第05讲 工业流程题解题策略（专项训练）（山东专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦工业流程题核心考向，通过分级演练构建“实验操作-条件控制-分离提纯-方程式书写-定量分析”知识逻辑链，体现科学思维中的证据推理与模型认知。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|11题|覆盖5大考向，以选择为主，聚焦单一操作与原理分析|从基础实验操作到反应原理，构建流程认知起点| |重难·创新演练|8题|综合流程题，涉及多步转化与条件优化，含图像分析|整合元素化合物性质与反应规律，培养复杂问题解决能力| |真题·实战演练|6题|高考真题及模拟题，强调真实工业情境与定量计算|对接高考命题趋势，强化科学探究与实践能力|

第05讲 工业流程题解题策略（专项训练） 模拟·基础演练 考向01 流程中的实验操作 1．A 考向02 流程中反应条件的控制 2．C 3．CD 4．A 5．AC 考向03 分离、提纯方法的选择 6．D 7．A 考点04 流程中的反应方程式 8．BC 9．C 考向05 工业流程中的图像分析与定量计算 10．(1) pH太小会产生硫化氢有毒气体，污染空气 (2)和 (3) (4)除去 (5) 11．将还原为，同时将中的+2价铁氧化为 酸浸后溶液中的催化分解或酸浸时温度过高使分解 (3)或 (4) (5) 重难·创新演练 1．D 2．BC 3．D 4．AD 5．CD 6．(1) (2)、 (3) (4)0.298 (5)1.5 (6)可溶性钡盐均可 (7)沉钒 7．（1）， （2）< （3）56 L （4） 蒸发浓缩，冷却结晶 （5）、 （6） 8．(1) (2) “钝化” (3)防止在“银转化”中与反应，造成试剂用量增大 (4) 0.06 0.0375 (5) 真题·实战演练 1．C 2．C 3．C 4．CD 5．（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 6．（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（） 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 工业流程题解题策略（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 流程中的实验操作 考向02 流程中反应条件的控制 考向03 分离、提纯方法的选择 考点04 流程中的反应方程式 考向05 工业流程中的图像分析与定量计算 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 流程中的实验操作 1．（2026·山东滕州一中·二模）亚氯酸钠(NaClO2，不稳定，受热易分解)漂白织物时不损伤纤维，常用作高端漂白剂。其合成路线如图所示： 下列说法中错误的是 A．“反应1”中制取67.5gClO2，理论上需要22.4L(标准状况)SO2 B．温度过高会造成“”中的还原剂大量损失 C．“减压蒸发”的主要目的是为了减少NaClO2的分解 D．对粗产品进一步提纯可采取的操作为重结晶 【答案】A 【解析】A．氯酸钠反应生成二氧化氯，氯元素化合价降低1价，所以制取制取67.5gClO2，转移1mol电子，理论上需要0.5mol二氧化硫，标况下体积为11.2L，A错误； B．反应2中实现二氧化氯变成亚氯酸钠，二氧化氯为氧化剂，过氧化氢做还原剂，温度高，过氧化氢分解，B正确； C．NaClO2，不稳定，受热易分解，所以减压蒸发减少其分解，C正确； D．粗产品的提纯利用重结晶的方法，D正确； 故选A。 考向02 流程中反应条件的控制 2．（2026·山东滨州·一模）由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O)，再进一步制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下： 下列说法正确的是 A．步骤①最好选用强氧化性酸 B．步骤②涉及的离子方程式为 C．步骤③须控制条件防止绿矾氧化和分解 D．步骤④每生成1 mol FeO(OH)，理论上需消耗空气的体积约为28 L 【答案】C 【分析】由题给流程可知，向烧渣中加入硫酸溶液酸溶，将铁的氧化物转化为硫酸盐；向反应后的溶液中加入二硫化铁，将溶液中的硫酸铁转化为硫酸亚铁；反应得到的溶液在无氧环境下经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到绿矾；绿矾与氨水、空气中的氧气反应得到铁黄。 【详解】A．由分析可知，酸溶得到的硫酸铁需要加入二硫化铁将溶液中的硫酸铁转化为硫酸亚铁，且中间产品为绿矾，所以步骤①不能选用强氧化性酸，最好选用稀硫酸，A错误； B．由分析可知，步骤②加入二硫化铁的目的是将溶液中的硫酸铁转化为硫酸亚铁，反应的离子方程式为：，B错误； C．绿矾受热易分解失去结晶水，且亚铁离子易被空气中的氧气氧化，所以步骤③为硫酸亚铁溶液在无氧环境下经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到绿矾，目的是控制条件防止绿矾氧化和分解，C正确； D．缺标准状况，无法依据22.4 L/mol计算生成1 mol FeO(OH)时，理论上需消耗空气的体积，D错误； 故选C。 3．（2026·山东德州·二模）菱锰矿的主要成分为，含少量等杂质，从中提取高纯的一种工艺流程如下： 已知：的分解反应为吸热反应；MnO易被空气氧化且能溶于高浓度氨水生成。 下列说法正确的是 A．不影响产率的情况下，将氛围替换为氛围更节约能耗 B．“浸锰”时的离子方程式为 C．“沉锰”时浸取液在85℃下反应比在40℃反应更有利于的生成 D．流程中产生的气体经相互反应并处理后能导入“浸锰”操作单元中循环利用 【答案】CD 【分析】碱浸过程中，向菱锰矿中加入NaOH溶液，与NaOH反应生成，过滤后的固体主要成分为、和MgO。将固体在氛围下焙烧，和分解生成MnO和CaO。向焙烧产物中加入和，MnO被转化为可溶的，与反应生成，MgO不参与反应，过滤除去不溶物后加热滤液，分解生成并与反应生成沉淀，沉淀经过滤洗涤等操作后可得高纯，据此作答。 【解析】A．在无氧条件下分解的反应方程式为：，该反应是可逆反应，若将替换为，浓度增加，平衡向逆反应方向移动，不利于分解，因此不能将替换为，A错误； B．选项的离子方程式中，生成物包括，但浸锰过程中加入了，和不能大量共存，正确的离子方程式为：，B错误； C．沉锰时温度升高，挥发，溶液中浓度减小，反应平衡正向移动，溶液中增加，使反应平衡正向移动，有利于生成沉淀，C正确； D．在加热沉锰过程中生成，在氛围焙烧过程生成，将上述气体相互反应可得，可导入“浸锰”操作单元循环利用，D正确； 故答案选CD。 4．（2026·山东德州·一模）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。下列说法错误的是 已知： ①：熔点314℃沸点460℃ ②分解温度：CuO 1100℃、 560℃、 680℃、高于1000℃ A．焙烧温度可以选择500℃ B．酸浸的目的是为了溶解CuO C．浸出渣的成分是 D．电解后所得溶液可返回酸浸工序中循环利用 【答案】A 【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】A．要实现各物质分离，焙烧需要满足：变为气体除去（温度高于其沸点）；分解为不溶于水的（才能在水浸时保留在固体中，和可溶的分离），因此温度需要高于分解温度；同时保证不分解，仍为可溶的硫酸盐，温度需要低于分解温度。因此合适的焙烧温度范围为，不能选择，A错误； B．焙烧分解得到，不溶于水，水浸后留在固体中，酸浸的目的就是用酸溶解得到可溶性铜盐，B正确； C． 已知分解温度高于，全程不分解，且不溶于酸，因此酸浸后留在浸出渣中，C正确； D．电解浸出液（硫酸铜溶液）得到铜，电解反应为，电解后所得溶液为硫酸，可返回酸浸工序循环使用，D正确； 答案选A。 5．（2026·山东聊城·一模）以钛铁矿(主要成分为，含有少量)为主要原料制取Ti并获得的工艺流程如图所示。 已知：常温下，，通常认为溶液中离子浓度时沉淀完全。 下列说法错误的是 A．“酸浸”所得滤液中阳离子主要有 B．“沉钛”步骤中为使完全沉淀，溶液的 C．“氧化”步骤需加入过量的双氧水 D．“沉钛”所得滤液中不含 【答案】AC 【分析】钛铁矿（主要成分为，含少量、）经磨细后加入硫酸酸浸，、与硫酸反应生成、、等，不反应成为滤渣；向酸浸液中加入适量铁粉，将还原为后，再调节pH使水解生成沉淀（沉钛）；过滤后向含的滤液中加入酸化的双氧水，将部分氧化为，最终经后续处理得到，经进一步处理得到。 【详解】A．酸浸时，与硫酸反应：，与硫酸反应：，因此滤液中阳离子主要有、、、， A错误； B．已知，当完全沉淀时，，则，，因此，即溶液可使完全沉淀，B正确； C．“氧化”步骤的目的是将部分氧化为，使与的物质的量之比约为1:2以制备，若双氧水过量，会将全部氧化为，无法得到，因此双氧水不能过量，C错误； D．“沉钛”步骤中加入了适量铁粉，铁粉可将还原为（），因此所得滤液中不含，D正确； 故答案选AC。 考向03 分离、提纯方法的选择 6．（2026·山东青岛三十九中·一模）以钴渣(主要成分是CoO、Co2O3含少量Ni、Al2O3等杂质)为原料制取CoCO3，工艺流程如下。下列说法错误的是      已知①被萃取原理：(水层)(有机层)(有机层)(水层) ②碱性条件下，会转化成 A．“酸浸”中反应的离子方程式为 B．若萃取剂的总量一定，分次加入比一次加入效果更好 C．试剂X为稀硫酸 D．“沉钴”时，可将含的溶液滴入溶液中，以增加的产率 【答案】D 【分析】含钴废渣主要成分CoO、Co2O3，含少量Al2O3、Ni，由流程可知，加入稀硫酸酸浸，发生反应Co2O3+6H+=2Co3++3H2O，CoO+2H+=Co2++H2O，Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，Ni+2H+=Ni2++H2↑，同时通入SO2，Co3+被还原为Co2+，发生2Co3++SO2+2H2O=2Co2++ +4H+，得到的溶液主要含有的金属离子有Co2+、Al3+、Ni2+，加入Na2CO3溶液调节pH与Al3+发生2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑，过滤，除去Al(OH)3，加入萃取剂，萃取Ni2+，分液后向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，得到NiSO4溶液，向水层中缓慢加入Na2CO3，得到CoCO3，以此分析解答。 【详解】A．根据分析可知，酸浸过程中二氧化硫会还原Co2O3，根据电子守恒和元素守恒配平离子方程式为：2Co3++SO2+2H2O=2Co2+++4H+，A正确； B．萃取过程中，每一次萃取都是按照一定比例进行的溶质分配，多次萃取相当于不断降低物质的浓度，提取效率高，B正确； C．由题干已知①信息可知，被萃取原理：(水层)(有机层)(有机层)(水层)，则接入酸可使上述平衡逆向移动，根据反萃取后得到NiSO4可知，试剂X为H2SO4最合适，C正确； D．将含Co2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中，碳酸钠过量，碱性过强，会生成Co(OH)2沉淀，降低了CoCO3的产率，D错误； 故答案为：D。 7．（2026·山东东营·二模）以锡碲渣废料(主要成分为、，还含有少量PbO)为原料，提取锡、碲的工艺流程如下： 已知：、、“碱浸”过程中转化为、、下列说法错误的是 A．“碱浸”过程中金属元素均被氧化 B．“除铅”过程中发生： C．“除碲”过程中作氧化剂 D．“溶析结晶”过程中NaOH可以降低的溶解度 【答案】A 【分析】锡碲渣废料在通入空气的情况下用氢氧化钠碱浸，生成的溶液中溶质的主要成分为、、，向滤液中加硫化钠将Pb转化为沉淀，向过滤后所得滤液中加入过氧化氢，将氧化为，过滤后向所得滤液中加入氢氧化钠，再经过溶析结晶得到晶体，据此分析： 【解析】A．计算各元素化合价，原料中中为+2价，产物中为+4价，化合价升高被氧化，中为+2价，产物中为+4价，化合价升高被氧化，中为+2价，产物中仍为+2价，化合价不变，没有被氧化，A错误； B．除铅过程在碱性环境中进行，与反应生成沉淀，配平后离子方程式，B正确； C．除碲时，中为+4价，产物中为+6价，化合价升高被氧化，因此作氧化剂，C正确；   D．溶析结晶加入，溶液中浓度增大，基于同离子效应，可降低的溶解度，促使其结晶析出，D正确； 答案选A。 考点04 流程中的反应方程式 8．（2026·山东枣庄·二模）一水硫酸四氨合铜是一种易溶于水的晶体，可作高效安全的广谱杀菌剂，实验室制备流程如图所示。下列说法正确的是 A．所含化学键有离子键、共价键、配位键、氢键 B．过程①中发生反应的离子方程式为 C．过程③的现象是难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液 D．过程④中加入的“溶剂X”可以是乙醇，玻璃棒摩擦的目的是减慢结晶速率 【答案】BC 【分析】由题给流程可知，铜屑与氧气、稀硫酸共热得到硫酸铜溶液1；向溶液1中加入氨水，将溶液中的铜离子转化为氢氧化铜沉淀，反应得到氢氧化铜悬浊液；向悬浊液中继续加入氨水，将氢氧化铜转化为四氨合铜离子，反应得到硫酸四氨合铜溶液2；向溶液2中加入乙醇降低一水硫酸四氨合铜的溶解度，玻璃棒摩擦试管内壁可以形成晶体的晶核，加快结晶速率得到一水硫酸四氨合铜，则X为乙醇。 【解析】A．氢键属于较强的分子间作用力，不属于化学键，A错误； B．由分析可知，过程①中发生的反应为铜屑与氧气、稀硫酸共热反应生成硫酸铜和水，反应的离子方程式为：，B正确； C．由分析可知，过程③发生的反应为氢氧化铜和过量氨水形成四氨合铜离子和氢氧根离子，实验现象是难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液，C正确； D．由分析可知，玻璃棒摩擦试管内壁可以形成晶体的晶核，加快结晶速率得到一水硫酸四氨合铜，D错误； 故选BC。 9．（2026·山东青岛·一模）用某废旧锂离子电池中钴酸锂()粗品制备纯品，实现资源的循环利用，主要工艺流程如下。 已知：①氯化胆碱是一种铵盐，“微波共熔”时提供；②在溶液中常以(蓝色)和(粉红色)形式存在；③25℃时，，认为沉淀完全。下列说法错误的是 A．“微波共熔”反应中草酸作还原剂 B．“水浸”溶液颜色发生变化，离子方程式为 C．25℃当“沉钴”反应恰好完成时，溶液pH约为4.9 D．“高温烧结”的化学方程式为 【答案】C 【分析】氯化胆碱-草酸和LiCoO2微波共熔的过程中，Co被还原为+2价，经过水浸滤液中Co以[Co(H2O)6]2+存在，加入氢氧化钠沉钴，得到Co(OH)2沉淀和含有锂离子的溶液，Co(OH)2固体经过煅烧得到Co3O4固体，含有锂离子的溶液中加入碳酸钠溶液生成碳酸锂沉淀，碳酸锂和Co3O4高温烧结（通入空气氧化）得到LiCoO2产品。 【详解】A．根据分析，草酸将Co元素还原为+2价，故草酸的作用是作还原剂，A正确； B．已知为蓝色， 为粉红色，“水浸”时与水发生配位平衡转化，离子方程式为：，溶液由蓝色变为粉红色，颜色发生变化，B正确； C．“沉钴”反应为，沉淀完全时；根据 ，代入 ：，，时， ，则：，，C错误； D．碳酸锂和高温烧结（通入空气氧化）得到产品，则“高温烧结”发生反应的化学方程式为，D正确； 故选C。 考向05 工业流程中的图像分析与定量计算 10．（2026·山东青岛·一模）电解锰渣主要成分为和少量，实验室回收锰和铅的流程如图。 已知：①常温下，，，。②；。回答下列问题： (1)“还原酸浸”时pH控制在2∼4之间，PbS中的被氧化为，反应的化学方程式为_______。pH不能太小的原因为_______。 (2)“浸出渣”主要成分为_______。 (3)“分步沉淀”中的平衡常数_______。“浸出液2”含，当出现沉淀时，_______(忽略离子的水解作用及溶液体积变化)。 (4)“再生除杂1”中加入富铅渣的目的是_______。 (5)为实现“再生液”的循环利用，“试剂X”最好为_______(写化学式)。 【答案】(1) pH太小会产生硫化氢有毒气体，污染空气 (2)和 (3) (4)除去 (5) 【分析】该流程以含、、和少量的电解锰渣为原料，先经、还原酸浸，使转化为进入浸出液1用于电解产锰，同时得到含等的富铅渣；富铅渣用浸铅， 转化为进入浸出液2，、成为浸出渣；浸出液2加分步沉淀，转化为（后续可制），再经富铅渣除、试剂（）除杂后得到可循环的再生液，最终实现锰、铅的回收与醋酸盐的循环利用。 【详解】（1）在酸性条件下，MnO2作为氧化剂，将PbS中的S2-氧化为，自身被还原为Mn2+。根据得失电子守恒和原子守恒，配平后的化学方程式为。 PbS在强酸性条件下会发生反应：，生成有毒的气体，污染空气，因此pH需控制在2~4之间，避免逸出。 （2）根据分析，“浸出渣”主要成分为和。 （3）计算平衡常数K：目标反应为：，该反应可以看作是以下两个反应的相加：， ；， ；因此，总反应的平衡常数 。 计算c(Pb2+)：当溶液中开始出现CaCO3沉淀时，溶液中的离子浓度满足其溶度积：，此时溶液中 ，在此 浓度下，的溶度积满足：，所以， 。 （4）分步沉淀后，溶液中残留，富铅渣中含PbSO4，富铅渣中的PbSO4可与反应生成沉淀，从而除去溶液中的，避免干扰后续流程。 （5）“再生除杂1”后，溶液中主要含有、和等离子。为了实现“再生液”（即CH3COONH4溶液）的循环利用，需要除去杂质，则试剂X为(CH3COO)2Ba。加入后，其中的会与溶液中的反应生成难溶的硫酸钡沉淀，从而除去杂质。 11．（2026·山东德州·一模）金属钴广泛应用于航空航天、电器制造等领域，是重要的战略金属。以含钴镍废料(主要成分为、NiO，还含少量、CaO、MgO、和Ti的化合物)为原料制备草酸钴()和硫酸镍()的工艺流程如图。 已知： ①   ②草酸钴晶体难溶于水 ③RH为有机物难电离 回答以下问题： (1)“酸浸”时，为提高酸浸速率可采取的措施有_______(任写一种)，操作①与操作②用到的主要玻璃仪器有_______。 (2)“酸浸”时的作用是_______，生产过程中发现实际消耗的量大于理论值，主要原因可能是_______。 (3)“沉铁”时发生反应的离子方程式为_______。 (4)“除钙镁”时，当时，溶液中_______。 (5)将所得二水合草酸钴，在惰性气体中加热，其热重分析曲线如图所示，其中A、B、C均为纯净物，请写出从A点到B点的化学方程式_______。 已知：固体残留率= 【答案】(1) 将含钴废料粉碎、搅拌、适当增大硫酸浓度、适当升高温度等 分液漏斗、烧杯 (2) 将还原为，同时将中的+2价铁氧化为 酸浸后溶液中的催化分解或酸浸时温度过高使分解 (3)或 (4) (5) 【分析】含钴镍废料(主要成分为、NiO，还含少量、CaO、MgO、和Ti的化合物)加入硫酸、“酸浸”，得到含、、、、、等的浸出液，不溶解，和微溶于水的硫酸钙形成滤渣1，浸出液中加入热水使水解形成沉淀除去，加入碳酸钠溶液将转化为沉淀除去，加入适量的NaF溶液除去溶液中的和，滤液中加入RH和有机溶剂将转化为进入有机层，分液后向水层中加入将转化为，有机层中经过操作②得到，据此分析。 【详解】（1）“酸浸”时，为提高酸浸速率可采取的措施有将含钴废料粉碎、搅拌、适当增大硫酸浓度、适当升高温度等；操作①与操作②为萃取操作，用到的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。 （2）由分析知，“酸浸”后溶液中含和，故的作用是将还原为，同时将中的+2价铁氧化为；酸浸后溶液中的会催化分解或酸浸时温度过高使分解，从而使生产过程中实际消耗的量大于理论值。 （3）由分析知，“沉铁”时，碳酸钠溶液将转化为沉淀，发生的离子反应方程式为或。 （4）“除钙镁”时，和达到沉淀溶解平衡，由知，当时，溶液中。 （5）假设有1 mol受热分解，质量为183g，由图可知，A点时，固体的残留率为80.33%，则剩余固体的质量为，失去的质量为，刚好为2 mol水的质量，则A的物质为，A点以后为分解生成Co的氧化物过程，B点时固体的残留率为43.88%，则剩余固体的质量为，B点含Co的质量为59 g，则含有O的质量为，Co和O的物质的量之比，与中的比值相近，可推断B点的物质为，A点到B点的化学方程式。 重难·创新演练 1．（2026·山师附中·一模）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．“浸出”条件下，氧化性强于 B．使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C．“沉铁”的原理是利用促进水解 D．“沉钴”后上层清液中 【答案】D 【分析】矿石(含、、)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液，滤液含有、、，加入沉铁得到，过滤，滤液再加入沉钴得到，过滤最后得到硫酸锰溶液。 【详解】A．“浸出” 时，能被还原（参与氧化还原反应）为，“而中Fe的化合价没有变化，Fe元素没有被还原，说明氧化性强于，A正确； B．生物质（稻草）为农业废弃物，来源广泛且可再生，B正确； C．“沉铁”加入，与结合，促进水解生成沉淀，C正确； D．“沉钴”后上层清液为饱和溶液，此时，而非小于，D错误； 故答案选D。 2．（2026·山东聊城·二模）用冶炼废渣(含、、、等)制高纯流程如图。 萃取反应可表示为： 下列说法正确的是 A．越大越有利于萃取 B．参与反应得电子，被还原为 C．沉锌后的滤液含硫酸铵，可作氮肥 D．热解产生的所有气体均可直接返回浸取工序循环利用 【答案】BC 【分析】冶炼废渣(含、、、等)中加入强氧化剂 和氨水，将金属硫化物中的硫离子氧化为单质硫 ，并将亚铁离子氧化为铁离子，氨水与锌离子和铜离子形成可溶性的氨络合物，使它们进入溶液。而铁离子在氨水中会形成氢氧化铁沉淀。浸渣包含不反应的二氧化硅、反应生成的单质硫 和氢氧化铁沉淀。浸取液中主要含有、、硫酸根离子和铵根离子，加热浸取液，使不稳定的氨络合物分解，气体主要为氨气，过量的受热分解还会生成O2、SO2，可以回收氨气用于配制氨水，热解后的溶液主要含有、等金属离子。加入有机萃取剂D2EHPA，将和从水相转移到有机相。向含有金属的有机相中加入稀硫酸，将从有机相中“洗”回到水相，形成硫酸锌溶液。再生后的萃取剂，可循环使用。向硫酸锌溶液中加入碳酸氢铵生成碳酸锌沉淀，将碳酸锌沉淀经过滤、洗涤、干燥后高温煅烧，即可得到最终产品氧化锌。 【解析】A．萃取反应为。根据化学平衡原理，降低产物的浓度（即提高pH）会使平衡向右移动，有利于萃取，但pH过高可能导致沉淀或转化为，降低萃取率，A错误； B．过硫酸根离子中含有1个过氧键，O元素化合价由-1下降到-2价，1mol得到2mol电子被还原为硫酸根离子，B正确； C．沉锌步骤是硫酸锌和碳酸氢铵反应，生成碳酸锌沉淀和硫酸铵。因此，过滤后的滤液主要成分是硫酸铵。硫酸铵是一种常见的氮肥，C正确； D．热解过程中，过量的受热分解会生成NH3、O2、SO2，NH3被回收并溶于水制成氨水，返回浸取工序，O2、SO2不能循环利用，D错误； 故选BC。 3．（2026·山东青岛三十九中·一模）以钴渣(主要成分是CoO、Co2O3含少量Ni、Al2O3等杂质)为原料制取CoCO3，工艺流程如下。下列说法错误的是      已知①被萃取原理：(水层)(有机层)(有机层)(水层) ②碱性条件下，会转化成 A．“酸浸”中反应的离子方程式为 B．若萃取剂的总量一定，分次加入比一次加入效果更好 C．试剂X为稀硫酸 D．“沉钴”时，可将含的溶液滴入溶液中，以增加的产率 【答案】D 【分析】含钴废渣主要成分CoO、Co2O3，含少量Al2O3、Ni，由流程可知，加入稀硫酸酸浸，发生反应Co2O3+6H+=2Co3++3H2O，CoO+2H+=Co2++H2O，Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，Ni+2H+=Ni2++H2↑，同时通入SO2，Co3+被还原为Co2+，发生2Co3++SO2+2H2O=2Co2++ +4H+，得到的溶液主要含有的金属离子有Co2+、Al3+、Ni2+，加入Na2CO3溶液调节pH与Al3+发生2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑，过滤，除去Al(OH)3，加入萃取剂，萃取Ni2+，分液后向有机层中加入适量的硫酸溶液充分振荡，得到NiSO4溶液，向水层中缓慢加入Na2CO3，得到CoCO3，以此分析解答。 【详解】A．根据分析可知，酸浸过程中二氧化硫会还原Co2O3，根据电子守恒和元素守恒配平离子方程式为：2Co3++SO2+2H2O=2Co2+++4H+，A正确； B．萃取过程中，每一次萃取都是按照一定比例进行的溶质分配，多次萃取相当于不断降低物质的浓度，提取效率高，B正确； C．由题干已知①信息可知，被萃取原理：(水层)(有机层)(有机层)(水层)，则接入酸可使上述平衡逆向移动，根据反萃取后得到NiSO4可知，试剂X为H2SO4最合适，C正确； D．将含Co2+的溶液缓慢滴加到Na2CO3溶液中，碳酸钠过量，碱性过强，会生成Co(OH)2沉淀，降低了CoCO3的产率，D错误； 故答案为：D。 4．（2026·山东淄博·一模）采用两段酸浸法从铜烟尘(含、、、、)中回收Cu并制备、的流程如下。已知：、、不溶于稀；，；离子浓度，认为沉淀完全。 下列说法错误的是 A．试剂X可选择Fe粉 B．“酸浸Ⅱ”中发生反应的离子方程式为 C．“结晶”应选择蒸发浓缩、冷却结晶 D．“沉铟”中当沉淀完全时， 【答案】AD 【分析】向铜烟尘中加入稀，发生反应：、、、与反应，生成、、进入滤液1；不溶于稀的、形成滤渣1（后续处理），向滤液1中加入和，目的是将可能存在的低价态金属离子氧化（如），同时保证体系酸性，为后续沉铟做准备。向滤液中加入，与反应生成沉淀经过过滤得到沉铟渣和滤液2，将沉铟渣进行煅烧，分解为，滤渣1（含、）经过处理得到X（可能是粗铟或其他含铟产物）和滤液3（含）；滤液3经过结晶操作，得到。 【详解】A．若试剂X选择Fe粉，会在置换出铜的同时引入新的杂质，后续难以除去，影响产品纯度，试剂X应选择锌粉，A错误； B．“酸浸II”中，在酸性条件下被氧化，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得离子方程式，B正确； C．含结晶水，从溶液中获得该晶体应选择蒸发浓缩、冷却结晶，C正确； D．沉淀完全时，，根据，可得。又因为，则，D错误； 故答案选AD。 5．（2026·山东泰安·二模）“高压氢还原法”能直接从金属的盐溶液中提取金属，工业上由硫化铜精矿(主要成分CuS，含FeS、ZnS等杂质)制备铜粉的流程如下： 不同金属离子的沉淀pH范围如下表： 开始沉淀pH 7.0 1.9 4.5 6.2 沉淀完全pH 9.0 3.2 6.7 8.2 下列说法错误的是 A．可以用替换 B．滤渣的主要成分是、S C．通氨气调pH值的范围为 D．“还原”步骤中，溶液中离子浓度变化幅度最大的是 【答案】CD 【分析】由题给流程可知，硫化铜精矿在稀硫酸和高压氧气条件下浸取，将金属元素转化为可溶的硫酸盐，硫元素转化为硫单质，向反应后的溶液中通入氨气调节溶液pH在3.2≤pH<4.5的范围内，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，而铜离子和锌离子不沉淀，过滤得到含有硫、氢氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中通入高压氢气，将溶液中的铜离子还原为铜，过滤得到铜粉和滤液。 【解析】A．是氧化剂，氧化硫化物、后产物为水，不引入新杂质，可以替换，A正确； B．浸取生成的S不溶于水，调pH后Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，因此滤渣主要成分为Fe(OH)3和S，B正确； C．分析可知，为将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，而铜离子和锌离子不沉淀，通入氨气调节溶液pH在3.2≤pH<4.5的范围，C错误； D．由分析可知，“还原”步骤通入高压氢气的目的是将溶液中的铜离子还原为铜，反应的离子方程式为Cu2++H2=Cu↓+2H+，则由方程式可知，溶液中离子浓度变化幅度最大的是氢离子，D错误； 故选CD。 6．（2026·山东日照·一模）利用废钒铬渣(主要含、、、和含Fe的氧化物等)提取钒和铬的工艺流程如下： 已知：①在时开始沉淀，时沉淀完全 ②多钒酸盐在水中溶解度较小；微溶于冷水，可溶于热水。 ③部分含钒物质主要存在形式在时为，在时为，为多钒酸根，时为。在时以形式存在，时主要以形式存在。 回答下列问题： (1)焙烧时转化为，转化为，其中转化为的化学方程式为______。 (2)“滤渣1”的成分为______。 (3)“转化”操作单元中，含钒化合物参与的离子方程式为______。 (4)“沉钒”得到偏钒酸铵，若滤液中，若体积为1L，不考虑溶液体积变化，为使钒元素的沉降率达到98%，至少加入固体______mol。［已知］ (5)“还原”操作单元中，1mol消耗物质的量为______mol。 (6)“沉钒”后“系列操作”包括过滤、洗涤等，检验沉淀是否洗涤干净所需的试剂为______。 (7)“沉铬”后所得滤液经处理后可导入______(填操作单元)循环利用。 【答案】(1) (2)、 (3) (4)0.298 (5)1.5 (6)可溶性钡盐均可 (7)沉钒 【分析】钒铬渣(主要含、、、和含Fe的氧化物等)经焙烧转化为，转化为，加入硫酸，会与反应生成，酸浸时与硫酸反应生成沉淀；酸浸后生成微溶的；时以形式存在，加调后，钒转化为，加硫酸铵“沉钒”得到偏钒酸铵，经系列操作得；滤液加入还原生成，加入NaOH生成，系列操作后煅烧得，据此分析； 【详解】（1）焙烧时被空气中氧化，与反应生成和，方程式； （2）原废料中不与硫酸反应；酸浸后生成微溶的；在时不沉淀，因此滤渣1为和； （3）酸浸时钒以形式存在，加调后，钒转化为，离子方程式为：； （4）钒沉降率98%，溶液中剩余；根据，得游离；总沉淀消耗的游离的，因此； （5）1mol 中Cr从+6→+3，共得电子；1mol 中S从+4→+6，共失电子，根据电子守恒得； （6）沉淀表面吸附的杂质为，因此用盐酸酸化的(可溶性钡盐)检验洗涤液中是否含，即可判断沉淀是否洗涤干净； （7）沉铬后滤液中含有大量、，是“沉钒”操作单元所需的反应物，因此可导入“沉钒”单元循环利用。 7．（2026·山东泰安·二模）纳米由于比表面积大，用于制备锂离子电池正极材料。以软锰矿(含有的氧化物)为原料制备和的工艺流程如下： 已知：25℃时，的，的。 （1）“浸出渣”的主要成分有_______。 （2）“碱化过滤”时，当恰好完全沉淀时(当溶液中为完全沉淀)，溶液中_______(填“>”“<”或“=”)。 （3）“氧化”过程中要严格控制通入空气的时间，理论上生成需要通入空气的体积(标况下)_______。(空气中氧气体积分数按20%计) （4）“水热法”时，温度控制在160℃，反应的离子方程式为_______，“一系列操作”为_______，过滤，洗涤，干燥。 （5）该工艺中可循环利用的物质有_______。 （6）写出制备的化学方程式_______。 【答案】（1）， （2）< （3）56 L （4） 蒸发浓缩，冷却结晶 （5）、 （6） 【分析】软锰矿中含有、和的氧化物，与硫酸混料、焙烧生成，加水浸出；浸出液中溶于水形成溶液，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，与碳酸锂反应生成。在水热法过程中，被氧化为，同时生成硫酸铵，经一系列操作得到硫酸铵晶体。 【解析】（1）由分析知，浸出渣主要为、。 （2）恰好完全沉淀时，由得：，。的，则，因此<。 （3）中Mn为价，中总正价为，生成共失去电子；作氧化剂得电子，由电子守恒得需要物质的量为，空气中体积分数为，因此标况下空气体积为。 （4）水热法中被氧化为，被还原为，配平后得到离子方程式；从硫酸铵溶液获得硫酸铵晶体，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 （5）流程中焙烧步骤生成SO3，SO3与水反应生成硫酸，水热法生成H2SO4，可回到第一步混料工序循环使用；。 （6）与高温下反应生成，元素化合价升高，需要O2作氧化剂，配平后得到化学方程式。 8．（2026·山东菏泽·一模）从铜银锌共矿(主要成分等)中分离元素铜、银、锌的工艺流程如下： 已知：为一种捕收剂，能选择性与结合成配合物，使其具有强烈的疏水性且能附着在气泡上，但难溶物碱式碳酸锌附着在ZnS表面可防止ZnS被Z-200捕收；能与配位得到和。 回答下列问题： (1)“钝化”反应的离子方程式为_______。 (2)“酸浸”所得混合气体成分有_______(填化学式)，滤液2经处理后可导入_______(填操作单元的名称)循环利用。 (3)“浸取”时饱和溶液和浓盐酸不易过多，原因是_______。 (4)在“银转化”体系中，和浓度之和为，两种离子分布分数随浓度的变化关系如图所示，若浓度为，则的浓度为_______。若此时溶液的体积为1 L，则“银还原”中理论上应加入_______mol。 (5)用黄铜矿(主要成分为)、废铜渣和硫酸共同作用获得较纯净的的原理如图，该反应的化学方程式为_______。 【答案】(1) (2) “钝化” (3)防止在“银转化”中与反应，造成试剂用量增大 (4) 0.06 0.0375 (5) 【分析】本流程从含的银铜锌共生矿中，利用物质性质差异分步分离提取铜、银：首先通过“钝化”在ZnS表面生成碱式碳酸锌，避免ZnS后续被捕收剂Z-200收集，浮选后分离得到铜矿物；剩余含银矿物经酸浸除杂，再经氯化浸出、亚硫酸钠配位转化，最后用连二亚硫酸钠还原得到单质银，流程中滤液可循环利用，提升原料利用率。 【详解】（1）钝化的目的是生成碱式碳酸锌覆盖在ZnS表面，反应物为和，生成碱式碳酸锌沉淀和，配平后得到上述离子方程式为； （2）酸浸时，碱式碳酸锌与稀硫酸反应生成，ZnS与稀硫酸反应生成，故混合气体为和；滤液2中溶质主要为，可返回钝化工序循环利用。 （3）过多的和浓盐酸会引入大量、离子，后续“银转化”中与反应，提高后续处理的成本，浪费试剂，因此不易过量； （4）的平衡常数。当两种配合物分布分数δ均为0.5时，此时。由题意，根据分布分数图像交点特征，交点处对应，则，当时，设，。代入得：，解得。 总Ag的物质的量为，Ag从+1价被还原为0价，共得到电子；中S为+3价，被氧化后生成（S为+4价），1mol 失去2mol电子，根据电子守恒，需要的物质的量为。 （5）根据原理图，反应物为、Cu（废铜渣）、硫酸，产物为、、，配平后得到上述化学方程式。 真题·实战演练 1．（2026·四川卷）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。 【解析】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。 2．（2026·江西卷）高纯碳酸钙在电子工业领域有广泛应用。使用优质大理石（含有少量和杂质）制备高纯碳酸钙的工艺流程如图。体系中有关离子反应方程式书写错误的是 A．浸出过程： B．浸出过程： C．净化过程： D．碳化过程： 【答案】C 【分析】优质大理石原料（主要成分为，含少量、杂质）先经煅烧，碳酸盐受热分解得到金属氧化物、、；煅烧产物加盐酸浸出，金属氧化物与盐酸反应转化为可溶性金属阳离子、、、，得到含多种金属离子的酸性溶液；浸出液加入石灰浆（悬浊液）进行净化，调节pH使铁、镁杂质转化为氢氧化物滤渣除去；净化后溶液通入、碳化，转化为碳酸钙沉淀，最后经过滤、干燥得到高纯； 【解析】A．煅烧时，浸出时和盐酸反应，是金属氧化物不能拆，离子方程式为，A正确； B．可等价表示为，与盐酸发生复分解反应，生成、和水，反应无化合价变化，离子方程式为，B正确； C．净化过程加入的是石灰浆，为悬浊液，在书写离子方程式时不能拆分为和，须保留化学式，正确离子方程式应为，C错误； D．碳化时溶液中含，通入创造碱性环境，再通入生成，与结合析出沉淀，离子方程式为，D正确； 故选C。 3．（2025·黑吉辽蒙卷）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。 【解析】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 4．（2023·山东卷）一种制备的工艺路线如图所示，反应Ⅱ所得溶液在3~4之间，反应Ⅲ需及时补加以保持反应在条件下进行。常温下，的电离平衡常数。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应 B．低温真空蒸发主要目的是防止被氧化 C．溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元吸收气体Ⅰ D．若产量不变，参与反应Ⅲ的与物质的量之比增大时，需补加的量减少 【答案】CD 【分析】铜和浓硫酸反应(反应Ⅰ)生成二氧化硫气体(气体Ⅰ)和硫酸铜，生成的二氧化硫气体与碳酸钠反应(反应Ⅱ)，所得溶液在3~4之间，溶液显酸性，根据的电离平衡常数，可知溶液显酸性(电离大于水解)，则反应Ⅱ所得溶液成分是，调节溶液pH值至11，使转化为Na2SO3，低温真空蒸发(防止Na2SO3被氧化)，故固液分离得到Na2SO3晶体和Na2SO3溶液，Na2SO3和CuSO4反应的离子方程式是+2Cu2＋+2H2O=+ Cu2O+4H+,反应过程中酸性越来越强，使Na2SO3转化成SO2气体，总反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3= Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4，需及时补加以保持反应在条件下进行，据此分析解答。 【解析】A．反应Ⅰ是铜和浓硫酸反应，生成二氧化硫，是氧化还原反应，反应Ⅱ是SO2和碳酸钠溶液反应，生成、水和二氧化碳，是非氧化还原反应，反应Ⅲ是Na2SO3和CuSO4反应生成Cu2O，是氧化还原反应，故A错误； B．低温真空蒸发主要目的是防止被氧化，而不是，故B错误； C．经分析溶液Y的成分是Na2SO3溶液，可循环用于反应Ⅱ的操作单元吸收SO2气体(气体Ⅰ)，故C正确； D．制取总反应方程式是2CuSO4+3Na2SO3= Cu2O+2SO2↑+3Na2SO4，化合物X是指Na2SO3，若产量不变，增大比，多的Na2SO3会消耗氢离子，用于控制pH值，可减少的量，故D正确； 答案CD。 5．（2026·河北卷）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。 6．（2026·陕晋青宁卷）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。 【解析】（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。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 工业流程题解题策略（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 流程中的实验操作 考向02 流程中反应条件的控制 考向03 分离、提纯方法的选择 考点04 流程中的反应方程式 考向05 工业流程中的图像分析与定量计算 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 流程中的实验操作 1．（2026·山东滕州一中·二模）亚氯酸钠(NaClO2，不稳定，受热易分解)漂白织物时不损伤纤维，常用作高端漂白剂。其合成路线如图所示： 下列说法中错误的是 A．“反应1”中制取67.5gClO2，理论上需要22.4L(标准状况)SO2 B．温度过高会造成“”中的还原剂大量损失 C．“减压蒸发”的主要目的是为了减少NaClO2的分解 D．对粗产品进一步提纯可采取的操作为重结晶 考向02 流程中反应条件的控制 2．（2026·山东滨州·一模）由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe3O4、Fe2O3和FeO)得到绿矾(FeSO4·7H2O)，再进一步制备铁黄[FeO(OH)]的流程如下： 下列说法正确的是 A．步骤①最好选用强氧化性酸 B．步骤②涉及的离子方程式为 C．步骤③须控制条件防止绿矾氧化和分解 D．步骤④每生成1 mol FeO(OH)，理论上需消耗空气的体积约为28 L 3．（2026·山东德州·二模）菱锰矿的主要成分为，含少量等杂质，从中提取高纯的一种工艺流程如下： 已知：的分解反应为吸热反应；MnO易被空气氧化且能溶于高浓度氨水生成。 下列说法正确的是 A．不影响产率的情况下，将氛围替换为氛围更节约能耗 B．“浸锰”时的离子方程式为 C．“沉锰”时浸取液在85℃下反应比在40℃反应更有利于的生成 D．流程中产生的气体经相互反应并处理后能导入“浸锰”操作单元中循环利用 4．（2026·山东德州·一模）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。下列说法错误的是 已知： ①：熔点314℃沸点460℃ ②分解温度：CuO 1100℃、 560℃、 680℃、高于1000℃ A．焙烧温度可以选择500℃ B．酸浸的目的是为了溶解CuO C．浸出渣的成分是 D．电解后所得溶液可返回酸浸工序中循环利用 5．（2026·山东聊城·一模）以钛铁矿(主要成分为，含有少量)为主要原料制取Ti并获得的工艺流程如图所示。 已知：常温下，，通常认为溶液中离子浓度时沉淀完全。 下列说法错误的是 A．“酸浸”所得滤液中阳离子主要有 B．“沉钛”步骤中为使完全沉淀，溶液的 C．“氧化”步骤需加入过量的双氧水 D．“沉钛”所得滤液中不含 考向03 分离、提纯方法的选择 6．（2026·山东青岛三十九中·一模）以钴渣(主要成分是CoO、Co2O3含少量Ni、Al2O3等杂质)为原料制取CoCO3，工艺流程如下。下列说法错误的是      已知①被萃取原理：(水层)(有机层)(有机层)(水层) ②碱性条件下，会转化成 A．“酸浸”中反应的离子方程式为 B．若萃取剂的总量一定，分次加入比一次加入效果更好 C．试剂X为稀硫酸 D．“沉钴”时，可将含的溶液滴入溶液中，以增加的产率 7．（2026·山东东营·二模）以锡碲渣废料(主要成分为、，还含有少量PbO)为原料，提取锡、碲的工艺流程如下： 已知：、、“碱浸”过程中转化为、、下列说法错误的是 A．“碱浸”过程中金属元素均被氧化 B．“除铅”过程中发生： C．“除碲”过程中作氧化剂 D．“溶析结晶”过程中NaOH可以降低的溶解度 考点04 流程中的反应方程式 8．（2026·山东枣庄·二模）一水硫酸四氨合铜是一种易溶于水的晶体，可作高效安全的广谱杀菌剂，实验室制备流程如图所示。下列说法正确的是 A．所含化学键有离子键、共价键、配位键、氢键 B．过程①中发生反应的离子方程式为 C．过程③的现象是难溶物溶解，得到深蓝色透明溶液 D．过程④中加入的“溶剂X”可以是乙醇，玻璃棒摩擦的目的是减慢结晶速率 9．（2026·山东青岛·一模）用某废旧锂离子电池中钴酸锂()粗品制备纯品，实现资源的循环利用，主要工艺流程如下。 已知：①氯化胆碱是一种铵盐，“微波共熔”时提供；②在溶液中常以(蓝色)和(粉红色)形式存在；③25℃时，，认为沉淀完全。下列说法错误的是 A．“微波共熔”反应中草酸作还原剂 B．“水浸”溶液颜色发生变化，离子方程式为 C．25℃当“沉钴”反应恰好完成时，溶液pH约为4.9 D．“高温烧结”的化学方程式为 考向05 工业流程中的图像分析与定量计算 10．（2026·山东青岛·一模）电解锰渣主要成分为和少量，实验室回收锰和铅的流程如图。 已知：①常温下，，，。②；。回答下列问题： (1)“还原酸浸”时pH控制在2∼4之间，PbS中的被氧化为，反应的化学方程式为_______。pH不能太小的原因为_______。 (2)“浸出渣”主要成分为_______。 (3)“分步沉淀”中的平衡常数_______。“浸出液2”含，当出现沉淀时，_______(忽略离子的水解作用及溶液体积变化)。 (4)“再生除杂1”中加入富铅渣的目的是_______。 (5)为实现“再生液”的循环利用，“试剂X”最好为_______(写化学式)。 11．（2026·山东德州·一模）金属钴广泛应用于航空航天、电器制造等领域，是重要的战略金属。以含钴镍废料(主要成分为、NiO，还含少量、CaO、MgO、和Ti的化合物)为原料制备草酸钴()和硫酸镍()的工艺流程如图。 已知： ①   ②草酸钴晶体难溶于水 ③RH为有机物难电离 回答以下问题： (1)“酸浸”时，为提高酸浸速率可采取的措施有_______(任写一种)，操作①与操作②用到的主要玻璃仪器有_______。 (2)“酸浸”时的作用是_______，生产过程中发现实际消耗的量大于理论值，主要原因可能是_______。 (3)“沉铁”时发生反应的离子方程式为_______。 (4)“除钙镁”时，当时，溶液中_______。 (5)将所得二水合草酸钴，在惰性气体中加热，其热重分析曲线如图所示，其中A、B、C均为纯净物，请写出从A点到B点的化学方程式_______。 已知：固体残留率= 重难·创新演练 1．（2026·山师附中·一模）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．“浸出”条件下，氧化性强于 B．使用生物质的优点是其来源广泛且可再生 C．“沉铁”的原理是利用促进水解 D．“沉钴”后上层清液中 2．（2026·山东聊城·二模）用冶炼废渣(含、、、等)制高纯流程如图。 萃取反应可表示为： 下列说法正确的是 A．越大越有利于萃取 B．参与反应得电子，被还原为 C．沉锌后的滤液含硫酸铵，可作氮肥 D．热解产生的所有气体均可直接返回浸取工序循环利用 3．（2026·山东青岛三十九中·一模）以钴渣(主要成分是CoO、Co2O3含少量Ni、Al2O3等杂质)为原料制取CoCO3，工艺流程如下。下列说法错误的是      已知①被萃取原理：(水层)(有机层)(有机层)(水层) ②碱性条件下，会转化成 A．“酸浸”中反应的离子方程式为 B．若萃取剂的总量一定，分次加入比一次加入效果更好 C．试剂X为稀硫酸 D．“沉钴”时，可将含的溶液滴入溶液中，以增加的产率 4．（2026·山东淄博·一模）采用两段酸浸法从铜烟尘(含、、、、)中回收Cu并制备、的流程如下。已知：、、不溶于稀；，；离子浓度，认为沉淀完全。 下列说法错误的是 A．试剂X可选择Fe粉 B．“酸浸Ⅱ”中发生反应的离子方程式为 C．“结晶”应选择蒸发浓缩、冷却结晶 D．“沉铟”中当沉淀完全时， 5．（2026·山东泰安·二模）“高压氢还原法”能直接从金属的盐溶液中提取金属，工业上由硫化铜精矿(主要成分CuS，含FeS、ZnS等杂质)制备铜粉的流程如下： 不同金属离子的沉淀pH范围如下表： 开始沉淀pH 7.0 1.9 4.5 6.2 沉淀完全pH 9.0 3.2 6.7 8.2 下列说法错误的是 A．可以用替换 B．滤渣的主要成分是、S C．通氨气调pH值的范围为 D．“还原”步骤中，溶液中离子浓度变化幅度最大的是 6．（2026·山东日照·一模）利用废钒铬渣(主要含、、、和含Fe的氧化物等)提取钒和铬的工艺流程如下： 已知：①在时开始沉淀，时沉淀完全 ②多钒酸盐在水中溶解度较小；微溶于冷水，可溶于热水。 ③部分含钒物质主要存在形式在时为，在时为，为多钒酸根，时为。在时以形式存在，时主要以形式存在。 回答下列问题： (1)焙烧时转化为，转化为，其中转化为的化学方程式为______。 (2)“滤渣1”的成分为______。 (3)“转化”操作单元中，含钒化合物参与的离子方程式为______。 (4)“沉钒”得到偏钒酸铵，若滤液中，若体积为1L，不考虑溶液体积变化，为使钒元素的沉降率达到98%，至少加入固体______mol。［已知］ (5)“还原”操作单元中，1mol消耗物质的量为______mol。 (6)“沉钒”后“系列操作”包括过滤、洗涤等，检验沉淀是否洗涤干净所需的试剂为______。 (7)“沉铬”后所得滤液经处理后可导入______(填操作单元)循环利用。 7．（2026·山东泰安·二模）纳米由于比表面积大，用于制备锂离子电池正极材料。以软锰矿(含有的氧化物)为原料制备和的工艺流程如下： 已知：25℃时，的，的。 （1）“浸出渣”的主要成分有_______。 （2）“碱化过滤”时，当恰好完全沉淀时(当溶液中为完全沉淀)，溶液中_______(填“>”“<”或“=”)。 （3）“氧化”过程中要严格控制通入空气的时间，理论上生成需要通入空气的体积(标况下)_______。(空气中氧气体积分数按20%计) （4）“水热法”时，温度控制在160℃，反应的离子方程式为_______，“一系列操作”为_______，过滤，洗涤，干燥。 （5）该工艺中可循环利用的物质有_______。 （6）写出制备的化学方程式_______。 8．（2026·山东菏泽·一模）从铜银锌共矿(主要成分等)中分离元素铜、银、锌的工艺流程如下： 已知：为一种捕收剂，能选择性与结合成配合物，使其具有强烈的疏水性且能附着在气泡上，但难溶物碱式碳酸锌附着在ZnS表面可防止ZnS被Z-200捕收；能与配位得到和。 回答下列问题： (1)“钝化”反应的离子方程式为_______。 (2)“酸浸”所得混合气体成分有_______(填化学式)，滤液2经处理后可导入_______(填操作单元的名称)循环利用。 (3)“浸取”时饱和溶液和浓盐酸不易过多，原因是_______。 (4)在“银转化”体系中，和浓度之和为，两种离子分布分数随浓度的变化关系如图所示，若浓度为，则的浓度为_______。若此时溶液的体积为1 L，则“银还原”中理论上应加入_______mol。 (5)用黄铜矿(主要成分为)、废铜渣和硫酸共同作用获得较纯净的的原理如图，该反应的化学方程式为_______。 真题·实战演练 1．（2026·四川卷）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) 2．（2026·江西卷）高纯碳酸钙在电子工业领域有广泛应用。使用优质大理石（含有少量和杂质）制备高纯碳酸钙的工艺流程如图。体系中有关离子反应方程式书写错误的是 A．浸出过程： B．浸出过程： C．净化过程： D．碳化过程： 3．（2025·黑吉辽蒙卷）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 4．（2023·山东卷）一种制备的工艺路线如图所示，反应Ⅱ所得溶液在3~4之间，反应Ⅲ需及时补加以保持反应在条件下进行。常温下，的电离平衡常数。下列说法正确的是 A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应 B．低温真空蒸发主要目的是防止被氧化 C．溶液Y可循环用于反应Ⅱ所在操作单元吸收气体Ⅰ D．若产量不变，参与反应Ⅲ的与物质的量之比增大时，需补加的量减少 5．（2026·河北卷）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___________________________________。 6．（2026·陕晋青宁卷）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。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $