氨水使pH不小于_______。
(6)“氧化”反应的化学方程式为_______。
(7)晶体的晶胞结构如图所示。
①a表示_______(填“”或“”),晶胞中含b的个数为_______。
②已知物质的磁性与其组成微粒的核外电子排布紧密相关。一般情况下,电子均成对则抗磁,具有单电子则顺磁。则该晶体为_______(填“顺磁”或“抗磁”)性。
【答案】(1)防止硫酸挥发
(2)95
(3)、
(4)或 生成大量的导致损失
(5)10
(6)
(7) 16 顺磁
【分析】 首先将钨渣与浓硫酸混合焙烧,使等金属氧化物转化为可溶性硫酸盐,控制焙烧温度不高于可避免浓硫酸沸腾挥发,降低原料损耗。焙烧产物加水浸取,不溶性的、,以及与硫酸反应生成的微溶、PbO与浓硫酸反应生成难溶的,都作为浸渣分离除去,滤液中含、、、等阳离子。 随后分步除杂:先加氨水沉淀分离出铁渣,再加沉淀、分离出铜铅渣;除杂后加氨水沉锰得到,最后用氧化得到目标晶体。
【解析】(1)①浓硫酸沸点为,温度超过时浓硫酸挥发加剧,造成原料浪费,因此控制温度不高于。
②中平均价态为,生成中价时,得电子,因此价失电子生成,氧化产物为。
(2)由浸取率曲线可知,温度越高,浸取率越高,时浸取率最高,且低于硫酸沸点,因此适宜温度为。
(3)钨渣中与浓硫酸反应生成微溶的,PbO与浓硫酸反应生成难溶的,因此浸渣中还有、。
(4)电离出,与反应生成沉淀,离子方程式:或;若对调顺序,先加入除铜铅,会与结合生成大量的导致损失。
(5),沉淀完全时,代入得:,,,因此不小于10。
(6)被氧化为,配平后得到上述方程式。
(7)①中,根据电荷守恒:。该晶胞(大晶胞)含共个,对应共24个,因此共8个,共16个;位于A的顶点和体心、B的顶点,总数为,因此是,()总数为16。
电子排布为,为,均存在单电子,因此晶体为顺磁性。
4.(2026·北京延庆·一模)是新能源汽车电池的正极材料,其前驱体磷酸铁的纯度与结构对的电化学性能至关重要。以下是一种制备磷酸铁的流程:
(1)共沉淀反应:共沉淀反应发生的主要离子反应有:
i._______。
ii.
iii.
(2)溶液1中含有的主要物质为_______。
(3)老化过程:
①结合平衡移动原理解释老化过程加入稀磷酸的作用_______。
②铁磷比是衡量磷酸铁品质的关键指标,是决定电池电化学性能的重要因素,最佳铁磷比区间为0.965~0.985。老化温度与铁磷比数据如下:
组别
温度/℃
铁含量/%
磷含量/%
铁磷比
1
80
37.15
20.61
1.016
2
85
35.75
20.77
0.970
3
90
35.76
20.79
0.969
4
95
36.24
21.01
0.972
5
100
36.42
20.94
0.980
实际生产中温度选取为宜,试解释其原因_______。
(4)测定磷酸铁中的铁含量:
a.称取的样品于锥形瓶中,加入盐酸溶液,加热至完全溶解并沸腾;
b.趁热滴加二氯化锡溶液至淡黄色,加入去离子水后冷却;加入滴溶液,混匀,再滴加溶液令其略变蓝色;
c.加入硫磷混酸,3~5滴二苯胺磺酸钠,用重铬酸钾标准溶液滴定,到达滴定终点时,记下体积读数。
已知:①重铬酸钾稍过量时,二苯胺磺酸钠溶液显紫红色;溶液是一种指示剂,可氧化,被还原后呈蓝色,且氧化性:钨酸钠
②反应原理:
步骤b操作的实验目的是_______,本产品中铁含量(质量分数)为_______。
【答案】(1)
(2)硫酸铵或
(3)老化过程存在平衡,加入磷酸,与发生中和反应同时生成,均使平衡正向移动,促使溶解,生成 温度低于85℃时铁磷比偏高(超过0.985),温度高于95℃时铁磷比无明显优化,但高温会增加能耗、溶剂挥发或可能导致产物分解等,故选择
(4)将恰好全部转化为 或
【分析】首先共沉淀阶段,过氧化氢将原料中的氧化为,一部分直接与磷酸根生成沉淀,部分水解得到氢氧化铁沉淀,过滤洗涤后,溶液1主要成分为副产物硫酸铵,沉淀进入老化环节。 老化环节加入稀磷酸可消耗平衡生成的,推动氢氧化铁转化为磷酸铁的平衡正向移动;选择85-95℃老化,是因为该温度区间产物铁磷比刚好落在0.965-0.985的最佳区间,同时兼顾了转化效率与生产能耗,最终经分离干燥脱水得到合格产物。
【解析】(1)原料中需要被氧化为,酸性条件下离子方程式为:;
(2)已经转化为、沉淀,体系中剩余的离子为(来自)和(来自),因此主要物质为:;
(3)① 加入稀磷酸的作用: 稀磷酸电离出,会与平衡体系中的结合生成水,降低,另一方面增加了反应物的浓度,均使平衡正向移动,促进转化为,提高产物纯度;
② 选择的原因: 最佳铁磷比区间为;温度低于时,铁磷比(为)超出最佳区间,不符合要求;范围内,铁磷比刚好落在最佳区间内;温度高于时,铁磷比无明显优化,会额外增加能耗、溶剂挥发或可能导致产物分解等,提高生产成本,因此选择;
(4)步骤b的实验目的:将样品中全部完全还原为,保证后续滴定测定铁含量的准确性;
铁的质量分数计算: 根据反应关系,得,,因此铁的质量分数为。
5.(2026·山西朔州·一模)在锂离子电池以及在水分解制氢的电催化中具有独特的作用。工业上以镍渣(主要成分为Ni,含少量Fe、、和难溶于酸碱的杂质等)为主要原料制备的工艺流程如图所示。
已知:①酸性条件下不能氧化。
②常温下,,。
③溶液呈弱碱性。
回答下列问题:
(1)“滤液a”中所含金属元素的存在形式为、___________(填离子符号)。
(2)“酸溶”过程中通入的目的是___________,该工艺中需要加压的原因是___________。
(3)常温下若“酸溶”后溶液中,则“调pH”的范围为___________。
(4)“沉镍”时可得,研究表明“沉镍”时溶液浓度对产率、纯度的影响如图所示,则应选择的浓度为___________%,溶液的浓度过大时生成的杂质可能是___________(填化学式)。
(5)“灼烧”时发生反应的化学方程式为___________。
(6)可用于循环利用的物质是___________(填化学式)。
【答案】(1)
(2)氧化镍、铁元素使其转化为金属阳离子进入溶液 增大氧气的溶解度,加快反应速率
(3)3~7
(4)7.5
(5)
(6)NaOH
【分析】镍渣加氢氧化钠溶液碱浸后,反应生成四羟基合铝酸钠,其余物质不反应,过滤后滤液a中的溶质为四羟基合铝酸钠和NaOH,滤渣加稀硫酸、氧气酸浸后,Ni、Fe、反应转化为镍离子、铁离子,加入氢氧化钠调节pH值,使得铁离子成为氢氧化铁沉淀得到滤渣1,滤液中加NH4HCO3溶液沉镍,镍的沉淀加入氟化铵灼烧得到氟化镍,加入KF熔融得到。
【解析】(1)滤液a中的溶质为四羟基合铝酸钠和过量NaOH,故所含金属元素的存在形式为、;
(2)氧气具有氧化性,“酸溶”过程中通入的目的是氧化镍、铁元素使其转化为金属阳离子进入溶液;氧气在溶液中溶解度较小,该工艺中需要加压的原因是:增大氧气的溶解度,加快反应速率;
(3)常温下若“酸溶”后调节pH使得铁离子沉淀而镍离子不沉淀,铁离子沉淀完全,,pOH=11,pH=3,溶液中,,pOH=7,pH=7,则“调pH”的范围为3~7;
(4)由图,应选择的浓度为7.5%左右,此时得到产率较高、纯度较大;溶液呈弱碱性,溶液的浓度过大时,溶液中氢氧根离子较大,则生成的杂质可能是。
(5)“灼烧”时发生反应为碳酸镍和氟化铵生成氟化镍和二氧化碳、氨气、水,化学方程式为;
(6)滤液a中含过量氢氧化钠,氢氧化钠可用于在调节pH环节中循环利用。
6.(2026·安徽合肥·模拟预测)钪(Sc)在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用。以钛白酸性废水(含Sc3+、TiO2+等离子)为原料制备Sc及TiO2的工艺流程如图所示:
已知:氢氧化钪是白色固体,难溶于水,其化学性质与相似。
(1)下列关于钪和钛的说法中,正确的是___________。
A.钪是一种稀土元素,其位于元素周期表的f区
B.钛元素位于元素周期表的第四周期ⅣA族
C.基态钪原子和钛原子均有2种不同形状的电子云
D.基态钪原子和钛原子均有7种不同能量的电子
(2)“洗涤”时,加入H2O2的目的是___________。
(3)“转化”过程中还原剂和氧化剂物质的量之比为___________。
(4)“反萃取”时,随pH增大而出现沉淀质量先增大后减少,沉淀质量减少的原因为___________。
(5)“沉钛”过程发生反应的化学方程式为___________。
(6)下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Sc的方法相似的是___________。
A.高炉炼铁 B.电解熔融氯化钠制钠
C.铝热反应制锰 D.氧化汞分解制汞
(7)上述工业中的热还原剂镁,可用于制备重要的有机合成试剂—格氏试剂,其通式可表示为RMgX(R代表烃基,X代表卤素),它在乙醚(C2H5-O-C2H5)的浓溶液中以二聚体的形式存在,该二聚体[RMgXO(C2H5)2]2的结构可表示为___________。
【答案】(1)D
(2)提供配体,生成稳定的配离子进入水层,便于分离出钛
(3)
(4)溶于过量的氢氧化钠溶液
(5)
(6)AC
(7)
【分析】钛白酸性废水中的经有机萃取剂萃取进入有机相,用稀硫酸与溶液洗涤,将残留转化为进入水层;随后向有机相加入溶液反萃取,发生反应,以沉淀形式析出,过滤后用盐酸溶解,发生反应,得到溶液,最后由在高温下还原,发生反应,得到金属;。洗涤水层中的经还原为,再经热水水解,发生反应,得到,最后高温煅烧,发生反应,得到,据此分析。
【解析】(1)A.稀土元素包括15种镧系元素及钪、钇,共17种,钪是稀土元素,位于ⅢB族、d区,A不符合题意;B.钛为22号元素,位于第四周期ⅣB族,B不符合题意;C.基态Sc价电子排布为,Ti为,原子轨道含s、p、d,共3种形状电子云,C不符合题意;D.同一轨道能量相同,Sc、Ti均有7种不同能量的电子,D符合题意;故选D;
(2)可以与生成稳定的配离子进入水层,便于分离出钛;
(3)“转化”过程中,与反应,中中的O由-1价降到-2价,中的S由+4价升到+6价,根据得失电子守恒,还原剂和氧化剂物质的量之比为1:1;
(4)钪与铝元素性质相似,具有两性能溶于溶液,“反萃取”时,随pH增大而出现沉淀质量先增大后减少,沉淀质量减少的原因为溶于过量的氢氧化钠溶液;
(5)“沉钛”过程中水解生成,反应的化学方程式为:;
(6)A.高炉炼铁的原理是用还原剂将铁矿石中铁的氧化物还原成金属铁,属于热还原法,故A符合题意;B.电解熔融氯化钠制取金属钠的原理是电解法,故B不符合题意;C.铝热反应制锰是利用Al作还原剂,将锰从其化合物中还原出来,为热还原法,故C符合题意;D. Hg为不活泼金属,可以直接用加热分解氧化汞的方法制备汞,故D不符合题意;
故选AC;
(7)格氏试剂在乙醚中以二聚体存在,乙醚氧原子与镁配位,镁的配位数为4,两个单元通过氯桥连接,形成环状结构,其结构为。
7.(2026·北京延庆·一模)铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。
(1)十九世纪,铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。铅酸电池工作原理:。
①放电时,当外电路通过电子时,理论上电解质溶液中的物质的量_______(填“增加”或“减少”)_______mol。
②充电时,若将铅酸电池与外接电源连接,正极应与外接电源的_______极相连,充电时阳极发生的电极反应为_______。
③参与电极反应并有利于保持电压稳定,的VSEPR模型名称为_______。
④铅酸电池储存过程中,存在化学能的缓慢消耗:电极在作用下产生的可将电极氧化。若储存过程中消耗标准状况下,则理论上被氧化的的质量为_______。
(2)废旧铅酸电池回收过程中主要物质的转化示意图如下。
①步骤I中,转化为的离子方程式为_______。
②步骤II中,的作用是将还原为,写出该反应的离子方程式:_______。
(3)铅酸电池的电压()与电解质中浓度密切相关,根据能斯特方程:分析“放电过程中电池电压逐渐下降”的原因:_______。
【答案】(1)减少,4 正, 正四面体 41.4
(2)
(3)放电过程中,不断被消耗,、降低,根据能斯特方程,的值增大,E减小,故电池电压逐渐下降
【解析】(1)①根据电池的总反应式可知,放电时,硫酸作为反应物,随着放电的进行,溶液酸性不断减弱,的物质的量减少。方程式中Pb的化合价发生变化,分别从价和0价变为价,转移电子,消耗了。
②铅酸电池放电时,正极发生还原反应,到了充电的时候,放电时的正极作阳极,应发生氧化反应,与外接电源的正极相连。根据电池的工作原理可知,充电时阳极由生成,两者为固体不能拆,电极反应式为。
③的中心S原子的σ键数目为4,孤对电子数目为,价层电子对数σ键数孤对电子数,为杂化,模型为正四面体。
④消耗标准状况下的时,,和Pb反应时,一分子氧气得到4个电子,而一个Pb失去2个电子,根据得失电子守恒可知和Pb反应的关系式为,所以,。
(2)①转化为化合价不变,发生复分解反应,两者均为沉淀物不能拆,离子方程式为。
②转化为,作还原剂,生成,加了酸溶液显酸性,离子方程式为。
(3)根据铅酸电池的工作原理可知,在放电的过程中,硫酸不断被消耗,和的浓度不断下降,的值不断增大,代入能斯特方程可知E不断减少。电池电压逐渐下降。
8.(2026·湖北武汉·一模)从钕铁硼废渣(主要含有Nd、Fe、B、Co的单质和)中回收钕和钴的流程如图所示。
已知:①B难溶于非氧化性酸;氧化性:。
②P507(用HR表示)萃取稀土离子的原理为。
③,,。
回答下列问题:
(1)“滤渣”的主要成分为_______(填化学式)。
(2)“萃取1”的目的是_______;所需的玻璃仪器是_______。
(3)“有机相2”可导入_______(填操作单元名称)循环利用。
(4)“沉钕”的离子方程式为_______;若恰好完全沉淀时,溶液,此时溶液中_______mol/L。
(5)在500℃,不同条件下获得的煅烧产物的X射线衍射谱图如图所示(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。实验证明,在空气中分解时发生了两步反应,第二步反应的化学方程式为_______。
【答案】(1)B、
(2)分离 分液漏斗、烧杯
(3)萃取2
(4)
(5)
【分析】钕铁硼废渣,主要含有Nd、Fe、B、Co的单质和;加入浓盐酸浸出,金属单质变为可溶性盐酸盐,B和不反应,成为滤渣。滤液加入将氧化为,加入可将萃取至有机相1中。水相加入中和过量的酸,再加入将萃取到有机相中,水相中的阳离子含有、,加将转化为沉淀。有机相加入浓盐酸反萃取将变为,再加入将其转化为沉淀,煅烧即可得到。
【解析】(1)由分析可知,滤渣的主要成分为B、。
(2)由分析可知,萃取1的目的是将从水相中萃取出来。萃取需要用到的玻璃仪器有分液漏斗,烧杯。
(3)由已知②可知,反萃取中发生反应,可知有机相2可导入萃取2循环利用。
(4)含的溶液加入将其转化为沉淀,离子方程式为。当恰好完全沉淀时,离子浓度为,而,所以。而此时,,所以。
(5)根据X射线衍射图分析,随着进风量的增加,产物逐步以为主,在空气中煅烧经过两步反应,第一步先分解生成,第二步生成的被空气中的氧气氧化为,化学方程式为。
刷真题
1.(2025·广西卷)回收实验室废弃物可实现资源的有效利用。从AgI催化剂废料(含Ag2O杂质)中回收Ag和I2的流程如下。
已知:IO-在碱性条件下易歧化成I-和。
回答下列问题:
(1)“溶解1”浓氨水不能溶解AgI的原因是________。“滤液1”中的主要阳离子有________(填化学式)。
(2)“反应1”生成ICl的化学方程式为________。
(3)“试剂X”可选用________(填标号)。
a.葡萄糖 b.Al c.Na2O2 d.H2SO4
(4)“调pH”至弱酸性的主要目的是________(用离子方程式表示)。
(5)若“滤液3”中含有0.3 mol,“反应3”至少需加入Na2S2O4的物质的量为________mol。
(6)将得到的I2进一步纯化,可采用的方法是________。不考虑操作和反应损失,该流程回收Ag的量低于预期,主要原因是________。
【答案】(1)Ag+与I-结合比与NH3结合更稳定 [Ag(NH3)2]+、NH
(2)AgI+Cl2=AgCl+ICl
(3)ab
(4)5I-++6H+=3I2+3H2O
(5)0.25
(6)升华 未回收处理“滤液1”
【分析】AgI催化剂废料(含Ag2O杂质)用浓氨水溶解,Ag2O转化为[Ag(NH3)2]+进入溶液中,浓氨水不能溶解AgI,过滤后得到的滤渣中含有AgI,滤液1中含有[Ag(NH3)2]+、。AgI和氯气在强酸条件下发生氧化还原反应生成AgCl和I2,用NaOH溶液将I2转化为IO-,过滤后的滤液2中存在IO-,AgCl用浓氨水溶解后转化为[Ag(NH3)2]+进入溶液,用试剂X将[Ag(NH3)2]+还原为Ag,试剂X可以是葡萄糖等还原性物质,向滤液2中加入盐酸调节pH,使IO-因在碱性环境发生歧化反应生成的离子I-、在酸性条件下转化为I2,过滤后的滤液3中含有,加入Na2S2O4将还原为I2,过滤出I2,将两步反应产生的I2合并,经洗涤、干燥得到I2.
【解析】(1)“溶解1”浓氨水不能溶解AgI是由于Ag+与I-结合形成AgI比与NH3结合更稳定;由分析可知,“滤液1”中的主要阳离子有[Ag(NH3)2]+、;
(2)“反应1”中AgI和氯气在强酸条件下发生氧化还原反应生成AgCl和ICl,化学方程式为AgI+Cl2=AgCl+ICl;
(3)由分析可知,试剂X需要将[Ag(NH3)2]+还原为Ag。
a.葡萄糖分子中含有多个醛基,具有强的还原性,可以将[Ag(NH3)2]+还原为Ag,a符合题意;b.Al单质具有强的还原性,可以将[Ag(NH3)2]+还原为Ag单质,b符合题意;c.Na2O2具有强氧化性,一般是作氧化剂表现氧化性。不能将[Ag(NH3)2]+还原为Ag单质,c不符合题意;d.H2SO4的氧化性较强,一般是表现强的氧化性,不能将[Ag(NH3)2]+还原,d不符合题意;故合理选项是ab;
(4)已知IO-在碱性条件下易歧化成I-和,用盐酸“调pH”的主要目的是使溶液中的I-和在酸性环境中发生归中反应而转化为I2,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,可得该反应的离子方程式为:5I-++6H+=3I2+3H2O;
(5)“反应3”中加入Na2S2O4将还原为I2,根据电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:,若“滤液3”中含有0.3 mol,则根据反应方程式中物质反应转化关系可知:“反应3”至少需加入Na2S2O4的物质的量为n(Na2S2O4)==0.25 mol;
(6)I2加热时会不经过液态而直接变为气态,即I2受热易升华,故将得到的I2进一步纯化,可采用的方法是升华;向AgI催化剂废料(含Ag2O杂质)中加浓氨水进行“溶解1”时,Ag2O被溶解,以[Ag(NH3)2]+的形式进入滤液1中,而这部分银元素未被回收,因此导致流程回收Ag的量低于预期量。
2.(2025·江西卷)稀散金属镓(,ⅢA族)是重要的战略资源。以棕刚玉烟尘(主要成分为、、、和少量)为原料制备金属镓的工艺流程图如下:
回答下列问题:
(1)滤液1的为,依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图,铝元素在溶液中的主要存在形式为_______(填化学式),与碱反应的离子方程式为_______、_______。
(2)水热再生过程中,需要定量补充固体的目的是_______,以获得高纯度分子筛()材料。滤液2的_______(填“大于”或“小于”)滤液1的。
(3)已知树脂片段的结构为。在吸附时,中心镓离子与树脂间存在的主要相互作用是_______。
(4)操作X为_______。
(5)硅-钾化肥可改良土壤环境。依据其一有效组分的晶胞结构,推测该组分中钾离子能被植物吸收的原因是_______。
【答案】(1)
(2)使溶液中的为 大于
(3)配位作用
(4)浓缩结晶、过滤
(5)钾离子处在结构的层间及空洞中,能够通过阳离子交换释放
【分析】棕刚玉烟尘(主要成分为、、、和少量)加KOH水热浸取,得到硅-钾化肥及滤液1,滤液1的为,依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图,铝元素在溶液中的主要存在形式为,硅元素在溶液中的主要存在形式为与,镓元素在溶液中的主要存在形式为(铝元素与镓元素同主族,单质镓的性质与铝相似),加入固体水热再生,过滤获得高纯度分子筛()材料,同时得到含有的滤液2,用树脂吸附滤液2中的,再加入K2S、KOH进行树脂解吸得到含的溶液,将所得溶液浓缩结晶、过滤除去析出的K2S晶体,得到富镓溶液,电解富镓溶液得到Ga单质。
【解析】(1)根据分析,滤液1的为,依据(Ⅲ)和(Ⅳ)的分布系数图,铝元素在溶液中的主要存在形式为,硅元素在溶液中的主要存在形式为与,故与碱反应的离子方程式为、;
(2)根据分析,加入固体水热再生的目的是获得高纯度分子筛()材料,同时得到含有的滤液2,水热再生过程中,为了使溶液中的为,需要定量补充固体,更好地得到。滤液1的主要成分为、、、,向滤液1中加入水解后呈碱性的固体后过滤得到滤液2:2K4SiO4+2KAl(OH)4+3H2O=2↓+8KOH、2K3HSiO4+2KAl(OH)4+H2O=2↓+6KOH,滤液的碱性变强,故滤液2的大于滤液1的;
(3)已知树脂片段的结构为,其中的N与O原子均存在孤电子对,的中心镓离子提供空轨道,形成配位键,则在吸附时,中心镓离子与树脂间存在的主要相互作用是配位作用;
(4)根据分析,用树脂吸附滤液2中的,再加入K2S、KOH进行进行树脂解吸得到含的溶液,将所得溶液浓缩结晶、过滤除去析出的K2S晶体,得到富镓溶液,故操作X为浓缩结晶、过滤;
(5)从晶胞结构来看,钾离子处在结构的层间及空洞中,钾离子与晶胞结构中的其他离子结合力较弱,能够通过阳离子交换释放,从而脱离晶胞进入土壤中,能被植物吸收。
3.(2025·贵州卷)某铜浮渣主要成分为Pb、PbS、、SnS,分离和回收铅、锡、铜的工艺流程如图。
已知:
①部分物质的密度如表:
物质
Pb
PbS
SnS
密度/
11.3
7.5
5.6
5.2
②在冷水中溶解度很小,但易溶于热水;。
③25℃时,,。
回答下列问题:
(1)“分选”得到粗Pb的原因是________。
(2)“浸出”时按一定比例加入和盐酸的混合溶液,控制温度为80℃,其中、SnS被氧化为和,则被氧化的离子方程式为________;“浸出”时分离S的操作为________。
(3)25℃时,在不同浓度HCl溶液中的溶解度曲线如图,当时,溶解度最小的原因是________。
(4)25℃时,“调pH”控制,则生成的化学方程式为________,此时溶液中的最大值约为________。
(5)“置换”后滤液中溶质的主要成分为________(填化学式),滤液进行“系列操作”后返回“浸出”操作循环利用并达到原浸出率,则“系列操作”为________。
【答案】(1)Pb的密度大于PbS、、SnS
(2) 趁热过滤
(3)当时,随着浓度降低,沉淀溶解平衡正向移动,溶解度增大
当时,随着浓度增大,络合平衡正向移动,溶解度增大
(4) 0.084
(5) 通入空气(或加入)并补充HCl
【分析】该流程以含Pb、PbS、、SnS的铜浮渣为原料,通过“密度分选→浸出→冷却结晶→调pH→置换”等步骤分离回收铅、锡、铜:先利用Pb与其他物质的密度差异分选得到粗Pb;剩余物料用和盐酸混合液浸出,将、SnS氧化为、并分离出S;浸出液冷却结晶得到,调pH使水解为,再用置换出;最后滤液经处理循环回浸出工序,实现资源回收与循环利用。
【解析】(1)由密度表可知,Pb的密度远大于PbS、、SnS的密度,通过“分选”可将Pb与其他固体分离;
(2)在80℃下被氧化,铜、硫元素分别转化为、S单质,被还原为,结合得失电子守恒及电荷、原子守恒得离子方程式为:;S为固体,已知在冷水中溶解度很小,但易溶于热水,故通过趁热过滤可防止析出,并分离得到S;
(3)存在溶解平衡()和络合平衡();
当时,随着浓度降低,沉淀溶解平衡正向移动,溶解度增大;
当时,随着浓度增大,络合平衡正向移动,溶解度增大;
所以当时,溶解度最小;
(4)水解生成,反应为: ;时,,由,得:;
(5)置换生成,溶质主要为;为使该溶液能继续用作浸出液,需要需将氧化为,并补充适量盐酸,使之恢复到原有的“浸出”条件后循环使用,故系列操作是通入空气(或加入)并补充HCl。
4.(2025·福建卷)从炼油厂焙烧炭渣(主要含炭、和,以及少量、)中提取钼的工艺流程如下:
已知:和均易溶于水;草酸()在水中溶解度见下表。
温度℃
20
40
60
80
溶解度(g/100 g)
9.5
21.5
44.3
84.5
(1)“酸浸”中钼和钒分别转化为和。100℃下各元素浸出率与草酸浓度的关系如图。
①最佳草酸浓度为________。
②中钒的价电子排布式为________。
③生成的化学方程式为________。
(2)“酸转化”中加浓硫酸后,过滤前的操作为________;“滤渣2”为________(填名称)。
(3)“沉钼”中,HMT(结构如图)在溶液中转变为,一个有________个可形成氢键的位点;沉淀为。
(4)“碱浸转化”中,在碱作用下分解出,后者转化为的化学方程式为________;“滤液2”中可循环利用的物质为________。
(5)关于该工艺流程,下列说法错误的是________。(填标号)
a.“气体1”为CO b.“滤渣1”主要含炭、NiO和
c.“滤液1”含 d.粗产品含
【答案】(1)2.0 3d1
(2)冷却结晶 草酸晶体
(3)4
(4) HMT
(5)ab
【分析】炭渣加入草酸浸取,钼和钒分别转化为和,Mo、V被还原为盐溶液,草酸被氧化为二氧化碳(气体1),炭不反应、镍、钙转化为草酸镍沉淀、草酸钙沉淀,三者成为滤渣1,过滤,滤液加入浓硫酸使得钼、钒的草酸盐转化为硫酸盐和草酸,较低温度时草酸溶解度较小得到草酸晶体成为滤渣2,过滤得到含和的滤液,“沉钼”过程中加入HMT得到沉淀为,结合质量守恒,还生成,过滤,滤液1中含和不反应的,过滤后得到沉淀加入氧化钙、水、空气,碱浸转化过程中氧化钼元素得到CaMoO4;
【解析】(1)①由图,最佳草酸浓度为2.0,此时钼元素浸出率接近100%,而钙、镍浸出率为0;
②V为23号元素,中钒为+4价,V失去4个电子得到+4价钒,其价电子排布式为3d1。
③和草酸发生氧化还原反应生成,Mo化合价由+6变为+5、部分草酸中碳化合价由+3变为+4生成二氧化碳,结合电子守恒,化学方程式为;
(2)“酸转化”中加浓硫酸后,转化生成和及草酸,此时温度升高,根据表格,低温有利于草酸析出,则过滤前的操作为冷却结晶;由分析,“滤渣2”为草酸晶体;
(3)结合HMT结构,HMT中一个氮与氢离子形成配位键得到,可形成N-H…Y氢键(作为氢键给体),另有3个N原子,均具有1对孤电子对,可形成N…H-X氢键(作为氢键受体),故存在4个可形成氢键的位点;
(4)被氧气氧化为,反应中钼化合价由+5变为+6、氧气中氧化合价由0变为-2,结合电子守恒,反应为:;在碱作用下会转化生成HMT,则“滤液2”中可循环利用的物质为HMT;
(5)a.由分析,“气体1”为二氧化碳,错误;b.“滤渣1”主要含炭、和,错误;c.酸转化中通过冷却结晶所得滤液为草酸的饱和溶液,则“滤液1”含草酸,正确;d.硫酸钙微溶于水,则碱浸转化得到粗产品含,正确;故选ab。
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