专题08 化学工艺流程（2大题型）（广东专用）2026年高考化学二模分类汇编

专题08 化学工艺流程 2大考点概览 题型01 物质的分离提纯 题型02 物质的制备 物质的分离提纯 题型01 1．（2026·广东江门·二模）开发深海矿产资源是人类可持续发展的重要选择。一种从深海富钴结壳(主要含、、、、、)中分离获得金属资源的工艺流程如图： 已知：①“还原浸出”后得到的滤液中、、、。 ②常温下，部分金属氢氧化物溶度积如下表。溶液中的金属离子浓度小于或等于时可认为完全沉淀。 氢氧化物 (1)“粉碎”的目的是___________。 (2)“还原浸出”过程中，还原的离子方程式为___________。 (3)“除铁”时，可调至___________(溶液体积变化忽略不计)。 (4)“萃取”过程中，与萃取剂 (图)形成的配合物结构如图所示。 下列说法正确的有___________(填标号)。         A．配位时被还原 B．与原子形成了配位键 C．配合物与水能形成分子间氢键 D．图、图中原子的杂化类型发生了改变 (5)画出电解硫酸铜溶液制备铜的电解池示意图___________。 (6)某含铜化合物在光电子学和太阳能电池领域有潜在应用，其晶胞结构和俯视图如图所示。该化合物中___________；晶体中与最近且等距离的原子的数目为___________。 (7)焙解(高温下隔绝空气发生分解)时的化学方程式为___________。 【答案】(1)增大反应速率 (2) (3) (4)BC (5) (6) (7) 【分析】在粉碎的富钴结壳中加入和溶液后，得到滤液（含有、、、、）和浸渣（），其中、和由、和分别被还原得到；向滤液中通入空气，被氧化为，向滤液中加入，调节后，滤液升高，生成沉淀，达到除铁的目的；向滤液（含有、、、）中加入萃取剂后，和萃取剂结合，剩余离子（含有、、）经硫化沉淀后分离；向和萃取剂结合的配合物中加入硫酸，使和萃取剂分离，得到溶液；溶液经电解，得到铜单质；经浓缩结晶得到的经过焙解可得到。 【详解】（1）将富钴结壳粉碎可以增大其与反应溶液的接触面积，从而增大反应速率； （2）和在酸性条件下发生氧化还原反应，被还原为，被氧化为，该反应的离子方程式为：； （3）除铁过程中转化为沉淀，除铁后滤液中的浓度小于或等于，设除铁后，此时滤液中存在化学平衡（），，将的浓度代入前式可以得到，由此可算出的浓度为；已知，将的浓度代入前式可得，由此可算出溶液中浓度为，则有；为了达到除铁的目的，滤液的，但同时又要避免滤液的过高，使得其他离子沉淀，已知滤液中的较小，这说明会在的浓度较小时沉淀，已知、，将的浓度代入前式得，由此可算出，此时的；故为了沉铁且避免其他离子沉淀的范围为； （4）A．形成配合物时，配体中配位原子的孤电子对向中心的空杂化轨道配位，形成配位键，该过程中没有电子的转移或电子对的偏移，中心离子（）的化合价不变，A错误； B．图中红圈中的原子的孤电子对向中心离子的空杂化轨道配位，形成配位键，B正确； C．配合物中含有能形成氢键的羟基（如图所示），其可与水形成分子间氢键，C正确； D．在形成配合物前后，萃取剂中的原子都是sp2杂化，其杂化类型不变，D错误； 故答案选BC。 （5） 电解硫酸铜溶液制备铜时，阴离子（）向阳极（与直流电源的正极相连）迁移，阳离子（）向阴极（与直流电源的负极相连）迁移，如图所示，； （6） 在含铜化合物的晶胞中，原子数为：，原子数为：，原子数为：，因此其化学式为，该化合物中；如图所示，在晶胞中，与蓝圈中最近且等距离的原子为图中红圈中的两个原子，以及与该晶胞顶部相邻的另一个晶胞中位于图中绿圈中位置的两个原子，故晶体中与最近且等距离的原子的数目为； （7）由工艺流程图可知，经焙解可产生，在该过程中失去电子，发生了氧化反应，的平均化合价从升高到，得到电子，发生了还原反应，其化合价从下降到，转化为，由此可看出一个得到了个电子，而一个失去了个电子，得失电子不平衡，故该过程中失去电子的还有一部分，中的一部分失去电子，被氧化为，故该过程的化学方程式为：。 2．（2026·广东·二模）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含有C、Pd(钯)、Al、Fe和Cu等元素，一种回收钯的工艺流程如下。 已知： ①  ；  。 ②金属离子浓度时可认为该离子反应完全。 ③室温下，，。 (1)粉碎废催化剂能加快反应速率的原因为______。 (2)“酸浸”时，Pd转化为的化学方程式为______。 (3)室温下“除杂”时，保持溶液的pH为8.0，充分反应后，滤液1中的完全转化为。 ①滤液2中，则至少为______。 ②滤渣2的主要成分为______(填化学式)。 (4)“沉钯”时，由生成的离子方程式为______。 (5)“还原”时生成一种无污染的气体，该过程消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。 (6)一种含Pd和Sb的催化剂能显著提高低碳炔烃选择性加氢的性能，实现乙炔和丙炔100%转化为烯烃，其晶体结构如图1所示，晶胞俯视图如图2所示。 ①该催化剂的化学式为______。 ②以晶胞参数为单位长度，用来描述原子在晶胞内部相对位置的坐标称为原子分数坐标。已知图1中A原子的分数坐标为，B原子的分数坐标为，则C原子的分数坐标为______。 (3)晶体中一个Pd周围与其距离最近的Sb的个数为______。 【答案】(1)粉碎能增大催化剂与空气的接触面积 (2) (3) 、 (4) (5) (6) PdSb 6 【分析】废催化剂主要含C、Pd、Al、Fe、Cu，流程逻辑如下：粉碎焙烧：粉碎增大反应物接触面积，通入空气焙烧，将C氧化为CO2除去，同时金属单质转化为金属氧化物；酸浸：加入盐酸+过氧化氢，Pd被氧化为可溶性的H2[PdCl4]，Al、Fe、Cu转化为金属阳离子进入滤液，不溶杂质作为滤渣1除去，得到滤液1；除杂：加入浓氨水调节pH=8，使Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀除去，Cu2+和Pd分别络合为[Cu(NH3)4]2+、[Pd(NH3)4]2+留在滤液中，过滤得到含钯的滤液2；沉钯：加入盐酸，[Pd(NH3)4]2+转化为Pd(NH3)2Cl2；还原：用N2H4还原Pd(NH3)2Cl2得到Pd单质，同时生成无污染的N2。 【详解】（1）粉碎固体反应物，增大接触面积，可加快反应速率，粉碎废催化剂能加快反应速率的原因为粉碎能增大催化剂与空气的接触面积。 （2）“酸浸”时，Pd被H2O2氧化，H2O2​被还原为H2O，Pd转化为的化学方程式为。 （3）①室温下“除杂”时，保持溶液的pH为8.0，充分反应后，滤液1中的完全转化为，c()<10-5mol·L－1 。滤液2中，  ，，  ，至少为。 ②酸浸后Al、Fe转化为Al3+、Fe3+，pH=8时，计算得c(Fe3+)= mol/L，c(Al3+)=mol/L，二者均完全沉淀，Cu2+转化为络离子留在溶液中，故滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3。 （4）“沉钯”时，加盐酸后，H+与NH3​结合为，降低游离NH3​​浓度，使[Pd(NH3)4]2+转化为Pd(NH3)2Cl2沉淀，配平得到离子方程式。 （5）还原时N2H4​被氧化为无污染的N2，每个N2H4​失去4e−；Pd从+2价降为0价，每个Pd（氧化剂）得到2e−，由电子守恒得，氧化剂与还原剂物质的量之比为2：1。 （6）①均摊法计算：六棱柱的三分之一为晶胞，晶胞内Sb共=2 个，均摊后Pd共2个，Pd：Sb=1：1，故化学式为PdSb。 ②由A原子的分数坐标为，B原子的分数坐标为，结合晶胞对称性，可知晶胞存在( ，，)的对称中心，C原子的分数坐标为x=1-=，y=1-=，z=1-=，故C原子的坐标为。 ③由晶体结构，晶体中一个Pd周围与其距离最近的Sb的个数为6。 3．（2026·广东茂名·二模）某废旧线路板中富集了大量金属元素：Au、Cu、Sn、Pb，一种处理的工艺流程如下所示。 已知：①25℃时，；。 ②溶解度随温度变化如图所示： 回答下列问题： (1)“加热浸出”时，发生转化： ①反应Ⅱ的离子方程式为___________。 ___________+___________   ②75℃时Sn、Pb浸出率达到最大值，继续升温，Pb的浸出率反而略有下降，原因是___________。 ③下列说法正确的有___________。 A．中只存在离子键 B．“系列操作”为蒸发结晶、过滤 C．加少量水稀释浸出液，有利于析出 D．加热浸出时加入NaCl能提高Pb的浸出率 (2)“溶铜”时，Cu参与反应的化学方程式为___________，利用浓缩后的“溶出液”可给磨具镀铜，在答题卡中完善电镀的装置示意图并作相应的标注___________。 (3)“萃取”时，原理为，“反萃取”后，水溶液中含和，则试剂A为___________（写化学式）。 (4)“系列操作”后，再调pH沉锡，若滤液中离子浓度分别为，，当开始沉淀时___________（保留2位有效数字）。 (5)在Cu-Au合金中掺杂Pd得到高催化性能的合金，其立方晶胞结构如图，相邻原子间的最近距离之比，晶体中与Cu原子最近且等距离的Au原子数目为___________，粒子个数最简比___________。 【答案】(1) 75℃时继续升温，HCl挥发，降低，使得平衡逆向移动，Pb的浸出率降低 CD (2) (3) (4) (5) 4 【分析】该工艺流程以富集了Au、Cu、Sn、Pb的废旧线路板为原料，经浓盐酸加热浸出后，浸出液经系列操作分离得到PbCl2，滤液可进一步制备SnO2，浸出渣经稀硫酸与过氧化氢溶铜，所得溶出液用磨于模具镀铜，剩余溶出渣溶金后，经萃取、反萃取、NaBH4还原得到金单质，实现废旧线路板中有价金属的分离回收。 【详解】（1）①反应II为与形成，离子方程式为； ②温度升高，浓盐酸中HCl挥发，溶液中降低，反应Ⅱ平衡逆向移动，Pb转化为析出，因此浸出率下降； ③A．​中络离子​内部存在配位共价键，不只含离子键，A错误； B．溶解度随温度升高而增大，应降温结晶，蒸发结晶无法析出大量，B错误； C．稀释浸出液，降低，反应Ⅱ​平衡左移，利于析出，C正确； D．加入NaCl增大，平衡右移，促进Pb浸出，提高浸出率，D正确； 故选CD。 （2）“溶铜”时Cu与被过氧化氢氧化为，化学方程式为；电镀镀铜时，镀层金属作阳极，待镀件作阴极，电解液含镀层金属离子，则装置示意图为。 （3）反萃取产物为​和，需要提供和，故试剂A为。 （4）同一溶液中相同，因此。 （5）如图所示，灰、白、黑球的相邻原子间的最近距离分别为、、，根据相邻原子间的最近距离之比可知黑球分别为Cu，灰球和白球均可能为Au和Pd，Cu位于4个黑球和4个白球中心，则晶体中与Cu原子最近且等距离的Au原子数目为4；根据均摊法，一个晶胞中Cu位于内部，个数为8，灰球位于顶点和面心，个数为，白球位于内部和棱心，个数为，白球和灰球个数相等，即Au和Pd的个数相等，因此粒子个数最简比。 4．（2026·广东韶关·二模）利用氨浸法从废三元锂电池正极[主要含及少量、CuO、石墨]中回收有价金属的一种工艺流程如下： 已知： ⅰ、正极材料中Ni、Co化合价分别为、价，浸出后生成、； ⅱ、氨性溶液主要成分为、、； ⅲ、； (1)“还原浸出”中，Mn元素(用表示)在氨性溶液作用下转化为滤渣的化学方程式为______(补充完整方程式)；滤渣中除、石墨以外，还含有______。 (2)“除铜”中，浸出液中加入发生反应的离子方程式为______。随着温度升高，铜的沉淀率逐渐下降的原因是______。 (3)“沉镍”时加入酒石酸(用表示)可与Co(Ⅱ)结合形成，碱性环境下更有利于Ni、Co分离的原因是______。 (4)该工艺中，可再生循环使用的主要物质为______(填化学式)。 (5)“沉锂”后溶液中为，当离子浓度小于则认为沉淀完全，此时是否已沉淀完全？______(写出计算过程)。 (6)复旦大学科研团队发现将充电补锂试剂以“打针”形式注入电池，可使失活的电池再生、延长寿命。某镍钴锰酸锂正极材料在“打针”前后晶胞变化如图所示(R、代表Co、Ni和Mn，相对原子质量为)。 ①“打针”后晶胞化学式为______。 ②已知晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm()，设为阿伏伽德罗常数。“打针”后晶胞密度为______(列出计算表达式)。 【答案】(1) (2) 温度升高，分解，铜沉淀率下降或温度升高，水解程度增大，溶液中浓度降低，铜沉淀率下降。 (3)为弱酸，碱性条件下增大，有利于形成可溶性，便于沉淀分离。 (4)或 (5)，因此锂离子未沉淀完全 (6) 【分析】还原浸出：加入含亚硫酸铵的氨性溶液，+4价Mn被亚硫酸铵还原，最终生成​沉淀；Ni、Co被还原后形成可溶性氨配合物、Li以离子形式进入滤液；不溶性的石墨、铁的化合物留在滤渣，第一步分离完成；除铜：加入硫化铵，将滤液中的Cu氨配合物转化为沉淀除去铜杂质；沉镍：加入酒石酸和丁二酮肟，丁二酮肟沉淀Ni，实现Ni与Co、Li分离；沉钴、沉锂：滤液蒸氨释放氨后，加入草酸沉淀Co得到，最后加磷酸钠沉淀Li得到产品。 【详解】（1）根据得失电子守恒和原子守恒，作氧化剂，作还原剂被氧化为硫酸根，配平后补充的物质为；原废料中的氧化铁与氨性溶液不反应，因此滤渣还含有 。 （2）离子方程式：​；沉淀率下降原因：温度升高，分解，铜沉淀率下降或温度升高，水解程度增大，溶液中浓度降低，铜沉淀率下降。 （3）沉淀Ni时需要Co保持可溶性，酒石酸是弱酸，酸性条件下电离被抑制，浓度低，碱性条件下中和，促进酒石酸电离，浓度升高，更容易和Co形成可溶性配离子，实现Ni-Co分离。 （4）流程中蒸氨步骤释放出，可重新配制成氨性溶液循环使用，因此循环物质为 （或）。 （5）根据溶度积公式： 代入数据：，得，，由于，因此锂离子未沉淀完全。 （6）① 均摊法计算得：晶胞中含个，个R，个，因此晶胞化学式为​。 ② 晶胞质量，晶胞体积，因此密度为： 5．（2026·广东佛山·二模）铜铅锌多金属硫化矿中主要含PbS、CuFeS2、ZnS及少量FeS2；可通过沉淀法或萃取法从铜铅锌多金属硫化矿中回收铜，两种工艺流程如下： 已知：，；，。 (1)“滤渣1”的主要成分为___________。 (2)“硫化沉铜”时，生成CuS和一种气体。 ①反应的离子方程式为___________。 ②不使用Na2S作为沉淀剂的原因是___________。 ③“浸取液”中，为避免引入ZnS沉淀，“沉铜后液”中c(Cu2+)不能低于___________ mol/L。 (3)“电解提锌”后，母液可以返回___________步骤中循环使用。 (4)向NaOH溶液中通入H2S气体可制得NaHS溶液。为得到更多的NaHS，应控制溶液的最适pH为___________(此时溶液中的S2-和H2S可看作近似相等)。 (5)我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物，其中Se为-2价，Cu为+1、+2价，形成如图所示的两种结构单元，交替排列形成晶胞。 该铜硒化合物的化学式为___________，Cu2+在晶胞中的位置为___________(填①或②)。 (6)①“铜溶液”可用作电解精炼铜的电解液，在答题卡框中，画出电解示意图并做相应标注___________。 ②与沉淀法相比，萃取法提铜工艺的优点是___________(写一条)。 【答案】(1)PbSO4、S (2) Na2S溶液碱性过强，易产生Fe(OH)3、Cu(OH)2或其碱式盐杂质(或S2-浓度过大，产生ZnS沉淀) (3)常压氧浸(或低酸洗涤) (4)9.95 (5) Cu3Se2 ① (6) 减少污染气体排放(或能耗低、试剂可循环利用) 【分析】多金属硫化矿加入硫酸、氧气氧浸，铅转化为硫酸铅，硫元素被氧化为硫单质，硫酸铅、硫单质成为滤渣1，铁、铜、锌元素转化为盐溶液得到浸取液，加入NaHS得到硫化铜沉淀，火法炼铜得到铜，沉铜后液氧化调节pH，使得锌离子转化为沉淀得到滤渣2，滤液电解提锌得到锌；浸取液萃取得到含铜有机相，低酸洗涤后得到铜溶液，电解提铜得到铜； 【详解】（1）由分析，“滤渣1”的主要成分为PbSO4、S； （2）“硫化沉铜”时，铜离子和硫氢根离子反应生成CuS和一种气体，结合质量守恒气体为硫化氢，反应为：； Na2S溶液碱性过强，易产生Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀或其碱式盐杂质(或S2-浓度过大，产生ZnS沉淀)，故不使用Na2S作为沉淀剂； “浸取液”中，则，为避免引入ZnS沉淀，“沉铜后液”中不能低于。 （3）“电解提锌”过程中生成阴极锌离子被还原为锌单质，阳极水被氧化生成氧气和氢离子，得到母液中含硫酸，可以返回常压氧浸(或低酸洗涤)步骤中循环使用。 （4）向NaOH溶液中通入H2S气体可制得NaHS溶液，此时溶液中的S2-和H2S可看作近似相等，则，，则为得到更多的NaHS，应控制溶液的最适pH为9.95； （5）据“均摊法”，两种结构单元中共含个Cu、1个Se，则该铜硒化合物的化学式为Cu3Se2；两种结构单元中共含个Cu、1个Se，Se为-2价，则铜的总正价为+2，那么结构单元内部的铜为+1价，顶点铜为+2价，故Cu2+在晶胞中的位置为顶点①号位； （6） ①“铜溶液”可用作电解精炼铜的电解液，则粗铜为阳极、纯铜为阴极，电解液为硫酸铜溶液，图示为； ②萃取法常温下进行，与沉淀法相比，萃取法提铜工艺的优点是减少污染气体排放(或能耗低、试剂可循环利用)。 6．（2026·广东惠州·二模）钨、镍在航空航天及国防工业中具有重要的战略意义。一种从高铝废加氢催化剂原料(含有等)中回收W、Ni的工艺流程如下。 已知：①“氧化焙烧”时，金属硫化物转化为金属氧化物。 ②常温下，的。 (1)将高铝废加氢催化剂粉碎的目的是___________。 (2)“氧化焙烧”时，气体X为___________(填化学式)。不同焙烧温度、时间对钨、铝浸出效率的影响如下图，最佳的焙烧温度、时间分别为___________。 (3)“高压碱浸”时，转化为难溶物，反应的离子方程式为___________。 (4)“滤液2”中的浓度为，当开始沉淀时，溶液的pH为___________。 (5)为检验含铝富集液中是否残留，可加入丁二酮肟试剂，形成丁二酮肟镍亮红色沉淀(分子结构如下图)。分子内存在的作用力有___________。 A．金属键 B．氢键 C．配位键 D．离子键 (6)钨碳合金是大型飞机发动机关键部位材料之一，其晶胞结构如图所示。钨碳合金的化学式为___________，晶体中一个W周围与其最近的C的个数为___________。 【答案】(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高原料的浸出率 (2) 、 (3) (4)7 (5)BC (6) WC 6 【分析】本工艺从高铝废加氢催化剂（含、、、、、等）中回收W、Ni，核心物质转化如下：原料经氧化焙烧，金属硫化物被空气氧化为金属氧化物，硫转化为气体；焙烧产物高压碱浸时，转化为可溶性钨酸钠进入滤液Ⅰ，与反应生成难溶物，不溶，二者进入滤渣1；滤渣1经酸浸，溶解为，铝以进入滤液2，硅以形成滤渣2；滤液2调节pH，分离铝富集液与含镍沉淀物，后者还原得Ni；滤液Ⅰ深度除硅后得到钨富集液，进一步处理得W，据此分析。 【详解】（1）将高铝废加氢催化剂粉碎，可增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高原料的浸出率； （2）氧化焙烧时，金属硫化物（如、等）与空气中反应，硫元素被氧化为，故气体X为；由图像可知，钨、铝浸出率在、时达到较高且稳定的水平，继续升高温度或延长时间浸出率提升不明显，故最佳焙烧温度、时间分别为、； （3）高压碱浸时，与、、反应生成难溶物和，反应的离子方程式为：； （4）已知，。开始沉淀时，，则，，故； （5）A．金属键存在于金属晶体中，丁二酮肟镍为分子晶体，不存在金属键，A不符合题意； B．分子中存在氢键，B符合题意； C．与N原子之间存在配位键，C符合题意； D．离子键存在于离子化合物中，丁二酮肟镍为分子晶体，不存在离子键，D不符合题意； 故选BC； （6）钨碳合金晶胞中，W原子12个在顶点、2个在面心和6个在棱上，1个在内部，个数为；C原子位于晶胞内部，个数为6，故化学式为；晶体中一个W周围与其最近的C的个数为6。 物质的制备 题型02 7．（2026·广东揭阳·二模）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、、及少量)为原料制备硫酸镍同时回收的工艺流程如图： 已知：①“焙烧”后烧渣的主要成分是、、、和。 ②氧化性：。 ③常温下，部分氢氧化物的溶度积如下表： 氢氧化物                     一般情况下，离子浓度小于可认为该离子沉淀完全。 (1)基态原子价层电子排布式为：______。 (2)“焙烧”时，CoS发生反应的化学方程式为______。 (3)“酸浸”时，溶解反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为______，“酸浸”不能选用浓盐酸的原因______。 (4)“调”时，当、的浓度均为时，最高可调至______(忽略溶液体积变化)。 (5)“沉钴”时，生成沉淀的离子方程式为______；若“沉钴”只加入碳酸氢铵，制得的沉淀颗粒较为疏松，原因是______。 (6)“萃取”时，可用萃取剂P204或P507，已知其结构如图所示(R是同一烃基)，两物质中上的氧原子均可与配位形成配位化合物。请结合物质结构知识分析两者配位能力大小：______(填“大于”“小于”或“等于”)。 (7)由制得的钴氧化物和按照适量的比例高温煅烧可得到钴蓝，钴蓝可用于青花瓷的颜料。钴蓝晶体结构是由图1中Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体平移所得。图2是钴蓝的晶胞，已知小立方体a、c、f均为Ⅰ型。则占据晶胞的体内、顶角和______，该钴蓝晶胞的化学式为______。 【答案】(1) (2) (3) ，会产生有毒气体，污染环境 (4)7.1 (5) 只加入碳酸氢铵沉钴过程会生成大量气体 (6)小于 (7) 面心 【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。首先粉碎黄铁矿增大焙烧接触面积，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，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，可通过加入氨水、碳酸氢铵沉钴得到碳酸钴，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）镍是28号元素，核外电子排布式为，基态原子价层电子排布式为。 （2）焙烧时CoS与空气中氧气反应生成和，化学方程式为。 （3）酸浸时中+3价Co被双氧水还原为，得2 mol电子，失2 mol电子，故还原剂()与氧化剂()物质的量比为。已知氧化性，Co(Ⅲ)可氧化生成有毒的，因此不能用浓盐酸。 （4）调目的是使、沉淀完全，、不沉淀。铜离子沉淀完全时：，；铁离子沉淀完全时：，。的的，相同浓度下先沉淀，保证不沉淀就一定保证不沉淀； ，，代入得： ，，，，故最高可调至（确保、沉淀完全）。 （5）与、氨水反应生成沉淀，反应的离子方程式为；若只加碳酸氢铵时，反应的离子方程式为，过程中生成大量气体，因此导致颗粒疏松。 （6）P204中P连接两个吸电子基团，使键O原子电子云密度降低，给电子能力减弱，配位能力小于P507中的O。 （7）根据晶胞结构，Co除了占据晶胞的体内、顶角外，还占据面心位置。Co原子：位于顶角的Co原子个数为，位于面心的Co原子个数为，位于体内的Co原子个数为4，所以Co原子总数为1+3+4=8。Al原子：都在晶胞内部，个数为16。 O原子：也都在晶胞内部，个数为32。 则Co、Al、O原子个数比为8:16:32=1:2:4，所以该钴蓝晶胞的化学式为。 8．（2026·广东湛江·二模）金属钌()堪称“工业催化剂之王”。某实验小组以含钌废液(主要成分是、)为原料制备的流程如下。 已知：①室温下，； ②有机萃取剂N503对有很强的萃取能力。 (1)“氧化蒸馏”中，与加入的和稀硫酸反应生成和，该反应的离子方程式为___________。 (2)采用“减压蒸馏”的原因是___________。 (3)“调pH”中，为了除去，“蒸余悬浊液”的pH至少应调至___________(忽略溶液体积变化；；离子浓度时，可认为其沉淀完全)。 (4)“操作X”的名称为___________；该步骤结束后，“溶液”中钌主要以、的形式存在，为提高萃取剂N503对的萃取率，加入的“试剂a”应选择___________(填字母)。 A．    B．    C．    D． (5)“萃取”与“反萃取”过程中发生的反应可以表示为：(有机相)(水相)(有机相)(水相)，“反萃取”时加入的“试剂b”为___________(填化学式)。 (6)“电解”时采用惰性电极电解水相中的制备，写出对应的电极反应式：___________。 (7)一种钌系催化剂晶胞结构如图，晶体中与最近且等距离的离子的数目为___________；当有1%的被(铑离子)替代后，晶体中会失去部分产生缺陷，此时平均每个晶胞所含的数目为___________。 【答案】(1)++8H+↑+↓+ (2)降低沸点，防止RuCl3·xH2O在高温下升华、分解或氧化(答防止RuCl3·xH2O分解、失去结晶水等合理答案均可) (3)3.2 (4) 过滤 B (5)NaOH(KOH等合理答案均可) (6)+= + (7) 12 2.995 【分析】首先通过氧化蒸馏将钌转化为挥发性的RuO4气体，与废液中杂质初步分离；随后用HCl吸收气体，经减压蒸馏得到RuCl3·xH2O。对于蒸馏后的蒸余悬浊液，先调节pH利用溶度积原理使Fe(OH)3生成 沉淀，再经操作X（过滤）除去MnO2等杂质；接着借助萃取剂N503和试剂 a 对的强萃取能力完成萃取，加入试剂 b 通过反萃取得到高纯度含钌水相，最后经电解还原析出金属钌，由此分析解题。 【详解】（1）“含钌废液”的主要成分是、Fe2+，加入KMnO4作为氧化剂，可以直接写出反应的离子方程式：++8H+3RuO4↑+2MnO2↓+4H2O。 （2）减压蒸馏可以降低沸点，防止RuCl3·xH2O在高温下升华、分解或氧化。 （3）当Fe3+浓度为1.0×10-5mol·L-1时，达到临界值，将其代入Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38=1.0×10-5×c3(OH-)，根据lg4≈0.6，计算出c(OH-)=，两边取-lg，得到pOH=，则可求出pH至少应调至3.2。 （4）“操作X”实现了固液分离，为过滤操作；已知信息中提到有机萃取剂N503对有很强的萃取能力，故需要通过加入氧化剂，实现转化为，A，B，C，D四种物质中，只有H2O2具有强氧化性，B项符合题意。 （5）根据反应2ROH(有机相)+(水相)R2RuCl6(有机相)+2OH-(水相)，反萃取就是使该反应平衡逆向移动得到，为了使平衡逆向移动，可以加入NaOH等碱性物质。 （6）电解时采用惰性电极电解水相制备Ru，释放出游离的Cl-，根据描述，对应的电极反应式为+= +。 （7）在该晶胞中，O2-位于面上，Ba2+位于顶角，Ru4+位于体心，根据均摊法，可得分子式为RuBaO3，与Ba2+最近且等距离的为O2-，O2-周围有4个Ba2+，二者在分子式上存在3倍关系，则反之Ba2+周围有4×3=12个O2-。1个晶胞中有1个Ru4+，当有1％的Ru4+被Rh3+替代后，阳离子电荷减少了1％×1=0.01，根据电荷守恒，阴离子电荷也相应减少0.01，则O2-应减少0.005个，晶体中会失去部分O2-产生缺陷，原晶胞中O2-数目为3，则此时平均每个晶胞所含O2-的数目为3-0.005=2.995。 9．（2026·广东深圳·二模）钨（W）、钼（Mo）是战略性稀有金属。一种从钨钼矿（主要成分为CaWO4，还含有Mo、Fe、P、As、Si等元素）中提取W、Mo的工艺如图所示。 已知：常温下，，。 在不同pH的溶液中，钨、钼的主要存在形式如表： pH 1 3 5 7 ≥9 W                     Mo                     (1)基态砷原子价层电子的轨道表示式为_____。 (2)“碱浸”时，发生反应的化学方程式为_____。 (3)常温下，“除磷砷”时： ①除砷反应的离子方程式为：_____。 ②磷、砷完全沉淀（）后，溶液中至少为_____（已知：）。 (4)W、Mo原子半径相近，可通过离子交换法实现两者的分离。离子交换树脂骨架上的可交换离子与溶液中带相同电荷的目标离子发生交换，目标离子进入树脂骨架。D308阴离子交换树脂更容易交换所带电荷多、半径大的目标离子。结合表中信息分析： ①选用D308阴离子交换树脂实现W、Mo分离时的最佳pH为_____。 ②从工艺成本角度分析，相比阳离子交换法，选用D308阴离子交换树脂实现W、Mo分离的优点是_____。 (5)一种含钨、钼、钽（Ta）元素的合金的立方晶胞结构如图所示，W与Mo的最小间距大于W与Ta的最小间距。 ①W、Mo、Ta的原子个数比为_____，若Mo与Ta之间的最小间距为a nm，则晶胞的边长为_____nm。 ②晶面对晶体的生长、成型等有重要影响。米勒指数可用于标记晶面，是指晶面分别与三轴截距的倒数，通过求比化为最简的三个整数。图中，实线所示晶面与三轴截距的倒数为，因此该晶面可标记为；则虚线所示晶面可标记为_____。 【答案】(1) (2) (3) (4) 7 节约硫酸用量 (5) 1：1：2 （2　1　2） 【分析】该工艺流程图以钨钼矿为原料，先经焙烧预处理矿物，再用碳酸钠溶液碱浸，将钨酸钙转化为可溶性钨酸钠并沉淀碳酸钙等杂质；随后调pH至9，加入过氧化氢和硫酸镁，将磷、砷杂质以磷酸镁、砷酸镁沉淀形式去除；再调pH至7，利用D308阴离子交换树脂优先吸附电荷高、半径大的目标离子的特性，实现钨、钼离子的选择性分离，最终分别得到金属钨和金属钼。 【详解】（1） 砷（33 号元素）价电子排布为4s2 4p3，根据泡利不相容原理和洪特规则：4s轨道填充2个自旋相反的电子（成对），4p的3个轨道各填充1个自旋平行的单电子，因此轨道表示式为：。 （2）根据流程图，碱浸时加入Na2CO3溶液，CaWO4与Na2CO3反应生成Na2WO4与CaCO3沉淀，故反应方程式为：。 （3）①反应物中As的化合价为+3价，被H2O2氧化为+5价（生成Mg3(AsO4)2，As为+5价），根据电子守恒，1 mol与1 molH2O2电子转移数相等，结合原子守恒配平，可知该化学反应式为。 ②已知，即Ksp=10-25.2，沉淀完全时≤，，，。 （4）①由题干可知，D308阴离子交换树脂更容易交换所带电荷多、半径大的目标离子，当pH=7时，W的阴离子电荷更高，半径更大，优先被D308树脂吸附，Mo不被吸附，从而实现分离，因此最佳pH为7。 ②阳离子交换法需要将W、Mo转化为阳离子，消耗大量硫酸；而阴离子交换法中，调节pH后W、Mo直接以含氧酸根阴离子的形式存在，无需额外酸溶步骤，因此使用阴离子交换法的优点是可以节约硫酸用量。 （5）①根据晶胞中原子的位置，用均摊法计算：W原子位于晶胞顶点和面心，；已知W和Mo原子半径相近，观察上图可知Mo原子为白色小球，位于晶胞体心和棱心，；Ta原子为灰色小球，位于晶胞内部共8个，因此，W、Mo、Ta的原子个数比为1:1:2； 设晶胞边长为L，则立方晶胞的体对角线长度为,体心到棱心的最短距离，为体对角线的，根据题意，该距离为a nm，因此：，解得晶胞边长为。 ②米勒指数的计算步骤：首先确定晶面在 x、y、z 轴上的截距，图中虚线晶面的截距为 (1, 2, 1)；取截距的倒数为 (1, 0.5, 1)；化为最简整数比，将三个数同时乘以2，消去小数，得到 (2, 1, 2)，因此，该晶面的米勒指数为（2　1　2）。 10．（2026·广东汕头·二模）钛及其合金因其应用范围广、且具有重大战略价值，被称为“全能金属”。从废催化剂（含有、、）中提取金属钛的工艺流程如下图所示。 (1)基态原子核外电子的运动状态有______种，下列状态的原子中，失去最外层一个电子所需能量最大的是______（填字母）。 A．    B．    C．    D． (2)“碱浸”过程中，提高浸出速率的措施有______。（写一条即可） (3)“水解”操作中，在加热条件下水解转化为，写出该反应的离子方程式：______。 (4)不同温度下，与反应中钛提取率随时间变化曲线如图1所示，综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为______、______。 该反应中需要通入保护气，下列气体可作为该反应保护气的是______（填标号）。 a.    b.    c.    d. (5)“工艺”制备金属钛：在熔盐中，以电解得到的活性钙为还原剂，将还原为钛金属，其原理如图2所示。写出阳极的电极反应式：______。 (6)金属钛（）与氮形成的某种化合物常被用作高温结构材料和超导材料。研究表明，用代替其中部分的可提升耐磨性，掺杂后的晶胞结构如图3所示。已知该晶体属立方晶系。 ①b点原子的分数坐标为______；掺杂后，晶体中、、N的个数之比为______。 ②已知最近的两个N原子之间的距离为，则原氮化钛晶体的密度为______。 【答案】(1) 22 D (2)适当升高温度、粉碎废催化剂增大接触面积、搅拌、提高NaOH溶液浓度等 (3) (4) 1000 30 d (5) (6) 【分析】碱浸时加入溶液，利用氧化物性质差异分离钛、钨和钒： 、为酸性氧化物，可与反应生成可溶性钒酸钠、钨酸钠，进入浸出液，后续经处理回收钨、钒； 与反应生成难溶固体；酸洗时 与反应，转化得到可溶性钛酰离子；加热条件下发生水解反应，生成水合二氧化钛沉淀；焙烧时 失去结晶水，得到纯净的；高温氯化过程 与、在高温下反应，将转化为沸点较低、易分离提纯的；镁热还原制粗钛过程用在一定温度下还原得到粗钛。 【详解】（1）Ti是22号元素，原子核外共22个电子，每个电子运动状态互不相同，因此有22种运动状态；失去最外层一个电子所需能量：基态原子能量最低，电离能更大，选项D是Ti的基态电子排布，其余选项都是激发态，能量更高更易失去电子，因此选D； （2）提高浸出速率的常用方法有适当升高温度、粉碎废催化剂增大接触面积、搅拌、提高NaOH溶液浓度等； （3）在加热条件下水解的离子方程式为； （4）由图可知，800℃提取率过低，1500℃温度过高能耗大、成本高；1000℃下反应30min后钛提取率已经较大，延长时间不会明显提升提取率，因此选1000℃、30 min；Mg是活泼金属，可与、、反应，Ar是惰性气体，不参与反应，因此选d； （5）阳极发生氧化反应，移向石墨阳极，石墨（C）失电子，结合生成，故阳极的电极反应式为； （6）① 根据a、c可推得b点分数坐标为；均摊法计算原子个数：Al在体心，个数为；Ti在12条棱的棱心，个数为，N在8个顶点、6个面心，个数为，因此个数比； ②原氮化钛TiN中，最近两个N原子的距离为，满足（a为晶胞边长），得；晶胞含4个TiN，晶胞质量，晶胞体积，因此密度。 11．（2026·广东广州·二模）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。一种从废催化剂(主要含、，还含有少量、、、、)提取Zn、Mn、Ni等元素的工艺流程如下。 已知：常温下部分物质的如下表。 物质 (1)“酸浸还原”时，转化为的离子方程式为：___________。 _______+______________+_______ (2)“氧化调pH”时，用NaOH将溶液的pH调至5，该过程中发生反应的离子方程式为___________。 (3)“除钙镁”时，为使溶液中、沉淀完全(离子浓度小于)，溶液中至少应大于___________。 (4)丁二酮肟(分子式为)难溶于水，可溶于有机溶剂。“沉镍”时，转化为配合物丁二酮肟镍(结构如图1)。 ①易从溶液中沉淀析出的原因有___________(填编号)。 A．镍与N形成配位键          B．配位时被还原 C．丁二酮肟可溶于有机溶剂    D．烃基具有疏水性 ②“沉镍”时，为提高丁二酮肟镍的产率，可加入少量NaOH溶液，原因是___________。 ③丁二酮肟镍与试剂X反应可实现丁二酮肟的循环利用，试剂X为___________(填化学式)。 (5)可用于制备晶体，晶体的立方晶胞如图2。已知同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，则Ni在晶胞中的位置为___________，晶体中与N原子最近且等距离的Cu的数目为___________。 (6)滤液1中锰以的形式存在。“电解”时，以滤液1为电解质溶液，以Zn片、石墨棒为电极，在答题卡虚线框中，画出电解池的示意图并做相应标注___________。 【答案】(1) (2) (3) (4) AD 丁二酮肟是弱酸，加入可消耗，使丁二酮肟电离平衡正向移动， 丁二酮肟阴离子浓度增大，促进与丁二酮肟阴离子结合生成丁二酮肟镍沉淀，从而提高产率 (5) 棱心 8 (6) 【分析】废催化剂（主要含ZnO、MnO2，还含少量NiO、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO）加入H2SO4和FeSO4，MnO2被还原为Mn2+，Fe2+被氧化为Fe3+，其他金属氧化物溶解为对应离子。加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+，调节pH使Fe3+、Al3+沉淀为Fe(OH)3和Al(OH)3，过滤除去。加入NH4F，使Ca2+、Mg2+沉淀为CaF2和MgF2，过滤除去。加入丁二酮肟，Ni2+形成丁二酮肟镍沉淀，过滤后得到滤液1（主要含Zn2+、Mn2+等）。滤液1电解可得Zn和MnO2。加入试剂X可得NiSO4，同时回收丁二酮肟。 【详解】（1）在“酸浸还原”步骤中，作为氧化剂，将氧化为，自身被还原为。根据氧化还原反应的配平原则，反应的离子方程式为：。 （2）“氧化调”时，加入调节溶液至5，此时与结合生成沉淀，反应的离子方程式为：。 （3）要使、沉淀完全（离子浓度小于），对于CaF2：==， 对于： =≈，为确保两种离子均沉淀完全，至少应大于。 （4）①A．丁二酮肟镍是配合物，与丁二酮肟中的形成配位键，导致其从溶液中沉淀析出，A正确； B．配位过程中的化合价未发生变化（仍为价），未被还原，B错误； C．丁二酮肟可溶于有机溶剂，但这是丁二酮肟的溶解性，与沉淀析出的直接原因无关，C错误； D．丁二酮肟分子中的烃基（）具有疏水性，使得形成的丁二酮肟镍配合物在水中的溶解度降低，从而易沉淀析出，D正确； 故答案为AD； ②丁二酮肟是弱酸，加入可消耗，使丁二酮肟电离平衡正向移动， 丁二酮肟阴离子浓度增大，促进与丁二酮肟阴离子结合生成丁二酮肟镍沉淀，从而提高产率； ③丁二酮肟镍与试剂反应生成 ，说明提供和H+，推测 为，丁二酮肟镍与反应，破坏配位键，使进入溶液生成，丁二酮肟则被释放出来，实现循环利用。 （5）设晶胞边长为，根据立方晶胞中原子间距离的计算：体心到顶点的距离为，体心到棱心的距离为，棱心到顶点的距离为。已知，说明在顶点，在体心， 在棱心；立方晶胞中，顶点为 个立方体共用，所以与原子最近且等距离的 原子的数目为。 （6） 电解的目的是将在阳极被氧化为 ，Zn2+在阴极被还原生成Zn，电解质溶液是滤液1（主要含Zn2+、Mn2+），阳极材料为石墨棒（惰性电极），阴极材料为片，在阴极放电，电解池示意图：。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题08 化学工艺流程 2大考点概览 题型01 物质的分离提纯 题型02 物质的制备 物质的分离提纯 题型01 1．（2026·广东江门·二模）开发深海矿产资源是人类可持续发展的重要选择。一种从深海富钴结壳(主要含、、、、、)中分离获得金属资源的工艺流程如图： 已知：①“还原浸出”后得到的滤液中、、、。 ②常温下，部分金属氢氧化物溶度积如下表。溶液中的金属离子浓度小于或等于时可认为完全沉淀。 氢氧化物 (1)“粉碎”的目的是___________。 (2)“还原浸出”过程中，还原的离子方程式为___________。 (3)“除铁”时，可调至___________(溶液体积变化忽略不计)。 (4)“萃取”过程中，与萃取剂 (图)形成的配合物结构如图所示。 下列说法正确的有___________(填标号)。         A．配位时被还原 B．与原子形成了配位键 C．配合物与水能形成分子间氢键 D．图、图中原子的杂化类型发生了改变 (5)画出电解硫酸铜溶液制备铜的电解池示意图___________。 (6)某含铜化合物在光电子学和太阳能电池领域有潜在应用，其晶胞结构和俯视图如图所示。该化合物中___________；晶体中与最近且等距离的原子的数目为___________。 (7)焙解(高温下隔绝空气发生分解)时的化学方程式为___________。 2．（2026·广东·二模）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含有C、Pd(钯)、Al、Fe和Cu等元素，一种回收钯的工艺流程如下。 已知： ①  ；  。 ②金属离子浓度时可认为该离子反应完全。 ③室温下，，。 (1)粉碎废催化剂能加快反应速率的原因为______。 (2)“酸浸”时，Pd转化为的化学方程式为______。 (3)室温下“除杂”时，保持溶液的pH为8.0，充分反应后，滤液1中的完全转化为。 ①滤液2中，则至少为______。 ②滤渣2的主要成分为______(填化学式)。 (4)“沉钯”时，由生成的离子方程式为______。 (5)“还原”时生成一种无污染的气体，该过程消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。 (6)一种含Pd和Sb的催化剂能显著提高低碳炔烃选择性加氢的性能，实现乙炔和丙炔100%转化为烯烃，其晶体结构如图1所示，晶胞俯视图如图2所示。 ①该催化剂的化学式为______。 ②以晶胞参数为单位长度，用来描述原子在晶胞内部相对位置的坐标称为原子分数坐标。已知图1中A原子的分数坐标为，B原子的分数坐标为，则C原子的分数坐标为______。 (3)晶体中一个Pd周围与其距离最近的Sb的个数为______。 3．（2026·广东茂名·二模）某废旧线路板中富集了大量金属元素：Au、Cu、Sn、Pb，一种处理的工艺流程如下所示。 已知：①25℃时，；。 ②溶解度随温度变化如图所示： 回答下列问题： (1)“加热浸出”时，发生转化： ①反应Ⅱ的离子方程式为___________。 ___________+___________   ②75℃时Sn、Pb浸出率达到最大值，继续升温，Pb的浸出率反而略有下降，原因是___________。 ③下列说法正确的有___________。 A．中只存在离子键 B．“系列操作”为蒸发结晶、过滤 C．加少量水稀释浸出液，有利于析出 D．加热浸出时加入NaCl能提高Pb的浸出率 (2)“溶铜”时，Cu参与反应的化学方程式为___________，利用浓缩后的“溶出液”可给磨具镀铜，在答题卡中完善电镀的装置示意图并作相应的标注___________。 (3)“萃取”时，原理为，“反萃取”后，水溶液中含和，则试剂A为___________（写化学式）。 (4)“系列操作”后，再调pH沉锡，若滤液中离子浓度分别为，，当开始沉淀时___________（保留2位有效数字）。 (5)在Cu-Au合金中掺杂Pd得到高催化性能的合金，其立方晶胞结构如图，相邻原子间的最近距离之比，晶体中与Cu原子最近且等距离的Au原子数目为___________，粒子个数最简比___________。 4．（2026·广东韶关·二模）利用氨浸法从废三元锂电池正极[主要含及少量、CuO、石墨]中回收有价金属的一种工艺流程如下： 已知： ⅰ、正极材料中Ni、Co化合价分别为、价，浸出后生成、； ⅱ、氨性溶液主要成分为、、； ⅲ、； (1)“还原浸出”中，Mn元素(用表示)在氨性溶液作用下转化为滤渣的化学方程式为______(补充完整方程式)；滤渣中除、石墨以外，还含有______。 (2)“除铜”中，浸出液中加入发生反应的离子方程式为______。随着温度升高，铜的沉淀率逐渐下降的原因是______。 (3)“沉镍”时加入酒石酸(用表示)可与Co(Ⅱ)结合形成，碱性环境下更有利于Ni、Co分离的原因是______。 (4)该工艺中，可再生循环使用的主要物质为______(填化学式)。 (5)“沉锂”后溶液中为，当离子浓度小于则认为沉淀完全，此时是否已沉淀完全？______(写出计算过程)。 (6)复旦大学科研团队发现将充电补锂试剂以“打针”形式注入电池，可使失活的电池再生、延长寿命。某镍钴锰酸锂正极材料在“打针”前后晶胞变化如图所示(R、代表Co、Ni和Mn，相对原子质量为)。 ①“打针”后晶胞化学式为______。 ②已知晶胞参数分别为a nm、b nm、c nm()，设为阿伏伽德罗常数。“打针”后晶胞密度为______(列出计算表达式)。 5．（2026·广东佛山·二模）铜铅锌多金属硫化矿中主要含PbS、CuFeS2、ZnS及少量FeS2；可通过沉淀法或萃取法从铜铅锌多金属硫化矿中回收铜，两种工艺流程如下： 已知：，；，。 (1)“滤渣1”的主要成分为___________。 (2)“硫化沉铜”时，生成CuS和一种气体。 ①反应的离子方程式为___________。 ②不使用Na2S作为沉淀剂的原因是___________。 ③“浸取液”中，为避免引入ZnS沉淀，“沉铜后液”中c(Cu2+)不能低于___________ mol/L。 (3)“电解提锌”后，母液可以返回___________步骤中循环使用。 (4)向NaOH溶液中通入H2S气体可制得NaHS溶液。为得到更多的NaHS，应控制溶液的最适pH为___________(此时溶液中的S2-和H2S可看作近似相等)。 (5)我国科学家合成了一种电化学性能优异的铜硒化合物，其中Se为-2价，Cu为+1、+2价，形成如图所示的两种结构单元，交替排列形成晶胞。 该铜硒化合物的化学式为___________，Cu2+在晶胞中的位置为___________(填①或②)。 (6)①“铜溶液”可用作电解精炼铜的电解液，在答题卡框中，画出电解示意图并做相应标注___________。 ②与沉淀法相比，萃取法提铜工艺的优点是___________(写一条)。 6．（2026·广东惠州·二模）钨、镍在航空航天及国防工业中具有重要的战略意义。一种从高铝废加氢催化剂原料(含有等)中回收W、Ni的工艺流程如下。 已知：①“氧化焙烧”时，金属硫化物转化为金属氧化物。 ②常温下，的。 (1)将高铝废加氢催化剂粉碎的目的是___________。 (2)“氧化焙烧”时，气体X为___________(填化学式)。不同焙烧温度、时间对钨、铝浸出效率的影响如下图，最佳的焙烧温度、时间分别为___________。 (3)“高压碱浸”时，转化为难溶物，反应的离子方程式为___________。 (4)“滤液2”中的浓度为，当开始沉淀时，溶液的pH为___________。 (5)为检验含铝富集液中是否残留，可加入丁二酮肟试剂，形成丁二酮肟镍亮红色沉淀(分子结构如下图)。分子内存在的作用力有___________。 A．金属键 B．氢键 C．配位键 D．离子键 (6)钨碳合金是大型飞机发动机关键部位材料之一，其晶胞结构如图所示。钨碳合金的化学式为___________，晶体中一个W周围与其最近的C的个数为___________。 物质的制备 题型02 7．（2026·广东揭阳·二模）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、、及少量)为原料制备硫酸镍同时回收的工艺流程如图： 已知：①“焙烧”后烧渣的主要成分是、、、和。 ②氧化性：。 ③常温下，部分氢氧化物的溶度积如下表： 氢氧化物                     一般情况下，离子浓度小于可认为该离子沉淀完全。 (1)基态原子价层电子排布式为：______。 (2)“焙烧”时，CoS发生反应的化学方程式为______。 (3)“酸浸”时，溶解反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为______，“酸浸”不能选用浓盐酸的原因______。 (4)“调”时，当、的浓度均为时，最高可调至______(忽略溶液体积变化)。 (5)“沉钴”时，生成沉淀的离子方程式为______；若“沉钴”只加入碳酸氢铵，制得的沉淀颗粒较为疏松，原因是______。 (6)“萃取”时，可用萃取剂P204或P507，已知其结构如图所示(R是同一烃基)，两物质中上的氧原子均可与配位形成配位化合物。请结合物质结构知识分析两者配位能力大小：______(填“大于”“小于”或“等于”)。 (7)由制得的钴氧化物和按照适量的比例高温煅烧可得到钴蓝，钴蓝可用于青花瓷的颜料。钴蓝晶体结构是由图1中Ⅰ型和Ⅱ型两种小立方体平移所得。图2是钴蓝的晶胞，已知小立方体a、c、f均为Ⅰ型。则占据晶胞的体内、顶角和______，该钴蓝晶胞的化学式为______。 8．（2026·广东湛江·二模）金属钌()堪称“工业催化剂之王”。某实验小组以含钌废液(主要成分是、)为原料制备的流程如下。 已知：①室温下，； ②有机萃取剂N503对有很强的萃取能力。 (1)“氧化蒸馏”中，与加入的和稀硫酸反应生成和，该反应的离子方程式为___________。 (2)采用“减压蒸馏”的原因是___________。 (3)“调pH”中，为了除去，“蒸余悬浊液”的pH至少应调至___________(忽略溶液体积变化；；离子浓度时，可认为其沉淀完全)。 (4)“操作X”的名称为___________；该步骤结束后，“溶液”中钌主要以、的形式存在，为提高萃取剂N503对的萃取率，加入的“试剂a”应选择___________(填字母)。 A．    B．    C．    D． (5)“萃取”与“反萃取”过程中发生的反应可以表示为：(有机相)(水相)(有机相)(水相)，“反萃取”时加入的“试剂b”为___________(填化学式)。 (6)“电解”时采用惰性电极电解水相中的制备，写出对应的电极反应式：___________。 (7)一种钌系催化剂晶胞结构如图，晶体中与最近且等距离的离子的数目为___________；当有1%的被(铑离子)替代后，晶体中会失去部分产生缺陷，此时平均每个晶胞所含的数目为___________。 9．（2026·广东深圳·二模）钨（W）、钼（Mo）是战略性稀有金属。一种从钨钼矿（主要成分为CaWO4，还含有Mo、Fe、P、As、Si等元素）中提取W、Mo的工艺如图所示。 已知：常温下，，。 在不同pH的溶液中，钨、钼的主要存在形式如表： pH 1 3 5 7 ≥9 W                     Mo                     (1)基态砷原子价层电子的轨道表示式为_____。 (2)“碱浸”时，发生反应的化学方程式为_____。 (3)常温下，“除磷砷”时： ①除砷反应的离子方程式为：_____。 ②磷、砷完全沉淀（）后，溶液中至少为_____（已知：）。 (4)W、Mo原子半径相近，可通过离子交换法实现两者的分离。离子交换树脂骨架上的可交换离子与溶液中带相同电荷的目标离子发生交换，目标离子进入树脂骨架。D308阴离子交换树脂更容易交换所带电荷多、半径大的目标离子。结合表中信息分析： ①选用D308阴离子交换树脂实现W、Mo分离时的最佳pH为_____。 ②从工艺成本角度分析，相比阳离子交换法，选用D308阴离子交换树脂实现W、Mo分离的优点是_____。 (5)一种含钨、钼、钽（Ta）元素的合金的立方晶胞结构如图所示，W与Mo的最小间距大于W与Ta的最小间距。 ①W、Mo、Ta的原子个数比为_____，若Mo与Ta之间的最小间距为a nm，则晶胞的边长为_____nm。 ②晶面对晶体的生长、成型等有重要影响。米勒指数可用于标记晶面，是指晶面分别与三轴截距的倒数，通过求比化为最简的三个整数。图中，实线所示晶面与三轴截距的倒数为，因此该晶面可标记为；则虚线所示晶面可标记为_____。 10．（2026·广东汕头·二模）钛及其合金因其应用范围广、且具有重大战略价值，被称为“全能金属”。从废催化剂（含有、、）中提取金属钛的工艺流程如下图所示。 (1)基态原子核外电子的运动状态有______种，下列状态的原子中，失去最外层一个电子所需能量最大的是______（填字母）。 A．    B．    C．    D． (2)“碱浸”过程中，提高浸出速率的措施有______。（写一条即可） (3)“水解”操作中，在加热条件下水解转化为，写出该反应的离子方程式：______。 (4)不同温度下，与反应中钛提取率随时间变化曲线如图1所示，综合考虑成本和效益选择最适宜的温度和时间为______、______。 该反应中需要通入保护气，下列气体可作为该反应保护气的是______（填标号）。 a.    b.    c.    d. (5)“工艺”制备金属钛：在熔盐中，以电解得到的活性钙为还原剂，将还原为钛金属，其原理如图2所示。写出阳极的电极反应式：______。 (6)金属钛（）与氮形成的某种化合物常被用作高温结构材料和超导材料。研究表明，用代替其中部分的可提升耐磨性，掺杂后的晶胞结构如图3所示。已知该晶体属立方晶系。 ①b点原子的分数坐标为______；掺杂后，晶体中、、N的个数之比为______。 ②已知最近的两个N原子之间的距离为，则原氮化钛晶体的密度为______。 11．（2026·广东广州·二模）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。一种从废催化剂(主要含、，还含有少量、、、、)提取Zn、Mn、Ni等元素的工艺流程如下。 已知：常温下部分物质的如下表。 物质 (1)“酸浸还原”时，转化为的离子方程式为：___________。 _______+______________+_______ (2)“氧化调pH”时，用NaOH将溶液的pH调至5，该过程中发生反应的离子方程式为___________。 (3)“除钙镁”时，为使溶液中、沉淀完全(离子浓度小于)，溶液中至少应大于___________。 (4)丁二酮肟(分子式为)难溶于水，可溶于有机溶剂。“沉镍”时，转化为配合物丁二酮肟镍(结构如图1)。 ①易从溶液中沉淀析出的原因有___________(填编号)。 A．镍与N形成配位键          B．配位时被还原 C．丁二酮肟可溶于有机溶剂    D．烃基具有疏水性 ②“沉镍”时，为提高丁二酮肟镍的产率，可加入少量NaOH溶液，原因是___________。 ③丁二酮肟镍与试剂X反应可实现丁二酮肟的循环利用，试剂X为___________(填化学式)。 (5)可用于制备晶体，晶体的立方晶胞如图2。已知同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之比，则Ni在晶胞中的位置为___________，晶体中与N原子最近且等距离的Cu的数目为___________。 (6)滤液1中锰以的形式存在。“电解”时，以滤液1为电解质溶液，以Zn片、石墨棒为电极，在答题卡虚线框中，画出电解池的示意图并做相应标注___________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $