2026届高三化学微专题专项训练 工艺流程中方程式书写
2026-06-04
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摘要:
**基本信息**
聚焦工艺流程中离子/化学方程式书写,通过20道典型题覆盖金属回收等场景,强化从流程信息推导反应的科学思维与证据推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|工艺流程综合|20题|结合流程步骤书写关键反应方程式,需分析反应物、产物及反应条件|以氧化还原、沉淀溶解平衡等原理为核心,构建“流程信息→反应原理→方程式书写”的逻辑链条,体现物质转化与守恒思想|
内容正文:
高三化学微专题 工艺流程中方程式书写
1.请回答下列问题:
(1)向Al2(SO4)3溶液中加入过量氨水的离子方程式为:___________。
(2)某废催化剂含SiO2、ZnS、CuS及少量的Fe3O4。某实验小组以该废催化剂为原料,回收锌和铜,设计实验流程如下:
检验滤液1中是否含有Fe2+,可以选用K3Fe(CN)6溶液,反应的离子方程式为:___________。
(3)从废旧镍钴锰三元锂电池正极材料[主要含Li(Ⅰ)、Ni(Ⅱ)、Co(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)等金属的氧化物]中回收钴的一种流程如下:
已知:高锰渣中锰以MnO2的形式存在。“脱锰”的离子方程式为___________
(4)一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为的硫酸盐)的工艺流程如下。
已知:①常温下,,;
“沉锰I”中,写出形成的被氧化成的化学方程式___________。
2.三价铬()和六价铬(VI)在工业中有广泛应用,完成下列实验。(每空2分)
I.实验室用和(沸点)在高温下制备无水,同时生成气体。实验装置如图所示。(加热及夹持装置略)
已知:①COCl2气体有毒,遇水发生水解产生两种酸性气体。
②三氯化铬CrCl3易潮解,易升华,高温下易被氧气氧化。
(1)装置c中反应的化学方程式为___________。
II.用含FeCl3杂质的CrCl3制备K2Cr2O7
已知:①Cr(OH)2难溶于水
②“酸化”时发生反应
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________。
3.某企业回收废旧锂离子电池制备电池级、金属Co,并联产肥料。将电池拆解后得到的正极粉末的主要成分为,含少量、和导电剂C等,工艺流程如下:
已知:相关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
开始沉淀的pH
完全沉淀的pH
2.2
3.6
3.4
4.6
7.8
9.4
回答下列问题:
(1)电池拆解前需要进行的安全操作是______;“酸浸还原”步骤中,正极粉末溶解后发生的氧化还原反应的离子方程式为______。
(2)“加热还原”步骤发生反应的化学方程式为______。
4.电解锰渣(主要成分为、和少量)提取的工艺流程如下:
(1)写出一种降低浸出液中含量的有效措施___________。
(2)“还原酸浸”时,发生反应的离子方程式为___________。
5.金广泛应用于电子制造及航空航天领域,以载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被、包裹,还含有少量、)为原料提炼Au的工艺流程如下:
已知:①有毒,高温较稳定;②硫脲有还原性,在碱性条件下易发生水解,同时与碱反应生成;③不溶于水、盐酸、硫酸及氢氧化钠溶液,可溶于王水;④时,,,离子浓度时即可认为沉淀完全。
(1)“焙烧”时,FeAsS转化为两种有毒物质和一种红棕色固体,该反应的化学方程式为___________。
(2)“滤渣2”的主要成分是___________,“砷氧化”时含砷微粒转化的离子方程式为___________。
6.以含钴镍废料(主要成分为、NiO,还含少量、CaO、MgO、和Ti的化合物)为原料制备草酸钴()和硫酸镍()的工艺流程如图。
已知:①,。
②萃取剂为有机物,可用通式HR表示,萃取金属离子M时,发生反应:。
回答下列问题:
(1)“滤渣1”的主要成分是和___________(填化学式)。
(2)“除钛”中,转化为的化学方程式___________。
(3)将所得二水合草酸钴(),在惰性气体中加热,其热重分析曲线如图所示,其中A、B、C均为纯净物,请写出从A到B的化学方程式___________。
(已知:固体残留率)
7.镨(Pr)是重要的稀土元素,氟化镨()常用作电弧碳棒添加剂。一种以孪生矿(主要含ZnS、FeS、、等)为原料制备氟化镨的工业流程如下。回答下列问题:
已知:①该实验条件下,金属离子生成氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH:
金属离子
开始沉淀时的pH
5.4
2.2
7.5
8.0
沉淀完全时的pH
6.5
3.1
9.0
8.9
②较稳定,不易被过氧化氢、等常见氧化剂氧化。
③常温下,两相平衡体系中,被萃取物在有机相和水相中的物质的量浓度之比称为分配比(D),萃取率(E)。
④可与过量形成可溶性氟配合物,如。
(1)“溶浸”时可被氧化,生成淡黄色的沉淀,该反应的化学方程式为________。
(2)“转化”过程反应的离子方程式为________。
8.某科研团队从废旧三元锂电池正极活性物质(主要成分)中回收锂、锰、钴、镍的工艺流程如下:
已知:“还原酸浸”后溶液中的金属离子主要有,,,
(1)“放电处理”时,溶液提供导电通路,使电池放电完全,确保拆解安全,该过程中产生的气体为___________;将正极片预处理得到粉料的目的是___________。
(2)“沉锰”时pH约为6.0,所得锰沉淀主要成分为、、,写出生成的离子方程式___________。
9.由锌阳极泥(主要成分为、、,还有少量锰铅复合氧化物)制取碳酸锰是处理锌阳极泥的有效途径,其工艺流程如图。回答下列问题:
(1)“浸出”工序中主要反应的离子方程式为___________。
(2)向“净化”后的滤液中加入溶液和氨水,生成沉淀,反应的离子方程式为___________。
10.纳米铜由于其优异的性能,被广泛应用于电子学、热电偶、传感和生物医学等领域,可用铜蓝矿(主要成分为,含少量)为原料制备,以下为制备纳米铜的工艺之一。
已知:①溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的:
开始沉淀的
1.5
6.9
4.7
沉淀完全的
2.8
8.4
6.7
② ;
(1)“还原”工序获得纳米铜时,调节溶液,加入溶液,水浴加热,被氧化成N2,反应的离子方程式为___________,不采用室温而选择75℃的原因为___________。
【答案】
11.以含金、银的硫化矿粉(其中细小的Au、Ag颗粒被、包裹)为原料提取Au、Ag的工艺流程如下:
已知:①加入萃取剂HR后发生反应:;②。回答下列问题:
(1)“还原”步骤发生反应的离子方程式为___________。
(2)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为___________,“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)。
12.某工厂对电解精炼铜产生的阳极泥(主要含Se、Te、Cu、Ag、Au及少量Pb)进行综合回收。其中回收硒和的工艺流程如下图所示:
已知:①Se、Te与S位于同一主族。
②是酸性氧化物;是两性氧化物,微溶于水。
回答下列问题:
(1)“还原”时与水反应生成的酸被还原,则该酸发生反应的化学方程式为_______。
(2)“碱浸”时,烧渣中的发生反应的离子方程式为_______。
13.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)“焙烧”时,CoS发生反应的化学方程式为______。
(2)“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______。
(3)“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______。
14.粉体具有广泛的用途。工业上用黄钠铁矾渣[主要成分为,还含有Ba、Ni、Pb、Cu等硫酸盐和亚碲酸钠()]制备高纯度的粉体的工艺流程如下。
已知:①NiSO4易溶于水;
②在盐酸介质中,有机溶剂MIBK(无色)能萃取Te(Ⅳ),不能萃取Te(Ⅵ)。MIBK萃取的原理是:(黄色)(有机相,红棕色)
回答下列问题:
(1)“酸浸”时,反应生成相应硫酸盐的化学方程式为______,所得“滤渣”的主要成分有______(填化学式)。
(2)“沉铁”步骤生成的离子方程式为______。
15.铼是航空航天、清洁能源领域的关键金属。以钼精矿(主要成分有、,还含有、、、等杂质)为原料制备高铼酸铵的工艺流程如下。
(1)“氧压碱浸”时的主要产物有、、,写出发生反应的离子方程式___________;
(2)“反萃取”时生成的化学反应方程式___________;“有机相2”___________(填“能”或“不能”)直接返回到“萃取”步骤实现循环利用。
16.工业生产硫酸(以黄铜矿为原料,主要成分是,含少量杂质)产生大量的废渣和废气,对环境危害极大。一种将这种废渣和废气进行协同处理,使之资源化综合利用的工艺流程如图所示:
已知:①常温下,;②;③离子浓度为时,可认为该离子在溶液中已完全沉淀。回答下列问题:
(1)“酸浸”工序中加入的“试剂X”为_____(填名称)。“氧化i”工序的目的是_____。
(2)“液吸”制备大苏打()的化学方程式为_______。
(3)实验室中,“系列操作a”包含_______、_______、过滤、洗涤、干燥。
17.电解铜的阳极泥中含PtTe、PdSe、Pt、Pd、Au、Cu等物质,以该阳极泥为原料,分离和回收Au、Pt、Pd、Cu等金属或其化合物的工艺流程如图所示。
已知:①PtTe中Pt为+2价,且“氧化焙烧”时,阳极泥中的化合态Pt、Pd均转化为单质;
②易溶于水,、难溶于水;
③。
回答下列问题:
(1)“氧化焙烧”中,PtTe发生反应的化学方程式为___________。
(2)“酸浸”的目的是分离___________元素(填元素符号)。
(3)“氯浸”工艺中,金属Pt、Pd、Au被氧化为配离子:[PtCl6]2-、[PdCl6]2-、[AuCl4] -,Au转化为[AuCl4] -的反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为___________。
(4)“分金”加入过量草酸的作用,除析出金属Au外,还有___________。
18.铜转炉烟灰中含金属元素(主要为、、、)的硫酸盐和氧化物以及,其中有价金属回收的工艺流程如图。
已知:Ⅰ.时,。
Ⅱ.“浸出液①”中所含有的金属阳离子有、、和。
回答下列问题:
(1)“除杂”中,加入调节溶液至5.2后,用溶液氧化,所得“滤渣”主要成分为、,该氧化过程的离子方程式为_____。
(2)“转化”过程中发生的离子方程式为_____。
19.二氯四氨合钯()是重要的钯化合物,广泛应用于化学催化及电镀工业。利用钯粉制备二氯四氨合钯的实验过程和部分装置如下:
Ⅰ.称取12.72 g钯粉,加入适量的和的混合酸中,使钯粉溶解,溶液中有无色气泡产生,加热赶出溶液中的含氮化合物,得到四氯合钯(Ⅱ)酸()溶液;
Ⅱ.将上述所得四氯合钯酸溶液加入装置c中,将装置c中的混合物在100℃条件下恒温加热2小时;
Ⅲ.在不断搅拌并持续保温下,缓慢加入浓氨水,开始时装置中产生白烟,溶液内有沉淀产生,继续滴加浓氨水,沉淀逐渐溶解,最后得到浅黄色的溶液;
Ⅳ.浅黄色溶液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、50℃真空干燥后得到20.58 g纯净的产品。
已知:是易溶于水、氨水的淡黄色粉末,室温下稳定,120℃分解。
回答下列问题:
(1)“步骤Ⅰ”中溶解钯粉时,发生反应的化学方程式为___________。
(2)“步骤Ⅲ”中产生白烟的原因可能为___________;产生沉淀时发生的反应为;继续滴加浓氨水,沉淀溶解,此时发生反应的化学方程式为___________。
20.一种从银铜锌共生矿(主要成分为,,等)中分离银、铜的工艺流程如图所示。
已知:①易被氧化,易与、结合;与结合生成;有强烈的疏水性,能附着在气泡上。
②,,, 。
回答下列问题:
(1)“钝化”的目的是生成碱式碳酸锌,可附着在表面,阻止与结合。生成的离子方程式为______。
(2)“氧化浸取”过程中生成的离子方程式为______。
高三化学微专题 工艺流程中方程式书写 答案
1.【答案】(1)Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH
(2)K++Fe2++Fe(CN)=KFe[Fe(CN)6]↓
(3)Mn2++S2O+2H2O=2SO+MnO2↓+4H+
(4) 6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O
二、解答题
2.(1)
(2)
3.【答案】(1) 充分放电
(2)
4.【答案】(1)增大浓度
(2),
5.【答案】(1)
(2) Fe(OH)3、Cu(OH)2
6.【答案】(1)
((2)
(3)
7.(1)
(2)
8.【答案】(1) 、 增大接触面积,加快反应速率
(2)
9.(1)
(2)
【答案】
10.(1) 将氨蒸出,促进反应正向进行:温度高,反应速率快
【答案】
11.(1)
(2)
【答案】
12.(1)
(2)
13.【答案】(1)
(2) ,会产生有毒气体,污染环境
(3) 只加入碳酸氢铵沉钴过程会生成大量气体
14.【答案】(1) 、
(2)
15.【答案】(1)
(2) 不能
16.【答案】(1) 稀硫酸 将氧化为,便于后续除铁
(2)
(3) 蒸发浓缩 冷却结晶
17.【答案】(1)PtTe+Na2CO3+O2=Pt+Na2TeO3+CO2
(2)Cu
(3)2:3
(4)将[AuCl4] -还原为金单质、[PtCl6]2-还原为[PtCl4]2-
18.【答案】
(1)
(2)
19.【答案】(1)
(2) HCl与浓氨水分解产生的反应生成
20.【答案】(1)或
(2)
(
1
)
学科网(北京)股份有限公司
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