专题02 化学工艺流程综合（大题专练，分类集训）（上海专用）2026年高考化学终极冲刺讲练测

专题02 化学工艺流程综合 内容概览 题一 冶炼金属 题二 ZnS的制备与应用探究 题三 王者密度、傲世熔点：钨的冶炼与应用 题四 重要化工原料 题五 铅酸电池 题六 金属回收 题七 铜阳极泥的处理 题八 含铬废液的处理 题九 芒硝的综合利用 ◆题一 冶炼金属 (2026·上海杨浦一模)金属及其材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用，但是，在自然界中大多数金属元素以离子形式存在于矿石中。 (1)已知：①  ； ②的沸点：1105℃、Al的沸点：2327℃、Fe的熔点：1535℃。 Mg的还原能力比Al更强，工业上却不用Mg还原Fe2O3的原因是：________。(列举两点) 工业上冶炼金属时，会结合原料、金属的性质等具体因素调整工艺。以下是以铅精矿(含PbS、)为主要原料冶炼金属Pb和Ag的流程(杂质不参与反应)。 (2)“热浸”时，难溶的PbS和Ag2S转化为[PbCl4]2-和[AgCl2]-及S。溶解等物质的量的PbS和Ag2S时，消耗Fe3+物质的量之比为________；盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时HCl挥发外，另一目的是防止产生________气体。 (3)将“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属Pb，“电解Ⅰ”的阳极产物和尾液发生反应生成FeCl3，生成FeCl3的离子方程式为________。 (4)“还原”中加入铅精矿的目的是________。 (5)“置换”中选用的试剂X为________。 A．Al B．Zn C．Pb D．Ag (6)“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板，用作________。 A．阴极     B．阳极 【答案】(1)①Mg的价格比Al高，成本更高；②Mg的沸点低于铝热反应的温度，Mg易挥发，利用率低；③Mg还原性过强，反应过于剧烈，不易控制 (2)1:1 H2S (3)2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl- (4)将过量的Fe3+还原为Fe2+ (5)C (6)阳极 【解析】“热浸”时，难溶的PbS和Ag2S转化为[PbCl4]2-和[AgCl2]-及单质硫，Fe3+被还原为Fe2+，过滤I除掉单质硫滤渣，滤液中[PbCl4]2-在稀释降温的过程中转化为PbCl2沉淀，然后用饱和食盐水热溶，增大氯离子浓度，使PbCl2又转化为[PbCl4]2-，电解得到Pb；过滤II后的滤液成分主要为[AgCl2]-、FeCl2、FeCl3，故加入铅精矿主要将FeCl3还原为FeCl2，试剂X将[AgCl2]-置换为Ag，得到富银铅泥，试剂X为铅，尾液为FeCl2。 (1)Mg的还原能力比Al更强，工业上却不用Mg还原 Fe2O3的原因是：①Mg的价格比Al高，成本更高；②Mg的熔点低于铝热反应的温度，Mg易挥发，利用率低；③Mg还原性过强，反应过于剧烈，不易控制； (2)“热浸”时，Fe3+将PbS和Ag2S中-2价的硫离子氧化为单质硫，Fe3+被还原为Fe2+，在这个过程中Pb和Ag的化合价保持不变，所以PbS和Ag2S的物质的量相等时，硫离子物质的量相等，消耗的Fe3+物质的量相等，即比值为1：1；溶液中盐酸浓度过大，氢离子浓度会过大，会生成H2S气体； (3)“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶，会溶解为[PbCl4]2-，电解[PbCl4]2-溶液制备金属Pb，Pb在阴极产生，阳极Cl-放电产生Cl2， 尾液成分为FeCl2，FeCl2吸收Cl2后转化为FeCl3，生成FeCl3的离子方程式为：2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-； (4)过滤Ⅱ所得的滤液中有过量的未反应的Fe3+，根据还原之后可以得到含硫滤渣，“还原”中加入铅精矿的目的是将过量的Fe3+还原为Fe2+； (5)“置换”中加入试剂X可以可以得到富银铅泥，为了防止引入其他杂质，则试剂X应为Pb；故选C； (6)“电解II”中将富银铅泥制成电极板，电解Ⅱ得到金属银和金属铅，将银和铅分离出来，所以不可能作为阴极，应作为阳极板，阳极放电时，银变成阳极泥而沉降下来，铅失电子为Pb2+，阴极得电子得到Pb，所以电极板应作阳极。 ◆题二 ZnS的制备与应用探究 (2026·复旦大学附属中学高三四月阶段检测)ZnS是一种重要的无机功能材料，其独特的光学和电学性质使其在光电、能源及资源回收等领域具有广泛应用。 I．制备ZnS 由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS过程如下： 已知：，，，，当离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时，认为离子沉淀完全。 (1)酸浸时通入O2可提高Zn2+浸出率的原因：___________。 (2) 通入H2S除镉。通过计算判断当溶液pH=0、c(H2S)=0.01mol·L-1时，Cd2+是否可沉淀完全___________(填“完全”或“不完全”并写出计算过程)。 (3)沉锌前调节溶液pH至4~5，加入的氧化物为___________(填化学式)。 Ⅱ．回收砷 已知：酸性溶液中As主要以弱酸H3AsO3存在，如As2S3会逐渐水解： 酸性废液中加入ZnS，砷回收率随时间的变化如图。 (4)写出ZnS与H3AsO3反应生成As2S3的离子方程式：___________。 (5) 反应4h后，砷回收率下降可能的原因是 ___________。 Ⅲ．制备光学、电学材料 纳米ZnS具有独特的光电效应。如图所示，ZnS晶体中掺入少量CuCl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。 (6)下列说法正确的是___________。 A. 区域A中的离子为Cu⁺ B. 区域B带正电 C. 纳米ZnS属于胶体 D. ZnS晶体中离Zn2+最近的Zn2+有12个 硫化锌(ZnS)是一种优良的锂离子电池电极材料，其在充电过程中晶胞组成变化如图。 (7)该锂离子电池中，ZnS做电池的___________极。 (8)LixZnyS的化学式为___________(求出x，y的值)。 【答案】4(1)通入O2，可将-2价硫元素转化为硫单质，有利于ZnS的沉淀溶解平衡正向进行，提高Zn2+的浸出率 (2)不完全 (3)ZnO (4) (5)随着反应的进行，As2S3会逐步开始水解，且As2S3沉淀附着于ZnS表面，阻止了沉淀反应继续进行，所以砷回收率下降 (6) D (7)负 (8) Li1.5Zn0.25S 【解析】闪锌矿中含ZnS、FeS、少量硫化镉等，加入H2SO4、O2，酸浸后，ZnS、FeS、CdS分别转化为Zn2+、Fe3+、Cd2+，硫元素转化为硫单质，经过除铁、除镉除去Fe3+和Cd2+，调pH、沉锌后获得ZnS。 (1)酸浸时，通入O2可将-2价S元素氧化成S，使ZnS的沉淀溶解平衡ZnS(s)Zn2+(aq)+S2-(aq)正向移动，提高Zn2+浸出率。 (2)通入H2S除镉，当溶液pH=0、c(H2S)=0.01时，又因为，，，则，则此时，此时Cd2+的浓度大于1.0×10-5mol·L-1，故Cd2+沉淀不完全。 (3)由2可知，除镉时溶液酸性较强，沉锌前调节溶液的pH至4~5，故应在不引入新杂质的同时消耗溶液中的H+，则加入的氧化物为ZnO，故答案为ZnO。 (4)根据质量守恒、电荷守恒和题给信息“酸性废液”，ZnS与H3AsO3反应除了生成As2S3外还有锌离子，故反应的离子方程式为：； (5)生成As2S3沉淀附着于ZnS表面，阻止反应；随着反应的进行，溶液pH增大，溶液中H2S浓度减小，促使平衡正向移动，As2S3重新溶解，砷回收率下降。 (6)A．由题意得，晶胞掺杂过程中，应由半径相近的微粒进行替换，则区域A中，由代替S2-，A错误；B．区域B中，由Cu+代替Zn2+，根据均摊法，区域B中含Zn2+：3个，Cu+：1个，S2-：，则，则区域B带负电，B错误；C．胶体是分散系，是分散质分散在分散剂中形成的混合物，而纳米ZnS是纯净物，故纳米ZnS不是胶体，C错误；D．ZnS晶体中Zn2+位于体内(4个互不相邻的晶胞小立方体的体心)，则ZnS晶体中离Zn2+最近的Zn2+有12个，D正确；选D。 (7)由题意知，在充电过程中，ZnS转化为LixZnyS，再转化为Li2S，则在充电时，ZnS发生的是还原反应，充电时的阴极对应放电时的负极，故在锂离子电池中，ZnS做电池的负极。 (8)由图知，晶胞中S2-的个数为=4，，又由电荷守恒可知，两者所带正电荷数之和为8，故，解得、，故Li+的个数为6，Zn2+的个数为1，而S2-的个数为4，则LixZnyS的化学式为Li1.5Zn0.25S。 ◆题三 王者密度、傲世熔点：钨的冶炼与应用 (2026·上海交大附中高三模拟)钨是国防及高新技术应用中极为重要的功能材料之一，由黑钨矿［主要成分是钨酸亚铁(FeWO4)、钨酸锰(MnWO4)，少量Si、As元素］冶炼钨的流程如下： 已知：①钨酸(H2WO4)酸性很弱，难溶于水。 ②水浸液含WO42-、SiO32-、HAsO32-、HAsO42-。 回答下列问题： (1)“焙烧”前，粉碎黑钨矿的目的是______。 (2)滤渣的主要成分为两种金属氧化物，是MnO2、______。 (3)“净化”过程中，H2O2的作用是______。 A. 还原剂 B. 氧化剂 C. 沉淀剂 D. 既是氧化剂又是还原剂 实验室中，可以利用H2将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)，得到的金属钨可用来再制备六氯化鸽(WCl6)，WCl6可用作某些有机合成的催化剂，WCl6易潮解和升华。装置如图所示(夹持装置略)。 (4)实验操作如下，选填操作序号：______。 A.①④③② B.③①②④ C.③②①④ D.②①④③ 检查装置气密性→加入WO3→通N2一段时间→加热管式电炉，改通H2一段时间→( )→再次通N2一段时间→( )(不可重复选择)。 ①以E替换D；②停止通H2；③冷却；④加热管式电炉至1000℃，通Cl2，同时将电热丝温度保持在350℃。 (5)实验室用MnO2制备Cl2的化学方程式为______。A中盛放的试剂的名称为______，C中冷却水从______(选填“a”或“b”)口通入，E中U形管中碱石灰的作用是______、______。 (6) 测定WCl6产品纯度的实验如下： ①称量a g样品(不考虑空气中水蒸气的干扰)，将WCl6转化为可溶的Na2WO4，通过离子交换柱发生反应：。 ②交换结束后，向所得含IO3的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：5I－+IO3－+6H+＝3I2+3H2O，并稀释至100 mL。 ③充分反应后，取20 mL上述溶液，用c mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色，加几滴淀粉溶液后继续滴定，发生反应：I2+2S2O32-=S4O62-+2I-，滴定达终点时消耗Na2S2O3标准溶液b mL。滴定实验达终点的现象是______；样品中WCl6(摩尔质量为397 g·mol-1)的质量分数为______%；已知：当I2浓度很高时，与淀粉形成的蓝色复合物非常稳定，难以分解。若先加淀粉溶液，再用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，则样品中WCl6质量分数的测定值将______(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 【答案】(1)增大接触面积，加快反应，使反应更充分 (2)Fe2O3 ​ (3) B (4) C (5) MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O 浓硫酸 b 吸收多余的Cl2​，防止污染空气 防止空气中的水蒸气进入装置，使WCl6​潮解  (6)① 当滴入最后一滴Na2​S2​O3​标准溶液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色 ② ③ 偏高 【解析】将黑钨矿与纯碱、氧气联合焙烧后水浸，滤渣为MnO2、Fe2O3，滤液含WO42-、SiO32-、HAsO32-、HAsO42-；加入MgCl2、H2O2，得到MgSiO3沉淀和MgHAsO4沉淀，滤液含WO42-，加入稀硫酸沉钨，得到H2WO4沉淀，将其煅烧得WO3，加入还原剂得单质W。 (1)粉碎固体反应物的作用为：增大接触面积，加快反应，使反应更充分。 (2)黑钨矿中FeWO4焙烧时，Fe元素被O2氧化生成不溶于水的 Fe2O3，因此滤渣中另一种金属氧化物为 Fe2O3。 (3)水浸液中As为+3价(HAsO32-)，需要被氧化为+5价才能生成MgHAsO4​沉淀除去，因此H2O2作氧化剂，选B。 (4)H2还原WO3得到W后，先停止加热冷却，防止生成的W被氧化，再停止通H2，之后通N2排尽体系中残留的H2，防止H2与Cl2混合加热爆炸，再换用E装置防止WCl6凝华，同时用碱石灰吸收尾气，最后加热通Cl2反应生成WCl6，因此顺序为③②→再次通氮气一段时间→①④，选C。 (5)实验室制备氯气的方程式为： MnO2+4HCl(浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O；气体发生装置图中已省去，A中盛放的试剂应为浓硫酸，干燥氯气，C中冷却水从下口b进入，E中碱石灰的作用为：吸收多余的Cl2​，防止污染空气；防止空气中的水蒸气进入装置，使WCl6​潮解 。 (6)淀粉遇碘变蓝，滴定终点时碘单质被完全反应，现象为：当滴入最后一滴Na2S2O3标准溶液时，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不恢复蓝色；，总，，质量分数；I2浓度高时先加淀粉，形成稳定蓝色复合物难以分解，终点时蓝色不褪去，会导致消耗Na2S2O3体积偏大，因此测定值偏高。 ◆题四 重要化工原料 (2026·上海华东师大二附中高三适应性模拟)苯和卤代烃都是重要的化工原料。已知：苯和卤代烃在催化剂作用下可以生成烷基苯和卤化氢； 例如：＋CH3CH2CH2Cl＋HCl。 以乙烯为原料，根据以下转化关系(生成物中所有无机物均已略去)，其中F俗称PS，是一种高分子化合物，在建筑方面是一种良好的隔音、保温材料。回答下列问题： (1)乙烯的官能团的结构简式为：___________，运输水果时加入0.2%的高锰酸钾溶液的目的是___________。 (2)工业上获得乙烯的方法是________。 A. 石油的裂解 B. 石油的分馏 C. 乙醇与浓硫酸共热170℃ D. 煤的干馏 (3)在反应①处添加乙胺或者碳酸钾或者氯化铝可以提高物质B的转化率吗？请说明理由：___________。 (4)物质PS的名称为___________，流程中属于取代反应的有___________。(选填序号) (5)写出一种满足下列要求的物质D同分异构体：___________。 ①：属于芳香族化合物 ②：核磁共振氢谱有4组峰 (6)鉴别物质C和物质E的方法是：___________。 (7)实验室使用甲苯可以通过三步反应转化为对甲基环己醇： 已知：①：直接连在苯环上的卤原子不易水解 ②：合成路线常用的表示方式为：(AB……目标产物) i．将由甲苯制对甲基环己醇的合成路线补充完整________。(第2、3步的条件已省略) ii．有人认为将第一步与第二步顺序交换(试剂与条件可相应变换)，最终也能得到对甲基环己醇，评价这种说法是否正确并说明理由：___________。 (8)甲苯能被氧化成苯甲酸的原因是：___________。(选填序号) ①：苯环受侧链影响易被氧化 ②：侧链受苯环影响易被氧化 (9)与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质在核磁共振氢谱中峰面积之比为：___________。 【答案】(1) 氧化乙烯，减少乙烯含量，防止水果被催熟 (2)A (3)乙胺、碳酸钾可以提高B转化率，氯化铝不能，理由是：反应①生成HCl，乙胺和碳酸钾可与HCl反应，降低生成物浓度，使平衡正向移动，提高B转化率；氯化铝是催化剂，只改变反应速率，不影响平衡，不能提高转化率。 (4)聚苯乙烯 ①②⑥ (5)或 (6)分别取少量溶液于试管中，向两支试管中分别滴入溴水，如果溶液分层且上层溶液呈橙色，则待测液为乙苯，混合溶液无色的为苯乙烯(其他合理答案也可以) (7)→ 不正确；甲苯和氢气发生加成反应生成，和溴发生取代反应时副产物比较多，溴代烃水解生成的醇种类比较多 (8) ② (9) 3：1 或3：2 或6:1(9：3或6：4或12:2；其他合理答案也可以) 【解析】乙烯和HCl发生加成反应生成B，则B为CH3CH2Cl，B和苯发生信息中的反应生成C，则C为，C被酸性高锰酸钾溶液氧化生成G，G为，C在光照条件下发生取代反应生成D，D水解生成，则D为，F为高分子化合物，则D发生消去反应生成E，E为，F为，据此分析。 (1)乙烯的官能团为碳碳双键，结构简式为；乙烯是水果催熟剂，能被酸性高锰酸钾溶液氧化，故运输水果时加入0.2%的高锰酸钾溶液的目的是氧化乙烯，减少乙烯含量，防止水果被催熟； (2)工业上获得乙烯的方法是石油的裂解，石油分馏是物理分离，得不到乙烯；乙醇与浓硫酸共热170℃是实验室制乙烯的方法，煤干馏得不到乙烯，故选A。 (3)反应①生成HCl，乙胺和碳酸钾可与HCl反应，降低生成物浓度，使平衡正向移动，提高B转化率；氯化铝是催化剂，只改变反应速率，不影响平衡，不能提高转化率。 (4)由分析知，物质F(PS)为，名称为聚苯乙烯；反应①是苯的烷基化取代，②是烷基光照氯代取代，⑥是卤代烃水解取代，③是消去反应，④是加聚，⑤是氧化，故取代反应为①②⑥。 (5)由分析知，D为，D同分异构体同时满足下列要求：①属于芳香族化合物②核磁共振氢谱有4组峰，符合条件的结构简式有或。 (6)由分析知，C为，E为，C能萃取溴水中的溴且溶液分层，E能和溴水发生加成反应而使溴水褪色，所以鉴别C和E的方法是：分别取少量溶液于试管中，向两支试管中分别滴入溴水，如果溶液分层且上层溶液呈橙色，则待测液为乙苯，混合溶液无色的为苯乙烯(其他合理答案也可以)。 (7)i．采用逆合成分析法，根据信息可知，可由在氢氧化钠水溶液、加热条件下水解制得，可由与氢气加成反应制得，可由甲苯与Br3在FeBr3催化条件下发生取代反应制得，故合成路线为→→。ii．不正确，若交换顺序，甲苯和氢气发生加成反应生成，和溴发生取代反应时副产物比较多，溴代烃水解生成的醇种类比较多，所以不能互换。 (8)甲苯中甲基受苯环影响，活性增强，易被高锰酸钾氧化为羧基，故选② (9)与苯互为同系物，一氯代物只有2种，说明分子只有2种等效氢，则该同系物的结构可能是或或等，的核磁共振氢谱中峰面积之比为6:4(3:2)；核磁共振氢谱中峰面积之比为9:3(3:1)，核磁共振氢谱中峰面积之比为12:2(6:1)。 ◆题五 铅酸电池 2026·上海黄浦区高三模拟预测)铅酸电池是用途广泛的二次电池，其工作原理是：。 (1)根据铅的相关信息，下列说法正确的是______。 A. 在元素周期表中的位置为第6周期第4族 B. 最外层有2个电子 C. 价层电子占据3个轨道 D. 基态原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的电子云形状是球形 (2) 放电时，正极发生的电极反应是__________。 (3)(不定项)铅酸电池充电时，若操作不当可能会导致过充。以下对充电及过充可能造成的危害分析合理的是______。 A. 充电时，铅酸电池的PbO2极板与外接电源的负极相连 B. 充电时，铅酸电池两个极板的质量均减轻 C. 过充后，铅酸电池中的硫酸溶液被电解，离子浓度下降，电池导电性变差 D. 过充后，铅酸电池正极上发生氧化反应 废旧铅酸电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb，还有少量铁、铝的氧化物。为了充分利用铅资源，可通过如下流程实现铅的回收。 已知：①， ②一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表： 难溶电解质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Pb(OH)2 开始沉淀pH 6.8 2.3 3.5 7.2 完全沉淀pH 8.3 3.2 4.6 9.1 (4)“脱硫”时，PbSO4转化反应的离子方程式为__________，该反应的平衡常数的值为K=__________。 (5) “酸浸”时，除了加入醋酸，还要加入H2O2。H2O2可以促使Pb和PbO2转化为(CH3COO)2Pb。写出H2O2促使PbO2转化为(CH3COO)2Pb的化学方程式：__________。 (6) “酸浸”时，为了加快反应速率，可适当加热，但温度不宜过高，可能的原因是__________。 (7) “除杂”时，溶液的pH应控制在__________(填范围)，滤渣的主要成分是__________(填化学式)。 (8)(不定项)将PbO溶于NaOH溶液可制备NaHPbO2，某课题组利用NaHPbO2溶液构建了一种H2铅化合物燃料电池实现铅的回收。下列有关说法正确的是__________。 A. 电子流向：a电极→负载→b电极 B. 正极区的电极反应为HPbO2-+3H++2e-=Pb+2H2O C. 电池工作时，正极区溶液pH升高，负极区溶液pH降低 D. 为了提高Pb的回收率，离子交换膜为正离子交换膜 【答案】(1)C (2)PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O (3). BD (4) (5) (6)温度过高，双氧水会分解，乙酸会挥发，反应物浓度减小，反应速率降低，不利于酸浸的进行 (7) Fe(OH)3和Al(OH)3 (8)CD 【解析】首先进行脱硫处理：利用沉淀转化原理，加入碳酸钠将铅膏中的难溶PbSO4转化为PbCO3，过滤除去可溶性杂质后进入酸浸工序。酸浸加入醋酸与过氧化氢，将各类铅化合物转化为可溶性醋酸铅，随后调节pH除杂，使铁铝杂质转化为氢氧化物沉淀除去，最后加氢氧化钠沉铅，得到产品PbO，据此解答。 (1)Pb原子序数82，价电子排布为6s26p2；A．Pb位于第6周期第ⅣA族或第6周期第14族，A错误；B．最外层(6s26p2)共4个电子，B错误；C．价电子中，6s电子占据1个轨道，根据洪特规则，6p电子分占2个轨道，共占据3个轨道，C正确；D．能量最高的电子在6p轨道，p轨道电子云为哑铃形，D错误； (2)放电时正极PbO2​得电子，被还原为PbSO4，电极反应：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O； (3)A．放电时，PbO2作正极，则充电时，PbO2作阳极，接外接电源正极，A错误；B．充电时两个电极的PbSO4分别转化为Pb和PbO2，摩尔质量：、，因此两个极板质量均减轻，B正确；C．过充时电解的是水，水减少，硫酸浓度升高，离子浓度增大导电性增强，C错误；D．充电时正极作阳极，发生氧化反应，过充时阳极依然发生氧化反应(水的氧化)，D正确； (4)已知：，脱硫时PbSO4和Na2CO3反应生成PbCO3，离子方程式：；平衡常数。 (5)PbO2作氧化剂，H2O2作还原剂被氧化为O2，配平：。 (6)H2O2热稳定性差，高温易分解，乙酸会挥发，反应物浓度减小，反应速率降低，不利于酸浸的进行。 (7)除杂需要让Fe3+、Al3+完全沉淀，而Pb2+不沉淀，根据表格，Al(OH)3完全沉淀pH=4.6，Pb(OH)2开始沉淀pH=7.2，因此控制pH范围为，滤渣为Fe3+、Al3+的氢氧化物沉淀。 (8)该燃料电池中，b极H2失电子生成H2O，为负极；a极HPbO2-得电子生成Pb，为正极。A．电子从负极流出，经负载流向正极，即b→负载→a，A错误；B．溶液为碱性NaOH环境，不能出现H+，正极反应为HPbO2-+H2O+2e-=Pb+3OH-，B错误；C．正极反应生成OH-，pH升高；负极反应消耗OH-，pH降低，C正确；D．正极生成OH-，多余的Na+需要通过阳离子交换膜移动到正极区，平衡电荷，因此离子交换膜为阳离子交换膜，D正确。 ◆题六 金属回收 (2026·上海黄浦区南模中学高三模拟)Ni、Co均是重要的战略性金属，一种以镍钴废渣［主要成分为、、、、、]经两段酸浸回收镍、钴、铜的工艺流程如下： 已知：①Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)易溶于低浓度硫酸中，而Ni(III)、Co(Ⅲ)具有强氧化性且较难直接溶出。 ②萃取时有机萃取剂用HR表示，萃取反应可表示为：。 (1)滤渣的主要成分为___________。 (2)如果将硫酸改为盐酸浸取“镍钴废渣”，也可得到Co2+和Ni2+，但工业生产中一般不用盐酸浸取“镍钴废渣”，原因是___________。 (3)在“酸浸2”中NiO(OH)发生反应的化学方程式是___________。 (4)“沉镍”步骤，Ni2与丁二酮肟(DMG)反应得到红色沉淀，反应如下所示： 关于该Ni—DMG配合物说法错误的是___________。(不定项) A. 配位数为4 B. 含有的化学键有极性键，配位键，氢键等 C. 的化合价为+4 D. 配位原子只有原子 (5)“滤液2”萃取前调，若c(Cu2＋)=0.011mol·L-1 多次萃取后水相中c(H＋)=1.020mol·L-1 ，则铜的萃取率(物质A在有机物中的总含量比A在有机物和水中的总含量的百分比)为___________(结果保留小数点后一位，溶液体积变化忽略不计)。 (6)改变“滤液2”的pH，发现随着pH的增大，铜的萃取率先增大后减小，请解释原因___________。 (7)“反萃取”时加入试剂的最好选择是___________。 A. 稀氨水 B. 溶液 C. 硫酸溶液 D. 盐酸 (8)铁、钴、镍都是第四周期第VIII族的元素，称为铁系元素，Fe、Co、Ni与Ca元素最外层电子数相同，但相应单质的熔点，Fe、Co、Ni明显高于Ca，其原因是___________。 (9)钴盐可用于制备含镍、钴的铁合金，一种合金X的立方晶胞如图所示。该晶胞中粒子个数比：Fe:Co:Ni=___________；设合金X的密度为ρg· cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体中Fe和Ni之间的最短距离为___________nm(列出计算式)。 【答案】(1)Al(OH)3​ (2)Ni(Ⅲ)、Co(Ⅲ)有强氧化性，可将盐酸中的Cl-氧化为Cl2，污染环境 (3) (4)BC (5)90.9% (6)根据萃取平衡，pH增大，cH＋)减小，平衡正向移动，萃取率增大，pH过高时，Cu2+生成Cu(OH)2沉淀，萃取率减小 (7) C (8)Fe、Co、Ni与Ca均为金属晶体，Fe、Co、Ni原子半径比Ca小，价电子数比Ca多，金属键更强，熔点更高 (9) 1：3：1 【解析】首先对镍钴废渣进行两次酸浸，先用稀硫酸完成第一次酸浸，得到含铜离子的滤液1，第一次酸浸的不溶渣再加入过氧化氢和稀硫酸进行第二次酸浸，将难溶的三价镍、钴还原为可溶的二价镍、钴；滤液1用氨水调节pH至4.7，过滤除铝后得到含铜的滤液2，滤液2中的铜经萃取、反萃取、电解后得到单质铜；第二次酸浸得到的含二价钴、镍的溶液，先加入丁二酮肟沉镍分离出镍，沉镍后的滤液再加入草酸沉钴，最终得到二水合草酸钴，完成三种金属的回收。 (1)镍钴废渣中含 Al2O3，酸浸后 Al3+进入滤液1，加氨水调时，Al3+生成Al(OH)3​​沉淀除去，故滤渣为Al(OH)3​​。 (2)题干已知Ni(Ⅲ)、Co(Ⅲ)有强氧化性，可将盐酸中的Cl-氧化为Cl2​，氯气有毒污染环境，因此不用盐酸浸取。 (3)酸浸2中H2O2作还原剂，将+3价Ni还原为Ni2+，H2O2被氧化为O2​，化学方程式为。 (4)A．由结构可知Ni与4个N原子形成配位键，配位数为4，A正确；B．氢键不属于化学键，B错误；C．根据反应前后电荷守恒，反应“”的产物Ni-DMG配合物为电中性，Ni为+2价，C错误；D．该配合物中配位原子只有N，D正确；故选BC。 (5)初始，，设萃取后水相中剩余，则反应消耗，生成，平衡后，解得，萃取率。 (6)根据萃取平衡，pH增大，c(H＋)减小，平衡正向移动，萃取率增大，pH过高时，Cu2+生成Cu(OH)2沉淀，萃取率减小。 (7)反萃取需要使萃取平衡逆向移动，增大c(H＋)可使平衡左移，且为避免引入新杂质，选择硫酸溶液最佳，故选C。 (8)Fe、Co、Ni与Ca均为金属晶体，Fe、Co、Ni原子半径比Ca小，价电子数比Ca多，金属键更强，因此熔点更高。 (9)晶胞中Fe位于顶点，数目为，Co位于棱上，数目为，Ni位于体心，数目为1，故Fe:Co:Ni=1:3:1；晶胞质量，晶胞体积，晶胞边长，Fe(顶点)和Ni(体心)的最短距离为体对角线的一半，即。 ◆题七 铜阳极泥的处理 (2026·上海黄浦区南模中学高三第三次模拟)工业上电解精炼铜的阳极泥是重要的二次资源，主要含Au、Ag2S、Cu2Se、PbSO4，从中获取贵金属和Se、Pb等其他化工原料的流程如下图。 已知：①当某离子的浓度低于时，可认为该离子完全沉淀，忽略该离子在溶液中的存在；② ； (1)回收得到的PbSO4和Ag也经常作为重要的电池原料，关于下列电化学装置，关于它们的叙述正确的是_______。(不定项) A. 图(a)所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变 B. 图(b)所示电池放电过程中，负极板的质量不断减小，正极板的质量不断增加 C. 图(c)所示电池放电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag D. 上述选项发生的过程均是化学能转化为电能 “氧化酸浸”工序中Se元素被氧化为含氧酸，S元素在被氧化为SO42-，“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的NaCl： (2)在“氧化酸浸”工序中，加入适量NaCl的作用是_______。 (3)写出“氧化酸浸”时Ag2S发生反应的离子方程式为_______。 (4)在“除金”工序溶液中，Cl-浓度不能超过_______mol·L－1。 Se元素有H2SeO3和H2SeO4两种含氧酸。25℃时，H2SeO3和H2SeO4的电离常数如表： H2SeO4 第一步完全电离 H2SeO3 (5)列式计算0.1mol·L－1的H2SeO4溶液的pH_______。 (6)关于0.1mol·L－1NaHSeO4溶液，下列选项正确的是_______。(不定项) A. 将该溶液加水稀释，水的电离程度减弱 B. C. 向该溶液中加入少量Na2SeO3溶液的离子反应方程式为： D. 酸化后的H2O2和Se的含氧酸构成的原电池装置如图1： (7)反应中双氧水发生_______反应。 A.氧化反应　　　B.还原反应 (8)反应中双氧水溶液pH值_______。 A.升高　　　B.下降　　　　C.不变 (9) 写出正极的电极反应式_______。 (10)分析上述原电池，判断“氧化酸浸”工序中Se元素被氧化那种含氧酸_______。 A.H2SeO3　 　B.H2SeO4　 　C.若n(H2O2)过量，H2SeO4；不足则为H2SeO3 “银转化”时，[Ag(SO3)2]3-的浓度与溶液pH的关系如图；SO32-及其与H+形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化的关系如图3。 已知：，； (11)“银转化”时，pH需要控制的范围大约是_______。 A. 3-4 B. 5-6 C. 8-10 D. 12-14 (12) pH过大或过小对“银转化”都不利的原因可能是_______。 (13)“银转化”得到的滤液3中，[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075mol·L－1，两种离子分布分数随浓度的变化关系如图4，某溶液中平衡浓度为，则[Ag(SO3)3]5-的浓度为_______。 (14)银还原后的“滤液4”可返回“银转化”工序循环使用，但循环多次后，银的浸出率会降低，原因是_______(试用平衡原理解释)。 【答案】(1)C (2)确保Ag+完全转化为AgCl，同时避免过量Cl-将AgCl转化为可溶性的[AgCl2]-进入滤液，造成银的损失 (3) (4)0.5 (5) pH≈0.96 (6)CD (7) B (8)A (9) H2O2＋2H＋＋2e-=2H2O (10) C (11) C (12)pH过小，H+与SO32-结合使c(SO32-)降低，平衡左移，不利于银浸出；pH过大，较大，Ag+与OH-结合生成AgOH沉淀，降低的产率，不利于银转化 (13)0.05 (14)循环过程中部分SO32-被氧化为SO42-，使溶液中降低，平衡向左移动，因此银的浸出率降低 【解析】将阳极泥加入氧化剂H2O2、酸性介质H2SO4和，被氧化，Cu、Se元素转化为可溶性离子或含氧酸，进入滤液1，后续可从滤液1中提取Cu和Se；被氧化，转化为，转变为AgCl，同时要防止氯离子过量将AgCl转化为可溶性的[AgCl2]-；AgCl、PbSO4、Au都留在滤渣1中；向滤渣1加入强氧化剂NaClO3、硫酸和NaCl，Au被氧化为可溶性配合物，进入滤液2，可从滤液2中提取金；AgCl和PbSO4不溶解，留在滤渣2中，实现金与银、铅的分离；向滤渣2加入Na2SO3，形成可溶性配合物进入溶液，而PbSO4不溶，过滤后直接得到PbSO4产品，含银配合物的溶液为滤液3，实现银与铅的分离。向滤液3加入还原剂Na2S2O4，将中的Ag元素还原为Ag单质，得到最终产品Ag；还原后的滤液4返回银转化工序循环利用，提高原料利用率，减少排放。 (1)A．图(a)为电解精炼铜，粗铜中活泼杂质(如Zn、Fe)优先在阳极失电子，阴极只有Cu2+得电子析出，因此溶液中Cu2+浓度降低，A错误；B．图(b)为铅蓄电池，放电时负极反应为Pb+SO42--2e-=PbSO4，Pb转化为PbSO4，负极质量增大，B错误；C．图(c)为银锌纽扣电池，放电时Ag2O作氧化剂，被还原为Ag，C正确；D．图(a)是电解池，将电能转化为化学能，(b)和(c)是原电池，是化学能转化为电能，D错误；故选C； (2)由已知条件可知，引入适量Cl-能够使Ag+完全转化为AgCl，同时要避免过量Cl-使AgCl转化为可溶性的[AgCl2]-进入滤液，造成银的损失； (3)氧化酸浸时，Ag2S中的S元素被H2O2氧化为SO42-，且生成了[AgCl2]-，离子方程式为； (4)对可逆反应，；要保证AgCl沉淀不溶解，令，因此； (5)H2SeO4的电离方程式为，，第一步完全电离，故0.1 mol/L H2SeO4的第一步电离后得到的，；设第二步电离出的浓度为： ， 解得，总，； (6)A．NaHSeO4溶液显酸性，抑制水的电离，加水稀释后减小，抑制作用减弱，水的电离程度增大，A错误；B．H2SeO4第一步完全电离，Se在溶液中仅以HSeO4-、SeO42-两种形式存在，物料守恒为，B错误；C．酸性：，符合强酸制弱酸，C正确；D．由电荷守恒，，D正确；故选CD； (7)电子从Se的含氧酸一端流向H2O2一端，说明H2O2为氧化剂，发生还原反应，故选B； (8)H2O2还原反应为H2O2＋2H＋＋2e-=2H2O，消耗H+，降低，pH升高，故选A； (9)正极的电极反应为H2O2还原反应，电极反应式为H2O2＋2H＋＋2e-=2H2O； (10)原电池说明H2SeO3可以被H2O2氧化为H2SeO4，因此氧化酸浸中，若H2O2过量则得到H2SeO4，不足则得到H2SeO3，故选C； (11)由图2可知，当pH为8~10时，浓度最大，此时最利于银浸出，故选C； (12)pH过小，H+与SO32-结合生成HSO3-、H2SO3，使降低，平衡左移，不利于银浸出；pH过大，较大，与结合生成沉淀，降低的产率，不利于银转化； (13)由图4可知，当时和的分布分数均为0.5，所以二者浓度均为0.0375 mol/L，平衡的平衡常数，时，，且得，解得； (14)循环过程中部分SO32-被氧化为SO42-，使溶液中降低，平衡向左移动，因此银的浸出率降低。 ◆题八 含铬废液的处理 (2026·上海浦东新区高三模拟)铬对人体及动物体有毒害作用。某实验室有一批含Cr3+废液，同时还含有Fe3+。用该废液制备K2Cr2O7晶体的流程如下： 已知：常温下，部分金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示： 氢氧化物 开始沉淀时pH 沉淀完全时pH 沉淀开始溶解时pH Cr(OH)3 4.9 6.8 12 Fe(OH)3 1.5 4.1 - (一)制备重铬酸钾 (1)“步骤Ⅰ”中加入KOH溶液调节之间，得到的沉淀是___________。 (2)含铬国家工业污水排放标准不超过，通过计算说明滤液①是否可以直接排放___________。(已知时，的) (3) “步骤Ⅱ”中加入H2O2溶液，得到的氧化产物是，写出该反应的离子方程式___________。 (4)实验室用废液制备K2Cr2O7时，不直接从“步骤Ⅱ”开始，要有“步骤Ⅰ”，其原因是___________。 已知：不同温度下化合物的溶解度(单位：g)如下表： 化合物 KCl 28.0 34.2 40.1 45.8 51.3 56.3 K2Cr2O7 4.7 12.3 26.3 45.6 73 102 K2SO4 7.4 11.1 14.8 18.2 21.4 24.1 (5)根据上表中的数据，由“步骤Ⅲ”得到K2Cr2O7晶体的依次操作步骤是___________、___________、过滤、洗涤、干燥。 (6) 若要得到更纯净的K2Cr2O7晶体，需要进一步的操作是___________。 (7) 结合上表分析，“步骤Ⅲ”不用硫酸调节pH的原因是___________。 (二)测定重铬酸钾的纯度 称取K2Cr2O7产品2.000 g，配成250.00 mL的溶液，取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入10mL2mol·L-1硫酸溶液、2 g(过量)KI固体，密封在暗处静置5min，用0.2000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈黄绿色，再加入3 mL指示剂，继续滴定至终点。 滴定过程中涉及的反应有： I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI (8)该滴定过程中指示剂可选用___________。 A. 酚酞试液 B. 甲基橙试液 C. 硝酸银溶液 D. 淀粉溶液 (9)平行滴定三次，平均消耗Na2S2O3标准溶液20.11 mL，计算重铬酸钾的纯度___________。(写出计算过程，保留3位小数) 已知：M(K2Cr2O7)=294g·molˉ1 (10)下列实验操作会使滴定结果偏大的是___________。 A. 未润洗盛装Na2S2O3溶液的滴定管 B. 滴定振荡时锥形瓶中有液体溅出 C. 滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失 D. 锥形瓶未干燥就加入待测液 【答案】(1)Fe(OH)3和Cr(OH)3 (2)可以直接排放，计算过程：取pH = 8，，，；取，，根据，可得，即 (3) (4)“步骤I”可以将Fe3+和Cr3+转化为氢氧化物沉淀，避免“步骤Ⅱ”中加入的H2O2在铁离子催化下分解 (5)蒸发浓缩 冷却结晶 (6)重结晶 (7)用硫酸调节pH会引入SO42-​，K2SO4的溶解度随温度变化较小，不利于分离提纯，在后续结晶过程中K2SO4可能会与K2Cr2O7一起结晶析出，使K2Cr2O7晶体不纯 (8)D (9)98.539% (10)AC 【解析】利用含Cr3+、Fe3+废液制备K2Cr2O7晶体的过程中，加入KOH溶液调节，该步骤作用是使Fe3+和Cr3+都沉淀下来，从而除去，并将Cr3+转化为沉淀以便后续处理；加入H2O2溶液，H2O2具有氧化性，能将Cr(OH)3 氧化为，实现铬元素的价态转化，为后续制备K2Cr2O7做准备；加入HCl溶液调节，一方面将转化为，另一方面为后续通过结晶得到K2Cr2O7晶体创造合适的酸性环境，同时，结合不同温度下化合物的溶解度表，后续通过蒸发浓缩、冷却结晶等操作来分离出K2Cr2O7晶体。 (1)由已知部分金属氢氧化物沉淀的表可知，Fe3+在时开始沉淀，在时沉淀完全，Cr3+在时开始沉淀，在时沉淀完全，“步骤I”中加入溶液调节之间，Fe3+和Cr3+都已沉淀完全，所以得到的沉淀是Fe(OH)3和Cr(OH)3 ； (2)已知时，的，之间，取，，根据，可得，即，；取，，根据，可得，即，所以滤液①可以直接排放； (3)步骤II中加入H2O2溶液，被氧化为，H2O2被还原为H2O，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，反应的离子方程式为； (4)实验室用废液制备K2Cr2O7时，不直接从“步骤II”开始，要有“步骤I”，是因为废液中含有Fe3+，若不先除去，铁离子可以催化H2O2分解，“步骤I”可以将Fe3+和Cr3+转化为氢氧化物沉淀，避免“步骤Ⅱ”中加入的H2O2在铁离子催化下分解； (5)由不同温度下化合物的溶解度表可知，K2Cr2O7的溶解度随温度变化较大，由“步骤III”得到K2Cr2O7晶体的依次操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥； (6)若要得到更纯净的K2Cr2O7晶体，需要进一步的操作是重结晶； (7)“步骤III”不用硫酸调节pH的原因是：用硫酸调节pH会引入SO42-，从溶解度表中可知，K2SO4的溶解度随温度变化也有一定变化，但K2SO4的溶解度随温度变化较小，不利于分离提纯，在后续结晶过程中K2SO4可能会与K2Cr2O7一起结晶析出，使K2Cr2O7晶体不纯； (8)滴定过程中发生反应 I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI，淀粉遇I2变蓝色，可利用淀粉在滴定终点时蓝色褪去来指示终点，酚酞试液、甲基橙试液用于酸碱滴定，硝酸银溶液用于沉淀滴定，均不适用，所以该滴定过程中指示剂可选用淀粉溶液，故选D； (9)由滴定反应关系、 I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI可得：，则，25.00mL溶液中消耗Na2S2O3的物质的量：；25.00mL溶液中K2Cr2O7的物质的量：；溶液中K2Cr2O7的物质的量：；K2Cr2O7的质量：；重铬酸钾的纯度：；用百分数表示为。 (10)A．未润洗盛Na2S2O3溶液的滴定管，滴定管内壁残留水稀释Na2S2O3溶液，导致滴定时消耗Na2S2O3溶液的体积V(Na2S2O3)偏大，根据，计算出的K2Cr2O7的物质的量偏大，滴定结果偏大，A正确；B．滴定振荡时锥形瓶中有液体溅出，锥形瓶内K2Cr2O7物质的量减少，生成I2减少，消耗V(Na2S2O3)偏小，滴定结果偏小，B错误；C．滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失，气泡体积被计入V(Na2S2O3)，导致V(Na2S2O3)偏大，滴定结果偏大，C正确；D．锥形瓶未干燥就加入待测液，K2Cr2O7物质的量不变，对V(Na2S2O3)无影响，滴定结果无变化，D错误；故选AC。 ◆题九 芒硝的综合利用 (2026·上海市西中学高三模拟)我国芒硝(Na2SO4·10H2O)资源丰富。工业上以芒硝为原料可制备 NaHCO3和 NaHSO4， 实验室模拟其流程如下。 (1)转化 I 的化学方程式为______。 (2)转化 II 结束后，将其反应液通过操作 a 制得 Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O。操作 a 的步骤为蒸发浓缩、______、过滤、洗涤、干燥。 (3)转化 III 加热时用到的仪器有泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒、______。 (4)物质M 的化学式为______；在流程图中可以循环物质有______。 测定产品 NaHSO4的纯度：称取 1.250 g 样品，配成 100 mL 溶液，每次取出配制的溶液 20.00 mL，用 0.1000 mol·L -1 NaOH 溶液滴定，以酚酞作指示剂，实验数据如下表： 序号 1 2 3 4 NaOH溶液体积/mL 20.05 18.40 19.95 20.00 (5)配制上述 NaHSO4溶液所需要的仪器有______。(不定项) A. 滴定管 B. 量筒 C. 100 mL 容量瓶 D. 电子天平 (6)达到滴定终点的现象为______。 (7)所得产品 NaHSO4的纯度为______。 (8)若测定结果偏低，可能原因是______。(不定项) A. 滴定终点时俯视读数 B. 滴定管未用 NaOH 溶液润洗 C. 指示剂颜色发生改变时，立即停止滴定 D. 滴定前滴定管尖嘴部分有小气泡，滴定后气泡消失 (9)检验产品 NaHSO4中是否混有(NH4)2SO4的方法是______。 【答案】(1)2CO2+2NH3+2H2O+Na2SO4═2NaHCO3↓+(NH4)2SO4 (2)冷却结晶 (3)坩埚、坩埚钳 (4)NH3 Na2SO4、NH3 (5)CD (6)当滴入最后半滴NaOH溶液时，锥形瓶中由无色变为浅红色且30s不恢复原来的颜色 (7)96% (8)AC (9)取适量产品溶于水，加入浓NaOH溶液并加热，将产生的气体通入红色石蕊溶液，若溶液变蓝，则证明样品中含有(NH4)2SO4 【解析】以芒硝为原料可制备 NaHCO3和 NaHSO4， 实验室模拟其流程中，“转化I”先向芒硝中加入Na2SO4溶液、NH3、CO2生成NaHCO3和(NH4)2SO4，通过过滤得到NaHCO3固体；溶液加入Na2SO4经“转化II”通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O晶体，晶体加热至200~300℃实现转化Ⅲ制得硫酸氢钠。 (1)“转化 I ”先向芒硝中加入Na2SO4溶液、NH3、CO2生成NaHCO3和(NH4)2SO4，化学方程式为2CO2+2NH3+2H2O+Na2SO4═2NaHCO3↓+(NH4)2SO4。 (2)结晶水合物需通过冷却结晶法获取，具体操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 (3)转化 III 加热的是固体，需要用坩埚、坩埚钳、泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒。 (4)Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O晶体加热至200~300℃制得硫酸氢钠，化合价不变，故M为NH3。在流程图中得到的物质M是氨气可循环至“转化I”中、母液中的Na2SO4可循环至“转化I”中，故答案为Na2SO4、NH3。 (5)配制上述NaHSO4，用电子天平称取 1.250 g 样品，在烧杯中溶解样品，然后将溶液转移至100 mL容量瓶中，通过定容配成 100 mL 溶液，故所需要的仪器有CD。 (6)滴定前锥形瓶中含有显酸性的NaHSO4溶液和酚酞，此时锥形瓶中无色，滴定达到终点时锥形瓶中显红色，故达到滴定终点的现象为当滴入最后半滴NaOH溶液时，锥形瓶中由无色变为浅红色且30s不恢复原来的颜色。 (7)四组滴定实验中第二组数据有误差，需删去，剩余三组中平均消耗NaOH20.00 mL，根据滴定方程式NaHSO4+NaOH=Na2SO4+H2O，，样品的纯度。 (8)A．滴定终点时俯视读数会使读出的NaOH体积偏小，测定结果偏低，A符合题意；B．滴定管未用 NaOH 溶液润洗，则使用的Naoh溶液浓度小于标记浓度，消耗的NaOH溶液体积偏大，测定结果偏高，B不符合题意；C．指示剂颜色发生改变时，立即停止滴定可能是未达到滴定，消耗的NaOH溶液偏小，滴定结果偏低，C符合题意；D．滴定前滴定管尖嘴部分有小气泡，滴定后气泡消失导致读出的NaOH的体积偏大，滴定结果偏高，D不符合题意；故选AC (9)NaHSO4中不含NH4+、(NH4)2SO4中含有NH4+，可通过检验是否含有NH4+的方法检验是否混有(NH4)2SO4，具体方法是：取适量产品溶于水，加入浓NaOH溶液并加热，将产生的气体通到湿润红色石蕊试纸上，若试纸变蓝，则证明样品中含有(NH4)2SO4。 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 $ 专题02 化学工艺流程综合 内容概览 题一 冶炼金属 题二 ZnS的制备与应用探究 题三 王者密度、傲世熔点：钨的冶炼与应用 题四 重要化工原料 题五 铅酸电池 题六 金属回收 题七 铜阳极泥的处理 题八 含铬废液的处理 题九 芒硝的综合利用 ◆题一 冶炼金属 (2026·上海杨浦一模)金属及其材料在人类文明进步和社会发展中起着至关重要的作用，但是，在自然界中大多数金属元素以离子形式存在于矿石中。 (1)已知：①  ； ②的沸点：1105℃、Al的沸点：2327℃、Fe的熔点：1535℃。 Mg的还原能力比Al更强，工业上却不用Mg还原Fe2O3的原因是：________。(列举两点) 工业上冶炼金属时，会结合原料、金属的性质等具体因素调整工艺。以下是以铅精矿(含PbS、)为主要原料冶炼金属Pb和Ag的流程(杂质不参与反应)。 (2)“热浸”时，难溶的PbS和Ag2S转化为[PbCl4]2-和[AgCl2]-及S。溶解等物质的量的PbS和Ag2S时，消耗Fe3+物质的量之比为________；盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时HCl挥发外，另一目的是防止产生________气体。 (3)将“过滤Ⅱ”得到的PbCl2沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属Pb，“电解Ⅰ”的阳极产物和尾液发生反应生成FeCl3，生成FeCl3的离子方程式为________。 (4)“还原”中加入铅精矿的目的是________。 (5)“置换”中选用的试剂X为________。 A．Al B．Zn C．Pb D．Ag (6)“电解Ⅱ”中将富银铅泥制成电极板，用作________。 A．阴极     B．阳极 ◆题二 ZnS的制备与应用探究 (2026·复旦大学附属中学高三四月阶段检测)ZnS是一种重要的无机功能材料，其独特的光学和电学性质使其在光电、能源及资源回收等领域具有广泛应用。 I．制备ZnS 由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备ZnS过程如下： 已知：，，，，当离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时，认为离子沉淀完全。 (1)酸浸时通入O2可提高Zn2+浸出率的原因：___________。 (2) 通入H2S除镉。通过计算判断当溶液pH=0、c(H2S)=0.01mol·L-1时，Cd2+是否可沉淀完全___________(填“完全”或“不完全”并写出计算过程)。 (3)沉锌前调节溶液pH至4~5，加入的氧化物为___________(填化学式)。 Ⅱ．回收砷 已知：酸性溶液中As主要以弱酸H3AsO3存在，如As2S3会逐渐水解： 酸性废液中加入ZnS，砷回收率随时间的变化如图。 (4)写出ZnS与H3AsO3反应生成As2S3的离子方程式：___________。 (5) 反应4h后，砷回收率下降可能的原因是 ___________。 Ⅲ．制备光学、电学材料 纳米ZnS具有独特的光电效应。如图所示，ZnS晶体中掺入少量CuCl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。 (6)下列说法正确的是___________。 A. 区域A中的离子为Cu⁺ B. 区域B带正电 C. 纳米ZnS属于胶体 D. ZnS晶体中离Zn2+最近的Zn2+有12个 硫化锌(ZnS)是一种优良的锂离子电池电极材料，其在充电过程中晶胞组成变化如图。 (7)该锂离子电池中，ZnS做电池的___________极。 (8)LixZnyS的化学式为___________(求出x，y的值)。 ◆题三 王者密度、傲世熔点：钨的冶炼与应用 (2026·上海交大附中高三模拟)钨是国防及高新技术应用中极为重要的功能材料之一，由黑钨矿［主要成分是钨酸亚铁(FeWO4)、钨酸锰(MnWO4)，少量Si、As元素］冶炼钨的流程如下： 已知：①钨酸(H2WO4)酸性很弱，难溶于水。 ②水浸液含WO42-、SiO32-、HAsO32-、HAsO42-。 回答下列问题： (1)“焙烧”前，粉碎黑钨矿的目的是______。 (2)滤渣的主要成分为两种金属氧化物，是MnO2、______。 (3)“净化”过程中，H2O2的作用是______。 A. 还原剂 B. 氧化剂 C. 沉淀剂 D. 既是氧化剂又是还原剂 实验室中，可以利用H2将三氧化钨(WO3)还原为金属钨(W)，得到的金属钨可用来再制备六氯化鸽(WCl6)，WCl6可用作某些有机合成的催化剂，WCl6易潮解和升华。装置如图所示(夹持装置略)。 (4)实验操作如下，选填操作序号：______。 A.①④③② B.③①②④ C.③②①④ D.②①④③ 检查装置气密性→加入WO3→通N2一段时间→加热管式电炉，改通H2一段时间→( )→再次通N2一段时间→( )(不可重复选择)。 ①以E替换D；②停止通H2；③冷却；④加热管式电炉至1000℃，通Cl2，同时将电热丝温度保持在350℃。 (5)实验室用MnO2制备Cl2的化学方程式为______。A中盛放的试剂的名称为______，C中冷却水从______(选填“a”或“b”)口通入，E中U形管中碱石灰的作用是______、______。 (6) 测定WCl6产品纯度的实验如下： ①称量a g样品(不考虑空气中水蒸气的干扰)，将WCl6转化为可溶的Na2WO4，通过离子交换柱发生反应：。 ②交换结束后，向所得含IO3的溶液中加入适量酸化的KI溶液，发生反应：5I－+IO3－+6H+＝3I2+3H2O，并稀释至100 mL。 ③充分反应后，取20 mL上述溶液，用c mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈浅黄色，加几滴淀粉溶液后继续滴定，发生反应：I2+2S2O32-=S4O62-+2I-，滴定达终点时消耗Na2S2O3标准溶液b mL。滴定实验达终点的现象是______；样品中WCl6(摩尔质量为397 g·mol-1)的质量分数为______%；已知：当I2浓度很高时，与淀粉形成的蓝色复合物非常稳定，难以分解。若先加淀粉溶液，再用Na2S2O3标准溶液滴定至终点，则样品中WCl6质量分数的测定值将______(填“偏高”“偏低”或“不变”)。 ◆题四 重要化工原料 (2026·上海华东师大二附中高三适应性模拟)苯和卤代烃都是重要的化工原料。已知：苯和卤代烃在催化剂作用下可以生成烷基苯和卤化氢； 例如：＋CH3CH2CH2Cl＋HCl。 以乙烯为原料，根据以下转化关系(生成物中所有无机物均已略去)，其中F俗称PS，是一种高分子化合物，在建筑方面是一种良好的隔音、保温材料。回答下列问题： (1)乙烯的官能团的结构简式为：___________，运输水果时加入0.2%的高锰酸钾溶液的目的是___________。 (2)工业上获得乙烯的方法是________。 A. 石油的裂解 B. 石油的分馏 C. 乙醇与浓硫酸共热170℃ D. 煤的干馏 (3)在反应①处添加乙胺或者碳酸钾或者氯化铝可以提高物质B的转化率吗？请说明理由：___________。 (4)物质PS的名称为___________，流程中属于取代反应的有___________。(选填序号) (5)写出一种满足下列要求的物质D同分异构体：___________。 ①：属于芳香族化合物 ②：核磁共振氢谱有4组峰 (6)鉴别物质C和物质E的方法是：___________。 (7)实验室使用甲苯可以通过三步反应转化为对甲基环己醇： 已知：①：直接连在苯环上的卤原子不易水解 ②：合成路线常用的表示方式为：(AB……目标产物) i．将由甲苯制对甲基环己醇的合成路线补充完整________。(第2、3步的条件已省略) ii．有人认为将第一步与第二步顺序交换(试剂与条件可相应变换)，最终也能得到对甲基环己醇，评价这种说法是否正确并说明理由：___________。 (8)甲苯能被氧化成苯甲酸的原因是：___________。(选填序号) ①：苯环受侧链影响易被氧化 ②：侧链受苯环影响易被氧化 (9)与苯互为同系物且一氯代物只有两种的物质在核磁共振氢谱中峰面积之比为：___________。 ◆题五 铅酸电池 2026·上海黄浦区高三模拟预测)铅酸电池是用途广泛的二次电池，其工作原理是：。 (1)根据铅的相关信息，下列说法正确的是______。 A. 在元素周期表中的位置为第6周期第4族 B. 最外层有2个电子 C. 价层电子占据3个轨道 D. 基态原子中，能量最高的电子所占据的原子轨道的电子云形状是球形 (2) 放电时，正极发生的电极反应是__________。 (3)(不定项)铅酸电池充电时，若操作不当可能会导致过充。以下对充电及过充可能造成的危害分析合理的是______。 A. 充电时，铅酸电池的PbO2极板与外接电源的负极相连 B. 充电时，铅酸电池两个极板的质量均减轻 C. 过充后，铅酸电池中的硫酸溶液被电解，离子浓度下降，电池导电性变差 D. 过充后，铅酸电池正极上发生氧化反应 废旧铅酸电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb，还有少量铁、铝的氧化物。为了充分利用铅资源，可通过如下流程实现铅的回收。 已知：①， ②一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表： 难溶电解质 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 Pb(OH)2 开始沉淀pH 6.8 2.3 3.5 7.2 完全沉淀pH 8.3 3.2 4.6 9.1 (4)“脱硫”时，PbSO4转化反应的离子方程式为__________，该反应的平衡常数的值为K=__________。 (5) “酸浸”时，除了加入醋酸，还要加入H2O2。H2O2可以促使Pb和PbO2转化为(CH3COO)2Pb。写出H2O2促使PbO2转化为(CH3COO)2Pb的化学方程式：__________。 (6) “酸浸”时，为了加快反应速率，可适当加热，但温度不宜过高，可能的原因是__________。 (7) “除杂”时，溶液的pH应控制在__________(填范围)，滤渣的主要成分是__________(填化学式)。 (8)(不定项)将PbO溶于NaOH溶液可制备NaHPbO2，某课题组利用NaHPbO2溶液构建了一种H2铅化合物燃料电池实现铅的回收。下列有关说法正确的是__________。 A. 电子流向：a电极→负载→b电极 B. 正极区的电极反应为HPbO2-+3H++2e-=Pb+2H2O C. 电池工作时，正极区溶液pH升高，负极区溶液pH降低 D. 为了提高Pb的回收率，离子交换膜为正离子交换膜 ◆题六 金属回收 (2026·上海黄浦区南模中学高三模拟)Ni、Co均是重要的战略性金属，一种以镍钴废渣［主要成分为、、、、、]经两段酸浸回收镍、钴、铜的工艺流程如下： 已知：①Ni(Ⅱ)、Co(Ⅱ)易溶于低浓度硫酸中，而Ni(III)、Co(Ⅲ)具有强氧化性且较难直接溶出。 ②萃取时有机萃取剂用HR表示，萃取反应可表示为：。 (1)滤渣的主要成分为___________。 (2)如果将硫酸改为盐酸浸取“镍钴废渣”，也可得到Co2+和Ni2+，但工业生产中一般不用盐酸浸取“镍钴废渣”，原因是___________。 (3)在“酸浸2”中NiO(OH)发生反应的化学方程式是___________。 (4)“沉镍”步骤，Ni2与丁二酮肟(DMG)反应得到红色沉淀，反应如下所示： 关于该Ni—DMG配合物说法错误的是___________。(不定项) A. 配位数为4 B. 含有的化学键有极性键，配位键，氢键等 C. 的化合价为+4 D. 配位原子只有原子 (5)“滤液2”萃取前调，若c(Cu2＋)=0.011mol·L-1 多次萃取后水相中c(H＋)=1.020mol·L-1 ，则铜的萃取率(物质A在有机物中的总含量比A在有机物和水中的总含量的百分比)为___________(结果保留小数点后一位，溶液体积变化忽略不计)。 (6)改变“滤液2”的pH，发现随着pH的增大，铜的萃取率先增大后减小，请解释原因___________。 (7)“反萃取”时加入试剂的最好选择是___________。 A. 稀氨水 B. 溶液 C. 硫酸溶液 D. 盐酸 (8)铁、钴、镍都是第四周期第VIII族的元素，称为铁系元素，Fe、Co、Ni与Ca元素最外层电子数相同，但相应单质的熔点，Fe、Co、Ni明显高于Ca，其原因是___________。 (9)钴盐可用于制备含镍、钴的铁合金，一种合金X的立方晶胞如图所示。该晶胞中粒子个数比：Fe:Co:Ni=___________；设合金X的密度为ρg· cm-3，NA为阿伏加德罗常数的值，则晶体中Fe和Ni之间的最短距离为___________nm(列出计算式)。 ◆题七 铜阳极泥的处理 (2026·上海黄浦区南模中学高三第三次模拟)工业上电解精炼铜的阳极泥是重要的二次资源，主要含Au、Ag2S、Cu2Se、PbSO4，从中获取贵金属和Se、Pb等其他化工原料的流程如下图。 已知：①当某离子的浓度低于时，可认为该离子完全沉淀，忽略该离子在溶液中的存在；② ； (1)回收得到的PbSO4和Ag也经常作为重要的电池原料，关于下列电化学装置，关于它们的叙述正确的是_______。(不定项) A. 图(a)所示装置工作过程中，电解质溶液中Cu2+浓度始终不变 B. 图(b)所示电池放电过程中，负极板的质量不断减小，正极板的质量不断增加 C. 图(c)所示电池放电过程中，Ag2O是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag D. 上述选项发生的过程均是化学能转化为电能 “氧化酸浸”工序中Se元素被氧化为含氧酸，S元素在被氧化为SO42-，“氧化酸浸”和“除金”工序均需加入一定量的NaCl： (2)在“氧化酸浸”工序中，加入适量NaCl的作用是_______。 (3)写出“氧化酸浸”时Ag2S发生反应的离子方程式为_______。 (4)在“除金”工序溶液中，Cl-浓度不能超过_______mol·L－1。 Se元素有H2SeO3和H2SeO4两种含氧酸。25℃时，H2SeO3和H2SeO4的电离常数如表： H2SeO4 第一步完全电离 H2SeO3 (5)列式计算0.1mol·L－1的H2SeO4溶液的pH_______。 (6)关于0.1mol·L－1NaHSeO4溶液，下列选项正确的是_______。(不定项) A. 将该溶液加水稀释，水的电离程度减弱 B. C. 向该溶液中加入少量Na2SeO3溶液的离子反应方程式为： D. 酸化后的H2O2和Se的含氧酸构成的原电池装置如图1： (7)反应中双氧水发生_______反应。 A.氧化反应　　　B.还原反应 (8)反应中双氧水溶液pH值_______。 A.升高　　　B.下降　　　　C.不变 (9) 写出正极的电极反应式_______。 (10)分析上述原电池，判断“氧化酸浸”工序中Se元素被氧化那种含氧酸_______。 A.H2SeO3　 　B.H2SeO4　 　C.若n(H2O2)过量，H2SeO4；不足则为H2SeO3 “银转化”时，[Ag(SO3)2]3-的浓度与溶液pH的关系如图；SO32-及其与H+形成的微粒的浓度分数随溶液pH变化的关系如图3。 已知：，； (11)“银转化”时，pH需要控制的范围大约是_______。 A. 3-4 B. 5-6 C. 8-10 D. 12-14 (12) pH过大或过小对“银转化”都不利的原因可能是_______。 (13)“银转化”得到的滤液3中，[Ag(SO3)2]3-和[Ag(SO3)3]5-浓度之和为0.075mol·L－1，两种离子分布分数随浓度的变化关系如图4，某溶液中平衡浓度为，则[Ag(SO3)3]5-的浓度为_______。 (14)银还原后的“滤液4”可返回“银转化”工序循环使用，但循环多次后，银的浸出率会降低，原因是_______(试用平衡原理解释)。 ◆题八 含铬废液的处理 (2026·上海浦东新区高三模拟)铬对人体及动物体有毒害作用。某实验室有一批含Cr3+废液，同时还含有Fe3+。用该废液制备K2Cr2O7晶体的流程如下： 已知：常温下，部分金属氢氧化物沉淀的pH如下表所示： 氢氧化物 开始沉淀时pH 沉淀完全时pH 沉淀开始溶解时pH Cr(OH)3 4.9 6.8 12 Fe(OH)3 1.5 4.1 - (一)制备重铬酸钾 (1)“步骤Ⅰ”中加入KOH溶液调节之间，得到的沉淀是___________。 (2)含铬国家工业污水排放标准不超过，通过计算说明滤液①是否可以直接排放___________。(已知时，的) (3) “步骤Ⅱ”中加入H2O2溶液，得到的氧化产物是，写出该反应的离子方程式___________。 (4)实验室用废液制备K2Cr2O7时，不直接从“步骤Ⅱ”开始，要有“步骤Ⅰ”，其原因是___________。 已知：不同温度下化合物的溶解度(单位：g)如下表： 化合物 KCl 28.0 34.2 40.1 45.8 51.3 56.3 K2Cr2O7 4.7 12.3 26.3 45.6 73 102 K2SO4 7.4 11.1 14.8 18.2 21.4 24.1 (5)根据上表中的数据，由“步骤Ⅲ”得到K2Cr2O7晶体的依次操作步骤是___________、___________、过滤、洗涤、干燥。 (6) 若要得到更纯净的K2Cr2O7晶体，需要进一步的操作是___________。 (7) 结合上表分析，“步骤Ⅲ”不用硫酸调节pH的原因是___________。 (二)测定重铬酸钾的纯度 称取K2Cr2O7产品2.000 g，配成250.00 mL的溶液，取25.00 mL溶液于锥形瓶中，加入10mL2mol·L-1硫酸溶液、2 g(过量)KI固体，密封在暗处静置5min，用0.2000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至溶液呈黄绿色，再加入3 mL指示剂，继续滴定至终点。 滴定过程中涉及的反应有： I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI (8)该滴定过程中指示剂可选用___________。 A. 酚酞试液 B. 甲基橙试液 C. 硝酸银溶液 D. 淀粉溶液 (9)平行滴定三次，平均消耗Na2S2O3标准溶液20.11 mL，计算重铬酸钾的纯度___________。(写出计算过程，保留3位小数) 已知：M(K2Cr2O7)=294g·molˉ1 (10)下列实验操作会使滴定结果偏大的是___________。 A. 未润洗盛装Na2S2O3溶液的滴定管 B. 滴定振荡时锥形瓶中有液体溅出 C. 滴定前尖嘴处有气泡滴定后气泡消失 D. 锥形瓶未干燥就加入待测液 ◆题九 芒硝的综合利用 (2026·上海市西中学高三模拟)我国芒硝(Na2SO4·10H2O)资源丰富。工业上以芒硝为原料可制备 NaHCO3和 NaHSO4， 实验室模拟其流程如下。 (1)转化 I 的化学方程式为______。 (2)转化 II 结束后，将其反应液通过操作 a 制得 Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O。操作 a 的步骤为蒸发浓缩、______、过滤、洗涤、干燥。 (3)转化 III 加热时用到的仪器有泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒、______。 (4)物质M 的化学式为______；在流程图中可以循环物质有______。 测定产品 NaHSO4的纯度：称取 1.250 g 样品，配成 100 mL 溶液，每次取出配制的溶液 20.00 mL，用 0.1000 mol·L -1 NaOH 溶液滴定，以酚酞作指示剂，实验数据如下表： 序号 1 2 3 4 NaOH溶液体积/mL 20.05 18.40 19.95 20.00 (5)配制上述 NaHSO4溶液所需要的仪器有______。(不定项) A. 滴定管 B. 量筒 C. 100 mL 容量瓶 D. 电子天平 (6)达到滴定终点的现象为______。 (7)所得产品 NaHSO4的纯度为______。 (8)若测定结果偏低，可能原因是______。(不定项) A. 滴定终点时俯视读数 B. 滴定管未用 NaOH 溶液润洗 C. 指示剂颜色发生改变时，立即停止滴定 D. 滴定前滴定管尖嘴部分有小气泡，滴定后气泡消失 (9)检验产品 NaHSO4中是否混有(NH4)2SO4的方法是______。 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 $