专题13 工艺流程综合题（期中真题汇编，山东专用）高三化学上学期

专题13 工艺流程综合题 1.【答案】（1）①     ②      （2）CO2     （3）HNO3     （4）① Fe(OH)3    ②      （5）① 蒸发浓缩    ② 趁热过滤      2.【答案】（1）① 增大固液接触面积，加快酸浸速率、提高浸取效率    ②     ③      （2）2.6     （3）①     ②      （4）①     ② 随温度升高，挥发程度增大      3.【答案】（1）① 除去有机物    ②      （2）     （3）① 溶液    ②      （4）① 95.56%    ② c      4.【答案】（1）     （2）①     ②      （3）①     ② 8.125     （4）① 产生大量气泡    ② 离子的放电顺序＞Zn2+，产生大量气泡时，说明开始放电，即已经全部反应完，Zn2+未放电，铜、锌分离已完成    ③ 在阳极被氧化生成，污染环境，且影响铜、锌分离效果     （5）浓缩结晶      5.【答案】（1）① 、    ② 利用同离子效应促进完全沉淀，同时也为生成含的黄钠铁矾提供反应物     （2）① 将氧化为    ② 黄钠铁矾是颗粒较大的晶体，易于过滤和洗涤，且可避免胶状沉淀吸附、、等离子造成金属资源损失     （3）①     ②      （4）       6.【答案】（1）85     （2）     （3）① 1412℃    ②      （4）①     ② 乳酸根离子具有还原性，能消耗      7.【答案】（1）     （2）     （3）① 、    ②      （4）①     ②      （5）①     ②     ③ 低温焙烧      8.【答案】（1）     （2）     （3）“蒸氨”溶液中浓度降低，正向移动，转化为，和溶液中和结合得到白色固体     （4）     （5）① 94.6%    ② b     （6）      9.【答案】（1）① 稀硫酸或    ② 先加稀硫酸增强过氧化氢的氧化性     （2）①     ②     ③ 将转化为，避免被萃取     （3）     （4）①     ② 正    ③       10.【答案】（1）① 增大接触面积，加快反应速率    ② 将Fe2+氧化为Fe3+     （2）①     ② Al(OH)3、Fe(OH)3     （3）① 分离Ni2+与Mn2+    ②      （4）①     ② 偏大      11.【答案】（1）① +4    ② 增大接触面积，加快反应速率，提高酸解的浸出率     （2）FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O     （3）① 冷却结晶(降温结晶)    ② 加入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成(合理即可)     （4）① TiO2++2H2O=2H++H2TiO3↓    ② 坩埚、泥三角      12.【答案】（1）① +1    ② 8     （2）     （3）氯化酸浸     （4）①     ② 分离出溶液，降低，促进平衡向右移动，提高银的浸出率    ③ 0.125      13.【答案】（1）① 搅拌、适当增加酸的浓度、粉碎含镓废渣等    ② 、     （2）①     ② ab     （3）     （4）0.044     （5）      14.【答案】（1）恒压滴液漏斗     （2）     （3）重结晶     （4）大于     （5）作为溶剂，溶解后加快反应速率     （6）      15.【答案】（1）、     （2）     （3）     （4）① 、    ②      （5） 16.【答案】（1）粉碎     （2）① C    ②      （3）     （4）中和，有利于提高的萃取率     （5）     （6）AD      17.【答案】（1）     （2）① 5.2    ② 、     （3）① 趁热过滤    ② 蒸发皿、玻璃棒    ③ 取最后一次洗涤液少许于试管中，先加入稀盐酸，无现象后再加入溶液，若无沉淀生成则证明洗涤干净     （4）0.98 mol      18.【答案】（1）粉碎钼精矿（或增大空气通入量、搅拌等）     （2）     （3）550℃前，温度升高，反应速率快，钼的提取率高；超过550℃后，易升华而导致钼的提取率下降     （4）、     （5）     （6）      19.【答案】（1）除去废渣中的     （2）或     （3）、、     （4）① 沉淀    ② 调至，使转化为     （5）或8-10     （6）、      20.【答案】（1）价电子排布为，价电子排布为，的半充满结构更稳定失去电子更困难     （2）     （3）①     ② 、     （4）     （5）① 过滤    ② 、      21.【答案】（1）第3周期IVA族     （2）① 盐酸    ②      （3）（或）     （4）pH过低难以生成草酸钙沉淀，pH过高会生成沉淀     （5）盐酸     （6）①     ②       22.【答案】（1）     （2）能催化与、反应生成     （3）、     （4）①     ② 溶液碱性太强，析出沉淀     （5）① 溶液紫色褪去且半分钟内不恢复    ②       23.【答案】（1）粉碎铜渣或提高酸浸温度等     （2）     （3）使凝胶脱水生成，便于除去     （4）B     （5）     （6）①     ②       24.【答案】（1）     （2）是     （3）酸性     （4）90     （5）利用同离子效应，增大溶液中浓度，抑制溶解，使其尽可能析出完全     （6）① ＜    ②     ③ 10.8      25.【答案】（1）+3     （2）① SiO2    ② 硝酸具有强氧化性，可能将溶液中低价态金属离子(如Fe2+、V3+)氧化，影响后续分离提纯，同时硝酸还原会生成NO、NO2等有毒气体，污染环境     （3）Fe3+具有催化作用，会加速H2O2的分解     （4）消耗H+，使萃取反应的平衡逆向移动，将与萃取剂分离     （5）+3Fe3++2+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+     （6）V2O5+4OH-=+2H2O      26.【答案】（1）作配体，与离子形成配合物     （2）大于     （3）① 2NH+[PtCl6]2-=(NH4)2PtCl6↓    ② 为了提高海绵铂的纯度     （4）① NaClO+2NH4Cl+H2PdCl4=(NH4)2PdCl6↓+NaCl+H2O    ② 沉钯     （5）1:2      试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题13 工艺流程综合题 1.(2025-2026高三上·山东济南长清区·期中)现以铅蓄电池的填充物铅高(主要含和少量)为原料，可生产三盐基硫酸铅和副产品，其工艺流程如下： 已知： （1）“转化”后的难溶物质为和少量，则转化为的离子方程式为　　　　　　　，滤液1中和的浓度比为　　　　　　　。 （2）“酸浸”过程，产生的气体主要有(氮氧化物)和　　　　　　　(填化学式)。 （3）“沉铅”后循环利用的物质Y是　　　　　　　(填化学式)。 （4）“除杂”中滤渣的主要成分为　　　　　　　(填化学式)：在“合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为　　　　　　　。 （5）根据图2所示的溶解度随温度的变化曲线，由“滤液1”和“滤液2”获得晶体的操作为将“滤液”调节为7，然后　　　　　　　、　　　　　　　，洗涤后干燥。 【答案】（1）①     ②      （2）CO2     （3）HNO3     （4）① Fe(OH)3    ②      （5）① 蒸发浓缩    ② 趁热过滤      【解析】铅蓄电池的填充物铅膏加入过量的亚硫酸钠、碳酸钠反应得到PbCO3和少量PbSO4，及不反应的氧化亚铁，过滤后固体加入稀硝酸酸溶，二价铁被氧化为三价铁同时生成氮的氧化物气体和二氧化碳气体；加入氢氧化钠调节pH生成氢氧化铁沉淀，滤液加入稀硫酸将铅转化为PbSO4沉淀，PbSO4加入氢氧化钠加热后过滤分离出沉淀洗涤干燥得到三盐基硫酸铅； (1)亚硫酸钠具有还原性，具有氧化性，被亚硫酸钠还原为二价铅，然后和碳酸根离子转化为沉淀，反应为；滤液1中和的浓度比为； (2)由分析可知，混合气体为加入硝酸后，酸和碳酸根离子生成的二氧化碳，以及硝酸根离子氧化亚铁离子生成的氮氧化合物；故填CO2； (3)“沉铅”过程中硫酸和硝酸铅生成硫酸铅沉淀和硝酸，故循环利用的物质Y是HNO3； (4)“除杂”中铁离子和氢氧根离子生成氢氧化铁沉淀，故滤渣的主要成分为Fe(OH)3；沉淀在50~60°C“合成”加入氢氧化钠生成三盐基硫酸铅，根据质量守恒可知，还生成硫酸钠和水，化学方程式为 ； (5)由图可可知，温度低于45℃左右时得到Na2SO4⋅10H2O晶体，高于45℃时得到Na2SO4晶体，且温度升高Na2SO4的溶解度减小，故由“滤液1”和“滤液2”获得Na2SO4晶体的操作为将“滤液”调节pH为7，然后蒸发浓缩、趁热过滤，洗涤后干燥。 2.(2025-2026高三上·山东临沂·期中)从锌浸出渣[主要成分有、、、、等]中提取金属镓、金属铟和的流程如下。 已知：难溶于水；；易挥发。回答下列问题： （1）“酸浸”时，将锌浸出渣粉碎的目的是　　　　　　　；与稀硫酸反应的离子方程式为　　　　　　　；浸渣的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （2）“萃取”时发生的反应为   。已知溶液与萃取率(E)的关系如下：。当时，萃取率为0.5；若将萃取率提升至，应调节溶液的　　　　　　　(已知，忽略萃取剂浓度的变化)。 （3）[]溶液与溶液反应生成的化学方程式为　　　　　　　；“电解”制粗镓后的电解废液经处理后可循环使用，电解废液的主要溶质为　　　　　　　(填化学式)。 （4）温度对水解率的影响如图所示。“水解”时，生成的化学方程式为　　　　　　　；相同时间内，温度越高，水解率越低的原因是　　　　　　　。 【答案】（1）① 增大固液接触面积，加快酸浸速率、提高浸取效率    ②     ③      （2）2.6     （3）①     ②      （4）①     ② 随温度升高，挥发程度增大      【解析】稀硫酸酸浸后浸出渣为不溶于硫酸的SiO2，其余金属元素进入浸出液中，有机酸H2A2萃取其中的In元素，往得到的有机相加入盐酸反萃取，得到含In的溶液和可循环使用的有机酸，中和溶液酸性后加入Zn还原最后得到In单质；有机酸初始萃取得到的水相中加入丹宁沉Ge，得到丹宁锗沉淀和含Ga的滤液，含Ga滤液酸化后加入氢氧化钠电解，得到Ga单质；丹宁锗焙烧氯化得到GaCl4，水解后得到最终产物，据此解答。 (1)粉碎浸出渣的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率；ZnGeO3与稀硫酸反应的离子方程式为；浸渣的主要成分为SiO2。 (2)由题意，代入E=0.5，pH=2.3，得，再代入E=，得pH=2.6。 (3)[]溶液与溶液反应生成的化学方程式为；Na[Ga(OH4)]电解后得到NaOH，所以最终废液主要含NaOH和NaCl。 (4)水解发生反应为；由于GeCl4易挥发，所以相同时间内温度越高，会导致GeCl4挥发量程度增大，水解率降低。 3.(2025-2026高三上·山东师范大学附属中学·期中)以三元催化器废料（主要含Pt、Pd、Rh、，还含有少量、、及有机物杂质）为原料，回收铂族金属（Pt、Pd、Rh）并制备高纯的工艺流程如下： 已知：，， （1）“焙烧”的主要目的是　　　　　　　　。“浸出”步骤中Pt、Pd、Rh分别转化为、、，转化等物质的量的、消耗氧化剂的量之比为　　　　　　　　。 （2）调后溶液中，离子浓度小于等于可认为沉淀完全，则调节的范围为　　　　　　　　。 （3）“萃取”原理可表示为，反萃取中加入的试剂为　　　　　　　　。“还原”步骤中加入甲酸（HCOOH）回收金属Pt的离子方程式为　　　　　　　　。 （4）利用氧化还原滴定法可测定产品的含量，实验分三步进行。 步骤I：取上述流程中得到的产品于锥形瓶中，加100ml蒸馏水和浓硫酸，冷却后加入过氧化氢，摇匀直至样品溶解完全。 步骤II：加热除去锥形瓶中的过氧化氢，冷却后，加入足量过二硫酸铵，充分反应至无气泡出现，稀释至。 步骤Ⅲ：取反应后溶液用标准溶液滴定至终点时，消耗标准溶液。 已知： 计算产品中的质量分数为　　　　　　　　（计算结果保留四位有效数字）。滴定过程中，下列操作会使测定结果偏小的是　　　　　　　　（填字母序号）。 a．未用标准溶液润洗滴定管 b．锥形瓶中加入待测溶液后，再加少量水 c．锥形瓶在滴定过程中剧烈摇动，有少量液体溅出 【答案】（1）① 除去有机物    ②      （2）     （3）① 溶液    ②      （4）① 95.56%    ② c      【解析】三元催化器废料(主要含Pt、Pd、Rh、，还含有少量、、及有机物杂质)焙烧除掉有机物杂质，加入盐酸、通氯气，将中Pt、Pd、Rh分别转化为、、，和少量、转化为相应的氯化物，浸出渣主要是SiO2，调pH除掉Fe3+和Al3+，滤液中加有机物萃取出Ce3+，水层中铂族金属的氯化物还原为金属单质，有机层中加入硝酸进行反萃取，水层为Ce(NO3)3溶液，通过结晶得到Ce(NO3)3晶体，再经过一系列处理得到CeO2； (1)“焙烧”的主要目的是除掉有机物杂质，Pd、Rh分别转化为、，中Pd为+2价，中Rh为+3价，转化等物质的量的、转移的电子之比为2：3，消耗氧化剂的量之比为2：3； (2)调pH为了除掉Fe3+和Al3+，根据已知的Ksp，Al3+后沉淀完，当Al3+刚好完全沉淀时，c(OH-)===10-9.33，pOH=9.33，pH=4.67；，其刚好开始沉淀时，c(OH-)===10-6，pH=8，要求Al3+沉淀完而Ce3+不能沉淀，故调节pH范围为； (3)反萃取要使平衡逆向移动，结合流程需得到硝酸铈晶体，故加入的试剂是溶液；“还原”步骤中加入甲酸(HCOOH)回收金属Pt，即甲酸与反应生成单质Pt，甲酸被氧化为碳酸即释放CO2，结合电子守恒和电荷守恒，离子方程式为； (4)根据已知的化学方程式可得关系式：，n(Fe2+)==0.0025mol，=0.0025mol，原样品中CeO2的质量分数为； a．未用标准溶液润洗滴定管，使标准液体积偏大，结果会偏大，故a不选； b．锥形瓶中加入待测溶液后，再加少量水，不影响标准液体积，结果无影响，故b不选； c．锥形瓶在滴定过程中剧烈摇动，有少量液体溅出，使标准液体积偏小，结果会偏小，故c选； 答案为c。 4.(2025-2026高三上·山东青岛即墨区·期中)从高氯烟道灰(主要含、CuO、ZnO、PbO、)中分离回收铜和锌的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“碱浸脱氯”使可溶性锌盐转化为碱式碳酸锌沉淀，该反应的化学方程式为　　　　　　　　。 （2）“滤渣甲”和“滤渣乙”分别为　　　　　　　　和　　　　　　　　(填化学式)。 （3）“深度脱氯”过程中发生反应的离子方程式为和　　　　　　　　，欲脱除0.25 mol ，理论上需要锌粉的质量为　　　　　　　　g。 （4）“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，阴极出现　　　　　　　　现象时，说明锌、铜分离已完成，理由是　　　　　　　　。 ②“电解分离”前，需要脱氯的原因是　　　　　　　　。 （5）最后一步“操作”的名称为　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）①     ②      （3）①     ② 8.125     （4）① 产生大量气泡    ② 离子的放电顺序＞Zn2+，产生大量气泡时，说明开始放电，即已经全部反应完，Zn2+未放电，铜、锌分离已完成    ③ 在阳极被氧化生成，污染环境，且影响铜、锌分离效果     （5）浓缩结晶      【解析】烟道灰先通过“碱浸脱氯”，使锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀，即把ZnCl2转化为碱式碳酸盐沉淀，再用稀硫酸进行酸浸，除去PbSO4。“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Cu2++Cu+2Cl-=2CuCl，Cu2++Zn=Cu+Zn2+，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，Zn2+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。 (1)“碱浸脱氯”使可溶性锌盐转化为碱式碳酸锌沉淀，该反应的化学方程式为； (2)根据分析可知，酸浸时，烟道灰中的 与稀 反应生成难溶的 沉淀，因此“滤渣甲”为PbSO4；“中和除杂”通过调节pH值使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀而除去，因此“滤渣乙”为； (3)“深度脱氯”过程中， 先与 反应生成 ： ；生成的 再与 、 反应生成 沉淀： ； 由 可知， 需要；再由 可知，生成 需要。因此，脱除，理论上需要锌粉0.125 mol，质量为0.125 mol×65 g/mol=8.125 g； (4)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：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； ② “电解分离”前脱氯的原因是：若不脱氯，Cl-在阳极被氧化生成Cl2污染环境； (5)最后一步操作将硫酸锌溶液浓缩结晶得到硫酸锌晶体。 5.(2025-2026高三上·山东青岛黄岛区·期中)某冶金废渣主要含Si、Cu、Ni、Zn、Fe、Ca的氧化物，具有较好的资源利用价值，可获得、NiO和Zn等产品，工艺流程如图。 已知：①黄钠铁矾是颗粒较大的晶体，易过滤和洗涤；是胶状多孔沉淀，有较强吸附其它离子的能力。 ②ZnO为两性氧化物，与强碱反应生成。 ③。 回答下列问题： （1）“滤渣”的主要成分为　　　　　　　　(填化学式)。“酸浸”充分后硫酸还需过量，除抑制铁离子水解外，还有　　　　　　　　作用。 （2）“沉铁”时的作用为　　　　　　　　。“沉铁”时将其转化为黄钠铁矾，而不转化为的原因为　　　　　　　　。 （3）“还原沉铜”的离子方程式为　　　　　　　　。“焙烧”的化学方程式为　　　　　　　　。 （4）“浸锌”的离子方程式为　　　　　　　　。 【答案】（1）① 、    ② 利用同离子效应促进完全沉淀，同时也为生成含的黄钠铁矾提供反应物     （2）① 将氧化为    ② 黄钠铁矾是颗粒较大的晶体，易于过滤和洗涤，且可避免胶状沉淀吸附、、等离子造成金属资源损失     （3）①     ②      （4）       【解析】废渣经硫酸酸浸，不反应，转化为微溶的，两者成为滤渣；滤液中含有、、、、等。加入将氧化为，再加调节pH生成黄钠铁矾沉淀。滤液加入还原生成沉淀。继续加入生成和沉淀。在空气中焙烧后转化为和。加入溶液，溶解生成，不溶，过滤分离。滤液经沉锌、溶解、电解最终得到单质。 (1)渣中的Si的氧化物为，不与硫酸反应；Ca的氧化物与硫酸反应生成微溶的，因此二者共同构成酸浸滤渣；结合的溶度积，过量硫酸提供高浓度，利用同离子效应促进完全沉淀，同时也为生成含的黄钠铁矾提供反应物。 (2)黄钠铁矾的组成中Fe为+3价，因此需要将低价铁全部氧化为三价铁；黄钠铁矾是大颗粒晶体，易过滤洗涤，且不会吸附溶液中的等离子，能减少目标金属离子的损失，提升分离效率；而胶状吸附性强，会夹带目标离子，造成产物损失，且过滤洗涤困难。 (3)酸性条件下作为还原剂，将还原为，自身被氧化为，离子方程式为；沉镍锌得到的沉淀为和的混合物，焙烧后分离出NiO，说明在空气氛围中被氧化分解为ZnO和，化学方程式为。 (4)两性氧化物ZnO和强碱NaOH反应生成四羟基合锌酸根离子，离子方程式为。 6.(2025-2026高三上·山东枣庄滕州市·期中)氮化钛()常作仿金饰品，乳酸亚铁［］常作补铁制剂。以钛铁矿(主要含，还含少量、)为原料制备氮化钛和乳酸亚铁的工艺如图。回答下列问题： 部分物质的熔点、沸点数据如表所示： 物质 熔点/℃ -25 648.8 714 1667 沸点/℃ 136.4 1090 1412 3287 （1）其他条件不变，“酸浸”时铁、钛浸出率与硫酸质量分数的关系如图所示。 “酸浸”时宜选择的硫酸质量分数为　　　　　　　　　　　%。 （2）“熔炼”时，温度在800～900℃，反应还能得到一种具有还原性和可燃性的气体。“熔炼”的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）“还原”时得到钛和另一产物M，采用蒸馏法分离出钛，控制蒸馏的最低温度为　　　　　　　　　　　。工业上用惰性材料作为电极来电解熔融的M，阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 （4）利用溶液和过量溶液制备的离子方程式为　　　　　　　　　　　。用酸性溶液滴定法测定乳酸亚铁产品的纯度，所有操作均正确，但经多次实验结果发现，测得值高于实际值，其原因是　　　　　　　　　　　。已知滴定反应为(未配平)。 【答案】（1）85     （2）     （3）① 1412℃    ②      （4）①     ② 乳酸根离子具有还原性，能消耗      【解析】钛铁矿加硫酸酸浸，二氧化硅不溶于硫酸被除去，得到含钛、铁、铝离子的溶液。通入水蒸气水解，钛元素转化为水合二氧化钛沉淀，滤液经调pH除铝杂质得到硫酸亚铁溶液，加入碳酸氢铵生成碳酸亚铁，再和乳酸反应制得乳酸亚铁。水合二氧化钛煅烧得到二氧化钛，与碳、氯气反应生成四氯化钛，镁还原得到金属钛，钛和氮气合成氮化钛。 (1)看图像，硫酸质量分数85%时，Ti的浸出率达到峰值，铁浸出率低，杂质浸出少，所以“酸浸”时宜选择的硫酸质量分数为85%。 (2)反应还能得到一种具有还原性和可燃性的气体是CO，“熔炼”的化学方程式为 。 (3)Mg还原TiCl4：，产物M是MgCl2，蒸馏分离Ti，要让MgCl2汽化变成蒸气分离出去，看表格，MgCl2沸点1412℃，所以最低温度控制1412℃；工业上用惰性材料作为电极来电解熔融的M(MgCl2)，阳极的电极反应式为。 (4)利用溶液和过量溶液制备的离子方程式为；用酸性溶液滴定法测定乳酸亚铁产品的纯度，所有操作均正确，但经多次实验结果发现，测得值高于实际值，其原因是乳酸根离子具有还原性，能消耗，使测定结果偏高。 7.(2025-2026高三上·山东青岛黄岛区·期中)从铁锰氧化矿中(主要含、及Co、Cu、Si等元素的氧化物)分离提取Mn、Co等元素，工艺流程如图。 已知：①该工艺条件下，低温分解生成，高温则完全分解为气体； ②“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐； ③在650℃完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。 回答下列问题： （1）“低温焙烧”时，与反应转化为时有放出，该反应的化学方程式为　　　　　　　　。 （2）“高温焙烧”时，反应的化学方程式为　　　　　　　　。 （3）“滤渣”主要成分为　　　　　　　　(填化学式)。“萃取”的目的是除去　　　　　　　　(填离子符号)。 （4）“沉钴”中，时恰好沉淀完全[]，此时溶液中　　　　　　　　[已知：]。可将CoS溶于稀硫酸、制得溶液，同时有淡黄色固体产生，反应的离子方程式为　　　　　　　　。 （5）“物质X”为　　　　　　　　(填化学式)。“沉锰”时的离子方程式为　　　　　　　　，所得滤液并入吸收后溶液中，经处理后所得产品导入　　　　　　　　(填操作单元名称)循环利用。 【答案】（1）     （2）     （3）① 、    ②      （4）①     ②      （5）①     ②     ③ 低温焙烧      【解析】从铁锰氧化矿中分离提取Mn、Co等元素，加入硫酸铵低温焙烧，金属氧化物均转化为硫酸盐，如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钴等，产生的气体为氨气、氮气，氨气用稀硫酸吸收，得到硫酸铵溶液；得到的硫酸盐经650℃高温焙烧，只有硫酸铁发生了分解，产生三氧化硫气体和氧化铁；水浸后，过滤分离出滤渣，滤渣主要为二氧化硅、氧化铁；后续萃取分离，将铜元素萃取到有机相中，水相主要含有钴元素和锰元素；向水溶液中加入硫化钠，调节pH，过滤分离得到硫化钴；向滤液中加入碳酸氢铵，生成碳酸锰。 (1)中+3价Co被还原为中的+2价Co，中-3价的部分N元素被氧化为0价的，根据原子守恒、电子守恒配平得反应方程式为 。 (2)为硫酸盐，在高温焙烧时，产物为金属氧化物和酸性氧化物，反应方程式为。 (3)650℃下分解为难溶于水的，原料中Si的氧化物不与硫酸盐反应，且难溶于水，因此水浸后二者成为滤渣； 后续沉钴步骤仅生成CoS沉淀，说明萃取步骤提前除去了杂质，避免CuS混入CoS产物。 (4)根据溶度积定义，代入数据得； 生成的淡黄色固体为S单质，作为氧化剂将-2价S氧化为S，自身被还原为，配平得离子方程式为。 (5)低温焙烧时分解、反应均会生成，用硫酸溶液吸收可得到返回焙烧工序； 和反应生成沉淀，同时解离出的与另一部分反应生成和，离子方程式为；沉锰滤液含硫酸铵，并入吸收后溶液可返回低温焙烧工序循环利用。 8.(2025-2026高三上·山东青岛五十八中·期中)工业上利用锌焙砂(主要成分为，含有少量、，等)生产高纯的流程示意图如下。 （1）用足量溶液和氨水“浸出”锌焙砂。通过“浸出”步骤，锌焙砂中的转化为，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　。 （2）“除重金属”时，加入溶液。滤渣II中含有的主要物质是　　　　　和。 （3）“蒸氨”时会出现白色固体，运用平衡移动原理解释原因　　　　　　　　　　。 （4）“沉锌”步骤①中加入足量溶液将白色固体转化为的离子方程式为　　　　　　　　　　。 （5）“煅烧”步骤中，不同温度下，分解的失重曲线和产品的比表面积变化情况如图1、图2所示。 已知：i．固体失重质量分数。 ii．比表面积指单位质量固体所具有的总面积；比表面积越大，产品的活性越高。 ①时煅烧，后固体失重质量分数为，则的分解率为　　　　　(保留到小数点后一位)。 ②根据图1和图2，获得高产率(分解率>95%)、高活性(比表面积)产品的最佳条件是　　　　　(填字母序号)。 a．恒温               b．恒温 c．恒温             d．恒温 （6）该流程中可循环利用的物质有　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）     （3）“蒸氨”溶液中浓度降低，正向移动，转化为，和溶液中和结合得到白色固体     （4）     （5）① 94.6%    ② b     （6）      【解析】锌焙砂(主要成分为ZnO，含有少量CuO、As2O3，NiO等)加入硫酸铵溶液和氨水浸出，加入(NH4)2S2O8溶液、氧化钙、硫酸亚铁除砷得到FeAsO4、氢氧化亚铁、氢氧化铁等，过滤，向滤液中加入BaS除铜离子，过滤，加入锌粉深度除重金属，过滤，蒸氨得到白色固体ZnSO4⋅Zn(OH)2，加入碳酸氢铵溶液、通二氧化碳得到碳酸锌，烘干煅烧得到氧化锌 (1)氨水提供配体，铵盐有利于保持较高的氨浓度，氧化锌与氨水、铵根离子反应形成四氨合锌离子。原子数和电荷均守恒：； (2)加入硫化钡后，硫离子使铜离子生成难溶的，同时钡离子与浸出液中的硫酸根生成，所以空格内为； (3)蒸氨使溶液中的浓度降低，平衡向右移动，四氨合锌离子转化为锌离子；锌离子再与溶液中的硫酸根和氢氧根结合，析出白色的； (4)足量碳酸氢根使碱式硫酸锌转化为碳酸锌，离子方程式为； (5)① 碳酸锌完全分解时，每放出，完全分解的理论失重质量分数为，故分解率为。 ② 图1表明恒温、时碳酸锌分解率超过；图2表明该条件下氧化锌比表面积仍大于，故选b； (6)由流程物料去向可知，沉锌后溶液中的硫酸铵可返回浸出步骤；蒸出的氨可制成氨水返回浸出步骤；煅烧生成的二氧化碳可返回沉锌步骤。因此可循环利用的物质为、和。 9.(2025-2026高三上·山东师范大学附属中学·期中)金属镓被称为“电子工业的脊梁”，用于制造半导体材料。利用炼锌矿渣[主要含铁酸锌、铁酸镓及少量Fe、]制备Ga的工艺流程如下图： 已知：①在酸性条件下不稳定，易转化为。 ②常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH(离子浓度时，认为沉淀完全)和金属离子在该工艺条件下的萃取率见下表： 金属离子 开始沉淀的pH 8.0 1.7 5.5 3.0 沉淀完全的pH 9.6 3.2 8.0 4.9 萃取率％ 0 99 0 97～98.5 回答下列问题： （1）“浸出”时先加入的试剂是　　　　　　　　　　；原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）浸出液“调pH”的最佳范围是　　　　　　　　　　；若滤液pH为5.4，则残留的的浓度为　　　　　　　　　　；“转化”过程加入铁粉的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）已知一定温度下，溶质在平衡共存的两液相中的分配系数为。分别用与原溶液等体积的萃取剂依次萃取两次后，水层中Ga元素的残留率为　　　　　　　　　　 [用含k的代数式表示，残留率]。 （4）Ga与Al同主族，化学性质相似。“反萃取”后，镓的存在形式为　　　　　　　　　　(填化学式)。电解法可以提纯粗镓，粗镓与电源　　　　　　　　　　极相连(填“正”或“负”)。则强碱性环境下生成高纯镓的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 稀硫酸或    ② 先加稀硫酸增强过氧化氢的氧化性     （2）①     ②     ③ 将转化为，避免被萃取     （3）     （4）①     ② 正    ③       【解析】炼锌矿渣主要含铁酸锌、铁酸镓及少量Fe、，加入稀硫酸和浸出，溶液中的主要金属离子为、、，不溶于稀硫酸，浸出渣为；通过调节pH将、转化为和，滤液中主要的金属离子为，滤渣为和；向滤渣中加入盐酸，将和转化为和，利用铁粉将转化为，便于后续萃取分离；利用萃取剂将萃取到有机层，除去含的水层，再利用进行反萃取，得到主要成分为的溶液；最后电解得到粗镓，由此解答。 (1)“浸出”时应先加入稀硫酸，再加入，可以提高的氧化性，便于将氧化为； (2)由分析可知，调节pH的目的是将、转化为和，同时将留在滤液中，根据图表中的数据，pH的范围应为； 根据图表可知，完全沉淀时，pH=3.2，此时，，可以求出，若pH=5.4，则此时，根据，求出； 根据图表信息可知，萃取剂对、的萃取率都很高，而萃取主要是对进行萃取，因此铁粉的主要作用是利用铁粉将转化为，避免被萃取，便于分离； (3)假设Ga元素初始浓度为，第一次萃取后有机相中Ga元素的浓度为，水相中Ga元素的浓度为，第二次萃取后有机相中Ga元素的浓度为，水相中Ga元素的浓度为，由于加入与原溶液等体积的萃取剂（假设该体积为V），根据镓元素守恒可知，、，根据分配系数公式可知，，代入可得，水层中Ga元素的残留率为； (4)Ga与Al化学性质类似，Al和NaOH反应生成，因此Ga和NaOH反应生成；电解过程中，粗镓在电解过程中失电子溶解进入溶液，在电解池中作为阳极，与电源正极相连；电解池中粗镓溶解生成，阴极为得电子生成Ga，电极反应式为。 10.(2025-2026高三上·山东济南长清区·期中)以废镍矿(NiO，含、FeO、MnO、、等杂质)为主要原料制备高纯度镍的工艺流程如下： 已知：常温下，；；；；。 回答下列问题： （1）“酸浸”前将废镍矿研磨粉碎的目的是　　　　　　　；的作用是　　　　　　　。 （2）“酸浸”后的溶液中。“调pH”满足的pH范围是　　　　　　　(保留两位有效数字。浓度时，可认为已除尽)；滤渣2的主要成分是　　　　　　　(填化学式)。 （3）“萃取”中加入萃取剂的作用是　　　　　　　；“还原”反应的离子方程式　　　　　　　。 （4）粗镍中Ni的纯度测定：取m g粗镍完全溶于稀硫酸中，加入 mL EDTA溶液(过量)，使完全络合，煮沸，加入3滴PAN作指示剂，趁热用 溶液滴定过量的EDTA，当滴定至溶液呈紫红色时，达到滴定终点，消耗溶液为 mL。已知EDTA与、均按1：1反应，则粗镍中Ni的质量分数为　　　　　　　(用代数式表示)。若量取EDTA溶液时滴定管尖嘴部分有气泡，放出溶液后气泡消失，则测定结果将　　　　　　　(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【答案】（1）① 增大接触面积，加快反应速率    ② 将Fe2+氧化为Fe3+     （2）①     ② Al(OH)3、Fe(OH)3     （3）① 分离Ni2+与Mn2+    ②      （4）①     ② 偏大      【解析】废镍矿中加H2SO4和H2O2酸浸后，各物质转化为Fe3+、Al3+、Ni2+、Mn2+，H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，滤渣1为SiO2；滤液中加NaOH调pH值，Fe3+沉淀完全需要的：，pH=-lgc(H+)=3.2；同理，Al3+沉淀完全需要的：，pH=-lgc(H+)=4.7，Mn2+沉淀完全需要的： ，pH=-lgc(H+)=10.2，Ni2+开始沉淀时需要的：，pH=-lgc(H+)=6.5，故调节pH值范围是：，故滤渣2的成分为：Al(OH)3、Fe(OH)3，加萃取剂萃取后，Mn2+进入萃取液中与Ni2+分离，Ni2+被还原得到Ni，电解得到纯镍。 (1)“酸浸”前将废镍矿研磨粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率；的作用是：将Fe2+氧化为Fe3+； (2)根据分析，“调pH”满足的pH范围是；滤渣2的主要成分是：Al(OH)3、Fe(OH)3； (3)根据分析，“萃取”中加入萃取剂的作用是：分离Ni2+与Mn2+；“还原”反应中Ni2+被还原为Ni，离子方程式：； (4)用溶液滴定过量的EDTA， EDTA与、均按1：1反应，故，故粗镍中镍的质量分数为：；若量取EDTA溶液时滴定管尖嘴部分有气泡，放出溶液后气泡消失，V1偏大，则测定结果将偏大。 11.(2025-2026高三上·山东烟台·期中)一种以钛铁矿[含钛酸亚铁(FeTi)，及少量等]为主要原料制备钛白粉(Ti)和绿矾晶体的工艺流程如下： 已知：①“酸解”后，钛主要以TiOS形式存在。强电解质TiOS在溶液中仅能电离出和一种阳离子； ②Ti不溶于水和稀酸。 （1）化合物FeTi中Ti的化合价为　　　　　　　；“粉碎过筛”的目的是　　　　　　　。 （2）“酸解”过程中，FeTi发生反应的化学方程式为　　　　　　　。 （3）已知FeS·7O溶解度随温度升高而增大，为获取纯净的FeS·7O，“系列操作”具体为蒸发浓缩、　　　　　　　、过滤、洗涤、干燥；检验提取FeS·7O的溶液中存在的方法是　　　　　　　。 （4）“水解”过程得到“沉淀”的离子方程式为　　　　　　　；若在实验室中进行“灼烧”操作，需要用到的硅酸盐材质仪器有酒精灯、　　　　　　　。 【答案】（1）① +4    ② 增大接触面积，加快反应速率，提高酸解的浸出率     （2）FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O     （3）① 冷却结晶(降温结晶)    ② 加入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成(合理即可)     （4）① TiO2++2H2O=2H++H2TiO3↓    ② 坩埚、泥三角      【解析】以钛铁矿[含钛酸亚铁（FeTiO3），及少量Fe2O3、SiO2等]为主要原料制备钛白粉（TiO2）和绿矾晶体，矿石先粉碎过筛，再加入硫酸160～200℃酸解，生成硫酸亚铁、硫酸铁、TiOSO4，加入铁粉还原铁离子为亚铁离子，过滤除去SiO2，经过蒸发结晶等操作生成绿矾，TiOSO4水解生成H2TiO3，灼烧得到TiO2，据此解答。 (1)化合物FeTiO3中O为-2价、Fe为+2价，则Ti的化合价为+4；“粉碎过筛”的目的是增大接触面积，加快反应速率，提高酸解的浸出率， (2)“酸解”过程中，FeTiO3发生反应生成TiOSO4、FeSO4，的化学方程式为FeTiO3+2H2SO4=TiOSO4+FeSO4+2H2O。 (3)FeSO4•7H2O溶解度随温度升高而增大，为获取纯净的FeSO4•7H2O，“系列操作”具体为蒸发浓缩、冷却结晶（降温结晶）、过滤、洗涤、干燥；亚铁离子遇到铁氰化钾生成蓝色沉淀，检验提取FeSO4•7H2O的溶液中存在Fe2+的方法是加入K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀生成。 (4)TiOSO4“水解”过程得到H2TiO3，离子方程式为TiO2++2H2O=2H++H2TiO3↓；若在实验室中进行“灼烧”操作，需要用到的硅酸盐材质仪器有酒精灯、坩埚、泥三角。 本题考查物质的制备，侧重考查学生分离提纯基础知识的掌握情况，试题难度较大。 12.(2025-2026高三上·山东潍坊·期中)铜阳极泥(含、、、等)是重要的可再生资源，从铜阳极泥中回收金属银和碲粉的工艺流程如下： 已知：①、难溶于水； ②与单质硒可生成，易溶于水。 回答下列问题： （1）中的化合价为　　　　　　　　　　　，“滤液1”主要成分为和，“浸铜”后含元素的物质为，则发生反应，转移电子物质的量为　　　　　　　　　　　mol。 （2）“氯化酸浸”后的溶液中含、，则“氯化酸浸”过程中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）“滤液2”可循环使用，应当将其导入到　　　　　　　　　　　操作中(填操作单元的名称)。 （4）“银转化”体系中，和浓度之和为，且两种离子的分布分数如图所示。 ①“滤渣”的主要成分为　　　　　　　　　　　。 ②“银转化”操作要定时分离出溶液，以提高银的浸出率，原因是　　　　　　　　　　　。 ③当浓度为时，溶液中　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① +1    ② 8     （2）     （3）氯化酸浸     （4）①     ② 分离出溶液，降低，促进平衡向右移动，提高银的浸出率    ③ 0.125      【解析】铜阳极泥加入Na2S2O8溶液浸铜，发生氧化还原反应生成、、、，过滤滤液1主要成分为和，过滤得到沉淀含、、PbSO4，沉淀加入稀硫酸、氯气、氯化钠浸取，“氯化酸浸”后的溶液中含、，加入二氧化硫还原得到Se、Te沉淀，二氧化硫被氧化为硫酸进入滤液2，过滤得到的沉淀加入亚硫酸钠除去硒得到碲粉；“氯化酸浸”后过滤得到沉淀加入亚硫酸钠溶液将氯化银转化为和的溶液，过滤分离出溶液加入Na2S2O4还原得到银单质； (1)中Se化合价为-2，结合化合物中正负化合价代数和为零，的化合价为+1，“浸铜”后含元素的物质为，反应中铜化合价由+1变为+2、Se化合价由-2变为+4，则发生反应，转移电子物质的量为8mol。 (2)“氯化酸浸”过程中和氯气发生氧化还原反应生成和氯化银，反应中Se化合价由+4变为+6、氯化合价由0变为-1，反应的化学方程式为：； (3)由分析，“滤液2”中含硫酸，可循环使用，应当将其导入到“氯化酸浸”操作中； (4)① 银转化过程中+1价银被转化为和进入溶液，而硫酸铅不反应，过滤得到“滤渣”的主要成分为。 ② “银转化”发生反应，操作要定时分离出溶液，降低，促进平衡向右移动，以提高银的浸出率； ③ 在“银转化”体系中，和浓度之和为，溶液中存在平衡关系：，根据图可知当0.5mol/L时，此时==0.0375mol/L，则该平衡关系的平衡常数，当浓度为时，，溶液中0.125。 13.(2025-2026高三上·山东潍坊·期中)镓()是制备半导体和的核心材料。某含镓废渣主要含有、、、、、等元素的氧化物，分离提取高纯镓并制备黄钠铁矾的工艺流程如下： 已知：I．当溶液中可溶组分浓度时，可认为已除尽； Ⅱ．在酸性条件下，与萃取剂反应：；能溶于溶液，生成。 回答下列问题： （1）为了提高“酸浸(80℃)”效率采取的措施有　　　　　　　　　　　(写一条即可)。滤渣1的主要成分为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （2）“沉铁”过程发生的反应如下，配平后的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 _______________________________________________________+___________ 在一定pH条件下，沉铁率随时间变化如图所示，2h之前沉铁速率较高的原因可能是　　　　　　　　　　　(填标号)。 a．生成的黄钠铁矾充当晶种             b．之前，反应物浓度较高             c．反应吸热，体系温度降低 （3）“反萃取”所加试剂X为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）“沉钙镁”过程中，假设反应前该溶液中含、浓度均为，至少需要投入NaF固体的物质的量为　　　　　　　　　　　[忽略溶液体积变化和氟离子的水解，，]。 （5）“电解”过程中得到金属的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 搅拌、适当增加酸的浓度、粉碎含镓废渣等    ② 、     （2）①     ② ab     （3）     （4）0.044     （5）      【解析】含镓废渣主要含有、、、、、等元素的氧化物，加入稀硫酸后、、、、的氧化物均溶于硫酸中，只有不与硫酸反应，而微溶，故滤渣1为、；、、、、、进入“沉铁”环节与、反应生成黄钠铁矾晶体，故滤液中含有、、、。向含有、、、的溶液中加入NaF沉钙镁，得到的滤渣为、(滤渣2)，滤液(、、NaF)经碱化后(、、、再加入适量可得沉淀(滤渣3)，滤液中是；另取部分沉铁后的滤液进行萃取，在酸性条件下，与萃取剂反应：；有机相中的再加入碱进行反萃取可获得。两种方式得到的进行电解得到Ga单质。 (1)为了提高“酸浸(80℃)”效率采取的措施有搅拌、适当增加酸的浓度或粉碎含镓废渣等。根据分析滤渣1的主要成分为、。 (2)“沉铁”过程发生的反应如下，Fe元素由+2价升高为+3价，故由+5价降为-1价，根据得失电子守恒可知，再进行电荷守恒、元素守恒，配平后的离子方程式为。 a．生成的黄钠铁矾充当晶种可加速晶体的析出，a符合题意； b．之前，反应物浓度较高反应速率快，b符合题意； c．反应吸热，体系温度降低使速率减慢，c不符合题意； 故选ab。 (3)根据萃取原理，反萃取是将 从有机物中萃取出来，若是加酸，最终得到与题意不符，需要加NaOH，发生反应：，得到含的溶液，故“反萃取”所加试剂X为。 (4)“沉钙镁”过程中、，假设反应前该溶液中含、浓度均为，参与反应的NaF的物质的量；根据， 可知先沉淀，后沉淀，沉淀完全时，需要的NaF的物质的量为，至少需要投入NaF固体的物质的量为。 (5)“电解”过程中是“沉铝”或“反萃取”后的溶液中的在电解池中得到金属，电极反应式为。 14.(2025-2026高三上·山东省临沂第一中学·期中)三氟甲基亚磺酸锂是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂，其合成原理如下： 实验步骤如下： Ⅰ.向中加入、和蒸馏水，搅拌下逐滴加入三氟甲磺酰氯（），有气泡产生（装置如图，夹持及加热装置省略）。80℃下反应后，减压蒸除溶剂得浅黄色固体。 Ⅱ.向上述所得固体中加入四氢呋喃（），充分搅拌后，加入无水，振荡，抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除，得黏稠状固体。所得固体进行纯化处理。 Ⅲ.将所得三氟甲基亚磺酸钠和加入圆底烧瓶中，搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸，析出白色固体。抽滤、洗涤。 Ⅳ.将滤液转入圆底烧瓶中，加入蒸馏水和过量。室温搅拌反应后，减压蒸除溶剂，得粗产品，经纯化处理后得产品。 已知：①是一种有机溶剂，与水任意比互溶。②三氟甲磺酰氯易水解回答下列问题： （1）仪器A的名称为　　　　　　 （2）步骤Ⅰ反应中有气泡产生，则该反应的化学方程式为　　　　　　。 （3）步骤Ⅱ和Ⅳ中将固体进行纯化处理的操作是　　　　　　。 （4）步骤Ⅲ中的电离程度　　　　　　甲基亚磺酸（填“大于”、“等于”或“小于”） （5）步骤Ⅳ中加入蒸馏水的作用是　　　　　　。 （6）三氟甲基亚磺酸锂的产率为　　　　　　（写出原始计算式，无需化简）。 【答案】（1）恒压滴液漏斗     （2）     （3）重结晶     （4）大于     （5）作为溶剂，溶解后加快反应速率     （6）      【解析】向A中加入和蒸馏水，搅拌下逐滴加入三氟甲磺酰氯，生成了三氟甲基亚磺酸钠，硫酸钠和氯化氢和硫酸，碳酸氢钠与酸反应生成二氧化碳，所以有气泡产生，80℃下反应3 h后，减压蒸馏除溶剂得到浅黄色固体。向上述所得固体加入10.0 mL四氢呋喃(THF)，充分搅拌后，加入无水Na2SO4，可促进硫酸钠结晶析出，振荡，抽滤，除去硫酸钠，洗涤可吸附在滤渣上的产品尽可能全部转入滤液中，提高产率。将所得滤液减压蒸除THF，得黏稠状固体。将所得三氟甲基亚磺酸钠和3.0 mL THF加入圆底烧瓶中，搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸，发生的化学方程式为：，析出白色固体。抽滤、洗涤。将滤液转入圆底烧瓶中，加入2.0 mL蒸馏水和过量LiOH，水可作为溶剂，溶解后加快反应速率，室温搅拌反应1 h后，减压除溶剂，得粗产品，加入适量乙醇进行重结晶，得产品。 (1)仪器A是恒压滴液漏斗； (2)有气泡产生是因为生成了CO2气体，化学方程式为：； (3)步骤Ⅱ和Ⅳ对所得固体的纯化均可采用“重结晶”操作； (4)M是，其中的F电负性更大，吸电子能力强，-OH极性变大，更易电离； (5)水的作用是充当溶剂； (6)向中加入、和蒸馏水，搅拌下逐滴加入三氟甲磺酰氯（），三氟甲磺酰氯少量，生成1.1 g三氟甲基亚磺酸锂，产率为。 15.(2025-2026高三上·山东省临沂第一中学·期中)铁红是一种无机颜料，用于油漆、橡胶、建筑等的着色，用途广泛。用蛇纹石提镁后的废渣（主要成分为及、、、、、等杂质）为原料制备铁红，工艺流程如图。 已知：相关金属元素的氢氧化物沉淀的如表 金属氢氧化物 开始沉淀的 2.3 7.5 3.5 7.2 4.0 完全沉淀的 3.2 9.5 4.6 9.1 6.7 回答下列问题： （1）“浸渣”的主要成分为　　　　　　。 （2）“还原”反应的离子方程式为　　　　　　。 （3）“调”的范围为　　　　　　。 （4）“滤液2”中主要的金属阳离子为　　　　　　。“沉铁”反应的离子方程式为　　　　　　。 （5）“煅烧”反应的化学方程式为　　　　　　。 【答案】（1）、     （2）     （3）     （4）① 、    ②      （5） 【解析】废渣加入硫酸酸浸，SiO2不反应、生成的硫酸铅不溶于H2SO4，所以浸渣的成分是SiO2、PbSO4，酸浸液中含有Fe3+、Al3+ 、Co2+、Cr3+、Ni2+，加入二氧化硫还原Fe3+生成Fe2+，加入NaOH调节pH生成沉淀Cr(OH)3和Al(OH)3，则滤渣1为Cr(OH)3和Al(OH)3，所得滤液加Na2S沉钴镍，则滤渣2为CoS、NiS，所得滤液2中主要的金属阳离子为Fe2+、Na+，加入碳酸氢铵沉铁，反应过程中元素化合价不发生变化，则所得滤渣3为FeCO3，经煅烧得到目标产物铁红。 (1)由分析可知，浸渣的主要成分为硫酸铅、二氧化硅； (2)由分析可知，“还原”时通入二氧化硫的目的是将溶液中的铁离子转化为亚铁离子，反应的离子方程式为：； (3)由分析可知，加入氢氧化钠调节溶液pH的目的是将铝离子、铬离子转化为氢氧化铝、氢氧化铬沉淀，则由表格数据可知，“调pH”的范围为； (4)由分析可知，加入硫化钠除钴镍，将溶液中的亚钴离子、镍离子转化为硫化亚钴、硫化镍沉淀，则“滤液2”中主要的金属阳离子为亚铁离子和钠离子；加入碳酸氢铵沉铁的目的是将溶液中的亚铁离子转化为碳酸亚铁沉淀，反应的离子方程式为：； (5)由分析可知，煅烧时发生的反应为碳酸亚铁与空气中的氧气在高温条件下反应生成氧化铁和二氧化碳，反应的化学方程式为： 。 16.(2025-2026高三上·山东日照校际联考·期中)氟碳铈矿的主要成分为，含少量等杂质。由氟碳铈矿提取铈的一种工艺流程如下： 已知： Ⅰ．“焙烧1”中转化为。 Ⅱ．电极电势的大小反映物质的氧化性还原性强弱。电极电势(E)越大，氧化型物质氧化性越强，反之还原型物质还原性越强。 氧化型/还原型 标准电极电势E 0.68 0.96 1.49 1.61 1.77 Ⅲ．有机物从溶液中萃取的过程为。 回答下列问题： （1）为了增大反应速率，提高原料的利用率，“焙烧1”前可将矿石　　　　　　　　　　　处理。 （2）根据已知Ⅱ提示，“酸浸”时试剂a最好为　　　　　　　　　　　(填标号)，试剂a与反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 A．       B．       C．       D． （3）滤渣的主要成分除还有　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）加氨水“中和”的目的是　　　　　　　　　　　。 （5）“沉铈”过程中，转化为沉淀，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）依据上述工艺流程，下列说法错误的是___________。 A. 由已知Ⅱ可得，氧化性，还原性 B. “萃取”和“反萃取”的主要目的是除去溶液中 C. “反萃取”过程中，适当提高稀硝酸浓度，可以提高反萃取率 D. “焙烧2”过程中，发生分解反应 【答案】（1）粉碎     （2）① C    ②      （3）     （4）中和，有利于提高的萃取率     （5）     （6）AD      【解析】将氟碳铈矿原矿与纯碱混合后进行高温焙烧，目的是打破原矿稳定的结构，使其转化为更易后续处理的焙烧矿；接着把焙烧矿粉碎研磨，增大它与稀酸的接触面积，再加入稀酸浸出，铈会溶解到酸液中形成含铈浸出液，其余不溶性物质则成为浸出渣，随后通过过滤将浸出渣分离出去；之后向得到的浸出液中加入除杂试剂，去除里面混有的铁、钙、镁等杂质离子，再次过滤后就能得到纯净的含铈溶液；往这份纯净溶液里加入沉淀剂，铈会以固体沉淀物的形式析出，过滤收集沉淀物后还要进行洗涤，洗掉沉淀物表面残留的杂质；最后将洗净的铈沉淀物再次高温焙烧，就能制得氧化铈产品。 (1)“焙烧1”前将矿石粉碎，能增大矿石与的接触面积； (2)由已知II知，要将还原为，需要选择一种还原性物质， A．从标准电极电势看，还原性较弱，不能将还原，A错误； B．是氧化性离子，B错误； C．中氧为价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，C正确； D．氧气一般作氧化剂，D错误； 故答案选C。 与发生化学方程式为：； (3)氟碳铈矿中含等杂质，“焙烧1”中转化为、SiO2与Na2CO3反应生成Na2SiO3，在“酸浸”步骤中Na2SiO3与H2SO4反应生成H2SiO3沉淀，故滤渣的主要成分除CaSO4外还有H2SiO3； (4)“酸浸”后溶液呈酸性，加氨水“中和”是为了中和过量的稀硫酸，有利于提高的萃取率； (5)“沉铈”过程中，与；溶液反应转化为沉淀，离子方程式为：； (6)A．根据标准电极电势，，氧化性，A 错误； B．“萃取”是萃取，“反萃取”是将从有机相转移到水相，主要目的是富集，除去溶液中等杂质，B正确； C．“反萃取”过程中，发生，适当提高硝酸浓度，增大，平衡正向移动，可以提高反萃取率，C正确； D．由已知信息II可知，氧化性Ce4+大于HNO3，说明加入稀硝酸进行反萃取时不能将Ce3+变成Ce4+，则“焙烧2”过程中，Ce3+应与空气中氧气反应生成，则发生的不是分解反应，D错误； 故答案选AD。 17.(2025-2026高三上·山东德州·期中)硫酸法从锂辉石中提取碳酸锂是当前比较成熟的提锂技术。以锂辉石(主要成分为，还含有一定量的、MgO、、CaO、)为原料生产碳酸锂的工艺流程如图所示。 已知：(1)的溶解度随温度升高而减小。 (2)、和以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH如下表。 沉淀物 开始沉淀pH 2.7 3.8 9.4 完全沉淀pH 3.2 5.2 12.4 回答下列问题： （1）“酸溶”时发生反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　。 （2）“中和浸出”时溶液的pH最小为　　　　　　　　　　　。碱化渣的主要成分为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （3）“沉锂”时获得碳酸锂的操作为蒸发至大量晶体析出、　　　　　　　　　　　、洗涤干燥，即可得到。在实验室模拟“结晶”时用到的主要实验仪器有酒精灯、　　　　　　　　　　　(铁架台铁圈除外)。如何检验是否洗涤干净：　　　　　　　　　　　。 （4）“沉锂”时，加入固体后，为使沉淀中Li元素含量不小于Li元素总量的96%，则1.0 L溶液中至少需要加入的物质的量为　　　　　　　　　　　(假设溶液体积不变，)。 【答案】（1）     （2）① 5.2    ② 、     （3）① 趁热过滤    ② 蒸发皿、玻璃棒    ③ 取最后一次洗涤液少许于试管中，先加入稀盐酸，无现象后再加入溶液，若无沉淀生成则证明洗涤干净     （4）0.98 mol      【解析】锂辉石(主要成分为，还含有一定量的、MgO、、CaO、)加入硫酸进行酸浸，金属氧化物转变为硫酸盐，SiO2不溶、硫酸钙微溶而成为滤渣I，滤液I中加入CaCO3调pH，此时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，Al3+转化为Al(OH)3沉淀，此为滤渣II的主要成分；浸出液II加入NaOH、Na2CO3溶液，Ca2+、Mg2+转化为沉淀，成为碱化渣的主要成分。此时所得滤液中的阳离子主要为Li+、Na+等，加入Na2CO3溶液，Li+转化为Li2CO3沉淀。 (1)“酸溶”时和硫酸溶液反应生成Li2SO4和H2O，离子方程式为：。 (2)由分析可知，“中和浸出”时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，Al3+转化为Al(OH)3沉淀，Mg2+不沉的，由表格数据可知，pH最小为5.2，碱化渣的主要成分为、。 (3)通过蒸发结晶得到碳酸锂，根据已知（1）可知，“沉锂”时获得碳酸锂的操作为蒸发至大量晶体析出、趁热过滤、洗涤干燥，即可得到Li2CO3，在实验室模拟“结晶”时用到的主要实验仪器有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒。“沉锂”时，滤液中含有硫酸根离子，若产品碳酸锂已洗涤干净，则产品表面不含硫酸根离子，故检验沉淀已洗涤干净的方法是：取最后一次洗涤液少许于试管中，先加入稀盐酸，无现象后再加入溶液，若无沉淀生成则证明洗涤干净。 (4)若“滤液②”中c(Li+)=1.0 mol•L-1，加入Na2CO3后，为使沉淀Li2CO3中Li元素含量不小于Li元素总量的96%，沉淀后溶液中c(Li+)=1.0 mol•L-1×(1-96%)=0.04 mol•L-1，溶液中c()==mol/L=0.5 mol/L，则溶液中的物质的量=0.5 mol/L×1 L=0.5 mol，生成碳酸锂沉淀需要碳酸根的物质的量=×1.0 mol•L-1×1 L×96%=0.48 mol，共需要碳酸根离子的物质的量为0.48 mol+0.5 mol=0.98 mol。 18.(2025-2026高三上·山东省济南第一中学·期中)金属钼具有高强度、高熔点、耐腐蚀、耐研磨等优点，主要作为钢的添加剂。工业上常用钼精矿(主要成分是，其中为-1价，含有、等)制备金属钼，其中用氧化焙烧法提取金属钼的工艺流程如图所示。 已知：①焙烧后可得、钼酸钙()和的混合物，其中，微溶于水和冷的稀酸，可溶于氨水，高温易升华；不溶于氨水。 ②钼酸()微溶于冷水，能溶于热水。 （1）为了提高焙烧速率，可以采取的措施是　　　　　　　(写一条)。 （2）若焙烧的主要产物为，则主要反应的化学方程式为　　　　　　　。 （3）钼的提取率与焙烧的温度关系曲线如图所示，造成曲线变化的可能原因是　　　　　　　。 （4）“沉淀转溶”过程所得滤渣②的成分为　　　　　　　(填化学式)。 （5）钼精矿碱浸制钼酸钠()。直接向粉碎后的钼精矿中加入NaOH溶液和NaClO溶液可得到钼酸钠，同时生成硫酸盐，反应的离子方程式为　　　　　　　。 （6）钼电池未来有可能代替锂电池，成为动力电池的霸主。镁钼蓄电池的总反应为，则该电池放电时的正极反应是　　　　　　　。 【答案】（1）粉碎钼精矿（或增大空气通入量、搅拌等）     （2）     （3）550℃前，温度升高，反应速率快，钼的提取率高；超过550℃后，易升华而导致钼的提取率下降     （4）、     （5）     （6）      【解析】钼精矿(主要成分是，其中为-1价，含有、等)经焙烧，其中的主要成分被氧化为、钼酸钙()，随后用氨浸取，钼的氧化物溶解形成钼酸盐溶液进入滤液1，和则进入滤渣1分离，向滤渣1中加，使滤渣中的钼酸钙转化为可溶钼酸盐进入滤液2，同时生成沉淀并分离和，之后加盐酸沉淀出钼酸，经后续处理得到金属钼，据此分析。 (1)将钼精矿粉碎（或增大空气通入量、搅拌等），通过增大反应物接触面积或提高反应物浓度加快反应速率； (2)，其中为-1价，Mo为+2 价，在空气中焙烧被氧化为和SO2，故方程式为： ； (3)温度升高到550℃左右时，生成量增加，提取率上升；温度超过 550℃后，高温易升华，随尾气流失，导致提取率下降； (4)向含和的滤渣① 中加入溶液，与反应转化为沉淀和可溶性的，故滤渣② 的成分为和； (5)直接向粉碎后的钼精矿中加入NaOH溶液和NaClO溶液，碱性条件下，被氧化为，离子反应为：； (6)由镁钼蓄电池的总反应可知，四硫化三钼为蓄电池的正极，镁离子作用下，四硫化三钼在正极得到电子发生还原反应生成MgxMo3S4，放电时正极发生还原反应：。 19.(2025-2026高三上·山东聊城·期中)五氧化二钒广泛应用于工业催化、金属材料等领域。以含钒废渣(、、及少量)为原料生产的工艺流程如下： 已知：①+5价钒在溶液中的主要存在形式如下表所示 存在形式 ②“高温焙烧”时生成的多种含钒物质，其中只有可溶。③难溶于水 （1）“浸取Ⅰ”的目的　　　　　　　。 （2）焙烧的主要目的是将转化为和，当有完全转化时转移的电子数为　　　　　　　。 （3）“压滤”后所得滤渣Ⅰ的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （4）“酸浸”时的作用为　　　　　　　。若“酸浸”时溶液的小于6，则“沉钒”时加入氨水的目的是　　　　　　　。 （5）若要提高的产率，在“浸取Ⅱ”操作需要控制溶液的的范围　　　　　　　。 （6）流程中的产物处理后可以循环利用的有　　　　　　　(填化学式)。 【答案】（1）除去废渣中的     （2）或     （3）、、     （4）① 沉淀    ② 调至，使转化为     （5）或8-10     （6）、      【解析】含钒废渣（主要含、、及少量）先经“浸取Ⅰ”（加水），除去可溶性的NaCl，得到废水和滤渣；接着向滤渣中加入并通入空气“高温焙烧”，使废渣中的钒转化为可溶性的（其他含钒物质不溶）；之后“浸取Ⅱ”（加水）溶解，压滤后分离出含钒的滤液与滤渣Ⅰ；滤液中加入进行“酸浸”，沉淀以及将钒转化为特定形态（结合pH可知此时以等形式存在），压滤得到滤渣Ⅱ与含钒溶液；再向溶液中加入和“沉钒”，使钒以难溶的形式析出，分离出溶液与；最后将“煅烧”，分解生成和气体A（与水蒸气），据此分析解答。 (1)由分析可知，“浸取Ⅰ”的目的是除去废渣中的，故答案为：除去废渣中的； (2)焙烧反应中，转化为和，中为+2价，转化为中+3价，中失电子；中V为+3价，转化为中+5价，中2molV共失电子；因此总失电子数为，对应电子数为或，故答案为：或； (3)焙烧后，不溶性含钒物质、、、等不溶于水，故滤渣Ⅰ主要成分为、、，故答案为：、、； (4)“酸浸”时的作用为沉淀；加氨水的目的为调节溶液pH至6~8使转化为，便于与结合生成沉淀，故答案为：沉淀；调至，使转化为； (5)浸取Ⅱ的目的是溶解，需使钒以形式存在，结合表格，对应，故答案为：或8-10； (6)由分析可知，流程中的产物处理后可以循环利用的有、，故答案为：、。 20.(2025-2026高三上·山东聊城·期中)含锰废渣主要含有及，，等元素的氧化物，一种由含锰废渣制备高纯硫酸锰的工艺流程如下： 已知：常温下，溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀(的： 开始沉淀的 6.3 1.9 3.3 8.1 8.9 完全沉淀的 8.3 3.2 4.6 10.1 10.9 回答下列问题： （1）气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难，原因是　　　　　　　。 （2）“还原浸出”时，被还原的离子方程式为　　　　　　　。 （3）“净化Ⅰ”时，X的最佳试剂为　　　　　　　(填化学式，下同)，滤渣A的主要成分　　　　　　　。 （4）“净化Ⅱ”过程中发生的离子方程式为　　　　　　　。 （5）“操作B”的名称为　　　　　　　，溶液C中主要含有的金属离子为　　　　　　　。 【答案】（1）价电子排布为，价电子排布为，的半充满结构更稳定失去电子更困难     （2）     （3）①     ② 、     （4）     （5）① 过滤    ② 、      【解析】还原浸出过程，MnO2被还原为Mn2+，被氧化为，、、等元素的氧化物转化为，净化Ⅰ中可加H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，MnCO3与浸出液中的H+反应使溶液pH升高至4.6~8.1，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，Al3+转化为Al(OH)3沉淀，压滤时过滤除去Fe(OH)3 、Al(OH)3，得到含Mn2+、Mg2+的滤液，净化Ⅱ中在碱性条件下转化为与Mn2+结合生成MnCO3沉淀，溶解过程MnCO3与硫酸反应转化为MnSO4。 (1)Mn2+的价电子排布式为3d5（半充满结构），Fe2+的价电子排布式为3d6。前者能量更低、更稳定，因此Mn2+失去一个电子需要的能量更高，失电子更难； (2)MnO2与在酸性条件下发生氧化还原反应：； (3)试剂X需将Fe2+氧化为Fe3+，且不引入新杂质，最佳选择是； 结合表格数据可知，溶液pH升高至4.6~8.1，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，Al3+转化为Al(OH)3沉淀； (4)净化Ⅱ中在碱性条件下转化为，与Mn2+结合生成MnCO3沉淀，反应的离子方程式为； (5)“操作B”为分离碳酸锰（沉淀）和溶液，操作名称为过滤；原料含Mg元素，且 “净化 Ⅰ” 未除去Mg2+，同时加入的试剂含Na+，因此溶液C主要金属离子为 、。 21.(2025-2026高三上·山东泰安·期中)钢渣中富含CaO、、、等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的、、元素，流程如下。已知：、均难溶于水，能溶于水。 （1）Si元素在元素周期表中的位置是　　　　　。 （2）试剂Y可选择　　　　　（填“硫酸”或“盐酸”），“碱浸”时，发生反应的化学方程式为　　　　　。 （3）若试剂X的选用符合“绿色化学”思想，则加入试剂X反应的离子方程式为　　　　　。 （4）滤液I的pH过低或过高均不利于分离，原因是　　　　　。 （5）该流程中可循环利用的物质是　　　　　。 （6）将草酸钙晶体（，其摩尔质量为）在氮气氛围中进行热重分析，每个阶段的重量降低比例数据如图所示。范围内发生反应的化学方程式为　　　　　，范围内所得产品为　　　　　（填化学式）。 【答案】（1）第3周期IVA族     （2）① 盐酸    ②      （3）（或）     （4）pH过低难以生成草酸钙沉淀，pH过高会生成沉淀     （5）盐酸     （6）①     ②       【解析】钢渣中富含CaO、SiO2、FeO、Fe2O3等氧化物；加入试剂Y（盐酸），二氧化硅不反应成为滤渣1，滤渣1加入氢氧化钠生成硅酸钠，加入得到试剂Y（盐酸）硅酸沉淀，处理得到二氧化硅；滤液1中含钙离子、亚铁离子、铁离子，加入氧化剂氧化亚铁离子生成铁离子，再加入草酸得到草酸钙滤渣2和含草酸铁的滤液2； (1)Si为14号元素，位于元素周期表第三周期第ⅣA族； (2)试剂Y可选择盐酸，原因是硫酸中的会与结合生成从而进入滤渣Ⅰ，降低元素产率；“碱浸”时，与氢氧化钠反应生成硅酸钠，化学方程式：； (3)为体现“绿色化学”思想，试剂1可选用氧化剂H2O2或O2，两者能氧化亚铁离子且不引入新杂质，加入试剂1发生反应的离子方程式为（或）； (4)pH过低酸性过强，草酸电离程度不足，造成浓度小，使平衡逆向移动，不利于生成沉淀，若pH过大，碱性过强，转化为沉淀； (5)“分离”操作时，相当于发生了复分解反应，同时会生成HCl，可以在“酸浸”及“转化”中循环利用； (6)假设为1mol CaC2O4·H2O在氮气氛围中进行热重分析，加热时会首先失去结晶水得到CaC2O4（此时重量为原来的），然后受热分解为碳酸钙，结合钙守恒，此时重量为原来的，继续受热，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，结合钙守恒，此时重量为原来的，则346℃～420℃范围内发生反应为CaC2O4分解生成碳酸钙，结合质量守恒，还生成CO，化学方程式为 ，840℃～960℃范围内所得产品为CaO。 22.(2025-2026高三上·山东菏泽·期中)工业利用软锰矿进行烟气脱硫并制备和的工艺流程如图所示。软锰矿的主要成分是，还含有少量、等物质。 已知：常温下，，，。各金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如表。 金属离子 开始沉淀时的pH 8.8 7.5 1.9 4.1 9.6 6.2 6.4 完全沉淀时的pH 10.8 9.5 3.2 5.4 11.6 8.2 8.4 回答下列问题： （1）“脱硫浸锰”时发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （2）“脱硫浸锰”时若保持温度不变，在敞口体系中和随反应时间的变化如图所示。则导致溶液中和的变化产生明显差异的原因可能是　　　　　　　。 （3）“调pH”至5.5左右，则“滤渣2”的成分为　　　　　　　(填化学式)。 （4）“沉锰”时发生反应的离子方程式为　　　　　　　；“沉锰”时选用和而不选用，原因是　　　　　　　。 （5）锰含量测定：为测定产品中锰的含量，取a g样品于烧杯中，加水溶解，加入足量的稀硫酸，再滴加过量的溶液将锰元素转化为，充分反应后加热一段时间，冷却后将烧杯中的溶液配成250 mL溶液。取出25.00 mL溶液于锥形瓶中，用标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗溶液的体积为V mL。已知：在水溶液中不稳定，会逐渐分解为和。 ①滴定终点的现象是　　　　　　　。 ②该产品中锰的质量分数为　　　　　　　(用含的式子表示)。 【答案】（1）     （2）能催化与、反应生成     （3）、     （4）①     ② 溶液碱性太强，析出沉淀     （5）① 溶液紫色褪去且半分钟内不恢复    ②       【解析】软锰矿的主要成分是MnO2，还含有FeO、Fe2O3、Al2O3、MgO、ZnO、NiO、SiO2等物质，SiO2、MnO2与硫酸不反应，硫酸酸化的软锰矿浆中含有Fe3+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+和SiO2、MnO2，通入含有SO2的烟气将二氧化硫吸收，二氧化硫与软锰矿浆中的MnO2作用生成Mn2+和，过滤后形成含有Mn2+、Fe2+、Al3+、Mg2+、Zn2+、Ni2+、等的浸出液，二氧化硅不反应经过滤成为滤渣1，向浸出液中加入MnO2，将浸出液中的Fe2+氧化为Fe3+，加入氨水，调节pH值，使Fe3+、Al3+形成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀(滤渣2)除去，再向浸出液中加入硫化铵把Zn2+、Ni2+转化为NiS和ZnS沉淀除去，过滤后得到的滤渣3为NiS和ZnS，向过滤后的滤液中加入氨水和碳酸氢铵，得到碳酸锰和含有Mg2+的溶液，向碳酸锰中加入硫酸得到硫酸锰，向含有Mg2+的溶液通入氨气，得到氢氧化镁，据此分析； (1)“脱硫浸锰”时，通入含有SO2的烟气将还原为Fe2+，离子方程式为：； (2)若反应体系中只发生MnO2+SO2=MnSO4，则Mn2+与的浓度变化应该一致，而图示信息表明，的浓度变化比Mn2+的浓度变化要快，说明反应体系中还发生了其他生成的反应，由于温度不变，则的浓度变化说明Mn2+能催化O2与H2O、SO2反应生成H2SO4； (3)“调pH”至5.5左右，根据表格中离子沉淀时的pH值，结合分析中浸出液中的金属离子可知滤渣2的成分为Fe(OH)3、Al(OH)3； (4)“沉锰”时加入碳酸氢铵，由于碳酸氢根离子电离出碳酸根离子，与锰离子形成碳酸锰沉淀，氢离子被氨水中和生成铵根，发生反应的离子方程式为；溶液碱性太强，则容易析出沉淀，使碳酸锰沉淀减少； (5)① 滴定时发生+5Fe2++8H+=Mn2++Fe3++4H2O，高锰酸根离子显紫色，故滴定终点的现象是当滴入最后半滴FeSO4标准溶液时，溶液紫色褪去且半分钟内不恢复； ② 根据关系式Mn2+~~5Fe2+，可得该产品中锰元素的质量分数为。 23.(2025-2026高三上·山东菏泽·期中)铜冶炼产生的铜渣是重要的二次矿产资源。从一种铜渣(主要含、、和及少量单质Cu、Co)中回收硅、铁、钴、铜的工艺如下： 已知：①易形成凝胶，难过滤，250℃时，易脱水；②25℃时，相关物质的见下表。 物质 回答下列问题： （1）“酸浸”前，采用　　　　　　　方法可提高酸浸效率(填一条即可)。 （2）“酸浸”时，有空气参与反应，Cu溶解的化学方程式为　　　　　　　。 （3）“高温固化”的作用是　　　　　　　。 （4）“氧化”中可选用的最佳试剂X为　　　　　　　(填标号)。 A．       B．       C． （5）“氧化”后，25℃“碱沉1”中，应控制pH的范围是　　　　　　　。 （6）“碱沉2”发生反应的离子方程式是　　　　　　　；“滤液3”中可回收的盐主要有和　　　　　　　(填化学式)。 【答案】（1）粉碎铜渣或提高酸浸温度等     （2）     （3）使凝胶脱水生成，便于除去     （4）B     （5）     （6）①     ②       【解析】铜渣加入稀H2SO4酸浸，再高温固化将H4SiO4脱水生成SiO2便于除去，加水浸取，滤液中有Fe2+、Cu2+、Co2+等离子，滤渣为SiO2，加入氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+，氧化剂选择H2O2，不会引入杂质，加入氨水调节pH值使Fe3+沉淀除去，滤渣2为Fe(OH)3，滤液中再加入氨水，使Cu2+转化为水胆矾，滤液3中有CoSO4和(NH4)2SO4。 (1)“酸浸”前，采用将铜渣粉碎，可以增大与酸的接触面积，从而提高酸浸效率； (2)“酸浸”时，有空气参与反应，Cu与O2和H2SO4反应的化学方程式为：； (3)H4SiO4易形成凝胶，难过滤，250℃时，易脱水，高温固化的作用是将H4SiO4脱水形成SiO2，易于分离除去； (4)“氧化”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，不能引入杂质，可选用的最佳试剂为H2O2； (5)“碱沉1”是使Fe3+沉淀，而Co2+不沉淀，，得出 ，时，Fe3+沉淀完全；“氧化”后，，，pH＜7.9时，Co2+不沉淀，则应控制pH的范围是； (6)由上述分析可知，“碱沉2”发生反应的离子方程式是；“滤液3”中可回收的盐主要有和。 24.(2025-2026高三上·山东省滕州第一中学·期中)是一种光催化材料。以废钒催化剂(主要含、、及少量、)为原料制备的工艺流程如图所示。 已知：①，；②可说明已经完全转化为沉淀。回答下列问题： （1）“碱浸”时，转化为的离子反应方程式为　　　　　　　。 （2）“酸化”时，若调pH为8.37，此时　　　　　　　(填“是”或“否”)沉淀完全。 （3）有机萃取剂(HR)对萃取效果较好，其作用机理可表示为，反萃取剂应选用　　　　　　　(填“酸性”“中性”或“碱性”)溶液。 （4）若“还原”时加入的和“氧化”时加入的的物质的量之比为10：3，则“萃取”、“反萃取”的过程中钒的总回收率约为　　　　　　　%(被还原为KCl)。 （5）“沉钒”中析出晶体时，需加入过量，其原因是　　　　　　　。 （6）作电极电催化还原的装置如图甲所示。在不同电压条件下进行光照电解实验，不同有机产物的法拉第效率(FE)随电压变化如图乙所示。 已知：，其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。 ①电势：泡沫Ni网电极　　　　　　　电极(填“>”“<”或“=”)。 ②电极发生的电极反应式为　　　　　　　。 ③维持电压为，电解一段时间后，生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为5：3，则生成HCOOH的法拉第效率m为　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）是     （3）酸性     （4）90     （5）利用同离子效应，增大溶液中浓度，抑制溶解，使其尽可能析出完全     （6）① ＜    ②     ③ 10.8      【解析】废钒催化剂用氢氧化钠碱溶，根据信息可知，转化为，其中氧化铝和二氧化硅分别转化为四羟基合铝酸钠和硅酸钠，不能能与碱反应，过滤时除去，过滤后再酸化，其中滤渣为Al(OH)3和H2SiO3，滤液含，加入将还原为，再加入有机溶剂萃取，分液后再用酸反萃取，经过氧化、沉钒后得到NH4VO3，加入硝酸铋处理后得到BiVO4，最终得到产品，以此解题。 (1)“碱浸”时，转化为的离子反应方程式为：； (2)已知 ，离子浓度≤10-5mol/L时沉淀完全，该反应的平衡常数，可得：，因此，说明pH=8.37时沉淀完全； (3)根据平衡移动原理可知，增加H+浓度，平衡逆向移动，从有机相中进入水相，故反萃取剂应选用酸性溶液； (4)萃取、反萃取前后V的化合价都是+5价，则根据得失电子守恒可知，还原剂失去电子的物质的量等于氧化剂得到电子的物质的量，反应中亚硫酸钠中硫元素升高价态从+4变为+6价，氯酸钾中氯元素降低价态从+5价变为-1价，设钒的总回收率x%，根据加入的物质的量：=10：3，，则x=90； (5)利用同离子效应，增大溶液中浓度，抑制溶解，使其尽可能析出完全； (6)由图可知，FTO@BiVO4电极上水发生反应生成氧气，因此FTO@BiVO4电极为阳极，阳极电极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑，泡沫Ni网电极为阴极，阴极生成HCOOH的电极方程式为CO2+2H++2e-=HCOOH，阴极生成HCHO的电极方程式为CO2+4H++4e-=HCHO+H2O，阴极生成CH3OH的电极方程式为CO2+6H++6e-=CH3OH+H2O，阴极生成C2H5OH的电极方程式为2CO2+12H++12e-=C2H5OH+3H2O，由图2可知，通过改变电压可以选择性地获得不同还原产物，据此分析； ① 电势为阳极电势高于阴极电势，泡沫Ni网电极为阴极，FTO@BiVO4电极为阳极，即电势关系为泡沫Ni网电极小于FTO@BiVO4； ②FTO@BiVO4电极上水发生反应生成氧气，因此FTO@BiVO4电极为阳极，阳极电极反应式为：； ③、，电解电压为U3V时，放电生成1mol甲酸转移2mol，生成1mol甲醛转移4mol电子，由图可知，生成HCHO的FE%为36%，则由电解生成的甲醛和甲酸的物质的量之比为5：3，可得，解得m=10.8。 25.(2025-2026高三上·山东省名校联盟·期中)稀有金属钒和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。一种利用钒钛磁铁矿精矿(主要成分为Fe3O4、FeV2O4、TiO2和 SiO2)综合提取钒、钛，并同步制备黄铵铁矾的工艺流程如下图所示： 已知：①“加压焙烧”过程中存在反应，生成的Cl2会对钒钛磁铁矿精矿“二次氯化”； ②“酸浸”所得溶液中钒、钛以形式存在。 回答下列问题： （1）已知FeV2O4中 Fe为+2价，则V 的化合价为　　　　　　　　　　　。 （2）“酸浸”时，产生的“浸出渣”的主要成分为　　　　　　　　　　　(填化学式)。“酸浸”时，若用硝酸代替盐酸，弊端为　　　　　　　　　　　。 （3）“氧化”时，H2O2的使用量远大于理论计算量，可能的原因为　　　　　　　　　　　。 （4）“萃取”时，先转化为再与萃取剂R3N结合，其过程可表示为：。据此分析“反萃取”过程中加入 Na2CO3溶液的作用为　　　　　　　　　　　。 （5）“沉铁”时，生成黄铵铁矾的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）V2O5可溶于强酸强碱，常温时不同pH、不同钒元素浓度时，+5价V存在形态如图所示(忽略溶液前后体积变化)： 将0.01 molV2O5溶解在200 mL烧碱溶液中，剩余溶液的，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）+3     （2）① SiO2    ② 硝酸具有强氧化性，可能将溶液中低价态金属离子(如Fe2+、V3+)氧化，影响后续分离提纯，同时硝酸还原会生成NO、NO2等有毒气体，污染环境     （3）Fe3+具有催化作用，会加速H2O2的分解     （4）消耗H+，使萃取反应的平衡逆向移动，将与萃取剂分离     （5）+3Fe3++2+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+     （6）V2O5+4OH-=+2H2O      【解析】钒钛磁铁矿精矿(主要成分为Fe3O4、FeV2O4、TiO2和SiO2)“加压焙烧”过程中存在反应2FeCl3(s)=2FeCl2(s)+Cl2(g)，生成的Cl2会对钒钛磁铁矿精矿“二次氯化”，FeV2O4经“二次氯化”转化为VO2Cl、FeCl2，加入盐酸进行酸浸，VO2Cl转化为，TiO2转化为TiO2+，滤渣含SiO2，加适量铁粉沉钛，调节溶液pH使TiO2+完全生成TiO(OH)2沉淀，加入H2O2将+2价亚铁离子氧化成+3价铁离子，加入有机萃取剂R3N，先转化为 ，再与萃取剂R3N结合进入有机相，4R3N+4H++[R3NH]4H2V10O28，加酸化的Na2SO4洗涤分液，有机相加入Na2CO3进行反萃取，经一系列操作得V2O5；水相加入(NH4)2SO4生成黄铵铁矾，据此分析。 (1)已知FeV2O4中Fe为+2价，根据化合价代数和为零，则V的化合价为+3价，故答案为：+3； (2)根据分析可知，“酸浸”时，产生的“浸出渣”的主要成分为SiO2，硝酸代替盐酸的弊端：硝酸具有强氧化性，可能将溶液中低价态金属离子(如Fe2+、V3+)氧化，影响后续分离提纯；同时硝酸还原会生成NO、NO2等有毒气体，污染环境，故答案为：SiO2；硝酸具有强氧化性，可能将溶液中低价态金属离子(如Fe2+、V3+)氧化，影响后续分离提纯，同时硝酸还原会生成NO、NO2等有毒气体，污染环境； (3)溶液中存在Fe3+(“酸浸”时Fe3O4、FeV2O4溶解生成)，Fe3+具有催化作用，会加速H2O2的分解，导致实际消耗的H2O2量远大于理论计算量，故答案为：Fe3+具有催化作用，会加速H2O2的分解； (4)Na2CO3与H+反应，消耗H+，使c(H+)降低，使萃取反应的平衡逆向移动，将与萃取剂分离，故答案为：消耗H+，使萃取反应的平衡逆向移动，将与萃取剂分离； (5)“沉铁”时，加入(NH4)2SO4，生成黄铵铁矾的离子方程式为：+3Fe3++2+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+，故答案为：+3Fe3++2+6H2O=NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+； (6)剩余c(OH-)=0.01mol/L，c(H+)=10-12mol/L，pH=12，结合V的存在形态图：pH=12时，c(V)==0.1mol/L，即-lgc(钒)=-lg0.1=1时，+5价V主要以形式存在，V2O5与OH-反应生成和H2O，离子方程式为：V2O5+4OH-=+2H2O，故答案为：V2O5+4OH-=+2H2O。 26.(2025-2026高三上·山东省名校联盟·期中)钯(Pd)是航天、航空等高科技领域不可缺少的关键材料。一种从铂钯精矿(含有Pt、 Pd、 Au、 Cu、 Bi)中分离提取钯的工艺流程如图所示： 已知：H2PtCl6为二元强酸，在水溶液中完全电离。 （1）“氯化溶解”时，浓盐酸的作用是　　　　　　　　　　　。 （2）“分金”时，HAuCl4的氧化性　　　　　　　　　　　(填“大于”或“小于”)H2PtCl6. （3）“沉铂”时，发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　，“沉铂”时，得到的(NH4)2PtCl6经煅烧后可得到海绵铂。工业上会将海绵铂反复“浸出一分金—沉铂—煅烧”2~3次，其目的为　　　　　　　　　　　。 （4）“沉钯”时，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　，“滤液3”可以进入到　　　　　　　　　　　步骤中循环利用。 （5）N2H4·H2O(水合肼)将Pd(NH3)2Cl2还原为金属钯时，还原剂与氧化剂的物质的量之比为　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）作配体，与离子形成配合物     （2）大于     （3）① 2NH+[PtCl6]2-=(NH4)2PtCl6↓    ② 为了提高海绵铂的纯度     （4）① NaClO+2NH4Cl+H2PdCl4=(NH4)2PdCl6↓+NaCl+H2O    ② 沉钯     （5）1:2      【解析】铂钯精矿[含有Pt、Pd、Au、Cu、Bi]用浓盐酸酸浸，“滤液1”中含有H[CuCl2]和BiCl3，滤饼中含有Pt、Pd、Au，氯化溶解后加入亚硫酸钠溶液分金，溶液中的被还原为金单质沉淀，过滤除去，滤液中加入氯化铵沉铂，过滤后加入氯化铵和次氯酸钠溶液沉钯，水合肼将Pd(NH3)2Cl2还原为金属钯。 (1)“氯化溶解”时浓盐酸作配体，与离子形成配合物；“氯化溶解”时，浓盐酸的作用是作配体，与离子形成配合物。故答案为：作配体，与离子形成配合物； (2)由于“分金”时Na2SO3只还原HAuCl4，未还原H2PtCl6和H2PdCl4.，还原剂先与氧化性强的反应，故氧化性HAuCl4大于H2PtCl6.；故答案为：大于； (3)“沉铂”时发生复分解反应，“沉铂”时，发生反应的离子方程式为2NH+[PtCl6]2-=(NH4)2PtCl6↓，“沉铂”时，得到的(NH4)2PtCl6经煅烧后可得到海绵铂。“沉铂”时，得到的(NH4)2PtCl6中含有其他杂质，经煅烧后可得到的海绵铂也含有其他杂质，将海绵铂反复“浸出—分金—沉铂—煅烧”2～3次，其目的为了提高海绵铂的纯度。故答案为：2NH+[PtCl6]2-=(NH4)2PtCl6↓；为了提高海绵铂的纯度； (4)“沉钯”时次氯酸钠被还原为NaCl，H2PdCl4被氧化为(NH4)2PdCl6，“沉钯”时，反应的化学方程式为NaClO+2NH4Cl+H2PdCl4=(NH4)2PdCl6↓+NaCl+H2O，“滤液3”为NH4Cl溶液，可以进入“沉钯”步骤中循环利用。故答案为：NaClO+2NH4Cl+H2PdCl4=(NH4)2PdCl6↓+NaCl+H2O；沉钯； (5)N2H4·H2O(水合肼)(还原剂)中N为-2价，被氧化为N2时失去4e-，Pd(NH3)2Cl2(氧化剂)中Pd为+2价，被还原为金属Pd时得到2e-，根据电子守恒可知，将Pd(NH3)2Cl2还原为金属钯时，还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:2。故答案为：1:2。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题13 工艺流程综合题 1.(2025-2026高三上·山东济南长清区·期中)现以铅蓄电池的填充物铅高(主要含和少量)为原料，可生产三盐基硫酸铅和副产品，其工艺流程如下： 已知： （1）“转化”后的难溶物质为和少量，则转化为的离子方程式为　　　　　　　，滤液1中和的浓度比为　　　　　　　。 （2）“酸浸”过程，产生的气体主要有(氮氧化物)和　　　　　　　(填化学式)。 （3）“沉铅”后循环利用的物质Y是　　　　　　　(填化学式)。 （4）“除杂”中滤渣的主要成分为　　　　　　　(填化学式)：在“合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为　　　　　　　。 （5）根据图2所示的溶解度随温度的变化曲线，由“滤液1”和“滤液2”获得晶体的操作为将“滤液”调节为7，然后　　　　　　　、　　　　　　　，洗涤后干燥。 2.(2025-2026高三上·山东临沂·期中)从锌浸出渣[主要成分有、、、、等]中提取金属镓、金属铟和的流程如下。 已知：难溶于水；；易挥发。回答下列问题： （1）“酸浸”时，将锌浸出渣粉碎的目的是　　　　　　　；与稀硫酸反应的离子方程式为　　　　　　　；浸渣的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （2）“萃取”时发生的反应为   。已知溶液与萃取率(E)的关系如下：。当时，萃取率为0.5；若将萃取率提升至，应调节溶液的　　　　　　　(已知，忽略萃取剂浓度的变化)。 （3）[]溶液与溶液反应生成的化学方程式为　　　　　　　；“电解”制粗镓后的电解废液经处理后可循环使用，电解废液的主要溶质为　　　　　　　(填化学式)。 （4）温度对水解率的影响如图所示。“水解”时，生成的化学方程式为　　　　　　　；相同时间内，温度越高，水解率越低的原因是　　　　　　　。 3.(2025-2026高三上·山东师范大学附属中学·期中)以三元催化器废料（主要含Pt、Pd、Rh、，还含有少量、、及有机物杂质）为原料，回收铂族金属（Pt、Pd、Rh）并制备高纯的工艺流程如下： 已知：，， （1）“焙烧”的主要目的是　　　　　　　　。“浸出”步骤中Pt、Pd、Rh分别转化为、、，转化等物质的量的、消耗氧化剂的量之比为　　　　　　　　。 （2）调后溶液中，离子浓度小于等于可认为沉淀完全，则调节的范围为　　　　　　　　。 （3）“萃取”原理可表示为，反萃取中加入的试剂为　　　　　　　　。“还原”步骤中加入甲酸（HCOOH）回收金属Pt的离子方程式为　　　　　　　　。 （4）利用氧化还原滴定法可测定产品的含量，实验分三步进行。 步骤I：取上述流程中得到的产品于锥形瓶中，加100ml蒸馏水和浓硫酸，冷却后加入过氧化氢，摇匀直至样品溶解完全。 步骤II：加热除去锥形瓶中的过氧化氢，冷却后，加入足量过二硫酸铵，充分反应至无气泡出现，稀释至。 步骤Ⅲ：取反应后溶液用标准溶液滴定至终点时，消耗标准溶液。 已知： 计算产品中的质量分数为　　　　　　　　（计算结果保留四位有效数字）。滴定过程中，下列操作会使测定结果偏小的是　　　　　　　　（填字母序号）。 a．未用标准溶液润洗滴定管 b．锥形瓶中加入待测溶液后，再加少量水 c．锥形瓶在滴定过程中剧烈摇动，有少量液体溅出 4.(2025-2026高三上·山东青岛即墨区·期中)从高氯烟道灰(主要含、CuO、ZnO、PbO、)中分离回收铜和锌的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“碱浸脱氯”使可溶性锌盐转化为碱式碳酸锌沉淀，该反应的化学方程式为　　　　　　　　。 （2）“滤渣甲”和“滤渣乙”分别为　　　　　　　　和　　　　　　　　(填化学式)。 （3）“深度脱氯”过程中发生反应的离子方程式为和　　　　　　　　，欲脱除0.25 mol ，理论上需要锌粉的质量为　　　　　　　　g。 （4）“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，阴极出现　　　　　　　　现象时，说明锌、铜分离已完成，理由是　　　　　　　　。 ②“电解分离”前，需要脱氯的原因是　　　　　　　　。 （5）最后一步“操作”的名称为　　　　　　　　。 5.(2025-2026高三上·山东青岛黄岛区·期中)某冶金废渣主要含Si、Cu、Ni、Zn、Fe、Ca的氧化物，具有较好的资源利用价值，可获得、NiO和Zn等产品，工艺流程如图。 已知：①黄钠铁矾是颗粒较大的晶体，易过滤和洗涤；是胶状多孔沉淀，有较强吸附其它离子的能力。 ②ZnO为两性氧化物，与强碱反应生成。 ③。 回答下列问题： （1）“滤渣”的主要成分为　　　　　　　　(填化学式)。“酸浸”充分后硫酸还需过量，除抑制铁离子水解外，还有　　　　　　　　作用。 （2）“沉铁”时的作用为　　　　　　　　。“沉铁”时将其转化为黄钠铁矾，而不转化为的原因为　　　　　　　　。 （3）“还原沉铜”的离子方程式为　　　　　　　　。“焙烧”的化学方程式为　　　　　　　　。 （4）“浸锌”的离子方程式为　　　　　　　　。 6.(2025-2026高三上·山东枣庄滕州市·期中)氮化钛()常作仿金饰品，乳酸亚铁［］常作补铁制剂。以钛铁矿(主要含，还含少量、)为原料制备氮化钛和乳酸亚铁的工艺如图。回答下列问题： 部分物质的熔点、沸点数据如表所示： 物质 熔点/℃ -25 648.8 714 1667 沸点/℃ 136.4 1090 1412 3287 （1）其他条件不变，“酸浸”时铁、钛浸出率与硫酸质量分数的关系如图所示。 “酸浸”时宜选择的硫酸质量分数为　　　　　　　　　　　%。 （2）“熔炼”时，温度在800～900℃，反应还能得到一种具有还原性和可燃性的气体。“熔炼”的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）“还原”时得到钛和另一产物M，采用蒸馏法分离出钛，控制蒸馏的最低温度为　　　　　　　　　　　。工业上用惰性材料作为电极来电解熔融的M，阳极的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 （4）利用溶液和过量溶液制备的离子方程式为　　　　　　　　　　　。用酸性溶液滴定法测定乳酸亚铁产品的纯度，所有操作均正确，但经多次实验结果发现，测得值高于实际值，其原因是　　　　　　　　　　　。已知滴定反应为(未配平)。 7.(2025-2026高三上·山东青岛黄岛区·期中)从铁锰氧化矿中(主要含、及Co、Cu、Si等元素的氧化物)分离提取Mn、Co等元素，工艺流程如图。 已知：①该工艺条件下，低温分解生成，高温则完全分解为气体； ②“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐； ③在650℃完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃。 回答下列问题： （1）“低温焙烧”时，与反应转化为时有放出，该反应的化学方程式为　　　　　　　　。 （2）“高温焙烧”时，反应的化学方程式为　　　　　　　　。 （3）“滤渣”主要成分为　　　　　　　　(填化学式)。“萃取”的目的是除去　　　　　　　　(填离子符号)。 （4）“沉钴”中，时恰好沉淀完全[]，此时溶液中　　　　　　　　[已知：]。可将CoS溶于稀硫酸、制得溶液，同时有淡黄色固体产生，反应的离子方程式为　　　　　　　　。 （5）“物质X”为　　　　　　　　(填化学式)。“沉锰”时的离子方程式为　　　　　　　　，所得滤液并入吸收后溶液中，经处理后所得产品导入　　　　　　　　(填操作单元名称)循环利用。 8.(2025-2026高三上·山东青岛五十八中·期中)工业上利用锌焙砂(主要成分为，含有少量、，等)生产高纯的流程示意图如下。 （1）用足量溶液和氨水“浸出”锌焙砂。通过“浸出”步骤，锌焙砂中的转化为，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　。 （2）“除重金属”时，加入溶液。滤渣II中含有的主要物质是　　　　　和。 （3）“蒸氨”时会出现白色固体，运用平衡移动原理解释原因　　　　　　　　　　。 （4）“沉锌”步骤①中加入足量溶液将白色固体转化为的离子方程式为　　　　　　　　　　。 （5）“煅烧”步骤中，不同温度下，分解的失重曲线和产品的比表面积变化情况如图1、图2所示。 已知：i．固体失重质量分数。 ii．比表面积指单位质量固体所具有的总面积；比表面积越大，产品的活性越高。 ①时煅烧，后固体失重质量分数为，则的分解率为　　　　　(保留到小数点后一位)。 ②根据图1和图2，获得高产率(分解率>95%)、高活性(比表面积)产品的最佳条件是　　　　　(填字母序号)。 a．恒温               b．恒温 c．恒温             d．恒温 （6）该流程中可循环利用的物质有　　　　　　　　　　。 9.(2025-2026高三上·山东师范大学附属中学·期中)金属镓被称为“电子工业的脊梁”，用于制造半导体材料。利用炼锌矿渣[主要含铁酸锌、铁酸镓及少量Fe、]制备Ga的工艺流程如下图： 已知：①在酸性条件下不稳定，易转化为。 ②常温下，浸出液中各离子的浓度及其开始形成氢氧化物沉淀的pH(离子浓度时，认为沉淀完全)和金属离子在该工艺条件下的萃取率见下表： 金属离子 开始沉淀的pH 8.0 1.7 5.5 3.0 沉淀完全的pH 9.6 3.2 8.0 4.9 萃取率％ 0 99 0 97～98.5 回答下列问题： （1）“浸出”时先加入的试剂是　　　　　　　　　　；原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）浸出液“调pH”的最佳范围是　　　　　　　　　　；若滤液pH为5.4，则残留的的浓度为　　　　　　　　　　；“转化”过程加入铁粉的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）已知一定温度下，溶质在平衡共存的两液相中的分配系数为。分别用与原溶液等体积的萃取剂依次萃取两次后，水层中Ga元素的残留率为　　　　　　　　　　 [用含k的代数式表示，残留率]。 （4）Ga与Al同主族，化学性质相似。“反萃取”后，镓的存在形式为　　　　　　　　　　(填化学式)。电解法可以提纯粗镓，粗镓与电源　　　　　　　　　　极相连(填“正”或“负”)。则强碱性环境下生成高纯镓的电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 10.(2025-2026高三上·山东济南长清区·期中)以废镍矿(NiO，含、FeO、MnO、、等杂质)为主要原料制备高纯度镍的工艺流程如下： 已知：常温下，；；；；。 回答下列问题： （1）“酸浸”前将废镍矿研磨粉碎的目的是　　　　　　　；的作用是　　　　　　　。 （2）“酸浸”后的溶液中。“调pH”满足的pH范围是　　　　　　　(保留两位有效数字。浓度时，可认为已除尽)；滤渣2的主要成分是　　　　　　　(填化学式)。 （3）“萃取”中加入萃取剂的作用是　　　　　　　；“还原”反应的离子方程式　　　　　　　。 （4）粗镍中Ni的纯度测定：取m g粗镍完全溶于稀硫酸中，加入 mL EDTA溶液(过量)，使完全络合，煮沸，加入3滴PAN作指示剂，趁热用 溶液滴定过量的EDTA，当滴定至溶液呈紫红色时，达到滴定终点，消耗溶液为 mL。已知EDTA与、均按1：1反应，则粗镍中Ni的质量分数为　　　　　　　(用代数式表示)。若量取EDTA溶液时滴定管尖嘴部分有气泡，放出溶液后气泡消失，则测定结果将　　　　　　　(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 11.(2025-2026高三上·山东烟台·期中)一种以钛铁矿[含钛酸亚铁(FeTi)，及少量等]为主要原料制备钛白粉(Ti)和绿矾晶体的工艺流程如下： 已知：①“酸解”后，钛主要以TiOS形式存在。强电解质TiOS在溶液中仅能电离出和一种阳离子； ②Ti不溶于水和稀酸。 （1）化合物FeTi中Ti的化合价为　　　　　　　；“粉碎过筛”的目的是　　　　　　　。 （2）“酸解”过程中，FeTi发生反应的化学方程式为　　　　　　　。 （3）已知FeS·7O溶解度随温度升高而增大，为获取纯净的FeS·7O，“系列操作”具体为蒸发浓缩、　　　　　　　、过滤、洗涤、干燥；检验提取FeS·7O的溶液中存在的方法是　　　　　　　。 （4）“水解”过程得到“沉淀”的离子方程式为　　　　　　　；若在实验室中进行“灼烧”操作，需要用到的硅酸盐材质仪器有酒精灯、　　　　　　　。 12.(2025-2026高三上·山东潍坊·期中)铜阳极泥(含、、、等)是重要的可再生资源，从铜阳极泥中回收金属银和碲粉的工艺流程如下： 已知：①、难溶于水； ②与单质硒可生成，易溶于水。 回答下列问题： （1）中的化合价为　　　　　　　　　　　，“滤液1”主要成分为和，“浸铜”后含元素的物质为，则发生反应，转移电子物质的量为　　　　　　　　　　　mol。 （2）“氯化酸浸”后的溶液中含、，则“氯化酸浸”过程中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）“滤液2”可循环使用，应当将其导入到　　　　　　　　　　　操作中(填操作单元的名称)。 （4）“银转化”体系中，和浓度之和为，且两种离子的分布分数如图所示。 ①“滤渣”的主要成分为　　　　　　　　　　　。 ②“银转化”操作要定时分离出溶液，以提高银的浸出率，原因是　　　　　　　　　　　。 ③当浓度为时，溶液中　　　　　　　　　　　。 13.(2025-2026高三上·山东潍坊·期中)镓()是制备半导体和的核心材料。某含镓废渣主要含有、、、、、等元素的氧化物，分离提取高纯镓并制备黄钠铁矾的工艺流程如下： 已知：I．当溶液中可溶组分浓度时，可认为已除尽； Ⅱ．在酸性条件下，与萃取剂反应：；能溶于溶液，生成。 回答下列问题： （1）为了提高“酸浸(80℃)”效率采取的措施有　　　　　　　　　　　(写一条即可)。滤渣1的主要成分为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （2）“沉铁”过程发生的反应如下，配平后的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 _______________________________________________________+___________ 在一定pH条件下，沉铁率随时间变化如图所示，2h之前沉铁速率较高的原因可能是　　　　　　　　　　　(填标号)。 a．生成的黄钠铁矾充当晶种             b．之前，反应物浓度较高             c．反应吸热，体系温度降低 （3）“反萃取”所加试剂X为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）“沉钙镁”过程中，假设反应前该溶液中含、浓度均为，至少需要投入NaF固体的物质的量为　　　　　　　　　　　[忽略溶液体积变化和氟离子的水解，，]。 （5）“电解”过程中得到金属的电极反应式为　　　　　　　　　　　。 14.(2025-2026高三上·山东省临沂第一中学·期中)三氟甲基亚磺酸锂是我国科学家通过人工智能设计开发的一种锂离子电池补锂剂，其合成原理如下： 实验步骤如下： Ⅰ.向中加入、和蒸馏水，搅拌下逐滴加入三氟甲磺酰氯（），有气泡产生（装置如图，夹持及加热装置省略）。80℃下反应后，减压蒸除溶剂得浅黄色固体。 Ⅱ.向上述所得固体中加入四氢呋喃（），充分搅拌后，加入无水，振荡，抽滤、洗涤。将所得滤液减压蒸除，得黏稠状固体。所得固体进行纯化处理。 Ⅲ.将所得三氟甲基亚磺酸钠和加入圆底烧瓶中，搅拌溶解后逐滴加入足量浓盐酸，析出白色固体。抽滤、洗涤。 Ⅳ.将滤液转入圆底烧瓶中，加入蒸馏水和过量。室温搅拌反应后，减压蒸除溶剂，得粗产品，经纯化处理后得产品。 已知：①是一种有机溶剂，与水任意比互溶。②三氟甲磺酰氯易水解回答下列问题： （1）仪器A的名称为　　　　　　 （2）步骤Ⅰ反应中有气泡产生，则该反应的化学方程式为　　　　　　。 （3）步骤Ⅱ和Ⅳ中将固体进行纯化处理的操作是　　　　　　。 （4）步骤Ⅲ中的电离程度　　　　　　甲基亚磺酸（填“大于”、“等于”或“小于”） （5）步骤Ⅳ中加入蒸馏水的作用是　　　　　　。 （6）三氟甲基亚磺酸锂的产率为　　　　　　（写出原始计算式，无需化简）。 15.(2025-2026高三上·山东省临沂第一中学·期中)铁红是一种无机颜料，用于油漆、橡胶、建筑等的着色，用途广泛。用蛇纹石提镁后的废渣（主要成分为及、、、、、等杂质）为原料制备铁红，工艺流程如图。 已知：相关金属元素的氢氧化物沉淀的如表 金属氢氧化物 开始沉淀的 2.3 7.5 3.5 7.2 4.0 完全沉淀的 3.2 9.5 4.6 9.1 6.7 回答下列问题： （1）“浸渣”的主要成分为　　　　　　。 （2）“还原”反应的离子方程式为　　　　　　。 （3）“调”的范围为　　　　　　。 （4）“滤液2”中主要的金属阳离子为　　　　　　。“沉铁”反应的离子方程式为　　　　　　。 （5）“煅烧”反应的化学方程式为　　　　　　。 16.(2025-2026高三上·山东日照校际联考·期中)氟碳铈矿的主要成分为，含少量等杂质。由氟碳铈矿提取铈的一种工艺流程如下： 已知： Ⅰ．“焙烧1”中转化为。 Ⅱ．电极电势的大小反映物质的氧化性还原性强弱。电极电势(E)越大，氧化型物质氧化性越强，反之还原型物质还原性越强。 氧化型/还原型 标准电极电势E 0.68 0.96 1.49 1.61 1.77 Ⅲ．有机物从溶液中萃取的过程为。 回答下列问题： （1）为了增大反应速率，提高原料的利用率，“焙烧1”前可将矿石　　　　　　　　　　　处理。 （2）根据已知Ⅱ提示，“酸浸”时试剂a最好为　　　　　　　　　　　(填标号)，试剂a与反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　。 A．       B．       C．       D． （3）滤渣的主要成分除还有　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （4）加氨水“中和”的目的是　　　　　　　　　　　。 （5）“沉铈”过程中，转化为沉淀，该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）依据上述工艺流程，下列说法错误的是___________。 A. 由已知Ⅱ可得，氧化性，还原性 B. “萃取”和“反萃取”的主要目的是除去溶液中 C. “反萃取”过程中，适当提高稀硝酸浓度，可以提高反萃取率 D. “焙烧2”过程中，发生分解反应 17.(2025-2026高三上·山东德州·期中)硫酸法从锂辉石中提取碳酸锂是当前比较成熟的提锂技术。以锂辉石(主要成分为，还含有一定量的、MgO、、CaO、)为原料生产碳酸锂的工艺流程如图所示。 已知：(1)的溶解度随温度升高而减小。 (2)、和以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH如下表。 沉淀物 开始沉淀pH 2.7 3.8 9.4 完全沉淀pH 3.2 5.2 12.4 回答下列问题： （1）“酸溶”时发生反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　。 （2）“中和浸出”时溶液的pH最小为　　　　　　　　　　　。碱化渣的主要成分为　　　　　　　　　　　(填化学式)。 （3）“沉锂”时获得碳酸锂的操作为蒸发至大量晶体析出、　　　　　　　　　　　、洗涤干燥，即可得到。在实验室模拟“结晶”时用到的主要实验仪器有酒精灯、　　　　　　　　　　　(铁架台铁圈除外)。如何检验是否洗涤干净：　　　　　　　　　　　。 （4）“沉锂”时，加入固体后，为使沉淀中Li元素含量不小于Li元素总量的96%，则1.0 L溶液中至少需要加入的物质的量为　　　　　　　　　　　(假设溶液体积不变，)。 18.(2025-2026高三上·山东省济南第一中学·期中)金属钼具有高强度、高熔点、耐腐蚀、耐研磨等优点，主要作为钢的添加剂。工业上常用钼精矿(主要成分是，其中为-1价，含有、等)制备金属钼，其中用氧化焙烧法提取金属钼的工艺流程如图所示。 已知：①焙烧后可得、钼酸钙()和的混合物，其中，微溶于水和冷的稀酸，可溶于氨水，高温易升华；不溶于氨水。 ②钼酸()微溶于冷水，能溶于热水。 （1）为了提高焙烧速率，可以采取的措施是　　　　　　　(写一条)。 （2）若焙烧的主要产物为，则主要反应的化学方程式为　　　　　　　。 （3）钼的提取率与焙烧的温度关系曲线如图所示，造成曲线变化的可能原因是　　　　　　　。 （4）“沉淀转溶”过程所得滤渣②的成分为　　　　　　　(填化学式)。 （5）钼精矿碱浸制钼酸钠()。直接向粉碎后的钼精矿中加入NaOH溶液和NaClO溶液可得到钼酸钠，同时生成硫酸盐，反应的离子方程式为　　　　　　　。 （6）钼电池未来有可能代替锂电池，成为动力电池的霸主。镁钼蓄电池的总反应为，则该电池放电时的正极反应是　　　　　　　。 19.(2025-2026高三上·山东聊城·期中)五氧化二钒广泛应用于工业催化、金属材料等领域。以含钒废渣(、、及少量)为原料生产的工艺流程如下： 已知：①+5价钒在溶液中的主要存在形式如下表所示 存在形式 ②“高温焙烧”时生成的多种含钒物质，其中只有可溶。③难溶于水 （1）“浸取Ⅰ”的目的　　　　　　　。 （2）焙烧的主要目的是将转化为和，当有完全转化时转移的电子数为　　　　　　　。 （3）“压滤”后所得滤渣Ⅰ的主要成分为　　　　　　　(填化学式)。 （4）“酸浸”时的作用为　　　　　　　。若“酸浸”时溶液的小于6，则“沉钒”时加入氨水的目的是　　　　　　　。 （5）若要提高的产率，在“浸取Ⅱ”操作需要控制溶液的的范围　　　　　　　。 （6）流程中的产物处理后可以循环利用的有　　　　　　　(填化学式)。 20.(2025-2026高三上·山东聊城·期中)含锰废渣主要含有及，，等元素的氧化物，一种由含锰废渣制备高纯硫酸锰的工艺流程如下： 已知：常温下，溶液中金属离子(假定浓度均为)开始沉淀和完全沉淀(的： 开始沉淀的 6.3 1.9 3.3 8.1 8.9 完全沉淀的 8.3 3.2 4.6 10.1 10.9 回答下列问题： （1）气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难，原因是　　　　　　　。 （2）“还原浸出”时，被还原的离子方程式为　　　　　　　。 （3）“净化Ⅰ”时，X的最佳试剂为　　　　　　　(填化学式，下同)，滤渣A的主要成分　　　　　　　。 （4）“净化Ⅱ”过程中发生的离子方程式为　　　　　　　。 （5）“操作B”的名称为　　　　　　　，溶液C中主要含有的金属离子为　　　　　　　。 21.(2025-2026高三上·山东泰安·期中)钢渣中富含CaO、、、等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的、、元素，流程如下。已知：、均难溶于水，能溶于水。 （1）Si元素在元素周期表中的位置是　　　　　。 （2）试剂Y可选择　　　　　（填“硫酸”或“盐酸”），“碱浸”时，发生反应的化学方程式为　　　　　。 （3）若试剂X的选用符合“绿色化学”思想，则加入试剂X反应的离子方程式为　　　　　。 （4）滤液I的pH过低或过高均不利于分离，原因是　　　　　。 （5）该流程中可循环利用的物质是　　　　　。 （6）将草酸钙晶体（，其摩尔质量为）在氮气氛围中进行热重分析，每个阶段的重量降低比例数据如图所示。范围内发生反应的化学方程式为　　　　　，范围内所得产品为　　　　　（填化学式）。 22.(2025-2026高三上·山东菏泽·期中)工业利用软锰矿进行烟气脱硫并制备和的工艺流程如图所示。软锰矿的主要成分是，还含有少量、等物质。 已知：常温下，，，。各金属离子开始沉淀和完全沉淀时的pH如表。 金属离子 开始沉淀时的pH 8.8 7.5 1.9 4.1 9.6 6.2 6.4 完全沉淀时的pH 10.8 9.5 3.2 5.4 11.6 8.2 8.4 回答下列问题： （1）“脱硫浸锰”时发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （2）“脱硫浸锰”时若保持温度不变，在敞口体系中和随反应时间的变化如图所示。则导致溶液中和的变化产生明显差异的原因可能是　　　　　　　。 （3）“调pH”至5.5左右，则“滤渣2”的成分为　　　　　　　(填化学式)。 （4）“沉锰”时发生反应的离子方程式为　　　　　　　；“沉锰”时选用和而不选用，原因是　　　　　　　。 （5）锰含量测定：为测定产品中锰的含量，取a g样品于烧杯中，加水溶解，加入足量的稀硫酸，再滴加过量的溶液将锰元素转化为，充分反应后加热一段时间，冷却后将烧杯中的溶液配成250 mL溶液。取出25.00 mL溶液于锥形瓶中，用标准溶液滴定，到达滴定终点时，消耗溶液的体积为V mL。已知：在水溶液中不稳定，会逐渐分解为和。 ①滴定终点的现象是　　　　　　　。 ②该产品中锰的质量分数为　　　　　　　(用含的式子表示)。 23.(2025-2026高三上·山东菏泽·期中)铜冶炼产生的铜渣是重要的二次矿产资源。从一种铜渣(主要含、、和及少量单质Cu、Co)中回收硅、铁、钴、铜的工艺如下： 已知：①易形成凝胶，难过滤，250℃时，易脱水；②25℃时，相关物质的见下表。 物质 回答下列问题： （1）“酸浸”前，采用　　　　　　　方法可提高酸浸效率(填一条即可)。 （2）“酸浸”时，有空气参与反应，Cu溶解的化学方程式为　　　　　　　。 （3）“高温固化”的作用是　　　　　　　。 （4）“氧化”中可选用的最佳试剂X为　　　　　　　(填标号)。 A．       B．       C． （5）“氧化”后，25℃“碱沉1”中，应控制pH的范围是　　　　　　　。 （6）“碱沉2”发生反应的离子方程式是　　　　　　　；“滤液3”中可回收的盐主要有和　　　　　　　(填化学式)。 24.(2025-2026高三上·山东省滕州第一中学·期中)是一种光催化材料。以废钒催化剂(主要含、、及少量、)为原料制备的工艺流程如图所示。 已知：①，；②可说明已经完全转化为沉淀。回答下列问题： （1）“碱浸”时，转化为的离子反应方程式为　　　　　　　。 （2）“酸化”时，若调pH为8.37，此时　　　　　　　(填“是”或“否”)沉淀完全。 （3）有机萃取剂(HR)对萃取效果较好，其作用机理可表示为，反萃取剂应选用　　　　　　　(填“酸性”“中性”或“碱性”)溶液。 （4）若“还原”时加入的和“氧化”时加入的的物质的量之比为10：3，则“萃取”、“反萃取”的过程中钒的总回收率约为　　　　　　　%(被还原为KCl)。 （5）“沉钒”中析出晶体时，需加入过量，其原因是　　　　　　　。 （6）作电极电催化还原的装置如图甲所示。在不同电压条件下进行光照电解实验，不同有机产物的法拉第效率(FE)随电压变化如图乙所示。 已知：，其中，，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。 ①电势：泡沫Ni网电极　　　　　　　电极(填“>”“<”或“=”)。 ②电极发生的电极反应式为　　　　　　　。 ③维持电压为，电解一段时间后，生成的HCHO和HCOOH的物质的量之比为5：3，则生成HCOOH的法拉第效率m为　　　　　　　。 25.(2025-2026高三上·山东省名校联盟·期中)稀有金属钒和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。一种利用钒钛磁铁矿精矿(主要成分为Fe3O4、FeV2O4、TiO2和 SiO2)综合提取钒、钛，并同步制备黄铵铁矾的工艺流程如下图所示： 已知：①“加压焙烧”过程中存在反应，生成的Cl2会对钒钛磁铁矿精矿“二次氯化”； ②“酸浸”所得溶液中钒、钛以形式存在。 回答下列问题： （1）已知FeV2O4中 Fe为+2价，则V 的化合价为　　　　　　　　　　　。 （2）“酸浸”时，产生的“浸出渣”的主要成分为　　　　　　　　　　　(填化学式)。“酸浸”时，若用硝酸代替盐酸，弊端为　　　　　　　　　　　。 （3）“氧化”时，H2O2的使用量远大于理论计算量，可能的原因为　　　　　　　　　　　。 （4）“萃取”时，先转化为再与萃取剂R3N结合，其过程可表示为：。据此分析“反萃取”过程中加入 Na2CO3溶液的作用为　　　　　　　　　　　。 （5）“沉铁”时，生成黄铵铁矾的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （6）V2O5可溶于强酸强碱，常温时不同pH、不同钒元素浓度时，+5价V存在形态如图所示(忽略溶液前后体积变化)： 将0.01 molV2O5溶解在200 mL烧碱溶液中，剩余溶液的，反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 26.(2025-2026高三上·山东省名校联盟·期中)钯(Pd)是航天、航空等高科技领域不可缺少的关键材料。一种从铂钯精矿(含有Pt、 Pd、 Au、 Cu、 Bi)中分离提取钯的工艺流程如图所示： 已知：H2PtCl6为二元强酸，在水溶液中完全电离。 （1）“氯化溶解”时，浓盐酸的作用是　　　　　　　　　　　。 （2）“分金”时，HAuCl4的氧化性　　　　　　　　　　　(填“大于”或“小于”)H2PtCl6. （3）“沉铂”时，发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　，“沉铂”时，得到的(NH4)2PtCl6经煅烧后可得到海绵铂。工业上会将海绵铂反复“浸出一分金—沉铂—煅烧”2~3次，其目的为　　　　　　　　　　　。 （4）“沉钯”时，反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　，“滤液3”可以进入到　　　　　　　　　　　步骤中循环利用。 （5）N2H4·H2O(水合肼)将Pd(NH3)2Cl2还原为金属钯时，还原剂与氧化剂的物质的量之比为　　　　　　　　　　　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $