专题10 工艺流程综合题（山东专用）2026年高考化学一模分类汇编

专题10工艺流程综合题 1．（2026·山东日照·一模）利用废钒铬渣(主要含、、、和含Fe的氧化物等)提取钒和铬的工艺流程如下： 已知：①在时开始沉淀，时沉淀完全 ②多钒酸盐在水中溶解度较小；微溶于冷水，可溶于热水。 ③部分含钒物质主要存在形式在时为，在时为，为多钒酸根，时为。在时以形式存在，时主要以形式存在。 回答下列问题： (1)焙烧时转化为，转化为，其中转化为的化学方程式为______。 (2)“滤渣1”的成分为______。 (3)“转化”操作单元中，含钒化合物参与的离子方程式为______。 (4)“沉钒”得到偏钒酸铵，若滤液中，若体积为1L，不考虑溶液体积变化，为使钒元素的沉降率达到98%，至少加入固体______mol。［已知］ (5)“还原”操作单元中，1mol消耗物质的量为______mol。 (6)“沉钒”后“系列操作”包括过滤、洗涤等，检验沉淀是否洗涤干净所需的试剂为______。 (7)“沉铬”后所得滤液经处理后可导入______(填操作单元)循环利用。 【答案】(1) (2)、 (3) (4)0.298 (5)1.5 (6)可溶性钡盐均可 (7)沉钒 【分析】钒铬渣(主要含、、、和含Fe的氧化物等)经焙烧转化为，转化为，加入硫酸，会与反应生成，酸浸时与硫酸反应生成沉淀；酸浸后生成微溶的；时以形式存在，加调后，钒转化为，加硫酸铵“沉钒”得到偏钒酸铵，经系列操作得；滤液加入还原生成，加入NaOH生成，系列操作后煅烧得，据此分析； 【详解】（1）焙烧时被空气中氧化，与反应生成和，方程式； （2）原废料中不与硫酸反应；酸浸后生成微溶的；在时不沉淀，因此滤渣1为和； （3）酸浸时钒以形式存在，加调后，钒转化为，离子方程式为：； （4）钒沉降率98%，溶液中剩余；根据，得游离；总沉淀消耗的游离的，因此； （5）1mol 中Cr从+6→+3，共得电子；1mol 中S从+4→+6，共失电子，根据电子守恒得； （6）沉淀表面吸附的杂质为，因此用盐酸酸化的(可溶性钡盐)检验洗涤液中是否含，即可判断沉淀是否洗涤干净； （7）沉铬后滤液中含有大量、，是“沉钒”操作单元所需的反应物，因此可导入“沉钒”单元循环利用。 2．（2026·山东淄博·一模）采用两矿酸浸法从银锰矿(主要含、，少量、、、、、)分离提取、、、等元素，工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“酸浸”时金属氧化物均转化为硫酸盐。和反应时生成和，理论上和恰好完全反应的物质的量之比为___________。 (2)“沉铁”时先加入的作用为___________。滤渣Ⅱ的主要成分为___________(填化学式)。 (3)“沉镍”中，恰好沉淀完全时，溶液中，则此时溶液___________。“浓缩”溶液至接近饱和，过滤可除去部分，其原理是___________。已知，，。 (4)“浸银”时转化为和S的离子方程式为___________。“电解”中阳极产物与电解液反应后，可返回___________(填操作单元名称)循环利用。 【答案】(1) (2) 将氧化为，便于沉淀除去 (3) 5 存在溶解平衡，浓缩时增大，平衡逆向移动，析出 (4) 浸银 【分析】两矿酸浸法从银锰矿(主要含、，少量、、、、、)加入黄铁矿和稀硫酸，滤渣Ⅰ为、CaSO4，加入FeCl3、HCl、CaCl2浸银生成和滤渣Ⅲ（S），电解得到Ag；滤液为Fe3+、Fe2+、、Al3+、Cu2+、Ni2+，加入、Na2CO3，沉铁生成黄钠铁矾，加氨水调pH生成滤渣Ⅱ（），萃取分离再反萃取生成硫酸铜；水相加入Na2S调pH沉镍，浓缩过滤，滤液为硫酸锰溶液，据此分析； 【详解】（1）用电子守恒计算：中，升1价，2个中+6价共升价，总共升15价；中降2价，升降守恒得； （2）酸浸后溶液中存在，作为氧化剂，将氧化为，方便沉铁生成黄钠铁矾除去；原矿中含，酸浸后生成，加氨水调时沉淀为，故滤渣Ⅱ主要为； （3）由，得；的，代入数据：，解得，故；存在溶解平衡，浓缩时增大，平衡逆向移动，析出，因此可过滤除去； （4）浸银时作氧化剂，将中-2价S氧化为S单质，自身被还原为，与形成配离子，离子方程式；电解时阳极放电生成，可将氧化为，是浸银工序的反应物，可返回浸银循环利用。 3．（2026·山东青岛·一模）电解锰渣主要成分为和少量，实验室回收锰和铅的流程如图。 已知：①常温下，，，。②；。回答下列问题： (1)“还原酸浸”时pH控制在2∼4之间，PbS中的被氧化为，反应的化学方程式为_______。pH不能太小的原因为_______。 (2)“浸出渣”主要成分为_______。 (3)“分步沉淀”中的平衡常数_______。“浸出液2”含，当出现沉淀时，_______(忽略离子的水解作用及溶液体积变化)。 (4)“再生除杂1”中加入富铅渣的目的是_______。 (5)为实现“再生液”的循环利用，“试剂X”最好为_______(写化学式)。 【答案】(1) pH太小会产生硫化氢有毒气体，污染空气 (2)和 (3) (4)除去 (5) 【分析】该流程以含、、和少量的电解锰渣为原料，先经、还原酸浸，使转化为进入浸出液1用于电解产锰，同时得到含等的富铅渣；富铅渣用浸铅， 转化为进入浸出液2，、成为浸出渣；浸出液2加分步沉淀，转化为（后续可制），再经富铅渣除、试剂（）除杂后得到可循环的再生液，最终实现锰、铅的回收与醋酸盐的循环利用。 【详解】（1）在酸性条件下，MnO2作为氧化剂，将PbS中的S2-氧化为，自身被还原为Mn2+。根据得失电子守恒和原子守恒，配平后的化学方程式为。 PbS在强酸性条件下会发生反应：，生成有毒的气体，污染空气，因此pH需控制在2~4之间，避免逸出。 （2）根据分析，“浸出渣”主要成分为和。 （3）计算平衡常数K：目标反应为：，该反应可以看作是以下两个反应的相加：， ；， ；因此，总反应的平衡常数 。 计算c(Pb2+)：当溶液中开始出现CaCO3沉淀时，溶液中的离子浓度满足其溶度积：，此时溶液中 ，在此 浓度下，的溶度积满足：，所以， 。 （4）分步沉淀后，溶液中残留，富铅渣中含PbSO4，富铅渣中的PbSO4可与反应生成沉淀，从而除去溶液中的，避免干扰后续流程。 （5）“再生除杂1”后，溶液中主要含有、和等离子。为了实现“再生液”（即CH3COONH4溶液）的循环利用，需要除去杂质，则试剂X为(CH3COO)2Ba。加入后，其中的会与溶液中的反应生成难溶的硫酸钡沉淀，从而除去杂质。 4．（2026·山东济宁·一模）海洋锰结核(主要成分为MnO2及铜、钴、铁等金属的氧化物)是一种富含多种金属元素的矿物资源，从中制备脱硫剂MnxOy，并回收金属的工艺流程如下： 已知：氨浸时，铜、钴以氨络合离子形式进入溶液中，锰以碳酸锰形式进入浸出渣1中。 (1)“还原焙烧”时，加快反应速率的措施___________(任写一种)，此过程中MnO2生成MnO的化学方程式___________。 (2)“氨浸”过程中氨水的作用为___________。 (3)“浸锰”过程产生的混合气体成分为___________(写化学式)，浸出渣2的成分为___________(写化学式)。 (4)“沉锰”中可能发生反应，25℃时，该反应的平衡常数的对数值lgK=___________(填数值)。 已知：，。 (5)萃取剂为，“萃取Cu”后铜元素的存在形式为，写出“萃取Cu”时的离子方程式(可简写为HR，产物可相应简化书写)___________。 【答案】(1) 将锰结核粉碎或搅拌或适当提高温度 (2)提供配体，调 pH 或反应硫酸 (3) 、 Fe(OH)3​ (4) 2 (5) 【分析】该工艺流程以海洋锰结核为原料，首先通过还原焙烧（加入木炭）将其中的高价锰氧化物（如）还原为低价氧化物（如，同时释放）；接着进行酸浸（加入 ），使金属氧化物转化为可溶性硫酸盐进入溶液；随后氨浸（加入氨水、），利用氨水的配位作用使铜、钴形成氨络合离子进入溶液，锰则以碳酸锰沉淀进入浸出渣1，实现初步分离；浸出渣1经浸锰（加入）溶解碳酸锰，再经净化（除去杂质）、沉锰（加入）得到碳酸锰沉淀，最后煅烧碳酸锰制备脱硫剂；氨浸后的浸出液则通过萃取（萃取剂）、反萃取（反萃取剂）分离铜，反萃取后的溶液经电解沉积得到金属铜，萃余液进一步处理回收钴，实现多种金属的综合回收。 【详解】（1）加快反应速率的措施有将锰结核粉碎（增大接触面积）、搅拌（使反应物充分接触）、适当提高温度（升高温度，反应速率加快）。MnO2​生成的化学方程式：与在高温下反应生成和，化学方程式为。 （2）氨水可提供配体，与铜、钴形成氨络合离子进入溶液；同时可调节溶液的，使锰以碳酸锰形式沉淀进入浸出渣1；还可与硫酸反应，消耗溶液中的。 （3）根据分析，浸锰时，与反应，与反应生成，受热分解或与碱性物质反应生成，所以混合气体成分为、。 酸浸后，铁的氧化物转化为，氨浸时与反应生成沉淀，所以浸出渣2的成分为。 （4）反应 的平衡常数。已知，。所以。 （5）萃取剂与反应，提供，转化为，同时生成和​ ，离子方程式为 。 5．（2026·山东菏泽·一模）从铜银锌共矿(主要成分等)中分离元素铜、银、锌的工艺流程如下： 已知：为一种捕收剂，能选择性与结合成配合物，使其具有强烈的疏水性且能附着在气泡上，但难溶物碱式碳酸锌附着在ZnS表面可防止ZnS被Z-200捕收；能与配位得到和。 回答下列问题： (1)“钝化”反应的离子方程式为_______。 (2)“酸浸”所得混合气体成分有_______(填化学式)，滤液2经处理后可导入_______(填操作单元的名称)循环利用。 (3)“浸取”时饱和溶液和浓盐酸不易过多，原因是_______。 (4)在“银转化”体系中，和浓度之和为，两种离子分布分数随浓度的变化关系如图所示，若浓度为，则的浓度为_______。若此时溶液的体积为1 L，则“银还原”中理论上应加入_______mol。 (5)用黄铜矿(主要成分为)、废铜渣和硫酸共同作用获得较纯净的的原理如图，该反应的化学方程式为_______。 【答案】(1) (2) “钝化” (3)防止在“银转化”中与反应，造成试剂用量增大 (4) 0.06 0.0375 (5) 【分析】本流程从含的银铜锌共生矿中，利用物质性质差异分步分离提取铜、银：首先通过“钝化”在ZnS表面生成碱式碳酸锌，避免ZnS后续被捕收剂Z-200收集，浮选后分离得到铜矿物；剩余含银矿物经酸浸除杂，再经氯化浸出、亚硫酸钠配位转化，最后用连二亚硫酸钠还原得到单质银，流程中滤液可循环利用，提升原料利用率。 【详解】（1）钝化的目的是生成碱式碳酸锌覆盖在ZnS表面，反应物为和，生成碱式碳酸锌沉淀和，配平后得到上述离子方程式为； （2）酸浸时，碱式碳酸锌与稀硫酸反应生成，ZnS与稀硫酸反应生成，故混合气体为和；滤液2中溶质主要为，可返回钝化工序循环利用。 （3）过多的和浓盐酸会引入大量、离子，后续“银转化”中与反应，提高后续处理的成本，浪费试剂，因此不易过量； （4）的平衡常数。当两种配合物分布分数δ均为0.5时，此时。由题意，根据分布分数图像交点特征，交点处对应，则，当时，设，。代入得：，解得。 总Ag的物质的量为，Ag从+1价被还原为0价，共得到电子；中S为+3价，被氧化后生成（S为+4价），1mol 失去2mol电子，根据电子守恒，需要的物质的量为。 （5）根据原理图，反应物为、Cu（废铜渣）、硫酸，产物为、、，配平后得到上述化学方程式。 6．（2026·山东聊城·一模）硫酸镍在新能源、电镀、催化和材料制造等领域占据核心地位；钴在催化、磁性材料和医疗领域发挥着不可替代的作用。以黄铁矿(主要成分为，还含有NiS、CoS、CuS及少量Au)为原料制备硫酸镍同时回收Co的工艺流程如图： 已知：①“焙烧”后烧渣的主要成分是、CuO、NiO、和Au。 ②常温下，，，一般情况下离子浓度时认为沉淀完全。 ③氧化性：。 回答下列问题： (1)“焙烧”时，CoS生成转移电子的物质的量是___________mol。 (2)“酸浸”时，双氧水的作用是___________，用离子方程式解释“酸浸”不能选用浓盐酸的原因___________。 (3)“调pH”时，当时，需调节的pH范围是___________(忽略溶液体积变化)。 (4)①“沉钴”时，氨水与碳酸氢铵1：1参与反应的化学方程式为___________。 ②一定条件下，用萃取剂萃取，经充分振荡分层后，有机层和水层中离子浓度之比为20：1，现有含的水溶液10 mL，用5 mL萃取剂萃取一次后，的萃取率为___________ %(保留一位小数)。(已知：萃取率) 【答案】(1)20 (2) 作还原剂，将还原为 (3) (4) 90.9 【分析】该流程以混有NiS、CoS、CuS和Au杂质的黄铁矿为原料，制备硫酸镍并回收钴，实现矿物资源的综合利用。首先粉碎原料增大焙烧接触面积，通入空气焙烧，将硫化物氧化为金属氧化物，同时得到副产物SO2，可用于工业制硫酸，避免废气污染。焙烧后烧渣经硫酸、双氧水酸浸，不溶性Au被过滤分离；双氧水可将+3价钴还原为，便于后续分离。再加氨水调pH除去、杂质，可通过沉钴得到碳酸钴，或经萃取反萃取分离镍钴，最终得到硫酸镍与硫酸钴产品。 【详解】（1）CoS焙烧生成和，配平反应为，1 mol 得4 mol电子，5 mol 共得20 mol电子，即生成1 mol 转移20 mol电子； （2）由已知氧化性，焙烧后中含+3价Co，需要还原为+2价Co便于后续分离，双氧水作还原剂还原；若用浓盐酸，+3价Co会氧化生成有毒的，离子方程式为； （3）调pH目的是使、沉淀完全，、不沉淀：沉淀完全时，由，得，，同理沉淀完全时，故。不沉淀时，，由，得，，开始沉淀时，，pOH=，pH=7.9，故应调节。 因此pH范围为。 （4）①1:1的氨水和碳酸氢铵反应生成碳酸铵，最终和生成沉淀，配平后化学方程式为； ②设萃取后水层浓度为，由题意有机层浓度为，总物质的量：，萃取率。 7．（2026·山东枣庄·一模）稀土是保障国家高端制造自主可控、支撑国防安全的战略核心材料。以氟碳铈矿(主要含)为原料制备稀土化合物的一种工艺流程如图所示： 已知：①能与结合成，也能与结合成 ②在硫酸体系中能被萃取剂[]萃取，而不能，萃取反应为；萃取率 ③一定条件下，分别在有机层与水层中存在形式的物质的量浓度之比是一个常数(分配系数)， 回答下列问题： (1)“酸浸”中提高浸出率的措施有______(填一种即可)。 (2)萃取用到的玻璃仪器有______；取50 mL含的溶液，一次性加入20 mL萃取剂，若Ce元素的分配系数，则的萃取率为______。 (3)“反萃取”中加入的目的是______；的作用是______(填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”)。 (4)“氧化”中发生反应的离子方程式为______。 (5)产品常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构，如图所示(的空缺率)。 若掺杂后得到的晶体，则此晶体中的空缺率为______。 【答案】(1)适当升高温度、适当提高酸的浓度、搅拌等 (2) 分液漏斗、烧杯 77.27%(或77.3%) (3) 加入硫酸，溶液中浓度增大，同时与结合成，转移至水层，促使萃取反应平衡向逆反应进行，提高了Ce的反萃取率 还原剂 (4) (5)15% 【分析】氟碳铈矿(主要含CeFCO3)，“氧化焙烧”的目的是将+3价铈氧化成+4价，Ce4+能与F-结合成[CeFx](4-x)+，以便后续的提取，加稀硫酸，与结合成[CeSO4]2+，加萃取剂，氟洗液，硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取，而Ce3+不能，“反萃取”加H2O2，又将Ce4+还原为Ce3+，发生反应2Ce4++H2O2=2Ce3++O2↑+2H+，加入碱后Ce3+转化为沉淀，加入次氯酸钠将Ce从+3氧化为+4，加热分解得到产品，据此分析； 【详解】（1）提高反应速率，可将矿石粉碎（或适当升高温度、适当提高酸浓度、搅拌，任写一种即可）； （2）萃取分液操作使用的玻璃仪器为分液漏斗、烧杯；根据分配系数定义，设水层浓度为，有机层浓度为，萃取率计算为： ； （3）萃取反应为，加入硫酸，增大浓度，同时与结合成，转移至水层，促使萃取反应平衡向逆反应进行，提高了Ce的反萃取率；反萃取后转化为，被还原，因此作还原剂； （4）流程中加入后体系为碱性，将氧化为沉淀，自身被还原为，离 子方程式： （5）设，，则，，总正电荷，因此实际；总阳离子共，理论纯中对应，因此氧空位数，空缺率。 【点睛】 8．（2026·山东泰安·一模）以辉锑矿（主要成分为，还含有、和等）为原料制备金属锑，其一种工艺流程如下： 已知浸出液主要含盐酸和，还含、、等杂质。 回答下列问题： (1)基态Sb原子在周期表中的位置是_____。 (2)滤渣的主要成分为_____（填化学式）。 (3)写出酸浸制备的化学方程式为_____。 (4)已知；、，加使完全沉淀，反应的_____。 (5)在“除砷”过程中，氧化产物为。该反应中氧化剂还原剂的物质的量之比为_____。 (6)隔膜电解三氯化锑的盐酸溶液在阳极获得溶液，阴极获得锑，“电解”中锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过时，锑的产率降低的原因可能是_____，为提高效率宜采用_____交换膜（填“阳离子”、“阴离子”或“质子”）。 【答案】(1)第5周期，VA族 (2)和 (3) (4) (5)4:3 (6) 参与放电反应 阴离子 【分析】辉锑矿（主要成分为，含、、等）经盐酸酸浸，、、与盐酸反应生成对应氯化物，同时与、发生氧化还原反应，不反应成为滤渣，得到含盐酸、及、、等杂质的浸出液；向浸出液中加入适量将还原为，再加入使转化为沉淀实现沉铜，接着加入，在酸性条件下与、反应，其中被还原为单质除去，被氧化为，得到较纯净的溶液；最后对溶液进行隔膜电解，阳极生成，阴极析出金属锑，完成金属锑的制备。 【详解】（1）（锑）的原子序数为51，核外电子排布为，电子层数为5，最外层电子数为5，因此位于第5周期，ⅤA族。 （2）辉锑矿中的为酸性氧化物，不与盐酸发生反应，酸浸过程中以滤渣形式析出；而、与盐酸及反应时，硫元素被氧化为单质析出，因此滤渣主要成分为和。 （3）酸浸时，作为氧化剂，与发生归中反应，被还原为，被氧化为单质，反应方程式为：。 （4）已知反应：，该反应的平衡常数表达式为：，结合的溶度积，则。 （5）除砷时，在酸性条件下，中的（+3价）被还原为单质（0价），作为氧化剂；中的（+1价）被氧化为（+5价），作为还原剂。每个得到3个电子，每个失去4个电子。根据电子守恒，设氧化剂（）的物质的量为，还原剂（）的物质的量为，则，解得。 （6）当电压超过时，溶液中的在阴极优先放电（），导致用于还原生成的电子减少，从而使锑的产率降低；电解时阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。为了平衡两极的电荷，同时防止阳极生成的迁移到阴极被还原，宜采用阴离子交换膜，允许定向移动。 9．（2026·山东德州·一模）金属钴广泛应用于航空航天、电器制造等领域，是重要的战略金属。以含钴镍废料(主要成分为、NiO，还含少量、CaO、MgO、和Ti的化合物)为原料制备草酸钴()和硫酸镍()的工艺流程如图。 已知： ①   ②草酸钴晶体难溶于水 ③RH为有机物难电离 回答以下问题： (1)“酸浸”时，为提高酸浸速率可采取的措施有_______(任写一种)，操作①与操作②用到的主要玻璃仪器有_______。 (2)“酸浸”时的作用是_______，生产过程中发现实际消耗的量大于理论值，主要原因可能是_______。 (3)“沉铁”时发生反应的离子方程式为_______。 (4)“除钙镁”时，当时，溶液中_______。 (5)将所得二水合草酸钴，在惰性气体中加热，其热重分析曲线如图所示，其中A、B、C均为纯净物，请写出从A点到B点的化学方程式_______。 已知：固体残留率= 【答案】(1) 将含钴废料粉碎、搅拌、适当增大硫酸浓度、适当升高温度等 分液漏斗、烧杯 (2) 将还原为，同时将中的+2价铁氧化为 酸浸后溶液中的催化分解或酸浸时温度过高使分解 (3)或 (4) (5) 【分析】含钴镍废料(主要成分为、NiO，还含少量、CaO、MgO、和Ti的化合物)加入硫酸、“酸浸”，得到含、、、、、等的浸出液，不溶解，和微溶于水的硫酸钙形成滤渣1，浸出液中加入热水使水解形成沉淀除去，加入碳酸钠溶液将转化为沉淀除去，加入适量的NaF溶液除去溶液中的和，滤液中加入RH和有机溶剂将转化为进入有机层，分液后向水层中加入将转化为，有机层中经过操作②得到，据此分析。 【详解】（1）“酸浸”时，为提高酸浸速率可采取的措施有将含钴废料粉碎、搅拌、适当增大硫酸浓度、适当升高温度等；操作①与操作②为萃取操作，用到的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。 （2）由分析知，“酸浸”后溶液中含和，故的作用是将还原为，同时将中的+2价铁氧化为；酸浸后溶液中的会催化分解或酸浸时温度过高使分解，从而使生产过程中实际消耗的量大于理论值。 （3）由分析知，“沉铁”时，碳酸钠溶液将转化为沉淀，发生的离子反应方程式为或。 （4）“除钙镁”时，和达到沉淀溶解平衡，由知，当时，溶液中。 （5）假设有1 mol受热分解，质量为183g，由图可知，A点时，固体的残留率为80.33%，则剩余固体的质量为，失去的质量为，刚好为2 mol水的质量，则A的物质为，A点以后为分解生成Co的氧化物过程，B点时固体的残留率为43.88%，则剩余固体的质量为，B点含Co的质量为59 g，则含有O的质量为，Co和O的物质的量之比，与中的比值相近，可推断B点的物质为，A点到B点的化学方程式。 10．（2026·山东东营·一模）硫酸-过氧化氢体系可高效回收废旧磷酸铁锂黑粉(主要成分为：、炭黑，还伴有少量的金属、、、等)，制备的工艺流程如下： 已知：①，当溶液中离子浓度时，认为该离子沉淀完全。 ②常温下，各物质的数值如下： 物质 (1)“酸浸”时，需加入过量，其目的是_______。 (2)写出“酸浸”过程反应的化学方程式：_______，“酸浸”中摩尔比大于0.5时，的浸出率_______(填“增大”“减小”或“不变”)，磷元素的浸出率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)加入氢氧化钠溶液进行“一级除杂”时，需调节pH至少为_______，“二级除杂”时滤渣Ⅱ中成分为、，两个除杂阶段不能合并的原因是_______(用离子方程式表示)。 (4)若所得“滤液Ⅱ”中，加入等体积的饱和碳酸钠溶液“沉锂”，结束时溶液中为，则“沉锂”过程中锂的沉降率为_______(忽略溶液混合时体积的变化)。 【答案】(1)将Fe2+完全氧化为Fe3+ (2) 2LiFePO4 + H2SO4 + H2O2 = Li2SO4 + 2FePO4 + 2H2O 不变 增大 (3) 6.7 Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4 ]- (4)90% 【分析】废旧磷酸铁锂黑粉经硫酸+过氧化氢酸浸，LiFePO4中+2价Fe被氧化，Li元素浸出进入浸出液，滤渣处理回收得到再生磷酸铁；浸出液加NaOH一级除杂，沉淀除去、、；滤液再加NaOH二级除杂，沉淀除去、；最终含的滤液加饱和碳酸钠沉锂，过滤得到碳酸锂产品。 【详解】（1） 中为价，作为氧化剂，将氧化为，便于后续生成磷酸铁分离； （2）根据电子守恒（个共升价，个共降价）和原子守恒，配平得到反应方程式为；硫酸用量增加，浓度升高，但根据方程式化学计量数关系，浸出率不变；酸性过强与结合，会促进溶解平衡正向移动，更多磷元素进入浸出液，因此磷元素浸出率增大。 （3）一级除杂需要除去、、，三种离子沉淀完全（）时，沉淀完全需要的最高： 由，代入数据得，，因此至少为。 若合并两个除杂阶段，需要调节更高沉淀、，两性氢氧化物会溶于过量强碱，导致无法除去，离子方程式为。 （4）等体积混合后，初始；由，代入平衡，得平衡，因此锂的沉降率为。 11．（2026·山东烟台·一模）羟基氧化镍（NiOOH）具有良好的电化学活性。某化工厂从含NiO、ZnO的废料（杂质为Fe2O3、CaO、CuO）中制备NiOOH·H2O和ZnSO4·7H2O的工艺流程如下： 已知：①该工艺条件下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Ca2+ Zn2+ Ni2+ Fe3+ Fe2+ 开始沉淀时的pH 10.6 6.2 6.9 1.5 6.3 完全沉淀时的pH 13.1 8.3 8.9 2.8 8.3 ②常温下，溶质在平衡共存的两液相中的分配系数为D[]，萃取率为E[]。 回答下列问题： (1)滤渣2的成分是________（填化学式）；“沉铁”过程需控制溶液pH的范围为________。 (2)若“沉铁”后所得500 L溶液中c(Ca2+)=0.01 mol·L-1，理论上需加入________g NH4F固体（忽略混合后溶液体积的变化），使Ca2+恰好沉淀完全[此时，，不考虑的水解]。 (3)萃取原理：（HR表示有机萃取剂）。在硫酸盐溶液中，该萃取剂对金属离子的萃取率与pH关系如图。 ①在一定范围内，随pH升高萃取率升高的原因是________。 ②“反萃取”时应加入的反萃取剂为________（填化学式）。 ③已知该生产条件下，Zn2+在两液相中的D=40。取100 L含的溶液，加入20 L萃取剂，则萃取一次的萃取率E=________（保留一位小数）。在不更换萃取剂的情况下，若要提高萃取率可采取的生产工艺为________（写一条即可）。 (4)“氧化”过程发生反应的离子方程式为________。 【答案】(1) CuS、S 2.8≤pH<6.2 (2)740 (3) 萃取产生H+，随pH的升高被消耗，促进萃取金属离子的反应正向移动 H2SO4 88.9% 多次萃取（或增加萃取剂体积、适当调节pH增大D等） (4) 【分析】第一步加入稀硫酸酸浸，将所有金属氧化物转化为对应硫酸盐进入溶液，滤渣1为废料中的不溶性杂质，得到含、、、、的酸性滤液。之后通入除杂，过滤后除去S、CuS杂质，接着加入，将生成的完全氧化为，再加调节pH，使完全沉淀为除去；之后加入，使沉淀为除去，此时溶液中仅剩余和。利用萃取剂对两种离子萃取率的差异，控制合适将萃取进入有机相，留在水相；有机相经反萃取后可最终得到，水相中的经碱性氧化，过滤即可得到目标产物，据此解答。 【详解】（1）酸浸后溶液中含，通入生成不溶于酸的沉淀，同时滤液中的与发生氧化还原反应生成S和，滤渣2为CuS、S；根据沉淀pH表，完全沉淀pH为2.8，开始沉淀pH为6.2，因此控制pH在之间。 （2）由，代入、，得。 溶液中游离物质的量：； 原溶液总物质的量：，沉淀消耗：； 总，。 （3）① pH升高，减小，萃取平衡：正向移动，萃取率升高； ② 反萃取需要使平衡逆向移动，增大浓度，最终制备，因此选择作反萃取剂。 ③ 设水相浓度为，由，得。，，因此。不更换萃取剂时，可通过多次萃取提高萃取率。 （4）碱性条件下氧化生成，从价升为价，从价降为价，配平后得到上述离子方程式为。 12．（2026·山东滨州·一模）回收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：①浓氨水不能溶解AgI。 ②“反应1”生成ICl，ICl的化学性质与Cl2相似。 ③在碱性条件下歧化为和。 回答下列问题： (1)“溶解1”发生反应的离子方程式为___________。 (2)“滤渣2”为___________(填化学式)，浓氨水能溶解“滤渣2”的原因是___________。 (3)“试剂X”可选用___________(填标号)。 A． Na                B． HCOONa                C． KClO3 (4)“调pH”至酸性的主要目的是___________。 (5)“反应3”中，主要反应的离子方程式为___________。 (6)流程中先后两次反应生成I2的物质的量之比为___________(不考虑碘元素损失)。 【答案】(1) (2) AgCl Ag+与NH3的结合比更强 (3)B (4)使和在酸性条件下生成I2 (5) (6)4：1 【分析】由题给流程可知，向碘化银催化剂废料中加入浓氨水溶解，将氧化银转化为，过滤得到滤液1和含有碘化银的滤渣1；向滤渣1中加入强酸，强酸性条件下氯气与碘化银发生反应1生成氯化银和一氯化碘，向反应后的溶液中先加入水，将一氯化碘转化为次碘酸，再加入氢氧化钠，将次碘酸转化为碘离子和碘酸根离子，过滤得到含有氯化银的滤渣2和含有碘离子、碘酸根离子的滤液2；向滤渣2中加入浓氨水，将氯化银转化为，向反应后的溶液中加入合适的还原剂X，将转化为银；向滤液2中加入盐酸调节溶液pH，将溶液中的次碘酸根离子转化为碘和碘酸根离子，过滤得到粗碘和含有碘酸根离子的滤液3；向滤液3中加入Na2S2O4，将溶液中的碘酸根离子转化为碘，过滤得到滤液和粗碘；过滤3和过滤4得到的粗碘经洗涤、干燥得到碘。 【详解】（1）由分析可知，溶解1加入浓氨水溶解的目的是将氧化银转化为，反应的离子方程式为：； （2）由分析可知，滤渣2为AgCl；浓氨水能溶解氯化银的原因是银离子与氨分子的结合能力强于氯离子； （3）由分析可知，加入合适的还原剂X的目的是将转化为银； A．钠具有强还原性，向溶液中加入钠，钠只能与溶液中的水反应，不能与溶液中的反应，则X不可能为钠，A不符合题意； B．甲酸钠含有醛基，具有还原性，甲酸钠能与溶液中的发生银镜反应生成银，则X可能为甲酸钠，B符合题意； C．氯酸钾具有氧化性，不能与溶液中的反应，则X不可能为氯酸钾，C不符合题意； 故选B； （4）由分析可知，加入盐酸调节溶液pH的目的是将溶液中的碘酸根离子和碘离子转化为碘，反应的离子方程式为：5I-++6H+=3I2+3H2O； （5）由分析可知，反应3中加入Na2S2O4，将溶液中的碘酸根离子转化为碘，反应的离子方程式为：； （6）由题意可知，弱碱性条件下次碘酸根离子发生歧化反应的方程式为：3IO-=2I-+，设滤液2中含有的碘离子的物质的量为10 mol，则溶液中碘酸根离子的物质的量为5 mol，由方程式可知，第一次生成碘时，反应生成碘的物质的量为：10 mol×=6 mol，溶液中未反应的碘酸根离子的物质的量为：5 mol-10 mol×=3 mol；第二次生成碘时，反应生成碘的物质的量为：3 mol×=1.5 mol，则两次反应生成碘的物质的量之比为4：1。 13．（2026·山东济南·一模）工业上以蛇纹石废渣（主要含、、CuO、PbO、等）制取铁酸钴（），工艺流程如下： 已知：草酸为二元弱酸，具有还原性；常温下，相关物质的见下表；当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全。 物质 CoS CuS 回答下列问题： (1)“焙烧I”时金属氧化物均转化为硫酸盐，其中转化为的化学方程式为______；“水浸”后滤液呈强酸性，滤渣I主要成分除外还含有______（填化学式）。 (2)“中和”在常温下进行，过程中需调节pH的理论最小值为______；从原子经济的角度考虑，“中和”与“除铜”需分步产生沉淀，原因是______。 (3)“除铜”时发生反应的离子方程式为______；若将CoS改用，将增加______的用量（填化学式）。 (4)“沉钴”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。 【答案】(1) (2) 3.2 保证纯净，进而循环利用 (3) (4)焙烧I 【分析】蛇纹石废渣中加入硫酸铵进行“焙烧Ⅰ”，金属氧化物均转化为硫酸盐，并产生混合气，含氨气、氮气等，用稀硫酸对氨气进行吸收；加入热水对渣滓进行“水浸”，过滤得到滤渣Ⅰ（含、不溶于水的）和滤液；滤液中加入氨水进行“中和”得到滤渣Ⅱ、在焙烧Ⅱ中可进行循环使用；将得到的滤液中加入进行“除铜”得到滤渣Ⅲ和滤液；滤液中加入草酸铵进行“沉钴”处理，过滤得到滤液和滤渣，滤渣在氧气和氢氧化铁的作用下进行“焙烧Ⅱ”最终得到铁酸钴（） 【详解】（1）“焙烧I”在硫酸铵作用下转化为，钴元素被硫酸铵还原，氮元素被氧化为氮气，根据得失电子守恒、元素守恒可得化学方程式为：；由分析可知，滤渣I主要成分除外还含有； （2）由分析可知，“中和”得到沉淀，恰好完全沉淀时，，，，因此该过程中需调节的理论最小值为3.2；从原子经济的角度考虑，“中和”与“除铜”需分步产生沉淀，保证纯净，进而循环利用 （3）由分析可知，除铜时加入硫化钴得到硫化铜沉淀，反应的离子方程式为：，若将改用，反应会释放氢离子，使酸性增强，因此为了维持溶液的酸碱性、保证沉钴效果，需要增加的用量； （4）“沉钴”所得滤液中含有、、氨水等，将其并入“吸收”液中，经处理后得到，导入“焙烧Ⅰ”循环利用。 14．（2026·山东潍坊·一模）锗是重要的稀散金属，广泛应用于航空航天、电子、新能源等高科技领域。一种从炼锌渣(含ZnFe2O4及MnO2、ZnGeO3、Ga2O3、SiO2)中提取锗的工艺流程如下： 已知：“还原酸浸”时Ge、Ga元素转为Ge4+、Ga3+；GeO2是两性氧化物。 回答下列问题： (1)“还原酸浸”时可得到ZnSO4、FeSO4、MnSO4，则ZnFe2O4发生反应的化学方程式为___________，所得滤渣主要成分除S外还有___________(填化学式)。 (2)“共萃取”所得萃余液可返回炼锌系统循环利用，萃余液中主要成分除Fe2+，还有的金属离子为___________。 (3)“沉镓”过程得到Ga(OH)3，加入NaHCO3的作用为___________；“中和”过程中生成GeO2，则“中和”过程发生反应的离子方程式为___________。 (4)“水解”操作所得GeO2中残留有大量的氯离子，需多次高纯水洗涤，洗涤液中加入NaOH溶液调pH，再加入MgCl2，生成MgGeO3以回收锗。25℃时，当时，为防止产生杂质，pH应小于___________。 已知：，，。 (5)“真空还原”产物还有Na5P3O10、H3PO4等，则每生成1 mol Na5P3O10，反应转移的电子的物质的量为___________mol；在不同温度、不同浓度的条件下，Ge元素的产率如图所示，“真空还原”采用的最佳条件为___________。 【答案】(1) SiO2 (2)Mn2+、Zn2+ (3) 调节pH，便于生成Ga(OH)3 (4)10.3 (5) 20 2.5%，1100℃ 【分析】炼锌渣(含ZnFe2O4及MnO2、ZnGeO3、Ga2O3、SiO2)中加入稀硫酸、ZnS经过“还原酸浸”时可得到ZnSO4、FeSO4、MnSO4、Ge(SO4)2、Ga2(SO4)3，SiO2不溶于酸，由于ZnFe2O4中的Fe为+3价、MnO2中Mn为+4价，溶解后Fe、Mn均被还原得到+2价，因此ZnS中的-2价S被氧化为0价S，则滤渣主要成分为SiO2和S；“还原酸浸”后的溶液中加入萃取剂分离Ge4+、Ga3+（有机相）与Fe2+、Mn2+、Zn2+（水相），则萃余液中含有Zn2+、Fe2+和Mn2+，含Ge4+、Ga3+的有机相中加入NH4F分离Ga3+（有机相）和Ge4+（水相），有机相加入稀硫酸反萃取后加入碳酸氢钠沉镓得到Ga(OH)3，再经历一系列过程得到金属Ga，水相加入氨水中和后，Ge4+转化为GeO2，再经氯化蒸馏、水解后，在GeO2中加入NaH2PO2·H2O真空还原得到GeO，再经历一系列过程得到金属Ge。 【详解】（1）ZnFe2O4与稀硫酸、ZnS反应中，ZnFe2O4中的+3价Fe还原得到+2价Fe，ZnS中-2价S被氧化为0价S，化学方程式为；据分析，滤渣主要成分为SiO2和S； （2）据分析，萃余液中含有Zn2+、Fe2+和Mn2+； （3）“沉镓”过程加入NaHCO3消耗调节过量的稀硫酸调节pH为碱性，便于生成Ga(OH)3；“中和”Ge4+被氨水转化为GeO2，化学方程式为； （4）“水解”操作中GeO2首先溶于NaOH得到可溶性Na2GeO3，然后加入MgCl2发生反应，当时，则，即，则，，即溶液的pH应小于10.3。 （5）“真空还原”中GeO2与NaH2PO2·H2O反应得到GeO、Na5P3O10、H3PO4，Ge由+4价还原为+2价，P由+1价氧化为+5价，根据得失电子守恒、原子守恒可得化学方程式为：10GeO2+5NaH2PO2·H2O=10GeO+Na5P3O10+2H3PO4+7H2O，则每生成1 mol Na5P3O10，反应转移的电子的物质的量为20 mol；如图所示，1200℃与1100℃时Ge元素产率相差较小，从节约资源的角度考虑NaH2PO2·H2O的质量分数为2.5%、温度为1100℃时，Ge元素产率最大，即为最佳反应条件。 15．（25-26高三上·辽宁大连·月考）贵金属(主要指金、银、铂等8种金属)是国家战略资源之一。一种从制作首饰的废料(主要成分为金、银、铂、蜡和纤维等)中提取金、银、铂的工艺流程如图所示。 已知：反应(浓)正向进行的程度很小。 回答下列问题： (1)“灼烧”的目的是___________。 (2)“氨浸”时，反应的离子方程式为___________。从结构的角度(化学键如何形成)解释该反应能发生的原因___________。 (3)“沉银2”中的作用是___________。 (4)金几乎不溶于浓硝酸，但可以溶于王水，试从平衡移动角度说明原因___________。 (5)反应I的化学方程式为___________。 (6)已知受热生成一种有强烈刺激性气味的黄绿色气体、Pt和一种盐，其中___________(填化学式)可循环利用。 【答案】(1)除去蜡、纤维等有机物便于硝酸酸浸 (2) Ag+具有空轨道，可与含孤电子的NH3配位形成较稳定的配位键 (3)还原银氨离子，得到银单质 (4)Au与浓硝酸反应的程度很小，所以几乎不溶于浓硝酸，王水中含有大量的Cl-，Au3+与Cl-可生成[AuCl4]-，使该平衡中Au3+浓度降低，平衡正移，金即可溶于王水 (5) (6)NH4Cl 【分析】废料灼烧除去有机纤维和蜡后，硝酸酸浸，得到的滤渣为Au和Pt，滤液中含硝酸银，王水溶解滤渣中的Au和Pt，再利用亚硫酸钠还原，得到金单质，剩余含Pt的滤液中加入氯化铵析出，最后加热使其分解得到Pt单质；含硝酸银的滤液中加入氯化钠沉银，得到氯化银，氨水溶解氯化银，得到银氨溶液，再加入水合肼还原，得到海绵状的银单质，据此解答。 【详解】（1）灼烧的目的是除去蜡、纤维等有机物便于硝酸酸浸。 （2）氨浸的原理为氯化银转化为银氨配离子：；从结构上看，原理为Ag+具有空轨道，可与含孤电子的NH3配位形成较稳定的配位键。 （3）水合肼的作用是还原银氨离子，得到银单质。 （4）Au与浓硝酸反应的程度很小，所以几乎不溶于浓硝酸，王水中含有大量的Cl-，Au3+与Cl-可生成[AuCl4]-，使该平衡中Au3+浓度降低，平衡正移，金即可溶于王水。 （5）反应I为亚硫酸钠还原含Au的配离子得到Au单质：。 （6）分解得到Pt，Pt元素被还原，则需要一种低价态的元素被氧化，为-1价的Cl，被氧化生成的气体为有强烈刺激性气味的黄绿色气体：氯气，符合题意，剩余生成的盐为NH4Cl，可循环于析出的流程中。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 工艺流程综合题 1．(1) (2)、 (3) (4)0.298 (5)1.5 (6)可溶性钡盐均可 (7)沉钒 2．(1) (2) 将氧化为，便于沉淀除去 (3) 5 存在溶解平衡，浓缩时增大，平衡逆向移动，析出 (4) 浸银 3．(1) pH太小会产生硫化氢有毒气体，污染空气 (2)和 (3) (4)除去 (5) 4．(1) 将锰结核粉碎或搅拌或适当提高温度 (2)提供配体，调 pH 或反应硫酸 (3) 、 Fe(OH)3​ (4) 2 (5) 5．(1) (2) “钝化” (3)防止在“银转化”中与反应，造成试剂用量增大 (4) 0.06 0.0375 (5) 6．(1)20 (2) 作还原剂，将还原为 (3) (4) 90.9 7．(1)适当升高温度、适当提高酸的浓度、搅拌等 (2) 分液漏斗、烧杯 77.27%(或77.3%) (3) 加入硫酸，溶液中浓度增大，同时与结合成，转移至水层，促使萃取反应平衡向逆反应进行，提高了Ce的反萃取率 还原剂 (4) (5)15% 8．(1)第5周期，VA族 (2)和 (3) (4) (5)4:3 (6) 参与放电反应 阴离子 9．(1) 将含钴废料粉碎、搅拌、适当增大硫酸浓度、适当升高温度等 分液漏斗、烧杯 (2) 将还原为，同时将中的+2价铁氧化为 酸浸后溶液中的催化分解或酸浸时温度过高使分解 (3)或 (4) (5) 10．(1)将Fe2+完全氧化为Fe3+ (2) 2LiFePO4 + H2SO4 + H2O2 = Li2SO4 + 2FePO4 + 2H2O 不变 增大 (3) 6.7 Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4 ]- (4)90% 11．(1) CuS、S 2.8≤pH<6.2 (2)740 (3) 萃取产生H+，随pH的升高被消耗，促进萃取金属离子的反应正向移动 H2SO4 88.9% 多次萃取（或增加萃取剂体积、适当调节pH增大D等） (4) 12．(1) (2) AgCl Ag+与NH3的结合比更强 (3)B (4)使和在酸性条件下生成I2 (5) (6)4：1 13．(1) (2) 3.2 保证纯净，进而循环利用 (3) (4)焙烧I 14．(1) SiO2 (2)Mn2+、Zn2+ (3) 调节pH，便于生成Ga(OH)3 (4)10.3 (5) 20 2.5%，1100℃ 15．(1)除去蜡、纤维等有机物便于硝酸酸浸 (2) Ag+具有空轨道，可与含孤电子的NH3配位形成较稳定的配位键 (3)还原银氨离子，得到银单质 (4)Au与浓硝酸反应的程度很小，所以几乎不溶于浓硝酸，王水中含有大量的Cl-，Au3+与Cl-可生成[AuCl4]-，使该平衡中Au3+浓度降低，平衡正移，金即可溶于王水 (5) (6)NH4Cl 答案第1页，共2页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题10 工艺流程综合题 1．（2026·山东日照·一模）利用废钒铬渣(主要含、、、和含Fe的氧化物等)提取钒和铬的工艺流程如下： 已知：①在时开始沉淀，时沉淀完全 ②多钒酸盐在水中溶解度较小；微溶于冷水，可溶于热水。 ③部分含钒物质主要存在形式在时为，在时为，为多钒酸根，时为。在时以形式存在，时主要以形式存在。 回答下列问题： (1)焙烧时转化为，转化为，其中转化为的化学方程式为______。 (2)“滤渣1”的成分为______。 (3)“转化”操作单元中，含钒化合物参与的离子方程式为______。 (4)“沉钒”得到偏钒酸铵，若滤液中，若体积为1L，不考虑溶液体积变化，为使钒元素的沉降率达到98%，至少加入固体______mol。［已知］ (5)“还原”操作单元中，1mol消耗物质的量为______mol。 (6)“沉钒”后“系列操作”包括过滤、洗涤等，检验沉淀是否洗涤干净所需的试剂为______。 (7)“沉铬”后所得滤液经处理后可导入______(填操作单元)循环利用。 2．（2026·山东淄博·一模）采用两矿酸浸法从银锰矿(主要含、，少量、、、、、)分离提取、、、等元素，工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“酸浸”时金属氧化物均转化为硫酸盐。和反应时生成和，理论上和恰好完全反应的物质的量之比为___________。 (2)“沉铁”时先加入的作用为___________。滤渣Ⅱ的主要成分为___________(填化学式)。 (3)“沉镍”中，恰好沉淀完全时，溶液中，则此时溶液___________。“浓缩”溶液至接近饱和，过滤可除去部分，其原理是___________。已知，，。 (4)“浸银”时转化为和S的离子方程式为___________。“电解”中阳极产物与电解液反应后，可返回___________(填操作单元名称)循环利用。 3．（2026·山东青岛·一模）电解锰渣主要成分为和少量，实验室回收锰和铅的流程如图。 已知：①常温下，，，。②；。回答下列问题： (1)“还原酸浸”时pH控制在2∼4之间，PbS中的被氧化为，反应的化学方程式为_______。pH不能太小的原因为_______。 (2)“浸出渣”主要成分为_______。 (3)“分步沉淀”中的平衡常数_______。“浸出液2”含，当出现沉淀时，_______(忽略离子的水解作用及溶液体积变化)。 (4)“再生除杂1”中加入富铅渣的目的是_______。 (5)为实现“再生液”的循环利用，“试剂X”最好为_______(写化学式)。 4．（2026·山东济宁·一模）海洋锰结核(主要成分为MnO2及铜、钴、铁等金属的氧化物)是一种富含多种金属元素的矿物资源，从中制备脱硫剂MnxOy，并回收金属的工艺流程如下： 已知：氨浸时，铜、钴以氨络合离子形式进入溶液中，锰以碳酸锰形式进入浸出渣1中。 (1)“还原焙烧”时，加快反应速率的措施___________(任写一种)，此过程中MnO2生成MnO的化学方程式___________。 (2)“氨浸”过程中氨水的作用为___________。 (3)“浸锰”过程产生的混合气体成分为___________(写化学式)，浸出渣2的成分为___________(写化学式)。 (4)“沉锰”中可能发生反应，25℃时，该反应的平衡常数的对数值lgK=___________(填数值)。 已知：，。 (5)萃取剂为，“萃取Cu”后铜元素的存在形式为，写出“萃取Cu”时的离子方程式(可简写为HR，产物可相应简化书写)___________。 5．（2026·山东菏泽·一模）从铜银锌共矿(主要成分等)中分离元素铜、银、锌的工艺流程如下： 已知：为一种捕收剂，能选择性与结合成配合物，使其具有强烈的疏水性且能附着在气泡上，但难溶物碱式碳酸锌附着在ZnS表面可防止ZnS被Z-200捕收；能与配位得到和。 回答下列问题： (1)“钝化”反应的离子方程式为_______。 (2)“酸浸”所得混合气体成分有_______(填化学式)，滤液2经处理后可导入_______(填操作单元的名称)循环利用。 (3)“浸取”时饱和溶液和浓盐酸不易过多，原因是_______。 (4)在“银转化”体系中，和浓度之和为，两种离子分布分数随浓度的变化关系如图所示，若浓度为，则的浓度为_______。若此时溶液的体积为1 L，则“银还原”中理论上应加入_______mol。 (5)用黄铜矿(主要成分为)、废铜渣和硫酸共同作用获得较纯净的的原理如图，该反应的化学方程式为_______。 6．（2026·山东聊城·一模）硫酸镍在新能源、电镀、催化和材料制造等领域占据核心地位；钴在催化、磁性材料和医疗领域发挥着不可替代的作用。以黄铁矿(主要成分为，还含有NiS、CoS、CuS及少量Au)为原料制备硫酸镍同时回收Co的工艺流程如图： 已知：①“焙烧”后烧渣的主要成分是、CuO、NiO、和Au。 ②常温下，，，一般情况下离子浓度时认为沉淀完全。 ③氧化性：。 回答下列问题： (1)“焙烧”时，CoS生成转移电子的物质的量是___________mol。 (2)“酸浸”时，双氧水的作用是___________，用离子方程式解释“酸浸”不能选用浓盐酸的原因___________。 (3)“调pH”时，当时，需调节的pH范围是___________(忽略溶液体积变化)。 (4)①“沉钴”时，氨水与碳酸氢铵1：1参与反应的化学方程式为___________。 ②一定条件下，用萃取剂萃取，经充分振荡分层后，有机层和水层中离子浓度之比为20：1，现有含的水溶液10 mL，用5 mL萃取剂萃取一次后，的萃取率为___________ %(保留一位小数)。(已知：萃取率) 7．（2026·山东枣庄·一模）稀土是保障国家高端制造自主可控、支撑国防安全的战略核心材料。以氟碳铈矿(主要含)为原料制备稀土化合物的一种工艺流程如图所示： 已知：①能与结合成，也能与结合成 ②在硫酸体系中能被萃取剂[]萃取，而不能，萃取反应为；萃取率 ③一定条件下，分别在有机层与水层中存在形式的物质的量浓度之比是一个常数(分配系数)， 回答下列问题： (1)“酸浸”中提高浸出率的措施有______(填一种即可)。 (2)萃取用到的玻璃仪器有______；取50 mL含的溶液，一次性加入20 mL萃取剂，若Ce元素的分配系数，则的萃取率为______。 (3)“反萃取”中加入的目的是______；的作用是______(填“催化剂”“氧化剂”或“还原剂”)。 (4)“氧化”中发生反应的离子方程式为______。 (5)产品常用作玻璃工业添加剂，在其立方晶胞中掺杂，占据原来的位置，可以得到更稳定的结构，如图所示(的空缺率)。 若掺杂后得到的晶体，则此晶体中的空缺率为______。 8．（2026·山东泰安·一模）以辉锑矿（主要成分为，还含有、和等）为原料制备金属锑，其一种工艺流程如下： 已知浸出液主要含盐酸和，还含、、等杂质。 回答下列问题： (1)基态Sb原子在周期表中的位置是_____。 (2)滤渣的主要成分为_____（填化学式）。 (3)写出酸浸制备的化学方程式为_____。 (4)已知；、，加使完全沉淀，反应的_____。 (5)在“除砷”过程中，氧化产物为。该反应中氧化剂还原剂的物质的量之比为_____。 (6)隔膜电解三氯化锑的盐酸溶液在阳极获得溶液，阴极获得锑，“电解”中锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过时，锑的产率降低的原因可能是_____，为提高效率宜采用_____交换膜（填“阳离子”、“阴离子”或“质子”）。 9．（2026·山东德州·一模）金属钴广泛应用于航空航天、电器制造等领域，是重要的战略金属。以含钴镍废料(主要成分为、NiO，还含少量、CaO、MgO、和Ti的化合物)为原料制备草酸钴()和硫酸镍()的工艺流程如图。 已知： ①   ②草酸钴晶体难溶于水 ③RH为有机物难电离 回答以下问题： (1)“酸浸”时，为提高酸浸速率可采取的措施有_______(任写一种)，操作①与操作②用到的主要玻璃仪器有_______。 (2)“酸浸”时的作用是_______，生产过程中发现实际消耗的量大于理论值，主要原因可能是_______。 (3)“沉铁”时发生反应的离子方程式为_______。 (4)“除钙镁”时，当时，溶液中_______。 (5)将所得二水合草酸钴，在惰性气体中加热，其热重分析曲线如图所示，其中A、B、C均为纯净物，请写出从A点到B点的化学方程式_______。 已知：固体残留率= 10．（2026·山东东营·一模）硫酸-过氧化氢体系可高效回收废旧磷酸铁锂黑粉(主要成分为：、炭黑，还伴有少量的金属、、、等)，制备的工艺流程如下： 已知：①，当溶液中离子浓度时，认为该离子沉淀完全。 ②常温下，各物质的数值如下： 物质 (1)“酸浸”时，需加入过量，其目的是_______。 (2)写出“酸浸”过程反应的化学方程式：_______，“酸浸”中摩尔比大于0.5时，的浸出率_______(填“增大”“减小”或“不变”)，磷元素的浸出率_______(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)加入氢氧化钠溶液进行“一级除杂”时，需调节pH至少为_______，“二级除杂”时滤渣Ⅱ中成分为、，两个除杂阶段不能合并的原因是_______(用离子方程式表示)。 (4)若所得“滤液Ⅱ”中，加入等体积的饱和碳酸钠溶液“沉锂”，结束时溶液中为，则“沉锂”过程中锂的沉降率为_______(忽略溶液混合时体积的变化)。 11．（2026·山东烟台·一模）羟基氧化镍（NiOOH）具有良好的电化学活性。某化工厂从含NiO、ZnO的废料（杂质为Fe2O3、CaO、CuO）中制备NiOOH·H2O和ZnSO4·7H2O的工艺流程如下： 已知：①该工艺条件下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Ca2+ Zn2+ Ni2+ Fe3+ Fe2+ 开始沉淀时的pH 10.6 6.2 6.9 1.5 6.3 完全沉淀时的pH 13.1 8.3 8.9 2.8 8.3 ②常温下，溶质在平衡共存的两液相中的分配系数为D[]，萃取率为E[]。 回答下列问题： (1)滤渣2的成分是________（填化学式）；“沉铁”过程需控制溶液pH的范围为________。 (2)若“沉铁”后所得500 L溶液中c(Ca2+)=0.01 mol·L-1，理论上需加入________g NH4F固体（忽略混合后溶液体积的变化），使Ca2+恰好沉淀完全[此时，，不考虑的水解]。 (3)萃取原理：（HR表示有机萃取剂）。在硫酸盐溶液中，该萃取剂对金属离子的萃取率与pH关系如图。 ①在一定范围内，随pH升高萃取率升高的原因是________。 ②“反萃取”时应加入的反萃取剂为________（填化学式）。 ③已知该生产条件下，Zn2+在两液相中的D=40。取100 L含的溶液，加入20 L萃取剂，则萃取一次的萃取率E=________（保留一位小数）。在不更换萃取剂的情况下，若要提高萃取率可采取的生产工艺为________（写一条即可）。 (4)“氧化”过程发生反应的离子方程式为________。 12．（2026·山东滨州·一模）回收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：①浓氨水不能溶解AgI。 ②“反应1”生成ICl，ICl的化学性质与Cl2相似。 ③在碱性条件下歧化为和。 回答下列问题： (1)“溶解1”发生反应的离子方程式为___________。 (2)“滤渣2”为___________(填化学式)，浓氨水能溶解“滤渣2”的原因是___________。 (3)“试剂X”可选用___________(填标号)。 A． Na                B． HCOONa                C． KClO3 (4)“调pH”至酸性的主要目的是___________。 (5)“反应3”中，主要反应的离子方程式为___________。 (6)流程中先后两次反应生成I2的物质的量之比为___________(不考虑碘元素损失)。 13．（2026·山东济南·一模）工业上以蛇纹石废渣（主要含、、CuO、PbO、等）制取铁酸钴（），工艺流程如下： 已知：草酸为二元弱酸，具有还原性；常温下，相关物质的见下表；当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全。 物质 CoS CuS 回答下列问题： (1)“焙烧I”时金属氧化物均转化为硫酸盐，其中转化为的化学方程式为______；“水浸”后滤液呈强酸性，滤渣I主要成分除外还含有______（填化学式）。 (2)“中和”在常温下进行，过程中需调节pH的理论最小值为______；从原子经济的角度考虑，“中和”与“除铜”需分步产生沉淀，原因是______。 (3)“除铜”时发生反应的离子方程式为______；若将CoS改用，将增加______的用量（填化学式）。 (4)“沉钴”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。 14．（2026·山东潍坊·一模）锗是重要的稀散金属，广泛应用于航空航天、电子、新能源等高科技领域。一种从炼锌渣(含ZnFe2O4及MnO2、ZnGeO3、Ga2O3、SiO2)中提取锗的工艺流程如下： 已知：“还原酸浸”时Ge、Ga元素转为Ge4+、Ga3+；GeO2是两性氧化物。 回答下列问题： (1)“还原酸浸”时可得到ZnSO4、FeSO4、MnSO4，则ZnFe2O4发生反应的化学方程式为___________，所得滤渣主要成分除S外还有___________(填化学式)。 (2)“共萃取”所得萃余液可返回炼锌系统循环利用，萃余液中主要成分除Fe2+，还有的金属离子为___________。 (3)“沉镓”过程得到Ga(OH)3，加入NaHCO3的作用为___________；“中和”过程中生成GeO2，则“中和”过程发生反应的离子方程式为___________。 (4)“水解”操作所得GeO2中残留有大量的氯离子，需多次高纯水洗涤，洗涤液中加入NaOH溶液调pH，再加入MgCl2，生成MgGeO3以回收锗。25℃时，当时，为防止产生杂质，pH应小于___________。 已知：，，。 (5)“真空还原”产物还有Na5P3O10、H3PO4等，则每生成1 mol Na5P3O10，反应转移的电子的物质的量为___________mol；在不同温度、不同浓度的条件下，Ge元素的产率如图所示，“真空还原”采用的最佳条件为___________。 15．（25-26高三上·辽宁大连·月考）贵金属(主要指金、银、铂等8种金属)是国家战略资源之一。一种从制作首饰的废料(主要成分为金、银、铂、蜡和纤维等)中提取金、银、铂的工艺流程如图所示。 已知：反应(浓)正向进行的程度很小。 回答下列问题： (1)“灼烧”的目的是___________。 (2)“氨浸”时，反应的离子方程式为___________。从结构的角度(化学键如何形成)解释该反应能发生的原因___________。 (3)“沉银2”中的作用是___________。 (4)金几乎不溶于浓硝酸，但可以溶于王水，试从平衡移动角度说明原因___________。 (5)反应I的化学方程式为___________。 (6)已知受热生成一种有强烈刺激性气味的黄绿色气体、Pt和一种盐，其中___________(填化学式)可循环利用。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $