专题02 物质转化与流程综合题（大题专练，四大类型集训）（浙江专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

大题02 物质转化与流程综合题 内容概览 类型一 以无机物质转化为主的考查 类型二 以废旧资料利用为主的考查 类型三 以矿物综合利用为主的考查 类型四 以陌生物质推断为主的考查 ◆类型一 以无机物质转化为主体的考查 1．(2026·浙江省浙南名校联盟三联考一模，节选) (4)闪锌矿的利用有多种方法，其中有如下转化，请回答问题： 已知：①M中阴离子空间构型为平面三角形。M具有强还原性。 ②ZnCl2浓溶液俗称“焊药水”，因ZnCl2水解产生H[ZnCl2(OH)]，能除去金属表面的氧化膜。请回答下列问题： ①写出H[ZnCl2(OH)]与Fe2O3反应的化学方程式： 。 ②写出M的化学式： 。 ③设计实验方案，检验M中的S元素： 。 2．(2026·浙江省宁波市镇海首考最后一卷，节选) (4)硫酸羟胺的制备流程如下所示。已知羟胺为白色晶体，易溶于水、甲醇，受热易分解。 ①等浓度的(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序为_______。 ②试写出步骤II的离子方程式_______。 ③补充一系列操作中的具体步骤：分离(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4，向混合溶液电加入氨水，生成NH2OH，再加入甲醇，析出_______晶体，过滤，将滤液进行减压蒸馏，加入_______再结晶得到产品。 ④羟胺在热水中完全分解，N元素歧化生成两种等物质的量的气体，请设计实验方案检验其中较活泼的气体_______。 3．(2026·江省台州市椒江区等5地高三一模，节选) (3)三聚氰胺生产时产生大量含氨和CO2的尾气，工业以此为原料，采用氨基磺酸水溶液吸收，联产精细化工中间体——氨基磺酸铵H2NSO3NH4。转化如下图： 已知：三聚氰胺结构简式为，与苯环类似，分子为平面结构，存在大π键。 ①溶液A中阴离子有H2NCOO-、OH-和 、 。 ②下列说法正确的是 。 A．三聚氰胺是极性分子 B．步骤Ⅰ中，若硫酸浓度低，易形成(NH4)2SO4副产物 C．步骤Ⅲ中，水从上喷淋吸收尾气效率更高 D．步骤Ⅳ中，若反应液浓缩后，加入足量的乙醇不能使氨基磺酸铵结晶析出 ③已知：制备氨基磺酸的另一种方法：NH3+→H2NSO3H a.氨基磺酸可在足量的热NaOH溶液中水解，其化学方程式是 。 b.设计实验方案检验氨基磺酸中的N元素 。 c.NH3与SO3以1:2比例反应生成HN(SO3H)2，HN(SO3H)2可继续消耗NH3生HN(SO3NH4)2，HN(SO3NH4)2可继续消耗NH3生成(NH4)N(SO3NH4)2，从结构度分析最后一步转化能发生的原因 。 ◆类型二 以废旧材料利用为主体的考查 4．(2026·浙江省名校新高考研究联盟高三一模，节选)II.砷盐净化工艺成功应用于冶炼锌工业，加快了我国锌冶炼技术改造步伐。从砷盐净化渣(成分为Cu、As2O3、Zn、ZnO、Co、SiO2等)中回收有价值的金属具有重要意义。 (5)“氧化浸出”时，As2O3被氧化为H3AsO4的化学方程式为 。 (6)“碱浸”时，除回收得到Cu(OH)2 外，还得到物质X，且X在该工艺流程中可循环利用，X的化学式为 。 (7)如何检验“操作1”得到的沉淀已洗涤干净 。 5．(2026·浙江省县域教研联盟高三一模，节选) (3)磷酸铁锂电池是我国新能源汽车产业发展初期的主流电池，一种以废磷酸铁锂正极粉(主要含有LiFePO4、炭黑、铝粉、有机黏结剂)为原料，回收制备电池级磷酸铁锂的流程如下图所示： 回答下列问题： ①在浸出过程中，发现废粉常漂浮于磷酸溶液表面，从而影响浸出率，加入表面活性剂后该现象能大大改善，表面活性剂在浸出过程中的作用是 。 ②滤渣2的主要成分是 。(提示：阴离子为正八面体的钠盐) ③写出FePO4·2H2O转化为LiFePO4 (已知葡萄糖彻底反应生成无机物)的化学方程式 。 6．(2026·浙江省宁波市镇海中学三模，节选)Ⅱ．也是锂电池常见的正极材料，对其回收利用可以获得富含Li、Ni、Co、Mn等有价值的金属，回收流程如下图所示 (4)正极材料表示为LiMO2(M代表Co、Ni、Mn)。 “酸浸”时LiNiO2反应的化学方程式为________。 (5)滤渣的主要成分是________。 (6)设计实验方案，检验气体X________。(利用X的氧化性或还原性) 7．(2026·浙江省北斗星联盟高三一模，节选) (4)某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有难溶于水的LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3工艺流程如下： 已知：常温下，部分金属离子(Mn+)形成氢氧化物沉淀的范围如下： Mn+ Fe2+ Al3+ Mg2+ Ca2+ Co2+ 1mol·L-1 Mn+开始沉淀 6.3 3.8 9.6 10.6 6.6 完全沉淀[ c(Mn+)≤1×10-5mol·L-1] 8.3 5.4 12.0 12.6 9.1 ①“酸浸”时，LiCoO2与草酸反应生成Co2+，请写出相应的离子方程式 。 ②写出滤液2中所有的阴离子 ；向滤液2中加入NH4F固体的主要目的是 。 ③为实现高效的提取Co2+也可使用如图3所示的杯芳烃衍生物，其原因是 。 8．(2026·浙江省A9协作体2026届高三返校联考，节选)Ⅱ．某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、PbSO4、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。 已知：①“氧化浸出”时，PbSO4不变，ZnS转变为[Zn(NH3)4]2+； ②酒石酸：HOOC(CHOH)2COOH，记作H2A；室温下，PbA、PbCl2均难溶于水。 (4)写出氧化浸出步骤中，CuCl固体与浸出液反应的离子方程式： 。 (5)沉锌步骤中，试剂X的引入，不会引入新元素，合适的试剂X是 。 (6)分离PbA后的滤液中，除HA-、A2-外，溶液中浓度最高的阴离子是 ，检验方法是 。 ◆类型三 以矿物综合利用为主体的考查 9．(2026·浙江省嘉兴市高三一模，节选) (4)某兴趣小组用铬铁矿Fe(CrO2)2制备K2Cr2O7晶体，流程如下： ①空气中高温氧化时，Fe(CrO2)2转化为Na2CrO4，请写出该化学方程式 。 ②过程Ⅳ所得滤渣的主要成分为 。 ③加入KCl，通过蒸发浓缩、冷却结晶能得到K2Cr2O7晶体，其原因是 。 10．(2026·浙江省强基联盟高三二模，节选) (4)我国科研人员以高炉渣(主要成分为CaO，MgO，Al2O3和SiO2等)为原料，对炼钢烟气(CO2和水蒸气)进行回收利用，有效减少了环境污染，主要流程如图所示： 已知： Ksp(CaSO4)=4.9×10-5， Ksp(CaCO3)=3.4×10-19。 ①高炉渣与(NH4)2SO4经焙烧产生的“气体”是 。 ②“滤渣”的主要成分是CaSO4和 。 ③“水浸2”时主要反应的化学方程式为 ，该反应能进行的原因是 。 ◆类型四 以陌生物质推断为主的考查 11．(2026·浙江省新阵地教育联盟高三第一次模拟预测，节选)II.某科研小组以阳极泥(主要成分是Se，含有CuSe、等杂质)为原料，提炼硒的流程如下： 请回答下列问题： (3)上述流程图中的括号内，按操作先后顺序依次填写的内容是 、 。 (4)已知滤液中主要成分是Na2SeO3，可用于治疗克山病，写出高温下用焦炭还原固体的化学方程式： 。 (5)固体B到滤液C的系列处理为 。 (6)滤液中析出硒的离子方程式为 。 12．(2026·浙江省精诚联盟高三一模，节选)硫、氮元素在化工生产中扮演着重要角色。请回答： (3)某化合物A的晶胞如图。 ①化合物A的化学式是 ，Fe的配位数为 。 ②以化合物A为原料制备磁性氧化铁的流程如下： 固体D中含有的物质为 ；6Fe2O3与少量N2H4反应的化学方程式是 ；若化合物A中含有铝元素，设计实验方案检验灼烧后的固体产物中的金属元素 。 1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 大题02 物质转化与流程综合题 内容概览 类型一 以无机物质转化为主的考查 类型二 以废旧资料利用为主的考查 类型三 以矿物综合利用为主的考查 类型四 以陌生物质推断为主的考查 ◆类型一 以无机物质转化为主体的考查 1．(4) ①6H[ZnCl2(OH)]+ Fe2O3=2Fe[ZnCl2(OH)]3+3H2O ②Na2CS3 ③取少许M于试管中，加水溶解，加入足量双氧水，若有黄色沉淀生成，说明有S元素 2．(4) ① c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(NH3OH+)＞c(H＋)＞c(OH―) ②2SO2+NO2-+3H2O=NH3OH++2SO42-+2H+ ③(NH4)2SO4 稀硫酸 ④将混合气体通到湿润的红色石蕊试纸上，若试纸变蓝，则存在NH3 3．(3) ①CO32- HCO3- ②BC ③H2NSO3H+2NaOHNa2SO4+NH3↑+H2O 取少量氨基磺酸溶液于试管中，加入适量NaOH溶液，并加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明有N元素 磺酸铵具有强吸电子能力，增大N-H键极性，导致N-H键很容易电离出H+ ◆类型二 以废旧材料利用为主体的考查 4．(5)As2O3+2H2O2+H2O=2H3AsO4 (6)Na3AsO4 (7)取最后一次洗涤液于试管中，先加入足量的稀盐酸，再加氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，说明沉淀已洗净 5．(3) ①表面活性剂能降低水的表面张力，使废粉与溶液均匀混合，增大固液接触面积，提高浸出速率 ②Na3AlF6 ③24FePO4·2H2O+12Li2CO3+C6H12O624LiFePO4+18CO2↑+54H2O 6．(4)2LiNiO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2NiSO4+O2↑+4H2O (5)CoC2O4 (6)将镁条加热后伸入装有X的集气瓶，镁条燃烧，瓶内壁有黑色固体。则说明X为CO2 7．(4) ①2LiCoO2+6H++H2C2O4=2Li++2Co2++2CO2+4H2O ②SO42-、C2O42-、OH- 除去滤液中的Mg2+ ③杯芳烃衍生物具有空腔结构，能够选择性识别Co2+，从而提高对Co2+的提取效率和选择性 8．(4)S2O82-+2CuCl+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2++2SO42-+2Cl-+4H2O或者：S2O82-+2CuCl+4NH3=2[Cu(NH3)4]2++2SO42-+2Cl- (5)(NH4)2S溶液 (6)SO42- 取少量分离PbA后的滤液于洁净的试管，先加足量稀盐酸，静置取上层清液，加少量Ba(NO3)2 (或BaCl2)溶液，若产生白色沉淀，则证明存在SO42- ◆类型三 以矿物综合利用为主体的考查 9．(4) ①4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 ②Na2SO4 ③K2Cr2O7 溶解度小于Na2Cr2O7 ，冷却时优先结晶析出 10．(4) ①NH3 ②SiO2 ③CaSO4+(NH4)2CO3=CaCO3+(NH4)2SO4 Ksp(CaSO4)＞ Ksp(CaCO3)，微溶的硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙 ◆类型四 以陌生物质推断为主的考查 11．(3)粉碎 过滤 (4)Na2SeO4+4CNa2Se+4CO↑ (5)溶解、过滤、洗涤 (6)2Se2-+O2+2CO2=2Se↓+2CO32-(或2Se2-+O2+4CO2+2H2O=2Se↓+4HCO3-) 12．(3) ①FeS2 6 ②Fe2O3 、Fe3O4 6Fe2O3 +N2H4=4Fe3O4 +N2↑+2H2O 取灼烧后少量固体溶于足量的盐酸或稀硫酸中，加过量NaOH溶液，产生红褐色沉淀，证明含铁元素；过滤，向滤液中通入过量CO2，有白色沉淀生成，证明含铝元素。 1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 大题02 物质转化与流程综合题 内容概览 类型一 以无机物质转化为主的考查 类型二 以废旧资料利用为主的考查 类型三 以矿物综合利用为主的考查 类型四 以陌生物质推断为主的考查 ◆类型一 以无机物质转化为主体的考查 1．(2026·浙江省浙南名校联盟三联考一模，节选) (4)闪锌矿的利用有多种方法，其中有如下转化，请回答问题： 已知：①M中阴离子空间构型为平面三角形。M具有强还原性。 ②ZnCl2浓溶液俗称“焊药水”，因ZnCl2水解产生H[ZnCl2(OH)]，能除去金属表面的氧化膜。请回答下列问题： ①写出H[ZnCl2(OH)]与Fe2O3反应的化学方程式： 。 ②写出M的化学式： 。 ③设计实验方案，检验M中的S元素： 。 【答案】(4) ①6H[ZnCl2(OH)]+ Fe2O3=2Fe[ZnCl2(OH)]3+3H2O ②Na2CS3 ③取少许M于试管中，加水溶解，加入足量双氧水，若有黄色沉淀生成，说明有S元素 【解析】(4)①ZnCl2水解产生H[ZnCl2(OH)]具有酸性，可以溶解金属氧化物，所以与铁锈的反应的化学方程式为：6H[ZnCl2(OH)]+ Fe2O3=2Fe[ZnCl2(OH)]3+3H2O；②根据已知信息CS2与Na2S反应生成M ，M中阴离子空间构型为平面三角形，可知M为Na2CS3，符合题干要求；③因为M具有强还原性，所以可以加入氧化剂把S元素氧化为黄色硫单质，所以检验M中的S元素可以通过取少许M于试管中，加水溶解，加入足量双氧水，若有黄色沉淀生成，说明有S元素。 2．(2026·浙江省宁波市镇海首考最后一卷，节选) (4)硫酸羟胺的制备流程如下所示。已知羟胺为白色晶体，易溶于水、甲醇，受热易分解。 ①等浓度的(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序为_______。 ②试写出步骤II的离子方程式_______。 ③补充一系列操作中的具体步骤：分离(NH3OH)2SO4和(NH4)2SO4，向混合溶液电加入氨水，生成NH2OH，再加入甲醇，析出_______晶体，过滤，将滤液进行减压蒸馏，加入_______再结晶得到产品。 ④羟胺在热水中完全分解，N元素歧化生成两种等物质的量的气体，请设计实验方案检验其中较活泼的气体_______。 【答案】(4) ① c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(NH3OH+)＞c(H＋)＞c(OH―) ②2SO2+NO2-+3H2O=NH3OH++2SO42-+2H+ ③(NH4)2SO4 稀硫酸 ④将混合气体通到湿润的红色石蕊试纸上，若试纸变蓝，则存在NH3 【解析】(4)①混合溶液中，SO42-不水解，浓度最大；羟胺碱性弱于氨，因此NH3OH+水解程度大于NH4+，故c(NH4+)＞c(NH3OH+)，两种阳离子水解使溶液显酸性，c(H＋)＞c(OH―)，故离子浓度由大到小的顺序为c(SO42-)＞c(NH4+)＞c(NH3OH+)＞c(H＋)＞c(OH―)；②NO2-被SO2还原为NH3OH+，N从+3价降为-1价(得4e-)，S从+4价升为+6价(每个失2e-)，配平后得到离子方程式2SO2+NO2-+3H2O=NH3OH++2SO42-+2H+；③甲醇极性较小，(NH4)2SO4难溶于甲醇，因此加入甲醇后(NH4)2SO4析出；过滤后得到NH2OH，要得到产品硫酸羟胺，需要加入硫酸与NH2OH反应，再结晶得到产品；④NH2OH中N为-1价，歧化生成等物质的量的两种气体，产物为N2和NH3，较活泼的气体是NH3，用湿润的红色石蕊试纸检验即可。 3．(2026·江省台州市椒江区等5地高三一模，节选) (3)三聚氰胺生产时产生大量含氨和CO2的尾气，工业以此为原料，采用氨基磺酸水溶液吸收，联产精细化工中间体——氨基磺酸铵H2NSO3NH4。转化如下图： 已知：三聚氰胺结构简式为，与苯环类似，分子为平面结构，存在大π键。 ①溶液A中阴离子有H2NCOO-、OH-和 、 。 ②下列说法正确的是 。 A．三聚氰胺是极性分子 B．步骤Ⅰ中，若硫酸浓度低，易形成(NH4)2SO4副产物 C．步骤Ⅲ中，水从上喷淋吸收尾气效率更高 D．步骤Ⅳ中，若反应液浓缩后，加入足量的乙醇不能使氨基磺酸铵结晶析出 ③已知：制备氨基磺酸的另一种方法：NH3+→H2NSO3H a.氨基磺酸可在足量的热NaOH溶液中水解，其化学方程式是 。 b.设计实验方案检验氨基磺酸中的N元素 。 c.NH3与SO3以1:2比例反应生成HN(SO3H)2，HN(SO3H)2可继续消耗NH3生HN(SO3NH4)2，HN(SO3NH4)2可继续消耗NH3生成(NH4)N(SO3NH4)2，从结构度分析最后一步转化能发生的原因 。 【答案】(3) ①CO32- HCO3- ②BC ③H2NSO3H+2NaOHNa2SO4+NH3↑+H2O 取少量氨基磺酸溶液于试管中，加入适量NaOH溶液，并加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明有N元素 磺酸铵具有强吸电子能力，增大N-H键极性，导致N-H键很容易电离出H+ 【解析】(3)①氨气和二氧化碳融入水中，生成阴离子还有CO32-和HCO3-；②A项，三聚氰胺分子呈平面且高度对称，为非极性分子，A错误；B项，若发烟硫酸浓度偏低，易与NH3生成(NH4)2SO4等副产物，B正确；C项，一般吸收操作多采用逆流喷淋效果更佳，C正确；D项，氨基磺酸铵不溶于乙醇，加足量乙醇降低溶解度有晶体析出，D错误；故选BC。③氢氧化钠足量，化学方程式为H2NSO3H+2NaOHNa2SO4+NH3↑+H2O；取少量氨基磺酸溶液于试管中，加入适量NaOH溶液，并加热，在试管口放置湿润的红色石蕊试纸，若试纸变蓝，则证明有N元素；磺酸铵具有强吸电子能力，增大N−H键极性，导致N−H键很容易电离出H+，可以继续消耗NH3。 ◆类型二 以废旧材料利用为主体的考查 4．(2026·浙江省名校新高考研究联盟高三一模，节选)II.砷盐净化工艺成功应用于冶炼锌工业，加快了我国锌冶炼技术改造步伐。从砷盐净化渣(成分为Cu、As2O3、Zn、ZnO、Co、SiO2等)中回收有价值的金属具有重要意义。 (5)“氧化浸出”时，As2O3被氧化为H3AsO4的化学方程式为 。 (6)“碱浸”时，除回收得到Cu(OH)2 外，还得到物质X，且X在该工艺流程中可循环利用，X的化学式为 。 (7)如何检验“操作1”得到的沉淀已洗涤干净 。 【答案】(5)As2O3+2H2O2+H2O=2H3AsO4 (6)Na3AsO4 (7)取最后一次洗涤液于试管中，先加入足量的稀盐酸，再加氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，说明沉淀已洗净 【解析】砷盐净化渣中加入硫酸选择性浸锌，得到浸锌液，分离出固体，再加入过氧化氢、稀硫酸氧化浸取，As2O3被氧化为H3AsO4，铜、钴转化为盐溶液，二氧化硅不反应作为滤渣过滤排出，滤液调节pH后，再加入Na3AsO4发生沉铜反应，得到难溶性的Cu5H2(AsO4)4·2H2O，加入氢氧化钠碱浸后得到氢氧化铜；滤液加入草酸钠沉钴得到草酸钴沉淀。 (5)“氧化浸出”时，加入的H2O2将As2O3氧化为H3AsO4，化学方程式为As2O3+2H2O2+H2O=2H3AsO4。 (6)“碱浸”时，Cu元素转化为Cu(OH)2 ，化合价未变，故As元素化合价也不变，形成+5价的As，碱性条件下是Na3AsO4，且产物可在“沉铜”循环使用。 (7)“沉钴”时硫酸钴与草酸钠反应生成草酸钴沉淀和硫酸钠，故“操作1”得到的沉淀CoC2O4表面含有硫酸根杂质，检验沉淀是否干净的具体操作是：取最后一次洗涤液于试管中，先加入足量的稀盐酸，再加氯化钡溶液，若无白色沉淀产生，说明沉淀已洗净。 5．(2026·浙江省县域教研联盟高三一模，节选) (3)磷酸铁锂电池是我国新能源汽车产业发展初期的主流电池，一种以废磷酸铁锂正极粉(主要含有LiFePO4、炭黑、铝粉、有机黏结剂)为原料，回收制备电池级磷酸铁锂的流程如下图所示： 回答下列问题： ①在浸出过程中，发现废粉常漂浮于磷酸溶液表面，从而影响浸出率，加入表面活性剂后该现象能大大改善，表面活性剂在浸出过程中的作用是 。 ②滤渣2的主要成分是 。(提示：阴离子为正八面体的钠盐) ③写出FePO4·2H2O转化为LiFePO4 (已知葡萄糖彻底反应生成无机物)的化学方程式 。 【答案】(3) ①表面活性剂能降低水的表面张力，使废粉与溶液均匀混合，增大固液接触面积，提高浸出速率 ②Na3AlF6 ③24FePO4·2H2O+12Li2CO3+C6H12O624LiFePO4+18CO2↑+54H2O 【解析】(3)①表面活性剂在浸出过程中的作用：能降低水的表面张力，使废粉与溶液均匀混合，增大固液接触面积，提高浸出速率；②加入NaF除铝，Al3+与F-形成正八面体阴离子AlF63-，结合Na+生成Na3AlF6；③FePO4·2H2O和葡萄糖反应转化为LiFePO4，葡萄糖作还原剂，将Fe3+还原为Fe2+，自身被氧化为CO2，根据得失电子和元素守恒，化学方程式为：24FePO4·2H2O+12Li2CO3+C6H12O624LiFePO4+18CO2↑+54H2O。 6．(2026·浙江省宁波市镇海中学三模，节选)Ⅱ．也是锂电池常见的正极材料，对其回收利用可以获得富含Li、Ni、Co、Mn等有价值的金属，回收流程如下图所示 (4)正极材料表示为LiMO2(M代表Co、Ni、Mn)。 “酸浸”时LiNiO2反应的化学方程式为________。 (5)滤渣的主要成分是________。 (6)设计实验方案，检验气体X________。(利用X的氧化性或还原性) 【答案】(4)2LiNiO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2NiSO4+O2↑+4H2O (5)CoC2O4 (6)将镁条加热后伸入装有X的集气瓶，镁条燃烧，瓶内壁有黑色固体。则说明X为CO2 【解析】正极材料经预处理后，用H2SO4和H2O2进行酸浸，得到含Li+、Ni2+、Co2+、Mn2+等的浸出液；随后加入氨水和(NH4)2C2O4进行“转化”，使Co2+以CoC2O4沉淀形式进入滤渣；再加入NH4HCO3“沉锰”，得到MnCO3并放出CO2气体；接着用Na2CO3、NaOH“沉镍”，得到NiCO3和Ni(OH)2；最后用Na2CO3“沉锂”，得到Li2CO3，实现各金属的分离回收。 (4)LiNiO2在H2SO4和H2O2作用下，Ni3+被还原为Ni2+，H2O2被氧化为O2，反应为：2LiNiO2+3H2SO4+H2O2=Li2SO4+2NiSO4+O2↑+4H2O。 (5)“转化”步骤中，Co2+与C2O42-生成难溶的CoC2O4沉淀，故滤渣主要成分为CoC2O4。 (6)气体X为CO2，可利用其氧化性检验：将镁条加热后伸入装有X的集气瓶，镁条剧烈燃烧，瓶内壁有黑色固体(碳)生成，即可证明X为CO2。 7．(2026·浙江省北斗星联盟高三一模，节选) (4)某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有难溶于水的LiCoO2以及少量Ca、Mg、Fe、Al等)制备Co2O3和Li2CO3工艺流程如下： 已知：常温下，部分金属离子(Mn+)形成氢氧化物沉淀的范围如下： Mn+ Fe2+ Al3+ Mg2+ Ca2+ Co2+ 1mol·L-1 Mn+开始沉淀 6.3 3.8 9.6 10.6 6.6 完全沉淀[ c(Mn+)≤1×10-5mol·L-1] 8.3 5.4 12.0 12.6 9.1 ①“酸浸”时，LiCoO2与草酸反应生成Co2+，请写出相应的离子方程式 。 ②写出滤液2中所有的阴离子 ；向滤液2中加入NH4F固体的主要目的是 。 ③为实现高效的提取Co2+也可使用如图3所示的杯芳烃衍生物，其原因是 。 【答案】(4) ①2LiCoO2+6H++H2C2O4=2Li++2Co2++2CO2+4H2O ②SO42-、C2O42-、OH- 除去滤液中的Mg2+ ③杯芳烃衍生物具有空腔结构，能够选择性识别Co2+，从而提高对Co2+的提取效率和选择性 【解析】(4)①“酸浸”时，LiCoO2被草酸还原，生成Co2+等，反应的离子方程式为：2LiCoO2+6H++H2C2O4=2Li++2Co2++2CO2+4H2O；②“酸浸”和调节PH的过程中加入了硫酸、草酸和氢氧化钠，草酸为弱酸，水解产生的阴离子有C2O42-和HC2O4-，因滤液2为碱性，故以C2O42-的形式存在，因此含有的阴离子为：SO42-、C2O42-、OH-；“酸浸”后，电极材料中的Ca转化为CaSO4沉淀，过滤液1中含有的金属离子为：Li+、Co2+、Mg2+、Fe2+、Al3+等，加入NaOH调pH=10，由各金属离子形成氢氧化物沉淀的PH范围表可知：Co2+、Fe2+、Al3+完全转化为氢氧化物沉淀，Mg2+、Li+存在于滤液2中。滤液2中加入NH4F固体，Mg2+可转化为MgF2沉淀，故滤液2中加入NH4F固体的主要目的是除去滤液中的Mg2+；③为实现高效的提取Co2+也可使用如图3所示的杯芳烃衍生物，其原因是杯芳烃衍生物具有空腔结构，能够选择性识别Co2+，从而提高对Co2+的提取效率和选择性。 8．(2026·浙江省A9协作体2026届高三返校联考，节选)Ⅱ．某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、PbSO4、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。 已知：①“氧化浸出”时，PbSO4不变，ZnS转变为[Zn(NH3)4]2+； ②酒石酸：HOOC(CHOH)2COOH，记作H2A；室温下，PbA、PbCl2均难溶于水。 (4)写出氧化浸出步骤中，CuCl固体与浸出液反应的离子方程式： 。 (5)沉锌步骤中，试剂X的引入，不会引入新元素，合适的试剂X是 。 (6)分离PbA后的滤液中，除HA-、A2-外，溶液中浓度最高的阴离子是 ，检验方法是 。 【答案】(4)S2O82-+2CuCl+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2++2SO42-+2Cl-+4H2O或者：S2O82-+2CuCl+4NH3=2[Cu(NH3)4]2++2SO42-+2Cl- (5)(NH4)2S溶液 (6)SO42- 取少量分离PbA后的滤液于洁净的试管，先加足量稀盐酸，静置取上层清液，加少量Ba(NO3)2 (或BaCl2)溶液，若产生白色沉淀，则证明存在SO42- 【解析】废渣用(NH4)2S2O8和NH3·H2O氧化浸出过滤，滤液中有[Cu(NH3)4]2+和[Zn(NH3)4]2+，滤渣1有PbSO4和Fe(OH)3，滤液加Zn置换出Cu，除铜后的溶液加(NH4)2S沉锌，得到ZnS，滤渣1用H2A和Na2A浸铅后过滤，滤渣2含Fe元素，滤液经过结晶得到PbA，再真空热解得到纯Pb。 (4)氧化浸出步骤中(NH4)2S2O8做氧化剂，CuCl做还原剂，生成二价铜的硫酸根，反应的离子方程式：S2O82-+2CuCl+4NH3·H2O=2[Cu(NH3)4]2++2SO42-+2Cl-+4H2O或者：S2O82-+2CuCl+4NH3=2[Cu(NH3)4]2++2SO42-+2Cl-； (5)沉锌步骤中生成ZnS，不引入新元素，合适的试剂X是(NH4)2S溶液； (6)分离PbA后的滤液中含有氧化浸出后生成的硫酸根，除HA-、A2-外，溶液中浓度最高的阴离子是SO42-，检验方法是取少量分离PbA后的滤液于洁净的试管，先加足量稀盐酸，静置取上层清液，加少量Ba(NO3)2 (或BaCl2)溶液，若产生白色沉淀，则证明存在SO42-。 ◆类型三 以矿物综合利用为主体的考查 9．(2026·浙江省嘉兴市高三一模，节选) (4)某兴趣小组用铬铁矿Fe(CrO2)2制备K2Cr2O7晶体，流程如下： ①空气中高温氧化时，Fe(CrO2)2转化为Na2CrO4，请写出该化学方程式 。 ②过程Ⅳ所得滤渣的主要成分为 。 ③加入KCl，通过蒸发浓缩、冷却结晶能得到K2Cr2O7晶体，其原因是 。 【答案】(4) ①4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2 ②Na2SO4 ③K2Cr2O7 溶解度小于Na2Cr2O7 ，冷却时优先结晶析出 【解析】根据题给已知，铬铁矿与足量熔融Na2CO3 发生高温氧化反应生成Na2CrO4、CO2Fe2O3和，所得固体冷却后用水浸取，过滤得到含Na2CrO4、Na2CO3的滤液，加入适量硫酸酸化， Na2CO3与H2SO4反应生成Na2SO4，Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，蒸发结晶、过滤、洗涤得到Na2SO4固体，滤液中含有Na2Cr2O7， K2Cr2O7溶解度小于Na2Cr2O7，Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，Na2Cr2O7转化为 K2Cr2O7。 (4)①空气中高温氧化时，Fe(CrO2)2转化为Na2CrO4，Fe元素由+2价上升到+3价，Cr元素由+3价上升到+6价，该反应中还有Fe2O3和CO2生产，根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为：4Fe(CrO2)2+8Na2CO3+7O2=8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2；②由分析可知，过程Ⅳ所得滤渣的主要成分为 Na2SO4；③加入KCl，通过蒸发浓缩、冷却结晶能得到K2Cr2O7晶体，其原因是：K2Cr2O7溶解度小于Na2Cr2O7，冷却时优先结晶析出。 10．(2026·浙江省强基联盟高三二模，节选) (4)我国科研人员以高炉渣(主要成分为CaO，MgO，Al2O3和SiO2等)为原料，对炼钢烟气(CO2和水蒸气)进行回收利用，有效减少了环境污染，主要流程如图所示： 已知： Ksp(CaSO4)=4.9×10-5， Ksp(CaCO3)=3.4×10-19。 ①高炉渣与(NH4)2SO4经焙烧产生的“气体”是 。 ②“滤渣”的主要成分是CaSO4和 。 ③“水浸2”时主要反应的化学方程式为 ，该反应能进行的原因是 。 【答案】(4) ①NH3 ②SiO2 ③CaSO4+(NH4)2CO3=CaCO3+(NH4)2SO4 Ksp(CaSO4)＞ Ksp(CaCO3)，微溶的硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙 【解析】高炉渣(主要成分为CaO，MgO，Al2O3和SiO2等)加入(NH4)2SO4在400℃ 下焙烧，生成硫酸钙、硫酸镁、硫酸铝，同时产生气体，该气体与烟气(CO2和水蒸气)反应生成(NH4)2CO3，所以该气体为NH3；焙烧产物经过水浸1，然后过滤，滤渣为CaSO4以及未反应的SiO2，滤液溶质主要为硫酸镁、硫酸铝及硫酸铵；滤液浓缩结晶析出NH4Al(SO4)2·12H2O，剩余富镁溶液；滤渣加入(NH4)2CO3溶液，滤渣中的CaSO4会转化为更难溶的碳酸钙。 (4)由分析可知，高炉渣与(NH4)2SO4经焙烧产生的“气体”是NH3；由分析可知，“滤渣”的主要成分是CaSO4和未反应的SiO2； “水浸2”时主要反应为硫酸钙与碳酸铵生成更难溶的碳酸钙，反应方程式为CaSO4+(NH4)2CO3=CaCO3+(NH4)2SO4；该反应之所以能发生，是由于Ksp(CaSO4)＞ Ksp(CaCO3)，微溶的硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙。 ◆类型四 以陌生物质推断为主的考查 11．(2026·浙江省新阵地教育联盟高三第一次模拟预测，节选)II.某科研小组以阳极泥(主要成分是Se，含有CuSe、等杂质)为原料，提炼硒的流程如下： 请回答下列问题： (3)上述流程图中的括号内，按操作先后顺序依次填写的内容是 、 。 (4)已知滤液中主要成分是Na2SeO3，可用于治疗克山病，写出高温下用焦炭还原固体的化学方程式： 。 (5)固体B到滤液C的系列处理为 。 (6)滤液中析出硒的离子方程式为 。 【答案】(3)粉碎 过滤 (4)Na2SeO4+4CNa2Se+4CO↑ (5)溶解、过滤、洗涤 (6)2Se2-+O2+2CO2=2Se↓+2CO32-(或2Se2-+O2+4CO2+2H2O=2Se↓+4HCO3-) 【解析】阳极泥(主要成分是Se，含有CuSe、A2Se等杂质)加纯碱并通入空气高温烧结，经冷却、磨碎，水浸取、过滤操作得到Cu、Ag残渣和滤液A(主要成分是Na2SeO3)，通入空气蒸干得到的固体B(主要成分为Na2SeO4)，Na2SeO4固体高温下与焦炭反应生成了CO，则Se被还原为Na2Se，滤液C(主要成分为Na2Se)通空气与CO2反应得到粗硒。 (3)由操作前后的物质状态可知，烧结物应经历冷却、粉碎，溶解、过滤得到滤液和滤渣； (4)已知滤液A中主要成分是Na2SeO3，通入空气蒸干得到的固体B主要成分为Na2SeO4，高温下与焦炭反应生成了CO，则Se被还原，化合价下降，化学方程式为：Na2SeO4+4CNa2Se+4CO↑； (5)由固体B到滤液C的操作过程为溶解、过滤、洗涤； (6)滤液C的主要成分为Na2Se，通入空气和CO2的离子方程式为：2Se2-+O2+2CO2=2Se↓+2CO32-(或2Se2-+O2+4CO2+2H2O=2Se↓+4HCO3-)。 12．(2026·浙江省精诚联盟高三一模，节选)硫、氮元素在化工生产中扮演着重要角色。请回答： (3)某化合物A的晶胞如图。 ①化合物A的化学式是 ，Fe的配位数为 。 ②以化合物A为原料制备磁性氧化铁的流程如下： 固体D中含有的物质为 ；6Fe2O3与少量N2H4反应的化学方程式是 ；若化合物A中含有铝元素，设计实验方案检验灼烧后的固体产物中的金属元素 。 【答案】(3) ①FeS2 6 ②Fe2O3 、Fe3O4 6Fe2O3 +N2H4=4Fe3O4 +N2↑+2H2O 取灼烧后少量固体溶于足量的盐酸或稀硫酸中，加过量NaOH溶液，产生红褐色沉淀，证明含铁元素；过滤，向滤液中通入过量CO2，有白色沉淀生成，证明含铝元素。 【解析】(3)①晶胞中，铁原子在8个顶点和6个面心，硫原子在晶胞内共8个，则化学式为FeS2；Fe的配位数参考下图，则每个Fe原子周围有6个S原子，则Fe的配位数为6。②固体A为FeS2，灼烧后得SO2和Fe2O3，Fe2O3与少量N2H4反应方程式为6Fe2O3 +N2H4=4Fe3O4 +N2↑+2H2O，则所得气体B为N2和H2O，固体D中含有未反应的Fe2O3和反应生成的Fe3O4 的混合物；由于混合物中有铁元素和铝元素则检验方法为：取灼烧后少量固体溶于足量的盐酸或稀硫酸中，加过量NaOH溶液，产生红褐色沉淀，证明含铁元素；过滤，向滤液中通入过量CO2，有白色沉淀生成，证明含铝元素。 1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $