2027届高三化学一轮复习专项训练——工艺流程

**基本信息** 聚焦高中化学工艺流程，通过分层题型（基础选择→综合填空→提升拔高）系统覆盖物质转化、分离提纯及反应原理，强化科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |微型工艺流程-基础题|7题选择|考查流程中物质成分、反应判断|从简单矿石处理切入，建立物质转化基本认知| |工艺流程综合题-基础题|6题填空|涉及反应方程式、操作目的|整合元素化合物性质，强化实验操作逻辑| |工艺流程综合题-提升题|5题填空|加入计算、配合物等复杂考点|深化反应原理应用，培养证据推理能力| |工艺流程综合题-拔高题|4题填空|含晶胞分析、条件优化等综合设问|融合物质结构与反应规律，提升综合解题能力|

工艺流程 【考点一】微型工艺流程-基础题 1．一种主要成分为和的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、。其中，电炉煅烧发生的反应为：。 下列说法错误的是 A．“电炉煅烧”必须隔绝空气 B．浸渣的主要成分是 C．“炉气水洗”使溶于水而与分离 D．“中和沉淀”需要控制溶液的 【答案】C 【分析】主要成分为和的高钾磷矿，与焦炭经电炉煅烧生成、、气体、气体，炉气水洗，磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷，尾气为不溶于水的CO，燃烧生成CO2，用于中和沉淀；炉渣经水浸，浸渣主要成分为不溶于水的，浸液中通入CO2，生成，过滤经燃烧得；滤液主要成分为，据此分析； 【详解】A．“电炉煅烧”时生成，可与氧气反应，故必须隔绝空气，A正确； B．根据分析可知，浸渣的主要成分是，B正确； C．“炉气水洗”因、CO均不溶于水，磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷，使与分离，C错误； D．“中和沉淀”时通入的二氧化碳形成的弱酸，不会溶解生成的（只溶于强酸强碱中），但需要控制溶液的，防止生成，D正确； 故选C。 2．稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是 A．可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si： 【答案】B 【分析】稻壳在一定条件下制备纳米SiO2，纳米SiO2和Mg在650℃发生置换反应生成MgO和纳米Si，加盐酸将MgO转化为MgCl2，过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。 【详解】A．SiO2是酸性氧化物，与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，A正确； B．盐酸参与的反应为：MgO+2HCl=MgCl2+H2O，该反应是非氧化还原反应，盐酸体现酸性，没有体现还原性，B错误； C．高纯硅可以将太阳能转化为电能，故可用于制硅太阳能电池，C正确； D．SiO2和Mg在650℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si，反应的化学方程式为，D正确； 答案选B。 3．处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下： 下列说法正确的是 A．“沉铜”过程中发生反应的离子方程式： B．“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多，沉淀越完全 C．“氧化”过程中铁元素化合价降低 D．“沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质 【答案】D 【分析】酸浸液(主要含)加入铁粉“沉铜”，置换出Cu单质，溶液加入NaOH碱浸，过滤得到Al(OH)3沉淀，滤液加入H2O2，把Fe2+氧化为Fe(OH)3沉淀，在经过多步操作，最后加入Na2CO3，得到Li2CO3沉淀。 【详解】A．“沉铜”过程中铁置换出铜单质，发生反应的离子方程式：，A错误； B．Al(OH)3是两性氢氧化物，NaOH过量，则Al(OH)3会溶解，B错误； C．“氧化”过程中将Fe2+氧化为Fe3+，铁元素化合价升高，C错误； D．加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀，利用了的溶解度比小的性质，D正确； 答案选D。 4．某磷废渣的主要成分为、和，一种对其进行分离的工艺流程如图。 下列说法错误的是 A．“焙烧”的目的是使、分解 B．“浸取”可能的反应为 C．“滤渣浮选”利用了和物理性质的差异 D．“滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂 【答案】A 【分析】磷废渣主要含、、，先在600℃下焙烧，该温度仅分解释放并生成，与不分解，焙烧产物加入溶液，75℃、pH=6.0条件下浸取，与反应生成并释放，过滤后得到含的滤液与含、的滤渣，滤渣添加油脂浮选剂，依靠两种固体表面润湿性物理性质差异浮选分离出，剩余，滤液可通入流程自产的与配成碳酸盐沉淀剂，使转化为沉淀完成镁的分离回收。 【详解】A．分解温度高于，焙烧时仅分解，未分解，且后续浮选得到，故“焙烧”目的不是使分解，A错误； B．焙烧后分解生成，溶液呈酸性，加热条件下与反应生成、和，反应式符合反应规律，B正确； C．浮选是利用和表面润湿性等物理性质的差异进行分离，C正确； D．流程中焙烧产生、浸取产生，二者通入水中可生成碳酸盐作为沉淀剂，与滤液中反应生成，D正确； 故选A。 5．某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下，下列说法错误的是 A．硫酸用作催化剂和浸取剂 B．使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C．“浸出”时，3种金属元素均被还原 D．“沉钴”后上层清液中 【答案】C 【分析】矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液，滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+，加入Na2CO3沉铁得到FeOOH，过滤，滤液再加入Na2S沉钴得到CoS，过滤最后得到硫酸锰溶液。 【详解】A．根据分析可知，加入硫酸和稻草浸出，硫酸作催化剂和浸取剂，A正确； B．生物质(稻草)是可再生的，且来源广泛，B正确； C．根据图示可知，“浸出”时，Fe的化合价没有变化，Fe元素没有被还原，C错误； D．“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡，满足Q=Ksp=c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4，D正确； 答案选C 6．稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业，它和Al同族，性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物，从中分离富集镓的一种路线如下。其中，“高温煅烧”时，铝的化合物转化为(或)。 下列说法错误的是 A．“高温煅烧”时，发生的反应生成 B．“酸浸”时，硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去 C．“酸浸”时，镓的化合物发生的反应是 D．晶体的化学式为(或) 【答案】C 【分析】高温煅烧：加入碳酸钠后，氧化铝、铝硅酸盐和镓的化合物发生反应，铝按照题干信息转化为偏铝酸盐（M为、），镓同理转化为偏镓酸盐，硅转化为可溶性硅酸盐； 酸浸：加入稀硫酸后，偏铝酸根、偏镓酸根和氢离子反应，转化为、进入溶液；硅酸盐与酸反应生成硅酸沉淀，和其他不溶杂质一起作为浸渣被除去； 浓缩结晶：溶液中的、和硫酸根结合，形成复盐结晶析出，，留在母液中，过滤得到镓富集液。 【详解】A．高温下可和反应，1 mol 完全按此反应生成1 mol ，A正确； B．高温煅烧后，硅元素转化为硅酸盐，酸浸时硅酸盐与稀硫酸反应生成难溶于水的硅酸沉淀，因此硅元素以固态形式留在浸渣中被除去，B正确； C．“高温煅烧”是在无水的高温环境下进行的固体熔融反应，镓被转化为固态的。因此在后续的“酸浸”步骤中，是和反应：，C错误； D．类比明矾，体系阳离子为、，浓缩结晶析出铝的复盐晶体，化学式为或，D正确； 故选C。 7．从铜阳极泥（主要成分为和，含少量和）中提取热电材料碲（）的流程如图。已知与适量空气反应可生成。下列说法正确的是 A．“浸渍”时通入过量空气不发生副反应 B．滤渣可以全部溶于浓 C．被氧化过程中，溶液碱性增强 D．“沉碲”过程中被氧化 【答案】C 【分析】铜阳极泥的主要成分为和，含少量和，在“浸渍”操作中，加入Na2S溶液，通入适量空气，和反应生成CuS沉淀，同时生成Na2Te2，和不溶，进入滤渣，滤液1中含有Na2Te2，加入Na2SO3溶液发生氧化还原反应，Na2SO3作氧化剂被还原，同时将Na2Te2氧化为碲粉，滤液2中主要含有低价态含硫化合物用于“浸渍”工序循环利用； 【详解】A．“浸渍”时和生成的都具有还原性，通入过量空气时，过量会进一步将氧化为更高价态的物质，发生副反应，A错误； B．铜阳极泥中的Au不参与浸渍反应，留在滤渣中，Au不溶于浓硝酸（仅溶于王水），因此滤渣不能全部溶于浓硝酸，B错误； C．被氧化生成的反应方程式为：，反应生成强碱，溶液中增大，碱性增强，C正确； D．滤液1中在中为价，沉碲得到价碲单质，化合价升高被氧化，因此做氧化剂参与氧化还原反应，被还原，D错误； 故选C。 【考点二】工艺流程综合题——基础题 8．硒(Se)广泛应用于农业和生物医药等领域，一种利用H2Se热解制备高纯硒的流程如下： 已知H2Se的沸点为231K，回答下列问题： (1)真空焙烧时生成的主要产物为，其中Se的化合价为_______，Al元素基态原子的电子排布式为_______。 (2)氢化过程没有发生化合价的变化，Al元素转化为Al2O3·xH2O，则反应的化学方程式为_______。 (3)热解反应：  。冷凝时，将混合气体温度迅速降至500K得到固态硒。Se由气态直接转变为固态的过程称为_______。迅速降温的目的_______；冷凝后尾气的成分为_______(填化学式)。 (4)Se的含量可根据行业标准YS/T 226.12-2009进行测定，测定过程中Se的化合价变化如下： 称取粗硒样品0.1000g，经过程①将其溶解转化为弱酸H2SeO3，并消除测定过程中的干扰。在酸性介质中，先加入0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液40.00mL，再加入少量KI和淀粉溶液，继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色消失为终点(原理为)，又消耗8.00mL。过程②中Se(IV)与Na2S2O3反应的物质的量之比为1：4，且反应最快。过程③的离子方程式为_______。该样品中Se的质量分数为_______。 【答案】(1) (2) (3) 凝华 减少生成，提高Se产率 ， (4) 94.8% 【分析】粗Se加入铝粉焙烧得到，通入水蒸气氢化得到，脱水后热解发生反应：，冷凝后得到精Se； 【详解】（1）Al是IIIA族元素，化合价为+3价，则Se化合价为-2价；铝的基态电子排布式为； （2）“氢化”过程是与水蒸气反应生成，化学方程式为； （3）从气态变为固态的过程为凝华；已知热解正向是吸热反应，降温时，为避免平衡逆向移动，需要迅速冷凝Se蒸汽，故目的是减少生成，提高Se产率；尾气种含有以及少量的； （4）反应③是被KI还原为Se的过程，离子方程式为：； 过程②加入40.00 mL的标准溶液，过程③加入少量KI溶液，KI作还原剂，将还原为Se，再加入8.00mL同浓度的标准溶液滴定上一步生成的碘单质（确定滴定终点），存在关系式Se(Ⅳ)~4I- ~2I2 ~4Na2S2O3 ，过程③中Se(Ⅳ)与后续滴定消耗的Na2S2O3物质的量之比为1：4，根据已知条件，过程②中 Se(V)与Na2S2O3 反应的物质的量之比也为1：4，整个过程相当于48mL 0.1000 mol/L的溶液与反应，则，样品中Se的含量：。 9．我国的蛇纹石资源十分丰富，它的主要成分是，伴生有少量、、等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。 已知： 回答下列问题： (1)绿矾()在高温下分解，得到红棕色固体和气体产物，反应的化学方程式为_______。 (2)经“焙烧①”“水浸”，过滤分离后，滤液中金属离子的浓度()分别为：、、、。滤渣①的主要成分是_______、_______。 (3)加入 “调”，过滤后，滤渣②是_______、_______，滤液中的浓度为_______。 (4)“焙烧②”后得到。晶胞如图所示，晶胞中含有的个数为_______。 (5)调节“沉镍”后的溶液为碱性，“矿化”反应的离子方程式为_______。 (6)蛇纹石“矿化”固定，得到，相当于固定_______L(标准状况)。 【答案】(1) (2) (3) (4)4 (5) (6)89.6 【分析】蛇纹石的主要成分是，伴生有少量、、等元素和绿矾()混合高温焙烧经“焙烧①”，生成氧化镁、二氧化硅、水；高温下分解，得到红棕色固体和气体产物三氧化硫、二氧化硫；加水水浸过滤得到滤渣①为、；滤液中含有、、、、，加入调节pH=6，将、转化为、沉淀，过滤滤渣②为、；滤液中含有、、，加入沉淀剂将镍离子转化为氢氧化镍沉淀，氢氧化镍焙烧后得到氧化镍；调节“沉镍”后的溶液通入二氧化碳“矿化”发生反应，得到产物。 【详解】（1）绿矾()在高温下分解，得到红棕色固体和气体产物三氧化硫、二氧化硫，反应的化学方程式为，故答案为：； （2）经“焙烧①”，生成氧化镁、二氧化硅和水，分解生成、二氧化硫、三氧化硫和水，“水浸”，过滤分离后，滤液中金属离子的浓度()分别为：、、、，结合电荷守恒可知，滤液中硫酸根浓度至少为，远大于滤液中铁离子的浓度，铁元素源自绿矾和蛇纹石，硫元素源自绿矾，且有一部分硫元素以气体的形式损失，结合铁、硫元素守恒，只有一部分铁元素进入滤液，则另一部分铁元素在滤渣①中，故滤渣①的主要成分是为Fe2O3、SiO2，故答案为：Fe2O3、SiO2； （3）加入 “调”，，，，，溶液中没有铁离子、铝离子，两者均以氢氧化物沉淀下来，过滤后，滤渣②是为、；滤液中的浓度为，故答案为：；；； （4）因为离子半径，晶胞图中棱心和体心，1个晶胞中的个数为，故答案为：4； （5）调节“沉镍”后的溶液为碱性，通入二氧化碳“矿化”发生反应 ，故答案为：； （6）物质的量为，根据C原子守恒，固定为，标准状况下的体积为，故答案为：89.6。 10．一种从废旧电池粉(主要成分为LiFePO4，含有少量FePO4、石墨、Al等)中深度回收锂的工艺，部分流程如下： 已知：①磷酸铁锂电池反应为； ②“沉铝”时，滤渣中含和少量。 回答下列问题： (1)废旧电池粉碎前一般需先放电，正极反应式为________。 (2)“酸浸Ⅰ”时，除粉碎外，可提高酸浸速率的措施有________(任写两种)。该过程有生成，溶解的化学方程式为________。滤渣的主要成分为________。 (3)“沉铝”时，中Fe元素的化合价为________。 (4)“焙烧”时产生的HF，用________吸收后，产物可以循环利用。 (5)“除杂”时，在一定pH范围内，会发生反应(平衡常数为)。若溶液中为，不考虑其他离子参与反应，为防止沉淀，需小于________(用含a、b的代数式表示)。 (6)滤液2中，溶质除Na2CO3外，主要含________(填化学式)。 (7)滤液1需先加入H2O2溶液，再加入氨水除杂，最后回收Li3PO4。H2O2的作用是________。取少量加H2O2溶液后的滤液1，滴加________，若产生蓝色沉淀，则需补加H2O2溶液。 【答案】(1) (2) 适当升高温度、搅拌、适当增大硫酸浓度等（任写两种） C（石墨） (3)+3 (4)NaOH溶液或Na2CO3溶液 (5) (6)Na2SO4 (7) 将氧化为，便于后续沉淀 铁氰化钾溶液（） 【分析】原料为含，混有少量、石墨、Al杂质的废旧电池粉，首先经硫酸酸浸，不溶于酸的石墨作为滤渣除去，等含锂物料与硫酸反应，浸出、、、、磷酸根等离子；随后调沉铝，沉铝后的滤液可单独回收得到，沉铝滤渣经焙烧、酸浸、调pH除杂除去铁铝杂质后，最终加饱和碳酸钠沉锂得到产品，焙烧产生的可吸收循环利用，实现了废旧锂电资源的高效清洁回收。 【详解】（1）磷酸铁锂电池放电时的总反应为：，正极与得电子生成，故正极的电极反应式为； （2）“酸浸Ⅰ”时，除粉碎外，适当升高温度、搅拌、适当增大硫酸浓度等（任写两种）均可提高酸浸速率；“酸浸I”时， LiFePO4与反应生成、和，化学方程式为：；原料含石墨，石墨不与稀硫酸反应，故滤渣主要为C（石墨）； （3）再中，设Fe化合价为x，为+1价，P为+5价，O为-2价，化合价代数和为0，即，解得x=+3，即Fe为+3价； （4）流程中 “沉铝” 步骤消耗NaF，HF 与NaOH或Na2CO3反应生成的NaF可循环，故选用NaOH溶液或Na2CO3溶液； （5）反应的平衡常数表达式为，为防止Li3PO4沉淀，反应逆向进行，需满足Q>K，即，带入为，，； （6）沉锂反应的反应方程式为，则体系阳离子为Na+，阴离子为（酸浸II引入硫酸根），故除过量Na2CO3外，主要含Na2SO4； （7）沉铝产物含，Fe 为+3价，由分析知，酸浸后溶液含，H2O2作氧化剂，将氧化为，便于后续沉淀；由于与铁氰化钾溶液（）生成蓝色沉淀，故取少量加H2O2溶液后的滤液1，滴加铁氰化钾溶液（），若产生蓝色沉淀，则未完全氧化为，则需补加H2O2溶液。 11．为了保护环境、充分利用资源，某科研小组提出一种从闪锌矿湿法炼锌后的脱硫浸渣中回收铅和银的方法。浸渣主要含有、、、ZnS和少量等，回收流程如下。 已知：常温下，有关物质的溶度积常数如下。 物质 AgCl 回答下列问题： (1)闪锌矿中的锌元素在元素周期表中位于第___________周期、第___________族。 (2)“煅烧”温度控制在350℃左右，中的硫酸根不分解、铅以形式存在，其分解反应的化学方程式是___________。 (3)“酸浸”时，还加入了少量NaCl，其目的是___________，浸出的主要金属离子是___________。 (4)“溶铅”时，使用含的热浓食盐水将铅盐转化为，其离子方程式是___________。食盐水中添加的作用有___________。 (5)溶液适当稀释和降温，便析出沉淀。分离后的母液，应返回___________步骤中。 (6)“电解”时，压片组成阴极，惰性电极作阳极，溶液为电解液。电解获得金属铅的过程中，除阳极产生和少量外，阳极附近溶液中还伴有少量生成和pH下降，导致溶液pH下降的原因有___________。 【答案】(1) 四 ⅡB (2) (3) 将元素转化为沉淀，提高的回收率 、 (4) 增大浓度，利于生成；与产生的结合，促进反应正向移动 (5)溶铅 (6)阳极发生电极反应、，生成，使得溶液的降低 【分析】脱硫浸渣原料含、、、、少量，通入空气350℃煅烧，分解生成、、与水，、被空气氧化为金属硫酸盐；煅烧产物加稀硫酸酸浸并加入少量，、元素转化为、进入滤液分离除去，体系内与结合生成固体留在酸浸渣中，酸浸渣主要含、、，随后加入氯化胆碱进行溶银步骤，氯化胆碱可与形成可溶性银氯配离子，银元素溶解得到银溶液实现银回收，脱银后的固体再投入含、的热浓食盐水中溶铅，与、反应生成可溶性配离子同时析出废渣，向溶铅液加水稀释降温，解离析出沉淀，分离后的母液返回溶铅步骤循环使用，最后压片作阴极、惰性电极作阳极，溶液为电解液电解得到金属铅。 【详解】（1）Zn元素原子序数30，核外电子层为4层，价电子排布，位于元素周期表第四周期ⅡB族； （2）由题，350℃下分解，硫酸根不分解，产物为、、、，化学方程式为； （3）酸浸加入少量电离出，煅烧生成的会与发生沉淀转化，生成溶度积更小的固体留存于酸浸渣，避免银随、进入滤液流失，提高后续银的总回收率；酸浸时锌、铁的氧化物、硫酸盐溶于稀硫酸，浸出主要金属离子为、； （4）溶铅时固体和、反应生成可溶性与沉淀，离子方程式：；食盐水中的电离出增大体系氯离子浓度，促进转化为可溶性，同时结合反应生成的生成沉淀，降低溶液中硫酸根浓度，推动溶铅平衡正向移动； （5）稀释降温后解离析出，分离后的母液富含、，可返回溶铅步骤循环利用，节约原料； （6）电解时阳极除失电子发生氧化反应生成外，水电离出的和电解液中失电子均会失电子，分别发生反应、生成、，两个阳极反应均生成，溶液氢离子浓度升高，最终体系pH下降。 12．创新驱动，深挖“城市矿山”，一种从废弃印刷电路板(WPCB)(主要含Cu、Ni、Au、Ag)中分离回收有价金属的工艺如下： 已知：①PMS为过一硫酸盐(含过氧键)，在强酸介质中会水解。 ②表示具有高氧化活性的单线态氧分子。 回答下列问题： (1)Au与Cu同族，属于__________区元素。 (2)“酸浸1”中发生反应的离子方程式为__________。 (3)“滤液2”中主要的金属离子有、__________(填离子符号)。 (4)“氧化溶金”中，KCl不能用HCl替代的原因为__________；PMS发生反应的离子方程式__________。(将离子方程式补充完整) __________+__________ (5)工序“”中，抗坏血酸的作用为__________。 (6)“碱沉”前，用的标准溶液测定“滤液”中的及浓度，和与的关系如图(，，忽略的水解)。“滤液1”中的浓度为__________(结果保留小数点后3位)。 (7)“沉银”时，“滤液2”与“滤液3”混合时有少量生成，其反应的化学方程式为__________。 【答案】(1)ds (2) (3) (4) HCl为强酸，会引入大量 导致溶液酸性过强，使PMS发生水解而降低氧化能力失效 (5)作还原剂，将Au的阳离子还原为Au单质 (6)0.035 (7) 【分析】酸浸1：经过预处理的WPCB加入稀盐酸，Ni与稀盐酸发生置换反应生成溶解，而Cu、Ag、Au不与稀盐酸反应 。过滤后，滤液1主要成分为和过量的 HCl，滤渣1为 Cu、Ag、Au 。   碱沉：向滤液1中加入 NaOH 溶液，首先中和过量的 HCl，随后沉淀生成  。过滤后得到的滤液3主要含有 NaCl 。   酸浸2：向滤渣1中加入稀硝酸，Cu和Ag溶解生成、，Au 不与稀硝酸反应 。过滤后，滤液2主要含有 和过量的，滤渣2为单质 Au 。   氧化溶金：将滤渣2（Au）加入含有 PMS 和 KCl 的体系中，利用 PMS 的氧化性氧化 Au，同时起到络合作用，生成溶解进入滤液4 。   还原金：向滤液4中加入抗坏血酸（X），利用其还原性将金的络合物还原为纳米 Au 。   沉银：将含有的滤液2与含有的滤液3混合，发生沉淀反应生成 AgCl 。 【详解】（1）Cu位于IB族，IB、IIB族元素属于ds区，Au与Cu同族，故为ds区元素。 （2）酸浸1加入稀盐酸，活泼金属Ni与稀盐酸反应溶解，Cu、Ag、Au不与稀盐酸反应，因此离子方程式为Ni和反应生成和，离子方程式：。 （3）滤渣1含Cu、Ag、Au，酸浸2加入稀硝酸，Cu、Ag与稀硝酸反应溶解生成、，Au不溶解，因此滤液2中金属离子除外还有。 （4）根据已知信息，PMS在强酸介质中会水解，若用HCl代替KCl，溶液酸性过强，PMS水解导致氧化能力下降。由已知②可知体系生成具有高氧化活性的单线态氧分子（） ，PMS（以表示）发生分解反应生成硫酸根、氢离子和单线态氧，其离子方程式为：。 （5）“氧化溶金”后，金以 +3 价络离子形式存在于溶液中。抗坏血酸（维生素C）具有较强的还原性，在此工序中作为还原剂，将金的络离子还原析出，从而得到纳米 Au 。 （6）V(NaOH) 在 0 ~ 20.00 mL 之间时，pOH 急剧下降，此时是 NaOH 溶液中和滤液1中过量的 HCl 的阶段 。 V(NaOH)在 20.00 ~ 55.00 mL 之间时，曲线趋于平缓，到达 55.00 mL 时 pNi 发生突变上升，说明此阶段NaOH均用于沉淀，沉淀消耗NaOH体积为，，由得，。 （7）滤液2中以形式存在，滤液3中含碱沉后过量的NaOH，AgOH不稳定分解为，因此反应为硝酸银与氢氧化钠反应生成氧化银、硝酸钠和水，化学方程式为。 13．一种从废芯片(主要含有、、、、等)中回收金属的工艺流程如下： 已知：流程中被还原为；“浸出2”中和的浸出率较低；“浸出3”中和转化为和。 回答下列问题： (1)提高“焙烧”效率的措施有___________(写出一条即可)。 (2)“焙烧”中，未完全转化为，“浸出1”中参与反应的离子方程式为___________。 (3)“电解”时，“滤液1”和溶液分别作阴极液和阳极液，不锈钢片和石墨片分别作阴极和阳极，阴离子交换膜作隔膜。“电解”的目的是___________。 (4)已知的约为，表明该反应可以进行得基本完全，但在“浸出2”中浸出率较低，原因是___________。 (5)“沉淀”产生的可被还原为，中元素只转化为。理论上与反应的物质的量之比为___________。 (6)“滤液3”需要合并到“浸出3”所得滤液中，目的是___________。 (7)“氧化”中，转化为沉淀，该反应的离子方程式为___________。 【答案】(1)废芯片粉碎，适当升高温度或增大空气通入量（任选一条即可） (2) (3)提取并回收金属铜，同时将阴极液中的氧化再生为（或 ）以便在“浸出1”中循环利用 (4)该反应的活化能较大，反应速率较慢 (5)4:1 (6)回收Au和Pd (7) 【分析】该流程是从含有、、、、等的废芯片中分步回收有价金属，废芯片先经焙烧预处理氧化部分金属；随后“浸出1”用硫酸+硫酸铁溶解铜，所得滤液1经电解可回收铜单质，同时再生循环回浸出工序；之后经“浸出2”浸出Ag+及少量Au3+、Pd2+，滤液沉银得到，可还原回收银；再经“浸出3”进一步浸出剩余、，得到的氯配离子用Zn还原得到Au、Pd产品；最后含的流出液经氧化得到回收铈，滤液3循环利用，提升了金属收率与原料利用率。 【详解】（1）提高焙烧效率的措施可以从增大接触面积、提高温度、增加氧气浓度等方面考虑。例如将废芯片粉碎，适当升高温度或增大空气通入量，任选一条即可。 （2）“浸出1”中使用了H2SO4和Fe2(SO4)3，Fe3+具有氧化性，可以将Cu氧化为Cu2+，自身被还原为Fe2+。离子方程式为：。 （3）“滤液1”中含有Fe 2+、Cu 2+等离子，阳极液为FeSO4溶液，阳极反应为，阴极反应为：。通过电解，可以将Fe 2+氧化为Fe 3+，同时回收Cu。Fe3+可循环用于“浸出1”，而Cu作为固体1被回收。 （4）的约为，从热力学角度来看反应趋势很大、可以进行得基本完全。但实际生产中“浸出率较低”（反应并没有充分发生），这通常是动力学原因导致的。即该反应的活化能很高，在常温或浸出条件下反应速率极慢，导致短时间内无法有效浸出。 （5）AgCl被还原为Ag，Ag+ → Ag，每个Ag+得1e⁻。被氧化为，N从-2 → 0，每个N失2e⁻，1 mol失4e⁻，根据得失电子守恒可得。 （6）“滤液2”中含有少量Au3+、Pd2+，在沉淀步骤中转化为、，合并到“浸出”的滤液中，可在“还原”步骤中被Zn还原为Au、Pd，提高其回收产率。 （7）氧化”步骤中，NaClO将氧化为，在碱性条件下生成沉淀。ClO⁻被还原为Cl⁻。根据氧化还原反应配平，离子方程式为。 14．钪是一种关键的战略金属，对国防科技、产业升级有重要的作用。从某钪铝渣［含及、、等的氢氧化物］中回收钪和铝，工艺流程如图。 已知： ①钪铝渣中夹杂在其他金属氢氧化物中或包裹在其他颗粒的孔隙中。 ②“酸浸”工序中，钪主要以的形式被浸出。 ③时，，  。 回答下列问题： (1)基态钪原子的价层电子轨道表示式为_______________。 (2)“预处理”工序的操作是________。 (3)“碱浸”工序中，在一定条件下，NaOH溶液浓度对钪和铝浸取率的影响如图1，最佳NaOH溶液浓度为________________。 (4)“酸浸”工序中浸出钪的主要离子方程式为____________________。 (5)pH对萃取率的影响如图2，HNO3溶液浓度对洗脱率的影响如图3。 ①“无机溶液1”中存在的金属阳离子主要是___________。 ②本工艺中去除溶液中Fe3+的工序是___________，依据是_____________________________________。 (6)“碱浸”工序中，、溶液中时，pH为________。 【答案】(1) (2)研磨（粉碎）钪铝渣 (3) (4) (5) 洗脱 相同条件下，时，Fe元素的洗脱率远高于Sc元素，Fe元素被硝酸洗脱进入无机溶液2，Sc元素仍保留在有机相中 (6)12.6 【分析】含及、、等的氢氧化物，先进行预处理，一般为粉碎研磨，然后加入NaOH溶液进行碱浸，使Al元素转化为进入碱浸液，经过系列转化回收Al元素，浸出渣中含有Sc、Mg、Fe的氢氧化物，加入HNO3酸浸，除去不溶于硝酸的杂质，浸出液中含有、Mg2+、Fe3+，加入有机萃取剂协同萃取后，Mg2+进入无机溶液1，有机相中含有、Fe3+，加入HNO3洗脱，Fe3+进入无机溶液2，洗脱后的有机相加入反萃取剂进行反萃取后获得含有的溶液，经系列转化回收Sc。 【详解】（1）钪为21号元素，价层电子排布为，价层电子轨道表示式为：。 （2）已知被包裹在颗粒孔隙中，预处理需要研磨（粉碎）钪铝渣，增大接触面积，利于后续浸出。 （3）工艺需要尽可能多浸出Al、尽可能少浸出Sc，实现二者分离。由图1可知：浓度为时，Al浸出率已经达到较高值，且Sc浸出率仍很低，分离效果好，故为最佳浓度。 （4）酸浸时与氢离子反应生成，离子方程式： 。 （5） ①协同萃取时，由图2可知、的萃取率很低，而铝元素前序已除掉；因此无机溶液1中主要金属阳离子为； ② 去除的工序为洗脱；依据是：相同条件下，时，Fe元素的洗脱率远高于Sc元素，Fe元素被硝酸洗脱进入无机溶液2，Sc元素仍保留在有机相中。 （6）已知：，，联立得： ， ，。 【考点三】工艺流程综合题——提升题 15．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) 增大氧气的溶解度（或浓度），加快反应速率 (3) (4)2 (5) (6) 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； 【详解】（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。 16．一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下： 已知：①乙二胺(，简写为en)为一种二元弱碱。 ②，。 ③金属离子浓度不超过时，认为该离子已沉淀完全。 回答下列问题： (1)Pb在元素周期表中的位置为第六周期第______族。 (2)“加压氧化”中，PbS发生反应的离子方程式为______；采用加压操作可提高反应速率，原因是______。 (3)“酸性溶液”经处理后，、浓度分别为、，调pH使恰好沉淀完全时(假设溶液体积不变)，______(填标号)。 a．沉淀完全    b．部分沉淀    c．未沉淀 (4)“胺浸”后，转化为配合物，“沉铅”所得固体为碱式碳酸铅[]。下列说法正确的是______(填标号)。 a．配合物中的配位原子为N b．“沉铅”过程中，溶液pH增大 c．流程中烯烃和乙二胺得到了循环利用 (5)“高温还原”中，生成Pb的化学方程式为______；若用炭代替CH4，将导致铅纯度下降，原因是______。 (6)“再生”时，得到的“含钙粗产品”的主要成分有______、______(写化学式)。 【答案】(1) IVA (2) 增大体系中氧气的压强（或浓度），从而加快反应速率 (3)b (4)ac (5) 炭为固体，过量的炭容易混入生成的铅中，导致铅的纯度下降 (6) 【分析】加压氧化将转化为和单质；胺浸利用乙二胺将转化为可溶性配合物以实现固液分离；沉铅通过通入生成碱式碳酸铅沉淀；高温还原利用将铅还原出来；再生步骤利用回收乙二胺并处理副产物。 【详解】（1）Pb的原子序数为82，与碳、硅等同族，位于元素周期表第六周期第IVA族。 （2）“加压氧化”中，与空气中的及加入的硫酸反应，生成沉淀和单质。根据电子守恒和原子守恒，可写出离子方程式为。采用加压操作可以增大氧气的溶解度或浓度，从而有效加快反应速率。 （3） 当恰好沉淀完全时，溶液中，此时溶液中。 对于，其浓度商。 因为，故有沉淀生成； 若沉淀完全，需要，说明此时并未沉淀完全。因此部分沉淀，选b。 （4）a．乙二胺()中的氮原子含有孤电子对，可作为配位原子与形成配位键，正确； b．“沉铅”过程中通入，生成碱式碳酸铅[]，消耗了溶液中的碱性物质（乙二胺），导致溶液pH减小，错误； c．由流程图可知，“再生”工序加入后重新得到乙二胺，同时烯烃并未被消耗，二者返回胺浸工序循环利用，正确； 故选ac。 （5）“高温还原”中，与反应生成、和。反应中元素化合价由+2降至0，元素化合价由-4升至+4，根据得失电子守恒配平化学方程式为。若用炭代替，由于炭是固体，反应后过量的炭容易作为杂质混入液态或固态铅中难以分离，从而导致铅的纯度下降。 （6）“沉铅”后的溶液中含有硫酸根离子和通入后产生的碳酸根离子（或碳酸氢根离子），加入进行“再生”时，钙离子会与硫酸根离子、碳酸根离子反应生成微溶的和难溶的沉淀，因此得到的“含钙粗产品”的主要成分为和。 17．一种从铜阳极泥（主要含、、）中分离提取贵金属、的工艺流程如下： 已知：“球磨提金”时，生成的高活性直接和反应生成。 ；　。 回答下列问题： (1)“酸浸”时，与稀反应生成二元弱酸的离子方程式为_________________________________________。 (2)“球磨提金”时，生成的反应中作氧化剂的是__________（填化学式）。 (3)“酸溶”时，转化为；“反萃取”时加入溶液后，水相中以形式存在，的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时，发生自身氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。 (4)“溶银”中，忽略溶液体积变化，若使完全溶于氨水，则反应后溶液中_______。 (5)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用，则处理滤液X时加入的物质是___________（填化学式）。 【答案】(1) (2) (3) 将+3价的还原为+1价、提供配体 (4) (5) 【分析】铜阳极泥原料主要含、、，先加入稀硝酸、稀硫酸进行酸浸，、被硝酸氧化溶解生成、、二元弱酸与，、、二元弱酸进入滤液，留在沉淀中；沉淀加入、球磨提金，氧化氯离子生成活性，将氧化为，经稀盐酸酸溶得到水溶液，有机萃取剂萃取金进入有机相，水相分离后有机相中加入反萃取，既作还原剂还原又提供配体形成，再经稀盐酸酸化，发生自身氧化还原析出单质；酸浸滤液中加入沉银得到沉淀，加氨水溶银生成可溶性络离子，再用水合肼还原提银析出单质，释放得到滤液； 【详解】（1）中为价被氧化为，为价被氧化为，被还原为，结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为； （2）“球磨提金”时，加入的在酸性条件下氧化生成，元素化合价降低，作氧化剂； （3）具有还原性，将中价还原为低价价；作为配体，与形成络离子进入水相实现反萃取，因此的作用为将+3价的还原为+1价，提供配体；中降价生成单质，元素部分转化为、部分为，结合得失电子守恒和原子、电荷守恒配平方程式为； （4）已知：；，总反应为，平衡常数。完全溶于氨水，平衡时，代入，得平衡游离，因此； （5）还原提银时水合肼与银氨络离子反应释放，滤液含铵盐，球磨提金工序需要，向滤液加入，将转化为，可循环至球磨提金步骤。 18．一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，，； ②结构式为。 回答下列问题： (1)制备废盐溶液时，为加快废盐溶解，可采取的措施有_______、_______。(写出两种) (2)“沉锰I”中，写出形成的被氧化成的化学方程式_______。当将要开始沉淀时，溶液中剩余浓度为_______。 (3)“沉锰Ⅱ”中，过量的经加热水解去除，最终产物是和_______(填化学式)。 (4)“沉镁I”中，当为8.0~10.2时，生成碱式碳酸镁，煅烧得到疏松的轻质。过大时，不能得到轻质的原因是_______。 (5)“沉镁Ⅱ”中，加至时，沉淀完全；若加至时沉淀完全溶解，据图分析，写出沉淀溶解的离子方程式_______。 (6)“结晶”中，产物X的化学式为_______。 (7)“焙烧”中，元素发生了_______(填“氧化”或“还原”)反应。 【答案】(1) 搅拌 适当升温等 (2) 6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O 10-2.15 (3)O2 (4)pH过大，沉淀为Mg(OH)2，不能分解产生CO2，不能得到疏松的轻质 (5) (6)(NH4)2SO4 (7)还原 【分析】废盐溶液加入氨水，通入氧气沉锰I得到Mn3O4，溶液再加入(NH4)2S2O8，进行沉锰Ⅱ得到MnO2，产生有气体O2，溶液再加入NH4HCO3和NH3·H2O调节pH沉镁I，得到MgCO3，煅烧得到MgO，溶液再加入H3PO4沉镁Ⅱ，得到MgNH4PO4·6H2O沉淀，溶液加入H2SO4调节pH=6.0结晶得到X硫酸铵，最后与MnO2和Mn3O4焙烧，经过多步处理得到MnSO4·H2O。 【详解】（1）加快废盐的溶解可以采取搅拌、适当升温、粉碎等； （2）Mn(OH)2被O2氧化得到Mn3O4，化学方程式为：6Mn(OH)2+O2=2Mn3O4+6H2O； 根据=，=10-2.15mol/L； （3）“沉锰Ⅱ”中，过量的经加热水解去除，中存在过氧键，在加热和水存在下发生水解，生成和：，分解，总反应为，最终产物是和O2； （4）煅烧有CO2生成，可以得到疏松的轻质氧化镁，pH过大，沉淀为Mg(OH)2，不能分解产生CO2，不能得到疏松的轻质； （5）据图可知，当pH=4.0时，磷元素主要以形式存在，故离子方程式为：； （6）溶液中存在铵根离子和硫酸根离子，结晶后X为(NH4)2SO4； （7）“焙烧”中，Mn3O4和MnO2最终生成MnSO4·H2O，元素化合价降低，发生了还原反应。 19．为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有等)进行研究，设计如下工艺流程。实现了铜和锌的分离回收。 回答下列问题： (1)铜元素位于元素周期表第_______周期、第_______族。 (2)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的化学方程式为_______。 (3)滤渣①中，除外，主要还有_______。 (4)“中和除杂”步骤，调控溶液左右，发生反应的离子方程式为_______。 (5)“深度脱氯”时，的存在使锌粉还原产生的与反应，生成能被空气氧化的沉淀，使被脱除。欲脱除，理论上需要锌粉_______。 (6)可以通过_______(填标号)将其溶解，并返回到_______步骤中。 a．盐酸酸化、双氧水氧化    b．硫酸酸化、氧化 c．硝酸酸化和氧化          d．硫酸酸化、双氧水氧化 (7)“电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极。 ①“电解分离”时，阴极产生大量气泡，说明铜、锌分离已完成，其理由是_______。 ②“电解分离”前，需要脱氯的原因有_______。 【答案】(1) 四 ⅠB (2)2CuCl2+3Na2CO3+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+2NaHCO3或2CuCl2+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+CO2 (3)PbSO4 (4) (5)0.5 (6) d 碱浸脱氯 (7) 放电顺序：，阴极产生大量气泡，说明溶液中已经没有Cu2+，Zn2+因氧化性弱于氢离子未参与反应，留在溶液中，实现铜、锌的分离 若不脱氯，Cl-在阳极被氧化生成Cl2污染环境，氯气可与阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸，存在安全隐患，且影响铜、锌分离效果 【分析】烟道灰先通过“碱浸脱氯”，使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀，即把CuCl2和ZnCl2转化为碱式碳酸盐沉淀，再用稀硫酸进行酸浸，除去PbO和SiO2。“中和除杂”通过调节pH值使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而除去。“深度脱氯”时，发生的反应为，，可通过比例关系计算出需要锌粉的量。CuCl要溶解并返回到前面的流程中，就不能引入新的杂质离子。“电解分离”时离子的放电顺序Cu2+在H+之前，Zn 2+在H+之后，产生大量气泡时，说明H+开始放电，即Cu2+已经全部反应完，铜、锌分离已完成。 【详解】（1）铜是29号元素，其核外电子排布为[Ar]3d104s1，根据元素周期表的结构，电子层数等于周期数，铜有4个电子层，所以位于第四周期；其价电子构型为3d104s1，属于第ⅠB族。 （2）“碱浸脱氯”时，碳酸钠与氯化铜反应生成碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]、氯化钠和碳酸氢钠，化学方程式为2CuCl2+3Na2CO3+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+2NaHCO3或2CuCl2+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+CO2。 （3）烟道灰中的PbO与稀H2SO4反应生成PbSO4沉淀，SiO2不与稀H2SO4反应，所以滤渣①中除SiO2外，还有PbSO4。 （4）“中和除杂”步骤，调控溶液pH = 3.5左右，此时溶液中的Fe3+会水解生成氢氧化铁沉淀，离子方程式为，加入的Zn2(OH)2CO3与H+反应，促进Fe3+的水解平衡正向移动，，由于pH=3.5，总离子方程式为； （5）“深度脱氯”时发生的反应为，从反应可知脱除2mol Cl-需要1mol Cu，而Zn与Cu2+反应生成Cu的反应为，即生成1mol Cu需要1mol Zn。所以脱除1.0mol Cl-，根据反应比例关系，理论上需要锌粉0.5mol。 （6）a．盐酸酸化和双氧水氧化使CuCl转化为CuCl2，而最终要获得的是硫酸锌，氯离子为杂质，不能用盐酸，a错误； b．KMnO4氧化会引入Mn2+、K+等杂质离子，b错误； c．硝酸酸化和氧化会引入，c错误； d．能被硫酸酸化的双氧水氧化，且没有引入杂质， d正确； 故答案为：d； 硫酸酸化、双氧水氧化后的溶液可以返回到碱浸脱氯步骤。 （7）①“电解分离”时，放电顺序：，阴极发生还原反应，阴极产生大量气泡，说明溶液中已经没有Cu2+（因为Cu2+会先在阴极得到电子被还原），Zn2+因氧化性弱于氢离子未参与反应，留在溶液中，此时溶液中的H+得到电子生成H2，产生气泡，所以说明铜、锌分离已完成。 ②“电解分离”前，需要脱氯是因为Cl-在阳极会被氧化生成Cl2，污染环境，采用无隔膜电解槽，氯气可与阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸，存在安全隐患，同时Cl-存在会使锌粉还原产生的Cu与Cu2+反应生成CuCl沉淀，影响铜的纯度。 20．从褐铁矿型金-银矿(含Au、Ag、、、CuO、等)中提取Au、Ag，并回收其它有价金属的一种工艺如下： 已知：①金-银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。 ②25℃时，的为。 回答下列问题： (1)基态Cu原子的价层电子排布式为_______。 (2)“还原酸浸”时，反应的离子方程式为_______。 (3)“浸金银”时，Au溶解涉及的主要反应如下： ① ② 上述过程中的催化剂为_______。 (4)“沉铜”前，“滤液1”多次循环的目的为_______。 (5)根据“还原酸浸”“氧化”，推断的氧化性由强到弱的顺序为_______。 (6)25℃“沉铁”后，调节“滤液4”的pH至8.0，无析出，则_______。 (7)一种锑锰合金的立方晶胞结构如图。 ①该晶胞中，每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有_______个。 ②为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为anm，则晶体的密度为_______(列出计算式即可)。 【答案】(1) (2) (3) (4)大幅度降低硫酸和亚硫酸钠的消耗成本，同时减少废水产生量及处理成本，并通过持续去除杂质提高金银的富含度 (5) (6)0.19 (7) 12 【分析】由流程可知，矿石经“还原酸浸”， 、被还原为和，CuO被溶解为，Au、Ag、不溶进入“滤渣1”；“沉铜”时，被铁粉还原为Cu；“氧化时”被氧化为；“沉铁”时，转化为沉淀，后续转化为氧化铁；“沉锰”时，沉淀为碳酸锰。“浸金银”时，Au、Ag被混合液浸出，后续提炼出Au、Ag。 【详解】（1）Cu为29号元素，基态Cu原子的核外电子排布属于洪物规则的特例，其价电子数为11，其价层电子排布式为。 （2）“还原酸浸”时，被亚硫酸钠还原为，该反应的离子方程式为。 （3）“浸金银”时，Au溶解涉及的主要反应如下： ① ② 分析以上两反应可知，参与了反应①，但在反应②又重新生成，其质量和性质在反应前后没发生变化，因此，上述过程中的催化剂为。 （4）“还原酸浸”所得“滤液1”中含有一定浓度的未反应的硫酸和亚硫酸钠，多次循环利用“滤液1”对矿石进行“还原酸浸”可以充分利用其中的有效成分，大大减少了原料的浪费，从而有效降低成本；其次，持续地将杂质元素溶解并带出矿石体系，可以使矿石中的金银的相对品位得到提升，为后续提纯工序创造更好的条件；第三，还可以减少废水的排放量和处理成本；第四，可以回收更多的有价值的溶解成分。综上所述，“沉铜”前，“滤液1”多次循环的目的为：大幅度降低硫酸和亚硫酸钠的消耗成本，同时减少废水产生量及处理成本，并通过持续去除杂质提高金银的富含度。 （5）“还原酸浸”时，和CuO可以被硫酸溶解转化为和，亚硫酸钠将还原为，而并未被还原，因此，的氧化性强于；“氧化”时，被氧化为，因此，的氧化性强于。综上所述，根据“还原酸浸”“氧化”，推断的氧化性由强到弱的顺序为。 （6）25℃“沉铁”后，调节“滤液4”的pH至8.0，此时，无析出，根据的为，则。 （7）由晶胞结构可知，该晶胞为面心立方， Sb位于晶胞的顶点，其与邻近的3个面的面心上的Mn距离最近且距离相等，每个顶点参与形成8个晶胞，而每个面心参与形成2个晶胞，因此，该晶胞中，每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有个。 ②由晶胞结构和均摊法可知，该晶胞中平均占有1个Sb和3个Mn，因此，该晶胞的质量为，该晶胞的体积为，晶体的密度为。 【考点四】工艺流程综合题——拔高题 21．研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺，部分流程如下： 已知：熔点314℃，沸点460℃ 分解温度：，，，高于 (1)设计焙烧温度为600℃，理由为_______。 (2)将通入和的混合溶液可制得，该反应的化学方程式为_______。 (3)酸浸的目的为_______。 (4)从浸出液得到Cu的方法为_______(任写一种)。 (5)某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料，室温下该化合物晶胞如图所示，晶胞参数，。与Pb之间的距离为_______pm(用带有晶胞参数的代数式表示)；该化合物的化学式为_______，晶体密度计算式为_______(用带有阿伏加德罗常数的代数式表示和分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量)。 【答案】(1)使硫酸铜分解，硫酸锌和硫酸铅不分解，同时使As2O3沸腾收集 (2)4++2=3+CO2 (3)分离硫酸铅，得到纯净的硫酸铜溶液 (4)电解法或置换法 (5) CsPbBr3 【分析】铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)焙烧将S转化为二氧化硫，因沸点低被蒸出，设计温度为600℃，根据已知信息，硫酸铜被分解，生成氧化铜，硫酸锌和硫酸铅未分解，加水浸取后，硫酸锌溶于水形成溶液被分离出去，留下氧化铜，硫酸铅，加硫酸溶解，硫酸铅不溶于硫酸，氧化铜与硫酸反应转化成硫酸铜，过滤分离，浸出渣为硫酸铅，浸出液主要为硫酸铜，硫酸铜经过电解或置换法转化为铜，据此解答。 【详解】（1）设计焙烧温度为600℃，使硫酸铜分解，而硫酸锌和硫酸铅不分解，使As2O3沸腾收集，故答案为：使硫酸铜分解，硫酸锌和硫酸铅不分解，使As2O3沸腾收集； （2）将通入和的混合溶液可制得，根据元素守恒可知还生成了二氧化碳，该反应的化学方程式为4++2=3+CO2，故答案为：4++2=3+CO2； （3）酸浸时，硫酸铅不溶于硫酸，氧化铜与硫酸反应转化成硫酸铜，过滤分离，浸出渣为硫酸铅，浸出液主要为硫酸铜，故酸浸的目的为分离硫酸铅，得到纯净的硫酸铜溶液； （4）浸出液主要为硫酸铜，经过电解或置换法转化为铜，故从浸出液得到Cu的方法有：电解法或置换法； （5）某含Pb化合物室温下晶胞如图所示，Cs位于体心，个数为1，Pb位于顶点，个数为=1，Br位于棱心，个数为=3，该化合物的化学式为CsPbBr3，Cs位于体心，Pb位于顶点，与Pb之间的距离为体对角线的一半，由于晶胞参数，℃，与Pb之间的距离为 pm，该晶体密度计算式为，故答案为：；CsPbBr3；。 22．某铜浮渣主要成分为Pb、PbS、、SnS，分离和回收铅、锡、铜的工艺流程如图。 已知： ①部分物质的密度如表： 物质 Pb PbS SnS 密度/ 11.3 7.5 5.6 5.2 ②在冷水中溶解度很小，但易溶于热水；。 ③25℃时，，。 回答下列问题： (1)“分选”得到粗Pb的原因是________。 (2)“浸出”时按一定比例加入和盐酸的混合溶液，控制温度为80℃，其中、SnS被氧化为和，则被氧化的离子方程式为________；“浸出”时分离S的操作为________。 (3)25℃时，在不同浓度HCl溶液中的溶解度曲线如图，当时，溶解度最小的原因是________。 (4)25℃时，“调pH”控制，则生成的化学方程式为________，此时溶液中的最大值约为________。 (5)“置换”后滤液中溶质的主要成分为________(填化学式)，滤液进行“系列操作”后返回“浸出”操作循环利用并达到原浸出率，则“系列操作”为________。 【答案】(1)Pb的密度大于PbS、、SnS (2) 趁热过滤 (3)当时，随着浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，溶解度增大 当时，随着浓度增大，络合平衡正向移动，溶解度增大 (4) 0.084 (5) 通入空气（或加入）并补充HCl 【分析】该流程以含Pb、PbS、、SnS的铜浮渣为原料，通过“密度分选→浸出→冷却结晶→调pH→置换”等步骤分离回收铅、锡、铜：先利用Pb与其他物质的密度差异分选得到粗Pb；剩余物料用和盐酸混合液浸出，将、SnS氧化为、并分离出S；浸出液冷却结晶得到，调pH使水解为，再用置换出；最后滤液经处理循环回浸出工序，实现资源回收与循环利用。 【详解】（1）由密度表可知，Pb的密度远大于PbS、、SnS的密度，通过“分选”可将Pb与其他固体分离； （2）在80℃下被氧化，铜、硫元素分别转化为、S单质，被还原为，结合得失电子守恒及电荷、原子守恒得离子方程式为：；S为固体，已知在冷水中溶解度很小，但易溶于热水，故通过趁热过滤可防止析出，并分离得到S； （3）存在溶解平衡（）和络合平衡（）； 当时，随着浓度降低，沉淀溶解平衡正向移动，溶解度增大； 当时，随着浓度增大，络合平衡正向移动，溶解度增大； 所以当时，溶解度最小； （4）水解生成，反应为： ；时，，由，得：； （5）置换生成，溶质主要为；为使该溶液能继续用作浸出液，需要需将氧化为，并补充适量盐酸，使之恢复到原有的“浸出”条件后循环使用，故系列操作是通入空气（或加入）并补充HCl。 23．回收实验室废弃物可实现资源的有效利用。从AgI催化剂废料(含Ag2O杂质)中回收Ag和I2的流程如下。 已知：IO-在碱性条件下易歧化成I-和。 回答下列问题： (1)“溶解1”浓氨水不能溶解AgI的原因是________。“滤液1”中的主要阳离子有________（填化学式）。 (2)“反应1”生成ICl的化学方程式为________。 (3)“试剂X”可选用________（填标号）。 a．葡萄糖        b．Al        c．Na2O2        d．H2SO4 (4)“调pH”至弱酸性的主要目的是________（用离子方程式表示）。 (5)若“滤液3”中含有0.3 mol，“反应3”至少需加入Na2S2O4的物质的量为________mol。 (6)将得到的I2进一步纯化，可采用的方法是________。不考虑操作和反应损失，该流程回收Ag的量低于预期，主要原因是________。 【答案】(1) Ag+与I-结合比与NH3结合更稳定 [Ag(NH3)2]+、NH (2)AgI+Cl2=AgCl+ICl (3)ab (4)5I-++6H+=3I2+3H2O (5)0.25 (6) 升华 未回收处理“滤液1” 【分析】AgI催化剂废料(含Ag2O杂质)用浓氨水溶解，Ag2O转化为[Ag(NH3)2]+进入溶液中，浓氨水不能溶解AgI，过滤后得到的滤渣中含有AgI，滤液1中含有[Ag(NH3)2]+、。AgI和氯气在强酸条件下发生氧化还原反应生成AgCl和I2，用NaOH溶液将I2转化为IO-，过滤后的滤液2中存在IO-，AgCl用浓氨水溶解后转化为[Ag(NH3)2]+进入溶液，用试剂X将[Ag(NH3)2]+还原为Ag，试剂X可以是葡萄糖等还原性物质，向滤液2中加入盐酸调节pH，使IO-因在碱性环境发生歧化反应生成的离子I-、在酸性条件下转化为I2，过滤后的滤液3中含有，加入Na2S2O4将还原为I2，过滤出I2，将两步反应产生的I2合并，经洗涤、干燥得到I2. 【详解】（1）“溶解1”浓氨水不能溶解AgI是由于Ag+与I-结合形成AgI比与NH3结合更稳定；由分析可知，“滤液1”中的主要阳离子有[Ag(NH3)2]+、； （2）“反应1”中AgI和氯气在强酸条件下发生氧化还原反应生成AgCl和ICl，化学方程式为AgI+Cl2=AgCl+ICl； （3）由分析可知，试剂X需要将[Ag(NH3)2]+还原为Ag。 a．葡萄糖分子中含有多个醛基，具有强的还原性，可以将[Ag(NH3)2]+还原为Ag，a符合题意； b．Al单质具有强的还原性，可以将[Ag(NH3)2]+还原为Ag单质，b符合题意； c．Na2O2具有强氧化性，一般是作氧化剂表现氧化性。不能将[Ag(NH3)2]+还原为Ag单质，c不符合题意； d．H2SO4的氧化性较强，一般是表现强的氧化性，不能将[Ag(NH3)2]+还原，d不符合题意； 故合理选项是ab； （4）已知IO-在碱性条件下易歧化成I-和，用盐酸“调pH”的主要目的是使溶液中的I-和在酸性环境中发生归中反应而转化为I2，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可得该反应的离子方程式为：5I-++6H+=3I2+3H2O； （5）“反应3”中加入Na2S2O4将还原为I2，根据电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：，若“滤液3”中含有0.3 mol，则根据反应方程式中物质反应转化关系可知：“反应3”至少需加入Na2S2O4的物质的量为n(Na2S2O4)==0.25 mol； （6）I2加热时会不经过液态而直接变为气态，即I2受热易升华，故将得到的I2进一步纯化，可采用的方法是升华； 向AgI催化剂废料(含Ag2O杂质)中加浓氨水进行“溶解1”时，Ag2O被溶解，以[Ag(NH3)2]+的形式进入滤液1中，而这部分银元素未被回收，因此导致流程回收Ag的量低于预期量。 24．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；温度过高时，氨气逸出，且过二硫酸铵也分解，造成浸出率减小 (4)Zn+[Cu(NH3)4]2+=[Zn(NH3)4]2++Cu (5)Fe (6) pH 升高，酒石酸根浓度增大，促进PbA的生成 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。 【详解】（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↑。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 $ 工艺流程 【考点一】微型工艺流程-基础题 1．一种主要成分为和的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白磷()、。其中，电炉煅烧发生的反应为：。 下列说法错误的是 A．“电炉煅烧”必须隔绝空气 B．浸渣的主要成分是 C．“炉气水洗”使溶于水而与分离 D．“中和沉淀”需要控制溶液的 2．稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是 A．可与NaOH溶液反应 B．盐酸在该工艺中体现了还原性 C．高纯Si可用于制造硅太阳能电池 D．制备纳米Si： 3．处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下： 下列说法正确的是 A．“沉铜”过程中发生反应的离子方程式： B．“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多，沉淀越完全 C．“氧化”过程中铁元素化合价降低 D．“沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质 4．某磷废渣的主要成分为、和，一种对其进行分离的工艺流程如图。 下列说法错误的是 A．“焙烧”的目的是使、分解 B．“浸取”可能的反应为 C．“滤渣浮选”利用了和物理性质的差异 D．“滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂 5．某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下，下列说法错误的是 A．硫酸用作催化剂和浸取剂 B．使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C．“浸出”时，3种金属元素均被还原 D．“沉钴”后上层清液中 6．稀有金属镓(Ga)广泛用于电子工业，它和Al同族，性质相似。某刚玉灰主要含有氧化铝、硅铝酸钾、硫酸钾、硅酸钙和少量镓的化合物，从中分离富集镓的一种路线如下。其中，“高温煅烧”时，铝的化合物转化为(或)。 下列说法错误的是 A．“高温煅烧”时，发生的反应生成 B．“酸浸”时，硅的化合物以固态物质形式在浸渣中被除去 C．“酸浸”时，镓的化合物发生的反应是 D．晶体的化学式为(或) 7．从铜阳极泥（主要成分为和，含少量和）中提取热电材料碲（）的流程如图。已知与适量空气反应可生成。下列说法正确的是 A．“浸渍”时通入过量空气不发生副反应 B．滤渣可以全部溶于浓 C．被氧化过程中，溶液碱性增强 D．“沉碲”过程中被氧化 【考点二】工艺流程综合题——基础题 8．硒(Se)广泛应用于农业和生物医药等领域，一种利用H2Se热解制备高纯硒的流程如下： 已知H2Se的沸点为231K，回答下列问题： (1)真空焙烧时生成的主要产物为，其中Se的化合价为_______，Al元素基态原子的电子排布式为_______。 (2)氢化过程没有发生化合价的变化，Al元素转化为Al2O3·xH2O，则反应的化学方程式为_______。 (3)热解反应：  。冷凝时，将混合气体温度迅速降至500K得到固态硒。Se由气态直接转变为固态的过程称为_______。迅速降温的目的_______；冷凝后尾气的成分为_______(填化学式)。 (4)Se的含量可根据行业标准YS/T 226.12-2009进行测定，测定过程中Se的化合价变化如下： 称取粗硒样品0.1000g，经过程①将其溶解转化为弱酸H2SeO3，并消除测定过程中的干扰。在酸性介质中，先加入0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液40.00mL，再加入少量KI和淀粉溶液，继续用Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色消失为终点(原理为)，又消耗8.00mL。过程②中Se(IV)与Na2S2O3反应的物质的量之比为1：4，且反应最快。过程③的离子方程式为_______。该样品中Se的质量分数为_______。 9．我国的蛇纹石资源十分丰富，它的主要成分是，伴生有少量、、等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。 已知： 回答下列问题： (1)绿矾()在高温下分解，得到红棕色固体和气体产物，反应的化学方程式为_______。 (2)经“焙烧①”“水浸”，过滤分离后，滤液中金属离子的浓度()分别为：、、、。滤渣①的主要成分是_______、_______。 (3)加入 “调”，过滤后，滤渣②是_______、_______，滤液中的浓度为_______。 (4)“焙烧②”后得到。晶胞如图所示，晶胞中含有的个数为_______。 (5)调节“沉镍”后的溶液为碱性，“矿化”反应的离子方程式为_______。 (6)蛇纹石“矿化”固定，得到，相当于固定_______L(标准状况)。 10．一种从废旧电池粉(主要成分为LiFePO4，含有少量FePO4、石墨、Al等)中深度回收锂的工艺，部分流程如下： 已知：①磷酸铁锂电池反应为； ②“沉铝”时，滤渣中含和少量。 回答下列问题： (1)废旧电池粉碎前一般需先放电，正极反应式为________。 (2)“酸浸Ⅰ”时，除粉碎外，可提高酸浸速率的措施有________(任写两种)。该过程有生成，溶解的化学方程式为________。滤渣的主要成分为________。 (3)“沉铝”时，中Fe元素的化合价为________。 (4)“焙烧”时产生的HF，用________吸收后，产物可以循环利用。 (5)“除杂”时，在一定pH范围内，会发生反应(平衡常数为)。若溶液中为，不考虑其他离子参与反应，为防止沉淀，需小于________(用含a、b的代数式表示)。 (6)滤液2中，溶质除Na2CO3外，主要含________(填化学式)。 (7)滤液1需先加入H2O2溶液，再加入氨水除杂，最后回收Li3PO4。H2O2的作用是________。取少量加H2O2溶液后的滤液1，滴加________，若产生蓝色沉淀，则需补加H2O2溶液。 11．为了保护环境、充分利用资源，某科研小组提出一种从闪锌矿湿法炼锌后的脱硫浸渣中回收铅和银的方法。浸渣主要含有、、、ZnS和少量等，回收流程如下。 已知：常温下，有关物质的溶度积常数如下。 物质 AgCl 回答下列问题： (1)闪锌矿中的锌元素在元素周期表中位于第___________周期、第___________族。 (2)“煅烧”温度控制在350℃左右，中的硫酸根不分解、铅以形式存在，其分解反应的化学方程式是___________。 (3)“酸浸”时，还加入了少量NaCl，其目的是___________，浸出的主要金属离子是___________。 (4)“溶铅”时，使用含的热浓食盐水将铅盐转化为，其离子方程式是___________。食盐水中添加的作用有___________。 (5)溶液适当稀释和降温，便析出沉淀。分离后的母液，应返回___________步骤中。 (6)“电解”时，压片组成阴极，惰性电极作阳极，溶液为电解液。电解获得金属铅的过程中，除阳极产生和少量外，阳极附近溶液中还伴有少量生成和pH下降，导致溶液pH下降的原因有___________。 12．创新驱动，深挖“城市矿山”，一种从废弃印刷电路板(WPCB)(主要含Cu、Ni、Au、Ag)中分离回收有价金属的工艺如下： 已知：①PMS为过一硫酸盐(含过氧键)，在强酸介质中会水解。 ②表示具有高氧化活性的单线态氧分子。 回答下列问题： (1)Au与Cu同族，属于__________区元素。 (2)“酸浸1”中发生反应的离子方程式为__________。 (3)“滤液2”中主要的金属离子有、__________(填离子符号)。 (4)“氧化溶金”中，KCl不能用HCl替代的原因为__________；PMS发生反应的离子方程式__________。(将离子方程式补充完整) __________+__________ (5)工序“”中，抗坏血酸的作用为__________。 (6)“碱沉”前，用的标准溶液测定“滤液”中的及浓度，和与的关系如图(，，忽略的水解)。“滤液1”中的浓度为__________(结果保留小数点后3位)。 (7)“沉银”时，“滤液2”与“滤液3”混合时有少量生成，其反应的化学方程式为__________。 13．一种从废芯片(主要含有、、、、等)中回收金属的工艺流程如下： 已知：流程中被还原为；“浸出2”中和的浸出率较低；“浸出3”中和转化为和。 回答下列问题： (1)提高“焙烧”效率的措施有___________(写出一条即可)。 (2)“焙烧”中，未完全转化为，“浸出1”中参与反应的离子方程式为___________。 (3)“电解”时，“滤液1”和溶液分别作阴极液和阳极液，不锈钢片和石墨片分别作阴极和阳极，阴离子交换膜作隔膜。“电解”的目的是___________。 (4)已知的约为，表明该反应可以进行得基本完全，但在“浸出2”中浸出率较低，原因是___________。 (5)“沉淀”产生的可被还原为，中元素只转化为。理论上与反应的物质的量之比为___________。 (6)“滤液3”需要合并到“浸出3”所得滤液中，目的是___________。 (7)“氧化”中，转化为沉淀，该反应的离子方程式为___________。 14．钪是一种关键的战略金属，对国防科技、产业升级有重要的作用。从某钪铝渣［含及、、等的氢氧化物］中回收钪和铝，工艺流程如图。 已知： ①钪铝渣中夹杂在其他金属氢氧化物中或包裹在其他颗粒的孔隙中。 ②“酸浸”工序中，钪主要以的形式被浸出。 ③时，，  。 回答下列问题： (1)基态钪原子的价层电子轨道表示式为_______________。 (2)“预处理”工序的操作是________。 (3)“碱浸”工序中，在一定条件下，NaOH溶液浓度对钪和铝浸取率的影响如图1，最佳NaOH溶液浓度为________________。 (4)“酸浸”工序中浸出钪的主要离子方程式为____________________。 (5)pH对萃取率的影响如图2，HNO3溶液浓度对洗脱率的影响如图3。 ①“无机溶液1”中存在的金属阳离子主要是___________。 ②本工艺中去除溶液中Fe3+的工序是___________，依据是_____________________________________。 (6)“碱浸”工序中，、溶液中时，pH为________。 【考点三】工艺流程综合题——提升题 15．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）。 16．一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下： 已知：①乙二胺(，简写为en)为一种二元弱碱。 ②，。 ③金属离子浓度不超过时，认为该离子已沉淀完全。 回答下列问题： (1)Pb在元素周期表中的位置为第六周期第______族。 (2)“加压氧化”中，PbS发生反应的离子方程式为______；采用加压操作可提高反应速率，原因是______。 (3)“酸性溶液”经处理后，、浓度分别为、，调pH使恰好沉淀完全时(假设溶液体积不变)，______(填标号)。 a．沉淀完全    b．部分沉淀    c．未沉淀 (4)“胺浸”后，转化为配合物，“沉铅”所得固体为碱式碳酸铅[]。下列说法正确的是______(填标号)。 a．配合物中的配位原子为N b．“沉铅”过程中，溶液pH增大 c．流程中烯烃和乙二胺得到了循环利用 (5)“高温还原”中，生成Pb的化学方程式为______；若用炭代替CH4，将导致铅纯度下降，原因是______。 (6)“再生”时，得到的“含钙粗产品”的主要成分有______、______(写化学式)。 17．一种从铜阳极泥（主要含、、）中分离提取贵金属、的工艺流程如下： 已知：“球磨提金”时，生成的高活性直接和反应生成。 ；　。 回答下列问题： (1)“酸浸”时，与稀反应生成二元弱酸的离子方程式为_________________________________________。 (2)“球磨提金”时，生成的反应中作氧化剂的是__________（填化学式）。 (3)“酸溶”时，转化为；“反萃取”时加入溶液后，水相中以形式存在，的两个作用是_______________________________________。“酸化析金”时，发生自身氧化还原反应的离子方程式为_________________________________。 (4)“溶银”中，忽略溶液体积变化，若使完全溶于氨水，则反应后溶液中_______。 (5)“还原提银”所得滤液X经处理后的产品可导入“球磨提金”加以利用，则处理滤液X时加入的物质是___________（填化学式）。 18．一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，，； ②结构式为。 回答下列问题： (1)制备废盐溶液时，为加快废盐溶解，可采取的措施有_______、_______。(写出两种) (2)“沉锰I”中，写出形成的被氧化成的化学方程式_______。当将要开始沉淀时，溶液中剩余浓度为_______。 (3)“沉锰Ⅱ”中，过量的经加热水解去除，最终产物是和_______(填化学式)。 (4)“沉镁I”中，当为8.0~10.2时，生成碱式碳酸镁，煅烧得到疏松的轻质。过大时，不能得到轻质的原因是_______。 (5)“沉镁Ⅱ”中，加至时，沉淀完全；若加至时沉淀完全溶解，据图分析，写出沉淀溶解的离子方程式_______。 (6)“结晶”中，产物X的化学式为_______。 (7)“焙烧”中，元素发生了_______(填“氧化”或“还原”)反应。 19．为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有等)进行研究，设计如下工艺流程。实现了铜和锌的分离回收。 回答下列问题： (1)铜元素位于元素周期表第_______周期、第_______族。 (2)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的化学方程式为_______。 (3)滤渣①中，除外，主要还有_______。 (4)“中和除杂”步骤，调控溶液左右，发生反应的离子方程式为_______。 (5)“深度脱氯”时，的存在使锌粉还原产生的与反应，生成能被空气氧化的沉淀，使被脱除。欲脱除，理论上需要锌粉_______。 (6)可以通过_______(填标号)将其溶解，并返回到_______步骤中。 a．盐酸酸化、双氧水氧化    b．硫酸酸化、氧化 c．硝酸酸化和氧化          d．硫酸酸化、双氧水氧化 (7)“电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极。 ①“电解分离”时，阴极产生大量气泡，说明铜、锌分离已完成，其理由是_______。 ②“电解分离”前，需要脱氯的原因有_______。 20．从褐铁矿型金-银矿(含Au、Ag、、、CuO、等)中提取Au、Ag，并回收其它有价金属的一种工艺如下： 已知：①金-银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。 ②25℃时，的为。 回答下列问题： (1)基态Cu原子的价层电子排布式为_______。 (2)“还原酸浸”时，反应的离子方程式为_______。 (3)“浸金银”时，Au溶解涉及的主要反应如下： ① ② 上述过程中的催化剂为_______。 (4)“沉铜”前，“滤液1”多次循环的目的为_______。 (5)根据“还原酸浸”“氧化”，推断的氧化性由强到弱的顺序为_______。 (6)25℃“沉铁”后，调节“滤液4”的pH至8.0，无析出，则_______。 (7)一种锑锰合金的立方晶胞结构如图。 ①该晶胞中，每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有_______个。 ②为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为anm，则晶体的密度为_______(列出计算式即可)。 【考点四】工艺流程综合题——拔高题 21．研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺，部分流程如下： 已知：熔点314℃，沸点460℃ 分解温度：，，，高于 (1)设计焙烧温度为600℃，理由为_______。 (2)将通入和的混合溶液可制得，该反应的化学方程式为_______。 (3)酸浸的目的为_______。 (4)从浸出液得到Cu的方法为_______(任写一种)。 (5)某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料，室温下该化合物晶胞如图所示，晶胞参数，。与Pb之间的距离为_______pm(用带有晶胞参数的代数式表示)；该化合物的化学式为_______，晶体密度计算式为_______(用带有阿伏加德罗常数的代数式表示和分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量)。 22．某铜浮渣主要成分为Pb、PbS、、SnS，分离和回收铅、锡、铜的工艺流程如图。 已知： ①部分物质的密度如表： 物质 Pb PbS SnS 密度/ 11.3 7.5 5.6 5.2 ②在冷水中溶解度很小，但易溶于热水；。 ③25℃时，，。 回答下列问题： (1)“分选”得到粗Pb的原因是________。 (2)“浸出”时按一定比例加入和盐酸的混合溶液，控制温度为80℃，其中、SnS被氧化为和，则被氧化的离子方程式为________；“浸出”时分离S的操作为________。 (3)25℃时，在不同浓度HCl溶液中的溶解度曲线如图，当时，溶解度最小的原因是________。 (4)25℃时，“调pH”控制，则生成的化学方程式为________，此时溶液中的最大值约为________。 (5)“置换”后滤液中溶质的主要成分为________(填化学式)，滤液进行“系列操作”后返回“浸出”操作循环利用并达到原浸出率，则“系列操作”为________。 23．回收实验室废弃物可实现资源的有效利用。从AgI催化剂废料(含Ag2O杂质)中回收Ag和I2的流程如下。 已知：IO-在碱性条件下易歧化成I-和。 回答下列问题： (1)“溶解1”浓氨水不能溶解AgI的原因是________。“滤液1”中的主要阳离子有________（填化学式）。 (2)“反应1”生成ICl的化学方程式为________。 (3)“试剂X”可选用________（填标号）。 a．葡萄糖        b．Al        c．Na2O2        d．H2SO4 (4)“调pH”至弱酸性的主要目的是________（用离子方程式表示）。 (5)若“滤液3”中含有0.3 mol，“反应3”至少需加入Na2S2O4的物质的量为________mol。 (6)将得到的I2进一步纯化，可采用的方法是________。不考虑操作和反应损失，该流程回收Ag的量低于预期，主要原因是________。 24．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_______。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 $