专题十二 化学工艺流程 讲义-2025-2026学年高三化学二轮专题精训：高考题型分类突破

专题十二　化学工艺流程 【知识重构】 　化工流程试题的呈现模式 　常考的化工术语 关键词 释义 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,以增大反应速率或使反应更充分 煅烧 固体在高温下分解或改变结构,使杂质在高温下氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿 灼烧 除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质 浸取 向固体中加入适当溶剂或溶液,使其中可溶性的物质溶解,包括水浸、酸浸、碱浸、醇浸等 浸出率 固体溶解后,溶液中离子占该元素总含量的百分率 酸浸 在酸性溶液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 水浸 与水接触反应或溶解 过滤 固体与液体的分离 滴定 定量测定,可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定 蒸发 结晶 蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出 蒸发 浓缩 蒸发除去部分溶剂,提高溶液的浓度 水洗 用水洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等 酸作用 溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等 碱作用 去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH,促进水解 　常见的操作及目的 常见的操作 目的 加氧化剂 氧化某物质,生成目标产物或除去某些离子 判断能否加 其他物质　 要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等 分离、提纯 利用过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏、重结晶等常规操作从溶液中得到晶体 提高原子 利用率 绿色化学(减少对环境的污染、物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 在空气中或其他气体中进行的反应或操作 要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应,或能否达到隔绝空气、防氧化、防变质、防分解、防水解、防潮解等目的 　注意简答题的答题规范 1.“操作或措施” 操作或措施 答题模板 从溶液中得到晶体的操作 蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干燥 蒸发结晶的操作 将溶液转移到蒸发皿中加热,并用玻璃棒不断搅拌,待有大量晶体出现时停止加热,利用余热蒸干剩余水分 证明沉淀完全的操作 静置,取上层清液,加入××试剂(沉淀剂),若没有沉淀生成,说明沉淀完全 洗涤沉淀的操作 沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中加蒸馏水至没过沉淀,静置使水自然流干,重复操作2~3次 　　2.“目的或原因” 目的或原因 答题模板 沉淀用水洗的目的 除去××(可溶于水)杂质 沉淀用乙醇洗涤的目的 减小固体的溶解度;除去固体表面吸附的杂质;乙醇挥发带走水分,使固体快速干燥 冷凝回流的作用及目的 防止××蒸气逸出脱离反应体系,提高××物质的转化率 控制溶液pH的目的 防止××离子水解;防止××离子沉淀;确保××离子沉淀完全;防止××溶解等;促进/抑制××气体吸收/逸出 加过量A试剂的原因 使B物质反应完全(或提高B物质的转化率)等 温度不高于××℃的原因 温度过高,××物质分解(如H2O2、NH3·H2O、浓硝酸、NH4HCO3等)或××物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或××物质氧化(如Na2SO3等)或促进××物质水解(如AlCl3、FeCl3等) 减压蒸馏(减压蒸发)的原因 减小压强,使液体沸点降低,防止××物质受热分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等) 蒸发、反应时的气体氛围 抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl3溶液时需在HCl气流中进行;加热MgCl2·6H2O制取MgCl2时需在HCl气流中进行等) 配制某溶液前先煮沸水的原因 除去溶解在水中的氧气,防止××物质被氧化 反应装置中与大气相通的玻璃管的作用 平衡容器中压强,避免反应容器中压强过大 　化工生产中的重要金属元素 1.锌及其重要化合物 (1)Zn的性质与Al相似,与强酸、强碱均反应生成H2。 (2)ZnO、Zn(OH)2与Al2O3、Al(OH)3均为两性化合物。ZnO或Zn(OH)2与酸反应生成Zn2+,与强碱反应生成Zn。 2.钴、镍及其氧化物 (1)常温下,钴、镍在空气中能稳定存在,加热条件下可生成CoO、NiO。 (2)CoO溶于酸溶液,不溶于水、乙醇、氨水,在空气中焙烧至390~890 ℃时生成四氧化三钴。NiO溶于酸和氨水,不溶于水。 (3)Co(OH)2在空气中缓慢地被氧化为棕褐色的Co(OH)3;Ni(OH)2在空气中较稳定,可采用氧化性较强的Br2将其氧化。 (4)Co3+、Ni3+在酸性溶液中有强氧化性,易被还原,如Co(OH)3、Ni(OH)3在盐酸中被还原,2Co(OH)3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+6H2O,2Ni(OH)3+6HCl2NiCl2+Cl2↑+6H2O;在Na2SO3溶液中、酸性条件下被还原,2Co(OH)3+S+4H+2Co2++S+5H2O,2Ni(OH)3+S+4H+2Ni2++S+5H2O。 3.钒及其化合物的性质 (1)V:常温下不活泼,不能与非氧化性酸及碱作用,但能溶于氢氟酸、硝酸和王水。 (2)V2O5:两性氧化物,但以酸性为主,V2O5+6NaOH2Na3VO4+3H2O;1750 ℃发生分解反应2V2O52V2O4+O2↑;微溶于水,易形成稳定的胶体;有较强的氧化性,相关反应的化学方程式为V2O5+6HCl(浓)2VOCl2+Cl2↑+3H2O。 (3)VO2+、V:在酸性介质中,V具有强氧化性,V+Fe2++2H+VO2++Fe3++H2O,2V+H2C2O4+2H+2VO2++2CO2↑+2H2O。 4.铬及其化合物的性质 (1)Cr:加热时,与O2反应生成Cr2O3。 (2)Cr2O3:两性氧化物,Cr2O3+6H+2Cr3++3H2O;Cr2O3+2OH-2Cr+H2O。 (3)Cr(OH)3:两性氢氧化物,Cr(OH)3+3H+Cr3++3H2O;Cr(OH)3+OH-Cr+2H2O。 (4)Cr与Cr2:①可相互转化,2Cr(黄色)+2H+Cr2(橙色)+H2O;②强氧化性,如5H++Cr2+3HS2Cr3++3S+4H2O,2Na2CrO4+16HCl2CrCl3+4NaCl+3Cl2↑+8H2O。 5.钛及其化合物的性质 (1)Ti:常温下与酸不反应,但可与HF反应(Ti+6HFH2TiF6+2H2↑),也可与热的浓盐酸反应[2Ti+6HCl(浓)2TiCl3+3H2↑]。 (2)TiO2:不溶于水和稀酸,可溶解在HF溶液及热的浓硫酸中;可与Cl2发生反应TiO2+2Cl2TiCl4+O2;与碱溶液缓慢反应TiO2+2NaOHNa2TiO3+H2O;在高温下与Cl2、C发生反应TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。 (3)TiCl4:暴露在空气中会冒出白烟,TiCl4+3H2OH2TiO3↓+4HCl;Mg作还原剂时可制备金属钛,2Mg+TiCl42MgCl2+Ti。 【题型解码】 题型1　微型化学工艺流程 例1　某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn,流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是 (　　) 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) 离子 Zn2+ Cu2+ Cl- 浓度/(g·L-1) 145 0.03 1 A.“浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全 B.“浸铜”反应:2Cu+4H++H2O22Cu2++H2↑+2H2O C.“脱氯”反应:Cu+Cu2++2Cl-2CuCl↓ D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn 变式1　为回收利用含I2的CCl4废液,某化学兴趣小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是 (　　) A.步骤Ⅰ中,加入足量Na2CO3溶液充分反应后,上下两层均为无色 B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A C.试剂X可用硫酸 D.粗I2可用升华法进一步提纯 　　1.成本要低——原料的选取使用、设备的损耗等; 2.原料的利用率要高——利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用; 3.生产过程要快——化学反应速率; 4.产率要高——化学平衡; 5.产品要纯——产品的分离、提纯; 6.环保问题——反应物尽可能无毒、无害、无副作用,“三废”处理。 题型2　以非金属元素为主 例2　精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如下图所示。 回答下列问题: (1) Cu位于元素周期表第　　　周期第　　　族。  (2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是　　　　　　　　。  (3)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为　　　　　　。  (4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的　　　　(填化学式)转化为[Ag(S2O3)2]3-。  (5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。“电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用的物质为　　　　(填化学式)。  (6)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为　　　　。  (7)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6。从物质结构的角度分析S4的结构为(a)而不是(b)的原因: 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  变式2　铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[Be3Al2(SiO3)6]中提取铍的路径为: 已知:Be2++4HABeA2(HA)2+2H+ 回答下列问题: (1)基态Be2+的轨道表示式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态,冷却过程的特点是　　　　　　　　。  (3)“萃取分液”的目的是分离Be2+和Al3+,向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液,观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)写出反萃取生成Na2[Be(OH)4]的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。“滤液2”可以进入　　　　步骤再利用。  (5)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)Be(OH)2与醋酸反应得到某含4个Be的配合物,4个Be位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点,且每个Be的配位环境相同,Be与Be间通过CH3COO-相连,其化学式为　　　　　　　　。  　　1.粗读题干,挖掘图示。图示中一般会呈现超出教材范围的知识,但题目中往往会有提示或者问题中不涉及,所以一定要关注题目的每一个关键字,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出,只需问什么推什么。如制备类无机化工题,可粗读试题,知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。 2.携带问题,精读信息。这里信息包括三个方面:一是主干,二是流程图示,三是设置问题。读主干抓住关键字、词;读流程图,重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。 3.跳跃思维,规范答题。答题时应注意前后问题往往没有“相关性”,即前一问未答出,不会影响后面答题。要求用理论回答的试题,应采用“四段论法”:改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→有什么变化→得出什么结论。 题型3　以金属元素为主 例3　V2O5是制造钒铁合金、金属钒的原料,也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取V2O5的工艺,具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。 已知:ⅰ.石煤是一种含V2O3的矿物,杂质为大量Al2O3和少量CaO等;苛化泥的主要成分为CaCO3、NaOH、Na2CO3等。 ⅱ.高温下,苛化泥的主要成分可与Al2O3反应生成偏铝酸盐;室温下,偏钒酸钙[Ca(VO3)2]和偏铝酸钙均难溶于水。回答下列问题: (1)钒原子的价层电子排布为　　　　;焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为　　　　,产生的气体①为　　　　(填化学式)。  (2)水浸工序得到滤渣①和滤液,滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙,滤液中杂质的主要成分为　　　　(填化学式)。  (3)在弱碱性环境下,偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙,发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　;浸取后低浓度的滤液①进入　　　　　　(填工序名称),可实现钒元素的充分利用。  (4)洗脱工序中洗脱液的主要成分为　　　　(填化学式)。  (5)下列不利于沉钒过程的两种操作为　　　(填字母)。  a.延长沉钒时间 b.将溶液调至碱性 c.搅拌 d.降低NH4Cl溶液的浓度 变式3　钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5 mol·L-1,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。 已知:①Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(ZnS)=2.5×10-22,Ksp(CoS)=4.0×10-21。 ②以氢氧化物形式沉淀时,lg [c(M)/(mol·L-1)]和溶液pH的关系如图所示。 回答下列问题: (1)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)“酸浸”步骤中,CoO发生反应的化学方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.1 mol·L-1,向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全,此时溶液中c(Co2+)=　　　　　mol·L-1,据此判断能否实现Zn2+和Co2+的完全分离　　　　　(填“能”或“不能”)。  (4)“沉锰”步骤中,生成1.0 mol MnO2,产生H+的物质的量为　　　　。  (5)“沉淀”步骤中,用NaOH调pH=4,分离出的滤渣是　　　　。  (6)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,其反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (7)根据题中给出的信息,从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解题步骤 解题策略 首尾呼应 找出主线 ①对照原料和产品,确定核心反应和核心辅料 ②根据核心反应,明确流程主线、支线和除杂任务 分段剖析 明晰细节 ③以核心辅助原料为准,把流程划分为原料预处理、核心反应和产品分离提纯三个阶段 ④根据箭头指向,分析每一环节中物质流入和流出的意义、控制反应条件的作用,融通对流程的整体分析 ⑤某些暂时不理解的环节,可“难得糊涂”而“跳过去”,如有必要,可“顺藤摸瓜”或带着问题回头进行有针对性的分析 由易到难 破解答案 ⑥先易后难:先回答与工艺流程非密切相关的问题,确保易拿的分数先拿到,增强答题信心 ⑦变换角度:从基本理论、绿色化学观点、经济角度、安全生产等多角度答题 ⑧对棘手问题:不忘尝试从题给信息中寻找答案 　　微型工艺流程题“四线法”解题模型: 试剂线:为达到最终目的加入的物质,起到氧化还原、非氧化还原的作用。 转化线:通过元素守恒分析焙烧、溶浸、沉淀、煅烧、电解、结晶等过程。 除杂线:复分解沉淀、置换沉淀、氧化还原沉淀,加热产生气体等。 分离线:蒸发、结晶、过滤(趁热过滤)、洗涤、干燥、萃取、分液等。 【真题溯源精析】 1.工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用，从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如图： 已知：富集液中两种金属离子浓度相当。 常温下，金属化合物的： 金属化合物 下列说法错误的是(    ) A. 粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率 B. 试剂可以是溶液 C. “沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换 D. “沉锰”时，发生反应的离子方程式为 2.某兴趣小组探究沉淀的转化。将溶液与同浓度体积的溶液混合，得悬浊液，然后进行如图实验，下列叙述错误的是(    ) A. 溶液中 B. 溶液中 C. 溶液中 D. 上述实验可证明： 3.稻壳制备纳米的流程图如图。下列说法错误的是(    ) A. 可与溶液反应 B. 盐酸在该工艺中体现了还原性 C. 高纯可用于制造硅太阳能电池 D. 制备纳米： 4.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图： 已知：和均易溶于水；草酸在水中溶解度如表。 温度 溶解度 “酸浸”中钼和钒分别转化为和。下各元素浸出率与草酸浓度的关系如图。 最佳草酸浓度为 ______。 中钒的价电子排布式为 ______。 生成的化学方程式为 ______。 “酸转化”中加浓硫酸后，过滤前的操作为 ______；“滤渣”为 ______填名称。 “沉钼”中，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。 “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”中可循环利用的物质为 ______。 关于该工艺流程，下列说法错误的是 ______。填标号 “气体”为 “滤渣”主要含炭、和 “滤液”含 粗产品含 5.回收实验室废弃物可实现资源的有效利用。从催化剂废料含杂质中回收和的流程如图。 已知：在碱性条件下易歧化成和。 回答下列问题： “溶解”浓氨水不能溶解的原因是______。“滤液”中的主要阳离子有______填化学式。 “反应”生成的化学方程式为______。 “试剂”可选用______填标号。 葡萄糖 “调”至弱酸性的主要目的是______用离子方程式表示。 若“滤液”中含有，“反应”至少需加入的物质的量为______。 将得到的进一步纯化，可采用的方法是______。不考虑操作和反应损失，该流程回收的量低于预期，主要原因是______。 6.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、，其资源化回收的一种工艺流程如图所示。 回答问题： “粉碎”的目的是______。 “加压氨浸”时铜转化为配位离子，该过程的化学反应方程式为______。 “碱熔”中产生的气体为______，滤渣是______均填化学式。与______填物质名称反应可生成用于城市废水处理的。 某批次试验，废砖投料，产出，则的回收率为______。 从绿色化学与环境保护的角度说明本工艺优点有______、______。 7.稀散金属镓，Ⅲ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图： 回答下列问题： 滤液的为，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______、______。 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。滤液的______填“大于”或“小于”滤液的。 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______。 操作为______。 硅一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______。 8.为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰主要含有、、、、、、等进行研究，设计如图工艺流程。实现了铜和锌的分离回收。 回答下列问题： 铜元素位于元素周期表第 ______周期、第 ______族。 “碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的化学方程式为 ______。 滤渣中，除外，主要还有 ______。 “中和除杂”步骤，调控溶液左右，发生反应的离子方程式为 ______。 “深度脱氯”时，的存在使锌粉还原产生的与反应，生成能被空气氧化的沉淀，使被脱除。欲脱除，理论上需要锌粉 ______。 可以通过 ______填标号将其溶解，并返回到 ______步骤中。 盐酸酸化、双氧水氧化 硫酸酸化、氧化 硝酸酸化和氧化 硫酸酸化、双氧水氧化 “电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极。 “电解分离”时，阴极产生大量气泡，说明铜、锌分离已完成，其理由是 ______。 “电解分离”前，需要脱氯的原因有 ______。 9.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合回收并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。 已知： 回答下列问题： 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 ______。 经“焙烧”“水浸”，过滤分离后，滤液中金属离子的浓度分别为：、、、。滤渣的主要成分是 ______、______。 加入“调”，过滤后，滤渣是 ______、______，滤液中的浓度为 ______。 “焙烧”后得到。晶胞如图所示，晶胞中含有的个数为 ______。 调节“沉镍”后的溶液为碱性“矿化”反应的离子方程式为 ______。 蛇纹石“矿化”固定，得到，相当于固定______标准状况。 10.一种从深海多金属结核主要含、、，有少量的、、、中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液、、的工艺流程如图： 已知：金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子。 常温下，溶液中金属离子假定浓度均为开始沉淀和完全沉淀的： 开始沉淀的 完全沉淀的 回答下列问题： 基态的价层电子排布式为 ______。 “酸浸还原”时，“滤渣”的主要成分是 ______写化学式；还原的化学方程式为 ______。 “沉铁”时，转化为的离子方程式为 ______，加热至的主要原因是 ______。 “沉铝”时，未产生沉淀，该溶液中不超过 ______。 “第二次萃取”时，______、______填离子符号与混合萃取剂形成的配合物其结构如图所示，表示金属元素更稳定，这些配合物中氮原子的杂化类型为 ______。 11.利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠的一种流程示意图如图。 已知： 物质 制 已知： 由制的热化学方程式为 ______。 制 Ⅰ在多级串联反应釜中，悬浊液与持续通入的进行如下反应： 第二步： 第二步： Ⅱ当反应釜中溶液达到时，形成的悬浊液转化为固体。 Ⅱ中生成的化学方程式是 ______。 配碱槽中，母液和过量配制反应液，发生反应的化学方程式是 ______。 多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是 ______，需除去。 尾气吸收器中，吸收的气体有 ______。 理论研究、与的反应。一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，随的增加，和平衡转化率的变化如图。 ，与优先反应的离子是 ______。 ，平衡转化率上升而平衡转化率下降，结合方程式解释原因：______。 12.从褐铁矿型金银矿含、、、、、等中提取、，并回收其它有价金属的一种工艺如图： 已知：金银矿中、元素的含量分别为、。 时，的为。 回答下列问题： 基态原子的价层电子排布式为 ______。 “还原酸浸”时，反应的离子方程式为 ______。 “浸金银”时，溶解涉及的主要反应如下： 上述过程中的催化剂为 ______。 “沉铜”前，“滤液”多次循环的目的为 ______。 根据“还原酸浸”“氧化”，推断、、的氧化性由强到弱的顺序为 ______。 “沉铁”后，调节“滤液”的至，无析出，则______。 一种锑锰合金的立方晶胞结构如图。 该晶胞中，每个周围与它最近且相等距离的有 ______个。 为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为，则晶体的密度为 ______列出计算式即可。 13.一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图。 已知：常温下，，； 结构式为 回答下列问题： 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 “沉锰Ⅰ”中，写出形成的被氧化成的化学方程式 ______。当将要开始沉淀时，溶液中剩余浓度为 ______。 “沉锰Ⅱ”中，过量的经加热水解去除，最终产物是和 ______填化学式。 “沉镁Ⅰ”中，当为时，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 ______。 “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 ______。 “结晶”中，产物的化学式为 ______。 “焙烧”中，元素发生了 ______填“氧化”或“还原”反应。 14.可用于制备光学材料和回收砷。 制备。由闪锌矿含、及少量硫化镉等制备的过程如图： 已知：，，，。当离子浓度小于时，认为离子沉淀完全。 酸浸时通入可提高浸出率的原因是 ______。 通入除镉。通过计算判断当溶液、时，是否沉淀完全 ______写出计算过程。 沉锌前调节溶液的至，加入的氧化物为 ______填化学式。 制备光学材料。如图甲所示，晶体中掺入少量后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光。 区域“”中的离子为 ______填离子符号，区域带 ______填“正电”或“负电”。 回收砷。用去除酸性废液中的三价砷Ⅲ，并回收生成的沉淀。 已知：溶液中Ⅲ主要以弱酸形式存在，。 时，按：：向酸性废液中加入，砷回收率随反应时间的变化如图乙所示。 写出与反应生成的离子方程式：______。 反应后，砷回收率下降的原因有 ______。 15.铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。 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： 充电时，阴极发生的电极反应为 ______。 放电时，产生库仑电量，消耗的物质的量为 ______。 已知：转移电子所产生的电量为库仑。 作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力，参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中不氧化，氧化性弱与其结构有关，的空间结构是 ______。 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。氧化发生反应的化学方程式为 ______。 随着铅酸电池广泛应用，需要回收废旧电池材料，实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如图。 将等物质转化为的过程中，步骤Ⅰ加入溶液的目的是 ______。 步骤Ⅱ、Ⅲ中和作用分别是 ______。 铅酸电池使用过程中，负极因生成导电性差的大颗粒，导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料，可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有 ______填序号。 增强负极导电性 增大负极材料比表面积，利于生成小颗粒 碳材料作还原剂，使被还原 【全真模拟测评】 1.(2025·江苏省南通市·模拟题)高铁酸钾具有强氧化性，是一种环保、高效、多功能的饮用水处理剂，可以用如图流程进行制备。下列说法正确的是(    ) A. “酸溶”前，可用热的溶液处理铁屑表面的油污 B. “氧化”过程的离子方程式为 C. “制备”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为： D. “转化”中析出晶体的原因可能是相同条件下其溶解度大于 2.(2026·安徽省·月考试卷)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿含、元素的杂质为主要原料制备粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。 开始沉淀 沉淀完全 下列说法错误的是(    ) A. 固体主要成分是和；金属为 B. 浸取时，增大压强可促进金属离子浸出 C. 中和调的范围为 D. 还原时，增大溶液酸度有利于的生成 3.(2025·江苏省无锡市·期末考试)由含硒废料主要含、、、、、等制取硒的流程如图，下列有关说法正确的是(    ) A. “分离”的方法是蒸馏 B. “滤液”中主要存在的阴离子有：、 C. “酸化”时发生的离子反应方程式为 D. 晶胞如图所示，个晶胞中有个原子 4.(2025·河南省·单元测试)氯化亚铜难溶于水和稀酸，可溶于浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。在工业上可利用海绵铜主要成分是和少量制备，流程如图。下列说法错误的是(    ) A. 步溶解过程中，硝酸铵是氧化剂，铜是还原剂 B. 步反应的离子方程式是： C. 步包含了酸洗和水洗，酸洗时可采用稀硫酸或浓盐酸 D. 步烘干过程中需要保持真空条件 5.(2025·天津市·模拟题)镀锌铁皮可用于制备七水合硫酸锌，其流程如图。 下列有关说法正确的是(    ) A. 镀锌铁皮的镀层被破坏后铁的腐蚀比生铁快 B. “氧化”发生反应的离子方程式为 C. “调”后所得溶液中大量存在的离子有、、、 D. 从“过滤”所得滤液中获取晶体的操作为：蒸发滤液至有大量晶体出现时停止加热，利用余热将液体蒸干 6.(2026·河北省沧州市·模拟题)废旧太阳能电池具有较高的回收利用价值，其主要组成为。某探究小组回收处理流程如图： 已知：是易水解的液体．下列说法错误的是(    ) A. 、是第Ⅲ族元素，中的化合价为价 B. “调过滤”阶段铜元素以氢氧化铜形式进入滤渣 C. “高温气相沉积”过程中发生反应的化学方程式为 D. “回流过滤”中的作用是将氢氧化物转化为氯化物和作溶剂 7.(2025·河南省·月考试卷)某小组以铬铁矿粉主要成分是，含少量、等杂质为主要原料制备的流程如下： 已知：，溶液中离子浓度小于时认为沉淀完全，下列叙述错误的是 (    ) A. “滤渣”的主要成分为和 B. “调”时溶液的最小值为 C. “转化”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为： D. 实验室进行操作、、时均需使用烧杯、漏斗和玻璃棒 8.(2026·福建省·单元测试)是重要化工原料，由软锰矿制备的一种工艺流程如图。 资料： 软锰矿的主要成分为，主要杂质有和 金属离子沉淀的 开始沉淀时 完全沉淀时 该工艺条件下，与不反应。 溶出 溶出前，软锰矿需研磨，目的是          。 溶出时，的氧化过程及得到的主要途径如图所示。 Ⅱ是从软锰矿中溶出的主要反应，反应的离子方程式是          。 若全部来自于反应，完全溶出所需与的物质的量比值为，而实际比值小于，原因是          。 纯化 已知：的氧化性与溶液有关。纯化时先加入，后加入，调溶液，说明试剂加入顺序及调节的原因：          。 电解：纯化液经电解得，生成的电极反应式是          。 产品纯度测定 向产品中依次加入足量和足量稀，加热至充分反应，再用溶液滴定剩余至终点，消耗溶液的体积为。已知：及均被还原为。相对分子质量：；产品纯度为          。用质量分数表示 9.(2026·湖北省·联考题)一种用磷矿脱镁废液为，溶液中含、、，还有少量及、、等杂质离子制备三水磷酸氢镁工艺的流程如下： 已知：温度下，磷酸的与溶液的的关系如下图。 回答下列问题： “恒温搅拌”步骤后溶液为，溶液中          填、或，此时杂质、、沉淀效果最好，生成，其余沉淀均是磷酸正盐，写出与反应生成沉淀的离子方程式          ，溶液中的浓度为，则          ，          已知：温度下，，。 “恒温搅拌”中需添加，其作用是          。制备过程中采用“抽滤”，其目的是          。 从图像可以看出，对镁回收率及产品纯度的影响较大，时，随着的增加，产品的纯度降低，分析纯度降低的原因          。 10.处理锌冶炼烟气的过程中，会产生少量涉重酸泥，涉重酸泥主要含有单质、，还含有少量、、、等重金属元素。一种从涉重酸泥中回收、及其他金属资源的流程如图： 已知“氧化浸出”时，、分别发生反应：；。 回答下列问题： “浸出渣”中所含的主要金属元素为           填元素符号。 “氧化浸出”时，浓度过低、反应温度过高可分别导致、的浸出率偏低，其原因分别为           、          。 “还原沉汞”时含汞微粒发生两步转化：第一步转化的产物有磷酸和难溶的；第二步转化为。则第一步转化的化学方程式为           ；加入量对沉汞效果的影响如表所示，则其加入量应是汞量的           倍。 加入量 沉汞率 汞渣含 沉硒率 汞量的倍 汞量的倍 汞量的倍 汞量的倍 汞量的倍 在硫脲催化下，“沉硒”时可得到粗硒。该反应的离子方程式为           。 “中和”时需调节溶液的范围为           ；所得“中和液”中          。 已知该工艺条件下，氢氧化物沉淀和溶解时所需的如表所示： 氢氧化物 开始沉淀 完全沉淀 沉淀 开始溶解 沉淀 完全溶解 一 一 汞曾被用于氯碱工业，示意图如图。水银电解室中间为石墨电极，底部循环流动的水银为阴极，电解过程中形成钠汞齐，即钠汞合金。则气体为           填化学式，水银电解室中发生总反应的离子方程式为           。 11.(2025·湖北省·同步练习)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝、钼、镍等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如图： 已知：时，的，；；；该工艺中，时，溶液中元素以的形态存在。 “焙烧”中，有生成，其中元素的化合价为           。 “沉铝”中，生成的沉淀为           。 “沉钼”中，为。 生成的离子方程式为           。 若条件控制不当，也会沉淀。为避免中混入沉淀，溶液中：            列出算式时，应停止加入溶液。 滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有和，为           。 往滤液Ⅲ中添加适量固体后，通入足量            填化学式气体，再通入足量，可析出。 高纯砷化铝可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止刻蚀液与下层砷化镓反应。 该氧化物为           。 已知：和同族，和同族。在与上层的反应中，元素的化合价变为价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为           。 12.重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为，还含有硅、铝等杂质．制备流程如图所示： 回答下列问题： 步骤的主要反应为：  上述反应配平后与的系数比为          该步骤不能使用陶瓷容器，原因是          ． 滤渣中含量最多的金属元素是          ，滤渣的主要成分是          及含硅杂质． 步骤调滤液的使之变          填“大”或“小”，原因是          用离子方程式表示． 有关物质的溶解度如图所示．向“滤液”中加入适量，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到固体．冷却到          填标号得到的固体产品最多．           步骤的反应类型是          ． 某工厂用  铬铁矿粉含 制备，最终得到产品  ，产率为          ． 13.铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。 资料：ⅰ.钛白粉废渣成分：主要为FeSO4•H2O，含少量TiOSO4和不溶物 ⅱ.TiOSO4+（x+1）H2O⇌TiO2•xH2O↓+H2SO4 ⅲ.0.1mol•L-1Fe2+生成Fe（OH）2，开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3 0.1mol•L-1Fe3+生成FeOOH，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8 （1）纯化 ①加入过量铁粉的目的是           。 ②充分反应后，分离混合物的方法是           。 （2）制备晶种 为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化（如图）。 ①产生白色沉淀的离子方程式是           。 ②产生白色沉淀后的pH低于资料ⅲ中的6.3。原因是：沉淀生成后c（Fe2+）           0.1mol•L-1（填“＞”“=”或“＜”）。 ③0~t1时段，pH几乎不变；t1~t2时段，pH明显降低。结合方程式解释原因：           。 ④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t3后pH几乎不变，此时溶液中c（Fe2+）仍降低，但c（Fe3+）增加，且c（Fe2+）降低量大于c（Fe3+）增加量。结合总方程式说明原因：           。 （3）产品纯度测定 铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。 资料：Fe3++3C2O42-=Fe（C2O4）33-，Fe（C2O4）33-不与稀碱液反应 Na2C2O4过量，会使测定结果           （填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。 14.(2024·云南省昆明市·期中考试)硫酸锌是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为，杂质为以及、、、等的化合物。其制备流程如下： 本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表： 离子 回答下列问题： 菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为          。 为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有          、          。 加入物质调溶液，最适宜使用的是          填标号。 A.        ．        ． 滤渣的主要成分是          、          、          。 向的滤液中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣中有，该步反应的离子方程式为          。 滤液中加入锌粉的目的是          。 滤渣与浓反应可以释放并循环利用，同时得到的副产物是          、          。 15.(2024·湖南省·单元测试)以钴铜矿主要成分为、、，另含少量及含砷化合物制备锂电池正极原料，生产流程如图所示。 已知：酸浸液中阳离子为、、、 萃取铜的过程可表示为有机物有机物 ， 在周期表中的位置为           ，中的价电子排布式为           。 酸浸液中钴以形式存在，生成的化学方程式为           。酸浸过程可适当升温以加快反应速率，但温度过高，单位时间内钴的浸出率明显降低，原因是           。 实验室模拟萃取除铜，加入萃取剂后充分振荡静置，则分离出含铜有机溶剂的具体实验操作为           。 在除铁过程中，溶液中的转化为沉淀，该反应的离子方程式为           。常温条件下若除铁结束后溶液，则是否被完全沉淀浓度低于，通过计算说明           。 焙烧过程中，若空气与接触不充分，废气中会含有           填化学式污染空气，需要进行净化后再排放。 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题十二　化学工艺流程 【知识重构】 　化工流程试题的呈现模式 　常考的化工术语 关键词 释义 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,以增大反应速率或使反应更充分 煅烧 固体在高温下分解或改变结构,使杂质在高温下氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿 灼烧 除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质 浸取 向固体中加入适当溶剂或溶液,使其中可溶性的物质溶解,包括水浸、酸浸、碱浸、醇浸等 浸出率 固体溶解后,溶液中离子占该元素总含量的百分率 酸浸 在酸性溶液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 水浸 与水接触反应或溶解 过滤 固体与液体的分离 滴定 定量测定,可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定 蒸发 结晶 蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出 蒸发 浓缩 蒸发除去部分溶剂,提高溶液的浓度 水洗 用水洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等 酸作用 溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等 碱作用 去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH,促进水解 　常见的操作及目的 常见的操作 目的 加氧化剂 氧化某物质,生成目标产物或除去某些离子 判断能否加 其他物质　 要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等 分离、提纯 利用过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏、重结晶等常规操作从溶液中得到晶体 提高原子 利用率 绿色化学(减少对环境的污染、物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 在空气中或其他气体中进行的反应或操作 要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应,或能否达到隔绝空气、防氧化、防变质、防分解、防水解、防潮解等目的 　注意简答题的答题规范 1.“操作或措施” 操作或措施 答题模板 从溶液中得到晶体的操作 蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干燥 蒸发结晶的操作 将溶液转移到蒸发皿中加热,并用玻璃棒不断搅拌,待有大量晶体出现时停止加热,利用余热蒸干剩余水分 证明沉淀完全的操作 静置,取上层清液,加入××试剂(沉淀剂),若没有沉淀生成,说明沉淀完全 洗涤沉淀的操作 沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中加蒸馏水至没过沉淀,静置使水自然流干,重复操作2~3次 　　2.“目的或原因” 目的或原因 答题模板 沉淀用水洗的目的 除去××(可溶于水)杂质 沉淀用乙醇洗涤的目的 减小固体的溶解度;除去固体表面吸附的杂质;乙醇挥发带走水分,使固体快速干燥 冷凝回流的作用及目的 防止××蒸气逸出脱离反应体系,提高××物质的转化率 控制溶液pH的目的 防止××离子水解;防止××离子沉淀;确保××离子沉淀完全;防止××溶解等;促进/抑制××气体吸收/逸出 加过量A试剂的原因 使B物质反应完全(或提高B物质的转化率)等 温度不高于××℃的原因 温度过高,××物质分解(如H2O2、NH3·H2O、浓硝酸、NH4HCO3等)或××物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或××物质氧化(如Na2SO3等)或促进××物质水解(如AlCl3、FeCl3等) 减压蒸馏(减压蒸发)的原因 减小压强,使液体沸点降低,防止××物质受热分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3等) 蒸发、反应时的气体氛围 抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl3溶液时需在HCl气流中进行;加热MgCl2·6H2O制取MgCl2时需在HCl气流中进行等) 配制某溶液前先煮沸水的原因 除去溶解在水中的氧气,防止××物质被氧化 反应装置中与大气相通的玻璃管的作用 平衡容器中压强,避免反应容器中压强过大 　化工生产中的重要金属元素 1.锌及其重要化合物 (1)Zn的性质与Al相似,与强酸、强碱均反应生成H2。 (2)ZnO、Zn(OH)2与Al2O3、Al(OH)3均为两性化合物。ZnO或Zn(OH)2与酸反应生成Zn2+,与强碱反应生成Zn。 2.钴、镍及其氧化物 (1)常温下,钴、镍在空气中能稳定存在,加热条件下可生成CoO、NiO。 (2)CoO溶于酸溶液,不溶于水、乙醇、氨水,在空气中焙烧至390~890 ℃时生成四氧化三钴。NiO溶于酸和氨水,不溶于水。 (3)Co(OH)2在空气中缓慢地被氧化为棕褐色的Co(OH)3;Ni(OH)2在空气中较稳定,可采用氧化性较强的Br2将其氧化。 (4)Co3+、Ni3+在酸性溶液中有强氧化性,易被还原,如Co(OH)3、Ni(OH)3在盐酸中被还原,2Co(OH)3+6HCl2CoCl2+Cl2↑+6H2O,2Ni(OH)3+6HCl2NiCl2+Cl2↑+6H2O;在Na2SO3溶液中、酸性条件下被还原,2Co(OH)3+S+4H+2Co2++S+5H2O,2Ni(OH)3+S+4H+2Ni2++S+5H2O。 3.钒及其化合物的性质 (1)V:常温下不活泼,不能与非氧化性酸及碱作用,但能溶于氢氟酸、硝酸和王水。 (2)V2O5:两性氧化物,但以酸性为主,V2O5+6NaOH2Na3VO4+3H2O;1750 ℃发生分解反应2V2O52V2O4+O2↑;微溶于水,易形成稳定的胶体;有较强的氧化性,相关反应的化学方程式为V2O5+6HCl(浓)2VOCl2+Cl2↑+3H2O。 (3)VO2+、V:在酸性介质中,V具有强氧化性,V+Fe2++2H+VO2++Fe3++H2O,2V+H2C2O4+2H+2VO2++2CO2↑+2H2O。 4.铬及其化合物的性质 (1)Cr:加热时,与O2反应生成Cr2O3。 (2)Cr2O3:两性氧化物,Cr2O3+6H+2Cr3++3H2O;Cr2O3+2OH-2Cr+H2O。 (3)Cr(OH)3:两性氢氧化物,Cr(OH)3+3H+Cr3++3H2O;Cr(OH)3+OH-Cr+2H2O。 (4)Cr与Cr2:①可相互转化,2Cr(黄色)+2H+Cr2(橙色)+H2O;②强氧化性,如5H++Cr2+3HS2Cr3++3S+4H2O,2Na2CrO4+16HCl2CrCl3+4NaCl+3Cl2↑+8H2O。 5.钛及其化合物的性质 (1)Ti:常温下与酸不反应,但可与HF反应(Ti+6HFH2TiF6+2H2↑),也可与热的浓盐酸反应[2Ti+6HCl(浓)2TiCl3+3H2↑]。 (2)TiO2:不溶于水和稀酸,可溶解在HF溶液及热的浓硫酸中;可与Cl2发生反应TiO2+2Cl2TiCl4+O2;与碱溶液缓慢反应TiO2+2NaOHNa2TiO3+H2O;在高温下与Cl2、C发生反应TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。 (3)TiCl4:暴露在空气中会冒出白烟,TiCl4+3H2OH2TiO3↓+4HCl;Mg作还原剂时可制备金属钛,2Mg+TiCl42MgCl2+Ti。 【题型解码】 题型1　微型化学工艺流程 例1　某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn,流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是 (　　) 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) 离子 Zn2+ Cu2+ Cl- 浓度/(g·L-1) 145 0.03 1 A.“浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全 B.“浸铜”反应:2Cu+4H++H2O22Cu2++H2↑+2H2O C.“脱氯”反应:Cu+Cu2++2Cl-2CuCl↓ D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn 变式1　为回收利用含I2的CCl4废液,某化学兴趣小组设计方案如下所示,下列说法不正确的是 (　　) A.步骤Ⅰ中,加入足量Na2CO3溶液充分反应后,上下两层均为无色 B.步骤Ⅰ中,分液时从分液漏斗下口放出溶液A C.试剂X可用硫酸 D.粗I2可用升华法进一步提纯 　　1.成本要低——原料的选取使用、设备的损耗等; 2.原料的利用率要高——利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用; 3.生产过程要快——化学反应速率; 4.产率要高——化学平衡; 5.产品要纯——产品的分离、提纯; 6.环保问题——反应物尽可能无毒、无害、无副作用,“三废”处理。 题型2　以非金属元素为主 例2　精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如下图所示。 回答下列问题: (1) Cu位于元素周期表第　　　周期第　　　族。  (2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是　　　　　　　　。  (3)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为　　　　　　。  (4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的　　　　(填化学式)转化为[Ag(S2O3)2]3-。  (5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。“电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用的物质为　　　　(填化学式)。  (6)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为　　　　。  (7)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6。从物质结构的角度分析S4的结构为(a)而不是(b)的原因: 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  变式2　铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[Be3Al2(SiO3)6]中提取铍的路径为: 已知:Be2++4HABeA2(HA)2+2H+ 回答下列问题: (1)基态Be2+的轨道表示式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态,冷却过程的特点是　　　　　　　　。  (3)“萃取分液”的目的是分离Be2+和Al3+,向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液,观察到的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)写出反萃取生成Na2[Be(OH)4]的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。“滤液2”可以进入　　　　步骤再利用。  (5)电解熔融氯化铍制备金属铍时,加入氯化钠的主要作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)Be(OH)2与醋酸反应得到某含4个Be的配合物,4个Be位于以1个O原子为中心的四面体的4个顶点,且每个Be的配位环境相同,Be与Be间通过CH3COO-相连,其化学式为　　　　　　　　。  　　1.粗读题干,挖掘图示。图示中一般会呈现超出教材范围的知识,但题目中往往会有提示或者问题中不涉及,所以一定要关注题目的每一个关键字,尽量弄懂流程图,但不必将每一种物质都推出,只需问什么推什么。如制备类无机化工题,可粗读试题,知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。 2.携带问题,精读信息。这里信息包括三个方面:一是主干,二是流程图示,三是设置问题。读主干抓住关键字、词;读流程图,重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。 3.跳跃思维,规范答题。答题时应注意前后问题往往没有“相关性”,即前一问未答出,不会影响后面答题。要求用理论回答的试题,应采用“四段论法”:改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→有什么变化→得出什么结论。 题型3　以金属元素为主 例3　V2O5是制造钒铁合金、金属钒的原料,也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取V2O5的工艺,具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。 已知:ⅰ.石煤是一种含V2O3的矿物,杂质为大量Al2O3和少量CaO等;苛化泥的主要成分为CaCO3、NaOH、Na2CO3等。 ⅱ.高温下,苛化泥的主要成分可与Al2O3反应生成偏铝酸盐;室温下,偏钒酸钙[Ca(VO3)2]和偏铝酸钙均难溶于水。回答下列问题: (1)钒原子的价层电子排布为　　　　;焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为　　　　,产生的气体①为　　　　(填化学式)。  (2)水浸工序得到滤渣①和滤液,滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙,滤液中杂质的主要成分为　　　　(填化学式)。  (3)在弱碱性环境下,偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙,发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为　　　　　　　　　　　　　　　　　;浸取后低浓度的滤液①进入　　　　　　(填工序名称),可实现钒元素的充分利用。  (4)洗脱工序中洗脱液的主要成分为　　　　(填化学式)。  (5)下列不利于沉钒过程的两种操作为　　　(填字母)。  a.延长沉钒时间 b.将溶液调至碱性 c.搅拌 d.降低NH4Cl溶液的浓度 变式3　钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。 注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5 mol·L-1,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。 已知:①Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(ZnS)=2.5×10-22,Ksp(CoS)=4.0×10-21。 ②以氢氧化物形式沉淀时,lg [c(M)/(mol·L-1)]和溶液pH的关系如图所示。 回答下列问题: (1)“酸浸”前,需将废渣磨碎,其目的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)“酸浸”步骤中,CoO发生反应的化学方程式是 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.1 mol·L-1,向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全,此时溶液中c(Co2+)=　　　　　mol·L-1,据此判断能否实现Zn2+和Co2+的完全分离　　　　　(填“能”或“不能”)。  (4)“沉锰”步骤中,生成1.0 mol MnO2,产生H+的物质的量为　　　　。  (5)“沉淀”步骤中,用NaOH调pH=4,分离出的滤渣是　　　　。  (6)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,其反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (7)根据题中给出的信息,从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是 　　　　　　　　　　　　　　　　　。  解题步骤 解题策略 首尾呼应 找出主线 ①对照原料和产品,确定核心反应和核心辅料 ②根据核心反应,明确流程主线、支线和除杂任务 分段剖析 明晰细节 ③以核心辅助原料为准,把流程划分为原料预处理、核心反应和产品分离提纯三个阶段 ④根据箭头指向,分析每一环节中物质流入和流出的意义、控制反应条件的作用,融通对流程的整体分析 ⑤某些暂时不理解的环节,可“难得糊涂”而“跳过去”,如有必要,可“顺藤摸瓜”或带着问题回头进行有针对性的分析 由易到难 破解答案 ⑥先易后难:先回答与工艺流程非密切相关的问题,确保易拿的分数先拿到,增强答题信心 ⑦变换角度:从基本理论、绿色化学观点、经济角度、安全生产等多角度答题 ⑧对棘手问题:不忘尝试从题给信息中寻找答案 　　微型工艺流程题“四线法”解题模型: 试剂线:为达到最终目的加入的物质,起到氧化还原、非氧化还原的作用。 转化线:通过元素守恒分析焙烧、溶浸、沉淀、煅烧、电解、结晶等过程。 除杂线:复分解沉淀、置换沉淀、氧化还原沉淀,加热产生气体等。 分离线:蒸发、结晶、过滤(趁热过滤)、洗涤、干燥、萃取、分液等。 【真题溯源精析】 1.(2026·四川省)工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用，从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如图： 已知：富集液中两种金属离子浓度相当。 常温下，金属化合物的： 金属化合物 下列说法错误的是(    ) A. 粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率 B. 试剂可以是溶液 C. “沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换 D. “沉锰”时，发生反应的离子方程式为 【答案】D  【知识点】物质的分离、提纯 【解析】解：粉碎工业废料，可以增大固液接触面，有利于提高金属元素的浸出率，故A正确； B.等金属的硫化物的很小，往含重金属废水中投放或，可以将废水中的重金属含量降低到符合要求水平，沉镉试剂可以是溶液，故B正确； C.“沉镉”时用，因的远大于的，控制合适条件，可以使不会被沉淀，“沉锰”时使用，使锰以形式沉淀，由表中可知，和的很接近，如果先进行“沉锰”，则会同时产生和沉淀，两者无法分离，“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换，故C正确； D.“沉锰”时，加入，转化为沉淀，可以先写出，反应没有化合价变化，从电荷角度考虑配平，然后再结合元素守恒，发生反应的离子方程式为，故D错误； 故选：。 2.(2026·山西省)某兴趣小组探究沉淀的转化。将溶液与同浓度体积的溶液混合，得悬浊液，然后进行如图实验，下列叙述错误的是(    ) A. 溶液中 B. 溶液中 C. 溶液中 D. 上述实验可证明： 【答案】C  【知识点】溶液中微粒浓度的关系、难溶电解质的（沉淀）溶解平衡 【解析】解：溶液为的饱和溶液，还含有，电荷守恒关系为，故A正确； B.溶于氨水生成，物料守恒关系为，故B正确； C.溶液中溶质为、少量和一水合氨，溶液呈碱性，则，故C错误； D.溶于氨水、不溶于氨水，说明饱和溶液中大于饱和溶液中，即的溶解度大于，可得，故D正确； 故选：。 3.(2026·浙江省)稻壳制备纳米的流程图如图。下列说法错误的是(    ) A. 可与溶液反应 B. 盐酸在该工艺中体现了还原性 C. 高纯可用于制造硅太阳能电池 D. 制备纳米： 【答案】B  【知识点】硅单质、高纯硅的制备、二氧化硅 【解析】解：是酸性氧化物，可以和碱反应生成盐和水，故可与溶液反应，故A正确； B.盐酸在该工艺中溶解氧化镁生成氯化镁和水，盐酸在该反应中体现酸性，盐酸中各元素化合价未变，故未体现还原性，故B错误； C.高纯可用于制造硅太阳能电池，故C正确； D.根据流程可知与反应生成和，制备纳米反应为，故D正确； 故选：。 4.(2025·福建省)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图： 已知：和均易溶于水；草酸在水中溶解度如表。 温度 溶解度 “酸浸”中钼和钒分别转化为和。下各元素浸出率与草酸浓度的关系如图。 最佳草酸浓度为 ______。 中钒的价电子排布式为 ______。 生成的化学方程式为 ______。 “酸转化”中加浓硫酸后，过滤前的操作为 ______；“滤渣”为 ______填名称。 “沉钼”中，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。 “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”中可循环利用的物质为 ______。 关于该工艺流程，下列说法错误的是 ______。填标号 “气体”为 “滤渣”主要含炭、和 “滤液”含 粗产品含 【答案】； ； ；   冷却结晶；草酸；   ；   ；；     【知识点】物质的分离、提纯 【解析】由图可知，最佳草酸浓度为，此时钼元素浸出率接近，而镍、钙的浸出率为， 故答案为：； 为号元素，核外电子排布式为，中钒是价，钒失去个电子，其价电子排布式为， 故答案为：； 与草酸反应，生成，由价降低为价，部分碳由价升高为价，根据化合价升降守恒、原子守恒，可得反应的化学方程式为， 故答案为：； “酸转化”中加浓硫酸后，转化生成和以及草酸，此时温度升高，根据表格数据，低温有利于草酸析出，故过滤前的操作为冷却结晶，根据分析可知，“滤渣”为草酸， 故答案为：冷却结晶；草酸； 结合结构，中一个与形成配位键，得到，可以形成氢键作为氢键给体，另有个原子含有孤电子对，可以形成作为氢键受体，故存在个可形成氢键的位点， 故答案为：； “碱浸转化”中，在碱作用下分解出，后者转化为，元素由价升高为价，根据化合价升降守恒、原子守恒，可得反应的化学方程式为：，在碱作用下，会转化为，故“滤液”中可循环利用的物质为， 故答案为：；； 根据分析可知，“气体”为，故错误； “滤渣”主要含炭、和，故错误； 酸转化过程中，冷却结晶所得滤液是草酸的饱和溶液，故“滤液”含，故正确； 硫酸钙微溶于水，碱浸转化得到的粗产品含，故正确； 故答案为：。 炼油厂焙烧炭渣主要含炭、和，以及少量、，炭渣中加入草酸浸取，、转化为和，、被还原为盐溶液，草酸被氧化为气体，炭不反应，镍、钙转化为草酸镍、草酸钙沉淀，三者成为滤渣，过滤，滤液中加入浓硫酸，使得钼、钒的草酸盐转化为硫酸盐和草酸，较低温度时，草酸溶解度小，得到草酸晶体，成为滤渣，过滤得到含有和的滤液，沉钼过程中加入得到沉淀为，结合质量守恒，还生成硫酸，过滤，滤液中含有硫酸和不溶的，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，据此分析作答。 5.(2026·湖北省)回收实验室废弃物可实现资源的有效利用。从催化剂废料含杂质中回收和的流程如图。 已知：在碱性条件下易歧化成和。 回答下列问题： “溶解”浓氨水不能溶解的原因是______。“滤液”中的主要阳离子有______填化学式。 “反应”生成的化学方程式为______。 “试剂”可选用______填标号。 葡萄糖 “调”至弱酸性的主要目的是______用离子方程式表示。 若“滤液”中含有，“反应”至少需加入的物质的量为______。 将得到的进一步纯化，可采用的方法是______。不考虑操作和反应损失，该流程回收的量低于预期，主要原因是______。 【答案】溶解度很小，溶于氨水生成的稳定性差；；   ；   ；   ；   ；   通过加热使碘从固态直接升华为气态，再冷凝收集；“溶解”中未完全溶解  【知识点】物质的分离、提纯 【解析】溶解度很小，稳定性差，“溶解”浓氨水不能溶解的原因是：溶解度很小，溶于氨水生成的稳定性差；由分析可知，在“滤液”中转化为银铵络离子，主要阳离子有， 故答案为：溶解度很小，溶于氨水生成的稳定性差；； “反应”中和氯气在强酸条件下发生氧化还原反应生成和，化学方程式为， 故答案为：； 由分析可知，试剂需要将还原为，和的氧化性较强，不和反应，葡萄糖中含有醛基，可以将还原为， 故答案为：； 在碱性条件下易歧化成和，和在酸性环境中转化为，“调”至弱酸性的主要目的是发生反应：， 故答案为：； “反应”中加入将还原为，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：，若“滤液”中含有，“反应”至少需加入的物质的量为， 故答案为：； 易升华，将得到的进一步纯化，可采用的方法是：通过加热使碘从固态直接升华为气态，再冷凝收集；该流程回收的量低于预期，主要原因是“溶解”中未完全溶解， 故答案为：通过加热使碘从固态直接升华为气态，再冷凝收集；“溶解”中未完全溶解。 从催化剂废料含杂质中回收和，催化剂废料含杂质用浓氨水溶解，转化为，溶解度很小，导致浓氨水不能溶解，过滤后得到的滤渣中含有，滤液中含有，和氯气在强酸条件下发生氧化还原反应生成和，用溶液将转化为，过滤后滤液中存在，用浓氨水溶解后转化为，用试剂将还原为，试剂可以用葡萄糖，滤液中调节，使歧化生成的、转化为，过滤后的滤液中含有，加入将还原为，过滤、洗涤、干燥得到。 6.(2025·海南省)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、，其资源化回收的一种工艺流程如图所示。 回答问题： “粉碎”的目的是______。 “加压氨浸”时铜转化为配位离子，该过程的化学反应方程式为______。 “碱熔”中产生的气体为______，滤渣是______均填化学式。与______填物质名称反应可生成用于城市废水处理的。 某批次试验，废砖投料，产出，则的回收率为______。 从绿色化学与环境保护的角度说明本工艺优点有______、______。 【答案】增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；   ；   ；；氯化铝；   ；   废水处理后返回氨浸，实现资源循环利用；对环境友好  【知识点】物质的分离、提纯 【解析】粉碎废砖，可增大废砖与反应试剂的接触面积，从而加快反应速率，使反应更充分，  故答案为：增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分； 加压氨浸时，铜与氧气、氨水反应转化为配位离子，化学方程式为，  故答案为：； 根据流程信息，滤渣为氧化镁和氧化铝的混合物，碱熔时，氧化镁转化为氢氧化镁固体，而氧化铝转化为偏铝酸钠并产生二氧化碳，因此产生气体为。经过一系列反应，滤液为偏铝酸钠，通入二氧化碳后得到碳酸钠和氢氧化铝，因此滤渣是。与氯化铝反应可生成用于城市废水处理的， 故答案为：；；氯化铝； 废砖中的质量为，中的质量为，则的回收率为；， 故答案为：； 废水处理后返回氨浸，实现了资源的循环利用，提高了原料的利用率；工艺中产生的有害物质少，对环境友好，符合绿色化学理念， 故答案为：废水处理后返回氨浸，实现资源循环利用；对环境友好。 7.(2025·江西省)稀散金属镓，Ⅲ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图： 回答下列问题： 滤液的为，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______、______。 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。滤液的______填“大于”或“小于”滤液的。 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______。 操作为______。 硅一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】；；；   使溶液中的：为：；大于；   配位作用；   浓缩结晶，过滤；   钾离子在晶胞中与阴离子结合力较弱，易在土壤水中解离为自由移动的，从而被植物吸收  【知识点】物质的分离、提纯、晶胞的有关计算 【解析】由题给流程图可知，棕刚玉烟尘在水热条件下与氢氧化钾反应，生成了一种硅钾化肥，过滤后得到滤液，其强碱性环境，Ⅲ在强碱性条件下会与结合形成四羟基合铝酸根离子类似在过量中的存在形式，结合Ⅲ的分布系数图，强碱性时的主要存在形式为，为酸性氧化物，与强碱反应时离子方程式为：、， 故答案为：；；； 水热再生的目标产物是分子筛，其化学式中、、的原子个数比为：：，滤液中含的离子如、和，但二者比例可能不满足：，定量补充可调节体系中、、的比例至：：，确保分子筛的组成纯净，避免因比例失衡产生杂质；滤液与滤液的比较：反应体系补充的与和反应：；，因此，水热再生工艺阶段后，溶液中生成了大量氢氧化钾，体系的升高， 故答案为：使溶液中的：为：；大于； 树脂通常含能与金属离子结合的官能团如羟基、羧基、氨基等，结合“树脂片段结构”推测含孤对电子的原子，如、，Ⅲ为金属阳离子有空轨道，树脂官能团中的或原子含孤对电子，二者可形成配位键提供空轨道，树脂提供孤对电子，因此主要相互作用是配位作用， 故答案为：配位作用； 工艺流程中，吸附后需将从树脂上洗脱如用酸或特定试剂破坏配位键，得到含的溶液；后续需从溶液中获取的化合物如或盐，再通过电解或还原制备金属，若洗脱后得到的是盐溶液，要得到固体化合物，需经过浓缩结晶、过滤等操作；结合“操作”的常规流程，推测操作为浓缩结晶，过滤， 故答案为：浓缩结晶，过滤； 植物根系吸收离子的关键是离子能从化肥晶体中解离并溶于土壤溶液即离子在晶胞中易脱离晶格，形成可溶的自由离子，依据晶胞结构，推测该组分中：钾离子在晶胞中的结合力较弱：如与周围阴离子如等的离子键强度较低，在土壤水分作用下易解离为自由移动的；晶胞排列使易与水分子接触，溶解后形成可被植物根系吸收的，因此原因是钾离子在晶胞中与阴离子结合力较弱，易在土壤水中解离为自由移动的，从而被植物吸收， 故答案为：钾离子在晶胞中与阴离子结合力较弱，易在土壤水中解离为自由移动的，从而被植物吸收。 8.(2026·陕西省)为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰主要含有、、、、、、等进行研究，设计如图工艺流程。实现了铜和锌的分离回收。 回答下列问题： 铜元素位于元素周期表第 ______周期、第 ______族。 “碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的化学方程式为 ______。 滤渣中，除外，主要还有 ______。 “中和除杂”步骤，调控溶液左右，发生反应的离子方程式为 ______。 “深度脱氯”时，的存在使锌粉还原产生的与反应，生成能被空气氧化的沉淀，使被脱除。欲脱除，理论上需要锌粉 ______。 可以通过 ______填标号将其溶解，并返回到 ______步骤中。 盐酸酸化、双氧水氧化 硫酸酸化、氧化 硝酸酸化和氧化 硫酸酸化、双氧水氧化 “电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极。 “电解分离”时，阴极产生大量气泡，说明铜、锌分离已完成，其理由是 ______。 “电解分离”前，需要脱氯的原因有 ______。 【答案】四；；   ；   ；   ；   ；   ；碱浸脱氯；   放电顺序：，阴极产生大量气泡说明溶液中已无，铜、锌已分离完成； 在阳极被氧化生成污染环境，且影响铜、锌分离效果  【知识点】物质的分离、提纯 【解析】铜的原子序数为，根据元素周期表的结构，铜位于第四周期、第族， 故答案为：四；； 碱浸脱氯过程中，铜盐与和反应生成碱式碳酸铜沉淀。化学方程式为：， 故答案为：； 滤渣中，除外，主要还有。这是因为在酸浸过程中与反应生成沉淀， 故答案为：； 中和除杂步骤中，调控溶液左右，与反应生成沉淀，离子方程式为：， 故答案为：； 深度脱氯时，的存在使锌粉还原产生的与反应，生成沉淀，反应方程式为：，根据反应方程式，需要，，即生成需要，欲脱除，理论上需要锌粉， 故答案为：； 要溶解并返回到前面的流程中，不能引入新的杂质离子，故使转化为，可以通过盐酸酸化和双氧水氧化将其溶解。反应方程式为：，生成的可以返回到碱浸脱氯步骤中， 故答案为：；碱浸脱氯； 电解分离时，阴极产生大量气泡，说明溶液中已无，铜、锌已分离完成，这是因为放电顺序为，阴极产生大量气泡说明溶液中已无； 故答案为：放电顺序：，阴极产生大量气泡说明溶液中已无，铜、锌已分离完成； 电解分离前需要脱氯的原因是：在阳极被氧化生成，污染环境，且影响铜、锌分离效果， 故答案为：在阳极被氧化生成污染环境，且影响铜、锌分离效果。 9.(2025·全国)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合回收并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。 已知： 回答下列问题： 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 ______。 经“焙烧”“水浸”，过滤分离后，滤液中金属离子的浓度分别为：、、、。滤渣的主要成分是 ______、______。 加入“调”，过滤后，滤渣是 ______、______，滤液中的浓度为 ______。 “焙烧”后得到。晶胞如图所示，晶胞中含有的个数为 ______。 调节“沉镍”后的溶液为碱性“矿化”反应的离子方程式为 ______。 蛇纹石“矿化”固定，得到，相当于固定______标准状况。 【答案】；   ；；   ；；；   ；   ；     【知识点】物质的分离、提纯、晶胞的有关计算 【解析】绿矾高温下分解生成红棕色固体和气体产物，红棕色固体为，根据氧化还原反应规律可知，还原产物为气体，结合原子守恒、电子守恒写出反应的化学方程式为， 故答案为：； 溶液中电荷守恒关系为，绿矾化学式为，根据元素守恒可知，滤渣中含有，分解还生成，则渣的主要成分是、， 故答案为：；； 的溶液中，滤液中金属离子的浓度分别为：、、、，浓度积，同理，，，则、转化为、沉淀，、没有转化为沉淀，即滤渣为、，，时滤液中， 故答案为：；；； 的质子数为、原子核对最外层电子的引力大，的质子数为、原子核对最外层电子的引力小，则离子半径：，所以晶胞图中的个数为， 故答案为：； “沉镍”后的溶液为碱性，通入气体“矿化”反应的离子方程式为， 故答案为：； 根据原子守恒可知，，标准状况下的体积为， 故答案为：。 10.(2026·四川省)一种从深海多金属结核主要含、、，有少量的、、、中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液、、的工艺流程如图： 已知：金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子。 常温下，溶液中金属离子假定浓度均为开始沉淀和完全沉淀的： 开始沉淀的 完全沉淀的 回答下列问题： 基态的价层电子排布式为 ______。 “酸浸还原”时，“滤渣”的主要成分是 ______写化学式；还原的化学方程式为 ______。 “沉铁”时，转化为的离子方程式为 ______，加热至的主要原因是 ______。 “沉铝”时，未产生沉淀，该溶液中不超过 ______。 “第二次萃取”时，______、______填离子符号与混合萃取剂形成的配合物其结构如图所示，表示金属元素更稳定，这些配合物中氮原子的杂化类型为 ______。 【答案】；   ；；   ；避免形成，防止其吸附镍、钴、锰等金属离子，提高金属的回收率，同时也使分解成；   ；   ；；  【知识点】物质的分离、提纯 【解析】基态的价层电子排布式为； 故答案为：； 根据题目信息，酸浸还原时，金属氧化物溶解，不溶于酸，以滤渣形式被除去，还原，还原被氧化为，被还原为，发生反应的化学方程式为； 故答案为：；； 根据流程，空气中的将氧化成，在条件下，以形式沉淀完全，在条件下分解成，“沉铁”时，转化为的离子方程式为，因金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子，导致金属回收率下降，加热可避免形成，防止其吸附镍、钴、锰等金属离子，提高金属的回收率，同时也使分解成； 故答案为：；避免形成，防止其吸附镍、钴、锰等金属离子，提高金属的回收率，同时也使分解成； 根据题目提供的数据，，“沉铝”时，控制条件为，，未产生沉淀，即，则溶液中； 故答案为：； “第二次萃取”时，萃余液中可电解得到，说明与混合萃取剂结合不牢固，更容易“离解”出来，而、离子则与萃取剂结合良好，稳定性好；根据配合物的结构，含的有机物中，原子的价层电子对为，为杂化，存在对孤电子对，与形成配位键； 故答案为：；；。 11.(2026·北京市市辖区)利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠的一种流程示意图如图。 已知： 物质 制 已知： 由制的热化学方程式为 ______。 制 Ⅰ在多级串联反应釜中，悬浊液与持续通入的进行如下反应： 第二步： 第二步： Ⅱ当反应釜中溶液达到时，形成的悬浊液转化为固体。 Ⅱ中生成的化学方程式是 ______。 配碱槽中，母液和过量配制反应液，发生反应的化学方程式是 ______。 多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是 ______，需除去。 尾气吸收器中，吸收的气体有 ______。 理论研究、与的反应。一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，随的增加，和平衡转化率的变化如图。 ，与优先反应的离子是 ______。 ，平衡转化率上升而平衡转化率下降，结合方程式解释原因：______。 【答案】；   ； ； ； ；   ； ，产生的逸出，使反应正向进行，平衡转化率上升，同时浓度增大，抑制反应正向进行，从而使平衡转化率下降  【知识点】热化学方程式、化学平衡常数的相关计算、化学实验方案的设计与评价 【解析】已知， 根据盖斯定律，可得：， 故答案为：； 溶液达到时，形成的悬浊液转化为固体，则Ⅱ中生成的化学方程式是：， 故答案为：； 根据多级串联反应釜中的反应可知，除了生成外，母液中有剩余，又因，母液和过量发生反应，化学方程式是， 故答案为：； 燃烧炉气，冷却、净化后的气体含有少量，能够氧化或，生成，所以多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是，需除去， 故答案为：； 根据第二步反应：可知，尾气吸收器中，吸收的气体有，与反应，生成的碳酸钠进入配碱槽，然后进入多级串联反应釜中，参与第一步反应， 故答案为：； 由图可知，，的平衡转化率大于的平衡转化率，即与优先反应的离子是， 故答案为：； 一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，发生的反应有：，，，产生的逸出，使反应正向进行，平衡转化率上升，同时浓度增大，抑制反应正向进行，从而使平衡转化率下降， 故答案为：，产生的逸出，使反应正向进行，平衡转化率上升，同时浓度增大，抑制反应正向进行，从而使平衡转化率下降。 12.(2025·云南省)从褐铁矿型金银矿含、、、、、等中提取、，并回收其它有价金属的一种工艺如图： 已知：金银矿中、元素的含量分别为、。 时，的为。 回答下列问题： 基态原子的价层电子排布式为 ______。 “还原酸浸”时，反应的离子方程式为 ______。 “浸金银”时，溶解涉及的主要反应如下： 上述过程中的催化剂为 ______。 “沉铜”前，“滤液”多次循环的目的为 ______。 根据“还原酸浸”“氧化”，推断、、的氧化性由强到弱的顺序为 ______。 “沉铁”后，调节“滤液”的至，无析出，则______。 一种锑锰合金的立方晶胞结构如图。 该晶胞中，每个周围与它最近且相等距离的有 ______个。 为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为，则晶体的密度为 ______列出计算式即可。 【答案】；   ；   ；   提高铜离子的回收率，充分利用溶液中的试剂如氨、硫代硫酸根等，减少原料损耗；   ；   ；   ； 或  【知识点】物质的分离、提纯、晶胞的有关计算 【解析】基态原子的价层电子排布式为， 故答案为：； “还原酸浸”时，与还原剂如在酸性条件下反应，离子方程式为：， 故答案为：； 在“浸金银”反应中，在反应中消耗、反应中再生，故催化剂为， 故答案为：； “滤液”多次循环的目的是提高铜离子的回收率，充分利用溶液中的试剂如氨、硫代硫酸根等，减少原料损耗， 故答案为：提高铜离子的回收率，充分利用溶液中的试剂如氨、硫代硫酸根等，减少原料损耗； 根据“还原酸浸”中氧化生成，以及氧化性强弱规律可知，氧化性顺序为：， 故答案为：； 时，时，由的，可得：，故， 故答案为：； 在合金的立方晶胞中，若位于顶点，位于面心，则每个周围最近且等距的有个，每个顶点参与形成个晶胞，每个面心参与形成个晶胞，因此该晶胞中，每个周围与它最近且相等距离的有个， 故答案为：； 晶胞中含个和个，摩尔质量为，晶胞体积为，密度计算式为：或， 故答案为：或。 13.(2026·山西省)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图。 已知：常温下，，； 结构式为 回答下列问题： 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 “沉锰Ⅰ”中，写出形成的被氧化成的化学方程式 ______。当将要开始沉淀时，溶液中剩余浓度为 ______。 “沉锰Ⅱ”中，过量的经加热水解去除，最终产物是和 ______填化学式。 “沉镁Ⅰ”中，当为时，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 ______。 “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 ______。 “结晶”中，产物的化学式为 ______。 “焙烧”中，元素发生了 ______填“氧化”或“还原”反应。 【答案】搅拌；适当加热；   ；；   ；   过大时，会生成沉淀，煅烧得到的结构紧密，不是疏松的轻质；   ；   ；   还原  【知识点】物质的分离、提纯 【解析】为加快废盐溶解，可采取的措施有搅拌、适当加热、将废盐粉碎等， 故答案为：搅拌；适当加热； 被氧化成的化学方程式为：，当将要开始沉淀时，，此时溶液中， 故答案为：；； 加热水解，根据元素守恒和已知信息，最终产物是和， 故答案为：； 过大时，会生成沉淀，煅烧得到的结构紧密，不是疏松的轻质， 故答案为：过大时，会生成沉淀，煅烧得到的结构紧密，不是疏松的轻质； 由图可知，时，沉淀溶解生成，离子方程式为， 故答案为：； “结晶”前的溶液主要含和，所以产物的化学式为， 故答案为：； “焙烧”中，转化为，元素的化合价由降低到，发生了还原反应， 故答案为：还原。 14.(2025·江苏省)可用于制备光学材料和回收砷。 制备。由闪锌矿含、及少量硫化镉等制备的过程如图： 已知：，，，。当离子浓度小于时，认为离子沉淀完全。 酸浸时通入可提高浸出率的原因是 ______。 通入除镉。通过计算判断当溶液、时，是否沉淀完全 ______写出计算过程。 沉锌前调节溶液的至，加入的氧化物为 ______填化学式。 制备光学材料。如图甲所示，晶体中掺入少量后，会出现能量不同的“正电”区域、“负电”区域，光照下发出特定波长的光。 区域“”中的离子为 ______填离子符号，区域带 ______填“正电”或“负电”。 回收砷。用去除酸性废液中的三价砷Ⅲ，并回收生成的沉淀。 已知：溶液中Ⅲ主要以弱酸形式存在，。 时，按：：向酸性废液中加入，砷回收率随反应时间的变化如图乙所示。 写出与反应生成的离子方程式：______。 反应后，砷回收率下降的原因有 ______。 【答案】氧化生成，促进酸浸反应正向进行； 否；时，，，则未沉淀完全； ；   ；负电；   ； 随着反应的进行，溶液增大，溶液中减小，促进的平衡正向移动，重新溶解，砷回收率下降  【知识点】化学实验方案的设计与评价 【解析】酸浸时，若不通入，会发生反应：，通入可以氧化生成，促进酸浸反应正向进行，提高浸出率， 故答案为：氧化生成，促进酸浸反应正向进行； ，，，，则时，溶液中，，说明没有沉淀完全， 故答案为：否；时，，，则未沉淀完全； 由知，除镉时溶液酸性较强，应在不引入新杂质的同时消耗溶液中的，加入的氧化物应该为， 故答案为：； 晶胞掺杂过程中，应由半径相近的微粒进行替换，则区域中由替换，区域中由替换，根据均摊法可知，区域中含的数目为、的数目为、的数目为，电荷关系为，即区域带负电， 故答案为：；负电； 根据原子守恒、电荷守恒和题给信息“酸性废液”，可写出反应的离子方程式为， 故答案为：； 由可知，与反应消耗消耗，溶液的增大，促进的平衡正向移动，重新溶解回到溶液中，导致砷回收率下降， 故答案为：随着反应的进行，溶液增大，溶液中减小，促进的平衡正向移动，重新溶解，砷回收率下降。 15.(2025·北京市)铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。 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： 充电时，阴极发生的电极反应为 ______。 放电时，产生库仑电量，消耗的物质的量为 ______。 已知：转移电子所产生的电量为库仑。 作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力，参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中不氧化，氧化性弱与其结构有关，的空间结构是 ______。 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。氧化发生反应的化学方程式为 ______。 随着铅酸电池广泛应用，需要回收废旧电池材料，实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如图。 将等物质转化为的过程中，步骤Ⅰ加入溶液的目的是 ______。 步骤Ⅱ、Ⅲ中和作用分别是 ______。 铅酸电池使用过程中，负极因生成导电性差的大颗粒，导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料，可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有 ______填序号。 增强负极导电性 增大负极材料比表面积，利于生成小颗粒 碳材料作还原剂，使被还原 【答案】； ； 正四面体形； ；   将转化为易溶于酸的沉淀，反应为：，便于后续酸溶得到； 作还原剂、作强氧化剂；     【知识点】物质的分离、提纯、原电池和电解池串联型分析与计算 【解析】充电时，阴极发生还原反应，电极反应式为：， 故答案为：； 放电时，总反应中每转移电子消耗，已知电子对应库仑电量，产生库仑电量时，转移电子的物质的量为，故消耗的物质的量为：， 故答案为：； 中原子的价层电子对数为，无孤对电子，其空间结构为：正四面体形， 故答案为：正四面体形； 在作用下氧化的化学方程式为：， 故答案为：； 步骤Ⅰ加入溶液的目的是将转化为易溶于酸的沉淀，反应为：，便于后续酸溶得到， 故答案为：将转化为易溶于酸的沉淀，反应为：，便于后续酸溶得到； 步骤Ⅱ中作还原剂，在酸性条件下将高价铅化合物如还原为低价态如；步骤Ⅲ中作强氧化剂，可能将氧化为，或用于分解残留的有机物， 故答案为：作还原剂、作强氧化剂； 增强负极导电性石墨和多孔碳为良导体，改善电极导电性能，故正确； 增大负极材料比表面积，利于生成小颗粒抑制大颗粒形成，延缓电极失活，故正确； 碳材料作还原剂，使被还原，故错误； 故答案为：。 【全真模拟测评】 1.(2025·江苏省南通市·模拟题)高铁酸钾具有强氧化性，是一种环保、高效、多功能的饮用水处理剂，可以用如图流程进行制备。下列说法正确的是(    ) A. “酸溶”前，可用热的溶液处理铁屑表面的油污 B. “氧化”过程的离子方程式为 C. “制备”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为： D. “转化”中析出晶体的原因可能是相同条件下其溶解度大于 【答案】A  【知识点】离子方程式正误判断、无机工业流程、物质的分离、提纯、氧化还原反应的规律、油脂的化学性质 【解析】铁屑加入盐酸溶解，转化为氯化亚铁，加入空气氧化为氯化铁，随后加入次氯酸钠溶液，在碱性条件下氧化制备高铁酸钠，加入发生复分解反应，降低溶解度，沉淀分离获得高铁酸钾，据此分析回答问题。 A.油脂在碱性条件下发生水解，故可用热的溶液处理铁屑表面的油污，故A正确； B.结合得失电子守恒可知，，故B错误； C.加入、发生反应，铁离子为还原剂，次氯酸根离子为氧化剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为：，故C错误； D.“转化”中析出晶体的原因可能是相同条件下其溶解度小于，故可以沉淀分离，故D错误； 故选A。 2.(2026·安徽省·月考试卷)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿含、元素的杂质为主要原料制备粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。 开始沉淀 沉淀完全 下列说法错误的是(    ) A. 固体主要成分是和；金属为 B. 浸取时，增大压强可促进金属离子浸出 C. 中和调的范围为 D. 还原时，增大溶液酸度有利于的生成 【答案】D  【知识点】无机工业流程 【解析】精矿含有杂质、元素在高压作用下，用硫酸溶液浸取，反应产生为、、，被氧化为，然后加入调节溶液，使形成沉淀，而、仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有、；滤液中含有、；然后向滤液中通入高压，根据元素活动性：，被还原为单质，通过过滤分离出来；而仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到单质。 A.经过上述分析可知固体主要成分是、，金属为，A正确； B.难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡，增大的浓度，可以反应消耗，使之转化为，从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸取，B正确； C.根据流程图可知：用调节溶液时，要使转化为沉淀，而、仍以离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的范围，可知中和时应该调节溶液范围为，C正确； D.在用还原变为单质时，失去电子被氧化为，与溶液中结合形成，若还原时增大溶液的酸度，增大，不利于失去电子还原单质，因此不利于的生成，D错误；故合理选项是。 3.(2025·江苏省无锡市·期末考试)由含硒废料主要含、、、、、等制取硒的流程如图，下列有关说法正确的是(    ) A. “分离”的方法是蒸馏 B. “滤液”中主要存在的阴离子有：、 C. “酸化”时发生的离子反应方程式为 D. 晶胞如图所示，个晶胞中有个原子 【答案】D  【知识点】无机工业流程、离子方程式的书写、共价晶体 【解析】 由流程可知，煤油溶解后，过滤分离出含硫的煤油，分离出、、、、后，加硫酸溶解、过滤，滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁，滤渣含、，再加亚硫酸钠浸取生成，最后酸化生成粗硒，以此来解答。 A.由上述分析可知，“分离”的方法是过滤，故A错误； B.“滤液”中主要存在的阴离子有，与硫酸不反应，故B错误； C.酸化生成粗硒，可知“酸化”时发生的离子反应方程式为，故C错误； D.由图可知，原子位于晶胞体内，有个原子，故D正确； 故选：。 4.(2025·河南省·单元测试)氯化亚铜难溶于水和稀酸，可溶于浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。在工业上可利用海绵铜主要成分是和少量制备，流程如图。下列说法错误的是(    ) A. 步溶解过程中，硝酸铵是氧化剂，铜是还原剂 B. 步反应的离子方程式是： C. 步包含了酸洗和水洗，酸洗时可采用稀硫酸或浓盐酸 D. 步烘干过程中需要保持真空条件 【答案】C  【知识点】无机工业流程、金属及其化合物综合应用、氧化还原反应的特征和实质 【解析】【分析】 本题考查物质制备方案的设计，为高频考点，把握题干信息、反应原理、物质性质及混合物分离与提纯方法为解答关键，为易错点，试题侧重分析与实验能力的考查，题目难度中等。 【解答】 酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成，发生，得到的经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，可快速除去固体表面的水分，防止水解、氧化； A.步溶解过程中，硝酸铵中的硝酸根离子与硫酸电离出的氢离子构成硝酸，将铜氧化，离子方程式是，硝酸铵是氧化剂，铜是还原剂，故A正确； B.从后续操作看，步反应过程生成，则溶液中的被还原，发生反应的离子方程式是，故B正确； C.步酸洗若用浓盐酸，则“反应”过程中生成的会被溶解，难以得到沉淀，故C错误； D.步“烘干”时，易被空气中的氧气氧化，所以需在隔绝空气的环境中进行，故D正确； 故选C。 5.(2025·天津市·模拟题)镀锌铁皮可用于制备七水合硫酸锌，其流程如图。 下列有关说法正确的是(    ) A. 镀锌铁皮的镀层被破坏后铁的腐蚀比生铁快 B. “氧化”发生反应的离子方程式为 C. “调”后所得溶液中大量存在的离子有、、、 D. 从“过滤”所得滤液中获取晶体的操作为：蒸发滤液至有大量晶体出现时停止加热，利用余热将液体蒸干 【答案】B  【知识点】无机工业流程、物质的分离、提纯、牺牲阳极法 【解析】【分析】 本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、混合物分离提纯、实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度不大。 【解答】 由流程可知，用稀硫酸溶解，过滤除去不溶物，滤液为含有、的酸性溶液，加入过量将氧化为，反应为，加入调节沉淀，过滤分离出滤渣为，滤液主要含有，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出，以此来解答。 A.镀锌铁皮的镀层被破坏后，构成原电池时为正极，铁的腐蚀比生铁慢，故A错误； B.“氧化”时亚铁离子被氧化，发生反应的离子方程式为，故B正确； C.“调”后所得溶液中大量存在的离子有、，故C错误； D.从“过滤”所得滤液中获取晶体，应蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，故D错误； 故选：。 6.(2026·河北省沧州市·模拟题)废旧太阳能电池具有较高的回收利用价值，其主要组成为。某探究小组回收处理流程如图： 已知：是易水解的液体．下列说法错误的是(    ) A. 、是第Ⅲ族元素，中的化合价为价 B. “调过滤”阶段铜元素以氢氧化铜形式进入滤渣 C. “高温气相沉积”过程中发生反应的化学方程式为 D. “回流过滤”中的作用是将氢氧化物转化为氯化物和作溶剂 【答案】B  【知识点】化学方程式、无机工业流程、物质的分离、提纯 【解析】废旧太阳能电池的主要组成为，经高温焙烧，生成蒸汽，凝华后得到固体，同时生成、、，烧渣加入硫酸和双氧水溶解，生成硫酸铜、硫酸镓、硫酸铟的混合溶液，然后加入过量氨水，铜离子与氨水生成，进入滤液中，同时生成、沉淀，过滤得到沉淀，加入，回流过滤，滤去沉淀，得到溶液溶剂为，再经过浓缩结晶，得到固体，通入氨气，经过高温气相沉积，生成，据此分析作答。 A.、是第Ⅲ族元素，均为价，与同主族，化合价为价，根据化合价代数和为，可得中的化合价为价，故A正确； B.酸浸、氧化时，铜元素以价铜离子的形式进入溶液，加入过量氨水，铜离子与氨水生成铜氨离子进入溶液中，此时的滤渣主要为、沉淀，故B错误； C.根据流程图可知，高温气相沉积过程中反应物为和氨气，发生反应的化学方程式为，故C正确； D.由图可知，回流过滤过程中，的作用是将氢氧化物转化为氯化物，同时充当溶剂，将溶解，故D正确； 故选：。 7.(2025·河南省·月考试卷)某小组以铬铁矿粉主要成分是，含少量、等杂质为主要原料制备的流程如下： 已知：，溶液中离子浓度小于时认为沉淀完全，下列叙述错误的是 (    ) A. “滤渣”的主要成分为和 B. “调”时溶液的最小值为 C. “转化”过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为： D. 实验室进行操作、、时均需使用烧杯、漏斗和玻璃棒 【答案】D  【知识点】无机工业流程、沉淀溶解平衡的应用 【解析】【分析】 本题考查制备的流程，难度一般，分析流程中产品、杂质、试剂及操作是解题关键。 【解答】由题给流程可知，向铬铁矿粉中加入纯碱后，通入氧气高温焙烧得到含有氧化铁、铬酸钠、四羟基合铝酸钠、硅酸钠的焙烧渣；向焙烧渣中加入水浸取、过滤得到氧化铁和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液，将溶液中的四羟基合铝酸钠、硅酸钠转化为氢氧化铝、硅酸沉淀，铬酸钠转化为重铬酸钠，过滤得到含有氢氧化铝、硅酸的滤渣和重铬酸钠溶液；向溶液中加入氢氧化钠溶液，将重铬酸钠转化为铬酸钠，向得到的铬酸钠溶液中加入硫磺，碱性条件下铬酸钠溶液与硫反应生成氢氧化铬沉淀、硫代硫酸钠和水，过滤得到硫代硫酸钠溶液和氢氧化铬；氢氧化铬受热分解生成氧化铬。 A.由分析可，滤渣生物主要成分为氢氧化铝、硅酸，故A正确； B.由分析可知，加入稀硫酸调节溶液的目的是将溶液中的四羟基合铝酸钠、硅酸钠转化为氢氧化铝、硅酸沉淀，硅酸的酸性强于氢氧化铝，则溶液中硅酸根离子完全转化为硅酸沉淀时，溶液中的四羟基合铝酸钠根离子已经完全沉淀，所以由溶度积可知，溶液中氢氧根离子浓度大于，则溶液的最小值为，故B正确； C.由分析可知，“转化”过程中发生的反应为碱性条件下铬酸钠溶液与硫反应生成氢氧化铬沉淀、硫代硫酸钠和水，由得失电子数目守恒可知，氧化剂铬酸钠与还原剂硫的物质的量之比为：，故C正确； D.由分析可知，操作为氢氧化铬受热分解生成氧化铬，实验室中固体灼烧分解需要在坩埚中进行，不需要用到烧杯、漏斗和玻璃棒，故D错误； 故选D。 8.(2026·福建省·单元测试)是重要化工原料，由软锰矿制备的一种工艺流程如图。 资料： 软锰矿的主要成分为，主要杂质有和 金属离子沉淀的 开始沉淀时 完全沉淀时 该工艺条件下，与不反应。 溶出 溶出前，软锰矿需研磨，目的是          。 溶出时，的氧化过程及得到的主要途径如图所示。 Ⅱ是从软锰矿中溶出的主要反应，反应的离子方程式是          。 若全部来自于反应，完全溶出所需与的物质的量比值为，而实际比值小于，原因是          。 纯化 已知：的氧化性与溶液有关。纯化时先加入，后加入，调溶液，说明试剂加入顺序及调节的原因：          。 电解：纯化液经电解得，生成的电极反应式是          。 产品纯度测定 向产品中依次加入足量和足量稀，加热至充分反应，再用溶液滴定剩余至终点，消耗溶液的体积为。已知：及均被还原为。相对分子质量：；产品纯度为          。用质量分数表示 【答案】增大反应速率，提高浸出率 二氧化锰能够氧化单质铁为 的氧化性随酸性的减弱逐渐减弱，调溶液，除去溶液中的、   【知识点】氧化还原反应的应用、无机工业流程、滴定的拓展及应用、化学计量的综合计算、电解池工作原理 【解析】解：（1）①研磨软锰矿可增大固体与硫酸接触面积，增大反应速率，提高浸出率； ②i．根据反应途径可知，二氧化锰与亚铁离子反应生成锰离子和铁离子，离子方程式为MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O； ii．实际反应时，二氧化锰能够氧化单质铁为Fe2+，故实际比值（0.9）小于2； （2）MnO2的氧化性与溶液pH有关，且随酸性的减弱，氧化性逐渐减弱，溶液显酸性时，二氧化锰的氧化性较强，故纯化时先加入MnO2，后加入NH3•H2O调溶液pH≈5，除去溶液中的Al3+、Fe3+； （3）电解时，溶液呈酸性，Mn2+失电子，与水反应生成二氧化锰和氢离子，则电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+； （4）根据题意可知，部分草酸钠与二氧化锰发生氧化还原反应：MnO2~Na2C2O4，剩余部分再与高锰酸钾反应：5Na2C2O4~2KMnO4，则n（MnO2）=-，产品纯度=×100%=。 9.(2026·湖北省·联考题)一种用磷矿脱镁废液为，溶液中含、、，还有少量及、、等杂质离子制备三水磷酸氢镁工艺的流程如下： 已知：温度下，磷酸的与溶液的的关系如下图。 回答下列问题： “恒温搅拌”步骤后溶液为，溶液中          填、或，此时杂质、、沉淀效果最好，生成，其余沉淀均是磷酸正盐，写出与反应生成沉淀的离子方程式          ，溶液中的浓度为，则          ，          已知：温度下，，。 “恒温搅拌”中需添加，其作用是          。制备过程中采用“抽滤”，其目的是          。 从图像可以看出，对镁回收率及产品纯度的影响较大，时，随着的增加，产品的纯度降低，分析纯度降低的原因          。 【答案】 或 提供，消耗 加快过滤速度 增大，体系中浓度增大，副产物增多 【知识点】无机工业流程、物质的分离、提纯、离子方程式的书写、沉淀溶解平衡的应用、电离平衡常数 【解析】脱镁废液为，溶液中含、、，还有少量及、、等杂质离子中加入调节，杂质、、沉淀，离心分离出沉淀后，向上清液中加入调节，此时溶液中溶质主要为，经过抽滤、洗涤、干燥得到三水磷酸氢镁，以此解答。 由磷酸的与溶液的的关系图以及电离常数表达式可知，当溶液时，溶液中，所以“恒温搅拌”步骤后溶液为时溶液中；生成，由于为时溶液中以为主，所以与反应生成沉淀的离子方程式为或；溶液中的浓度为， ，溶液中 ，由磷酸的与溶液的的关系图可知， 的，，则 ， 。 氧化镁能与酸反应生成镁离子，所以需添加的作用是提供，消耗；由于“抽滤”可加快过滤速度，所以制备过程中采用“抽滤”。 由于增大，导致体系中浓度增大，从而使副产物增多，因此时，随着的增加，产品的纯度降低。 10.处理锌冶炼烟气的过程中，会产生少量涉重酸泥，涉重酸泥主要含有单质、，还含有少量、、、等重金属元素。一种从涉重酸泥中回收、及其他金属资源的流程如图： 已知“氧化浸出”时，、分别发生反应：；。 回答下列问题： “浸出渣”中所含的主要金属元素为           填元素符号。 “氧化浸出”时，浓度过低、反应温度过高可分别导致、的浸出率偏低，其原因分别为           、          。 “还原沉汞”时含汞微粒发生两步转化：第一步转化的产物有磷酸和难溶的；第二步转化为。则第一步转化的化学方程式为           ；加入量对沉汞效果的影响如表所示，则其加入量应是汞量的           倍。 加入量 沉汞率 汞渣含 沉硒率 汞量的倍 汞量的倍 汞量的倍 汞量的倍 汞量的倍 在硫脲催化下，“沉硒”时可得到粗硒。该反应的离子方程式为           。 “中和”时需调节溶液的范围为           ；所得“中和液”中          。 已知该工艺条件下，氢氧化物沉淀和溶解时所需的如表所示： 氢氧化物 开始沉淀 完全沉淀 沉淀 开始溶解 沉淀 完全溶解 一 一 汞曾被用于氯碱工业，示意图如图。水银电解室中间为石墨电极，底部循环流动的水银为阴极，电解过程中形成钠汞齐，即钠汞合金。则气体为           填化学式，水银电解室中发生总反应的离子方程式为           。 【答案】、 氧化性降低、反应速率慢 溶解度降低，有逸出   【知识点】无机工业流程、沉淀溶解平衡的应用、电解池工作原理 【解析】解：涉重酸泥主要含有单质、，还含有少量、、、等重金属元素，涉重酸泥在、混合溶液中氧化浸出，、分别发生反应：、，结合流程图知，、、、元素以离子形式留在浸出液，、元素在浸出渣中，过滤分离后，向浸出液加入还原沉淀得到汞渣，沉汞后液加入和硫脲进行沉硒，得到粗硒，再将沉硒后滤液用石灰乳中和，得到中和液及中和渣、。 根据题给信息及后续产品中元素转化可知，“浸出渣”中所含的主要金属元素为、； 据已知“氧化浸出”时，、分别发生的反应，浓度过低其氧化性降低，反应速率慢，反应温度过高则溶解度降低，有逸出，氧化速率慢； “还原沉汞”时第一步转化的产物有磷酸和难溶的，化学方程式为：；根据工艺要求，沉汞和沉硒分步进行，沉淀要尽量分开，由表中数据可知，加入量是汞量的倍时，沉汞率、汞渣含百分比均较高，同时沉硒率较低； 在硫脲催化下，“沉硒”时加入可得到粗硒，亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，该反应的离子方程式为：； 由流程图可知，“中和”时，加入石灰乳使和完全沉淀，根据氢氧化物沉淀和溶解时的数据，才能达到完全沉淀的目的，同时才能保证沉淀不溶解，故需调节溶液的范围为；根据表中数据，，，所得“中和液”中； 水银电解室中间为石墨电极，底部循环流动的水银为阴极，阳极氯离子失电子生成气体为氯气，阴极生成气体为；水银电解室中发生总反应的离子方程式为：。 11.(2025·湖北省·同步练习)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝、钼、镍等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如图： 已知：时，的，；；；该工艺中，时，溶液中元素以的形态存在。 “焙烧”中，有生成，其中元素的化合价为           。 “沉铝”中，生成的沉淀为           。 “沉钼”中，为。 生成的离子方程式为           。 若条件控制不当，也会沉淀。为避免中混入沉淀，溶液中：            列出算式时，应停止加入溶液。 滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有和，为           。 往滤液Ⅲ中添加适量固体后，通入足量            填化学式气体，再通入足量，可析出。 高纯砷化铝可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止刻蚀液与下层砷化镓反应。 该氧化物为           。 已知：和同族，和同族。在与上层的反应中，元素的化合价变为价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为           。 【答案】 3 ； ； ；：  【知识点】无机工业流程、氧化还原反应的规律、沉淀溶解平衡的应用 【解析】废催化剂中加入固体焙烧，和发生反应；“焙烧”中，有生成，的氧化物为，发生反应为，然后水浸过滤得到含的固体，滤液中含有、和过量的，然后向滤液中通入过量的，过滤得到，发生一系列变化得到，沉铝过程中发生反应，为，滤液中含有、，向滤液中加入适量溶液沉钼，发生反应，过滤后得到和滤液； 中元素化合价为、元素化合价为，根据化合物中各元素化合价的代数和为确定元素化合价， 故答案为：； 通过以上分析知，得到的沉淀为， 故答案为：； 和发生复分解反应生成难溶物，离子方程式为， 故答案为：； 溶液的，，，则， 溶液中：： ， 故答案为：； 滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有和，通过以上分析知，为， 故答案为：； 往滤液Ⅲ中添加适量固体后，、和溶液反应生成溶解度较小的，所以通入的气体为，因为氨气易溶于水而二氧化碳溶解度较小，所以应该先通入氨气后通入二氧化碳， 故答案为：； 根据图知，能被腐蚀，和发生氧化还原反应生成致密的氧化物薄膜，作氧化剂，则中元素被氧化，所以得到的氧化物为的氧化物，为， 故答案为：； 在与上层的反应中，元素的化合价变为价，则元素失电子发生氧化反应，双氧水得电子生成水，则是还原剂、是氧化剂，该反应中元素化合价由价变为价、元素化合价由价变为价，则转移电子最小公倍数为，如果转移电子，消耗双氧水，消耗为，所以氧化剂、还原剂的物质的量之比为：， 故答案为：：。 12.重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为，还含有硅、铝等杂质．制备流程如图所示： 回答下列问题： 步骤的主要反应为：  上述反应配平后与的系数比为          该步骤不能使用陶瓷容器，原因是          ． 滤渣中含量最多的金属元素是          ，滤渣的主要成分是          及含硅杂质． 步骤调滤液的使之变          填“大”或“小”，原因是          用离子方程式表示． 有关物质的溶解度如图所示．向“滤液”中加入适量，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到固体．冷却到          填标号得到的固体产品最多．           步骤的反应类型是          ． 某工厂用  铬铁矿粉含 制备，最终得到产品  ，产率为          ． 【答案】： 陶瓷在高温下会与反应 小 复分解反应   【知识点】转化率、产率等相关计算、四种基本反应类型、氧化还原反应的应用、无机工业流程 【解析】【解答】 铬铁矿的主要成分为，还含有硅、铝等杂质，制备重铬酸钾，步骤的主要反应中元素的化合价由价升高为价，元素的化合价由价升高为价，元素的化合价由价降低为价，由电子、原子守恒可知，反应为 ，熔块水浸过滤分离出滤渣含，滤液中含、、等，调节过滤分离出、含硅杂质，滤液中含，中调节发生，滤液含，水中的溶解度：，中向溶液中加入固体后得到，以此来解答． 由上述分析可知步骤的主要反应为 ，则与的系数比为：，该步骤不能使用陶瓷容器，原因是陶瓷中二氧化硅与碳酸钠高温下会发生反应， 故答案为：：；陶瓷在高温下会与反应； 由上述分析可知，滤渣主要含，滤渣中含量最多的金属元素是，滤渣的主要成分是及含硅杂质， 故答案为：；； 中调节发生，则步骤调滤液的使之变小，增大氢离子浓度，使平衡正向移动，有利于生成， 故答案为：小；； 向“滤液”中加入适量，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到固体，由溶解度可知，温度越低固体的溶解度越小，过滤分离出产品越多，故冷却到时最合适；步骤发生，反应类型是复分解反应， 故答案为：；复分解反应； 用  铬铁矿粉含 制备，最终得到产品  ，产率为，由原子守恒可知，产率为， 故答案为：． 13.铁黄是一种重要的化工产品。由生产钛白粉废渣制备铁黄的过程如下。 资料：ⅰ.钛白粉废渣成分：主要为FeSO4•H2O，含少量TiOSO4和不溶物 ⅱ.TiOSO4+（x+1）H2O⇌TiO2•xH2O↓+H2SO4 ⅲ.0.1mol•L-1Fe2+生成Fe（OH）2，开始沉淀时pH=6.3，完全沉淀时pH=8.3 0.1mol•L-1Fe3+生成FeOOH，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8 （1）纯化 ①加入过量铁粉的目的是           。 ②充分反应后，分离混合物的方法是           。 （2）制备晶种 为制备高品质铁黄产品，需先制备少量铁黄晶种。过程及现象是：向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色。滴加氨水至pH为6.0时开始通空气并记录pH变化（如图）。 ①产生白色沉淀的离子方程式是           。 ②产生白色沉淀后的pH低于资料ⅲ中的6.3。原因是：沉淀生成后c（Fe2+）           0.1mol•L-1（填“＞”“=”或“＜”）。 ③0~t1时段，pH几乎不变；t1~t2时段，pH明显降低。结合方程式解释原因：           。 ④pH≈4时制得铁黄晶种。若继续通入空气，t3后pH几乎不变，此时溶液中c（Fe2+）仍降低，但c（Fe3+）增加，且c（Fe2+）降低量大于c（Fe3+）增加量。结合总方程式说明原因：           。 （3）产品纯度测定 铁黄纯度可以通过产品的耗酸量确定。 资料：Fe3++3C2O42-=Fe（C2O4）33-，Fe（C2O4）33-不与稀碱液反应 Na2C2O4过量，会使测定结果           （填“偏大”“偏小”或“不受影响”）。 【答案】与硫酸反应，使得TiOSO4+（x+1）H2O⇌TiO2•xH2O↓+H2SO4平衡正向移动，沉钛并防止二价铁被氧化； 过滤 Fe2++2NH3•H2O=Fe（OH）2+2NH4+ ＞ pH=6.0左右，4Fe（OH）2+O2=4FeOOH+2H2O，因此pH几乎不变，之后发生4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH↓+8H+，溶液中H+浓度增大，pH减小； 溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O和4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+，因此c（Fe2+）的减小大于c（Fe3+）的增加​​​​​​​； 不受影响   【知识点】影响化学平衡的因素、含铁物质之间的转化、无机工业流程、滴定的拓展及应用、离子方程式的书写 【解析】结合分析可知，钛白粉废渣成分：FeSO4•H2O、TiOSO4及其它难溶物加入蒸馏水、铁粉纯化后，TiOSO4+（x+1）H2O⇌TiO2•xH2O↓+H2SO4，TiO2•xH2O是沉淀，通过过滤后，得到精制FeSO4溶液，加入氨水和空气后，FeSO4溶液被氧化成三价铁离子，同时调整pH，根据资料iii，生成FeOOH，再经过系列提纯，最终制得FeOOH固体。 （1）①加入铁粉与硫酸反应，使得TiOSO4+（x+1）H2O⇌TiO2•xH2O↓+H2SO4平衡正向移动，且过量铁粉还可防止二价铁被氧化； ②充分反应后有沉淀生成，所以分离混合物的方法是过滤； （2）①向一定浓度FeSO4溶液中加入氨水，产生白色沉淀，并很快变成灰绿色，故白色沉淀为Fe（OH）2，产生方程式为Fe2++2NH3•H2O=Fe（OH）2+2NH4+； ②产生白色沉淀后的pH低于资料ⅲ中的6.3，则氢氧根离子浓度小于理论数据，结合Ksp[Fe（OH）2]=c2（OH-）•c（Fe2+）可知，此时c（Fe2+）＞0.1mol•L-1； ③pH=6.0左右，发生反应4Fe（OH）2+O2=4FeOOH+2H2O，因此pH几乎不变，之后发生4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH↓+8H+，溶液中H+浓度增大，pH减小； ④溶液中同时存在两个氧化反应4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O和4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH+8H+，因此c（Fe2+）的减小大于c（Fe3+）的增加； （3）过量的Na2C2O4会与硫酸标准液反应生成H2C2O4，H2C2O4也能用氢氧化钠标准液滴定，所以Na2C2O4过量对结果没有影响。 14.(2024·云南省昆明市·期中考试)硫酸锌是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为，杂质为以及、、、等的化合物。其制备流程如下： 本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表： 离子 回答下列问题： 菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为          。 为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有          、          。 加入物质调溶液，最适宜使用的是          填标号。 A.        ．        ． 滤渣的主要成分是          、          、          。 向的滤液中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣中有，该步反应的离子方程式为          。 滤液中加入锌粉的目的是          。 滤渣与浓反应可以释放并循环利用，同时得到的副产物是          、          。 【答案】 增大压强 将焙烧后的产物碾碎、增大接触面积、增大硫酸的浓度等 置换为从而除去   【知识点】化学方程式、无机工业流程、离子方程式的书写、金属及其化合物综合应用、影响速率的因素、沉淀溶解平衡的应用、二氧化硅 【解析】由题干信息，菱锌矿的主要成分为，杂质为以及、、、等的化合物，结合流程图分析，菱锌矿焙烧，主要发生反应，再加入酸浸，得到含、、、、、的溶液，加入物质调节，结合表格数据，过滤得到、、的滤渣，滤液中主要含有、、、、，再向滤液中加入溶液氧化，过滤得到和的滤渣，滤液中加入锌粉，发生反应，过滤后得到滤渣为，再向滤液中加入脱钙镁，过滤得到滤渣为、，滤液为溶液，经一系列处理得到，据此分析解答。 由分析，焙烧时，生成的反应为：。 可采用增大压强，将焙烧后的产物碾碎，增大接触面积、增大硫酸的浓度等方式提高锌的浸取率； A.易分解产生污染空气，且经济成本较高，故A不适宜； B.不会引入新的杂质，且成本较低，故B适宜； C.会引入杂质，且成本较高，不适宜；故答案选B。 当沉淀完全时离子浓度小于，结合表格计算各离子完全沉淀时的只有，故滤渣中有，又是微溶物，不溶于酸，故滤渣的主要成分是、、。 向滤液中加入溶液，可氧化，得到和的滤渣，反应的离子方程式为。 滤液中加入锌粉，发生反应，故加入锌粉的目的为置换为从而除去。 由分析，滤渣为、，与浓硫酸反应可得到，同时得到的副产物为、。 15.(2024·湖南省·单元测试)以钴铜矿主要成分为、、，另含少量及含砷化合物制备锂电池正极原料，生产流程如图所示。 已知：酸浸液中阳离子为、、、 萃取铜的过程可表示为有机物有机物 ， 在周期表中的位置为           ，中的价电子排布式为           。 酸浸液中钴以形式存在，生成的化学方程式为           。酸浸过程可适当升温以加快反应速率，但温度过高，单位时间内钴的浸出率明显降低，原因是           。 实验室模拟萃取除铜，加入萃取剂后充分振荡静置，则分离出含铜有机溶剂的具体实验操作为           。 在除铁过程中，溶液中的转化为沉淀，该反应的离子方程式为           。常温条件下若除铁结束后溶液，则是否被完全沉淀浓度低于，通过计算说明           。 焙烧过程中，若空气与接触不充分，废气中会含有           填化学式污染空气，需要进行净化后再排放。 【答案】第四周期第Ⅰ族； 温度过高，二氧化硫的溶解度降低，所以钴的浸出率降低 先打开上口玻璃塞，再打开活塞，水层从下口放出后，关闭活塞，将含铜的有机溶液从上口倒出 在的溶液中，，则此时溶液中，所以已经除尽 【知识点】无机工业流程、离子方程式的书写、沉淀溶解平衡的应用、构造原理与电子排布式 【解析】【分析】 本题考查无机工艺流程，涉及到流程分析，氧化还原反应，溶度积的计算，均为高频考点，整体难度中等，明确流程中发生的化学反应是解题的关键，试题有助于培养综合分析问题的能力。 【解答】 将钴铜矿主要成分为、、，另含少量及含砷化合物粉碎后用稀硫酸溶解，并同时通入气体，过滤得到不溶于酸的固体，酸浸液主要阳离子含有、、、及，向酸浸液中加入有机溶剂，可萃取出，分液除去有机层，向水溶液中加入并调节溶液，可获得和沉淀并过滤除去，滤液中继续加入溶液获得沉淀，过滤并洗涤、干燥，再在空气中高温灼烧即可制得，据此分析解题； 的核电荷数为，位于元素周期表中的第四周期第Ⅰ族；基态原子的价电子排布式为，则中的价电子排布式为； 酸浸时溶于稀硫酸，并同时通入气体，生成的化学方程式为；酸浸过程可适当升温以加快反应速率，但温度过高，二氧化硫的溶解度降低，所以钴的浸出率降低； 萃取除铜，加入萃取剂后充分振荡静置，则分离出含铜有机溶剂的具体实验操作为：先打开上口玻璃塞，再打开活塞，水层从下口放出后，关闭活塞，将含铜有机溶液从上口倒出； 除铁过程中，溶液中的转化为沉淀，该反应的离子方程式为；已知， ，在的溶液中，，则此时溶液中，所以已经除尽； 焙烧过程中，若空气与接触不充分，氧气不足，则废气中含有的污染气体应为，需要进行净化后再排放。 学科网（北京）股份有限公司 $