专题09 工艺流程综合题（期中真题汇编，四川专用）高二化学上学期

专题09 工艺流程综合题 1.(2025-2026高二上·四川省广元市高中教育联盟·期中)镍及其化合物在工业上有广泛用途，以红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)为原料，制取和，工业流程如下图，回答下列问题。 已知：①常温下，易溶于水，和不溶于水。 ②在上述流程中，某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下： 沉淀物 开始沉淀时的pH 7.1 7.6 2.7 3.4 9.2 沉淀完全时的pH 9.0 9.6 3.2 4.7 11.1 （1）若要加快浸取速率，可采取的措施有　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　(写出两项)。 （2）“滤液1”加入的作用是　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 （3）操作Ⅱ为达到实验目的，由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是　　　　　　　　　　　，“滤渣2”的成分　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）在碱性溶液中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 适当增大硫酸浓度    ② 适当升高温度，将红土镍矿粉碎，搅拌等     （2）     （3）① 4.7～7.1    ②     ③      （4）      【解析】稀硫酸浸取红土镍矿，将金属氧化物（、、和铁的氧化物）转化为可溶的金属离子，分离不溶于酸的，滤渣1为；滤液1中加入将溶液中的氧化为，用调节溶液pH，生成和沉淀，滤渣2为、；滤液2中加入调节溶液pH，使转化为沉淀，过滤后再用硫酸溶解，得到；滤液3中含有，经过一系列操作得到； (1)要加快浸取速率，可采取适当增大硫酸浓度，适当升高温度，将红土镍矿粉碎，搅拌等操作； (2)滤液1中加入的作用是将氧化为，反应的离子方程式为； (3)操作Ⅱ的目的是沉淀、，而不能沉淀和，由表中的数据最终沉淀完全的pH值和开始沉淀的pH值得到，判断通入调节溶液pH的范围是4.7～7.1，滤渣2的主要成分为、 (4)在碱性溶液中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料，即和在碱性条件反应生成、和，该反应的离子方程式为。 2.(2025-2026高二上·四川内江第六中学·期中)碱式碳酸铜可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为，含及少量)为原料制备碱式碳酸铜，工业流程如下，回答下列问题： （1）辉铜矿中铜元素化合价为　　　　　　　　　　　，滤渣可能含　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （2）“浸取”时能提高辉铜矿Cu浸取率的措施有　　　　　　　　　　　(写2条)。 （3）某小组测得Cu浸取率随浓度及温度影响的变化曲线如下： ①由图一可知适宜的浓度范围为　　　　　　　　　　　；由图一中的a点分析，浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 ②图二中高于时Cu浸取率下降的原因是　　　　　　　　　　　。 （4）“除铁”步骤调pH可加入试剂___________(填选项字母)。 A. 氨气 B.  C. CuO D. HCl 【答案】（1）① +1    ② 、S     （2）适当升高温度、适当增大硫酸浓度、粉碎固体增大接触面积等     （3）① 0.1 mol/L～0.2 mol/L    ②     ③ 温度过高，分解，Cu浸取率降低     （4）ABC      【解析】辉铜矿(主要成分为，含及少量)，“浸取”时，在稀硫酸环境下被氧化生成，同时也起到了氧化的作用，生成硫单质，发生离子反应：，还能将氧化为，便于后续“除铁”；少量溶于稀硫酸，不参与反应，则过滤所得滤渣可能含、；再调节所得滤液的pH将转化为沉淀除去，再向滤液加入溶液“沉铜”得到碱式碳酸铜，据此解答。 (1)辉铜矿的主要成分为，硫元素显-2价，则铜元素化合价为价；由分析可知，滤渣中可能含、S； (2)适当升高温度、增大浓度、增大接触面积等可以加快反应速率，则“浸取”时能提高辉铜矿Cu浸取率的措施有适当升高温度、适当增大硫酸浓度、粉碎固体增大接触面积等； (3)① 由图一可知，浓度大于0.2 mol/L后Cu浸取率随浓度的增大而显著减小，而浓度在0.1 mol/L～0.2 mol/L时Cu浸取率较大，则适宜的浓度范围为0.1 mol/L～0.2 mol/L；浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用，将氧化为和S，同时被还原为，该反应的离子方程式为：； ② 因受热易分解，则图二中高于时浸取率下降的原因是：温度过高，分解，浸取率降低； (4)“除铁”步骤调的目的是将转化为沉淀而除去，因此加入的试剂应能消耗且不能引入新的杂质，结合流程中“沉铜”时加入溶液，故可选用氨气、和，故选ABC。 3.(2025-2026高二上·四川省眉山中学校·期中)镀镍厂排放的硫酸镍废液(含Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Ca2+等杂质)对环境会产生较大污染，对其进行回收利用，提取硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)的工艺流程如图所示。 已知：25℃时，有关金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH范围、硫化物的酸溶性如表所示。 金属离子 Cu2+ Fe2+ Fe3+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀pH 4.8 6.3 1.5 6.2 6.9 沉淀完全pH 6.7 8.3 2.8 8.2 8.9 硫化物的酸溶性 不溶于硫酸等 溶于酸 —— 溶于酸 溶于酸 回答下列问题： （1）H2O2的作用是　　　　　　　　。 （2）滤渣Ⅲ的化学式为　　　　　　　　。 （3）“调pH”时，应调节溶液的pH的范围为　　　　　　　　；“萃取分液”时用到的玻璃仪器有　　　　　　　　。 （4）滤渣Ⅰ中含有硫单质。“硫化”过程中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　。 （5）“沉钙”时同样需要控制体系的 pH 在一定范围内，原因是　　　　　　　　。 （6）已知Ksp(CaF2)=4×10-12，溶液中某离子浓度小于1×10-6 认为其沉淀完全。现有1L c(Ca2+)=1mol/L 的溶液，若要使钙离子完全沉淀，至少需要投入NaF固体的物质的量为　　　　　　　　mol (忽略溶液体积变化和氟离子的水解，保留小数点后3位)。 【答案】（1）把Fe2+氧化为Fe3+     （2）CaF2     （3）① 2.8≤pH<6.9    ② 分液漏斗、烧杯     （4）     （5）HF是弱酸，pH过小，氟离子结合氢离子生成氟化氢，NiF2利用率低；pH过大，容易生成镍的氢氧化物沉淀导致产率降低     （6）2.002      【解析】镀镍厂排放的硫酸镍废液含Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Ca2+等杂质。通入H2S生成CuS沉淀除Cu2+，Fe3+被还原为Fe2+，H2S被Fe3+氧化为S单质，过滤，滤渣Ⅰ是CuS、S，滤液中加双氧水把Fe2+氧化为Fe3+，加Ni(OH)2调节pH生成氢氧化铁沉淀除铁，过滤，滤渣Ⅱ是氢氧化铁，滤液中加NiF2生成CaF2沉淀除钙，过滤，滤渣Ⅲ是CaF2，滤液中加萃取剂、分液，Zn2+进入有机相，水相蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤得NiSO4·7H2O。 (1)H2O2具有氧化性，作用是把Fe2+氧化为Fe3+，便于生成氢氧化铁沉淀除铁。 (2)根据以上分析，加NiF2生成CaF2沉淀除钙，滤渣Ⅲ的化学式为CaF2； (3)“调pH”的目的是除铁，铁离子完全生成氢氧化铁沉淀、镍离子不能沉淀，所以应调节溶液的pH的范围为2.8≤pH<6.9；“萃取分液”装置为，用到的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。 (4)滤渣Ⅰ中含有硫单质。“硫化”过程中Cu2+和H2S反应生成CuS沉淀，H2S被Fe3+氧化为S单质，发生反应的离子方程式为； (5)HF是弱酸，pH过小，氟离子结合氢离子生成氟化氢，NiF2利用率低；pH过大，容易生成镍的氢氧化物沉淀导致产率降低，所以“沉钙”时同样需要控制体系的 pH 在一定范围内。 (6)已知Ksp(CaF2)=4×10-12，溶液中某离子浓度小于1×10-6 认为其沉淀完全。现有1L c(Ca2+)=1mol/L 的溶液，生成CaF2沉淀消耗F-的物质的量为1L×1mol/L×2=2mol，钙离子完全沉淀后，溶液中F-浓度为，若要使钙离子完全沉淀，至少需要投入NaF固体的物质的量为2mol+1L×2×10-3 mol/L=2.002mol。 4.(2025-2026高二上·四川宜宾第一中学·期中)某科研人员以废镍催化剂(主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO)为原料回收镍，工艺流程如图。 已知：常温下，有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的如表。 氢氧化物 开始沉淀的 1.5 6.5 7.7 沉淀完全的 3.7 9.7 9.2 回答下列问题： （1）为提高浸取效率，可采取的措施是　　　　　　。 （2）浸出渣主要成分为　　　　　　、　　　　　　。(填化学式) （3）“除铜”时，将氧化为S的反应离子方程式为　　　　　　。 （4）“氧化”的目的是将溶液中氧化为，写出该反应的离子方程式　　　　　　。温度需控制在之间，该步骤温度不能太高的原因是　　　　　　。 （5）“调”时，的控制范围为　　　　　　。 （6）“除钙”后，若溶液中F-浓度为，则　　　　　　。［已知常温下，］ 【答案】（1）将含镍催化剂粉碎、适当升高温度、适当增大H2SO4的浓度等     （2）① CaSO4∙2H2O    ② BaSO4     （3）2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+     （4）① 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O    ② 温度太高，H2O2受热易分解     （5）3.7≤pH<7.7     （6）1.0×10-3      【解析】废镍催化剂(主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO)中加入H2SO4酸浸，NiO、Fe2O3、CuO溶解，CaO、BaO转化为CaSO4∙2H2O、BaSO4沉淀，部分CaSO4溶解在溶液中；过滤后，浸出渣为CaSO4∙2H2O、BaSO4；往滤液中通入H2S，Cu2+转化为CuS沉淀，Fe3+被H2S还原为Fe2+，同时生成S沉淀；加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，通过调pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀；加入NaF溶液，将溶液中的Ca2+转化为CaF2沉淀；加入NaCl电解混合溶液，Ni2+转化为2NiO(OH)∙H2O，过滤后热分解生成Ni2O3。 (1)为提高浸取效率，可采取的措施是：将含镍催化剂粉碎、适当升高温度、适当增大H2SO4的浓度等。 (2)由分析可知，浸出渣主要成分为：CaSO4∙2H2O、BaSO4。 (3)“除铜”时，Fe3+将H2S氧化为S，Fe3+被还原为Fe2+，反应离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+。 (4)“氧化”的目的是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；H2O2的热稳定性差，温度需控制在之间，该步骤温度不能太高的原因是：温度太高，H2O2受热易分解。 (5)“调”时，应让Fe3+完全沉淀，而Ni2+不生成沉淀，则pH的控制范围为3.7≤pH<7.7。 (6)“除钙”后，若溶液中F-浓度为，则====1.0×10-3。 除去溶液中的Fe2+时，通常将其氧化为Fe3+，然后调节pH让Fe3+生成沉淀。 5.(2025-2026高二上·四川成都外国语学校·期中)钛白粉(纳米级)广泛用作功能陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等白色无机颜料，是白色颜料中着色力最强的一种，具有优良的遮盖力和着色牢度，适用于不透明的白色制品。以钛铁矿(主要成分为、MgO)为原料制备高纯度钛白粉，同时得到绿矾的工艺流程如图。 已知：常温下，稀硫酸几乎与不反应。钛元素在整个流程中化合价没有变化。 （1）钛酸亚铁中的化合价为　　　　　　　　　　　；稀硫酸浸出的目的是　　　　　　　　　　　。 （2）下图分别为不同固液比、温度下滤渣与热浓硫酸反应时的Ti浸出率，据图分析，最适合的固液比和温度分别是　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。 （3）已知溶解度随温度升高而增大，“一系列操作”包括　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　，过滤，洗涤，干燥。 （4）若用浓硫酸浸出后Ti元素的存在形式为，则浓硫酸与反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）若取10kg钛铁矿(的质量分数为95%，)经过上述流程(钛元素在整个流程中损失率为5%)，则可制得钛白粉固体的质量为　　　　　　　　　　　kg。 【答案】（1）① +4    ② 除去MgO     （2）① 1∶10    ② 160℃     （3）① 蒸发浓缩    ② 冷却结晶     （4）2FeTiO3+6H2SO4(浓) 2TiOSO4+Fe2(SO4)3+SO2↑+6H2O     （5）4.75      【解析】钛铁矿主要成分为、MgO，加稀硫酸浸出，除去氧化镁，过滤，滤渣为，滤渣加热浓硫酸，转化为、Fe3+，加铁粉把Fe3+还原为Fe2+，过滤，滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾晶体和钛液，钛液加热煮沸促进水解为H2TiO3，过滤，H2TiO3水洗、煅烧得到TiO2。 (1)钛酸亚铁中Fe显+2价、O显-2价，根据化合价代数和等于0，的化合价为+4；常温下，稀硫酸几乎与不反应，氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁，稀硫酸浸出的目的是除去MgO。 (2)根据图可知，当固液比为1∶10、浸出温度为160℃时钛浸出率已经较高，故最适合的固液比和温度分别是1∶10、160℃。 (3)溶解度随温度升高而增大，所以从FeSO4、TiOSO4的混合液中获得FeSO4∙7H2O的“一系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。 (4)用浓硫酸浸出后Ti元素的存在形式为，钛元素在整个流程中化合价没有变化，铁元素由+2价Fe2+被氧化为Fe3+，浓硫酸被还原成SO2，根据得失电子守恒和原子守恒，则浓硫酸与反应的化学方程式为2FeTiO3+6H2SO4(浓) 2TiOSO4+Fe2(SO4)3+SO2↑+6H2O； (5)根据Ti守恒，可制得钛白粉固体的质量为。 6.(2025-2026高二上·四川内江威远中学·期中)废电池中结块的黑色粉末(炭包)包含碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质，从中回收、精制MnO2的工艺流程如图： 回答下列问题： （1）为加快“酸浸”速率，可采取的措施有：　　　　　　　(写出1种即可)。 （2）“灼烧”的目的是　　　　　　　。 （3）“溶解”步骤中MnO2参与的反应离子方程式为　　　　　　　，H2O2的实际消耗量比理论值高的原因是　　　　　　　。 （4）“沉锰”时若溶液pH太高则会产生大量Mn(OH)2杂质，为提高MnCO3纯度应采用　　　　　　　(填字母)的方式混合溶液。 a．将Na2CO3溶液缓慢滴入溶解液                    b．将溶解液缓慢滴入Na2CO3溶液 （5）“沉锰”后为检验MnCO3是否洗净，可使用的检验试剂是　　　　　　　。 【答案】（1）升高温度、粉碎、搅拌、适当增大硝酸浓度(答案合理即可)     （2）使碳粉转化为CO2除去     （3）① 2H++MnO2+H2O2=O2↑+2H2O+Mn2+    ② MnO2催化H2O2分解     （4）a     （5）稀盐酸和BaCl2溶液      【解析】炭包中含有碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质，加入稀HNO3进行酸浸，此时Fe、Cu溶解，C、MnO2不溶，通入空气进行灼烧，碳粉燃烧生成二氧化碳等逸出，得到粗MnO2，将MnO2中加入H2O2/稀H2SO4进行溶解，H2O2将+4价锰还原为+2价锰(MnSO4)，同时生成O2；往MnSO4溶液中加入Na2CO3溶液沉锰，生成MnCO3沉淀；将沉淀在空气中焙烧，MnCO3转化为MnO2和CO2气体，据此解答。 (1)加快“酸浸”速率，可升高温度、粉碎、搅拌、适当增大硝酸浓度； (2)“灼烧”的目的是使碳粉转化为CO2除去； (3)“溶解”步骤中MnO2参与的反应即H2O2将+4价锰还原为+2价锰(MnSO4)，同时生成O2，离子方程式为2H++MnO2+H2O2=O2↑+2H2O+Mn2+，H2O2的实际消耗量比理论值高是因为MnO2催化H2O2分解； (4)碳酸钠溶液水解呈碱性，“沉锰”时若溶液pH太高，会产生大量Mn(OH)2杂质，为提高MnCO3纯度，应将pH溶液的缓慢升高，所以应采用将Na2CO3溶液缓慢滴入溶解液的方式混合溶液； (5)检测MnCO3是否洗净，需检验最后一次洗涤液中是否含有，则可使用的检验试剂是稀盐酸和BaCl2溶液。 7.(2025-2026高二上·四川成都七中·期中)以硫酸渣(含、等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图： （1）“酸溶”中加快溶解的方法为　　　　　　　(任意写出一种)。 （2）“还原”过程中的离子方程式为　　　　　　　。 （3）写出“滤渣”中主要成分的化学式　　　　　　　。 （4）“沉铁”过程中生成Fe的化学方程式为　　　　　　　。 （5）“氧化”时，用浓溶液代替空气氧化浆液，能缩短氧化时间，但缺点是　　　　　　　。 （6）焦炭还原硫酸渣炼铁能充分利用铁资源，在1225℃、时，焙烧时间与金属产率的关系如图，时间超过金属产率下降的原因是　　　　　　　。 （7）工业上还可用熟石灰、漂白粉与反应制备铁黄，试书写该反应离子方程式：　　　　　　　。 【答案】（1）加热、搅拌、适当增大硫酸的浓度等     （2）()     （3）、     （4）     （5）被还原为氮氧化合物，污染空气     （6）生成的铁被进入反应器中的空气重新氧化     （7）      【解析】硫酸渣含、，用硫酸溶解硫酸渣，转化为硫酸铁，不反应，溶液中加过量铁粉，硫酸铁还原为硫酸亚铁，过滤出和剩余铁粉，向滤液加碳酸氢铵“沉铁”得到Fe(OH)2沉淀，Fe(OH)2在空气中氧化为FeOOH，过滤得铁黄。 (1)根据影响反应速率的因素，“酸溶”中加快溶解的方法为加热、搅拌、适当增大硫酸的浓度等。 (2)“还原”过程中，硫酸铁被铁粉还原为硫酸亚铁，铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的离子方程式为、； (3)与硫酸不反应，铁粉有剩余，所以“滤渣”中主要成分的化学式、； (4)“沉铁”过程中，硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成Fe、二氧化碳、硫酸铵，反应的化学方程式为； (5)“氧化”时，用浓溶液代替空气氧化浆液，的还原产物是氮氧化物，氮氧化物污染空气，所以缺点是被还原为氮氧化物，污染空气。 (6)时间超过，在高温条件下，生成的铁被进入反应器中的空气重新氧化，所以金属产率下降。 (7)工业上还可用熟石灰、漂白粉与反应制备铁黄，在碱性条件下被ClO-氧化为FeOOH，根据得失电子守恒，该反应离子方程式。 8.(2025-2026高二上·四川眉山·期中)已知铝土矿的主要成分是，含有杂质(不溶于盐酸和水)、。工业上从铝土矿中提取铝可采用如图工艺流程： 请回答下列问题： （1）沉淀B的主要成分为　　　　　　　由物质M制取铝的化学方程式为　　　　　　　； （2）溶液A转化为溶液D发生的离子方程式为　　　　　　　； （3）溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为　　　　　　　； （4）沉淀C的成分是　　　　　　　，逐滴向少量沉淀C中加入HI至沉淀全部溶解，所得产物能使淀粉溶液变　　　　　　　色。 【答案】（1）①     ②      （2） 、H++OH-=H2O     （3）     （4）① Mg(OH)2和Fe(OH)3    ② 蓝色      【解析】SiO2不溶于盐酸和水，铝土矿中加过量盐酸，则Al2O3、Fe2O3、MgO分别溶于盐酸得到氯化铝、氯化铁和氯化镁，溶液A中加过量烧碱，先中和多余盐酸、沉淀金属离子生成不溶性碱氢氧化镁、氢氧化铁，铝离子转化为四羟基合铝酸根离子，溶液D主要成分为氢氧化钠和四羟基合铝酸钠溶液，溶液D中通入过量二氧化碳，得沉淀F为氢氧化铝、受热分解得M为氧化铝，电解氧化铝得到铝。 (1)根据分析，沉淀B的主要成分为SiO2，物质M电解制取铝的化学方程式为； (2)溶液A主要含H+、Al3+、Fe3+、Mg2+，其中Fe3+、Mg2+转化为沉淀，得到溶液D的离子方程式为、H++OH-=H2O； (3)溶液D含四羟基合铝酸钠，通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为； (4)根据分析沉淀C的成分是氢氧化镁、氢氧化铁；沉淀C溶于强酸HI，且生成的铁离子可以将I-氧化成I2，即得到的产物可以使淀粉溶液变蓝色。 9.(2025-2026高二上·四川省成都市树德中学·期中)ZnO是一种常用的化学添加剂，广泛应用于塑料、合成橡胶的化工生产中。一种以工业含锌废渣(主要成分为ZnO，还含有、、及等)制取氧化锌的工艺流程如图所示： 已知：相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示： 开始沉淀 6.5 2.7 3.4 6.5 7.4 沉淀完全 9.7 3.7 4.7 8.5 9.4 （1）“粉碎”的目的是　　　　　　　　　。 （2）“酸浸”时通入过量空气的作用是　　　　　　　　　(用离子方程式解释)。 （3）“调pH”的范围是　　　　　　　　　；滤渣2的主要成分为　　　　　　　　　(填化学式)。“调pH”步骤时若溶液碱性过强，可能导致的后果是　　　　　　　　　。 （4）“沉锌”反应中，往滤液加入溶液，生成的同时放出气体，写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　。 （5）在废水处理中常用将转化为ZnS除去，向含有0.0020 mol/L 的废水中通入一定量的气体，调节溶液的，当时，开始沉淀，则　　　　　　　　　(已知：该温度下，的电离常数，；。 （6）实验室中进行“灼烧”时，会用到下列仪器中的　　　　　　　　　(填字母)。 【答案】（1）增大反应接触面积，加快反应速率，使反应更充分     （2）     （3）①     ② 、    ③ 锌离子一起沉淀，铝离子转化为四羟基合铝酸根留在溶液中     （4）     （5）2     （6）AD      【解析】该工艺以含锌废渣（主要成分为ZnO，还含有、、及等）为原料，先经粉碎增大接触面积，再用酸浸溶解ZnO、、等并通入过量空气将氧化为，便于后续分离，过滤除去不溶的后，调节溶液pH使和分别以和形式沉淀除去，而Zn²⁺仍留在溶液中；随后向滤液中加入NH₄HCO₃溶液，使转化为碱式碳酸锌沉淀，最后经灼烧分解得到ZnO产品。 (1)“粉碎”的目的是增大反应接触面积，加快反应速率，使反应更充分。 (2)“酸浸”时通入过量空气，目的是将溶液中的氧化为。因为沉淀完全的pH高达9.7，而沉淀完全的pH仅为3.7，氧化后便于后续调pH步骤将铁元素以形式除去。离子方程式为：。 (3)“调pH”的目的是使和完全沉淀而不沉淀。由表中数据：沉淀完全的pH为3.7，沉淀完全的pH为4.7，开始沉淀的pH为6.5，因此调pH的范围为4.7≤pH<6.5。滤渣2的主要成分为和。若溶液碱性过强（pH≥6.5），会导致也开始沉淀造成损失；同时会溶于过量碱中生成四羟基合铝酸根留在溶液中，无法达到除铝的目的。 (4)“沉锌”时往含的滤液中加入溶液，与反应生成碱式碳酸锌沉淀，同时放出CO2气体。反应的离子方程式为：。 (5)向含有0.0020mol/L的废水中通入一定量的气体，调节溶液的，当时，开始沉淀，此时离子积，故，由的二级电离常数；所以，故。 (6)“灼烧”碱式碳酸锌制取ZnO需要在高温下进行，实验室中灼烧固体通常在坩埚中进行，配套仪器需要泥三角、三脚架、酒精灯（或酒精喷灯）等。根据题目所给仪器图，应选用的仪器为AD。 10.(2025-2026高二上·四川省资阳市安岳实验中学·期中)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为，还含有杂质、。一种制备流程如图所示： 已知：“熔融氧化”时Cr转化为，同时有生成。 回答下列问题： （1）为了提高“水浸”的浸出效率，可采取的措施有　　　　　　　(任写一条)。 （2）“熔融氧化”时发生的反应为　　　　　　　。 （3）实验室进行“熔融氧化”时常用酒精喷灯加热，常温常压下，每燃烧生成和释放的热量为29.8 kJ，写出完全燃烧时的热化学方程式：　　　　　　　。 （4）“浸渣”的主要成分为　　　　　　　(填化学式，下同)，“滤渣”的主要成分为　　　　　　　。 （5）“调”的目的是将转化为。该反应的平衡常数，若“调”后溶液中，则溶液中　　　　　　　。 （6）向“调”后的溶液中加入适量KCl，经过操作X后得到固体。有关物质的溶解度如图所示。则操作X为　　　　　　　、过滤、洗涤、干燥。 【答案】（1）粉碎熔融物（或搅拌、升温、延长浸出时间等）     （2）     （3）     （4）①     ② 、     （5）     （6）蒸发浓缩、冷却结晶      【解析】铬铁矿（主要成分为，含、杂质）与纯碱、空气在高温下熔融氧化，被氧化为和，、分别转化为、；水浸后，成为浸渣，其余钠盐进入溶液；加稀硫酸调pH=7，使、转化为、沉淀（滤渣）；再调pH=1，将转化为；最后加入，经结晶操作得到固体。 (1)可采取粉碎熔融物（或搅拌、适当升温、延长浸出时间等），增大固液接触面积，加快浸出速率，使浸取更充分； (2)“熔融氧化”时与纯碱、在高温下反应，生成、和，配平后为： ； (3)由题，燃烧放热，则（质量）燃烧放热为，因此热化学方程式为：； (4)由分析可知，浸渣为；滤渣为、； (5)由题，转化反应的平衡常数。pH=1时，，，代入得； (6)由溶解度曲线可知，的溶解度随温度降低显著减小，故操作X为蒸发浓缩、冷却结晶，使结晶析出，再过滤、洗涤、干燥。 11.(2025-2026高二上·四川省德阳市第五中学·期中)软锰矿的主要成分为(含有、、CaO、等杂质)，工业上由软锰矿进行工厂废气脱硫，并制备的工艺流程如下： 已知：该工艺条件下，有关金属离子沉淀的pH见下表： 金属离子 开始沉淀时的pH 7.5 2.2 3.6 8.8 12.7 完全沉淀时的pH 9.5 3.2 4.7 10.8 13 回答下列问题： （1）写出一条提高“溶浸”速率的方法　　　　　　。 （2）“滤渣1”的主要成分为　　　　　　。 （3）“氧化除杂”中的作用是　　　　　　。 （4）氨水的作用是调节溶液pH，应调节pH的范围为　　　　　　。 （5）“除钙”时用将转化为沉淀时发生反应的离子方程式为　　　　　　，常温时，该反应的平衡常数约为　　　　　　(结果保留一位小数)；当沉淀完全时，溶液中的最小值为　　　　　　mol/L(已知常温下：的；的)。 （6）“转化”过程中，氧化发生反应的离子方程式为　　　　　　。 【答案】（1）适当升温/粉碎软锰矿/适当增加稀硫酸浓度     （2）、     （3）把氧化成     （4）(4.7~8.8)     （5）①     ②     ③      （6）或      【解析】软锰矿（主要成分为含有、、CaO、等杂质）加、，、溶解生成，CaO与反应生成微溶于水的、与作为滤渣1的主要成分，与反应生成，在“氧化除杂”中可以将溶液中含有的氧化为，与氨水反应生成沉淀而被除去，与氨水反应生成沉淀，过滤得到成分为、的滤渣2，含有、、及少量的溶液加入除钙，过滤后再加入使转化为沉淀，过滤、洗涤、烘干，得到纯净。 (1)适当升温、粉碎软锰矿、适当增加稀硫酸浓度等，可以提高“溶浸”反应速率。 (2)根据上述分析可知，“滤渣1”的主要成分为、。 (3)具有氧化性，可以将溶液中的氧化为，便于生成氢氧化铁沉淀。 (4)氨水的作用是调节溶液pH，使溶液中、完全转化为、沉淀被除去，而不沉淀，故。 (5)将转化为沉淀，反应的离子方程式为；；。 (6)溶液中氧化，二者发生归中反应生成，根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平，离子方程式为或。 12.(2025-2026高二上·四川省南充高中学·期中)重铬酸钾()是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示： 查阅资料：①与高温下反应生成易溶于水的和。 ②溶液中存在平衡：(橙色)(黄色)。 回答下列问题： （1）步骤①的主反应为：(未配平)，配平后与的系数比为　　　　　　　　　　　，该步骤不能使用陶瓷容器，原因是　　　　　　　　　　　。 （2）滤渣1中含量最多的金属元素是　　　　　　　　　　　。(填写元素符号) （3）步骤④调滤液2的pH使之变　　　　　　　　　　　(填“大”或“小”)，理由是　　　　　　　　　　　(用平衡移动原理解释)。 （4）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到固体。冷却到　　　　　　　　　　　(填字母)得到的固体产品最多。 a．80℃                    b．60℃                    c．40℃                    d．10℃ 步骤⑤发生的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　，该反应发生的原理是　　　　　　　　　　　(从溶解度角度分析)。 【答案】（1）① 2：7    ② 陶瓷中含，在高温下会与反应     （2）Fe     （3）① 小    ② 增大的浓度，平衡向逆反应方向移动(或平衡向正反应方向移动)，浓度增大(或生成)     （4）① d    ②     ③ 相同温度下的溶解度要比的溶解度小的多，溶解度较大的物质可向溶解度较小的物质方向进行反应，所以加入KCl后析出      【解析】铬铁矿熔融，与、反应生成和，硅、铝的杂质转化为，熔块水浸后过滤，滤渣1中主要成分为，滤液1中含，滤液1调pH=7过滤，滤渣2的主要成分为和含硅杂质，滤液2中含，调pH发生反应，滤液3中加入KCl与反应生成，据此分析作答。 (1)中Fe的化合价由+2价升至+3价、Cr元素的化合价由+3价升至+6价，是还原剂，氧化产物为和，1 mol失去7 mol电子，而是氧化剂，还原产物为，1 mol得到2 mol电子，根据得失电子守恒可知，和的化学计量数之比为2∶7；陶瓷中含，在高温下会与反应，则熔融时不能使用陶瓷容器。 (2)熔块中氧化铁不溶于水，过滤后进入滤渣1，则滤渣1中含量最多的金属元素是铁。 (3)增大的浓度，平衡向逆反应方向移动(或平衡向正反应方向移动)，浓度增大(或生成)，故步骤④ 调滤液2的pH使之变小。 (4)由图示可知，在10 ℃左右时，得到固体最多，答案选d；步骤⑤ 的反应为；该反应发生的原理是相同温度下的溶解度要比的溶解度小的多，溶解度较大的物质可向溶解度较小的物质方向进行反应，所以加入KCl后会析出。 13.(2025-2026高二上·四川成都市实验外国语学校·期中)镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。某小组用废镍催化剂(成分为、Ni、Fe、、CaO等)制备草酸镍晶体()的部分实验流程如下： 已知：①、、、；②认为残留在溶液中的离子浓度小于即沉淀完全。 （1）“粉碎”的目的是　　　　　　　　　　　。滤渣Ⅰ的成分有　　　　　　　　　　　(化学式)。 （2）在“调pH”过程中，应先加入，发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　，沉淀剂最好选择　　　　　　　　　　　。 a．NiO       b．NaOH       c． 常温下，为将、沉淀完全，至少应调节pH到　　　　　　　　　　　(已知)。 （3）在“沉淀”过程中，刚好沉淀完全时，溶液中　　　　　　　　　　　mol/L。 （4）将得到的草酸镍晶体在真空中加热至分解，可重新制得单质镍，且还生成一种气体，请写出该制备过程的化学方程式：　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 增大接触面积，加快反应速率、使反应充分    ② SiO2、CaSO4     （2）① 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O    ② ac    ③ 4.5     （3）     （4） 【解析】废镍催化剂(成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等)粉碎后加入过量稀硫酸进行酸浸，得到含有Al3+、Ni2+、Fe2+、Ca2+等离子的溶液，过滤得到的滤渣Ⅰ为难溶于稀硫酸的SiO2和微溶物CaSO4；向滤液中加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，并加入沉淀剂调节pH得到Fe(OH)3、Al(OH)3(滤渣Ⅱ)，此时杂质阳离子还有Ca2+，加入NH4F得到CaF2沉淀(滤渣Ⅲ)，之后加入草酸铵反应过滤得到草酸镍晶体，据此分析回答。 (1)粉碎可以增大接触面积，加快反应速率、使反应充分；根据分析可知滤渣Ⅰ为SiO2、CaSO4； (2)先加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，根据电荷守恒和元素守恒可得离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；沉淀剂应该可以和H+反应，同时也不能引入新的杂质，所以可以选择NiO、NiCO3，故选ac；根据题目所给信息可知Ksp[Fe(OH)3]＜Ksp[Al(OH)3]，所以Al3+完全沉淀时，Fe3+也已经完全沉淀，而Al3+完全沉淀时，，则c(H+)=，pH=4.5，即至少应调节pH到4.5； (3)在“沉淀”过程中，Ca2+刚好沉淀完全时，，则； (4)根据题意可知草酸镍晶体在真空中加热至320℃分解生成Ni单质，根据元素守恒可知产生的气体为CO2，说明分解过程中Ni2+将+3价的C元素氧化，根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为： 。 14.(2025-2026高二上·四川成都嘉样教育集团·期中)一种以锰尘(主要成分为Mn2O5，杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)为原料制备高纯MnCO3的清洁生产新工艺流程如图： 已知：i．相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol/L形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 ii．Ksp(MgF2)=10-10.1，Ksp(CaF2)=10-10.3。 iii．尾气吸收液可作漂白液。 回答下列问题： （1）过滤分离沉淀操作时，用到的玻璃仪器有　　　　　　　　　　　，Mn2O5中锰元素的化合价为　　　　　　　　　　　。 （2）写出“酸浸”过程中主要反应的化学方程式 　　　　　　　　　　　。 （3）滤渣①的主要成分为 　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）除杂②工序中逐渐加入NaF溶液时，若Ca2+、Mg2+浓度接近，则 　　　　　　　　　　　先沉淀，Ca2+、Mg2+均沉淀完全时，溶液中的c(F-)= 　　　　　　　　　　　。 （5）写出“沉锰”反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　，“沉锰”时控制溶液的pH不宜过高，原因是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 烧杯、玻璃棒、漏斗    ② +5     （2）     （3）Fe(OH)3、Al(OH)3     （4）① Ca2+    ② 10-2.55mol/L     （5）① Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O    ② pH过高时会生成氢氧化锰沉淀      【解析】锰尘(主要成分为，杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)，加入浓盐酸发生反应：，氯气有毒，利用氢氧化钠溶液吸收；铝、镁、钙、铁的氧化物与盐酸反应后，形成金属离子进入溶液；加入氨水，调节，结合表格数据可知，将转化为沉淀除去（滤渣① ）；然后加入溶液，沉淀镁离子；最后加入氨水和碳酸氢铵溶液，将锰离子转化为。 (1)过滤分离沉淀操作时，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。中，氧为-2价，则锰元素的化合价为价。 (2)“酸浸”过程中，与浓盐酸发生氧化还原反应，方程式为：。 (3)根据分析可知，滤渣① 的主要成分为。 (4)根据，对于同类型沉淀，溶度积越小，在相同条件下越先沉淀，所以先沉淀。当钙、镁离子均沉淀完全时，由于钙离子先沉淀完毕，则以的溶度积计算：。 (5)“沉锰”反应未发生氧化还原反应，离子方程式为：。根据表中数据可知，“沉锰”时控制溶液的pH若过高，会形成氢氧化锰沉淀。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题09 工艺流程综合题 1.(2025-2026高二上·四川省广元市高中教育联盟·期中)镍及其化合物在工业上有广泛用途，以红土镍矿(主要成分NiO、MgO、、和铁的氧化物)为原料，制取和，工业流程如下图，回答下列问题。 已知：①常温下，易溶于水，和不溶于水。 ②在上述流程中，某些金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下： 沉淀物 开始沉淀时的pH 7.1 7.6 2.7 3.4 9.2 沉淀完全时的pH 9.0 9.6 3.2 4.7 11.1 （1）若要加快浸取速率，可采取的措施有　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　(写出两项)。 （2）“滤液1”加入的作用是　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。 （3）操作Ⅱ为达到实验目的，由表中的数据判断通入调节溶液pH的范围是　　　　　　　　　　　，“滤渣2”的成分　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）在碱性溶液中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 2.(2025-2026高二上·四川内江第六中学·期中)碱式碳酸铜可用作有机催化剂。工业上以辉铜矿(主要成分为，含及少量)为原料制备碱式碳酸铜，工业流程如下，回答下列问题： （1）辉铜矿中铜元素化合价为　　　　　　　　　　　，滤渣可能含　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （2）“浸取”时能提高辉铜矿Cu浸取率的措施有　　　　　　　　　　　(写2条)。 （3）某小组测得Cu浸取率随浓度及温度影响的变化曲线如下： ①由图一可知适宜的浓度范围为　　　　　　　　　　　；由图一中的a点分析，浸取时也起到了氧化辉铜矿的作用，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 ②图二中高于时Cu浸取率下降的原因是　　　　　　　　　　　。 （4）“除铁”步骤调pH可加入试剂___________(填选项字母)。 A. 氨气 B.  C. CuO D. HCl 3.(2025-2026高二上·四川省眉山中学校·期中)镀镍厂排放的硫酸镍废液(含Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Ca2+等杂质)对环境会产生较大污染，对其进行回收利用，提取硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)的工艺流程如图所示。 已知：25℃时，有关金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH范围、硫化物的酸溶性如表所示。 金属离子 Cu2+ Fe2+ Fe3+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀pH 4.8 6.3 1.5 6.2 6.9 沉淀完全pH 6.7 8.3 2.8 8.2 8.9 硫化物的酸溶性 不溶于硫酸等 溶于酸 —— 溶于酸 溶于酸 回答下列问题： （1）H2O2的作用是　　　　　　　　。 （2）滤渣Ⅲ的化学式为　　　　　　　　。 （3）“调pH”时，应调节溶液的pH的范围为　　　　　　　　；“萃取分液”时用到的玻璃仪器有　　　　　　　　。 （4）滤渣Ⅰ中含有硫单质。“硫化”过程中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　。 （5）“沉钙”时同样需要控制体系的 pH 在一定范围内，原因是　　　　　　　　。 （6）已知Ksp(CaF2)=4×10-12，溶液中某离子浓度小于1×10-6 认为其沉淀完全。现有1L c(Ca2+)=1mol/L 的溶液，若要使钙离子完全沉淀，至少需要投入NaF固体的物质的量为　　　　　　　　mol (忽略溶液体积变化和氟离子的水解，保留小数点后3位)。 4.(2025-2026高二上·四川宜宾第一中学·期中)某科研人员以废镍催化剂(主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO)为原料回收镍，工艺流程如图。 已知：常温下，有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的如表。 氢氧化物 开始沉淀的 1.5 6.5 7.7 沉淀完全的 3.7 9.7 9.2 回答下列问题： （1）为提高浸取效率，可采取的措施是　　　　　　。 （2）浸出渣主要成分为　　　　　　、　　　　　　。(填化学式) （3）“除铜”时，将氧化为S的反应离子方程式为　　　　　　。 （4）“氧化”的目的是将溶液中氧化为，写出该反应的离子方程式　　　　　　。温度需控制在之间，该步骤温度不能太高的原因是　　　　　　。 （5）“调”时，的控制范围为　　　　　　。 （6）“除钙”后，若溶液中F-浓度为，则　　　　　　。［已知常温下，］ 5.(2025-2026高二上·四川成都外国语学校·期中)钛白粉(纳米级)广泛用作功能陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等白色无机颜料，是白色颜料中着色力最强的一种，具有优良的遮盖力和着色牢度，适用于不透明的白色制品。以钛铁矿(主要成分为、MgO)为原料制备高纯度钛白粉，同时得到绿矾的工艺流程如图。 已知：常温下，稀硫酸几乎与不反应。钛元素在整个流程中化合价没有变化。 （1）钛酸亚铁中的化合价为　　　　　　　　　　　；稀硫酸浸出的目的是　　　　　　　　　　　。 （2）下图分别为不同固液比、温度下滤渣与热浓硫酸反应时的Ti浸出率，据图分析，最适合的固液比和温度分别是　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。 （3）已知溶解度随温度升高而增大，“一系列操作”包括　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　，过滤，洗涤，干燥。 （4）若用浓硫酸浸出后Ti元素的存在形式为，则浓硫酸与反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （5）若取10kg钛铁矿(的质量分数为95%，)经过上述流程(钛元素在整个流程中损失率为5%)，则可制得钛白粉固体的质量为　　　　　　　　　　　kg。 6.(2025-2026高二上·四川内江威远中学·期中)废电池中结块的黑色粉末(炭包)包含碳粉、Fe、Cu和MnO2等物质，从中回收、精制MnO2的工艺流程如图： 回答下列问题： （1）为加快“酸浸”速率，可采取的措施有：　　　　　　　(写出1种即可)。 （2）“灼烧”的目的是　　　　　　　。 （3）“溶解”步骤中MnO2参与的反应离子方程式为　　　　　　　，H2O2的实际消耗量比理论值高的原因是　　　　　　　。 （4）“沉锰”时若溶液pH太高则会产生大量Mn(OH)2杂质，为提高MnCO3纯度应采用　　　　　　　(填字母)的方式混合溶液。 a．将Na2CO3溶液缓慢滴入溶解液                    b．将溶解液缓慢滴入Na2CO3溶液 （5）“沉锰”后为检验MnCO3是否洗净，可使用的检验试剂是　　　　　　　。 7.(2025-2026高二上·四川成都七中·期中)以硫酸渣(含、等)为原料制备铁黄(FeOOH)的一种工艺流程如图： （1）“酸溶”中加快溶解的方法为　　　　　　　(任意写出一种)。 （2）“还原”过程中的离子方程式为　　　　　　　。 （3）写出“滤渣”中主要成分的化学式　　　　　　　。 （4）“沉铁”过程中生成Fe的化学方程式为　　　　　　　。 （5）“氧化”时，用浓溶液代替空气氧化浆液，能缩短氧化时间，但缺点是　　　　　　　。 （6）焦炭还原硫酸渣炼铁能充分利用铁资源，在1225℃、时，焙烧时间与金属产率的关系如图，时间超过金属产率下降的原因是　　　　　　　。 （7）工业上还可用熟石灰、漂白粉与反应制备铁黄，试书写该反应离子方程式：　　　　　　　。 8.(2025-2026高二上·四川眉山·期中)已知铝土矿的主要成分是，含有杂质(不溶于盐酸和水)、。工业上从铝土矿中提取铝可采用如图工艺流程： 请回答下列问题： （1）沉淀B的主要成分为　　　　　　　由物质M制取铝的化学方程式为　　　　　　　； （2）溶液A转化为溶液D发生的离子方程式为　　　　　　　； （3）溶液D中通入过量CO2生成沉淀F的离子方程式为　　　　　　　； （4）沉淀C的成分是　　　　　　　，逐滴向少量沉淀C中加入HI至沉淀全部溶解，所得产物能使淀粉溶液变　　　　　　　色。 9.(2025-2026高二上·四川省成都市树德中学·期中)ZnO是一种常用的化学添加剂，广泛应用于塑料、合成橡胶的化工生产中。一种以工业含锌废渣(主要成分为ZnO，还含有、、及等)制取氧化锌的工艺流程如图所示： 已知：相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示： 开始沉淀 6.5 2.7 3.4 6.5 7.4 沉淀完全 9.7 3.7 4.7 8.5 9.4 （1）“粉碎”的目的是　　　　　　　　　。 （2）“酸浸”时通入过量空气的作用是　　　　　　　　　(用离子方程式解释)。 （3）“调pH”的范围是　　　　　　　　　；滤渣2的主要成分为　　　　　　　　　(填化学式)。“调pH”步骤时若溶液碱性过强，可能导致的后果是　　　　　　　　　。 （4）“沉锌”反应中，往滤液加入溶液，生成的同时放出气体，写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　。 （5）在废水处理中常用将转化为ZnS除去，向含有0.0020 mol/L 的废水中通入一定量的气体，调节溶液的，当时，开始沉淀，则　　　　　　　　　(已知：该温度下，的电离常数，；。 （6）实验室中进行“灼烧”时，会用到下列仪器中的　　　　　　　　　(填字母)。 10.(2025-2026高二上·四川省资阳市安岳实验中学·期中)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为，还含有杂质、。一种制备流程如图所示： 已知：“熔融氧化”时Cr转化为，同时有生成。 回答下列问题： （1）为了提高“水浸”的浸出效率，可采取的措施有　　　　　　　(任写一条)。 （2）“熔融氧化”时发生的反应为　　　　　　　。 （3）实验室进行“熔融氧化”时常用酒精喷灯加热，常温常压下，每燃烧生成和释放的热量为29.8 kJ，写出完全燃烧时的热化学方程式：　　　　　　　。 （4）“浸渣”的主要成分为　　　　　　　(填化学式，下同)，“滤渣”的主要成分为　　　　　　　。 （5）“调”的目的是将转化为。该反应的平衡常数，若“调”后溶液中，则溶液中　　　　　　　。 （6）向“调”后的溶液中加入适量KCl，经过操作X后得到固体。有关物质的溶解度如图所示。则操作X为　　　　　　　、过滤、洗涤、干燥。 11.(2025-2026高二上·四川省德阳市第五中学·期中)软锰矿的主要成分为(含有、、CaO、等杂质)，工业上由软锰矿进行工厂废气脱硫，并制备的工艺流程如下： 已知：该工艺条件下，有关金属离子沉淀的pH见下表： 金属离子 开始沉淀时的pH 7.5 2.2 3.6 8.8 12.7 完全沉淀时的pH 9.5 3.2 4.7 10.8 13 回答下列问题： （1）写出一条提高“溶浸”速率的方法　　　　　　。 （2）“滤渣1”的主要成分为　　　　　　。 （3）“氧化除杂”中的作用是　　　　　　。 （4）氨水的作用是调节溶液pH，应调节pH的范围为　　　　　　。 （5）“除钙”时用将转化为沉淀时发生反应的离子方程式为　　　　　　，常温时，该反应的平衡常数约为　　　　　　(结果保留一位小数)；当沉淀完全时，溶液中的最小值为　　　　　　mol/L(已知常温下：的；的)。 （6）“转化”过程中，氧化发生反应的离子方程式为　　　　　　。 12.(2025-2026高二上·四川省南充高中学·期中)重铬酸钾()是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示： 查阅资料：①与高温下反应生成易溶于水的和。 ②溶液中存在平衡：(橙色)(黄色)。 回答下列问题： （1）步骤①的主反应为：(未配平)，配平后与的系数比为　　　　　　　　　　　，该步骤不能使用陶瓷容器，原因是　　　　　　　　　　　。 （2）滤渣1中含量最多的金属元素是　　　　　　　　　　　。(填写元素符号) （3）步骤④调滤液2的pH使之变　　　　　　　　　　　(填“大”或“小”)，理由是　　　　　　　　　　　(用平衡移动原理解释)。 （4）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到固体。冷却到　　　　　　　　　　　(填字母)得到的固体产品最多。 a．80℃                    b．60℃                    c．40℃                    d．10℃ 步骤⑤发生的化学反应方程式为　　　　　　　　　　　，该反应发生的原理是　　　　　　　　　　　(从溶解度角度分析)。 13.(2025-2026高二上·四川成都市实验外国语学校·期中)镍行业发展蕴藏着巨大的潜力。某小组用废镍催化剂(成分为、Ni、Fe、、CaO等)制备草酸镍晶体()的部分实验流程如下： 已知：①、、、；②认为残留在溶液中的离子浓度小于即沉淀完全。 （1）“粉碎”的目的是　　　　　　　　　　　。滤渣Ⅰ的成分有　　　　　　　　　　　(化学式)。 （2）在“调pH”过程中，应先加入，发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　，沉淀剂最好选择　　　　　　　　　　　。 a．NiO       b．NaOH       c． 常温下，为将、沉淀完全，至少应调节pH到　　　　　　　　　　　(已知)。 （3）在“沉淀”过程中，刚好沉淀完全时，溶液中　　　　　　　　　　　mol/L。 （4）将得到的草酸镍晶体在真空中加热至分解，可重新制得单质镍，且还生成一种气体，请写出该制备过程的化学方程式：　　　　　　　　　　　。 14.(2025-2026高二上·四川成都嘉样教育集团·期中)一种以锰尘(主要成分为Mn2O5，杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)为原料制备高纯MnCO3的清洁生产新工艺流程如图： 已知：i．相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol/L形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ 开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 ii．Ksp(MgF2)=10-10.1，Ksp(CaF2)=10-10.3。 iii．尾气吸收液可作漂白液。 回答下列问题： （1）过滤分离沉淀操作时，用到的玻璃仪器有　　　　　　　　　　　，Mn2O5中锰元素的化合价为　　　　　　　　　　　。 （2）写出“酸浸”过程中主要反应的化学方程式 　　　　　　　　　　　。 （3）滤渣①的主要成分为 　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）除杂②工序中逐渐加入NaF溶液时，若Ca2+、Mg2+浓度接近，则 　　　　　　　　　　　先沉淀，Ca2+、Mg2+均沉淀完全时，溶液中的c(F-)= 　　　　　　　　　　　。 （5）写出“沉锰”反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　，“沉锰”时控制溶液的pH不宜过高，原因是　　　　　　　　　　　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $函学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题09工艺流程综合题 1.【答案】(1)①适当增大硫酸浓度 ②适当升高温度，将红土镍矿粉碎，搅拌 等 (2)2Fe2*+H,0,+2H=2Fe3+2H,0 (3)①4.7~7.1 ② FeOH ③A1OH3 (4)2N+40H+CI0 =CI+2NiOOH+H2 2.【答案】(1)①+1 ②Si02、S (2)适当升高温度、适当增大硫酸浓度、粉碎固 体增大接触面积等 3 )1 0.1 mol/L~0.2 mol/L ② 4Fe+CuS=4Fe2*+2Cu2+S ®温度过高，H,0,分解，C1浸取率降低 (4) ABC 3.【答案】(1)把Fe2+氧化为Fe3升 (2)CaF2 (3)①2.8≤pH<6.9 ②分液 漏斗、烧杯 （4）CW2*+H,S=CuS1+2H、2Fe3*+H2S=2Fe2+S1+2H (5)亚是弱酸，pH过小，氟离子结合氢离子生成氟化氢，F利用率低；pH过大，容易生成 镍的氢氧化物沉淀导致产率降低 (6)2.002 4.【答案】(1)将含镍催化剂粉碎、适当升高温度、适当增大HSO4的浓度等 (2)① CaSO42H2O ②BaSO4 3 2Fe++H2S=2Fe2++S1+2H (4)①2Fe2+ +H202+2Ht=2Fe3+2H20 ② 温度太高，H0,受热易分解 (5) 3.7≤pH<7.7 (6)1.0×103 5.【答案】(1)①+4 ② 除去MgO (2)① 1:10 ② △ 160°C (3)①蒸发浓缩 ②冷却结晶 (4) 2FeTi0:+6Hs0.(浓 2TiOSO4+Fe2(SO4)3+SO21+6H2O (5)4.75 6.【答案】(1)升高温度、粉碎、搅拌、适当增大硝酸浓度（答案合理即可） (2)使碳粉转化 为C02除去 (3)①2H+Mn02+H2O2=02↑+2H0+Mn2+ ②MnO2催化HO2分 解 (4)a (5)稀盐酸和BaCl2溶液 7.【答案】(1)加热、搅拌、适当增大硫酸的浓度等 (2)Fe+2Fe3+=3Fe2( Fe+2H*=Fe2+H2） (3) SiO, (4) Fe 1/3 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 FeSO+2NHHCO3=FeOH+NHSO+2CO21 (5)NaNO,被还原为氮氧化 合物，污染空气 (6)生成的铁被进入反应器中的空气重新氧化 (7) 2Fe2++CIO+40H=2FeOOH+CI+H,O 电解 8.【答案】(1)①Si02 ②2AL,O3熔融=4A1+3O,↑ (2) 冰品石 A1+4OH=AlOH4、+of=0 (3)CO2+AIOH=HCO3+AIOH (4)①Mg(OHD,和Fe(OHD: ②蓝色 9.【答案】(1)增大反应接触面积，加快反应速率，使反应更充分 (2) 4Fe2++4H+O,=4Fe3++2H,O (3)① 4.7≤pH<6.5 ② FeOH AlOH ③锌离子一起沉淀，铝离子转化为四羟基合铝酸根留在溶液中 (4) 2Zn2++4HC03=ZnC03·ZnOH2↓+3CO2↑+H20 (5)2 (6)AD 10.【答案】(1)粉碎熔融物（或搅拌、升温、延长浸出时间等） (2) 4FeC,0:+8Na,C0,+70, 高温 3 C2 HO1+30,g=2CO,g+3H,O1 AH=-1370.8 kJ.mol (4)①Fe,03 ②Al(OH)3、H2SiO3 (5)2×108 (6)蒸发浓缩、冷却结 晶 11.【答案】(1)适当升温/粉碎软锰矿/适当增加稀硫酸浓度 (2)SiO2、CaS04 (3)把Fe2*氧化成Fe3 (4)4.7≤pH<8.8(4.78.8 (5)① MnF2(s]+Ca-aql=CaF2(s)+Mn2aq) ② 3.3×10 ③ 4×103 ( 6 2Mn0+3Mn2+2H20=5Mn021+4H或 2MnO,+3Mn2+40H=5MnO,1+2H,O 12.【答案】(1)①2：7②陶瓷中含Si02,在高温下会与Na2C03反应 (2) 213 西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 Fe (3)①小 ②增大H的浓度，C,0+H,0=2Cr0+2H平衡向逆反应方 向移动（或2Cr0+2H=Cr,0;+H,0平衡向正反应方向移动），Cr,0浓度增大（或生成Cr,0 (4)①d ②Na2Cr2O,+2KCl=K2Cr2O,↓+2NaCl ③相同温度下 K2Cr2O,的溶解度要比Nα2Cr2O,的溶解度小的多，溶解度较大的物质可向溶解度较小的物质方向进行 反应，所以加入KC1后析出K2Cr2O, 13.【答案】(1)①增大接触面积，加快反应速率、使反应充分 ②SiO2、 CaSO (2)①2Fe2+H0+2H=2Fe3+2H0 ②ac ③4.5 (3) 0.004 (4NiC,0,2H,0320℃ 14.【答案】(1)①烧杯、玻璃棒、漏斗 ②+5 (2) 50℃ MnO,+10HCl浓=2MnCL,+3CL2↑+5H,O (3)Fe(OHD3、Al(OHDa (4)①Ca2+ ②1025mol/L (5)Mn+HCO+NH,'H:O-MnCO:+NH +H20 ②pH过高时会生成氢氧化锰沉淀 3/3