专题11 工艺流程综合题（6年汇编）（黑吉辽蒙专用）2021-2026年高考化学真题分类汇编

**基本信息** 聚焦高中化学工艺流程综合题，汇编2021-2026年黑吉辽蒙等地区高考真题及模拟题，以矿产开发、废渣回收等真实工业情境为载体，系统考查元素化合物性质与反应原理综合应用。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |工艺流程综合题|13道|涵盖金属硫化物/氧化物处理、浸取分离、条件控制、绿色化学等，涉及Ni、Zn、Fe等元素及沉淀溶解平衡、氧化还原反应|以细菌冶金、多元素协同提取为情境，梯度设计基础（如核外电子排布）与能力题（如转化率分析），呼应高考从单一回收向绿色工艺发展趋势|

专题11 工艺流程综合题 1.（1）d     （2）① 增大氧气的溶解度（或浓度），加快反应速率    ②      （3）①     ②      （4）2     （5）     （6）① 2    ② 被还原时发生反应：，溶液呈酸性，不利于“还原”步骤；而被还原时发生反应：，不会生成游离的，因此还原程度较高      2.（1）2     （2）     （3）温度升高，反应速率增大，浸出率增大；温度过高，氨气逸出，浸出 率减小     （4）Zn+[Cu(NH3)4]2+=[Zn(NH3)4]2++Cu     （5）Fe     （6）① pH 升高，酒石酸根浓度增大，促进PbA的生成    ② Pb(OH)2或     （7）PbC4H4O6Pb+4CO↑+2H2O↑      3.（1）CuSO4     （2）     （3）(或FeAsO4)     （4）BC     （5）形成配合物，促进金的氧化     （6）作还原剂(或置换Au)     （7）①     ② NaCN      4.（1）适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积     （2）NA     （3）①     ② CaSO4、Fe(OH)3     （4）① 9.0%    ② SO2有还原性，过多将会降低的浓度，降低(Ⅱ)氧化速率     （5）     （6）11.1      5.（1）ab     （2）     （3）抑制金属离子水解     （4）SiO2     （5）     （6）将Fe3+转化为Fe2+     （7）24.02%      6.（1）① 4    ② VIB     （2）FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl     （3）     （4）① 6.0    ② 1×10-6     （5）Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O     （6）将加入NaOH沉铬时导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)]      1.（1）① d    ②      （2）3.2     （3）c     （4）① 、    ② 、     （5）     （6）①     ② 与存在放电竞争，过大会让阴极上放电生成为主      2.（1）增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取效率     （2）①     ② 15    ③ 随量增加，浓度增大，浸出反应速率加快，锂浸出率增大；后浓度增加，析出，锂的浸出率降低，同时覆盖在正极材料表面，阻止浸出反应的发生     （3）① 消耗过量草酸，减少用量    ② 0.707     （4）     （5）      3.（1）     （2）     （3）     （4）将钒的含氧酸根转化为，便于离子交换     （5）B     （6）温度过高时，溶解度增大（或受热分解，浓度降低；或水解程度增大）     （7）防止分解产生的氨气在高温下将五氧化二钒还原为低价钒氧化物，确保产物为五氧化二钒      4.（1）增大接触面积，加快反应速率，提高酸浸率     （2）① 将浸出，提高Co的利用率    ②      （3）     （4）0.004或     （5）B     （6）Co      5.（1）增大反应物接触面积，加快浸出速率，提高软锰矿中锰的浸出率     （2）     （3）① 作还原剂，将中+4价Mn还原为，便于浸出    ② (或酸性合理即可)    ③ 二氧化锰     （4）     （5）①     ②     ③ （或合理即可）      6.（1）98     （2）①     ②     ③      （3）使其与和形成配合物溶于水，防止和与形成沉淀     （4）     （5）① 8    ②       7.（1）CuO或Cu(OH)2     （2）3     （3）CN-与H+反应生成HCN，溶液中CN-浓度减小，与Fe2+配位能力减弱，产率下降     （4）FeSO4+6NaCN+CaCl2=Na4[Fe(CN)6]+ CaSO4↓+2NaCl     （5）CaCO3     （6）① K++Fe3++[Fe(CN)6]4-=KFe[Fe(CN)6] ↓    ② Fe2+      8.（1）增大废芯片的亲水性，提高浸出的浸取率     （2）     （3）①     ② 在阳极生成硫酸铁溶液，实现硫酸铁在一次浸出中的再利用（或得到金属铜纯度更高，电解副产品再利用）     （4）0.50     （5）     （6）      9.（1）① 粉碎原料；适当提高温度；适当提高酸的浓度    ② 将微溶物转化为难溶物AgCl，减少Ag的损失     （2）Cu     （3）① 木糖醇与发生反应，溶液中浓度下降，促使沉淀溶解平衡正向移动    ②      （4）①     ② 900℃     （5）      10.（1）     （2）Al(OH)3、S     （3）1.6×10-3     （4）分液     （5）     （6）① 95.2    ② 增大D(调节pH或更换萃取剂)、增大有机相体积或者多次萃取      11.（1）① 三    ② ⅢA     （2）     （3）、     （4）     （5）① 阳离子交换    ② 75%    ③ 盐酸(HCl)     （6）受热分解产生大量的和气体，逸出的过程中导致产物疏松      12.（1）4d15s2     （2）4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2     （3）① Al(OH)3    ② CeO2     （4）① 阳离子交换    ② 75%    ③ HCl     （5）焙烧Y2(C2O4)3的过程中有大量的CO、CO2生成，导致生成的Y2O3为疏松的      13.（1）     （2）① PbSO4    ② S     （3）     （4）C     （5）b     （6）      试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 工艺流程综合题 6年真题1年模拟 考点分类 考情示例 命题规律 考点01 工艺流程综合题 2026·黑吉辽蒙（1题）、2025·黑吉辽蒙（1题）、2024·黑吉辽蒙（1题）、2023·辽宁（1题）、2022·辽宁（1题）、2021·辽宁（1题） · 情境设置：以矿产开发、废渣回收、资源利用等真实工业生产为背景，涉及金属硫化物/氧化物处理、浸取、分离提纯等典型工艺环节 · 考查重点：物质转化分析、条件控制原理、方程式书写、分离操作选择、产品纯度计算，核心考查元素化合物性质与反应原理综合应用 · 命题趋势：从单一金属回收向多元素协同提取发展，注重绿色化学理念（生物质还原、细菌冶金），强化陌生情境下信息提取与迁移能力考查 1.（2026·黑吉辽蒙·高考真题）某工厂利用镍矿（主要成分为，含少量和）制备超细镍粉，物质转化流程如下（部分反应条件已略去）： 已知：①滤液1中镍以形式存在，硫以和少量形式存在； ②“部分蒸氨”时减小，转化为，。 回答下列问题： （1）依据核外电子排布，元素位于周期表　　　　　区。 （2）“氧压氨浸”时，加压的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，转化为的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）滤液1中铜的主要存在形式为　　　　　　　（填离子符号）。气体为　　　　　　　　　　（填化学式）。 （4）“转化”步骤通入足量氧气充分氧化滤液2中剩余的，该步骤无沉淀产生，则理论上每转化消耗的物质的量为　　　　　　。 （5）滤液3浓缩结晶得到的　　　　　　（填化学式）可用于生成化肥。 （6）近似条件下，不同溶液中二价镍[]浓度随“还原”步骤时间的变化如图。为提高的还原速率和转化率，应选择　　　　　　　（填“”或“”）。 已知酸性条件不利于“还原”步骤，解释还原程度较低而还原程度较高的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（结合离子方程式作答）。 【答案】（1）d     （2）① 增大氧气的溶解度（或浓度），加快反应速率    ②      （3）①     ②      （4）2     （5）     （6）① 2    ② 被还原时发生反应：，溶液呈酸性，不利于“还原”步骤；而被还原时发生反应：，不会生成游离的，因此还原程度较高      【分析】镍矿的主要成分为，含少量和，在“氧压氨浸”操作中通入空气、加入氨水，生成、，浸渣为；“部分蒸氨”时挥发逸出的气体为氨气，减小，转化为，转化为CuS沉淀；向滤液2中通入足量O2，将滤液2中剩余的充分氧化为，最后通过H2还原，得到Ni粉，滤液3中的主要成分为硫酸铵； （1）Ni是28号元素，价电子排布为，根据周期表分区规则，属于d区。 （2）加压可增大氧气的溶解度，提高浓度，加快浸出速率，提升镍的浸出率；与氧气、氨水反应生成，根据电子守恒、原子守恒可知化学方程式为。 （3）氨浸过程中，铜离子与氨水形成稳定的；“部分蒸氨沉铜”时，溶液中挥发出来的气体 a 显然是氨气。蒸发氨气会导致溶液中 减小，促使络合物解离进而使铜沉淀。 （4）被氧化为，中S 的平均化合价为 +2价，中S的化合价为+6价，总共失去电子，反应得到4 mol电子，根据电子守恒，消耗的物质的量为。 （5）在“还原”步骤中，被还原生成 Ni 粉，溶液中主要留下的阳离子是生成的（由和结合），阴离子是一直未参与后续反应的。因此滤液 3 浓缩结晶得到的副产品是，硫酸铵是常用氮肥，可做化肥。 （6）观察题给图像，当时，Ni(Ⅱ) 浓度随时间下降最快，且最终能降至 0（完全转化）。而时反应提前停滞（转化率低），时反应速率过慢。因此为提高速率和转化率，应选2； 当时，发生反应：，会释放一个游离的，游离会使溶液呈酸性，而题目已知“酸性条件不利于还原”，因此反应受到抑制，转化率低。 当时，发生反应：，恰好生成2个，体系不会生成游离的，反应能顺利进行到底。 2.（2025·黑吉辽蒙·高考真题）某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。 已知：①“氧化浸出”时，不发生变化，ZnS转变为； ②； ③酒石酸(记作)结构简式为。 回答下列问题： （1）分子中手性碳原子数目为　　　　　　　。 （2）“氧化浸出”时，过二硫酸根转变为　　　　　　　(填离子符号)。 （3）“氧化浸出”时，浸出率随温度升高先增大后减小的原因为　　　　　　　。 （4）“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （5）滤渣2中的金属元素为　　　　　　　(填元素符号)。 （6）“浸铅”步骤，和反应生成PbA。PbA产率随体系pH升高先增大的原因为　　　　　　　，pH过高可能生成　　　　　　　(填化学式)。 （7）290℃“真空热解”生成2种气态氧化物，该反应的化学方程式为　　　　　　　。 【答案】（1）2     （2）     （3）温度升高，反应速率增大，浸出率增大；温度过高，氨气逸出，浸出 率减小     （4）Zn+[Cu(NH3)4]2+=[Zn(NH3)4]2++Cu     （5）Fe     （6）① pH 升高，酒石酸根浓度增大，促进PbA的生成    ② Pb(OH)2或     （7）PbC4H4O6Pb+4CO↑+2H2O↑      【分析】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。 （1）碳原子周围连接四个不同的原子或原子团为手性碳原子，H2A分子中手性碳原子有2个，； （2）“氧化浸出”时，过二硫酸根作氧化剂，过二硫酸根转变为； （3）“氧化浸出”时，温度升高，浸出速率增大，浸出率升高，温度过高时，NH3·H2O分解生成NH3逸出，且温度高时过二硫酸铵分解，造成浸出率减小； （4）加入Zn发生置换反应，从[Cu(NH3)4]2+置换出Cu单质，离子方程式为：Zn+[Cu(NH3)4]2+=[Zn(NH3)4]2++Cu； （5）根据分析，滤渣1有Fe(OH)3和PbSO4，用H2A和Na2A浸铅后过滤，滤渣2含Fe元素的沉淀； （6）“浸铅”步骤发生PbSO4(s)+A2-PbA+，Na2A溶液中存在A2-+H2OHA-+OH-，pH值升高，OH-浓度增大，平衡A2-+H2OHA-+OH-逆向移动，A2-离子浓度增大，平衡PbSO4(s)+A2-PbA+正向移动，PbA产率增大；pH过高时，OH-浓度过大，会生成Pb(OH)2沉淀，造成PbA产率降低； （7）290℃“真空热解”PbA即Pb(OOC-CHOH-CHOH-COO)生成Pb单质和2种气态氧化物为CO和H2O，反应的化学方程式为：PbC4H4O6Pb+4CO↑+2H2O↑。 3.（2024·黑吉辽·高考真题）中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的颗粒被、包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为　　　　　　　(填化学式)。 （2）“细菌氧化”中，发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （3）“沉铁砷”时需加碱调节，生成　　　　　　　(填化学式)胶体起絮凝作用，促进了含微粒的沉降。 （4）“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“焙烧氧化”，“细菌氧化”的优势为_______(填标号)。 A. 无需控温 B. 可减少有害气体产生 C. 设备无需耐高温 D. 不产生废液废渣 （5）“真金不怕火炼”，表明难被氧化，“浸金”中的作用为　　　　　　　。 （6）“沉金”中的作用为　　　　　　　。 （7）滤液②经酸化，转化为和的化学方程式为　　　　　　　。用碱中和可生成　　　　　　　(填溶质化学式)溶液，从而实现循环利用。 【答案】（1）CuSO4     （2）     （3）(或FeAsO4)     （4）BC     （5）形成配合物，促进金的氧化     （6）作还原剂(或置换Au)     （7）①     ② NaCN      【分析】矿粉中加入足量空气和H2SO4，在pH=2时进行细菌氧化，金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐，过滤，滤液中主要含有Fe3+、、As（V），加碱调节pH值，Fe3+转化为胶体，可起到絮凝作用，促进含As微粒的沉降，过滤可得到净化液；滤渣主要为Au，Au与空气中的O2和NaCN溶液反应，得到含的浸出液，加入Zn进行“沉金”得到Au和含的滤液②。 （1）“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要成分为CuSO4； （2）“细菌氧化”的过程中，FeS2在酸性环境下被O2氧化为Fe3+和，离子方程式为：； （3）“沉铁砷”时，加碱调节pH值，Fe3+转化为胶体，可起到絮凝作用，促进含As微粒的沉降； （4）A．细菌的活性与温度息息相关，因此细菌氧化也需要控温，A不符合题意； B．焙烧氧化时，金属硫化物中的S元素通常转化为SO2，而细菌氧化时，金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐，可减少有害气体的产生，B符合题意； C．焙烧氧化需要较高的温度，因此所使用的设备需要耐高温，而细菌氧化不需要较高的温度就可进行，设备无需耐高温，C符合题意； D．由流程可知，细菌氧化也会产生废液废渣，D不符合题意； 故选BC； （5）“浸金”中，Au作还原剂，O2作氧化剂，NaCN做络合剂，氰化钠能够与金离子形成稳定的络合物从而提升金单质的还原性，将Au转化为从而浸出； （6）“沉金”中Zn作还原剂，将还原为Au； （7）滤液②含有，经过H2SO4的酸化，转化为ZnSO4和HCN，反应得化学方程式为：；用碱中和HCN得到的产物，可实现循环利用，即用NaOH中和HCN生成NaCN，NaCN可用于“浸金”步骤，从而循环利用。 4.（2023·辽宁·高考真题）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含和)。实现镍、钴、镁元素的回收。     已知： 物质 回答下列问题： （1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为　　　　　　　(答出一条即可)。 （2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，中过氧键的数目为　　　　　　　。 （3）“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为　　　　　　　(的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为、　　　　　　　(填化学式)。 （4）“氧化”中保持空气通入速率不变，(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为　　　　　　　时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，(Ⅱ)氧化速率减小的原因是　　　　　　　。     （5）“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为　　　　　　　。 （6）“沉镁”中为使沉淀完全，需控制不低于　　　　　　　(精确至0.1)。 【答案】（1）适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积     （2）NA     （3）①     ② CaSO4、Fe(OH)3     （4）① 9.0%    ② SO2有还原性，过多将会降低的浓度，降低(Ⅱ)氧化速率     （5）     （6）11.1      【分析】在“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，用石灰乳调节，被氧化为，发生反应，Fe3+水解同时生成氢氧化铁，“沉钻镍”过程中，Co2+变为Co(OH)2，在空气中可被氧化成。 （1）用硫酸浸取镍钴矿时，为提高浸取速率可适当增大硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积 （2）的结构简式为，所以中过氧键的数目为NA （3）用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为：；氢氧化铁的Ksp=10-37.4，当铁离子完全沉淀时，溶液中c(Fe3+)=10-5mol/L，，c(OH-)=10-10.8mol/L，根据Kw=10-14，pH=3.2，此时溶液的pH=4，则铁离子完全水解，生成氢氧化铁沉淀；由于CaSO4微溶于水，故滤渣还有CaSO4和氢氧化铁； （4）根据图示可知体积分数为0.9%时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，由于SO2有还原性，过多将会降低的浓度，降低(Ⅱ)氧化速率 （5）“沉钻镍”中得到的Co(OH)2，在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为：； （6）氢氧化镁的Ksp=10-10.8， 当镁离子完全沉淀时，c(Mg2+)=10-5mol/L，根据Ksp可计算c(OH-)=10-2.9mol/L，根据Kw=10-14，c(H+)=10-11.1mol/L，所以溶液的pH=11.1； 5.（2022·辽宁·高考真题）某工厂采用辉铋矿(主要成分为，含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和，工艺流程如下： 已知：①焙烧时过量的分解为，转变为； ②金属活动性：； ③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下： 开始沉淀 完全沉淀 6.5 8.3 1.6 2.8 8.1 10.1 回答下列问题： （1）为提高焙烧效率，可采取的措施为　　　　　　　。 a.进一步粉碎矿石        b.鼓入适当过量的空气        c.降低焙烧温度 （2）在空气中单独焙烧生成，反应的化学方程式为　　　　　　　。 （3）“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出和；②　　　　　　　。 （4）滤渣的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （5）生成气体A的离子方程式为　　　　　　　。 （6）加入金属Bi的目的是　　　　　　　。 （7）将100kg辉铋矿进行联合焙烧，转化时消耗1.1kg金属Bi，假设其余各步损失不计，干燥后称量产品质量为32kg，滴定测得产品中Bi的质量分数为78.5%。辉铋矿中Bi元素的质量分数为　　　　　　　。 【答案】（1）ab     （2）     （3）抑制金属离子水解     （4）SiO2     （5）     （6）将Fe3+转化为Fe2+     （7）24.02%      【分析】已知①焙烧时过量的分解为，转变为，在空气中单独焙烧生成和二氧化硫，经过酸浸，滤渣为二氧化硅，与浓盐酸生成A氯气，滤液中含有Bi3+、Fe3+，加入Bi将Fe3+转化为Fe2+，调节pH得到，据此分析解题。 （1）为提高焙烧效率，可采取的措施为：进一步粉碎矿石增大与氧气的接触面积；鼓入适当过量的空气 使燃烧更加充分，故选ab； （2）在空气中单独焙烧生成和二氧化硫，反应的化学方程式为； （3）“酸浸”中由于铁离子、Bi3＋易水解，因此溶浸时加入过量浓盐酸的目的是防止FeCl3及BiCl3水解生成不溶性沉淀，提高原料的浸出率；过量浓盐酸的作用为：①充分浸出和；②抑制金属离子水解； （4）由于SiO2不溶于酸和水中，故滤渣的主要成分为SiO2； （5）A为氯气，生成气体A的离子方程式为； （6）金属活动性：，Fe3+在pH为1.6时则产生沉淀，为了铁元素不以沉淀形式出现故加入金属Bi将Fe3+转化为Fe2+，形成氯化亚铁溶液； （7）辉铋矿中Bi元素的质量分数为。 6.（2021·辽宁·高考真题）从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如下： 已知：pH较大时，二价锰[](在空气中易被氧化.回答下列问题： （1）Cr元素位于元素周期表第　　　　　　　周期　　　　　　　族。 （2）用溶液制备胶体的化学方程式为　　　　　　　。 （3）常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，“沉钒”过程控制，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为　　　　　　　(填化学式)。 （4）某温度下，、的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为　　　　　　　；在该条件下滤液B中　　　　　　　【近似为，的近似为】。 （5）“转化”过程中生成的离子方程式为　　　　　　　。 （6）“提纯”过程中的作用为　　　　　　　。 【答案】（1）① 4    ② VIB     （2）FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl     （3）     （4）① 6.0    ② 1×10-6     （5）Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O     （6）将加入NaOH沉铬时导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)]      【分析】分析本工艺流程图可知，“沉钒”步骤中使用氢氧化铁胶体吸附含有钒的杂质，滤液中主要含有Mn2+和Cr3+，加热NaOH“沉铬”后，Cr3+转化为固体A为Cr(OH)3沉淀，滤液B中主要含有MnSO4，加入Na2S2O3是将加入NaOH沉铬时导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)]，Cr(OH)3煅烧后生成Cr2O3，“转化”步骤中的反应离子方程式为：Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O，据此分析解题。 （1）Cr是24号元素，价层电子对排布式为：3d54s1，根据最高能层数等于周期序数，价电子数等于族序数，故Cr元素位于元素周期表第4周期VIB族，故答案为：4；VIB； （2）用溶液制备胶体的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl，故答案为：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl； （3）常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，=-2，从图中可知， “沉钒”过程控制，=-2时，与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为，故答案为：； （4）某温度下，、的沉淀率与pH关系如图2，由图中信息可知“沉铬”过程最佳pH为6.0；则此时溶液中OH-的浓度为：c(OH-)=10-8mol/L，在该条件下滤液B中==1×10-6，故答案为：6.0；1×10-6； （5）由分析可知，“转化”过程中生成的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O，故答案为：Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O； （6）由分析可知，“提纯”过程中的作用为将加入NaOH沉铬时，导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)]，故答案为：将加入NaOH沉铬时，导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)]。 模拟题精选 1.（2026·辽宁·一模）锝()在医疗、工业上均有重要用途。某核废料液中含有的主要的离子为、、、、、。用此工业废水获得的工业路线如图所示。 已知：滤液1加入氨水调的目的是把进行沉淀分离。具有强氧化性，还原产物为。 （1）比原子序数大18.处于元素周期表的　　　　　　　　　　　区，其价层电子排布式为　　　　　　　　　　　。 （2）若让恰好完全沉淀，则m为　　　　　　　　　　　。(已知：；) （3）滤液3中含，转化为过程中加入的试剂X可能是　　　　　　　　　　　。 a．       b．       c．       d． （4）滤渣2的成分为　　　　　　　　　　　，滤液4中含有的金属阳离子有　　　　　　　　　　　。 （5）浸取过程中发生的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）在稀溶液中电解生成的阴极方程式为　　　　　　　　　　　，的产率与初始硫酸浓度的关系如图，电解时硫酸浓度过大而的产率下降的原因是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① d    ②      （2）3.2     （3）c     （4）① 、    ② 、     （5）     （6）①     ② 与存在放电竞争，过大会让阴极上放电生成为主      【分析】废料液中含有的主要离子为、、、、、，加入氨水调节pH，除去了。滤液1加入氨水调节，生成沉淀，即滤渣1。滤液2加入，和生成和沉淀，即滤渣2。滤液3加入试剂X之后生成了，说明Tc发生了还原反应，需要加入还原剂。滤渣1在酸性溶液中，生成具有强氧化性的，将重新氧化为，再加入生成沉淀。 （1）Mn原子序数为25，比原子序数大18，说明两者同族且Tc位于Mn的下一周期。Tc的原子序数为，位于第五周期第ⅦB族，属于元素周期表的区；同副族价电子排布相似，Mn为，Tc价层电子排布为。 （2）完全沉淀时，，由得： ，两边取对数：，得，即，。 （3）：中为价，中为价，化合价降低，需要加入还原剂，选项中只有是常见还原剂。 （4）根据分析可知滤渣2为、；还原沉淀后，滤液4中剩余加入引入的和原溶液中的。 （5）中为价，浸取后要得到可溶性（为价），被氧化，配平得离子方程式。 （6）阴极发生得电子的还原反应，得电子生成，酸性条件下配平得电极反应；硫酸浓度过大时，溶液中浓度高，优先于在阴极放电，因此Tc产率下降 2.（2026·内蒙古呼和浩特·一模）一种利用磷酸亚铁锂正极材料(主要含，碳渣)回收铁、锂的流程如下。 已知：①酸性：；②25℃时，；③。回答下列问题： （1）“粉碎”的目的是　　　　　　　。 （2）“酸浸”过程，25℃时，取10 g正极材料，反应相同时间，锂、铁浸出率与草酸添加量的关系如图。 ①生成和的化学方程式为　　　　　　　。 ②草酸最佳添加量为　　　　　　　g，随草酸添加量增加，锂浸出率先增大后减小的原因为　　　　　　　。 （3）“调pH”的目的是　　　　　　，当离子沉淀完全()时，理论上“滤液1”中最大浓度为　　　　　　　。 （4）“沉锂”步骤中发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （5）“滤液2”主要含有　　　　　　　(填化学式)。 【答案】（1）增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取效率     （2）①     ② 15    ③ 随量增加，浓度增大，浸出反应速率加快，锂浸出率增大；后浓度增加，析出，锂的浸出率降低，同时覆盖在正极材料表面，阻止浸出反应的发生     （3）① 消耗过量草酸，减少用量    ② 0.707     （4）     （5）      【分析】该流程以含LiFePO4和碳渣的磷酸亚铁锂正极材料为原料，通过粉碎增大接触面积后，用草酸酸浸得到Li2C2O4、FeC2O4和H3PO4；随后调节pH消耗草酸使Fe2+以FeC2O4形式沉淀，实现Fe与Li的分离；再向含Li+的滤液中加入Na3PO4，使Li+转化为Li3PO4沉淀回收，最终滤液中主要残留Na2C2O4，高效实现了锂、铁元素与杂质的分离及锂的资源化回收，据此作答。 （1）粉碎的目的：增大固液接触面积，加快酸浸速率，提高浸取效率； （2）①依据强酸制弱酸规律，草酸与LiFePO4反应生成草酸盐和磷酸，化学方程式为：； ②草酸最佳添加量为15 g；随草酸添加量增加，锂浸出率先增大后减小的原因：随H2C2O4量增加，H2C2O4浓度增大，浸出反应速率加快，锂浸出率增大；后浓度增加，Li2C2O4析出，锂的浸出率降低，同时覆盖在正极材料表面，阻止浸出反应的发生； （3）铁粉与过量草酸反应生成草酸亚铁析出，降低了溶液中草酸的浓度，有利于磷酸锂的沉淀析出，则“调pH”的目的：消耗过量草酸，减少Na3PO4用量； 已知Ksp(FeC2O4)=3.2×10-7，当c(Fe2+)≤10-5mol・L-1时，；又Ksp(Li2C2O4)=1.6×10-2，由得：，故滤液1中Li+最大浓度为0.707mol・L-1； （4）“沉锂”步骤的离子方程式：； （5）沉锂后溶液中剩余Na+，与未沉淀的，则“滤液2”主要含有Na2C2O4。 3.（2026·吉林长春·一模）五氧化二钒（）具有强氧化性，是工业制硫酸的催化剂。利用废钒催化剂（含、、PbO、、、）回收的一种工艺路线如下： 已知： ①“酸浸”时转化为；转化为。 ②“离子交换”和“洗脱”可表示为（ROH为阴离子交换树脂）。 回答下列问题： （1）基态V的价层电子排布式为　　　　　　　。 （2）“酸浸”产生的废渣1的主要成分是和　　　　　　　（填化学式）。 （3）“氧化”的目的是将氧化为，氧化剂中变价元素被还原为最低价态，该反应的离子方程式为　　　　　　　。 （4）“中和”的目的之一是中和酸，沉淀和；另一个目的是　　　　　　　。 （5）“洗脱”时淋洗液采用　　　　　　　（填字母）。 A.稀硫酸       B.KOH溶液       C.NaCl溶液 （6）“沉钒”时钒以的形式沉淀出来。沉钒率随温度的变化关系如图所示。80℃以后，沉钒率下降的可能原因是　　　　　　　（答出一条即可）。 （7）“煅烧”时需在有氧条件下进行的原因是　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）     （3）     （4）将钒的含氧酸根转化为，便于离子交换     （5）B     （6）温度过高时，溶解度增大（或受热分解，浓度降低；或水解程度增大）     （7）防止分解产生的氨气在高温下将五氧化二钒还原为低价钒氧化物，确保产物为五氧化二钒      【分析】该工艺是从含、、、、、的废钒催化剂中回收：首先用“酸浸”，将可溶性金属氧化物转化为离子，不溶物形成废渣1；接着用“氧化”，将低价的氧化为；再用“中和”，沉淀和并将钒转化为便于离子交换的；随后用阴离子交换树脂“离子交换”吸附钒，再用淋洗液“洗脱”得到含钒溶液；之后加入、“沉钒”得到沉淀；最后“煅烧”沉淀得到。 （1）V的原子序数为23，电子排布式为，价层电子排布式为：； （2）与反应生成难溶的，不溶于酸，因此废渣1为和，故答案为：； （3）氧化剂被还原为最低价，被氧化为，配平后的离子方程式为：； （4）中和后溶液呈碱性，钒的含氧酸根会聚合为，便于后续离子交换树脂吸附，因此另一目的是将钒的含氧酸根转化为，便于离子交换，故答案为：将钒的含氧酸根转化为，便于离子交换； （5）离子交换反应为，洗脱需要使平衡逆向移动，因此应加入溶液，提供，故答案选B； （6）温度过高时，的溶解度增大，或受热分解导致浓度降低，或发生水解，都会使沉淀率下降，故答案为：温度过高时，溶解度增大（或受热分解，浓度降低；或水解程度增大）； （7）煅烧时，若无氧，V元素可能被还原为低价态（如），通入氧气可防止分解产生的氨气在高温下将五氧化二钒还原为低价钒氧化物，确保产物为五氧化二钒确保V被氧化为+5价的，保证产物纯度，故答案为：防止分解产生的氨气在高温下将五氧化二钒还原为低价钒氧化物，确保产物为五氧化二钒。 4.（2026·东三省三校·一模）以某地铜水钴矿(主要成分为，还含有较多的NiO、CoO以及少量的、CaO、MgO和等)为原料获得钴、铜、镍的化合物，工艺流程如下： 已知：①某些低价金属氧化物可以溶于稀硫酸中，而其较高价金属氧化物只能溶解在较浓的硫酸中； ②，。 （1）“磨矿、浆化”的目的是　　　　　　　　　　　。 （2）一段浸出的浸渣再进行二段浸出的目的是　　　　　　　　　　　，过程中生成氧气，写出反应的化学方程式　　　　　　　　　　　。 （3）“除铁”工序中采用黄钠铁矾法技术，黄钠铁矾为淡黄色不溶性晶体，写出反应的离子方程式　　　　　　　　　　　。 （4）除钙镁工序中，当、被完全除去(离子浓度小于等于，视为沉淀完全)，此时不低于　　　　　　　　　　　。 （5）“钴镍分离”时通常用有机溶剂萃取法，某有机溶剂萃取、的pH与萃取效率关系曲线如图，溶液的pH最好调节为___________左右(填选项)。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 （6）将产品()在氮气氛围下进行热重分析，在不同温度范围内失重率如图所示。通过计算确定290~430℃剩余固体的成分　　　　　　　　　　　(填化学式)。 【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率，提高酸浸率     （2）① 将浸出，提高Co的利用率    ②      （3）     （4）0.004或     （5）B     （6）Co      【分析】铜水钴矿经磨矿、浆化后一段稀硫酸浸出：溶解原料中低价的CoO、NiO、Fe2O3、CaO、MgO等氧化物，得到含金属离子的浸出液送后续除杂，二段浸出：一段浸渣中含未溶解的高价Co2O3等，二段浸出可以进一步浸出其中的钴、铜，提高金属总回收率，除铁：将溶液中的转化为黄钠铁矾沉淀除去，除钙镁：加NaF使、\mathrm{Mg}^{2}^{+}转化为难溶的CaF2、MgF2沉淀除去，除铜：加Na2S2O3分离除去铜，得到仅含、的溶液，采用萃取法分离钴镍：控制合适pH，让被有机溶剂萃取，水相直接得到NiSO4产品，有机相反萃得到钴盐，最终制备得到CoC2O4·2H2O产品。 （1）磨矿将矿石粉碎，增大接触面积，加快反应，使金属离子更充分浸出。 （2）根据已知信息，高价金属氧化物不溶于稀硫酸，二段浸出用浓硫酸浸出，高价Co和浓硫酸反应生成CoSO4、O2和水，故二段浸出的目的是将浸出，提高Co的利用率，化学方程式为； （3）加入碳酸钠以调节溶液pH，促使水解生成黄钠铁矾沉淀，根据原子、电荷守恒配平反应为； （4）沉淀完全时离子浓度，对：，；对：，，需满足两种离子都沉淀完全，故不低于。 （5）要分离钴镍，需要Co萃取效率尽可能高，Ni萃取效率尽可能低，由图可知pH=4左右时，Co萃取率较高，Ni萃取率很低，可实现分离，故选B。 （6）设1mol ，质量为183g，总失重率为67.76%，剩余固体质量为，正好等于Co的摩尔质量（），且电子守恒：Co从+2降为0得2e-，两个+3价C全部升为+4价（生成CO2）失2e-，恰好配平，故剩余固体为Co。 5.（2026·辽宁抚顺协作体·一模）金属冶炼在国民经济发展中有着重要作用。工业上以某软锰矿(主要成分为，还含有少量、及)为原料制备锰酸锂()的工艺流程如图所示。 已知：当溶液中某离子浓度不大于时，该离子沉淀完全。室温下相关物质的如下表所示。 物质 回答下列问题： （1）工业上，需进行预处理将软锰矿转化为矿浆，其目的是　　　　　　　　　　　。 （2）浸渣的主要成分是　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （3）“酸浸”中，加入的目的是　　　　　　　　　　　；“酸浸”，浸出液中可能含有，检验浸出液中是否存在的试剂为　　　　　　　　　　　(填化学式)；若溶液中还存在，为节约成本，可加入少量　　　　　　　　　　　(填名称)。 （4）若“酸浸”后浸出液中且已检测无，则“调pH”时应调节pH的范围为　　　　　　　　　　　。 （5）“锂化”时，控制与的物质的量之比为，充分混合后，在反应器中加热制取，反应器中的反应过程如下： ①升温到时，开始分解产生和；升温到时，开始分解产生另一种气体X和固体Y，X恰好与分解反应产生的的物质的量相等，X是　　　　　　　　　　　(填化学式，下同)，Y是　　　　　　　　　　　。 ②继续升温到时，和固体Y发生反应，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的锰酸锂，写出反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）增大反应物接触面积，加快浸出速率，提高软锰矿中锰的浸出率     （2）     （3）① 作还原剂，将中+4价Mn还原为，便于浸出    ② (或酸性合理即可)    ③ 二氧化锰     （4）     （5）①     ②     ③ （或合理即可）      【分析】该工业流程先进行预处理将软锰矿转化为矿浆，将矿浆与稀硫酸混合，进行酸浸反应，目的是将矿石中的MnO2、Fe2O3、Al2O3溶解生成相应的硫酸盐，而SiO2不溶解过滤除去，酸浸后的溶液中存在Fe3+、Al3+、Mn2+，为了除去Fe3+、Al3+，调节溶液pH值，使这些离子沉淀完全，将除去Fe3+和Al3+后的溶液进一步处理，沉锰得到Mn(OH)2，再氧化为MnO2，使得与充分混合后，在反应器中加热制取。 （1）将块状矿石转化为矿浆，增大反应物接触面积，加快浸出速率，提高软锰矿中锰的浸出率； （2）软锰矿中不与稀硫酸反应，因此留在浸渣中； （3）中Mn为+4价，需要还原为才能进入浸出液，加入的目的是作还原剂，将中+4价Mn还原为，便于浸出； 检验可用铁氰化钾(产生蓝色沉淀)或酸性高锰酸钾(溶液褪色)； 选取作氧化剂，可氧化生成和，同时不引入新杂质且成本低； （4）需要使、沉淀完全，且不沉淀： 沉淀完全时：，，得，，由于沉淀完全时更小，因此至少为；开始沉淀时：，，得c(OH-)=10-5.9 mol/L，，因此需要小于，所以为； （5）①，分解：，生成，则物质的量为，分解生成气体，分解只能生成，因此为；根据原子守恒，分解后固体含、，因此固体为。 ②和与氧气反应生成，配平后上述方程式为：（或合理即可）。 6.（2026·黑龙江哈尔滨三中·一模）稀土元素Nd(钕)、Dy(镝)均是清洁能源技术的核心资源，从制造废料(主要成分为，含有等)中提取Nd，并回收其它有价金属的一种工艺如下： 已知：①常温下，，。②G-macropa是一种稀土元素离子螯合剂，其结构如图所示，其与Nd和Dy可形成配合物和。 （1）稀土元素镝(Dy)常用于制造硬盘驱动器，的中子数为　　　　　　　。 （2）常温下，将pH调至4后，滤渣②中主要含有　　　　　　　、　　　　　　　，滤液中　　　　　　　。 （3）“除铝”步骤中加入G-macropa螯合剂的目的为　　　　　　　。 （4）“沉镝”过程中发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （5）当与按混合时，配体与金属离子物质的量比(L/M比)不同时的分离效率如下图所示。[其中，，，] ①由图可知，该实验条件下，利用G-macropa分离与的最佳L/M比为　　　　　　　。 ②由图及流程可推测　　　　　　　(填离子符号)与螯合剂G-macropa形成的配合物更稳定。 【答案】（1）98     （2）①     ②     ③      （3）使其与和形成配合物溶于水，防止和与形成沉淀     （4）     （5）① 8    ②       【分析】该工艺从含，含有等的制造废料中提取分离稀土：首先加稀盐酸酸浸废料，不溶的SiO2作为滤渣①除去，再将酸浸所得滤液pH调至4，使Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀作为滤渣②除去，随后向滤液加入G-macropa螯合剂和NaOH，G-macropa螯合Nd3+与Dy3+，剩余含铝杂质作为滤渣③除去，再加入过量NaHCO3，使Dy3+从配合物中释放，生成Dy2(CO3)3沉淀分离出镝，最后加盐酸处理得到含钕滤液，同时回收G-macropa螯合剂。 （1）稀土元素镝(Dy)的原子序数为66，即质子数为66。其同位素的质量数为164，中子数=质量数-质子数= 。 （2）酸浸时不溶于酸的已作为滤渣①除去，滤液中含。pH=4时，，根据溶度积计算：，此时也早已沉淀完全（更小），因此滤渣②主要为和。 （3）G-macropa可特异性结合稀土离子，使其与和形成配合物溶于水，防止和与形成沉淀，起到保护稀土离子的作用。 （4）“沉镝”过程中， 与 反应生成沉淀，释放出螯合剂 G-macropa，反应的离子方程式为。 （5）①分离最佳效果为：Dy完全沉淀（滤渣中Dy含量100%）、Nd尽可能多留在滤液中。由图可知，L/M=8时，滤液中Nd含量最高，Dy沉淀率仍为100%，分离效果最好。 ②始终以配合物形式留在滤液中，从配合物中释放并沉淀，说明与G-macropa形成的配合物更稳定。 7.（2026·东三省三校·模拟考试）亚铁氰化钾是一种黄色颜料。以酸性含铁废水[主要成分为，含少量等]为原料合成亚铁氰化钾的工艺流程如下： 已知：①几种物质的溶度积常数： 物质 ②当离子浓度低于时认为该离子已被除尽。 （1）试剂X为铜的化合物，则试剂X可能为　　　　　　　　　　　(写出一种即可)。 （2）计算调pH的最小值为　　　　　　　　　　　。 （3）“还原”步骤中硫酸过量会致产率下降，原因是　　　　　　　　　　　。 （4）写出“反应”步骤的化学方程式　　　　　　　　　　　。 （5）滤渣(Ⅱ)主要成分为　　　　　　　　　　　。 （6）①可以检验，生成蓝色沉淀的晶胞如下图所示(未画出)，写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　。 ②硬软酸碱理论揭示了配合物的稳定性：硬酸是半径小、正电荷高的原子或原子团；软酸是半径大，正电荷数低的具有接受电子对能力的原子或原子团；硬碱是半径小、电负性强、不易给出电子的原子或原子团；软碱是半径大、电负性低易给出电子对的原子或原子团；配合物按“硬亲硬，软亲软”原则结合的是稳定结构，晶胞中和通过桥联，与中碳原子形成配位键的离子是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）CuO或Cu(OH)2     （2）3     （3）CN-与H+反应生成HCN，溶液中CN-浓度减小，与Fe2+配位能力减弱，产率下降     （4）FeSO4+6NaCN+CaCl2=Na4[Fe(CN)6]+ CaSO4↓+2NaCl     （5）CaCO3     （6）① K++Fe3++[Fe(CN)6]4-=KFe[Fe(CN)6] ↓    ② Fe2+      【分析】由题给流程可知，向含铁废水中加入氧化铜或氢氧化铜调节溶液pH，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到滤液1和滤渣；向滤渣中先后加入硫酸溶液、铁粉，将氢氧化铁转化为硫酸亚铁溶液，向反应得到的溶液中加入氰化钠和氯化钙，将溶液中的亚铁离子转化为亚铁氰化钠、硫酸根离子转化为硫酸钙沉淀，过滤得到含有硫酸钙的滤渣Ⅰ和滤液；向滤液中加入碳酸钠，将溶液中过量的钙离子转化为碳酸钙沉淀，过滤得到碳酸钙滤渣Ⅱ和滤液；向滤液中加入氯化钾，将溶液中的亚铁氰化钠转化为亚铁氰化钾沉淀，过滤得到滤液和亚铁氰化钾。 （1）由分析可知，试剂X为氧化铜或氢氧化铜，加入氧化铜或氢氧化铜调节溶液pH的目的是将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀； （2）由溶度积可知，溶液中铁离子完全沉淀时，溶液中氢氧根离子的浓度为：=10-11 mol/L，则调溶液pH的最小值为3； （3）氢氰酸是弱酸，溶液中的氰根离子易与氢离子反应生成氢氰酸，若还原步骤中硫酸溶液过量，溶液中的氰根离子会与氢离子反应生成氢氰酸，使溶液中的氰根离子浓度减小，不利于[Fe(CN)6]4-生成，导致亚铁氰化钾的产率降低； （4）由分析可知，反应步骤加入氰化钠和氯化钙的目的是将溶液中的亚铁离子转化为亚铁氰化钠、硫酸根离子转化为硫酸钙沉淀，反应的化学方程式为：FeSO4+6NaCN+CaCl2=Na4[Fe(CN)6]+ CaSO4↓+2NaCl； （5）由分析可知，滤渣(Ⅱ)主要成分为碳酸钙； （6）①由晶胞结构可知，晶胞中位于顶点和面心的亚铁离子数目为：8×+6×=4，位于棱上和体心的铁离子个数为：12×+1=4，位于体内的钾离子个数为4，则蓝色沉淀的化学式为KFe[Fe(CN)6]，生成蓝色沉淀的离子方程式为：K++Fe３++[Fe(CN)6]4-=KFe[Fe(CN)6] ↓； ②由题给信息可知，亚铁离子为软酸，氰根离子中碳原子是软碱，则由“硬亲硬，软亲软”原则可知，与氰根离子中碳原子形成配位键的离子是亚铁离子。 8.（2026·黑龙江哈尔滨·二模）废芯片(块状，主要成分Si，含少量)中包裹有一定量金属单质(Cu、Ag、Au)，以废芯片为材料浸出和回收金属的工艺流程如图所示： 已知： ①水中接触角可用于表征亲疏水性，接触角＜90°物质具有亲水性，接触角＞90°物质具有疏水性。废芯片在水中接触角为105°，氧化焙烧后废芯片在水中接触角为18°； ②浸渣1中主要成分有X，以及金属单质Au、Ag； ③Ce常见价态为+4、+3；具有极强氧化性； ④；   。当某离子浓度低于时，可忽略该离子的存在。 请回答下列问题： （1）“氧化焙烧”作用Ⅰ选择性氧化废芯片表面，形成疏松的成分X；请根据废芯片在水中接触角的变化，分析“氧化焙烧”作用Ⅱ为　　　　　　　　　　　。 （2）“一次浸出”中发生的主要离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）对“浸出液1”进行电解，简易装置图如下： 请写出阳极的电极反应式　　　　　　　　　　　；该流程中用电解法回收高纯铜的优点为　　　　　　　　　　　。 （4）“二次浸出”回收时，盐酸浓度不能超过　　　　　　　　　　　。 （5）“浸出液3”的主要成分。金属Au溶解的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）“浸出渣3”主要成分X为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 【答案】（1）增大废芯片的亲水性，提高浸出的浸取率     （2）     （3）①     ② 在阳极生成硫酸铁溶液，实现硫酸铁在一次浸出中的再利用（或得到金属铜纯度更高，电解副产品再利用）     （4）0.50     （5）     （6）      【分析】废芯片（块状）主要含，少量，包裹金属单质、、。由已知条件①可知，氧化焙烧后，废芯片在水中接触角由105°变为18°，说明焙烧后芯片表面亲水性大幅增强，利于后续溶液浸出；氧化焙烧时被氧化为；第一次浸出加入溶液，具有氧化性，将溶解，生成，同时被还原为。浸出液1主要含、、、；浸渣1含（X）、未反应的、。二次浸出加入，具有强氧化性，可将氧化为进入浸出液2，仍以单质形式留在浸渣2中。浸出液2中加入，与反应生成沉淀，实现银的回收。三次浸出加入、，在高浓度存在下，将氧化为，并与形成稳定的络合离子进入浸出液3，实现金的浸出；浸渣3的主要成分为（X），据此分析解答。 （1）由已知①可知：废芯片在水中接触角为105°（疏水），焙烧后18°（亲水）。焙烧使芯片表面亲水性显著增强，有利于后续浸出液与芯片内部金属的接触，提高浸出的浸取率。 （2）一次浸出加入溶液，具有氧化性，将溶解，生成，同时被还原为，主要离子方程式为。 （3）装置中：不锈钢片作阴极（析出），石墨作阳极，右侧为溶液。阳极反应：，被氧化为；优点：在阳极生成硫酸铁溶液，实现硫酸铁在一次浸出中的再利用（或得到金属铜纯度更高，电解副产品再利用）。 （4）已知：；。设浓度为，若全部转化为沉淀，，若与形成络离子，反应的平衡常数：，当不超过（即不形成络合溶解时），可忽略该离子的存在，则，代入，得，最终解得。 （5）将氧化为，并与形成稳定的络合离子，被还原为，金属溶解的离子方程式为。 （6）原料中的氧化焙烧生成，不与、、反应，最终留在浸渣中，浸渣3的主要成分X为。 9.（2026·内蒙古呼和浩特·二模）一种利用处理铜阳极泥所得焙砂(主要含有、、、、)回收的流程如下。 已知： ①木糖醇分子式为，碱性环境可以与形成配离子； ②常温下难溶于水。 回答下列问题： （1）“酸浸”中提高浸取率的方法为　　　　　　　(答出一条即可)，加入的作用是　　　　　　　。 （2）滤液1中的主要金属元素除外还有　　　　　　　(填元素符号)。 （3）“除铅”中木糖醇除促进溶解还有转化的作用 ①从平衡移动角度解释木糖醇促进溶解的原因　　　　　　　。 ②还原的过程中木糖醇转化为，该反应的离子方程式为　　　　　　　。 （4）“焙烧”中调控温度使转化为，不同温度下焙烧所得含晶体的X射线衍射谱图如下(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态出现衍射峰的衍射角不同)。 ①转化为的化学方程式为　　　　　　　。 ②图中转化率较高的温度为　　　　　　　。 （5）“除锡”中若pH较低会生成　　　　　　　(填物质化学式)导致的浸出率下降。 【答案】（1）① 粉碎原料；适当提高温度；适当提高酸的浓度    ② 将微溶物转化为难溶物AgCl，减少Ag的损失     （2）Cu     （3）① 木糖醇与发生反应，溶液中浓度下降，促使沉淀溶解平衡正向移动    ②      （4）①     ② 900℃     （5）      【分析】焙砂(主要含有、、、、)加入H2SO4和NaCl的混合溶液酸浸，滤液中主要含有、、，滤渣1为、、，滤渣1用木糖醇、混合溶液处理，木糖醇在碱性条件下与形成可溶性配离子，同时将AgCl还原为Ag，滤渣2中含有和，加入试剂焙烧，在高温下，与反应生成可溶的，滤渣3主要含有Ag和，加入NaOH防止转化为难溶于水的，过滤后得到含有的滤液和Ag。 （1）“酸浸”中提高浸取率的方法为：粉碎原料、适当提高温度、适当提高酸的浓度；原料中含有，硫酸银微溶于水，加入NaCl后， 转化为更难溶的 ，实现银元素的富集和初步分离。 （2）在“酸浸”过程中，焙砂中的氧化铜（）和硫酸铜（）会与硫酸反应或溶解，形成硫酸铜溶液。因此，滤液1中除了加入的钠离子（）外，最主要的金属元素是Cu。 （3）①硫酸铅（）在水中存在沉淀溶解平衡：。根据已知信息①，在碱性条件下，木糖醇能与铅离子（）反应，生成可溶性的配离子。这个反应消耗了溶液中的，导致其浓度降低。根据勒夏特列原理，的溶解平衡会正向移动，以补充被消耗的，从而促进了固体的不断溶解； ②在碱性条件下，木糖醇（）将氯化银（）还原为银单质（），自身被氧化为，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：。 （4）①二氧化锡（）是酸性氧化物，在高温下与碳酸钠（）反应生成锡酸钠（）和二氧化碳（），化学方程式为：； ②根据X射线衍射图谱，在800℃时，图谱中同时存在和的衍射峰，说明反应不完全。在900℃时，图谱中只出现了的衍射峰，而没有的峰，说明已经完全转化。因此，转化率较高的温度为900℃。 （5）在“除锡”步骤中，通过加入氢氧化钠（）溶液来溶解焙烧产物中的锡酸钠，使其与不溶的银分离。如果溶液的pH较低，离子会与氢离子（）反应生成难溶于水的锡酸（）沉淀，该沉淀会混在银中，导致的浸出率下降。 10.（2026·辽宁沈阳·二模）某工厂回收废荧光粉(含Y2O2S、Eu2O2S、Al、ZnS)中的Y、Eu元素流程如下： 已知：①整个流程中钇(Y)、铕(Eu)两种元素的化合价保持不变 ②用(HA)2萃取Y3+的原理为Y3++3(HA)2(有机相)Y(HA2)3(有机相)+3H+ （1）“氧化浸出”无污染气体产生，其产物部分X射线衍射图如下，据此写出Y2O2S发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　。 （2）“滤渣”的主要成分为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （3）“沉锌”过程中当溶液pH=2时，若c(Zn2+)=1×10-5 mol/L，则此时溶液中c(H2S)=　　　　　　　　　　　mol/L。已知Ka1(H2S)=1×10-7、Ka2(H2S)=1×10-13、Ksp(ZnS)=1.6×10-24。 （4）“反萃取”后获得的混合物通过　　　　　　　　　　　操作分离。 （5）“沉铕”时反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）常温下，两相平衡体系中，被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比D=，萃取率E=×100%。取1000 L沉锌后滤液，测得Y3+浓度为50 mg/L，加入(HA)2萃取剂500 L，若D=40，则单次萃取率E=　　　　　　　　　　　%(精确到0.1)。若要提高萃取率，可以采取的措施为　　　　　　　　　　　(写一条即可)。 【答案】（1）     （2）Al(OH)3、S     （3）1.6×10-3     （4）分液     （5）     （6）① 95.2    ② 增大D(调节pH或更换萃取剂)、增大有机相体积或者多次萃取      【分析】氧化浸出：浓硫酸在高温下将荧光粉中的稀土氧化物、硫化锌等完全浸出，生成可溶性硫酸盐（如 、、），-2价S被氧化为S单质，实现固液分离；调 pH：向浸出液中加入碱（如 NaOH、氨水）调节 pH沉淀除去，生成氢氧化铝滤渣，实现初步除杂，同时避免后续沉锌、萃取环节受杂质干扰；沉锌：加（硫化钠）将转化ZnS沉淀，而稀土离子、在该 pH 下不沉淀进入溶液；萃取：利用萃取剂对 、与其它残留杂质的选择性萃取能力，将稀土离子萃取到有机相，实现稀土与非稀土杂质的深度分离；洗涤：用稀硫酸洗涤负载稀土的有机相，洗去共萃取的微量杂质离子，进一步提纯有机相中的稀土组分，洗涤液可循环回萃取工序，提高回收率；反萃取：高浓度硫酸破坏萃取平衡，将有机相中的 、反萃取到水相，得到高纯度的溶液；沉铕：（草酸铕难溶于水，可完全沉淀，实现铕与钇的分离；高温煅烧：草酸铕在高温、氧气氛围下分解高纯度；据此分析解题。 （1）Y化合价不变，中S为-2价，氧化浸出无污染气体，结合X射线衍射图产物可知-2价S被浓硫酸氧化为S单质，配平后得到上述方程式为：； （2）废荧光粉中的-2价S被氧化为S单质，，调pH后水解生成沉淀，即为滤渣，故滤渣成分为、S； （3），得， 由，pH=2时，代入得： ； （4）反萃取后得到互不相溶的有机相和水相，用分液操作分离； （5）Eu为+3价，草酸为弱酸不拆，生成草酸铕沉淀，配平得到离子方程式； （6）设水相浓度为，则，，，萃取率： ； 根据萃取平衡：Y3++3(HA)2(有机相)Y(HA2)3(有机相)+3H+，降低浓度(调pH)、多次萃取、增加萃取剂用量均可提高萃取率。 11.（2026·吉林长春·二模）氟碳铈矿是一种重要的稀土矿物，主要成分为[R代表钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)]，常伴生有Fe、Al、Mg等杂质。一种以氟碳铈矿综合回收Y、La、Ce的工艺路线如下： 已知：①稀土氧化物()可溶于稀盐酸，不溶。 ②常温下各种金属离子完全沉淀的pH如下表： pH 11.6 9.0 8.3 3.2 4.7 ③溶质X的萃取分配系数；萃取率。 回答下列问题： （1）氟碳铈矿中伴生的Al是第　　　　　　　　　　　周期第　　　　　　　　　　　族元素。 （2）在空气中焙烧第一步转化为和，再转化为，第一步转化的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）滤渣1中主要成分除了外还有　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）滤液2中的金属离子主要为　　　　　　　　　　　(填离子符号)。 （5）“萃取”和“反萃取”过程可简化为：(水相)(有机相)(有机相)(水相)，其中代表P507。 ①该过程属于　　　　　　　　　　　(填“阳离子交换”或“阴离子交换”)萃取。 ②若水相为100 mL，萃取时每次用30 mL P507。已知，则理论上第一次萃取时的最大值为　　　　　　　　　　　(忽略萃取过程中液体体积的变化)。 ③“反萃取”过程中加入的试剂是　　　　　　　　　　　。 （6）焙烧得到疏松的固体的原因是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 三    ② ⅢA     （2）     （3）、     （4）     （5）① 阳离子交换    ② 75%    ③ 盐酸(HCl)     （6）受热分解产生大量的和气体，逸出的过程中导致产物疏松      【分析】该工艺以氟碳铈矿为原料，先氧化焙烧将稀土转化为氧化物，再经稀盐酸浸出、调pH除去、杂质和不溶的，得到含、、的滤液1，滤液1之后经草酸沉淀、焙烧、稀盐酸酸浸后，通过萃取法分离Y和La，水相沉钇后焙烧得到，有机相反萃取得到，实现了钇、镧、铈的综合回收。 （1）Al的原子序数为13，核外电子层为3层，最外层3个电子，位于周期表第三周期第ⅢA族。 （2）中Ce为+3价，焙烧被氧化为+4价，根据原子守恒、电子守恒配平得 。 （3）已知完全沉淀pH=4.7，调节pH=5.0时完全沉淀为；且不溶于稀盐酸，因此滤渣1还含这两种物质。 （4） 调pH除去、、后，滤液1中剩余、、\mathrm{Mg}^{2}^{+}；加入后、沉淀为草酸盐，\mathrm{Mg}^{2}^{+}留在滤液2中。 （5）①该过程水相中的（阳离子）进入有机相，有机相交换出（阳离子）进入水相，属于阳离子交换萃取。 ②设，平衡时，，，，根据，解得，。 ③ 反萃取需要使平衡左移，增大即可，且产物为，加入稀盐酸不引入杂质。 （6）草酸钇焙烧分解生成，同时放出大量、气体，气体逸出后固体形成疏松结构。 12.（2026·黑龙江哈尔滨·一模）氟碳铈矿是一种重要的稀土矿物，主要成分为CeFCO3，R代表钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)，常伴生有Fe、Al、Mg等杂质。以下是一种综合回收钇、镧、铈的工艺流程： 已知：①稀土氧化物(R2O3)可溶于稀盐酸，但CeO2不溶。 ②常温下各种金属离子完全沉淀的pH如下表： Mg2+ La3+ Y3+ Fe3+ Al3+ pH 11.6 9.0 8.3 3.2 4.7 ③H2A2代表P507二聚体，萃取达到平衡时，分配系数=；萃取率=×100%。 回答以下问题： （1）稀土元素Y和Sc为同族元素，位于Sc的下一周期，则基态Y原子的价电子排布式为　　　　　　　　　　　。 （2）CeFCO3在空气中焙烧第一步转化为CeO2和CeF4，CeF4再转化为CeO2，写出第一步的化学反应方程式　　　　　　　　　　　。 （3）滤渣1中主要成分除了Fe(OH)3外还有　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。 （4）萃取过程可简化为：R3+(水相)+3H2A2(有机相)⇌R(HA2)3(有机)+3H+(水相)。 ①该过程属于　　　　　　　　　　　(填“阳离子交换”或“阴离子交换”)萃取。 ②“酸浸”时加100 mL稀盐酸，“萃取”时加30 mL H2A2，La3+在两相的分配系数为10，则La3+单次萃取率为　　　　　　　　　　　(忽略混合过程中液体体积的变化)。 ③反萃取过程中应加入　　　　　　　　　　　(写化学式)来实现。 （5）最终能得到疏松的Y2O3原因为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）4d15s2     （2）4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2     （3）① Al(OH)3    ② CeO2     （4）① 阳离子交换    ② 75%    ③ HCl     （5）焙烧Y2(C2O4)3的过程中有大量的CO、CO2生成，导致生成的Y2O3为疏松的      【分析】该工艺以氟碳铈矿为原料，先氧化焙烧将稀土转化为氧化物，再经稀盐酸浸出、调pH除去Fe3+、Al3+杂质和不溶的CeO2，得到含Y3+、La3+的滤液，之后经草酸沉淀、焙烧、稀盐酸酸浸后，通过萃取法分离Y和La，水相沉钇后焙烧得到Y2O3，有机相反萃取得到LaCl3，实现了钇、镧、铈的综合回收。 （1）Sc是第四周期第ⅢB族元素，Y位于Sc下一周期即第五周期第ⅢB族，第ⅢB族元素价电子排布通式为，故Y的价电子排布为。 （2） CeFCO3中Ce为+3价，焙烧后被O2氧化为+4价的CeO2和CeF4，同时生成二氧化碳，根据原子守恒和得失电子守恒配平得到反应方程式为4CeFCO3+O23CeO2+CeF4+4CO2。 （3）调，根据完全沉淀可知，、均完全沉淀；结合已知信息，不溶于稀盐酸，因此滤渣1除外，还有和。 （4）①该过程水相中的阳离子进入有机相，有机相交换出阳离子到水相，属于阳离子交换萃取。 ②分配系数，代入、，得，萃取率。 ③萃取平衡为可逆反应，增大浓度可使平衡逆向移动，实现反萃取，目标产物为氯化物，因此加入。 （5）草酸钇焙烧分解时，会生成、大量气体，气体逸出后留下空隙，因此最终得到疏松的。 13.（2026·辽宁沈阳·一模）银铜精矿(含铅、铁、砷、硫等杂质元素)高效分离的一种新工艺流程如下： 已知：， 回答下列问题： （1）写出“酸浸1”CuS与混酸稀溶液反应离子方程式　　　　　　　。 （2）滤渣1主要成分为Ag、　　　　　　　、　　　　　　　(填化学式)。 （3）“沉淀转化”反应的平衡常数K的值为　　　　　　　。 （4）“焙烧脱硫”、“沉淀转化”均可提高银浸取率，下列说法中错误的是　　　　　　　。 A．“焙烧脱硫”会产生污染气体，可用碱溶液吸收 B．单质硫颗粒覆盖在银矿物表面影响银的浸出 C．“沉淀转化”和“酸浸2”两步可调换顺序 （5）“沉铁砷”过程产生沉淀可能为：a． FeAsO4沉淀；b．氢氧化铁胶体吸附含As粒子得到絮凝沉淀，对低温干燥后的沉淀物质进行红外光谱分析，由图可知　　　　　　　(填“a”或“b”)符合光谱分析结果。 （6）写出“还原”步骤化学反应方程式　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）① PbSO4    ② S     （3）     （4）C     （5）b     （6）      【分析】银铜精矿含有Ag、CuS及Pb、Fe、As、S等杂质元素，酸浸1时，Ag不与混酸反应，留在滤渣中，Pb元素与结合生成PbSO4沉淀，CuS反应生成的单质S不溶于酸，留在滤渣中，因此滤渣 1 主要成分为Ag、PbSO4、S；滤渣 1焙烧脱硫生成SO2；沉淀转化是将PbSO4转化为PbCO3，然后进行酸浸2，Ag发生反应：，PbCO3溶于酸，滤渣3为AgCl，进行还原得到Ag，据此解答。 （1）“酸浸1”CuS与混酸（HNO3、H2SO4）稀溶液反应，CuS中S2-被氧化为S，被还原为NO，Cu2+进入溶液，离子方程式为； （2）由上述分析可知，滤渣 1 主要成分为Ag、PbSO4、S； （3）沉淀转化反应为：，平衡常数表达式：； （4）A．焙烧脱硫生成SO2，属于酸性污染气体，可用碱溶液吸收，A正确； B．单质硫颗粒覆盖在银矿物表面，会阻碍银矿与后续试剂接触，影响浸出率，B正确； C．沉淀转化是将PbSO4转化为PbCO3，PbCO3易溶于酸浸 2 的酸，若调换顺序，酸浸 2 先溶解PbSO4的程度低，无法有效分离Pb，且影响银浸取，C错误； 故答案选C； （5）若为FeAsO4沉淀，无-OH官能团，若为氢氧化铁胶体吸附含As粒子，含有-OH官能团，红外光谱会出现-OH的特征吸收峰，结合红外光谱图的特征峰，可判断b符合光谱分析结果； （6）还原步骤是AgCl与N2H4、NH3发生反应，化学方程式为。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 工艺流程综合题 6年真题1年模拟 考点分类 考情示例 命题规律 考点01 工艺流程综合题 2026·黑吉辽蒙（1题）、2025·黑吉辽蒙（1题）、2024·黑吉辽蒙（1题）、2023·辽宁（1题）、2022·辽宁（1题）、2021·辽宁（1题） · 情境设置：以矿产开发、废渣回收、资源利用等真实工业生产为背景，涉及金属硫化物/氧化物处理、浸取、分离提纯等典型工艺环节 · 考查重点：物质转化分析、条件控制原理、方程式书写、分离操作选择、产品纯度计算，核心考查元素化合物性质与反应原理综合应用 · 命题趋势：从单一金属回收向多元素协同提取发展，注重绿色化学理念（生物质还原、细菌冶金），强化陌生情境下信息提取与迁移能力考查 1.（2026·黑吉辽蒙·高考真题）某工厂利用镍矿（主要成分为，含少量和）制备超细镍粉，物质转化流程如下（部分反应条件已略去）： 已知：①滤液1中镍以形式存在，硫以和少量形式存在； ②“部分蒸氨”时减小，转化为，。 回答下列问题： （1）依据核外电子排布，元素位于周期表　　　　　区。 （2）“氧压氨浸”时，加压的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，转化为的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）滤液1中铜的主要存在形式为　　　　　　　（填离子符号）。气体为　　　　　　　　　　（填化学式）。 （4）“转化”步骤通入足量氧气充分氧化滤液2中剩余的，该步骤无沉淀产生，则理论上每转化消耗的物质的量为　　　　　　。 （5）滤液3浓缩结晶得到的　　　　　　（填化学式）可用于生成化肥。 （6）近似条件下，不同溶液中二价镍[]浓度随“还原”步骤时间的变化如图。为提高的还原速率和转化率，应选择　　　　　　　（填“”或“”）。 已知酸性条件不利于“还原”步骤，解释还原程度较低而还原程度较高的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（结合离子方程式作答）。 2.（2025·黑吉辽蒙·高考真题）某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。 已知：①“氧化浸出”时，不发生变化，ZnS转变为； ②； ③酒石酸(记作)结构简式为。 回答下列问题： （1）分子中手性碳原子数目为　　　　　　　。 （2）“氧化浸出”时，过二硫酸根转变为　　　　　　　(填离子符号)。 （3）“氧化浸出”时，浸出率随温度升高先增大后减小的原因为　　　　　　　。 （4）“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （5）滤渣2中的金属元素为　　　　　　　(填元素符号)。 （6）“浸铅”步骤，和反应生成PbA。PbA产率随体系pH升高先增大的原因为　　　　　　　，pH过高可能生成　　　　　　　(填化学式)。 （7）290℃“真空热解”生成2种气态氧化物，该反应的化学方程式为　　　　　　　。 3.（2024·黑吉辽·高考真题）中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的颗粒被、包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为　　　　　　　(填化学式)。 （2）“细菌氧化”中，发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （3）“沉铁砷”时需加碱调节，生成　　　　　　　(填化学式)胶体起絮凝作用，促进了含微粒的沉降。 （4）“焙烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“焙烧氧化”，“细菌氧化”的优势为_______(填标号)。 A. 无需控温 B. 可减少有害气体产生 C. 设备无需耐高温 D. 不产生废液废渣 （5）“真金不怕火炼”，表明难被氧化，“浸金”中的作用为　　　　　　　。 （6）“沉金”中的作用为　　　　　　　。 （7）滤液②经酸化，转化为和的化学方程式为　　　　　　　。用碱中和可生成　　　　　　　(填溶质化学式)溶液，从而实现循环利用。 4.（2023·辽宁·高考真题）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含和)。实现镍、钴、镁元素的回收。     已知： 物质 回答下列问题： （1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为　　　　　　　(答出一条即可)。 （2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，中过氧键的数目为　　　　　　　。 （3）“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为　　　　　　　(的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为、　　　　　　　(填化学式)。 （4）“氧化”中保持空气通入速率不变，(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为　　　　　　　时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，(Ⅱ)氧化速率减小的原因是　　　　　　　。     （5）“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为　　　　　　　。 （6）“沉镁”中为使沉淀完全，需控制不低于　　　　　　　(精确至0.1)。 5.（2022·辽宁·高考真题）某工厂采用辉铋矿(主要成分为，含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和，工艺流程如下： 已知：①焙烧时过量的分解为，转变为； ②金属活动性：； ③相关金属离子形成氢氧化物的范围如下： 开始沉淀 完全沉淀 6.5 8.3 1.6 2.8 8.1 10.1 回答下列问题： （1）为提高焙烧效率，可采取的措施为　　　　　　　。 a.进一步粉碎矿石        b.鼓入适当过量的空气        c.降低焙烧温度 （2）在空气中单独焙烧生成，反应的化学方程式为　　　　　　　。 （3）“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出和；②　　　　　　　。 （4）滤渣的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （5）生成气体A的离子方程式为　　　　　　　。 （6）加入金属Bi的目的是　　　　　　　。 （7）将100kg辉铋矿进行联合焙烧，转化时消耗1.1kg金属Bi，假设其余各步损失不计，干燥后称量产品质量为32kg，滴定测得产品中Bi的质量分数为78.5%。辉铋矿中Bi元素的质量分数为　　　　　　　。 6.（2021·辽宁·高考真题）从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如下： 已知：pH较大时，二价锰[](在空气中易被氧化.回答下列问题： （1）Cr元素位于元素周期表第　　　　　　　周期　　　　　　　族。 （2）用溶液制备胶体的化学方程式为　　　　　　　。 （3）常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中，“沉钒”过程控制，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为　　　　　　　(填化学式)。 （4）某温度下，、的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为　　　　　　　；在该条件下滤液B中　　　　　　　【近似为，的近似为】。 （5）“转化”过程中生成的离子方程式为　　　　　　　。 （6）“提纯”过程中的作用为　　　　　　　。 1.（2026·辽宁·一模）锝()在医疗、工业上均有重要用途。某核废料液中含有的主要的离子为、、、、、。用此工业废水获得的工业路线如图所示。 已知：滤液1加入氨水调的目的是把进行沉淀分离。具有强氧化性，还原产物为。 （1）比原子序数大18.处于元素周期表的　　　　　　　　　　　区，其价层电子排布式为　　　　　　　　　　　。 （2）若让恰好完全沉淀，则m为　　　　　　　　　　　。(已知：；) （3）滤液3中含，转化为过程中加入的试剂X可能是　　　　　　　　　　　。 a．       b．       c．       d． （4）滤渣2的成分为　　　　　　　　　　　，滤液4中含有的金属阳离子有　　　　　　　　　　　。 （5）浸取过程中发生的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）在稀溶液中电解生成的阴极方程式为　　　　　　　　　　　，的产率与初始硫酸浓度的关系如图，电解时硫酸浓度过大而的产率下降的原因是　　　　　　　　　　　。 2.（2026·内蒙古呼和浩特·一模）一种利用磷酸亚铁锂正极材料(主要含，碳渣)回收铁、锂的流程如下。 已知：①酸性：；②25℃时，；③。回答下列问题： （1）“粉碎”的目的是　　　　　　　。 （2）“酸浸”过程，25℃时，取10 g正极材料，反应相同时间，锂、铁浸出率与草酸添加量的关系如图。 ①生成和的化学方程式为　　　　　　　。 ②草酸最佳添加量为　　　　　　　g，随草酸添加量增加，锂浸出率先增大后减小的原因为　　　　　　　。 （3）“调pH”的目的是　　　　　　，当离子沉淀完全()时，理论上“滤液1”中最大浓度为　　　　　　　。 （4）“沉锂”步骤中发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （5）“滤液2”主要含有　　　　　　　(填化学式)。 3.（2026·吉林长春·一模）五氧化二钒（）具有强氧化性，是工业制硫酸的催化剂。利用废钒催化剂（含、、PbO、、、）回收的一种工艺路线如下： 已知： ①“酸浸”时转化为；转化为。 ②“离子交换”和“洗脱”可表示为（ROH为阴离子交换树脂）。 回答下列问题： （1）基态V的价层电子排布式为　　　　　　　。 （2）“酸浸”产生的废渣1的主要成分是和　　　　　　　（填化学式）。 （3）“氧化”的目的是将氧化为，氧化剂中变价元素被还原为最低价态，该反应的离子方程式为　　　　　　　。 （4）“中和”的目的之一是中和酸，沉淀和；另一个目的是　　　　　　　。 （5）“洗脱”时淋洗液采用　　　　　　　（填字母）。 A.稀硫酸       B.KOH溶液       C.NaCl溶液 （6）“沉钒”时钒以的形式沉淀出来。沉钒率随温度的变化关系如图所示。80℃以后，沉钒率下降的可能原因是　　　　　　　（答出一条即可）。 （7）“煅烧”时需在有氧条件下进行的原因是　　　　　　　。 4.（2026·东三省三校·一模）以某地铜水钴矿(主要成分为，还含有较多的NiO、CoO以及少量的、CaO、MgO和等)为原料获得钴、铜、镍的化合物，工艺流程如下： 已知：①某些低价金属氧化物可以溶于稀硫酸中，而其较高价金属氧化物只能溶解在较浓的硫酸中； ②，。 （1）“磨矿、浆化”的目的是　　　　　　　　　　　。 （2）一段浸出的浸渣再进行二段浸出的目的是　　　　　　　　　　　，过程中生成氧气，写出反应的化学方程式　　　　　　　　　　　。 （3）“除铁”工序中采用黄钠铁矾法技术，黄钠铁矾为淡黄色不溶性晶体，写出反应的离子方程式　　　　　　　　　　　。 （4）除钙镁工序中，当、被完全除去(离子浓度小于等于，视为沉淀完全)，此时不低于　　　　　　　　　　　。 （5）“钴镍分离”时通常用有机溶剂萃取法，某有机溶剂萃取、的pH与萃取效率关系曲线如图，溶液的pH最好调节为___________左右(填选项)。 A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 （6）将产品()在氮气氛围下进行热重分析，在不同温度范围内失重率如图所示。通过计算确定290~430℃剩余固体的成分　　　　　　　　　　　(填化学式)。 5.（2026·辽宁抚顺协作体·一模）金属冶炼在国民经济发展中有着重要作用。工业上以某软锰矿(主要成分为，还含有少量、及)为原料制备锰酸锂()的工艺流程如图所示。 已知：当溶液中某离子浓度不大于时，该离子沉淀完全。室温下相关物质的如下表所示。 物质 回答下列问题： （1）工业上，需进行预处理将软锰矿转化为矿浆，其目的是　　　　　　　　　　　。 （2）浸渣的主要成分是　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （3）“酸浸”中，加入的目的是　　　　　　　　　　　；“酸浸”，浸出液中可能含有，检验浸出液中是否存在的试剂为　　　　　　　　　　　(填化学式)；若溶液中还存在，为节约成本，可加入少量　　　　　　　　　　　(填名称)。 （4）若“酸浸”后浸出液中且已检测无，则“调pH”时应调节pH的范围为　　　　　　　　　　　。 （5）“锂化”时，控制与的物质的量之比为，充分混合后，在反应器中加热制取，反应器中的反应过程如下： ①升温到时，开始分解产生和；升温到时，开始分解产生另一种气体X和固体Y，X恰好与分解反应产生的的物质的量相等，X是　　　　　　　　　　　(填化学式，下同)，Y是　　　　　　　　　　　。 ②继续升温到时，和固体Y发生反应，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的锰酸锂，写出反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　。 6.（2026·黑龙江哈尔滨三中·一模）稀土元素Nd(钕)、Dy(镝)均是清洁能源技术的核心资源，从制造废料(主要成分为，含有等)中提取Nd，并回收其它有价金属的一种工艺如下： 已知：①常温下，，。②G-macropa是一种稀土元素离子螯合剂，其结构如图所示，其与Nd和Dy可形成配合物和。 （1）稀土元素镝(Dy)常用于制造硬盘驱动器，的中子数为　　　　　　　。 （2）常温下，将pH调至4后，滤渣②中主要含有　　　　　　　、　　　　　　　，滤液中　　　　　　　。 （3）“除铝”步骤中加入G-macropa螯合剂的目的为　　　　　　　。 （4）“沉镝”过程中发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （5）当与按混合时，配体与金属离子物质的量比(L/M比)不同时的分离效率如下图所示。[其中，，，] ①由图可知，该实验条件下，利用G-macropa分离与的最佳L/M比为　　　　　　　。 ②由图及流程可推测　　　　　　　(填离子符号)与螯合剂G-macropa形成的配合物更稳定。 7.（2026·东三省三校·模拟考试）亚铁氰化钾是一种黄色颜料。以酸性含铁废水[主要成分为，含少量等]为原料合成亚铁氰化钾的工艺流程如下： 已知：①几种物质的溶度积常数： 物质 ②当离子浓度低于时认为该离子已被除尽。 （1）试剂X为铜的化合物，则试剂X可能为　　　　　　　　　　　(写出一种即可)。 （2）计算调pH的最小值为　　　　　　　　　　　。 （3）“还原”步骤中硫酸过量会致产率下降，原因是　　　　　　　　　　　。 （4）写出“反应”步骤的化学方程式　　　　　　　　　　　。 （5）滤渣(Ⅱ)主要成分为　　　　　　　　　　　。 （6）①可以检验，生成蓝色沉淀的晶胞如下图所示(未画出)，写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　。 ②硬软酸碱理论揭示了配合物的稳定性：硬酸是半径小、正电荷高的原子或原子团；软酸是半径大，正电荷数低的具有接受电子对能力的原子或原子团；硬碱是半径小、电负性强、不易给出电子的原子或原子团；软碱是半径大、电负性低易给出电子对的原子或原子团；配合物按“硬亲硬，软亲软”原则结合的是稳定结构，晶胞中和通过桥联，与中碳原子形成配位键的离子是　　　　　　　　　　　。 8.（2026·黑龙江哈尔滨·二模）废芯片(块状，主要成分Si，含少量)中包裹有一定量金属单质(Cu、Ag、Au)，以废芯片为材料浸出和回收金属的工艺流程如图所示： 已知： ①水中接触角可用于表征亲疏水性，接触角＜90°物质具有亲水性，接触角＞90°物质具有疏水性。废芯片在水中接触角为105°，氧化焙烧后废芯片在水中接触角为18°； ②浸渣1中主要成分有X，以及金属单质Au、Ag； ③Ce常见价态为+4、+3；具有极强氧化性； ④；   。当某离子浓度低于时，可忽略该离子的存在。 请回答下列问题： （1）“氧化焙烧”作用Ⅰ选择性氧化废芯片表面，形成疏松的成分X；请根据废芯片在水中接触角的变化，分析“氧化焙烧”作用Ⅱ为　　　　　　　　　　　。 （2）“一次浸出”中发生的主要离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）对“浸出液1”进行电解，简易装置图如下： 请写出阳极的电极反应式　　　　　　　　　　　；该流程中用电解法回收高纯铜的优点为　　　　　　　　　　　。 （4）“二次浸出”回收时，盐酸浓度不能超过　　　　　　　　　　　。 （5）“浸出液3”的主要成分。金属Au溶解的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）“浸出渣3”主要成分X为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 9.（2026·内蒙古呼和浩特·二模）一种利用处理铜阳极泥所得焙砂(主要含有、、、、)回收的流程如下。 已知： ①木糖醇分子式为，碱性环境可以与形成配离子； ②常温下难溶于水。 回答下列问题： （1）“酸浸”中提高浸取率的方法为　　　　　　　(答出一条即可)，加入的作用是　　　　　　　。 （2）滤液1中的主要金属元素除外还有　　　　　　　(填元素符号)。 （3）“除铅”中木糖醇除促进溶解还有转化的作用 ①从平衡移动角度解释木糖醇促进溶解的原因　　　　　　　。 ②还原的过程中木糖醇转化为，该反应的离子方程式为　　　　　　　。 （4）“焙烧”中调控温度使转化为，不同温度下焙烧所得含晶体的X射线衍射谱图如下(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态出现衍射峰的衍射角不同)。 ①转化为的化学方程式为　　　　　　　。 ②图中转化率较高的温度为　　　　　　　。 （5）“除锡”中若pH较低会生成　　　　　　　(填物质化学式)导致的浸出率下降。 10.（2026·辽宁沈阳·二模）某工厂回收废荧光粉(含Y2O2S、Eu2O2S、Al、ZnS)中的Y、Eu元素流程如下： 已知：①整个流程中钇(Y)、铕(Eu)两种元素的化合价保持不变 ②用(HA)2萃取Y3+的原理为Y3++3(HA)2(有机相)Y(HA2)3(有机相)+3H+ （1）“氧化浸出”无污染气体产生，其产物部分X射线衍射图如下，据此写出Y2O2S发生反应的化学方程式　　　　　　　　　　　。 （2）“滤渣”的主要成分为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （3）“沉锌”过程中当溶液pH=2时，若c(Zn2+)=1×10-5 mol/L，则此时溶液中c(H2S)=　　　　　　　　　　　mol/L。已知Ka1(H2S)=1×10-7、Ka2(H2S)=1×10-13、Ksp(ZnS)=1.6×10-24。 （4）“反萃取”后获得的混合物通过　　　　　　　　　　　操作分离。 （5）“沉铕”时反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）常温下，两相平衡体系中，被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比D=，萃取率E=×100%。取1000 L沉锌后滤液，测得Y3+浓度为50 mg/L，加入(HA)2萃取剂500 L，若D=40，则单次萃取率E=　　　　　　　　　　　%(精确到0.1)。若要提高萃取率，可以采取的措施为　　　　　　　　　　　(写一条即可)。 11.（2026·吉林长春·二模）氟碳铈矿是一种重要的稀土矿物，主要成分为[R代表钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)]，常伴生有Fe、Al、Mg等杂质。一种以氟碳铈矿综合回收Y、La、Ce的工艺路线如下： 已知：①稀土氧化物()可溶于稀盐酸，不溶。 ②常温下各种金属离子完全沉淀的pH如下表： pH 11.6 9.0 8.3 3.2 4.7 ③溶质X的萃取分配系数；萃取率。 回答下列问题： （1）氟碳铈矿中伴生的Al是第　　　　　　　　　　　周期第　　　　　　　　　　　族元素。 （2）在空气中焙烧第一步转化为和，再转化为，第一步转化的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）滤渣1中主要成分除了外还有　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）滤液2中的金属离子主要为　　　　　　　　　　　(填离子符号)。 （5）“萃取”和“反萃取”过程可简化为：(水相)(有机相)(有机相)(水相)，其中代表P507。 ①该过程属于　　　　　　　　　　　(填“阳离子交换”或“阴离子交换”)萃取。 ②若水相为100 mL，萃取时每次用30 mL P507。已知，则理论上第一次萃取时的最大值为　　　　　　　　　　　(忽略萃取过程中液体体积的变化)。 ③“反萃取”过程中加入的试剂是　　　　　　　　　　　。 （6）焙烧得到疏松的固体的原因是　　　　　　　　　　　。 12.（2026·黑龙江哈尔滨·一模）氟碳铈矿是一种重要的稀土矿物，主要成分为CeFCO3，R代表钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)，常伴生有Fe、Al、Mg等杂质。以下是一种综合回收钇、镧、铈的工艺流程： 已知：①稀土氧化物(R2O3)可溶于稀盐酸，但CeO2不溶。 ②常温下各种金属离子完全沉淀的pH如下表： Mg2+ La3+ Y3+ Fe3+ Al3+ pH 11.6 9.0 8.3 3.2 4.7 ③H2A2代表P507二聚体，萃取达到平衡时，分配系数=；萃取率=×100%。 回答以下问题： （1）稀土元素Y和Sc为同族元素，位于Sc的下一周期，则基态Y原子的价电子排布式为　　　　　　　　　　　。 （2）CeFCO3在空气中焙烧第一步转化为CeO2和CeF4，CeF4再转化为CeO2，写出第一步的化学反应方程式　　　　　　　　　　　。 （3）滤渣1中主要成分除了Fe(OH)3外还有　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。 （4）萃取过程可简化为：R3+(水相)+3H2A2(有机相)⇌R(HA2)3(有机)+3H+(水相)。 ①该过程属于　　　　　　　　　　　(填“阳离子交换”或“阴离子交换”)萃取。 ②“酸浸”时加100 mL稀盐酸，“萃取”时加30 mL H2A2，La3+在两相的分配系数为10，则La3+单次萃取率为　　　　　　　　　　　(忽略混合过程中液体体积的变化)。 ③反萃取过程中应加入　　　　　　　　　　　(写化学式)来实现。 （5）最终能得到疏松的Y2O3原因为　　　　　　　　　　　。 13.（2026·辽宁沈阳·一模）银铜精矿(含铅、铁、砷、硫等杂质元素)高效分离的一种新工艺流程如下： 已知：， 回答下列问题： （1）写出“酸浸1”CuS与混酸稀溶液反应离子方程式　　　　　　　。 （2）滤渣1主要成分为Ag、　　　　　　　、　　　　　　　(填化学式)。 （3）“沉淀转化”反应的平衡常数K的值为　　　　　　　。 （4）“焙烧脱硫”、“沉淀转化”均可提高银浸取率，下列说法中错误的是　　　　　　　。 A．“焙烧脱硫”会产生污染气体，可用碱溶液吸收 B．单质硫颗粒覆盖在银矿物表面影响银的浸出 C．“沉淀转化”和“酸浸2”两步可调换顺序 （5）“沉铁砷”过程产生沉淀可能为：a． FeAsO4沉淀；b．氢氧化铁胶体吸附含As粒子得到絮凝沉淀，对低温干燥后的沉淀物质进行红外光谱分析，由图可知　　　　　　　(填“a”或“b”)符合光谱分析结果。 （6）写出“还原”步骤化学反应方程式　　　　　　　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $