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

**基本信息** 聚焦河北高考工艺流程综合题，汇编6年真题（2021-2026）及12道模拟题，以本土工业（河钢集团钒铬提取）和战略资源开发为情境，强化绿色化学与循环经济考查。 **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|19题（真题7题+模拟12题）|元素周期表分区、物质转化分析、条件控制（温度/pH）、分离提纯、Ksp计算|本土工业情境（侯氏制碱改进）、绿色化学理念（循环经济）、新技术应用（亚熔盐法）、双碳目标导向|

专题11 工艺流程综合题 6年真题1年模拟 题型分类 考情示例 命题规律 工艺流程综合题 2026河北、2025河北、2024河北、2023河北、2022河北、2021河北（2题） · 情境设置：以河北本土工业（河钢集团钒铬提取、侯氏制碱改进）及战略资源开发为背景，突出绿色化学、循环经济和清洁生产理念 · 考查重点：聚焦物质转化分析、条件控制（温度/pH）、分离提纯操作、循环利用判断及Ksp计算，强化方程式书写与定量分析 · 命题趋势：从传统制备向闭环工艺、亚熔盐法等新技术延伸，注重真实生产数据与流程评价，体现"双碳"目标导向 1.（2026·河北·高考真题）钒和铬是重要的战略金属。河钢集团与中科院合作研发了国际领先的亚熔盐法清洁生产工艺，实现在温和条件下钒和铬的高效提取。主要流程如下： 已知：钒渣主要含、、和少量CaO、 等。 回答下列问题： （1）V和Cr均位于元素周期表的　　　　　区。 （2）氧化工序通常采用较大的流量，其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；配平化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 _____ _____ _____ _____ _____ ______ （3）滤渣的主要成分有 、　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）80℃和40℃时，和的溶解度随 质量分数变化如图所示。结合图像分析 质量分数为30%时，冷却结晶工序降温至40℃有利于实现钒和铬有效分离的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （5）母液返回　　　　　　　　　工序。 （6）还原工序中，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】(1)d (2) 提高氧气浓度，加快反应速率，使反应更充分（或提高钒、铬的浸出率等，合理即可） 4FeO·V2O3 + 24NaOH + 5O2 2Fe2O3+ 8Na3VO4+ 12H2O (3) Fe2O3 CaSiO3 (4)在NaOH质量分数为30%时，40℃下Na3VO4的溶解度远小于80℃，而Na2CrO4的溶解度变化不大。降温至40℃时，Na3VO4大量结晶析出，而Na2CrO4仍留在溶液中，从而实现钒和铬的分离 (5)氧化 (6)2 + 3 + 10H⁺ = 2Cr3+ + 3 + 5H2O 【分析】简要分析工艺流程：氧化：加入溶液，通入，140℃~180℃反应，铁的转化： 被氧化为 ，钒的转化：根据小问（2），碱性条件下被氧化为。铬的转化：被氧化为。硅的转化：直接与反应生成。沉淀：加入和，与水反应生成。与沉淀。同时，生成的氧化铁和不与碱反应的氧化镁也可能在此处作为滤渣除去。冷却结晶：降温至，利用不同物质溶解度随温度变化的差异进行分离。的溶解度受温度影响较大，且在高浓度碱性溶液中，降温容易析出；的溶解度通常较大，且受温度影响相对较小，在该条件下仍保持溶解状态。 析出的固体主要为钒的化合物（后续处理可得 ），而铬保留在母液中。这一步实现了钒铬分离。蒸发结晶：对分离出钒后的母液进行蒸发浓缩。让从母液中析出，母液中亦含有少量，还原：利用稀 、 。 将溶液中的 还原为。水解沉淀：调节溶液的 pH 值，使 发生水解反应，生成沉淀。后续过滤得到的 沉淀经过煅烧分解，即可得到最终产品 。 【解析】（1）根据元素周期表分区规则，V（23号）属于第ⅤB族，Cr（24号）属于第ⅥB族，它们的价电子排布分别为3d34s2和3d54s1，均位于d区。 （2）首先，氧化工序的目的是将FeO·V2O3和FeO·Cr2O3中的Fe(Ⅱ)、V(Ⅲ)、氧化为Fe(Ⅲ)、V(Ⅴ)，同时需要保证反应物充分接触，提高反应速率和转化率。采用较大O2流量可以提高氧气浓度，加快反应速率，使反应更充分（或提高钒、铬的浸出率等，合理即可）。配平化学方程式：FeO·V2O3中Fe为+2价，V为+3价；Fe2O3中Fe为+3价，Na3VO4中V为+5价。每1 mol FeO·V2O3中，Fe失去1 mol e⁻，2 mol V共失去4 mol e⁻，总计失去5 mol e⁻。O2每1 mol得4 mol e⁻，因此FeO·V2O3与O2的系数比为4:5。最终方程式为：4FeO·V2O3 + 24NaOH + 5O2 2Fe2O3+ 8Na3VO4+ 12H2O。 （3）在氧化步骤中，FeO·V2O3和FeO·Cr2O3被氧化为Fe2O3、Na3VO4、Na2CrO4，SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3。进入沉淀步骤后，加入和，与水反应生成。与沉淀，MgO与Fe2O3不与碱反应，综上，滤渣主要成分为MgO、Fe2O3、CaSiO3。 （4）观察图像：在80℃时，Na2CrO4的溶解度较高，且随NaOH浓度增加而降低。Na3VO4的溶解度较低，在40℃时，Na3VO4溶解度显著降低，而Na2CrO4溶解度仍较高。当NaOH质量分数为30%时，40℃下Na3VO4溶解度远小于80℃，而Na2CrO4溶解度变化不大。因此，降温至40℃时，Na3VO4大量结晶析出，而Na2CrO4仍留在溶液中，可实现钒和铬的分离。 （5）母液主要含NaOH，以及未结晶析出的Na3VO4、Na2CrO4等，根据流程，母液应返回“氧化”工序，继续参与反应，提高原料利用率。 （6）还原工序中，Na2CrO4被Na2SO3还原为Cr3+，被氧化为。根据氧化还原反应配平，离子方程式为2 + 3 + 10H⁺ = 2Cr3+ + 3 + 5H2O。 2.（2025·河北·高考真题）铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。过程如下： 已知：铬铁矿主要成分是。 回答下列问题： （1）基态铬原子的价层电子排布式：　　　　　　　。 （2）煅烧工序中反应生成的化学方程式：　　　　　　　。 （3）浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分：、　　　　　　　、　　　　　　　(填化学式)。 （4）酸化工序中需加压的原因：　　　　　　　。 （5）滤液Ⅱ的主要成分：　　　　　　　(填化学式)。 （6）补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式　　　　　　　。 （7）滤渣Ⅱ可返回　　　　　　　工序。(填工序名称) 【答案】（1）     （2） （3）①     ② MgO     （4）增大CO2的溶解度，保证酸化反应充分进行     （5） （6）     （7）煅烧      【分析】铬铁矿主要成分是，与过量KOH在空气中煅烧，生成、Fe2O3、MgO，；通入/CO2浸取，生成，、MgO不反应，故滤渣Ⅰ为：，、MgO，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出固体，滤液Ⅰ中含有；将中加水溶解，并通入过量CO2酸化，将转化为，同时副产物生成，将与分离，滤液Ⅱ的主要溶质为；做还原剂，将滤液Ⅰ中剩余的还原为，自身转化为进入滤渣Ⅱ，KOH进一步处理得，循环使用，据此分析； 【解析】(1)Cr为24号元素，基态铬原子的价层电子排布式：； (2)煅烧工序中与过量KOH、空气中氧气反应生成、Fe2O3、，根据得失电子守恒，原子守恒，化学方程式： (3)根据分析可知，滤渣Ⅰ的主要成分：、MgO； (4)向中加水溶解，并通入过量CO2酸化，将转化为，加大压强，可以增大CO2的溶解度，使液体中CO2浓度增大，保证酸化反应充分进行； (5)根据分析可知，滤液Ⅱ的主要溶质为； (6)做还原剂，将滤液Ⅰ中剩余的还原为，自身转化为，铁元素由0价升高到+3价，Cr由+6价降低到+3价，根据得失电子守恒，原子守恒，化学方程式：； (7)滤渣Ⅱ含有和可返回煅烧工序。 3.（2024·河北·高考真题）是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。 已知：i石煤是一种含的矿物，杂质为大量和少量等；苛化泥的主要成分为等。 ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙和偏铝酸钙均难溶于水。回答下列问题： （1）钒原子的价层电子排布式为　　　　　　　；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为　　　　　　　，产生的气体①为　　　　　　　(填化学式)。 （2）水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （3）在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为　　　　　　　；加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为　　　　　　　；浸取后低浓度的滤液①进入　　　　　　　(填工序名称)，可实现钒元素的充分利用。 （4）洗脱工序中洗脱液的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （5）下列不利于沉钒过程的两种操作为　　　　　　　(填序号)。 a．延长沉钒时间        b．将溶液调至碱性          c．搅拌          d．降低溶液的浓度 【答案】（1）①     ②     ③      （2）     （3）①     ② 提高溶液中浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放    ③ 离子交换     （4）     （5）bd      【分析】石煤和苛化泥通入空气进行焙烧，反应生成、、、、和等，水浸可分离焙烧后的可溶性物质(如)和不溶性物质[、等]，过滤后滤液进行离子交换、洗脱，用于富集和提纯，加入氯化铵溶液沉钒，生成，经一系列处理后得到V2O5；滤渣①在，的条件下加入3%NH4HCO3溶液进行盐浸，滤渣①中含有钒元素，通过盐浸，使滤渣①中的钒元素进入滤液①中，再将滤液①回流到离子交换工序，进行的富集。 【解析】(1)钒是23号元素，其价层电子排布式为；焙烧过程中，氧气被还原，被氧化生成，偏钒酸盐中钒的化合价为价；在以上开始分解，生成的气体①为。 (2)由已知信息可知，高温下，苛化泥的主要成分与反应生成偏铝酸钠和偏铝酸钙，偏铝酸钠溶于水，偏铝酸钙难溶于水，所以滤液中杂质的主要成分是。 (3)在弱碱性环境下，与和反应生成、和，离子方程式为： ； CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率，因为C可提高溶液中浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放；滤液①中含有、等，且浓度较低，若要利用其中的钒元素，需要通过离子交换进行分离、富集，故滤液①应进入离子交换工序。 (4)由离子交换工序中树脂的组成可知，洗脱液中应含有，考虑到水浸所得溶液中含有，为避免引人其他杂质离子，且廉价易得，故洗脱液的主要成分应为。 (5)a．延长沉钒时间，能使反应更加完全，有利于沉钒，a不符合题意； b．呈弱酸性，如果将溶液调至碱性，与反应，不利于生成，b符合题意； c．搅拌能使反应物更好的接触，提高反应速率，使反应更加充分，有利于沉钒，c不符合题意； d．降低溶液的浓度，不利于生成，d符合题意； 故选bd。 4.（2023·河北·高考真题）闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离，同时得到的可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下： 已知：室温下的。 回答下列问题： （1）首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到，其主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （2）滤渣的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （3）浸取工序的产物为，该工序发生反应的化学方程式为　　　　　　　。浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①，氧化工序发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （4）浸取工序宜在之间进行，当环境温度较低时，浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取的原因是　　　　　　　。 （5）补全中和工序中主反应的离子方程式　　　　　　　+　　　　　　　。 （6）真空干燥的目的为　　　　　　　。 【答案】（1） （2） （3）① ②   （4）盐酸和液氨反应放热 （5）①     ② （6）防止干燥过程中被空气中的氧化 【分析】由题给流程可知，铜包钢用由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到的二氯化四氨合铜深蓝色溶液浸取，将铜转化为一氯化二氨合亚铜，过滤得到含有铁的滤渣和一氯化二氨合亚铜滤液；将滤液的一半经氧化工序将一氯化二氨合亚铜氧化为可以循环使用的二氯化四氨合铜；滤液的一半加入硫酸、盐酸中和，将一氯化二氨合亚铜转化为硫酸亚铜和氯化亚铜沉淀，硫酸亚铜发生歧化反应生成CuSO4，过滤得到含有硫酸铵、硫酸铜的滤液和氯化亚铜；氯化亚铜经盐酸、乙醇洗涤后，真空干燥得到氯化亚铜；硫酸铜溶液发生置换反应生成海绵铜。 【解析】(1)由分析可知，由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到的深蓝色溶液①为二氯化四氨合铜，故答案为：； (2)由分析可知，滤渣的主要成分为铁，故答案为：Fe； (3)由分析可知，浸取工序发生的反应为二氯化四氨合铜溶液与铜反应生成一氯化二氨合亚铜，反应的化学方程式为；氧化工序中一氯化二氨合亚铜发生的反应为一氯化二氨合亚铜溶液与氨水、氧气反应生成二氯化四氨合铜和水，反应的离子方程式为，故答案为：；； (4)浸取工序中盐酸与氨水反应生成氯化铵和水的反应为放热反应，反应放出的热量可以使反应温度保持在30~40℃之间，所以当环境温度较低时，浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取，故答案为：盐酸和液氨反应放热； (5)由题给方程式可知，溶液中加二氨合亚铜离子与氯离子、氢离子反应生成氯化亚铜沉淀和铵根离子，反应的离子方程式为+，故答案为：；； (6)氯化亚铜易被空气中的氧气氧化，所以为了防止干燥过程中氯化亚铜被氧化，应采用真空干燥的方法干燥，故答案为：防止干燥过程中被空气中的氧化。 5.（2022·河北·高考真题）以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下： 回答下列问题： （1）红渣的主要成分为　　　　　　　(填化学式)，滤渣①的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （2）黄铁矿研细的目的是　　　　　　　。 （3）还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为　　　　　　　。 （4）工序①的名称为　　　　　　　，所得母液循环使用。 （5）沉铁工序产生的白色沉淀中的化合价为　　　　　　　，氧化工序发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （6）若用还原工序得到的滤液制备和，所加试剂为　　　　　　　和　　　　　　　(填化学式，不引入杂质)。 【答案】（1）① Fe2O3    ② SiO2 （2）增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率 （3）7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4     （4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤 （5）① +2；    ② 6Fe(NH4)2Fe(CN)6++6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+ （6）① H2O2    ② NH3·H2O      【分析】已知黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3，反应原理为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2，故产生的红渣主要成分为Fe2O3和SiO2，将红渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加热充酸浸，反应原理为：Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O，过滤出滤渣①，主要成分为SiO2，向滤液中加入黄铁矿进行还原，将Fe3+还原为Fe2+，由(3)小问可知不生成S沉淀，则硫元素被氧化为，反应原理为：14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+，然后进行工序①为蒸发浓缩、冷却结晶，得到FeSO4晶体和母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4，加水溶解FeSO4晶体，向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4调节溶液的pH为3，进行沉铁过程，反应原理为：Fe2++2+[Fe(CN)6]3-=Fe(NH4)2Fe(CN)6↓，然后过滤出沉淀，洗涤后加入H2SO4和NaClO3进行氧化步骤，反应原理为：6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6，过滤、洗涤干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6，据此分析解题。 【解析】(1)由分析可知，红渣的主要成分为：Fe2O3，滤渣①的主要成分为：SiO2，故答案为：Fe2O3；SiO2； (2)黄铁矿研细的主要目的是增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率，故答案为：增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率； (3)由分析可知，还原工序中，不产生S单质沉淀，则硫元素被氧化为，反应原理为：14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+，故化学方程式为：7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4，故答案为：7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4； (4)由分析可知，工序①的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，所得母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4可以循环利用，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤； (5)沉铁工序中产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为+2价和[Fe(CN)6]4-中的+3价，由分析可知，氧化工序所发生的离子方程式为：6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6，故答案为：+2；6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6； (6)由分析可知，还原工序所得的滤液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，向滤液中先加入一定量的H2O2溶液将Fe2+完全氧化为Fe3+，在向氧化后的溶液中加入氨水至不再产生沉淀为止，过滤洗涤，对沉淀进行灼烧，即可制得Fe2O3·x H2O和(NH4)2SO4，故所需要加入的试剂为H2O2和NH3·H2O，故答案为：H2O2；NH3·H2O。 6.（2021·河北·高考真题）化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图： 回答下列问题： (1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是　　　(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或　　　。 A.        B.        C.        D.        E. (2)B中使用雾化装置的优点是　　。 (3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为　　　。 (4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液： ①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14g，则固体NaHCO3的质量为　　　g。 ②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)→NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为　　　、　　　、洗涤、干燥。 (5)无水NaHCO3可作为基准物质标定盐酸浓度.称量前，若无水NaHCO3保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果　　　(填标号)。 A.偏高       B.偏低        C.不变 【答案】① aefbcg    ② 将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔    ③ 使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率（或其他合理答案）    ④ NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓    ⑤ 0.84    ⑥ 冷却结晶    ⑦ 过滤    ⑧ A 【分析】根据工艺流程知，浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后，再通入二氧化碳气体，发生反应：NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓，得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳酸钠、二氧化碳和水，从而制备得到纯碱；另一方面得到的母液主要溶质为NH4Cl，再从加入氯化钠粉末，存在反应，据此分析解答。 【解析】(1)根据分析可知，要制备，需先选用装置A制备二氧化碳，然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl，后与饱和氨盐水充分接触来制备，其中过量的二氧化碳与挥发出来的氨气可被氢氧化钠溶液吸收，也能充分利用二氧化碳制备得到少量，所以按气流方向正确的连接顺序应为： aefbcg；为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔，故答案为：aefbcg；将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔； (2)B中使用雾化装置使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率； (3)根据上述分析可知，生成的总反应的化学方程式为NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓； (4)①对固体充分加热，产生二氧化碳和水蒸气，反应的化学方程式为： 将气体先通过足量浓硫酸，吸收水蒸气，再通过足量，与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为：，根据方程式可知，根据差量法可知，当增重（2CO的质量）时，消耗的二氧化碳的质量为=0.22g，其物质的量为，根据关系式可知，消耗的的物质的量为20.005mol=0.01mol，所以固体的质量为0.01mol84g/mol=0.84g； ②根据溶解度虽温度的变化曲线可以看出，氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大，而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显，所以要想使沉淀充分析出并分离，需采用冷却结晶、过滤、洗涤、干燥的方法，故答案为：冷却结晶、过滤； (5)称量前，若无水保存不当，吸收了一定量水分，标准液被稀释，浓度减小，所以用其标定盐酸浓度时，消耗的碳酸氢钠的体积会增大，根据c(测)=可知，最终会使c(测)偏高，A项符合题意，故答案为：A。 7.（2021·河北·高考真题）绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图： 回答下列问题： (1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是　　　　　　　(填元素符号)。 (2)工序①的名称为　　。 (3)滤渣I的主要成分是　　(填化学式)。 (4)工序③中发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 (5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为　　，可代替NaOH的化学试剂还有　　　　　　　(填化学式)。 (6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序　　　　　　　(填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。 (7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为　　。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全；A1(OH)3+OH-⇌Al(OH)：K=100.63，Kw=10-14，Ksp[A1(OH)3]=10-33) 【答案】（1） Fe、Cr   （2） 溶解浸出   （3） MgO、Fe2O3 （4）2Na++2+2CO2+H2O=+2NaHCO3↓ （5）4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O Na2CO3 （6） ②（7） 8.37 【分析】由题给流程可知，铬铁矿、氢氧化钠和空气在高温下连续氧化发生的反应为，在熔融氢氧化钠作用下，Fe(CrO2)2被氧气高温氧化生成铬酸钠和氧化铁，氧化铝与熔融氢氧化钠反应转化为偏铝酸钠，氧化镁不反应；将氧化后的固体加水溶解，过滤得到含有氧化镁、氧化铁的滤渣1和含有过量氢氧化钠、铬酸钠、偏铝酸钠的滤液；将滤液在介稳态条件下分离得到铬酸钠溶液、氢氧化钠溶液和偏铝酸钠溶液；向铬酸钠溶液中通入过量的二氧化碳得到重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀；向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠；向滤渣1中通入二氧化碳和水蒸气，氧化镁与二氧化碳和水蒸气反应转化为碳酸氢镁溶液；碳酸氢镁溶液受热分解得到碳酸镁固体和二氧化碳、水蒸气，二氧化碳、水蒸气可以在工序②循环使用；碳酸镁高温煅烧得到氧化镁。 【解析】(1)由分析可知，高温连续氧化工序中被氧化的元素是铁元素和铬元素，故答案为：Fe、Cr； (2)由分析可知，工序①为将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质，故答案为：溶解浸出； (3)由分析可知，滤渣Ⅰ的主要成分是氧化铁和氧化镁，故答案为：MgO、Fe2O3； (4)工序③中发生的反应为铬酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀，反应的离子方程式为2Na++2+2CO2+H2O= +2NaHCO3↓，故答案为：2Na++2+2CO2+H2O= +2NaHCO3↓； (5)碳酸氢钠代替高温连续氧化工序中的氢氧化钠发生的主要反应为高温下，，Fe(CrO2)2与氧气和碳酸氢钠反应生成铬酸钠、氧化铁、二氧化碳和水，反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O；若将碳酸氢钠换为碳酸钠也能发生类似的反应，故答案为：4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O； (6)热解工序产生的混合气体为二氧化碳和水蒸气，将混合气体通入滤渣1中可以将氧化镁转化为碳酸氢镁溶液，则混合气体最适宜返回工序为工序②，故答案为：②； (7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为，反应的平衡常数为K1====1013.37，当为10—5mol/L时，溶液中氢离子浓度为=mol/L=10—8.37mol/L，则溶液的pH为8.37，故答案为：8.37。 模拟题精选 1.（2026·河北沧州·一模）钪(Sc)是战略级稀有材料，广泛用于航空航天、电子通信、新能源、光学、催化等高端领域。以某工业废渣(主要含等)为原料制备金属钪的工艺流程如下： 已知：①为弱碱阳离子，萃取原理：(为萃取剂)。 ②25℃时，；，。 （1）基态钪原子的价层电子排布式为　　　　　　。 （2）写出焙烧时发生反应的化学方程式：　　　　　　。 （3）焙烧后采用稀硫酸酸浸，而不是直接加水溶解的原因是　　　　　　。酸浸后浸渣的主要成分是　　　　　　(填化学式)。 （4）萃取前需将溶液的pH调至2.0~3.0的原因是　　　　　　。萃取-反萃取的核心作用是　　　　　　。 （5）沉钪后，常温下，测得滤液的pH=2，滤液中残留的，则滤液中　　　　　　。该滤液可返回前述工序循环使用，提高原料利用率。 （6）Mg还原工序中，氩气的作用是　　　　　　。 【答案】（1）  （2） （3）① 酸性条件可抑制、的水解，防止生成氢氧化物沉淀    ② 、 （4）① pH过低萃取反应：平衡左移，不利于萃取；pH过高会水解生成沉淀    ② 富集提纯，分离与杂质离子      （5） （6）作保护气，防止高温下、被空气中的氧气氧化       【分析】废渣主要成分为，第一步在空气、硫酸条件下焙烧，将硫化物氧化转化为可浸出的硫酸盐；随后用稀硫酸酸浸，利用酸性抑制水解，保证钪的浸出率，不溶的、过量作为浸渣除去。之后经萃取-反萃取，调控pH促进萃取平衡正向移动，实现与杂质的分离和富集，再经草酸沉钪得到草酸钪结晶，滤液可循环回用；煅烧草酸钪得到氧化钪，氯化后在氩气保护下用镁还原即可得到高纯金属钪。 【解析】(1)钪是21号元素，基态原子电子排布为，过渡元素价层电子包含和电子，因此价层电子排布式为。 (2)焙烧时硫化物被空气中氧气氧化，生成的金属氧化物被硫酸溶解，同时会生成二氧化硫，根据化合价升降守恒配平为 (3)、是弱碱阳离子，均易水解，酸性条件可抑制、的水解，防止生成氢氧化物沉淀； 原废渣中不与稀硫酸反应，微溶于水，二者均留在浸渣中。 (4)根据萃取平衡，pH过低平衡左移，不利于萃取；pH过高会水解生成沉淀，调pH至2.0~3.0可保证充分萃取；萃取-反萃取是分离提纯操作，核心作用是富集目标离子，除去杂质。 (5)由，代入得： ，。 由电离常数关系，代入、得： 。 (6)高温下活泼金属、易被氧气氧化，氩气性质稳定，可隔绝空气，避免金属被氧化。 2.（2026·河北保定·一模）湿法冶金是提取复杂多金属矿中有价金属的重要手段。某研究小组以钒铅锌矿为原料［主要成分为和］，采用硫酸浸出法综合回收钒，其工艺流程如下： 已知：i．钒在酸性溶液中以形式存在，在温度高于时易水解生成沉淀。 ii．浸出液中含有及微量等。 iii．溶液中与可相互转化：。 回答下列问题： （1）“酸浸”前需要先磨矿处理，目的是　　　　　　　　　　　。 （2）钒铅锌矿中钒的化合价为　　　　　　　　　　　，基态的价电子轨道表示式为　　　　　　　　　　　。 （3）酸浸时发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （4）为了探究温度、液固比、时间等不同实验条件对钒铅锌矿中V、Zn等金属浸出率的影响，开展了一系列单变量实验。 ①图1为实验在不同温度下所测元素浸出率的变化，用离子方程式解释温度高于后V元素浸出率下降的原因为　　　　　　　　　　　。 ②在硫酸浓度确定情况下，根据实验得出浸出率随液固比的变化(图2)，最佳液固比为　　　　　　　　　　　，原因是　　　　　　　　　　　。 （5）①“氧化”步骤中加入将转化为的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 ②“沉钒”前若溶液中，“沉钒”后，上层清液中，则钒元素的沉降率=　　　　　　　　　　　[，反应过程中溶液的体积不变］。 【答案】（1）增大反应物接触面积，加快酸浸速率，提高钒、锌等金属的浸出率 （2）① +5    ②     （3） （4）①     ② 3:1    ③ 液固比为3:1时，V、Zn的浸出率已经达到较高水平，大于3：1时，浸出率提升不明显，还会增大生产成本，降低单位体积处理量，小于3：1时，矿物浸出不充分，浸出率低 （5）①     ② 98      【分析】钒铅锌矿经磨矿增大接触面积后，用硫酸酸浸，使钒以、锌以形式进入浸出液，同时生成渣分离；经还原、P204 萃取分离锌（萃余液含锌），反萃取得到含钒溶液，再用氧化为，加氨水、沉钒，最后煅烧分解制得。据此分析。 【解析】(1)磨矿将矿石粉碎，增大固体与酸溶液的接触面积，加快反应速率，使浸出更充分。 (2)根据化合物化合价代数和为0，设V化合价为，则有，解得；Zn为30号元素，基态Zn原子价电子排布为，失去的2个电子形成，价电子排布为，则价电子轨道表示式为。 (3)硫酸酸浸时，与生成沉淀，V在酸性条件下转化为，配平后得到离子方程式为。 (4)①根据已知信息，温度高于时水解生成沉淀，V进入浸渣，导致浸出率下降，离子方程式表示为。 ②从图2可知，液固比大于3:1后，浸出率几乎不再增加，小于3：1时，矿物浸出不充分，浸出率低，因此选择3:1为最佳条件，兼顾浸出率和生产成本。 (5)①作氧化剂，将（V为+4价）氧化为（V为+5价），被还原为，酸性条件配平得到离子方程式为。 ②根据，可得上层清液中，溶液体积不变，沉降率为 。 3.（2026·河北张家口·一模）碲(Te)堪称“隐藏的黄金”，可用于石油化工、合金、电镀、催化剂制备等多领域和行业。一种从含碲废渣(含有Te、Cu、Pb、Se、Ag、Au及、CuO、PbO)中提取碲等有价值物质的工艺流程如下。 已知：、，溶液中离子浓度时认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： （1）Te与O同族，基态Te原子的价电子有　　　　　　　　　　　种不同的运动状态。 （2）①“球磨”的目的为　　　　　　　　　　　； ②“酸溶”时，控制温度为的原因为　　　　　　　　　　　； ③所得酸溶渣中除含外，还含有　　　　　　　　　　　(填化学式)； ④“提碲”反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）“沉铜、铅”时，所得滤液中最小为　　　　　　　　　　　。 （4）“萃取”时，常采用多级萃取的目的为　　　　　　　　　　　。 （5）“提金”反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）“提硒”时，被还原为Se，此过程无需另加保护气即可防止Se被氧化，其理由为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）6     （2）① 增大含碲废渣与溶液的接触面积，加快反应速率，使反应更充分    ② 温度过低，反应速率慢，温度过高，HCl挥发、分解而降低原料利用率    ③ AgCl、    ④ （3）     （4）使含金物种被充分萃取，提高金的提取率 （5） （6）与反应生成的氮气可作保护气      【分析】碲废渣酸溶，根据信息，酸溶液中主要含铜、铅、硒、金等元素的化合物，酸溶渣主要含SiO2、H2TeO3(TeO2)、AgCl等，经Na2SO3还原得到Te单质，酸溶液用Na3PO4沉淀铜和铅，再用R3NHCl萃取，水相得到含Se化合物，用NH2OH还原得到Se单质，有机相再经过反萃取得到Au的化合物，用H2C2O4还原得到Au。 【解析】(1)Te属于第ⅥA族元素，基态Te原子有6个价电子，有6种不同的运动状态； (2)①“球磨”可增大含碲废渣与溶液的接触面积，加快反应速率，使反应更充分；②“酸溶”时，若温度过低，反应速率慢，温度过高，HCl挥发、分解而降低原料利用率；③由转化关系和物质性质知，所得酸溶渣中除含外，还含有AgCl、；④“提碲”时，被还原为Te，再经减压蒸馏获得Te，反应的化学方程式为 ； (3)由，知，“沉铜、铅”时铅离子的Ksp更小先沉淀完全，铜离子再沉淀，则根据铜离子沉淀完全时计算所得滤液中最小为； (4)“萃取”时，采用多级萃取可以使含金物种被充分萃取，提高金的提取率； (5)“提金”时，被还原为Au，反应的离子方程式为； (6)“提硒”时，被还原为Se，被氧化为氮气，氮气可作保护气，故此过程无需另加保护气即可防止Se被氧化。 4.（2026·河北承德·一模）某氧化锰矿的主要成分为，杂质中含有、、，现以该矿石为原料，生产锌锰电池的正极材料，工艺流程如下： 已知： ①黄钾铁矾难溶于水和酸。 ②25℃时BaS的溶解度为9.0g。 回答下列问题： （1）①黄钾铁矾中铁元素的化合价为　　　　　　　　价。 ②　　　　　　　　（填“”或“”），原因是　　　　　　　　。 （2）“粉碎”工序中，粉碎矿石的目的是　　　　　　　　。 （3）“浸出还原”工序中，被还原的化学方程式为　　　　　　　　。 （4）“沉铜”工序中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　。 （5）“电解”工序中，在电解池的　　　　　　　　极（填“阳”或“阴”）生成，电解废液可循环至　　　　　　　　工序中综合利用。 （6）用制成的碱性锌锰电池，若理论电压为1.5V，当转移0.2mol电子时，电池输出的电功　　　　　　　　（，）。 【答案】（1）① +3    ② <    ③ 的价电子排布为，的价电子排布为，半充满结构更稳定，失去电子更困难 （2）增大接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率 （3） （4） （5）① 阳    ② 浸出还原     （6）28.95      【分析】某氧化锰矿的主要成分为，杂质中含有、、，粉碎后用和硫酸，进行“浸出还原”，为氧化剂，为还原剂，被氧化为和S，变为和，变为硫酸铜，变为铁离子，调节pH后，过滤，滤渣为、S、，则滤液中含有和，加入BaS“沉铜”，过滤除去滤渣，则滤液中含有，电解生成，据此分析作答。 【解析】(1)①根据化合物中各元素正负化合价的代数和为0，黄钾铁矾中铁元素的化合价为+3价。 ②的价电子排布为，的价电子排布为，半充满结构更稳定，失去电子更困难，故。 (2)“粉碎”工序中，粉碎矿石的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率。 (3)“浸出还原”工序中，为氧化剂，为还原剂，被氧化为和S，结合体系中的硫酸，被还原的化学方程式为。 (4)已知25℃时BaS的溶解度为9.0g，为可溶物，“调pH”工序后，铜元素以形式存在，因此“沉铜”工序中发生反应的离子方程式为。 (5)“电解”工序中发生反应的化学方程式为 ，失去电子生成，因此，在电解池的阳极生成，电解废液为，可循环至“浸出还原”工序中综合利用。 (6)当转移0.2mol电子时，反应产生的电量，依据。 5.（2026·河北邯郸·一模）碳酸锂是药物M(可用来治疗双相情感障碍)的主要成分。工业上以锂云母矿石(主要成分可表示为，还含少量)为原料制备碳酸锂和明矾的简易流程如图所示。回答下列问题： 已知：常温下，，，当离子浓度时可认为该离子已完全沉淀；常温下，在时开始溶解。 （1）为了提高“酸浸”速率，宜采用的措施有　　　　　　　　　　　(答一条)；“酸浸”后得到的浸渣的用途有　　　　　　　　　　　(答两条)。 （2）“蒸发浓缩”时，蒸发至溶液表面形成一层“膜”时添加，“形成一层膜”表明此时溶液为　　　　　　　　　　　(填“饱和”或“不饱和”)溶液；“冷却”的目的是　　　　　　　　　　　。 （3）常温下，“调pH”控制的pH范围为　　　　　　　　　　　；“调pH”后还需要分离出滤渣，滤渣的主要成分是　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）若试剂R为小苏打，加入小苏打之前需将溶液调至呈较强碱性，写出“沉锂”工序中发生反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　。 （5）已知的溶解度与温度的关系如下表所示： 温度/℃ 0 20 40 60 80 溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 “操作a”包括过滤、洗涤、干燥，洗涤时选用　　　　　　　　　　　(填“热水”或“冷水”)。 （6）以和为原料，在空气中高温烧结可制备锂离子电池正极材料，写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 适当提高硫酸浓度（或适当升温，将固体粉碎研磨，适当搅拌反应混合物等）    ② 制造玻璃（或制造建筑材料，防火材料等） （2）① 饱和    ② 降低溶质的溶解度，便于析出晶体 （3）①     ② 和 （4）     （5）热水  （6） 【分析】将锂云母矿石与一同焙烧，可将锂云母中的转化为，用硫酸酸浸焙烧产物，金属氧化物被转化为对应的硫酸盐，被溶解，不参与反应，可通过过滤除去，滤液中的金属离子为、、、。将滤液蒸发浓缩后向其中加入，冷却后可得晶体。向母液中加入NaOH调节pH，和残留的被转化为和沉淀，滤液经沉锂等操作后可得，据此作答。 【解析】(1)为提高酸浸效率，可以适当升温并适当增大硫酸浓度，也可以将焙烧产物粉碎研磨，并在酸浸过程中搅拌反应混合物，使固体原料与硫酸充分接触，以提高酸浸速率；由分析可知，酸浸后的滤渣主要成分是，可用于制造玻璃，制造建筑材料或防火材料； (2)当溶液表面形成一层膜时说明溶质已开始析出，是溶液达到饱和的标志；冷却的目的是通过降低温度来降低溶质的溶解度，便于析出晶体； (3)根据已知条件，，，当金属离子浓度时说明金属离子已被完全沉淀。当被完全沉淀时，，此时。当被完全沉淀时，，此时。同时，当pH=10时，开始溶解，因此，在调pH过程中需控制；由分析可知，调pH过程中产生的滤渣主要是和； (4)若将溶液调整至强碱性，其中含有大量，此时加入小苏打沉锂，发生的反应为：； (5)从表格可以看出，的溶解度随温度升高而降低，使用热水洗涤可以减少的损失； (6)中，Co元素的平均化合价为价，中，Co元素为+3价，空气中的参与反应，从0价降至-2价，结合质量守恒可写出该反应方程式： 6.（2026·河北百师联盟·一模）工业上常从钒铁合金的炼钢残渣(主要含FeO、V2O3，还有少量硅、铝的氧化物等杂质)中提取金属钒，其工艺流程如图所示。 已知：①钒有多种价态，其中+5价最稳定；②+5价V在强酸性条件下以形式存在，在碱性条件下以形式存在；③25℃时，Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3；④用有机萃取剂HA萃取时，对阳离子萃取能力由强到弱的顺序为Fe3+>VO2+>>Fe2+。 （1）基态钒原子的核外电子的运动状态有　　　　　　　　　　　种。 （2）“粉碎”的目的是　　　　　　　　　　　；“焙烧”时V2O3发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）“浸渣”的成分是　　　　　　　　　　　(填化学式)；“还原”的目的是　　　　　　　　　　　。 （4）加入KClO3后发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）“调pH”后测得溶液中c()=0.1mol·L-1，若“沉钒”时钒元素沉淀率达到99%，则“沉钒”后溶液中的c()=　　　　　　　　　　　mol·L-1。 （6）检验NH4VO3沉淀是否洗净的操作是　　　　　　　　　　　；“煅烧”产生的气体可在　　　　　　　　　　　中使用(填工序名称)。 【答案】（1）23 （2）① 增大反应物接触面积，加快焙烧速率，使反应更充分 ② （3）① H2SiO3    ② “还原”目的是将  还原为  提高萃取率，同时将  还原为  避免其被优先萃取，从而实现钒与铁的分离      （4） （5）1.6     （6）① 取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸酸化的 AgNO3 溶液，若无白色沉淀产生，则说明已洗净    ② 沉钒      【分析】工业上常用炼钢残渣(主要含FeO、V2O3，硅，还有少量等杂质还有少量硅、铝的氧化物等杂质，原料预处理，通过研磨增大接触面积加快反应速率，加入碳酸钠，通入空气焙烧得到焙烧产物主要是NaVO3，焙烧后铁全部转化为+3价氧化物，硅、铝的氧化物转化为硅酸钠和四羟基合铝酸钠，加入硫酸酸浸过滤得到滤液（含、、）和滤渣  ，加入，将还原为，还原为。通过萃取、反萃取和分离开，再加入，将氧化成，调pH值后，变成，加入氯化铵后生成沉淀，此时滤液中含，过滤后煅烧得。据此分析回答问题。 【解析】(1)钒是23号元素，基态钒原子核外有23个电子，每个电子的运动状态均不相同，因此核外电子的运动状态共23种。 (2)增大反应物接触面积，加快焙烧速率，使反应更充分，焙烧时的方程式为： (3)焙烧时  转化为硅酸盐，加酸调pH时转化为  沉淀，故浸渣为 ；根据已知萃取能力顺序，“还原”目的是将  还原为  提高萃取率，同时将  还原为  避免其被优先萃取，从而实现钒与铁的分离 (4)将价（）氧化为价（），被还原为，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平得离子方程式。 (5)沉淀率为，则剩余，根据，得。 (6)取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸酸化的 溶液，若无白色沉淀产生，则说明已洗净；煅烧分解生成，可制备沉钒所需的铵盐，可返回沉钒工序循环使用。 7.（2026·河北五个一联盟·一模）以钼精矿（主要成分为，还含少量钙、镁等元素）为原料制备钼单质的流程如图。 回答下列问题： （1）验证钼精矿中钼元素可使用的方法是　　　　　（填标号）。 A.原子发射光谱法             B.红外光谱法 （2）工业焙烧钼精矿过程中常加入，其目的是　　　　　。 （3）与氨水反应生成的离子方程式为　　　　　，“滤渣1”中含有的金属阳离子主要有　　　　　。 （4）实验室由钼酸得到所用到的硅酸盐材料的仪器名称是　　　　　，“滤液2”中主要溶质的用途为　　　　　（写出一种用途）。 （5）“滤液1”经过一系列操作可以制取二钼酸铵[，摩尔质量为]，二钼酸铵晶体加热过程中固体残留率随温度变化曲线如图所示。 500℃时固体产物的化学式为　　　　　。 （6）的晶体结构如图，原子位于原子形成的　　　　　（填空间构型）空穴中。 【答案】（1）A     （2）固硫，减少污染气体的排放 （3）①     ② 、 （4）① 坩埚    ② 作化肥     （5）     （6）三棱柱      【分析】钼精矿（主要成分为，还含少量钙、镁等元素）在空气中焙烧产生二氧化硫气体和粗产品（含钙、镁的杂质），通入浓氨水反应得到含的滤液1和含钙、镁杂质的滤渣1，将含的滤液1与盐酸反应得到钼酸，钼酸高温得到，再得到钼。 【解析】(1)原子发射光谱主要作用是识别某种元素是否存在，以及测量该元素具体有多少，所以验证钼精矿中钼元素可使用的方法是原子发射光谱法，故选A； (2)在空气中焙烧发生反应产生二氧化硫气体，加入的氧化钙可以吸收二氧化硫生成亚硫酸钙，再转化为硫酸钙，起到固硫、防污染的作用； (3)与氨水反应生成的离子方程式为；根据流程可知滤渣1为含钙、镁的物质，主要含有的金属阳离子为钙离子、镁离子； (4)由钼酸得到的操作是高温分解，需要在坩埚中进行；“滤液2”中主要溶质为氯化铵，其用途可以作化肥； (5)由图可知，热分解最终产物为钼的氧化物，设该氧化物的化学式为，则，则，，则固体产物为； (6)根据的晶体结构图，一个钼与6个硫构成的结构为，则原子位于原子形成的三棱柱空穴中。 8.（2026·河北八校联考·一模）高纯碲(Te)广泛用于电子、半导体和军事等尖端科技领域。含碲物料(主要含有，以及少量Pb、Ag等元素)是回收稀散金属碲的重要原料。现有一种高效回收碲的工艺，其主要流程如下： 已知：①加入硫酸焙烧数小时后，硒、碲转化为二氧化物，其他元素转化为硫酸盐； ②在强碱性条件下，是难溶物； ③。 回答下列问题： （1）硒(Se)、碲(Te)均为氧族元素，Se的核外电子排布式为　　　　　　　　　　　。 （2）写出“焙烧”工序中发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　。 （3）“浸渣1”的成分有极少量的和　　　　　　　　　　　(写化学式)，请用沉淀溶解平衡原理解释产生的原因　　　　　　　　　　　。“滤渣2”的成分是　　　　　　　　　　　。 （4）“中和沉碲”加入稀调节pH至弱酸性，使转化为难溶的沉淀。写出该步骤的离子方程式：　　　　　　　　　　　。 （5）写出“还原”工序的离子方程式：　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）或 （2） （3）① ② ，，说明向转化比较彻底③ 、 （4） （5）      【分析】含碲物料(主要含有，以及少量Pb、Ag等元素)加入浓硫酸焙烧，硒、碲转化为、，、、转化为硫酸盐，同时放出，易溶于水，水浸后，进入脱铜液，、、、进入碱浸除硒工序，加入溶液碱浸，转化为难溶的，同时微溶的也会转化为，难溶于水，“浸渣1”的成分有极少量的、，过量的、、进入分步净化，生成、进入滤渣2，“中和沉碲”加入稀调节pH至弱酸性，使转化为难溶的沉淀，再碱溶生成，用还原得到碲粉，据此分析。 【解析】(1)硒(Se)为氧族元素，硒在第四周期，Se的核外电子排布式为或。 (2)加入浓硫酸焙烧，硒、碲转化为、，转化为硫酸盐，发生反应的化学方程式为：。 (3)根据分析可知，“浸渣1”的成分有极少量的和；，，说明向转化比较彻底；根据分析可知，“滤渣2”的成分是、。 (4)“中和沉碲”加入稀调节pH至弱酸性，使转化为难溶的沉淀，离子方程式为。 (5)“还原”工序的离子方程式：。 9.（2026·河北名校联盟·一模）某种软锰矿中含有的氧化物，一种综合利用该软锰矿的工艺流程如下： 已知：时，的，的。 回答下列问题： （1）“浸出渣”的主要成分有与　　　　　　　　　　　(写化学式)。 （2）“碱化过滤”时，当完全沉淀，溶液中　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)。 （3）“氧化”过程中若通入空气时间过长，的纯度会下降，可能的原因是　　　　　　　　　　　。 （4）“水热法”时，温度控制在，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　，反应后过滤所得滤液可用于制备副产物，写出副产物的一种应用：　　　　　　　　　　　。 （5）在酸性、中性环境下都会被歧化生成和，则“熔融”步骤中应保证原料　　　　　　　　　　　。 （6）“电解”步骤的阳极反应为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）<     （3）会进一步被氧化 （4）① ② 作氮肥(或其他合理答案) （5）KOH过量     （6）      【分析】由题干信息可知，软锰矿中含有、和，与浓硫酸反应生成和，不参与反应。的分解温度高于，在焙烧过程中，分解生成和，不发生反应，在后续浸出过程中，溶于水形成溶液，和作为浸出渣被分离。在碱化过滤过程中，与反应生成沉淀，之后经浆化，氧化，过滤烘干等过程转化为。在水热法过程中，被氧化为。在熔融步骤中，和KOH将氧化为等化合物，之后被电解转化为，据此作答。 【解析】(1)由分析可知，浸出渣的主要成分为和； (2)在水溶液中存在溶解平衡：，。在碱化过滤中，被完全沉淀，则有，此时溶液中的浓度。在水溶液中存在电离平衡，，则，； (3)Mn的最高正价为+7价，中Mn为+2价和+3价，处于中间价态，因此具有氧化性也拥有还原性，若氧化时间过长，会被进一步氧化，造成纯度下降； (4)由分析可知，在水热过程中，与发生氧化还原反应，被氧化为，Mn元素从+2价升至+4价，被还原为，存在-O-O-键，-1价O原子得电子生成-2价氧，根据电子守恒和质量守恒可写出离子方程式：；该反应副产物为，可用作氮肥； (5)由题干信息可知，在酸性、中性环境下都会被歧化生成和，因此，若要避免熔融步骤生成副产物，需控制反应体系呈碱性，因此在熔融步骤要保证原料中KOH过量； (6)电解过程中发生氧化反应，生成，是电解池阳极反应。该过程中，Mn元素从+6价升至+7价，结合电子守恒、电荷守恒和质量守恒可写出电极反应方程式：。 10.（2026·河北名校联考·一模）工业上由天然与MnS矿（杂质是含Fe、Al、Mg、Si、Ca的氧化物）制备的工艺流程如图所示。 已知：室温下相关物质的、如下表，。 HF 回答下列问题： （1）“酸浸”产生的气体是，写出产生该气体反应的离子方程式：　　　　　　　　　。 （2）滤渣1中除含有单质硫外，另一种物质是　　　　　　　　　（填化学式），单质硫是两种气体反应产生的，写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　。 （3）“调pH”的目的是除去铁、铝（以氢氧化物形式去除），若将它们完全除去（溶液中离子浓度视为完全沉淀），则pH的调节范围可以选择的是　　　　　　　　　（填字母）。已知“过滤”后溶液中，。 A.       B.       C. （4）若“除杂”后的溶液中，则此时溶液的pH为　　　　　　　　　。 （5）“沉锰”时，将温度控制在30~35℃的原因是　　　　　　　　　。 （6）在空气流中热解得到不同价态锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图1所示（假设A、B、C三点均为纯净物）。C点对应物质的化学式为　　　　　　　　　。 （7）的立方晶胞结构如图2所示。若距离最近的两个锰原子之间的距离为b pm，阿伏加德罗常数的值为。则的密度　　　　　　　　　（列出表达式）。 【答案】（1）      （2）①     ②      （3）B     （4）5.7     （5）温度低于30℃，反应较慢，温度高于35℃，碳酸氢铵易分解，降低原料利用率     （6）MnO     （7）或      【分析】天然与MnS矿（杂质是含Fe、Al、Mg、Si、Ca的氧化物）加入浓盐酸并调制温度在50℃，产生气体有氯气，产物中还有S及的生成，同时生成氯化锰、氯化铁、氯化镁、氯化钙等，过滤得到滤渣1主要成分为S和二氧化硅，滤液加入氨水调节pH，得到滤渣2为氢氧化铁、氢氧化铝，滤液加入氟化钠除杂，得到滤渣3为氟化钙、氟化镁，滤液加入碳酸氢铵沉锰，得到； 【解析】(1)“酸浸”产生的气体是，是二氧化锰与浓盐酸反应产生的，产生该气体反应的离子方程式为： ； (2)根据分析可知，滤渣1中除含有单质硫外，另一种物质是，单质硫是两种气体反应产生的，为氯气氧化硫化氢，该反应的化学方程式为：； (3)根据题意加入氨水的目的是调节pH除去Fe3+、Al3+，且Mn2+不能转化为Mn(OH)2，因，当Al3+完全沉淀时，得mol·L-1，此时溶液的pH为4.7，结合已知信息Mn2+开始沉淀时的pH为7.65，此时Al(OH)3还未开始溶解，应控制pH的范围是4.7pH<7.65，答案选B； (4)由溶度积可知，溶液中钙离子浓度为1×10—5mol/L时，溶液中氟离子浓度为=1.5×10—3mol/L，由电离常数可知，溶液中氢氟酸浓度为1×10—5mol/L时，溶液中氢离子浓度为=2×10—6mol/L，则溶液的pH为6-lg2=5.7，故答案为：5.7； (5)反应时若温度低于30℃，反应较慢，若温度高于35℃，碳酸氢铵受热易分解，降低原料利用率，所以需要将温度控制在30℃~35℃，故答案为：温度低于30℃，反应较慢，温度高于35℃，碳酸氢铵易分解，降低原料利用率； (6)假设MnCO3的物质的量为1mol，即质量115g，则Mn的质量为55g。A点：，故A点固体为MnO2。同理B点：，为Mn3O4；C点：，为MnO； (7)根据均摊法可知，晶胞中Se原子位于内部，共4个Mn，有个个Se，距离最近的两个锰原子为晶胞面对角线的，已知距离最近的两个锰原子之间的距离为b pm，设棱长为ａ，则b＝，a＝，即一个晶胞体积为：，一个晶胞的质量为，则的密度，答案为或。 11.（2026·河北衡水中学·一模）氯化铊的化学式为，为白色结晶性粉末，微溶于冷水，不溶于乙醇，主要用于毛发脱除剂，也用于烟花、信号弹和照明弹等。从某含铊废料(主要成分为、、、、、、等)中提取并制备的工艺流程如下。 回答下列问题： （1）中的化合价为　　　　　　　　　　　；残渣的主要成分为　　　　　　　　　　　。 （2）“浸取”过程中提高浸取率的方法有　　　　　　　　　　　(任写两种)。 （3）工业上常常从“萃取”步骤得到的水相中逐步沉淀出金属离子回收利用，若沉淀前溶液中金属离子的浓度均为，第一步沉淀金属离子需要调节溶液pH的大小范围为　　　　　　　　　　　。{已知：常温下，、、，当离子浓度时，认为该离子沉淀完全} （4）“还原、沉淀”过程中生成无污染气体，其发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）“一系列操作”具体是指　　　　　　　　　　　。 （6）的立方晶胞结构与相同，则与等距离且最近的Tl有　　　　　　　　　　　个；若两个Tl间的最近距离为，TlCl晶体的密度为，则阿伏加德罗常数　　　　　　　　　　　(列出计算式)。 【答案】（1）① ＋3    ② 和 （2）升温、粉碎含铊废料、增大和混合液及溶液的浓度(任答两种即可) （3）     （4） （5）过滤、乙醇洗涤、干燥(多写“降温结晶、冷水洗涤”也可) （6）① 12    ②       【分析】含铊废料中加入H2SO4、KMnO4、NaCl后得到含NaTlCl4、Fe3+、Zn2+溶液和含SiO2、PbSO4的滤渣，然后“萃取”步骤分别沉淀Fe3+、Zn2+，“反萃取”步骤加入CH3COONH4将NaTlCl4转化为NH4[TlCl4]，“还原、沉淀”步骤用N2H4还原[TlCl4]-得到TlCl粗品，再经过过滤、乙醇洗涤、干燥得到TlCl固体。 【解析】(1)NH4[TlCl4]中Tl的化合价为+3；残渣的主要成分为PbSO4和SiO2。 (2)“浸取”过程中提高浸取率的方法为升温、粉碎含铊废料、增大KMnO4和H2SO4混合液及NaCl溶液的浓度。 (3)由于常温下，、，当Fe3+沉淀完全时，，，此时溶液的pH=2.8，当Zn2+开始沉淀时，，此时溶液的pH=6.3，因此第一步沉淀时需要调节溶液pH的大小范围为。 (4)由有无污染气体生成、TlCl微溶于冷水可知，反应产物中有N2，且沉淀为TlCl，故“还原、沉淀”过程中发生反应的离子方程式为。 (5)“一系列操作”具体是指过滤、乙醇洗涤、干燥。 (6)由NaCl的晶胞结构可知，与Tl等距离且最近的Tl有12个；一个晶胞中有Tl的个数为，Cl的个数为，根据TlCl的密度计算阿伏加德罗常数。 12.（2026·河北石家庄一中·一模）实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl-含量少的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下： （1）温度过高不利于“酸浸”的原因是　　　　　　　　　　　。 （2）已知Ce3+能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为Ce3+(水层)+3HA(有机层)Ce(A)3(有机层)+3H+(水层)。加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是　　　　　　　　　　　。 （3）pH约为7的CeCl3溶液与NH4HCO3溶液反应可生成Ce2(CO3)3沉淀，该沉淀中Cl-含量与加料方式有关。得到含Cl-量较少的Ce2(CO3)3的加料方式为　　　　　　　　　　　(填序号)； A．将NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中 B．将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中 上述流程中“沉淀”步骤发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （4）与“反萃取”得到的水溶液比较，过滤Ce2(CO3)3溶液的滤液中，物质的量减小的离子有　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （5）实验中需要测定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce4+可用准确浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，滴定反应为Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。 ①请补充完整实验方案： i．准确量取25.00 mL Ce3+溶液，加氧化剂将Ce3+完全氧化并去除多余氧化剂后，用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容； ii．按规定操作分别将0.02000 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2和待测Ce4+溶液装入如图所示的　　　　　　　　　　　(填仪器名称)中； iii．从仪器中准确放出25.00 mL Ce4+溶液于　　　　　　　　　　　(填仪器名称)中，加入几滴指示剂苯代邻氨基苯甲酸，向其中滴加(NH4)2Fe(SO4)2溶液，边滴边振荡，至溶液颜色恰好由紫红色变为亮黄色，且30s内颜色不变，记录滴加(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积。 iv．　　　　　　　　　　　。 v．根据上述数据计算得出结果。 ②步骤i中若没有去除多余氧化剂，则对测定结果的影响是　　　　　　　　　　　(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 【答案】（1）温度过高会导致双氧水分解，降低浸取率 （2）萃取时生成H+，溶液中若存在大量H+不利于萃取平衡正向移动 （3）① B    ② （4）Ce3+与H+ （5）① 酸式滴定管    ② 锥形瓶    ③ 再平行进行2次滴定    ④ 偏大      【分析】CeO2废渣使用稀盐酸/双氧水联合浸取后，浸取液中含Ce3+，再加入氨水中和溶液，利于萃取，再加入萃取剂HA，Ce元素进入有机层中，分液后对有机层反萃取，Ce元素进入水层中，再加入沉淀剂氨水、碳酸氢铵，得到Ce2(CO3)3沉淀，据此解答。 【解析】(1)酸浸时温度过高会导致双氧水分解，降低浸取率。 (2)萃取剂为有机酸HA，萃取时生成H+，溶液中若存在大量H+不利于萃取平衡正向移动，所以需要除去过量盐酸。 (3)为使沉淀中的Cl-含量少，应将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中，保持Cl-为少量，故选B；沉淀时发生的反应为。 (4)反萃取后的溶液中含有大量的Ce3+与H+，而沉淀剂为碱性溶液，所以过滤Ce2(CO3)3溶液的滤液中Ce3+与H+物质的量均减小。 (5)①ii．滴定剂硫酸亚铁铵溶液和待测液应先装在图示的酸式滴定管中； iii．从滴定管中放出25.00 mL待测液应置于锥形瓶中； iv．应为平行进行2次滴定； ②若没有去除多余氧化剂，滴定剂硫酸亚铁铵会与该氧化剂反应，导致消耗的滴定剂体积偏大，测定结果偏大。 13.（2026·河北保定·二模）电镀厂的废水成分复杂、污染性强，需处理达标后才能排放。某电镀厂废水的为0.45，主要含、和，还含有少量的和，工程师处理该废水的一种工艺流程如图： 已知：可溶于水，在水中发生水解而生成碱式盐沉淀。 回答下列问题： （1）取原废水各1 L，分别调节废水的pH在4.0～5.0时，金属离子浓度变化情况如图。根据实验数据进行分析，“沉锡”时的最佳pH范围为　　　　　　　　　　　。 （2）“氧化沉铁”时，温度不宜过高的原因为　　　　　　　　　　　；“氧化沉铁”的离子方程式　　　　　　　　　　　；“氧化沉铁”一段时间后，溶液中有气体逸出，其原因是　　　　　　　　　　　。 （3）298 K时，部分标准电极电势如表。电极电势高的电极，其氧化型的氧化能力强；电极电势低的电极，其还原型的还原能力强。 电极(氧化型还原型) 电极(氧化型还原型) 1.36 0.151 1.83 0.770 0.17 1.776 ①结合数据分析，“氧化沉钴”得到的　　　　　　　　　　　(填“能”或“不能”)用盐酸溶解制备溶液，理由为　　　　　　　　　　　。 ②操作“X”为　　　　　　　　　　　。 ③下列方法测定产品的纯度(杂质不参与反应)：将2.0 g试样溶于稀硫酸中，加过量的，用的滴定生成的(已知酸性环境下可被还原为)，共用去溶液。则的质量分数是　　　　　　　　　　　。 （4）从“浓水”中可回收的盐为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 【答案】（1）4.6～4.7(写、，(4.6，4.7)也可) （2）① 防止双氧水因温度过高而分解    ②     ③ 溶液中的催化分解产生气体 （3）① 不能    ② 酸性条件下的氧化性大于，溶于盐酸得到的是(其他合理叙述也可)    ③ 在酸性环境下蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤、干燥    ④ 96.75% （4）、      【分析】废水中主要含、和，还含有少量的和，加入调节pH，生成沉淀，后续加溶解、操作X（过滤/蒸发浓缩）得到产品；向滤液中加入，将氧化为，调节pH生成沉淀除去；加入将氧化为，调节pH生成沉淀除去；调节pH生成沉淀除去；最后经过反渗透淡化处理后得到淡水。 【解析】(1)从金属离子浓度变化图分析，随着pH由4.0到5.0，、、的浓度变化不大，而浓度快速下降，在pH为4.6～4.7时，浓度最小； (2)热稳定性差，温度过高会导致受热分解，失去氧化能力，降低的氧化效率，造成浪费；根据分析，将氧化为，调节pH生成沉淀，总反应为；随着反应进行，浓度增大，对的分解起催化作用，使分解产生； (3)①电极电势高的电极，其氧化型的氧化能力强；电极电势低的电极，其还原型的还原能力强；根据表中数据可知，的氧化性大于，溶于盐酸发生反应，因此不能用盐酸溶解得到； ②已知可溶于水，且在水中易水解生成碱式盐沉淀，要从溶液中得到晶体，需要在硫酸酸化的条件下蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤、干燥，抑制水解； ③由相关反应的离子方程式、可得关系式：，，则，，质量分数为； (4)废水中原本有，处理过程中，加入引入，加入引入和，沉锡、沉铁、沉钴、沉镍步骤会除去、、、，因此浓水中的阳离子主要为，阴离子为、，对应的盐为、。 14.（2026·河北邯郸·二模）锂离子电池(LIBs)在电动汽车、通信等领域有广泛应用。一种从废旧LIBs(主要成分为，含有、碳粉及其他不溶性杂质)中回收金属的流程如下： 回答下列问题： （1）Co在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　　　。 （2）已知钴酸锂电池工作时的总反应为 ，则充电时阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 （3）预处理主要包括充分放电等步骤，充分放电的目的是　　　　　　　　　　　。 （4）①“酸浸”中，发生反应生成硫酸盐的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ②无机酸作为浸出剂不仅对设备有腐蚀性，而且还可能会产生废气、废水等污染环境。因此可使用性质较为温和的苹果酸，其用量与固体浸出率的关系如图所示，请选择最佳固液比　　　　　　　　　　　g/L(填字母)。 A．20        B．40        C．60        D．80 （5）萃取步骤常采用Cyanex272作为萃取剂，其原理可简化：，则反萃取时加入的试剂a为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （6）已知的，将浓度为的和溶液等体积混合，当恰好开始沉淀时，至少为　　　　　　　　　　　(忽略的水解)。 【答案】（1）第四周期第Ⅷ族     （2） （3）使充分嵌入正极，提高锂的回收率（合理即可） （4）①     ② B （5）     （6）0.12      【分析】对废旧锂离子电池(LIBs)进行充分放电等预处理后，用硫酸、硫代硫酸钠酸浸，除去碳粉等其他不溶性杂质，过滤，滤液中加入进行沉淀，过滤出锰渣，滤液中加入Cyanex272作为萃取剂，进行萃取分液，萃余液中加入碳酸钠，得到碳酸锂；有机相中加入试剂a进行反萃取，再进行一系列操作后得到硫酸钴，以此进行分析； 【解析】(1)是第27号元素，在元素周期表中的位置为第四周期第Ⅷ族； (2)充电为电解过程，阳极发生失电子的氧化反应，由总反应逆推可知，阳极是失电子生成和，配平得到电极反应式：； (3)废旧电池含剩余电量，充分放电可避免安全隐患，同时使充分嵌入正极，提高锂的回收率； (4)①主要原料钴酸锂在酸性条件下发生氧化还原反应，钴酸锂得，硫代硫酸根失，由此配平 。 ②当固液比过大时，浸出剂的用量相对于原料质量过小，原料中的有价金属不能被有效浸出；当固液比过小时，虽然能够有效地浸出有价金属，但过小的固液比会造成酸液处理困难和生产成本过高等缺点，因此最佳固液比为 ； (5)反萃取平衡逆向移动，需要引入氢离子，结合最后产品为硫酸盐，故选用硫酸； (6)将浓度为 的和溶液等体积混合，溶液中、浓度减半，当恰好开始沉淀时，， 。 15.（2026·河北·二模）贵金属(主要指金、银、铂等8种金属)是国家战略资源之一。一种从制作首饰的废料(主要成分为金、银、铂、蜡和纤维等)中提取金、银、铂的工艺流程如图所示。 已知：①   ；。 ②反应正向进行的程度很小。 回答下列问题： （1）“灼烧”的目的是　　　　　　　　　　　。 （2）“沉银1”时，若要使沉淀完全(离子浓度不大于)，则需要加入等体积的NaCl溶液的物质的量浓度至少为　　　　　　　　　　　。 （3）“氨浸”时，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　；该反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(保留两位有效数字)。 （4）“沉银2”中的作用是　　　　　　　　　　　。 （5）金几乎不溶于浓硝酸，但可以溶于王水，试从平衡移动角度说明原因　　　　　　　　　　　。 （6）反应Ⅰ的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （7）已知受热生成一种有强烈刺激性气味的黄绿色气体、Pt和一种盐，其中　　　　　　　　　　　(填化学式)可循环利用。 【答案】（1）去除蜡和纤维     （2）0.00236 （3）①     ② （4）作还原剂     （5）能和金离子形成稳定的配合物，使与的反应正向进行(叙述合理即可) （6）     （7）      【分析】起始原料为含蜡、纤维、金、银、铂的废料，目标产物为金、银、铂。首先通过灼烧除去可燃性杂质蜡和纤维，加硝酸溶解银得到含的滤液，滤渣中金、铂经王水溶解转化为配合物、，再分别通过还原、沉淀、分解操作得到对应金属单质。 【解析】(1)废料中的蜡和纤维为可燃有机物，灼烧可将其完全除去，避免对后续金属提取步骤产生干扰。 (2)等体积混合后沉淀完全时，根据溶度积公式得混合后溶液中；沉淀消耗的，因此原NaCl溶液的物质的量浓度至少为。 (3)氨浸时氯化银与氨水反应生成可溶性银氨络离子，离子方程式为；该反应的平衡常数。 (4)沉银2过程中被还原为单质，中元素化合价升高被氧化，因此作还原剂。 (5)已知与浓硝酸反应正向进行程度很小，王水中含有高浓度，可与反应生成的结合形成稳定的配合物，使溶液中浓度大幅降低，促使平衡正向移动，因此金可溶于王水。 (6)反应I中被还原为单质，被氧化为，结合得失电子守恒和原子守恒配平得反应方程式：。 (7)根据元素守恒，受热分解生成、黄绿色和盐，可返回沉铂步骤循环利用。 16.（2026·河北石家庄一中·二模）某盐湖卤水中含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、[B(OH)4]-等。一种综合利用流程示意图如下。 （1）脱硼时[B(OH)4]-转化为H3BO3的离子方程式是　　　　　　　　　　　。 （2）H3BO3在水中的溶解度随温度升高而显著增大。补全重结晶的步骤：加热溶解、　　　　　　　　　　　(补全操作)、过滤、洗涤、干燥。 （3）由浓缩液制备高纯Li2CO3流程示意图如下。 已知： 化学式 Ksp(25℃) ①沉镁反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　。 ②沉钙时，当c(Ca2+)＜1×10-5mol/L，可认为其沉淀完全。溶液2中，若c(Li+)=2 mol/L，则的范围是　　　　　　　　　　　～　　　　　　　　　　　mol/L。 （4）电解LiHCO3溶液原理示意图如下。 结合电极反应式解释，电解过程中LiOH溶液浓度增大的原因：　　　　　　　　　　　。 （5）电解后，向浓LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液并加热，过滤后直接烘干即可制得高纯Li2CO3.为确保Li2CO3纯度，NH4HCO3必须过量，原因是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）[B(OH)4]-+H+=H3BO3↓+H2O     （2）趁热过滤，冷却结晶 （3）① Ca(OH)2(s)+Mg2+(aq)Mg(OH)2(s)+Ca2+(aq)    ② 2.5×10-4    ③ 8×10-3 （4）阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电解过程中Li+从阳极通过Li+离子交换膜进入阴极溶液，因此LiOH浓度增大 （5）确保LiOH完全转化为Li2CO3，无剩余；加热条件下，NH4HCO3会分解氨气、二氧化碳和水，烘干时易除去，不会引入新杂质      【分析】本题为工艺流程题，向某含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、[B(OH)4]-等的盐湖卤水中加入盐酸进行脱硼处理，过滤得到粗硼酸晶体和脱硼液，对粗硼酸进行重结晶处理可获得高纯H3BO3，将脱硼液进行脱水浓缩得到浓缩液，向浓缩液中加入石灰乳进行沉镁，过滤得到溶液1和沉淀1Mg(OH)2、Ca(OH)2，向溶液1中加入Na2CO3进行沉钙出来，过滤得到溶液2和沉淀2CaCO3，向溶液2中加入饱和Na2CO3溶液进行沉锂，过滤得到粗Li2CO3沉淀，将Li2CO3沉淀转化为LiHCO3溶液，电解LiHCO3溶液得到LiOH，LiOH溶液和CO2反应获得高纯Li2CO3，据此分析解题。 【解析】(1)脱硼时[B(OH)4]-和盐酸发生反应，生成H3BO3和H2O，[B(OH)4]-+H+=H3BO3↓+H2O； (2)因为杂质是难溶性物质，而H3BO3在水中的溶解度随温度升高而显著增大，故趁热过滤，除去不溶性杂质后，冷却结晶，使H3BO3析出，故答案为：趁热过滤，冷却结晶； (3)①Ca(OH)2浊液和Mg2+反应生成Mg(OH)2，离子方程式：Ca(OH)2(s)+Mg2+(aq)Mg(OH)2(s)+Ca2+(aq)； ②当钙离子恰好沉淀完全时，c(Ca2+)=1×10-5mol/L，由Ksp(CaCO3)=c(Ca2+)c()得c()==mol/L=2.5×10-4mol/L，根据题意，Li2CO3不能沉淀，由Ksp(Li2CO3)=c2(Li+)c()得c()==mol/L=8×10-3mol/L，所以c()的范围：2.5×10-4mol/L～8×10-3mol/L，故答案为：2.5×10-4；8×10-3； (4)电解LiHCO3溶液是水的电解，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电解过程中Li+从阳极通过Li+离子交换膜进入阴极溶液，与阴极生成的OH-形成LiOH，因此LiOH浓度增大； (5)加入过量的NH4HCO3，为了确保LiOH完全转化为Li2CO3，无剩余；加热条件下，NH4HCO3会分解氨气、二氧化碳和水，烘干时易除去，不会引入新杂质，故答案为：确保LiOH完全转化为Li2CO3，无剩余；加热条件下，NH4HCO3会分解氨气、二氧化碳和水，烘干时易除去，不会引入新杂质。 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 题型分类 考情示例 命题规律 工艺流程综合题 2026河北、2025河北、2024河北、2023河北、2022河北、2021河北（2题） · 情境设置：以河北本土工业（河钢集团钒铬提取、侯氏制碱改进）及战略资源开发为背景，突出绿色化学、循环经济和清洁生产理念 · 考查重点：聚焦物质转化分析、条件控制（温度/pH）、分离提纯操作、循环利用判断及Ksp计算，强化方程式书写与定量分析 · 命题趋势：从传统制备向闭环工艺、亚熔盐法等新技术延伸，注重真实生产数据与流程评价，体现"双碳"目标导向 1.（2026·河北·高考真题）钒和铬是重要的战略金属。河钢集团与中科院合作研发了国际领先的亚熔盐法清洁生产工艺，实现在温和条件下钒和铬的高效提取。主要流程如下： 已知：钒渣主要含、、和少量CaO、 等。 回答下列问题： （1）V和Cr均位于元素周期表的　　　　　区。 （2）氧化工序通常采用较大的流量，其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；配平化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 _____ _____ _____ _____ _____ ______ （3）滤渣的主要成分有 、　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）80℃和40℃时，和的溶解度随 质量分数变化如图所示。结合图像分析 质量分数为30%时，冷却结晶工序降温至40℃有利于实现钒和铬有效分离的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （5）母液返回　　　　　　　　　工序。 （6）还原工序中，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.（2025·河北·高考真题）铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。过程如下： 已知：铬铁矿主要成分是。 回答下列问题： （1）基态铬原子的价层电子排布式：　　　　　　　。 （2）煅烧工序中反应生成的化学方程式：　　　　　　　。 （3）浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分：、　　　　　　　、　　　　　　　(填化学式)。 （4）酸化工序中需加压的原因：　　　　　　　。 （5）滤液Ⅱ的主要成分：　　　　　　　(填化学式)。 （6）补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式　　　　　　　。 （7）滤渣Ⅱ可返回　　　　　　　工序。(填工序名称) 3.（2024·河北·高考真题）是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从石煤中提取的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。 已知：i石煤是一种含的矿物，杂质为大量和少量等；苛化泥的主要成分为等。 ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙和偏铝酸钙均难溶于水。回答下列问题： （1）钒原子的价层电子排布式为　　　　　　　；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为　　　　　　　，产生的气体①为　　　　　　　(填化学式)。 （2）水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （3）在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为　　　　　　　；加压导入盐浸工序可提高浸出率的原因为　　　　　　　；浸取后低浓度的滤液①进入　　　　　　　(填工序名称)，可实现钒元素的充分利用。 （4）洗脱工序中洗脱液的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （5）下列不利于沉钒过程的两种操作为　　　　　　　(填序号)。 a．延长沉钒时间        b．将溶液调至碱性          c．搅拌          d．降低溶液的浓度 4.（2023·河北·高考真题）闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离，同时得到的可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下： 已知：室温下的。 回答下列问题： （1）首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到，其主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （2）滤渣的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （3）浸取工序的产物为，该工序发生反应的化学方程式为　　　　　　　。浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①，氧化工序发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （4）浸取工序宜在之间进行，当环境温度较低时，浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取的原因是　　　　　　　。 （5）补全中和工序中主反应的离子方程式　　　　　　　+　　　　　　　。 （6）真空干燥的目的为　　　　　　　。 5.（2022·河北·高考真题）以焙烧黄铁矿(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝颜料。工艺流程如下： 回答下列问题： （1）红渣的主要成分为　　　　　　　(填化学式)，滤渣①的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （2）黄铁矿研细的目的是　　　　　　　。 （3）还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为　　　　　　　。 （4）工序①的名称为　　　　　　　，所得母液循环使用。 （5）沉铁工序产生的白色沉淀中的化合价为　　　　　　　，氧化工序发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （6）若用还原工序得到的滤液制备和，所加试剂为　　　　　　　和　　　　　　　(填化学式，不引入杂质)。 6.（2021·河北·高考真题）化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图： 回答下列问题： (1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是　　　(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或　　　。 A.        B.        C.        D.        E. (2)B中使用雾化装置的优点是　　。 (3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为　　　。 (4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液： ①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14g，则固体NaHCO3的质量为　　　g。 ②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)→NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为　　　、　　　、洗涤、干燥。 (5)无水NaHCO3可作为基准物质标定盐酸浓度.称量前，若无水NaHCO3保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果　　　(填标号)。 A.偏高       B.偏低        C.不变 7.（2021·河北·高考真题）绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图： 回答下列问题： (1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是　　　　　　　(填元素符号)。 (2)工序①的名称为　　。 (3)滤渣I的主要成分是　　(填化学式)。 (4)工序③中发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 (5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为　　，可代替NaOH的化学试剂还有　　　　　　　(填化学式)。 (6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序　　　　　　　(填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。 (7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为　　。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全；A1(OH)3+OH-⇌Al(OH)：K=100.63，Kw=10-14，Ksp[A1(OH)3]=10-33) 模拟题精选 1.（2026·河北沧州·一模）钪(Sc)是战略级稀有材料，广泛用于航空航天、电子通信、新能源、光学、催化等高端领域。以某工业废渣(主要含等)为原料制备金属钪的工艺流程如下： 已知：①为弱碱阳离子，萃取原理：(为萃取剂)。 ②25℃时，；，。 （1）基态钪原子的价层电子排布式为　　　　　　。 （2）写出焙烧时发生反应的化学方程式：　　　　　　。 （3）焙烧后采用稀硫酸酸浸，而不是直接加水溶解的原因是　　　　　　。酸浸后浸渣的主要成分是　　　　　　(填化学式)。 （4）萃取前需将溶液的pH调至2.0~3.0的原因是　　　　　　。萃取-反萃取的核心作用是　　　　　　。 （5）沉钪后，常温下，测得滤液的pH=2，滤液中残留的，则滤液中　　　　　　。该滤液可返回前述工序循环使用，提高原料利用率。 （6）Mg还原工序中，氩气的作用是　　　　　　。 2.（2026·河北保定·一模）湿法冶金是提取复杂多金属矿中有价金属的重要手段。某研究小组以钒铅锌矿为原料［主要成分为和］，采用硫酸浸出法综合回收钒，其工艺流程如下： 已知：i．钒在酸性溶液中以形式存在，在温度高于时易水解生成沉淀。 ii．浸出液中含有及微量等。 iii．溶液中与可相互转化：。 回答下列问题： （1）“酸浸”前需要先磨矿处理，目的是　　　　　　　　　　　。 （2）钒铅锌矿中钒的化合价为　　　　　　　　　　　，基态的价电子轨道表示式为　　　　　　　　　　　。 （3）酸浸时发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （4）为了探究温度、液固比、时间等不同实验条件对钒铅锌矿中V、Zn等金属浸出率的影响，开展了一系列单变量实验。 ①图1为实验在不同温度下所测元素浸出率的变化，用离子方程式解释温度高于后V元素浸出率下降的原因为　　　　　　　　　　　。 ②在硫酸浓度确定情况下，根据实验得出浸出率随液固比的变化(图2)，最佳液固比为　　　　　　　　　　　，原因是　　　　　　　　　　　。 （5）①“氧化”步骤中加入将转化为的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 ②“沉钒”前若溶液中，“沉钒”后，上层清液中，则钒元素的沉降率=　　　　　　　　　　　[，反应过程中溶液的体积不变］。 3.（2026·河北张家口·一模）碲(Te)堪称“隐藏的黄金”，可用于石油化工、合金、电镀、催化剂制备等多领域和行业。一种从含碲废渣(含有Te、Cu、Pb、Se、Ag、Au及、CuO、PbO)中提取碲等有价值物质的工艺流程如下。 已知：、，溶液中离子浓度时认为该离子沉淀完全。 回答下列问题： （1）Te与O同族，基态Te原子的价电子有　　　　　　　　　　　种不同的运动状态。 （2）①“球磨”的目的为　　　　　　　　　　　； ②“酸溶”时，控制温度为的原因为　　　　　　　　　　　； ③所得酸溶渣中除含外，还含有　　　　　　　　　　　(填化学式)； ④“提碲”反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）“沉铜、铅”时，所得滤液中最小为　　　　　　　　　　　。 （4）“萃取”时，常采用多级萃取的目的为　　　　　　　　　　　。 （5）“提金”反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）“提硒”时，被还原为Se，此过程无需另加保护气即可防止Se被氧化，其理由为　　　　　　　　　　　。 4.（2026·河北承德·一模）某氧化锰矿的主要成分为，杂质中含有、、，现以该矿石为原料，生产锌锰电池的正极材料，工艺流程如下： 已知： ①黄钾铁矾难溶于水和酸。 ②25℃时BaS的溶解度为9.0g。 回答下列问题： （1）①黄钾铁矾中铁元素的化合价为　　　　　　　　价。 ②　　　　　　　　（填“”或“”），原因是　　　　　　　　。 （2）“粉碎”工序中，粉碎矿石的目的是　　　　　　　　。 （3）“浸出还原”工序中，被还原的化学方程式为　　　　　　　　。 （4）“沉铜”工序中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　。 （5）“电解”工序中，在电解池的　　　　　　　　极（填“阳”或“阴”）生成，电解废液可循环至　　　　　　　　工序中综合利用。 （6）用制成的碱性锌锰电池，若理论电压为1.5V，当转移0.2mol电子时，电池输出的电功　　　　　　　　（，）。 5.（2026·河北邯郸·一模）碳酸锂是药物M(可用来治疗双相情感障碍)的主要成分。工业上以锂云母矿石(主要成分可表示为，还含少量)为原料制备碳酸锂和明矾的简易流程如图所示。回答下列问题： 已知：常温下，，，当离子浓度时可认为该离子已完全沉淀；常温下，在时开始溶解。 （1）为了提高“酸浸”速率，宜采用的措施有　　　　　　　　　　　(答一条)；“酸浸”后得到的浸渣的用途有　　　　　　　　　　　(答两条)。 （2）“蒸发浓缩”时，蒸发至溶液表面形成一层“膜”时添加，“形成一层膜”表明此时溶液为　　　　　　　　　　　(填“饱和”或“不饱和”)溶液；“冷却”的目的是　　　　　　　　　　　。 （3）常温下，“调pH”控制的pH范围为　　　　　　　　　　　；“调pH”后还需要分离出滤渣，滤渣的主要成分是　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）若试剂R为小苏打，加入小苏打之前需将溶液调至呈较强碱性，写出“沉锂”工序中发生反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　。 （5）已知的溶解度与温度的关系如下表所示： 温度/℃ 0 20 40 60 80 溶解度/g 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 “操作a”包括过滤、洗涤、干燥，洗涤时选用　　　　　　　　　　　(填“热水”或“冷水”)。 （6）以和为原料，在空气中高温烧结可制备锂离子电池正极材料，写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　。 6.（2026·河北百师联盟·一模）工业上常从钒铁合金的炼钢残渣(主要含FeO、V2O3，还有少量硅、铝的氧化物等杂质)中提取金属钒，其工艺流程如图所示。 已知：①钒有多种价态，其中+5价最稳定；②+5价V在强酸性条件下以形式存在，在碱性条件下以形式存在；③25℃时，Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3；④用有机萃取剂HA萃取时，对阳离子萃取能力由强到弱的顺序为Fe3+>VO2+>>Fe2+。 （1）基态钒原子的核外电子的运动状态有　　　　　　　　　　　种。 （2）“粉碎”的目的是　　　　　　　　　　　；“焙烧”时V2O3发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）“浸渣”的成分是　　　　　　　　　　　(填化学式)；“还原”的目的是　　　　　　　　　　　。 （4）加入KClO3后发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）“调pH”后测得溶液中c()=0.1mol·L-1，若“沉钒”时钒元素沉淀率达到99%，则“沉钒”后溶液中的c()=　　　　　　　　　　　mol·L-1。 （6）检验NH4VO3沉淀是否洗净的操作是　　　　　　　　　　　；“煅烧”产生的气体可在　　　　　　　　　　　中使用(填工序名称)。 7.（2026·河北五个一联盟·一模）以钼精矿（主要成分为，还含少量钙、镁等元素）为原料制备钼单质的流程如图。 回答下列问题： （1）验证钼精矿中钼元素可使用的方法是　　　　　（填标号）。 A.原子发射光谱法             B.红外光谱法 （2）工业焙烧钼精矿过程中常加入，其目的是　　　　　。 （3）与氨水反应生成的离子方程式为　　　　　，“滤渣1”中含有的金属阳离子主要有　　　　　。 （4）实验室由钼酸得到所用到的硅酸盐材料的仪器名称是　　　　　，“滤液2”中主要溶质的用途为　　　　　（写出一种用途）。 （5）“滤液1”经过一系列操作可以制取二钼酸铵[，摩尔质量为]，二钼酸铵晶体加热过程中固体残留率随温度变化曲线如图所示。 500℃时固体产物的化学式为　　　　　。 （6）的晶体结构如图，原子位于原子形成的　　　　　（填空间构型）空穴中。 8.（2026·河北八校联考·一模）高纯碲(Te)广泛用于电子、半导体和军事等尖端科技领域。含碲物料(主要含有，以及少量Pb、Ag等元素)是回收稀散金属碲的重要原料。现有一种高效回收碲的工艺，其主要流程如下： 已知：①加入硫酸焙烧数小时后，硒、碲转化为二氧化物，其他元素转化为硫酸盐； ②在强碱性条件下，是难溶物； ③。 回答下列问题： （1）硒(Se)、碲(Te)均为氧族元素，Se的核外电子排布式为　　　　　　　　　　　。 （2）写出“焙烧”工序中发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　。 （3）“浸渣1”的成分有极少量的和　　　　　　　　　　　(写化学式)，请用沉淀溶解平衡原理解释产生的原因　　　　　　　　　　　。“滤渣2”的成分是　　　　　　　　　　　。 （4）“中和沉碲”加入稀调节pH至弱酸性，使转化为难溶的沉淀。写出该步骤的离子方程式：　　　　　　　　　　　。 （5）写出“还原”工序的离子方程式：　　　　　　　　　　　。 9.（2026·河北名校联盟·一模）某种软锰矿中含有的氧化物，一种综合利用该软锰矿的工艺流程如下： 已知：时，的，的。 回答下列问题： （1）“浸出渣”的主要成分有与　　　　　　　　　　　(写化学式)。 （2）“碱化过滤”时，当完全沉淀，溶液中　　　　　　　　　　　(填“>”“<”或“=”)。 （3）“氧化”过程中若通入空气时间过长，的纯度会下降，可能的原因是　　　　　　　　　　　。 （4）“水热法”时，温度控制在，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　，反应后过滤所得滤液可用于制备副产物，写出副产物的一种应用：　　　　　　　　　　　。 （5）在酸性、中性环境下都会被歧化生成和，则“熔融”步骤中应保证原料　　　　　　　　　　　。 （6）“电解”步骤的阳极反应为　　　　　　　　　　　。 10.（2026·河北名校联考·一模）工业上由天然与MnS矿（杂质是含Fe、Al、Mg、Si、Ca的氧化物）制备的工艺流程如图所示。 已知：室温下相关物质的、如下表，。 HF 回答下列问题： （1）“酸浸”产生的气体是，写出产生该气体反应的离子方程式：　　　　　　　　　。 （2）滤渣1中除含有单质硫外，另一种物质是　　　　　　　　　（填化学式），单质硫是两种气体反应产生的，写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　。 （3）“调pH”的目的是除去铁、铝（以氢氧化物形式去除），若将它们完全除去（溶液中离子浓度视为完全沉淀），则pH的调节范围可以选择的是　　　　　　　　　（填字母）。已知“过滤”后溶液中，。 A.       B.       C. （4）若“除杂”后的溶液中，则此时溶液的pH为　　　　　　　　　。 （5）“沉锰”时，将温度控制在30~35℃的原因是　　　　　　　　　。 （6）在空气流中热解得到不同价态锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图1所示（假设A、B、C三点均为纯净物）。C点对应物质的化学式为　　　　　　　　　。 （7）的立方晶胞结构如图2所示。若距离最近的两个锰原子之间的距离为b pm，阿伏加德罗常数的值为。则的密度　　　　　　　　　（列出表达式）。 11.（2026·河北衡水中学·一模）氯化铊的化学式为，为白色结晶性粉末，微溶于冷水，不溶于乙醇，主要用于毛发脱除剂，也用于烟花、信号弹和照明弹等。从某含铊废料(主要成分为、、、、、、等)中提取并制备的工艺流程如下。 回答下列问题： （1）中的化合价为　　　　　　　　　　　；残渣的主要成分为　　　　　　　　　　　。 （2）“浸取”过程中提高浸取率的方法有　　　　　　　　　　　(任写两种)。 （3）工业上常常从“萃取”步骤得到的水相中逐步沉淀出金属离子回收利用，若沉淀前溶液中金属离子的浓度均为，第一步沉淀金属离子需要调节溶液pH的大小范围为　　　　　　　　　　　。{已知：常温下，、、，当离子浓度时，认为该离子沉淀完全} （4）“还原、沉淀”过程中生成无污染气体，其发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）“一系列操作”具体是指　　　　　　　　　　　。 （6）的立方晶胞结构与相同，则与等距离且最近的Tl有　　　　　　　　　　　个；若两个Tl间的最近距离为，TlCl晶体的密度为，则阿伏加德罗常数　　　　　　　　　　　(列出计算式)。 12.（2026·河北石家庄一中·一模）实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl-含量少的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下： （1）温度过高不利于“酸浸”的原因是　　　　　　　　　　　。 （2）已知Ce3+能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为Ce3+(水层)+3HA(有机层)Ce(A)3(有机层)+3H+(水层)。加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是　　　　　　　　　　　。 （3）pH约为7的CeCl3溶液与NH4HCO3溶液反应可生成Ce2(CO3)3沉淀，该沉淀中Cl-含量与加料方式有关。得到含Cl-量较少的Ce2(CO3)3的加料方式为　　　　　　　　　　　(填序号)； A．将NH4HCO3溶液滴加到CeCl3溶液中 B．将CeCl3溶液滴加到NH4HCO3溶液中 上述流程中“沉淀”步骤发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （4）与“反萃取”得到的水溶液比较，过滤Ce2(CO3)3溶液的滤液中，物质的量减小的离子有　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （5）实验中需要测定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce4+可用准确浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，滴定反应为Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+。 ①请补充完整实验方案： i．准确量取25.00 mL Ce3+溶液，加氧化剂将Ce3+完全氧化并去除多余氧化剂后，用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到250 mL容量瓶中后定容； ii．按规定操作分别将0.02000 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2和待测Ce4+溶液装入如图所示的　　　　　　　　　　　(填仪器名称)中； iii．从仪器中准确放出25.00 mL Ce4+溶液于　　　　　　　　　　　(填仪器名称)中，加入几滴指示剂苯代邻氨基苯甲酸，向其中滴加(NH4)2Fe(SO4)2溶液，边滴边振荡，至溶液颜色恰好由紫红色变为亮黄色，且30s内颜色不变，记录滴加(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积。 iv．　　　　　　　　　　　。 v．根据上述数据计算得出结果。 ②步骤i中若没有去除多余氧化剂，则对测定结果的影响是　　　　　　　　　　　(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。 13.（2026·河北保定·二模）电镀厂的废水成分复杂、污染性强，需处理达标后才能排放。某电镀厂废水的为0.45，主要含、和，还含有少量的和，工程师处理该废水的一种工艺流程如图： 已知：可溶于水，在水中发生水解而生成碱式盐沉淀。 回答下列问题： （1）取原废水各1 L，分别调节废水的pH在4.0～5.0时，金属离子浓度变化情况如图。根据实验数据进行分析，“沉锡”时的最佳pH范围为　　　　　　　　　　　。 （2）“氧化沉铁”时，温度不宜过高的原因为　　　　　　　　　　　；“氧化沉铁”的离子方程式　　　　　　　　　　　；“氧化沉铁”一段时间后，溶液中有气体逸出，其原因是　　　　　　　　　　　。 （3）298 K时，部分标准电极电势如表。电极电势高的电极，其氧化型的氧化能力强；电极电势低的电极，其还原型的还原能力强。 电极(氧化型还原型) 电极(氧化型还原型) 1.36 0.151 1.83 0.770 0.17 1.776 ①结合数据分析，“氧化沉钴”得到的　　　　　　　　　　　(填“能”或“不能”)用盐酸溶解制备溶液，理由为　　　　　　　　　　　。 ②操作“X”为　　　　　　　　　　　。 ③下列方法测定产品的纯度(杂质不参与反应)：将2.0 g试样溶于稀硫酸中，加过量的，用的滴定生成的(已知酸性环境下可被还原为)，共用去溶液。则的质量分数是　　　　　　　　　　　。 （4）从“浓水”中可回收的盐为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 14.（2026·河北邯郸·二模）锂离子电池(LIBs)在电动汽车、通信等领域有广泛应用。一种从废旧LIBs(主要成分为，含有、碳粉及其他不溶性杂质)中回收金属的流程如下： 回答下列问题： （1）Co在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　　　。 （2）已知钴酸锂电池工作时的总反应为 ，则充电时阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 （3）预处理主要包括充分放电等步骤，充分放电的目的是　　　　　　　　　　　。 （4）①“酸浸”中，发生反应生成硫酸盐的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 ②无机酸作为浸出剂不仅对设备有腐蚀性，而且还可能会产生废气、废水等污染环境。因此可使用性质较为温和的苹果酸，其用量与固体浸出率的关系如图所示，请选择最佳固液比　　　　　　　　　　　g/L(填字母)。 A．20        B．40        C．60        D．80 （5）萃取步骤常采用Cyanex272作为萃取剂，其原理可简化：，则反萃取时加入的试剂a为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （6）已知的，将浓度为的和溶液等体积混合，当恰好开始沉淀时，至少为　　　　　　　　　　　(忽略的水解)。 15.（2026·河北·二模）贵金属(主要指金、银、铂等8种金属)是国家战略资源之一。一种从制作首饰的废料(主要成分为金、银、铂、蜡和纤维等)中提取金、银、铂的工艺流程如图所示。 已知：①   ；。 ②反应正向进行的程度很小。 回答下列问题： （1）“灼烧”的目的是　　　　　　　　　　　。 （2）“沉银1”时，若要使沉淀完全(离子浓度不大于)，则需要加入等体积的NaCl溶液的物质的量浓度至少为　　　　　　　　　　　。 （3）“氨浸”时，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　；该反应的平衡常数　　　　　　　　　　　(保留两位有效数字)。 （4）“沉银2”中的作用是　　　　　　　　　　　。 （5）金几乎不溶于浓硝酸，但可以溶于王水，试从平衡移动角度说明原因　　　　　　　　　　　。 （6）反应Ⅰ的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （7）已知受热生成一种有强烈刺激性气味的黄绿色气体、Pt和一种盐，其中　　　　　　　　　　　(填化学式)可循环利用。 16.（2026·河北石家庄一中·二模）某盐湖卤水中含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、[B(OH)4]-等。一种综合利用流程示意图如下。 （1）脱硼时[B(OH)4]-转化为H3BO3的离子方程式是　　　　　　　　　　　。 （2）H3BO3在水中的溶解度随温度升高而显著增大。补全重结晶的步骤：加热溶解、　　　　　　　　　　　(补全操作)、过滤、洗涤、干燥。 （3）由浓缩液制备高纯Li2CO3流程示意图如下。 已知： 化学式 Ksp(25℃) ①沉镁反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　。 ②沉钙时，当c(Ca2+)＜1×10-5mol/L，可认为其沉淀完全。溶液2中，若c(Li+)=2 mol/L，则的范围是　　　　　　　　　　　～　　　　　　　　　　　mol/L。 （4）电解LiHCO3溶液原理示意图如下。 结合电极反应式解释，电解过程中LiOH溶液浓度增大的原因：　　　　　　　　　　　。 （5）电解后，向浓LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液并加热，过滤后直接烘干即可制得高纯Li2CO3.为确保Li2CO3纯度，NH4HCO3必须过量，原因是　　　　　　　　　　　。 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 1.【答案】(1)d (2) 提高氧气浓度，加快反应速率，使反应更充分（或提高钒、铬的浸出率等，合理即可） 4FeO·V2O3 + 24NaOH + 5O2 2Fe2O3+ 8Na3VO4+ 12H2O (3) Fe2O3 CaSiO3 (4)在NaOH质量分数为30%时，40℃下Na3VO4的溶解度远小于80℃，而Na2CrO4的溶解度变化不大。降温至40℃时，Na3VO4大量结晶析出，而Na2CrO4仍留在溶液中，从而实现钒和铬的分离 (5)氧化 (6)2 + 3 + 10H⁺ = 2Cr3+ + 3 + 5H2O 2.【答案】（1）     （2） （3）①     ② MgO     （4）增大CO2的溶解度，保证酸化反应充分进行     （5） （6）     （7）煅烧      3.【答案】（1）①     ②     ③      （2）     （3）①     ② 提高溶液中浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放    ③ 离子交换     （4）     （5）bd      4.【答案】（1） （2） （3）① ②   （4）盐酸和液氨反应放热 （5）①     ② （6）防止干燥过程中被空气中的氧化 5.【答案】（1）① Fe2O3    ② SiO2 （2）增大固液接触面积，加快反应速率，提高黄铁矿的利用率 （3）7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4     （4）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤 （5）① +2；    ② 6Fe(NH4)2Fe(CN)6++6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+ （6）① H2O2    ② NH3·H2O      6.【答案】① aefbcg    ② 将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔    ③ 使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率（或其他合理答案）    ④ NH3H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓    ⑤ 0.84    ⑥ 冷却结晶    ⑦ 过滤    ⑧ A 7.【答案】（1） Fe、Cr   （2） 溶解浸出   （3） MgO、Fe2O3 （4）2Na++2+2CO2+H2O=+2NaHCO3↓ （5）4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O Na2CO3 （6） ②（7） 8.37 模拟题精选 1.【答案】（1）  （2） （3）① 酸性条件可抑制、的水解，防止生成氢氧化物沉淀    ② 、 （4）① pH过低萃取反应：平衡左移，不利于萃取；pH过高会水解生成沉淀    ② 富集提纯，分离与杂质离子      （5） （6）作保护气，防止高温下、被空气中的氧气氧化       2.【答案】（1）增大反应物接触面积，加快酸浸速率，提高钒、锌等金属的浸出率 （2）① +5    ②     （3） （4）①     ② 3:1    ③ 液固比为3:1时，V、Zn的浸出率已经达到较高水平，大于3：1时，浸出率提升不明显，还会增大生产成本，降低单位体积处理量，小于3：1时，矿物浸出不充分，浸出率低 （5）①     ② 98      3.【答案】（1）6     （2）① 增大含碲废渣与溶液的接触面积，加快反应速率，使反应更充分    ② 温度过低，反应速率慢，温度过高，HCl挥发、分解而降低原料利用率    ③ AgCl、    ④ （3）     （4）使含金物种被充分萃取，提高金的提取率 （5） （6）与反应生成的氮气可作保护气      4.【答案】（1）① +3    ② <    ③ 的价电子排布为，的价电子排布为，半充满结构更稳定，失去电子更困难 （2）增大接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率 （3） （4） （5）① 阳    ② 浸出还原     （6）28.95      5.【答案】（1）① 适当提高硫酸浓度（或适当升温，将固体粉碎研磨，适当搅拌反应混合物等）    ② 制造玻璃（或制造建筑材料，防火材料等） （2）① 饱和    ② 降低溶质的溶解度，便于析出晶体 （3）①     ② 和 （4）     （5）热水  （6） 6.【答案】（1）23 （2）① 增大反应物接触面积，加快焙烧速率，使反应更充分 ② （3）① H2SiO3    ② “还原”目的是将  还原为  提高萃取率，同时将  还原为  避免其被优先萃取，从而实现钒与铁的分离      （4） （5）1.6     （6）① 取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸酸化的 AgNO3 溶液，若无白色沉淀产生，则说明已洗净    ② 沉钒      7.【答案】（1）A     （2）固硫，减少污染气体的排放 （3）①     ② 、 （4）① 坩埚    ② 作化肥     （5）     （6）三棱柱      8.【答案】（1）或 （2） （3）① ② ，，说明向转化比较彻底③ 、 （4） （5）      9.【答案】（1）     （2）<     （3）会进一步被氧化 （4）① ② 作氮肥(或其他合理答案) （5）KOH过量     （6）      10.【答案】（1） （2）①     ②      （3）B     （4）5.7     （5）温度低于30℃，反应较慢，温度高于35℃，碳酸氢铵易分解，降低原料利用率     （6）MnO     （7）或      11.【答案】（1）① ＋3    ② 和 （2）升温、粉碎含铊废料、增大和混合液及溶液的浓度(任答两种即可) （3）     （4） （5）过滤、乙醇洗涤、干燥(多写“降温结晶、冷水洗涤”也可) （6）① 12    ②       12.【答案】（1）温度过高会导致双氧水分解，降低浸取率 （2）萃取时生成H+，溶液中若存在大量H+不利于萃取平衡正向移动 （3）① B    ② （4）Ce3+与H+ （5）① 酸式滴定管    ② 锥形瓶    ③ 再平行进行2次滴定    ④ 偏大      13.【答案】（1）4.6～4.7(写、，(4.6，4.7)也可) （2）① 防止双氧水因温度过高而分解    ②     ③ 溶液中的催化分解产生气体 （3）① 不能    ② 酸性条件下的氧化性大于，溶于盐酸得到的是(其他合理叙述也可)    ③ 在酸性环境下蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤、干燥    ④ 96.75% （4）、      14.【答案】（1）第四周期第Ⅷ族     （2） （3）使充分嵌入正极，提高锂的回收率（合理即可） （4）①     ② B （5）     （6）0.12      15.【答案】（1）去除蜡和纤维     （2）0.00236 （3）①     ② （4）作还原剂     （5）能和金离子形成稳定的配合物，使与的反应正向进行(叙述合理即可) （6）     （7）      16.【答案】（1）[B(OH)4]-+H+=H3BO3↓+H2O     （2）趁热过滤，冷却结晶 （3）① Ca(OH)2(s)+Mg2+(aq)Mg(OH)2(s)+Ca2+(aq)    ② 2.5×10-4    ③ 8×10-3 （4）阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电解过程中Li+从阳极通过Li+离子交换膜进入阴极溶液，因此LiOH浓度增大 （5）确保LiOH完全转化为Li2CO3，无剩余；加热条件下，NH4HCO3会分解氨气、二氧化碳和水，烘干时易除去，不会引入新杂质      试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $