专题11 工艺流程综合题（期中真题汇编，北京专用）高三化学上学期

专题11 工艺流程综合题 1.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。     已知：酸性条件下，的氧化性强于。 （1） “浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除，有利于后续银的浸出：矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。 ①“浸锰”过程中，发生反应，则可推断：　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)。 ②在溶液中，银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有　　　　　　　　　　。 （2） “浸银”时，使用过量和的混合液作为浸出剂，将中的银以形式浸出。 ①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：　　　　　　　　　　。 ②结合平衡移动原理，解释浸出剂中的作用：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3） “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。 ①该步反应的离子方程式有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②一定温度下，的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后的沉淀率逐渐减小的原因：　　　　　　　　　　　　　　。     （4）结合“浸锰”过程，从两种矿石中各物质利用的角度，分析联合提取银和锰的优势：　　　　　　　　。 2.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。 （1）十九世纪，铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。 铅酸电池工作原理： ①充电时，阴极发生的电极反应为　　　　　　　。 ②放电时，产生a库仑电量，消耗的物质的量为　　　　　　　。已知：转移电子所产生的电量为96500库仑。 ③作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力，参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中不氧化，氧化性弱与其结构有关，的空间结构是　　　　　　　。 ④铅酸电池储存过程中，存在化学能的缓慢消耗：电极在作用下产生的可将电极氧化。氧化发生反应的化学方程式为　　　　　　　。 （2）随着铅酸电池广泛应用，需要回收废旧电池材料，实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。 ①将等物质转化为的过程中，步骤I加入溶液的目的是　　　　　　　。 ②步骤Ⅱ、Ⅲ中和作用分别是　　　　　　　。 （3）铅酸电池使用过程中，负极因生成导电性差的大颗粒，导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料，可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有　　　　　　　(填序号)。 a．增强负极导电性 b．增大负极材料比表面积，利于生成小颗粒 c．碳材料作还原剂，使被还原 3.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)镍镉电池是应用广泛的二次电池，其总反应为： Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2 制造密封式镍镉电池的部分工艺如下： I．Ni(OH)2的制备 以硫酸镍(NiSO4)为原料制备Ni(OH)2的主要过程如下图所示。制备过程中，降低Ni(OH)2沉淀速率，可以避免沉淀团聚，提升电池性能。 已知：Ni2++6NH3•H2O⇌[Ni(NH3)6]2++6H2O (1)操作a是 　　　　。 (2)制备过程中，需先加氨水，再加过量NaOH，请分析： ①先加氨水的目的是 　　　。 ②用化学平衡移动原理分析加入NaOH需过量的原因是　　　　。 (3)用无水乙醇代替水洗涤滤渣的优点是　　　　　答出1条即可）。 II．镍镉电池的组装 主要步骤：①将Ni(OH)2和Cd(OH)2固定，中间以隔膜隔开（如下图所示）；②将多组上述结构串联；③向电池中注入KOH溶液；④密封。 (4)下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是　　　　（填字母序号）。 a．密封镍镉电池可以避免KOH变质 b．镍电极为电池的负极，镉电极为电池的正极 c．电池组装后，应先充电，再使用 III.过度充电的保护 电池充电时，若Cd(OH)2和Ni(OH)2耗尽后继续充电，会造成安全隐患，称为过度充电。制造电池时，在镉电极加入过量的Cd(OH)2可对电池进行过度充电保护，该方法称为镉氧循环法。 (5) Cd(OH)2耗尽后继续充电，镉电极上生成的物质为　　　　。 (6)已知：①隔膜可以透过阴离子和分子：②O2可以与Cd发生反应生成Cd(OH)2。请结合两个电极上的电极反应式说明用镉氧循环法实现过度充电保护的原理：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 4.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)合理利用废旧铅蓄电池可缓解铅资源短缺，同时减少污染。 Ⅰ．一种从废旧铅蓄电池的铅膏中回收高纯铅的流程如下图(部分产物已略去)。 已知： ①不同铅化合物的溶度积(25℃)：，； ②和均为能溶于水的强电解质。 （1）过程ⅰ中，物质a表现　　　　　　　　　　　(填“氧化”或“还原”)性。 （2）过程ⅱ需要加入(NH4)2CO3溶液，从化学平衡的角度解释其作用原理：　　　　　　　　　　　。 （3）过程ⅲ发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 Ⅱ．工业上用、混合溶液作电解液，用电解法实现粗铅(主要杂质为Cu、Ag、Fe、Zn，杂质总质量分数约为4%)提纯，装置示意图如下。 （4）下列说法不正确的是　　　　　　　　　　　(填字母序号)。 a．阴极为粗铅，纯铅在阳极析出 b．电解产生的阳极泥的主要成分为Fe、Cu和Ag c．工作一段时间后需要补充Pb2+以保持溶液中的稳定 （5）铅的电解精炼需要调控好溶液中的。其他条件相同时，测得槽电压(槽电压越小，对应铅产率越高)随起始时溶液中的变化趋势如下图。由图可推知，随增大，铅产率先增大后减小，减小的原因可能是　　　　　　　　　　　。 5.(2025-2026高三上·北京市第一六一中学·期中)废旧CPU中有大量金属单质Au(金)、Ag、Cu和少量其他杂质(已知其他杂质不参与反应且不溶于水)，研究人员设计了一种从废旧CPU中分离回收Au、Ag和Cu的流程，如下图所示。 已知：N2H4的结构式为：；HAuCl4(aq) = H+(aq) + [AuCl4]− (aq)。 回答下列问题： （1）废旧CPU浸取前，需要先粉碎，目的是　　　　　　　。 （2）写出过程①中发生反应的离子方程式　　　　　　　。该过程控制反应的温度不宜过高的原因是　　　　　　　。 （3）已知Au − 3e-Au3+ 很难发生，双氧水难以氧化金，解释过程②中金被溶解的原因　　　　　　　。 （4）浸渣B的主要成分为　　　　　　　；溶液c中含银微粒为　　　　　　　(填离子符号)。 （5）过程④中过量的N2H4与溶液b发生了两种不同类型的反应： i．生成Au的离子方程式为　　　　　　　。 ii．另一种类型的反应离子方程式为　　　　　　　。 （6）该流程中可循环利用的物质是　　　　　　　。 6.(2025-2026高三上·北京市第一六一中学·期中)高铁酸钾（K2FeO4）是一种安全性很高的水处理剂，其合成的部分流程如下。 资料： ⅰ．高铁酸钾可溶于水，微溶于浓KOH溶液，在碱性溶液中较稳定，在酸性或中性溶液中快速产生O2，且﹢3价铁能催化该反应。 ⅱ．次氯酸钾容易分解，2KClO2KCl＋O2。 （1）实验室使用高锰酸钾与浓盐酸制备氯气时，应选择下列装置中的　　　　　　　。 （2）写出步骤①的离子反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 （3）加入KOH固体是为了过滤除盐，过滤除去的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）相同投料比、相同反应时间内，反应温度对高铁酸钾产率的影响如图1所示： 请分析高铁酸钾产率随温度变化的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　 。 （5）相同投料比、相同反应时间内，硝酸铁浓度对产率的影响如图2所示： 当Fe3+浓度大于2.0mol/L时，高铁酸钾产率变化的原因可能是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （6）高铁酸钾可用于除去水体中Mn(＋2价），生成Mn（＋4价）和Fe（＋3价）。一定条件下，除去水体中1.1gMn（＋2价），当去除率为90%时，消耗高铁酸钾的物质的量为　　　　　　mol。 7.(2025-2026高三上·北京市第一六六中学、第五十中学·期中)我国科学家用粗氢氧化高钴[]制备硫酸钴晶体()，其工艺流程如下。 已知：ⅰ.还原浸出液中的阳离子有：、、和等 ⅱ.部分物质的溶度积常数如下(25℃) 物质 4.0×10-11 Fe(OH)3 2.8×10-39 ⅲ.溶解度随温度升高而明显增大 （1）氢氧化高钴溶于硫酸的化学方程式是　　　　　　　　　　　。 （2）浸出时，理论上氧化性离子和还原性离子物质的量之比为　　　　　　　　　　　。 （3）写出“氧化沉铁”的离子方程式　　　　　　　　　　　，25℃时，浊液中铁离子浓度为　　　　　　　　　　　(此时为4)。 （4）结合平衡移动原理解释“氟化沉钙”步骤加入过量NaF的原因　　　　　　　　　　　。 （5）P507萃取后，经反萃取得到硫酸钴溶液，将硫酸钴溶液经　　　　　　　　　　　操作，得到硫酸钴晶体。 （6）用滴定法测定硫酸钴晶体中的钴含量，其原理和操作如下。 在溶液中，用铁氰化钾将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ)，过量的铁氰化钾以Co(Ⅱ)标准液返滴定。反应的方程式为：。 已知：铁氰化钾标准液浓度为c moL/L，Co(Ⅱ)标准液质量浓度为g/L。 取mg硫酸钴晶体，加水配成200mL溶液，取20mL待测液进行滴定，消耗mL铁氰化钾标准液、 mL Co(Ⅱ)标准液。 计算样品中钴含量　　　　　　　　　　　(以钴的质量分数计)。 8.(2025-2026高三上·北京汇文中学·期中)一种利用富锂卤水(含、、、、硼酸根等)制备碳酸锂的工艺如下： 已知：室温下相关物质的如下表。 化合物 （1）ⅰ中，操作的名称是　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。 （2）纯碱溶液显碱性，请用离子方程式解释原因：　　　　　　　　　　　，ⅱ可除去80%的，该过程中生成反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）ⅲ中，得到的沉淀3的成分有　　　　　　　　　　　。 （4）有人提出：可省略向溶液3中加入草酸钠这一步，该建议　　　　　　　　　　　(填“可行”或“不可行”)，理由是　　　　　　　　　　　。 （5）一种测定碳酸锂产品纯度的方法如下： 步骤Ⅰ．取产品，加入 标准溶液，固体完全溶解； 步骤Ⅱ．加热溶液，缓缓煮沸一段时间后自然冷却至室温； 步骤Ⅲ．以酚酞为指示剂，用标准溶液滴定至终点，消耗液体积为。 ①已知：杂质不与、溶液反应。该产品纯度为　　　　　　　　　　　(写出计算式，用质量分数表示)。 ②步骤Ⅱ的目的是　　　　　　　　　　　；若省略步骤Ⅱ，直接进行步骤Ⅲ，将导致测得的产品纯度　　　　　　　　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 9.(2025-2026高三上·北京市第五中学·期中)工业用黄铜矿（主要成分CuFeS2，含少量锌、铅的硫化物）冶炼铜的一种方法如下： （1）Ⅰ中发生下列反应。ⅰ.CuFeS2 + 3Cu2+ + 4Cl- = 4CuCl+ Fe2+ +2Sⅱ. CuCl + Cl-CuCl2-，I中盐酸的作用是　　　　　　　　。 （2）Ⅱ中通入空气，将Fe2+转化FeOOH沉淀。 ①Fe2+转化为FeOOH的离子方程式是　　　　　　　　　　。 ②溶液A中含金属元素的离子有：Zn2+、Pb2+和　　　　　　　　。 （3）Ⅲ中需控制NaOH溶液的用量，其原因是　　　　　　　　。 （4）Ⅳ中加入Na2CO3溶液的目的是　　　　　　　　。 （5）V中反应的离子方程式是　　　　　　　　。 （6）从物质循环利用的角度分析，如何处理NaCl溶液才能更好地服务于该冶炼铜的工艺，并说明理由：　　。 10.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)三氧化二铬是重要的有机反应催化剂，一种利用铬酸钾粗品制备的流程示意图如下。 已知：I．粗品中含有、等杂质； II．   ； III．易溶于水，难溶于水。 （1）净化除杂 向粗品中加入溶液，生成沉淀以除去、。反应的离子方程式是　　　　　　　。 （2）制备 ①向净化液中通入过量的可制得。反应的化学方程式是　　　　　　　。 ②电解净化液也可制得，装置示意图如图1。 i．阴极室中获得的产品有和　　　　　　　。 ii．结合化学用语说明制备的原理：　　　　　　　。 iii．取某溶液稀释至，移取稀释液于锥形瓶中，加入过量的溶液，滴加2∼3滴酚酞溶液，用溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。则溶液的物质的量浓度为　　　　　　　mol/L。 （3）制备 在热压反应釜中，将蔗糖与的混合溶液加热至120℃，可获得，同时生成、。若生成，理论上消耗蔗糖的物质的量至少是　　　　　　　。 11.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)黏土钒矿中，钒以+3价、+4价、+5价的化合物存在，还包括、和铝硅酸盐()等。采用以下流程可由黏土钒矿制备、和硫酸铝铵。 已知：i.有机酸性萃取剂HR的萃取原理为：    org表示有机溶液 ii.酸性溶液中，HR对+4价钒萃取能力强，而对+5价钒的萃取能力较弱 iii.HR能萃取而不能萃取 （1）从黏土钒矿到浸出液的流程中，加快浸出速率的措施有　　　　　　　。 （2）滤渣的主要成分是　　　　　　　。 （3）浸出液中钒以+4价、+5价的形式存在，简述加入铁粉的原因：　　　　　　　。 （4）从平衡移动原理解释加入20%溶液的作用：　　　　　　　。 （5）和反应生成和的离子方程式是　　　　　　　。 （6）测定产品的纯度 称取产品a g，先加入硫酸将转化为，加入指示剂后，用溶液滴定将转化为至终点，消耗溶液的体积为VmL。假设杂质不参与反应，则产品中的质量分数是　　　　　　　(的摩尔质量为Mg/mol)。 （7）从无机层获得的离子方程式是　　　　　　　。 （8）硫酸铝铵固体中含有少量硫酸铵杂质，根据下图的溶解度曲线，进一步提纯硫酸铝铵的操作是加热溶解、　　　　　　　、洗涤、干燥。 12.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)三氧化二铬是重要的有机反应催化剂，一种利用铬酸钾粗品制备的流程示意图如下。 已知：Ⅰ．粗品中含有、等杂质 Ⅱ．    Ⅲ．易溶于水，难溶于水 （1）净化除杂 向粗品中加入溶液，生成沉淀以除去、。反应的离子方程式是　　　　　　　。 （2）制备 ①向净化液中通入过量的可制得。反应的化学方程式是　　　　　　　。 ②电解净化液也可制得，装置示意图如图。 ⅰ．阴极室中获得的产品有和　　　　　　　。 ⅱ．结合化学用语说明制备的原理：　　　　　　　。 ⅲ．取某溶液稀释至，移取稀释液于锥形瓶中，加入过量的溶液，滴加2～3滴酚酞溶液，用溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。则溶液的物质的量浓度为　　　　　　　。 （3）制备 在热压反应釜中，将蔗糖与的混合溶液加热至120℃，可获得，同时生成、。若生成，理论上消耗蔗糖的物质的量至少是　　　　　　　mol。 （4）应用 催化丙烷脱氢生成丙炔，过程中会发生副反应形成积炭。 ①该脱氢反应的两种可能的反应过程a、b如图所示。 ⅰ．相同条件下，反应速率更快的是　　　　　　　(填“a”或“b”)。 ⅱ．该脱氢反应的焓变的计算式为　　　　　　　。 ②温度升高到一定程度时，相同时间内，丙炔的产量降低，原因是　　　　　　　(答1个)。 13.(2025-2026高三上·北京市铁路第二中学·期中)研究从含锌资源中获取的途径具有重要意义。 Ⅰ．工业上酸浸提锌 氧化锌矿中含有、、、、、、等。 已知：ⅰ．几种难溶电解质的 难溶电解质 ⅱ．浸出液中主要金属阳离子浓度 粒子 和 浓度/（） 0.3 0.1 0.1 （1）浸出渣的主要成分有、和，和反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　。 （2）加入试剂a的目的是　　　　　　　　　　　　。 （3）电解前，含溶液中铁和铝的离子浓度均需小于，应调节的范围是　　　　　　　　　（忽略①和②导致的体积变化）。 Ⅱ．实验室中氨浸提锌 已知：ⅲ．。 ⅳ．M的结构筒式如图所示，R为，两个羟基中，酚羟基酸性较强。 （4）和浸取发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　。 （5）M能与形成稳定的配合物X，相关反应为。 ①补全下图中X的结构并用“…”标出氢键　　　　　　　　　。 ②X中形成氢键有利于的萃取，原因可能是　　　　　　　　　　　。 （6）从平衡移动的角度解释能提高有机溶液中X含量的原因：　　　　　　　　　　。 14.(2025-2026高三上·北京市铁路第二中学·期中)利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。 已知： 物质 、 （1）制 已知：                                            由制的热化学方程式为　　　　　　　。 （2）制 I．在多级串联反应釜中，悬浊液与持续通入的进行如下反应： 第一步： 第二步： Ⅱ．当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体。 ①Ⅱ中生成的化学方程式是　　　　　　　。 ②配碱槽中，母液和过量配制反应液，发生反应的化学方程式是　　　　　　　。 ③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是　　　　　　　，需除去。 ④尾气吸收器中，吸收的气体有　　　　　　　。 （3）理论研究、与的反应。一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，随的增加，和平衡转化率的变化如图。 ①，与优先反应的离子是　　　　　　　。 ②，平衡转化率上升而平衡转化率下降，结合方程式解释原因：　　　　　　　。 15.(2025-2026高三上·北京通州·期中)工业上煅烧含硫矿物产生的二氧化硫，可以按如下流程脱除和利用。 已知： 回答下列问题： （1）富氧煅烧煤产生的低浓度二氧化硫，可以在炉内添加碳酸钙，通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式：　　　　　　　　　　　。 （2）煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的二氧化硫，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。 ①下列说法正确的是　　　　　　　　　　　。 A．燃煤中的有机硫主要呈正价        B．化合物A具有酸性 C．化合物A是一种无机酸酯            D．工业上途径Ⅱ产生的三氧化硫，也可用浓硫酸吸收 ②一定压强下，化合物A的熔点低于硫酸的原因是　　　　　　　　　　　。 （3）为验证化合物A中含有硫元素，可将其转化为硫酸盐并检验硫酸根离子。写出验证实验的完整步骤：　　　　　　　　　　　。 16.(2025-2026高三上·北京八中·期中)采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含及等元素的氧化物)分离提取等元素，工艺流程如下： 已知：该工艺条件下，低温分解生成，高温则完全分解为气体；在完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于。 回答下列问题： （1）“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有和NH3生成，该反应的化学方程式为　　　　　　　。“高温焙烧”温度为，“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有　　　　　　　(填化学式)。 （2）在投料量不变的情况下，与两段焙烧工艺相比，直接“高温焙烧”，“水浸时金属元素的浸出率　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）萃取反应为：(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为　　　　　　　(填化学式)。 （4）“沉钴”中，时恰好沉淀完全，则此时溶液中　　　　　　　。已知：。“溶解”时发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （5）“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中，经处理后所得产品导入　　　　　　　(填操作单元名称)循环利用。 17.(2025-2026高三上·北京朝阳·期中)电解溶液制备Mn时，电解锰渣中含大量和少量。从电解锰渣中回收锰、铅的流程如下。 已知：①   。 ②25℃时，有关物质的如下表。 物质 （1）在电解池的　　　　　　(填“阴”或“阳”)极产生。 （2）将“浸锰”反应的离子方程式补充完整　　　　　　：____________＋______。 （3）“净化”时调节溶液pH的理论最小值为　　　　　　(当溶液中某离子浓度mol·L-1时，可认为该离子沉淀完全)。 （4）写出“沉锰”过程的离子方程式　　　　　　。 （5）“浸铅”所用NaCl和的浓度分别为350g·L-1、20g·L-1.结合平衡移动原理，解释NaCl、的作用：　　　　　　。 （6）“沉铅”的方法是　　　　　　，所得“滤液4”循环用于“浸铅”。 （7）阴极表面被还原、石墨作阳极、氨水和的混合液作电解液电解，一段时间后，阴极产生Pb，阳极产生气体，溶液pH从7.5降至6.9。 ①经检验阳极气体含，分析原因： 原因一：或在阳极直接放电产生。 原因二：　　　　　　。 ②一段时间后，电解液中浓度增大，将其处理后可重新用于回收铅的流程。设计处理方案：取部分电解后溶液，加适量氨水，所得溶液重新用于“电解”；向另一部分电解后溶液中　　　　　　。 18.(2025-2026高三上·北京朝阳·期中)合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 （1）早期采用酸解法合成。 已知：微溶于水。 ①Ⅰ的产物除BaS外，还有CO。写出反应的化学方程式　　　　　　。 ②促进Ⅱ进行的措施有　　　　　　。 ③Ⅲ所用的空气须除去和水蒸气。原因有　　　　　　(填化学方程式)。 ④Ⅳ若选择相同pH的硫酸会导致速率较慢，原因是　　　　　　。 （2）目前工业上主要采用蒽醌法合成。 注：生产过程中，把乙基蒽醌溶于有机溶剂配成工作液。 ①“氢化”时发生： 写出“氧化”的反应方程式　　　　　　。 ②试剂A是　　　　　　(填物质)。 （3）近年来研究者利用电解方法制备，其原理示意图如下。 产生的电极反应为　　　　　　。 19.(2025-2026高三上·北京市西城外国语学校·期中)处理废旧铅酸电池中的含铅浆液（主要含、）的一种流程示意图如下。 已知：和均为可溶于水的强电解质。 （1）向含铅浆液中加入过量的实现转化脱硫。 ①说明溶液显碱性的原因　　　　　。 ②根据转化脱硫过程中的反应，判断溶度积常数　　　　　（填“>”或“<”）。 ③证明固体a已洗涤干净的方法是　　　　　。 （2）“受热分解”时，分解产生，最终生成PbO。 将100g固体a置于氩气中加热，充分反应后剩余固体的质量为，则固体中的质量分数为　　　　　。[已知：] （3）“还原”时加入溶液，反应的化学方程式是　　　　　。 （4）“浸出”反应的离子方程式是　　　　　。 （5）以惰性电极电解溶液制得，溶液中可循环利用的物质是　　　　　。 20.(2025-2026高三上·北京海淀·期中)磷矿可用于制备各种应用广泛的含磷化学品。一种利用磷矿制备电池级和饲料级的工艺流程如下图。 已知：①磷矿含、、、MgO等。 ②酸浸液中，开始生成相应氢氧化物的pH均大于2。 ③是常用的配体。 （1）上述工艺流程中，有利于加快反应速率的措施有　　　　　　（任写一条）。 （2）焙烧时，发生主要反应的化学方程式如下，请将其补充完整。　　　　　　 （3）下列物质在制备的流程中，表现了还原性的有______（填序号）。 A.  B.  C.  D. 葡萄糖 （4）酸浸时，转化为、HF等，反应的化学方程式为　　　　　　。 （5）脱氟（将溶液中的HF转化为沉淀）时，酸浸液pH始终小于2。测得氟的脱除率随溶液中浓度增大而下降，可能的原因是　　　　　　。 （6）中和时，若加入适量溶液，净化液中的全部转化为沉淀。转化为沉淀的反应的离子方程式为　　　　　　。 （7）测定中杂质的质量分数。取 样品，经酸溶后分为2等份。一份先用适量、将恰好还原为，再用 的标准溶液滴定至终点（转化为），消耗 标准液。另一份直接用同浓度标准溶液滴定至终点，消耗 标准液。样品中杂质的质量分数为　　　　　　。 21.(2025-2026高三上·北京市第十三中学·期中)利用菱锰矿[主要化学成分为，含、等杂质]制备粉的工艺流程如下。 已知：i．MnO易被氧化为，MnO能溶于氨水生成。 ii． （1）脱硅时进行的分离操作是　　　　　　　。 （2）在不同温度焙烧后，焙砂的主要成分如下表。 温度/℃ 600 700 800 主要成分 MnO、 MnO、、、MgO MnO、、MgO 下列说法正确的是　　　　　　　(填序号)。 A.800℃时发生了反应： B.热稳定性： C.焙烧时，的作用是避免被氧化 （3）已知分解反应吸热。在密闭装置中焙烧时，若将替换为显著分解的温度从600℃升高至700℃，从平衡角度解释原因：　　　　　　　。 （4）图1中，氨水-溶液中的总氮浓度固定为。结合图1解释浸锰时同时使用氨水和碳酸铵的原因：　　　　　　　。 （5）沉锰过程中温度对Mn沉淀率的影响如图2。结合化学用语解释温度升高，Mn沉淀率增大的原因：　　　　　　　。 （6）该工艺流程中可再次利用的物质为　　　　　　　。 22.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·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。 ①“浸出”前，锌焙砂预先粉碎的目的是　　　　　　　　　　　。 ②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）“浸出”时转化为。“除砷”步骤①中用作氧化剂，步骤①反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）“除重金属”时，加入溶液。滤渣Ⅱ中含有的主要物质是　　　　　　　　　　　和。 （4）“蒸氨”时会出现白色固体，运用平衡移动原理解释原因：　　　　　　　　　　　。 （5）“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　　　　　　　　　　　。 （6）“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=×100％。 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。 ①280℃时煅烧，后固体失重质量分数为33.3％，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280℃，　　　　　b．恒温300℃， c．恒温350℃，　　　　d．恒温550℃， （7）该流程中可循环利用的物质有　　　　　　　　　　　。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 工艺流程综合题 1.(2025-2026高三上·北京十五中·期中)以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。     已知：酸性条件下，的氧化性强于。 （1） “浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除，有利于后续银的浸出：矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。 ①“浸锰”过程中，发生反应，则可推断：　　　　　　　　　　(填“>”或“<”)。 ②在溶液中，银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有　　　　　　　　　　。 （2） “浸银”时，使用过量和的混合液作为浸出剂，将中的银以形式浸出。 ①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：　　　　　　　　　　。 ②结合平衡移动原理，解释浸出剂中的作用：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3） “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。 ①该步反应的离子方程式有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②一定温度下，的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后的沉淀率逐渐减小的原因：　　　　　　　　　　　　　　。     （4）结合“浸锰”过程，从两种矿石中各物质利用的角度，分析联合提取银和锰的优势：　　　　　　　　。 【答案】（1）① >    ② 、     （2）①     ② 与电离出的结合生成，使平衡正向移动，提高的浸出率；抑制水解，防止生成沉淀     （3）① 、、    ② 被氧气氧化为，把氧化为     （4）可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中，得到，同时将银元素和锰元素分离开；生成的还可以用于浸银，节约氧化剂      【解析】银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)混合加溶液，使矿石中的锰元素浸出，同时去除，矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中，浸锰液中主要的金属阳离子有、；浸锰渣中与过量和的混合液反应，将中的银以形式浸出，用铁粉把还原为金属银。 (1)①“浸锰”过程中，矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中，发生反应，硫化锰溶于强酸而硫化银不溶于强酸，则可推断：； ②根据信息，在溶液中二氧化锰可将氧化为，自身被还原为，则浸锰液中主要的金属阳离子有、。 (2)①中S元素化合价升高，Fe元素化合价降低，根据得失电子守恒、元素守恒，该离子方程式为； ②与电离出的结合生成，使平衡正向移动，提高的浸出率；抑制水解，防止生成沉淀。 (3)①铁粉可将还原为单质银，过量的铁粉还可以与铁离子以及过量的氢离子发生反应，因此离子方程式为、、； ②溶液中生成的会被空气中的氧气缓慢氧化为，把部分氧化为，因此后银的沉淀率逐渐降低。 (4)联合提取银和锰的优势在于“浸锰”过程可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中，将银元素和锰元素分离开，利用的氧化性将中的氧化为，同时生成的还可以用于浸银，节约氧化剂，同时得到。 2.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。 （1）十九世纪，铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。 铅酸电池工作原理： ①充电时，阴极发生的电极反应为　　　　　　　。 ②放电时，产生a库仑电量，消耗的物质的量为　　　　　　　。已知：转移电子所产生的电量为96500库仑。 ③作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力，参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中不氧化，氧化性弱与其结构有关，的空间结构是　　　　　　　。 ④铅酸电池储存过程中，存在化学能的缓慢消耗：电极在作用下产生的可将电极氧化。氧化发生反应的化学方程式为　　　　　　　。 （2）随着铅酸电池广泛应用，需要回收废旧电池材料，实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。 ①将等物质转化为的过程中，步骤I加入溶液的目的是　　　　　　　。 ②步骤Ⅱ、Ⅲ中和作用分别是　　　　　　　。 （3）铅酸电池使用过程中，负极因生成导电性差的大颗粒，导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料，可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有　　　　　　　(填序号)。 a．增强负极导电性 b．增大负极材料比表面积，利于生成小颗粒 c．碳材料作还原剂，使被还原 【答案】（1）①     ②     ③ 正四面体形    ④      （2）① 脱除硫酸根，生成可溶于酸的氢氧化铅    ② H2O2作还原剂，K2S2O8作氧化剂     （3）ab      【解析】(1)① 充电时，阴极发生还原反应，PbSO4得到电子变成Pb，其发生的电极反应为：； ② 根据放电时的反应，每消耗1molH2SO4，转移1mol电子；产生a库伦电量，转移的电子为，故消耗H2SO4的物质的量为； ③的中心原子S原子的价层电子对数为，故其空间结构为正四面体形； ④Pb在H2SO4作用下与氧气反应，会生成PbSO4和水，反应的化学方程式为：。 (2)废旧铅酸电池通过预处理得到PbSO4、PbO、PbO2；加入NaOH，使PbSO4转化为Pb(OH)2，过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2；若加入H2O2，在酸性条件下生成含Pb2+溶液，电解后生成Pb；若加入K2S2O8，在碱性条件下可生成PbO2。 ① 由以上分析可知，加入NaOH，使PbSO4转化为Pb(OH)2，过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2，其目的是脱除硫酸根，生成可溶于酸的氢氧化铅，便于后续的溶解； ② 由以上分析可知，加入H2O2，在酸性条件下生成含Pb2+溶液，说明PbO2被H2O2还原，故H2O2的作用为还原剂；加入K2S2O8，在碱性条件下可生成PbO2，说明Pb(OH)2、PbO被K2S2O8氧化，故K2S2O8的作用为氧化剂。 (3)由于负极会生成导电性差的大颗粒PbSO4，石墨可以导电，多孔碳可以增加负极材料的比表面积，故碳材料的作用可以增强负极的导电性，且有利于生成小颗粒PbSO4，故a、b正确； 负极的主要材料是Pb，且电解质环境为酸性，故负极不存在PbO2，碳材料不能使PbO2被还原，c错误； 故选ab。 3.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)镍镉电池是应用广泛的二次电池，其总反应为： Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2 制造密封式镍镉电池的部分工艺如下： I．Ni(OH)2的制备 以硫酸镍(NiSO4)为原料制备Ni(OH)2的主要过程如下图所示。制备过程中，降低Ni(OH)2沉淀速率，可以避免沉淀团聚，提升电池性能。 已知：Ni2++6NH3•H2O⇌[Ni(NH3)6]2++6H2O (1)操作a是 　　　　。 (2)制备过程中，需先加氨水，再加过量NaOH，请分析： ①先加氨水的目的是 　　　。 ②用化学平衡移动原理分析加入NaOH需过量的原因是　　　　。 (3)用无水乙醇代替水洗涤滤渣的优点是　　　　　答出1条即可）。 II．镍镉电池的组装 主要步骤：①将Ni(OH)2和Cd(OH)2固定，中间以隔膜隔开（如下图所示）；②将多组上述结构串联；③向电池中注入KOH溶液；④密封。 (4)下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是　　　　（填字母序号）。 a．密封镍镉电池可以避免KOH变质 b．镍电极为电池的负极，镉电极为电池的正极 c．电池组装后，应先充电，再使用 III.过度充电的保护 电池充电时，若Cd(OH)2和Ni(OH)2耗尽后继续充电，会造成安全隐患，称为过度充电。制造电池时，在镉电极加入过量的Cd(OH)2可对电池进行过度充电保护，该方法称为镉氧循环法。 (5) Cd(OH)2耗尽后继续充电，镉电极上生成的物质为　　　　。 (6)已知：①隔膜可以透过阴离子和分子：②O2可以与Cd发生反应生成Cd(OH)2。请结合两个电极上的电极反应式说明用镉氧循环法实现过度充电保护的原理：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】① 过滤    ② 先加入氨水，可使Ni2+发生反应转化为[Ni(NH3)6]2+，降低溶液中Ni2+的浓度，再加入NaOH 时，可减慢Ni(OH)2的沉降速率    ③ 加入NaOH后，溶液中存在两个平衡，平衡① ：Ni2+(aq)+2OH-(aq)⇌ Ni(OH)2(s),平衡② ：Ni2++6NH3•H2O⇌[Ni(NH3)6]2++6H2O；OH-过量，使平衡① 正向移动，溶液中Ni2+的浓度减小，促使平衡② 逆向移动，从而提高Ni(OH)2的产率。    ④ 除去Ni(OH)2表面的水分(或乙醇易挥发，有利于真空干燥；降低Ni(OH)2的溶解度)    ⑤ ac    ⑥ H2(或氢气)    ⑦ 过度充电时，由于镉电极Cd(OH)2过量，阴极电极反应为2Cd(OH)2+4e-=2Cd+4OH-,避免生成H2,阳极电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O；O2通过隔膜进入阴极室，与Cd发生反应2Cd+O2+2H2O=2Cd(OH)2，可继续作为阴极反应物，OH-透过隔膜进入阳极室补充消耗的OH-，使反应循环发生。 【解析】（1）根据硫酸镍(NiSO4)为原料制备Ni(OH)2的流程图可知：硫酸镍(NiSO4)加氨水得到[Ni(NH3)6]2+ ，再加过量NaOH得到Ni(OH)2，通过过滤可以得到Ni(OH)2粗产品，再经过洗涤干燥得到Ni(OH)2。 （2）通过Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2可以判断电池的电极，放电时Cd是负极，镍电极是正极。 【解析】 (1)从工艺流程图操作a后续使用无水乙醇洗涤滤渣，可逆推分析得知操作a是过滤 （2）从题干已知信息已知：Ni2++6NH3•H2O⇌[Ni(NH3)6]2++6H2O可知 ① 制备过程中，需先加氨水可使Ni2+发生反应转化为[Ni(NH3)6]2+，降低溶液中Ni2+的浓度。②再加入NaOH时，可减慢Ni(OH)2的沉降速率。 (3)用无水乙醇代替水洗涤滤渣的优点是乙醇易挥发，有利于真空干燥，除去Ni(OH)2表面的水分。降低Ni(OH)2的溶解度。 (4)下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是ac a．密封镍镉电池可以避免空气中二氧化碳与KOH反应生成碳酸钾而变质，a项正确 b．通过Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2可以判断电池的电极，放电时Cd是负极，镍电极是正极，b向错误 c．电池组装后，应先充电，再使用，c项正确 (5) Cd(OH)2耗尽后继续充电，水中氢离子放电生成氢气，所以镉电极上生成的物质为H2 (6) 过度充电时，由于镉电极Cd(OH)2过量，阴极电极反应为2Cd(OH)2+4e-=2Cd+4OH-,避免生成H2,阳极电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O；O2通过隔膜进入阴极室，与Cd发生反应2Cd+O2+2H2O=2Cd(OH)2，可继续作为阴极反应物，OH-透过隔膜进入阳极室补充消耗的OH-，使反应循环发生。 该题的难点和易错点是(6) 分析镉氧循环法实现过度充电保护的原理。 4.(2025-2026高三上·北京顺义牛栏山第一中学·期中)合理利用废旧铅蓄电池可缓解铅资源短缺，同时减少污染。 Ⅰ．一种从废旧铅蓄电池的铅膏中回收高纯铅的流程如下图(部分产物已略去)。 已知： ①不同铅化合物的溶度积(25℃)：，； ②和均为能溶于水的强电解质。 （1）过程ⅰ中，物质a表现　　　　　　　　　　　(填“氧化”或“还原”)性。 （2）过程ⅱ需要加入(NH4)2CO3溶液，从化学平衡的角度解释其作用原理：　　　　　　　　　　　。 （3）过程ⅲ发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 Ⅱ．工业上用、混合溶液作电解液，用电解法实现粗铅(主要杂质为Cu、Ag、Fe、Zn，杂质总质量分数约为4%)提纯，装置示意图如下。 （4）下列说法不正确的是　　　　　　　　　　　(填字母序号)。 a．阴极为粗铅，纯铅在阳极析出 b．电解产生的阳极泥的主要成分为Fe、Cu和Ag c．工作一段时间后需要补充Pb2+以保持溶液中的稳定 （5）铅的电解精炼需要调控好溶液中的。其他条件相同时，测得槽电压(槽电压越小，对应铅产率越高)随起始时溶液中的变化趋势如下图。由图可推知，随增大，铅产率先增大后减小，减小的原因可能是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）还原     （2）PbSO4在溶液中存在，加入(NH4)2CO3溶液，由于，使PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO(aq)平衡正向移动，PbSO4转化为PbCO3     （3）PbCO3+2H+=Pb2++H2O+CO2↑     （4）ab     （5）c(H2SiF6)增大，电解液中c(H+)增大，阴极发生副反应2H++2e-=H2↑，影响Pb2+放电，使铅产率减小      【解析】铅膏中加入物质a得到硫酸铅，铅膏中二氧化铅转变为硫酸铅被还原，则a为还原剂，表现还原性，硫酸铅中加入碳酸铵转化为碳酸铅，碳酸铅中加入过量得到、的混合溶液，然后制得粗铅，精炼后得到高纯铅； (1)过程ⅰ中，二氧化铅转变为硫酸铅，铅元素化合价降低，被还原，故物质a表现还原性。 (2)过程ⅱPbSO4转化为PbCO3：PbSO4在溶液中存在溶解平衡：，加入(NH4)2CO3溶液，由于，使PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO(aq)平衡正向移动，PbSO4转化为PbCO3。 (3)过程ⅲPbCO3溶解，PbSiF6和为能溶于水的强电解质，则为二元强酸，PbCO3和发生反应生成PbSiF6、水和二氧化碳，离子方程式为PbCO3+2H+=Pb2++H2O+CO2↑。 (4)a．阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应，则阳极上铅等金属溶解，阳极为粗铅，纯铅在阴极析出，a错误； b．粗铅的主要杂质为Cu、Ag、Fe、Zn，其中Cu、Ag活泼性比Pb差，故电解产生的阳极泥的主要成分为Cu和Ag，b错误； c．阳极上溶解的金属有Pb、Fe、Zn，阴极上析出的金属只有Pb，两极上得失电子数守恒，故工作一段时间后，溶液中Pb2+浓度有所下降，需要补充Pb2+以保持溶液中c(Pb2+)的稳定，c正确； 故选ab。 (5)pH越小、c(H+)增大，则阴极上氢离子反应的可能性越大，故减小的原因可能是：c(H2SiF6)增大，电解液中c(H+)增大，阴极发生副反应2H++2e-=H2↑，影响Pb2+放电，使铅产率减小。 5.(2025-2026高三上·北京市第一六一中学·期中)废旧CPU中有大量金属单质Au(金)、Ag、Cu和少量其他杂质(已知其他杂质不参与反应且不溶于水)，研究人员设计了一种从废旧CPU中分离回收Au、Ag和Cu的流程，如下图所示。 已知：N2H4的结构式为：；HAuCl4(aq) = H+(aq) + [AuCl4]− (aq)。 回答下列问题： （1）废旧CPU浸取前，需要先粉碎，目的是　　　　　　　。 （2）写出过程①中发生反应的离子方程式　　　　　　　。该过程控制反应的温度不宜过高的原因是　　　　　　　。 （3）已知Au − 3e-Au3+ 很难发生，双氧水难以氧化金，解释过程②中金被溶解的原因　　　　　　　。 （4）浸渣B的主要成分为　　　　　　　；溶液c中含银微粒为　　　　　　　(填离子符号)。 （5）过程④中过量的N2H4与溶液b发生了两种不同类型的反应： i．生成Au的离子方程式为　　　　　　　。 ii．另一种类型的反应离子方程式为　　　　　　　。 （6）该流程中可循环利用的物质是　　　　　　　。 【答案】（1）增大接触面积，提高反应速率     （2）① Cu + H2O2+ 2H+ =Cu2+ + 2H2O    ② 双氧水受热易分解     （3）盐酸中的Cl-与Au3+结合，生成[AuCl4]−，降低了Au3+ 浓度，使Au − 3e-Au3+正向移动，Au的还原性增强，使得双氧水能氧化Au     （4）① AgCl    ② [Ag(NH3)2]+     （5）① 3N2H4 + 4[AuCl4]− =4Au + 3N2↑+ 12H+ +16Cl-    ② N2H4 + H+=     （6）硫酸   氨水(氨气)      【解析】废旧CPU加入硫酸和H2O2，加热后，只有Cu溶解，溶液a含有Cu2+，电解后得到金属Cu；Au、Ag和杂质不溶解，浸渣A加入盐酸和H2O2，Ag会生成氯化银，浸渣B含有氯化银，Au会溶解，溶液b含有HAuCl4，通入N2H4，发生氧化还原反应生成Au、N2和HCl；浸渣B加入氨水，氯化银会生成[Ag (NH3) 2]+，溶液c含[Ag (NH3) 2]+，加入乙醛，发生氧化还原反应生成Ag。 (1)废旧 CPU 破碎的目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。 (2)根据分析可知，过程① 是铜的溶解，生成Cu2+，离子反应方程式为Cu + H2O2+ 2H+=Cu2++ 2H2O；控制反应温度不宜过高是为了防止双氧水受热分解，导致铜不能完全溶解。 (3)结合已知条件可知，盐酸中的Cl-与Au3+结合，生成[AuCl4]-，降低了Au3+ 浓度，根据勒夏特列原理，平衡Au -3e-Au3+正向移动，Au的还原性增强，使得双氧水能氧化Au，因此可以溶解Au。 (4)根据分析可知，浸渣 B 为氯化银(AgCl)； 溶液c中成分为氯化银和氨水反应生成的[Ag (NH3) 2]+。 (5)生成Au的反应中，[AuCl4]-被N2H4还原为Au，N2H4被氧化为N2，离子方程式为4 [AuCl4]-+3N2H4=4Au↓+3N2↑+16Cl-+12H+；根据N2H4的结构和已知条件可知，其显弱碱性，能与溶液b中的H+发生反应，离子方程式为N2H4 + H+=N2H。 (6)该流程中，过程① 中需要硫酸，电解制铜的时候会生成硫酸，硫酸可以循环使用；过程③ 中需要氨水，溶液c银镜反应生成银的过程中生成氨气，溶于水形成氨水，氨水(氨气)也可以循环使用。 6.(2025-2026高三上·北京市第一六一中学·期中)高铁酸钾（K2FeO4）是一种安全性很高的水处理剂，其合成的部分流程如下。 资料： ⅰ．高铁酸钾可溶于水，微溶于浓KOH溶液，在碱性溶液中较稳定，在酸性或中性溶液中快速产生O2，且﹢3价铁能催化该反应。 ⅱ．次氯酸钾容易分解，2KClO2KCl＋O2。 （1）实验室使用高锰酸钾与浓盐酸制备氯气时，应选择下列装置中的　　　　　　　。 （2）写出步骤①的离子反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 （3）加入KOH固体是为了过滤除盐，过滤除去的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）相同投料比、相同反应时间内，反应温度对高铁酸钾产率的影响如图1所示： 请分析高铁酸钾产率随温度变化的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　 。 （5）相同投料比、相同反应时间内，硝酸铁浓度对产率的影响如图2所示： 当Fe3+浓度大于2.0mol/L时，高铁酸钾产率变化的原因可能是：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （6）高铁酸钾可用于除去水体中Mn(＋2价），生成Mn（＋4价）和Fe（＋3价）。一定条件下，除去水体中1.1gMn（＋2价），当去除率为90%时，消耗高铁酸钾的物质的量为　　　　　　mol。 【答案】① B    ②     ③     ④ 温度5℃≤T≤25℃时，温度升高速率加快，导致产率逐渐增加；T＞25℃时，温度升高，次氯酸钾分解加剧，浓度减小，反应速率减慢，导致产率下降    ⑤ Fe3+的浓度过高催化了K2FeO4分解，导致产率下降    ⑥ 0.012 【解析】向KOH溶液中通入Cl2发生歧化反应生成KClO以及KCl，KCl对于后续合成高铁酸钾没有帮助，因此在第二步加入KOH固体时被除去；第三步，向溶液中加入硝酸铁，开始反应生成K2FeO4；题干中指出，高铁酸钾在碱性溶液中较稳定，在酸性溶液中会分解，并且Fe3+会催化该反应，因此，加硝酸铁时，量不能过多，避免Fe3+浓度过高，使K2FeO4分解；题干中还指出，KClO不稳定，因此在步骤三中，温度要控制得当，过低时反应速率太慢，过高时会加剧KClO分解，也不利于制备。 【解析】(1)浓盐酸与高锰酸钾反应制备Cl2，由于高锰酸钾易溶于水，所以可以认为是液体反应，因此装置A不可行；装置C中的塑料板也没有阻拦高锰酸钾的作用，C装置也不可行；故应选用B装置； (2)第一步即向KOH溶液中通Cl2，发生的离子反应方程式为：； (3)通过分析可知，第二步加KOH目的是除去KCl； (4)通过分析可知，温度5℃≤T≤25℃时，温度升高速率加快，导致产率逐渐增加；T＞25℃时，温度升高，次氯酸钾分解加剧，ClO-浓度减小，反应速率减慢，导致产率下降； (5)通过分析可知，Fe3+的浓度过高催化了K2FeO4分解，导致产率下降； (6)由题可知，K2FeO4除Mn(+2价)时，K2FeO4和Mn(+2价)的物质的量之比为2:3；去除率为90%时，水体中的1.1gMn(+2价)被去除了0.018mol，所以消耗的K2FeO4的物质的量为0.012mol。 7.(2025-2026高三上·北京市第一六六中学、第五十中学·期中)我国科学家用粗氢氧化高钴[]制备硫酸钴晶体()，其工艺流程如下。 已知：ⅰ.还原浸出液中的阳离子有：、、和等 ⅱ.部分物质的溶度积常数如下(25℃) 物质 4.0×10-11 Fe(OH)3 2.8×10-39 ⅲ.溶解度随温度升高而明显增大 （1）氢氧化高钴溶于硫酸的化学方程式是　　　　　　　　　　　。 （2）浸出时，理论上氧化性离子和还原性离子物质的量之比为　　　　　　　　　　　。 （3）写出“氧化沉铁”的离子方程式　　　　　　　　　　　，25℃时，浊液中铁离子浓度为　　　　　　　　　　　(此时为4)。 （4）结合平衡移动原理解释“氟化沉钙”步骤加入过量NaF的原因　　　　　　　　　　　。 （5）P507萃取后，经反萃取得到硫酸钴溶液，将硫酸钴溶液经　　　　　　　　　　　操作，得到硫酸钴晶体。 （6）用滴定法测定硫酸钴晶体中的钴含量，其原理和操作如下。 在溶液中，用铁氰化钾将Co(Ⅱ)氧化为Co(Ⅲ)，过量的铁氰化钾以Co(Ⅱ)标准液返滴定。反应的方程式为：。 已知：铁氰化钾标准液浓度为c moL/L，Co(Ⅱ)标准液质量浓度为g/L。 取mg硫酸钴晶体，加水配成200mL溶液，取20mL待测液进行滴定，消耗mL铁氰化钾标准液、 mL Co(Ⅱ)标准液。 计算样品中钴含量　　　　　　　　　　　(以钴的质量分数计)。 【答案】（1）2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO4)3+6H2O     （2）2：1     （3）① 6Fe2+++15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl−+12H+    ②      （4）增大F-浓度，平衡正向移动，促进Ca2+完全沉淀     （5）蒸发浓缩、冷却结晶     （6）      【解析】粗氢氧化高钴[]制备硫酸钴晶体()，先加入稀硫酸进行溶解，再加入Na2SO3还原Co3+、Fe3+，后加入NaClO3氧化Fe2+，将其以Fe(OH)3形式除去，再加入NaF除去Ca2+，通过萃取和反萃取获得CoSO4溶液，再经过蒸发浓缩、冷却结晶获得。 (1)Co(OH)3是+3价钴的碱性氢氧化物，与硫酸发生复分解反应，生成 Co2(SO4)3和水，无化合价变化，反应方程式为：2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO4)3+6H2O。 (2)还原浸出的核心反应：Co3+[氧化性离子，来自 Co(OH)3溶于硫酸]被Na2SO3中的（还原性离子）还原为Co2+，化合价降低1，被氧化为，化合价升高2，根据化合价升降守恒可知氧化性离子和还原性离子物质的量之比为2：1。 (3)氧化剂：NaClO3（→Cl⁻，得 6 个电子）；还原剂：Fe2+[Fe2+→Fe(OH)3，失1个电子]，酸性条件下，结合H+、H2O进行配平：6Fe2+++15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl−+12H+。溶液pH=4，则=1×10-10mol/L，c(Fe3+)=。 (4)沉钙反应：；加入过量 NaF，F-浓度增大，根据勒夏特列原理，平衡正向移动，促进Ca2+完全沉淀，提高除杂效率。 (5)已知硫酸钴溶解度随温度升高明显增大，结晶方法为 “蒸发浓缩+冷却结晶”，即蒸发浓缩提高浓度，冷却时溶解度下降，晶体析出。 (6)铁氰化钾总物质的量为n总=cV1×10-3mol，滴定及返滴定过程中，的物质的量与Co2+相等，因此过量的物质的量为，则样品中Co2+物质的量为，样品中钴含量。 8.(2025-2026高三上·北京汇文中学·期中)一种利用富锂卤水(含、、、、硼酸根等)制备碳酸锂的工艺如下： 已知：室温下相关物质的如下表。 化合物 （1）ⅰ中，操作的名称是　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　。 （2）纯碱溶液显碱性，请用离子方程式解释原因：　　　　　　　　　　　，ⅱ可除去80%的，该过程中生成反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）ⅲ中，得到的沉淀3的成分有　　　　　　　　　　　。 （4）有人提出：可省略向溶液3中加入草酸钠这一步，该建议　　　　　　　　　　　(填“可行”或“不可行”)，理由是　　　　　　　　　　　。 （5）一种测定碳酸锂产品纯度的方法如下： 步骤Ⅰ．取产品，加入 标准溶液，固体完全溶解； 步骤Ⅱ．加热溶液，缓缓煮沸一段时间后自然冷却至室温； 步骤Ⅲ．以酚酞为指示剂，用标准溶液滴定至终点，消耗液体积为。 ①已知：杂质不与、溶液反应。该产品纯度为　　　　　　　　　　　(写出计算式，用质量分数表示)。 ②步骤Ⅱ的目的是　　　　　　　　　　　；若省略步骤Ⅱ，直接进行步骤Ⅲ，将导致测得的产品纯度　　　　　　　　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 【答案】（1）① 萃取    ② 分液     （2）① 、    ②      （3）Ca(OH)2、Mg(OH)2和CaCO3     （4）① 不可行    ② Ksp(CaCO3)远小于Ksp (Li2CO3)，溶液3中Ca2+能与步骤v中的沉锂的纯碱反应生成CaCO3，造成所得Li2CO3沉淀不纯     （5）①     ② 将溶液中溶解的CO2赶出，避免其消耗NaOH，以免影响实验结果    ③ 偏低      【解析】由题干工艺流程图可知，向富锂卤水中加入有机溶剂进行萃取分液出含硼有机溶剂和主要含Li+、Na+、Mg2+的水层溶液1，向溶液1中加入纯碱，将Mg2+转化为Mg2(OH)2CO3进行一次除镁，过滤得沉淀2主要成分为Mg2(OH)2CO3，向溶液2中加入石灰乳进行二次除镁，将剩余的镁离子转化为Mg(OH)2，同时步骤ii中生成的碳酸氢根离子和石灰乳反应生成CaCO3沉淀，故过滤出沉淀3主要成分为Ca(OH)2、Mg(OH)2和CaCO3，向溶液3中加入草酸钠进行除Ca2+，将溶液3中的Ca2+转化为CaC2O4沉淀，过滤得到沉淀4主要成分为CaC2O4，向溶液4中加入纯碱进行沉锂，过滤洗涤得到碳酸锂，据此分析解题。 (1)由分析可知，i中操作的名称是萃取、分液，故答案为：萃取；分液。 (2)纯碱溶液显碱性，是由于碳酸根发生水解：、，由分析可知，ii可除去80%的Mg2+，该过程中生成Mg2(OH)2CO3反应即Mg2+和Na2CO3溶液反应生成Mg2(OH)2CO3，故该反应的离子方程式为：，故答案为：、；。 (3)由分析可知，iii中，得到的沉淀3的成分有Ca(OH)2、Mg(OH)2和CaCO3。 (4)由分析可知，溶液3中含有Li+、Na+、Ca2+等离子，由表格数据可知，Ksp(CaCO3)远小于Ksp (Li2CO3)，Ca2+能与步骤v中的沉锂的纯碱反应生成CaCO3，造成所得Li2CO3沉淀不纯，故有人提出：可省略向溶液3中加入草酸钠这一步，该建议不可行，故答案为：不可行；溶液3中Ca2+能与步骤v中的沉锂的纯碱反应生成CaCO3，造成所得Li2CO3沉淀不纯。 (5)① 根据2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O可知与NaOH反应的H2SO4的物质的量为：n(H2SO4)1=n(NaOH)=c2V2×10-3mol，则与Li2CO3反应的硫酸的物质的量为：n(H2SO4)2=c1V1×10-3mol-n(H2SO4)1=c1V1×10-3mol-c2V2×10-3mol=( c1V1-c2V2)×10-3mol，根据Li2CO3+H2SO4=Li2SO4+H2O+CO2↑，故该Li2CO3产品纯度为，故答案为：； ② 由反应方程式Li2CO3+H2SO4=Li2SO4+H2O+CO2↑可知，步骤Ⅰ反应后的溶液中含有CO2，故步骤Ⅱ的目的是将溶液中溶解的CO2赶出，避免其消耗NaOH，以免影响实验结果；若省略步骤Ⅱ，直接进行步骤Ⅲ，CO2会与NaOH反应：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，这会导致V2增大，计算出的n(H2SO4)2减小，最终导致Li2CO3纯度偏低，故答案为：将溶液中溶解的CO2赶出，避免其消耗NaOH，以免影响实验结果。 9.(2025-2026高三上·北京市第五中学·期中)工业用黄铜矿（主要成分CuFeS2，含少量锌、铅的硫化物）冶炼铜的一种方法如下： （1）Ⅰ中发生下列反应。ⅰ.CuFeS2 + 3Cu2+ + 4Cl- = 4CuCl+ Fe2+ +2Sⅱ. CuCl + Cl-CuCl2-，I中盐酸的作用是　　　　　　　　。 （2）Ⅱ中通入空气，将Fe2+转化FeOOH沉淀。 ①Fe2+转化为FeOOH的离子方程式是　　　　　　　　　　。 ②溶液A中含金属元素的离子有：Zn2+、Pb2+和　　　　　　　　。 （3）Ⅲ中需控制NaOH溶液的用量，其原因是　　　　　　　　。 （4）Ⅳ中加入Na2CO3溶液的目的是　　　　　　　　。 （5）V中反应的离子方程式是　　　　　　　　。 （6）从物质循环利用的角度分析，如何处理NaCl溶液才能更好地服务于该冶炼铜的工艺，并说明理由：　　。 【答案】① 补充Cl-，促进I中反应，提高铜元素浸出率    ② 4Fe2+ + O2 + 6H2O = 4FeOOH↓+ 8H+    ③ Cu2+、CuCl2-    ④ 防止Zn2+、Pb2+沉淀，同时避免CuCl2-变成Cu2O沉淀    ⑤ 除去Zn2+和Pb2+    ⑥ 2CuCl2- + 2OH- = Cu2O↓+4Cl- +H2O    ⑦ 电解氯化钠溶液产生H2、Cl2和NaOH，NaOH可用于Ⅲ、Ⅴ中作沉淀剂，H2可用于Ⅵ作还原剂，Cl2可用于Ⅷ作氧化剂 【解析】（1）观察I中的两个反应，其中ii是可逆反应，故使用稀盐酸可以促使平衡正向移动，增大铜元素的浸出率； （2）①Fe2+被O2氧化FeOOH，则反应物中还含有H2O，依此写出方程式； ② 根据I中的反应及Cu(OH)3Cl，可以推出溶液A中还含有Cu2+、CuCl2-； （3）在流程中，从溶液A中得到的Cu(OH)3Cl要经过盐酸的处理得到CuCl2，因此要求Cu(OH)3Cl的纯度要高，所以Ⅲ中控制NaOH的用量是为了防止Zn2+、Pb2+形成沉淀，同时也可避免CuCl2-变成Cu2O沉淀； （4）通过V、Ⅵ可知，溶液C中没有杂质离子，故Ⅳ中加入Na2CO3溶液是为了除去Zn2+和Pb2+； （5）溶液C中的主要离子为CuCl2-，根据图中可知，该离子和NaOH反应生成了Cu2O，据此写出离子方程式； （6）观察流程图，可以发现电解饱和NaCl溶液所得的产物Cl2、H2、NaOH均有运用，故可以电解氯化钠溶液。 【解析】 （1）使用稀盐酸，可以增加Cl-的浓度，使得反应ⅱ的平衡正向移动，增大铜元素的浸出率； （2）①Fe2+转化为FeOOH的离子方程式为4Fe2++O2+6H2O=4FeOOH↓+8H+； ② 黄铜矿和CuCl2、稀盐酸反应后，再向所得溶液通入O2得到溶液A，可以推出溶液中有CuCl2-，再根据溶液A中加入NaOH溶液得到Cu(OH)3Cl，可以推出溶液A中还含有Cu2+； （3）Ⅲ中控制NaOH的用量是为了防止Zn2+、Pb2+形成沉淀，同时也可避免CuCl2-变成Cu2O沉淀，以防止Cu(OH)3Cl中含有杂质； （4）Ⅳ中加入Na2CO3溶液是为了除去Zn2+和Pb2+； （5）溶液C中的主要离子为CuCl2-，根据图中可知，该离子和NaOH反应生成了Cu2O，则反应的离子方程式为：2CuCl2-+2OH-=Cu2O↓+4Cl- +H2O； （6）如图所示，电解氯化钠溶液产生H2、Cl2和NaOH，NaOH可用于Ⅲ、Ⅴ中作沉淀剂，H2可用于Ⅵ作还原剂，Cl2可用于Ⅷ作氧化剂。 10.(2025-2026高三上·北京北师大二附中·期中)三氧化二铬是重要的有机反应催化剂，一种利用铬酸钾粗品制备的流程示意图如下。 已知：I．粗品中含有、等杂质； II．   ； III．易溶于水，难溶于水。 （1）净化除杂 向粗品中加入溶液，生成沉淀以除去、。反应的离子方程式是　　　　　　　。 （2）制备 ①向净化液中通入过量的可制得。反应的化学方程式是　　　　　　　。 ②电解净化液也可制得，装置示意图如图1。 i．阴极室中获得的产品有和　　　　　　　。 ii．结合化学用语说明制备的原理：　　　　　　　。 iii．取某溶液稀释至，移取稀释液于锥形瓶中，加入过量的溶液，滴加2∼3滴酚酞溶液，用溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。则溶液的物质的量浓度为　　　　　　　mol/L。 （3）制备 在热压反应釜中，将蔗糖与的混合溶液加热至120℃，可获得，同时生成、。若生成，理论上消耗蔗糖的物质的量至少是　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）①     ② 浓溶液    ③ 阳极反应：，生成，发生反应，转化为，穿过阳离子交换膜进入阴极室，在阳极室中制得    ④      （3）0.125      【解析】铬酸钾粗品加入 K2CO3溶液生成 MgxCayCO3沉淀以除去 Mg2+、Ca2+，净化除杂后通入过量的 CO2 可制得 K2Cr2O7，蔗糖 (C12H22O11)与 K2Cr2O7的混合溶液加热至120℃，可获得 Cr2O3。 (1)向 K2CrO4粗品中加入 K2CO3 溶液，生成 MgxCayCO3 沉淀以除去Mg2+、Ca2+，则反应为镁、钙离子和碳酸根离子生成沉淀，反应的离子方程式是：。 (2)① 向净化液中通入过量的可制得，根据质量守恒可知，水也参与反应，生成物还有碳酸氢钾，反应的化学方程式是； ②i.阴极室中水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，阳极区钾离子通过阳离子交换膜向阴极迁移得到氢氧化钾，故获得的产品有H2和浓KOH溶液； ii.阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子：，溶液酸性增强，发生反应：，钾离子通过阳离子交换膜进入阴极室，阳极室得到； iii. ，加入过量氯化钡生成铬酸沉淀和氢离子，加入氢氧化钠发生反应，则存在关系，则溶液的物质的量浓度为。 (3)蔗糖与的混合溶液加热至，可获得，同时生成、，反应中碳元素化合价由0变为+4，铬元素化合价由+6变为+3，结合电子守恒可知，若生成，理论上消耗蔗糖的物质的量至少是0.125mol。 11.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)黏土钒矿中，钒以+3价、+4价、+5价的化合物存在，还包括、和铝硅酸盐()等。采用以下流程可由黏土钒矿制备、和硫酸铝铵。 已知：i.有机酸性萃取剂HR的萃取原理为：    org表示有机溶液 ii.酸性溶液中，HR对+4价钒萃取能力强，而对+5价钒的萃取能力较弱 iii.HR能萃取而不能萃取 （1）从黏土钒矿到浸出液的流程中，加快浸出速率的措施有　　　　　　　。 （2）滤渣的主要成分是　　　　　　　。 （3）浸出液中钒以+4价、+5价的形式存在，简述加入铁粉的原因：　　　　　　　。 （4）从平衡移动原理解释加入20%溶液的作用：　　　　　　　。 （5）和反应生成和的离子方程式是　　　　　　　。 （6）测定产品的纯度 称取产品a g，先加入硫酸将转化为，加入指示剂后，用溶液滴定将转化为至终点，消耗溶液的体积为VmL。假设杂质不参与反应，则产品中的质量分数是　　　　　　　(的摩尔质量为Mg/mol)。 （7）从无机层获得的离子方程式是　　　　　　　。 （8）硫酸铝铵固体中含有少量硫酸铵杂质，根据下图的溶解度曲线，进一步提纯硫酸铝铵的操作是加热溶解、　　　　　　　、洗涤、干燥。 【答案】（1）使用浓硫酸、升高温度到250℃     （2）     （3）将溶液中的+5价钒、Fe3+分别转化为+4价钒、Fe2+，利于+4价钒的萃取，实现钒元素和铁元素的分离     （4）加入20%溶液，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，利于钒元素进入水层，与萃取剂分离     （5）     （6）     （7）     （8）降温结晶、过滤      【解析】黏土钒矿加入浓硫酸、通入空气加入后水浸，二氧化硅不反应成为滤渣，浸出液加入氨水调节pH生成硫酸铝铵沉淀，滤液加入铁将三价铁转化为二价铁、并将五价钒还原为四价钒，使用HR萃取钒到有机层，有机层加入硫酸、氯酸钾将四价钒转化为五价钒，加入氨水得到，煅烧得到；水层加入氨水、空气得到氢氧化铁，煅烧得到氧化铁； (1)加快浸出速率的措施有粉碎增大接触面积、适当升高温度等； (2)由分析可知，滤渣的主要成分是； (3)酸性溶液中，HR对+4价钒萃取能力强，而对+6价钒的萃取能力较弱；HR能萃取而不能萃取；浸出液中钒以+4价、+5价的形式存在，铁具有还原性，加入铁粉的原因为将三价铁转化为二价铁、并将五价钒还原为四价钒，以利于HR萃取分离铁和钒元素； (4)有机酸性萃取剂HR的萃取原理为： ，加入20%溶液，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，利于钒元素进入水层； (5)和反应生成和，离子方程式是； (6)用溶液滴定将转化为，铁元素化合价由+2变为+3，钒元素化合价由+5变为+4，根据电子守恒可知，，则产品中的质量分数是 (7)无机层含有亚铁离子，加入一水合氨、氧气生成氢氧化铁沉淀，反应为； (8)由图可知，相同温度下硫酸铵溶解度更大，则进一步提纯硫酸铝铵的操作是加热溶解、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。 12.(2025-2026高三上·北京育才学校·期中)三氧化二铬是重要的有机反应催化剂，一种利用铬酸钾粗品制备的流程示意图如下。 已知：Ⅰ．粗品中含有、等杂质 Ⅱ．    Ⅲ．易溶于水，难溶于水 （1）净化除杂 向粗品中加入溶液，生成沉淀以除去、。反应的离子方程式是　　　　　　　。 （2）制备 ①向净化液中通入过量的可制得。反应的化学方程式是　　　　　　　。 ②电解净化液也可制得，装置示意图如图。 ⅰ．阴极室中获得的产品有和　　　　　　　。 ⅱ．结合化学用语说明制备的原理：　　　　　　　。 ⅲ．取某溶液稀释至，移取稀释液于锥形瓶中，加入过量的溶液，滴加2～3滴酚酞溶液，用溶液滴定至终点，消耗溶液的体积为。则溶液的物质的量浓度为　　　　　　　。 （3）制备 在热压反应釜中，将蔗糖与的混合溶液加热至120℃，可获得，同时生成、。若生成，理论上消耗蔗糖的物质的量至少是　　　　　　　mol。 （4）应用 催化丙烷脱氢生成丙炔，过程中会发生副反应形成积炭。 ①该脱氢反应的两种可能的反应过程a、b如图所示。 ⅰ．相同条件下，反应速率更快的是　　　　　　　(填“a”或“b”)。 ⅱ．该脱氢反应的焓变的计算式为　　　　　　　。 ②温度升高到一定程度时，相同时间内，丙炔的产量降低，原因是　　　　　　　(答1个)。 【答案】（1）     （2）①     ② 浓KOH溶液    ③ 阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子：，溶液酸性增强，发生反应：，钾离子通过阳离子交换膜进入阴极室，阳极室得到    ④      （3）0.125     （4）① a    ②     ③ 催化剂反应需要一定的活化温度，温度升高到一定程度时，会导致催化剂 降低，相同时间内，丙炔的产量降低；温度升高到一定程度时，反应过程中副反应形成积炭附着在催化剂表面，降低了催化剂的活性，也会导致相同时间内，丙炔的产量降低      【解析】铬酸钾粗品加入溶液生成沉淀以除去、，净化除杂后通入过量的可制得，蔗糖与的混合溶液加热至120℃，可获得。 (1)向粗品中加入溶液，生成沉淀以除去、，则反应为镁、钙离子和碳酸根离子生成沉淀，反应的离子方程式是； (2)① 向净化液中通入过量的可制得，根据质量守恒可知，水也参与反应，生成物还有碳酸氢钾，反应的化学方程式是； ②ⅰ．阴极室中水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，阳极区钾离子通过阳离子交换膜向阴极迁移得到氢氧化钾，故获得的产品有和浓KOH溶液。 ⅱ．阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子：，溶液酸性增强，发生反应：，钾离子通过阳离子交换膜进入阴极室，阳极室得到； ⅲ．，加入过量氯化钡生成铬酸钡沉淀和氢离子，加入氢氧化钠发生反应，则存在关系：，则溶液的物质的量浓度为 (3)蔗糖与的混合溶液加热至120℃，可获得，同时生成、，反应中碳元素化合价由0变为+4，铬元素化合价由+6变为+3，结合电子守恒可知，若生成，理论上消耗蔗糖的物质的量至少是0.125mol； (4)ⅰ．过渡态物质的总能量与反应物总能量的差值为活化能，活化能越小反应越快，活化能越大反应越慢，决定总反应速率的是慢反应；据图可知，相同条件下，反应速率更快的是a； ⅱ．根据盖斯定律，该脱氢反应的焓变的计算式为； ② 催化剂反应需要一定的活化温度，温度升高到一定程度时，会导致催化剂 降低，相同时间内，丙炔的产量降低；温度升高到一定程度时，反应过程中副反应形成积炭附着在催化剂表面，降低了催化剂的活性，也会导致相同时间内，丙炔的产量降低。 13.(2025-2026高三上·北京市铁路第二中学·期中)研究从含锌资源中获取的途径具有重要意义。 Ⅰ．工业上酸浸提锌 氧化锌矿中含有、、、、、、等。 已知：ⅰ．几种难溶电解质的 难溶电解质 ⅱ．浸出液中主要金属阳离子浓度 粒子 和 浓度/（） 0.3 0.1 0.1 （1）浸出渣的主要成分有、和，和反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　。 （2）加入试剂a的目的是　　　　　　　　　　　　。 （3）电解前，含溶液中铁和铝的离子浓度均需小于，应调节的范围是　　　　　　　　　（忽略①和②导致的体积变化）。 Ⅱ．实验室中氨浸提锌 已知：ⅲ．。 ⅳ．M的结构筒式如图所示，R为，两个羟基中，酚羟基酸性较强。 （4）和浸取发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　。 （5）M能与形成稳定的配合物X，相关反应为。 ①补全下图中X的结构并用“…”标出氢键　　　　　　　　　。 ②X中形成氢键有利于的萃取，原因可能是　　　　　　　　　　　。 （6）从平衡移动的角度解释能提高有机溶液中X含量的原因：　　　　　　　　　　。 【答案】（1）PbO+2H++SO PbSO4+H2O     （2）将Fe2+氧化成Fe3+，利于通过调pH将Fe3+除去     （3）5pH6     （4）ZnO+2NH3+NH=[Zn(NH3)4]2++H2O     （5）①     ② 提高X结构的稳定性；提高X在有机溶剂中的溶解性；降低X在水中的溶解性     （6）CO2与NH3反应，c(NH3)减小，有利于的平衡正向移动，导致c(Zn2+)增大，促进的平衡正向移动      【解析】Ⅰ．由题给流程可知，向氧化锌矿中加入稀硫酸共热酸浸，将金属元素转化为硫酸盐，二氧化硅与稀硫酸不反应，过滤得到含有硫酸铅、硫酸钙、二氧化硅的浸出渣和浸出液；向浸出液中加入合适的氧化剂a，将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，加入氧化锌等调节溶液pH，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得含锌离子的溶液和含有氢氧化铁滤渣；电解含锌离子的溶液，在阴极得到锌； Ⅱ．向氧化锌中加入氨气和硫酸铵的混合溶液，将溶液中的锌离子转化为四氨合锌离子，向浸出液中加入含M的有机溶液，通入二氧化碳气体，将溶液中的四氨合锌离子转化为X，分液得到含有X的有机溶液和水溶液；含有X的有机溶液经多步处理得到锌。 (1)由分析可知，氧化铅矿与稀硫酸共热，其中氧化铅稀硫酸反应生成硫酸铅和水，反应的离子方程式为PbO+2H++SO PbSO4+H2O，故答案为：PbO+2H++SO PbSO4+H2O； (2)由分析可知，加入合适的氧化剂a的目的是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，便于加入氧化锌等调节溶液pH，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，故答案为：将Fe2+氧化成Fe3+，利于通过调pH将Fe3+除去； (3)由溶度积可知，溶液中铝离子完全沉淀时，铁离子已经完全沉淀，则铝离子完全沉淀时，溶液中的氢氧根离子浓度=1×10—9mol/L，溶液的pH5；溶液中的锌离子不沉淀，则溶液的氢氧根离子浓度小于=1×10—8mol/L，溶液的pH小于6，则电解前，应调节溶液pH的范围为5pH6，故答案为：5pH6； (4)由分析可知，向氧化锌中加入氨气和硫酸铵的混合溶液的目的是将溶液中的锌离子转化为四氨合锌离子，反应的离子方程式为ZnO+2NH3+NH=[Zn(NH3)4]2++H2O，故答案为：ZnO+2NH3+NH=[Zn(NH3)4]2++H2O； (5)① 由图可知，M中含有的氮原子和氧原子具有孤对电子，由题给信息可知，两个羟基中酚羟基酸性较强，则M中含有的氮原子和酚羟基上的氧原子能与具有空轨道的锌离子形成配位键；氧元素的电负性强于氮元素，则氮原子所连的羟基上的氢原子与配合物X中的原酚羟基上的氧原子之间形成氢键，所以X的结构为，故答案为：； ②X中氢键的形成能提高X结构的稳定性，降低分子的极性，从而降低X在水中的溶解性，提高X在有机溶剂中的溶解性，所以X中形成氢键有利于锌离子的萃取，故答案为：提高X结构的稳定性；提高X在有机溶剂中的溶解性；降低X在水中的溶解性； (6)CO2是酸性氧化物，能与溶液中的NH3反应，溶液中c(NH3)减小，有利于的平衡正向移动，导致溶液中c(Zn2+)增大，促进的平衡正向移动，所以能提高有机溶液中X含量，故答案为：CO2与NH3反应，c(NH3)减小，有利于的平衡正向移动，导致c(Zn2+)增大，促进的平衡正向移动。 14.(2025-2026高三上·北京市铁路第二中学·期中)利用工业废气中的制备焦亚硫酸钠()的一种流程示意图如下。 已知： 物质 、 （1）制 已知：                                            由制的热化学方程式为　　　　　　　。 （2）制 I．在多级串联反应釜中，悬浊液与持续通入的进行如下反应： 第一步： 第二步： Ⅱ．当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体。 ①Ⅱ中生成的化学方程式是　　　　　　　。 ②配碱槽中，母液和过量配制反应液，发生反应的化学方程式是　　　　　　　。 ③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是　　　　　　　，需除去。 ④尾气吸收器中，吸收的气体有　　　　　　　。 （3）理论研究、与的反应。一定温度时，在浓度均为的和的混合溶液中，随的增加，和平衡转化率的变化如图。 ①，与优先反应的离子是　　　　　　　。 ②，平衡转化率上升而平衡转化率下降，结合方程式解释原因：　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）①     ②     ③     ④ 、SO2     （3）①     ② 溶液中发生的反应：ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+，H2CO3H2O+CO2；ⅱ.+SO2+H2O2。amol后，随着n(SO2)增加，因H2CO3分解，促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行，溶液中c()不断增加，促使反应ⅱ逆向进行，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降      【解析】硫化氢通入燃烧炉中燃烧，生成了二氧化硫，还有少量氮气，氧气等，二氧化硫与碳酸钠在反应釜中反应，产生的废气用氢氧化钠吸收，出料液离心分离得到产品，母液中含有亚硫酸氢钠，返回配碱槽中循环使用。 (1)已知： 反应Ⅰ：              反应Ⅱ：                             将Ⅰ×2+Ⅱ×2得：，所以由制的热化学方程式为； (2)① 当反应釜中溶液达到3.8~4.1时，形成的悬浊液转化为固体，根据元素守恒，还有水生成，化学方程式：； ② 根据多级串联反应釜中的化学方程式可知，除了生成的焦亚硫酸钠外，母液中有亚硫酸氢钠剩余，又因为＞，亚硫酸氢钠与过量发生反应的化学方程式为：； ③ 在燃烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气，氧气能氧化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，生成硫酸钠，所以多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是，需除去； ④ 碳酸氢钠与二氧化硫发生的化学方程式为，生成了二氧化碳，二氧化碳用氢氧化钠吸收，转化成碳酸钠，可到多级串联反应釜中循环使用，所以尾气吸收器中吸收的气体有，在多级串联反应釜中持续通入的，则尾气吸收器中吸收的气体还有； 故答案为：；；；、SO2； (3)① 由图可知，①，时，碳酸氢根平衡转化率较低，而亚硫酸根的平衡转化率较高，所以与优先反应； ②溶液中发生的反应：ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+，H2CO3H2O+CO2；ⅱ.+SO2+H2O2。amol后，随着n(SO2)增加，因H2CO3分解，促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行，溶液中c()不断增加，促使反应ⅱ逆向进行，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降。 故答案为：；溶液中发生的反应：ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+，H2CO3H2O+CO2；ⅱ.+SO2+H2O2。amol后，随着n(SO2)增加，因H2CO3分解，促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行，溶液中c()不断增加，促使反应ⅱ逆向进行。 15.(2025-2026高三上·北京通州·期中)工业上煅烧含硫矿物产生的二氧化硫，可以按如下流程脱除和利用。 已知： 回答下列问题： （1）富氧煅烧煤产生的低浓度二氧化硫，可以在炉内添加碳酸钙，通过途径Ⅰ脱除，写出反应方程式：　　　　　　　　　　　。 （2）煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的二氧化硫，通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。 ①下列说法正确的是　　　　　　　　　　　。 A．燃煤中的有机硫主要呈正价        B．化合物A具有酸性 C．化合物A是一种无机酸酯            D．工业上途径Ⅱ产生的三氧化硫，也可用浓硫酸吸收 ②一定压强下，化合物A的熔点低于硫酸的原因是　　　　　　　　　　　。 （3）为验证化合物A中含有硫元素，可将其转化为硫酸盐并检验硫酸根离子。写出验证实验的完整步骤：　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）     （2）① BCD    ② A分子中羟基数比硫酸少，形成的分子间氢键比硫酸少     （3）取少量A，加入足量溶液，加热充分反应，溶液冷却后加入足量稀盐酸，再加入少量溶液，有白色沉淀产生，说明中含有硫元素      【解析】含硫矿物燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳，二氧化硫被氧气氧化为三氧化硫，三氧化硫和等物质的量的甲醇发生已知反应生成A：   ； (1)氧气具有氧化性，能将四价硫氧化为六价硫，二氧化硫、空气中氧气、碳酸钙高温生成硫酸钙和二氧化碳，反应为 ； (2)①A．硫的电负性大于碳、氢等，故燃煤中的有机硫主要呈负价，A错误；         B．根据分析可知，化合物A分子中与硫直接相连的基团中有-OH，故能电离出氢离子，具有酸性，B正确； C．化合物A含有   基团，类似酯基-COO-结构，为硫酸和醇生成的酯，是一种无机酸酯，C正确；           D．工业上途径Ⅱ产生的也可用浓吸收用于生产发烟硫酸，D正确； 故选BCD； ② 一定压强下，化合物A分子只有1个-OH能形成氢键，而硫酸分子中有2个-OH形成氢键，故导致A的沸点低于硫酸； (3)由分析可知，A为   ，A碱性水解可以生成硫酸根、甲醇，硫酸根离子能和钡离子生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故实验设计为：取化合物A加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A中含有S元素； 16.(2025-2026高三上·北京八中·期中)采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含及等元素的氧化物)分离提取等元素，工艺流程如下： 已知：该工艺条件下，低温分解生成，高温则完全分解为气体；在完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于。 回答下列问题： （1）“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有和NH3生成，该反应的化学方程式为　　　　　　　。“高温焙烧”温度为，“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有　　　　　　　(填化学式)。 （2）在投料量不变的情况下，与两段焙烧工艺相比，直接“高温焙烧”，“水浸时金属元素的浸出率　　　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。 （3）萃取反应为：(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为　　　　　　　(填化学式)。 （4）“沉钴”中，时恰好沉淀完全，则此时溶液中　　　　　　　。已知：。“溶解”时发生反应的离子方程式为　　　　　　　。 （5）“沉锰”所得滤液并入“吸收”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）①     ② Fe2O3、CaSO4     （2）减小     （3）H2SO4     （4）① 4×10-4    ②      （5）低温焙烧      【解析】采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿中分离提取等元素，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、硫酸钙等，产生的气体有氨气，氮气等，氨气用稀硫酸吸收，得到硫酸铵溶液，得到的硫酸盐经高温焙烧，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，及硫酸钙，后续萃取分离，将铜元素萃取到有机相中，最终得到硫酸铜溶液，水相主要含有钴元素和锰元素，加入硫化钠，调节pH，生成硫化钴，过滤分离最终得到硫酸钴溶液，滤液中加入碳酸氢铵，生成碳酸锰沉淀，据此解答。 (1)低温焙烧，金属氧化物均转化为硫酸盐，二氧化锰与硫酸氢铵反应，转化为硫酸锰和氮气，根据电子得失守恒可知还有氨气生成，化学方程式为： ；根据已知条件，高温焙烧的温度为650℃，只有硫酸铁发生分解，生成三氧化硫气体和氧化铁，二氧化硅，氧化铁，硫酸钙等在水中溶解度都较小，所以“水浸”所得滤渣的主要成分除了SiO2外还含有，Fe2O3、CaSO4；故答案为： ；Fe2O3、CaSO4； (2)根据已知条件，硫酸铵低温分解成硫酸氢铵，高温则完全分解成气体，如果直接高温焙烧，则硫酸铵会分解，物质的量减少，导致金属元素的浸出率减小，故答案为：减小； (3)根据萃取的化学方程式：(有机相)(水相)(有机相)(水相)，加入有机相将铜离子萃取到有机相中，反萃取时需要使平衡逆向移到，生成铜离子，而且为了不引入新的杂质，应加入的试剂为稀H2SO4，故答案为：H2SO4； (4)沉钴时，pH=4时Co2+恰好沉淀完全，其浓度为c(Co2+)=1×10-5mol/L，此时c(H+)=1×10-4mol/L，根据Ksp((CoS)= 4×10-21，推出，又因为Ka1(H2S)= 1×10-7，Ka2(H2S)= 1×10-13，，则c(H2S)= ==4×10-4 mol/L；由流程图可知，CoS溶解时加入了过氧化氢，稀硫酸，生成了CoSO4和S，化学方程式为：，改写成离子方程式为：。故答案为：4×10-4；； (5)由分析可知，沉锰过程中，加入碳酸氢铵，生成碳酸锰，二氧化碳，硫酸铵等，过滤后滤液中的硫酸铵可并入吸收液中，经过处理后导入低温焙烧循环使用，故答案为：低温焙烧。 17.(2025-2026高三上·北京朝阳·期中)电解溶液制备Mn时，电解锰渣中含大量和少量。从电解锰渣中回收锰、铅的流程如下。 已知：①   。 ②25℃时，有关物质的如下表。 物质 （1）在电解池的　　　　　　(填“阴”或“阳”)极产生。 （2）将“浸锰”反应的离子方程式补充完整　　　　　　：____________＋______。 （3）“净化”时调节溶液pH的理论最小值为　　　　　　(当溶液中某离子浓度mol·L-1时，可认为该离子沉淀完全)。 （4）写出“沉锰”过程的离子方程式　　　　　　。 （5）“浸铅”所用NaCl和的浓度分别为350g·L-1、20g·L-1.结合平衡移动原理，解释NaCl、的作用：　　　　　　。 （6）“沉铅”的方法是　　　　　　，所得“滤液4”循环用于“浸铅”。 （7）阴极表面被还原、石墨作阳极、氨水和的混合液作电解液电解，一段时间后，阴极产生Pb，阳极产生气体，溶液pH从7.5降至6.9。 ①经检验阳极气体含，分析原因： 原因一：或在阳极直接放电产生。 原因二：　　　　　　。 ②一段时间后，电解液中浓度增大，将其处理后可重新用于回收铅的流程。设计处理方案：取部分电解后溶液，加适量氨水，所得溶液重新用于“电解”；向另一部分电解后溶液中　　　　　　。 【答案】（1）阳     （2）     （3）2.8     （4）     （5），NaCl和中的与生成，中的与生成析出，可促进溶解     （6）降温     （7）① 在阳极放电，产生的将或氧化成    ② 加(或CaO)，并加热，将所得用于“电解”，所得用于“浸铅”      【解析】从电解锰渣中回收锰、铅，电解锰渣加入FeS2、H2SO4 浸锰，得到硫酸锰、硫酸铁的溶液，生成硫酸铅不溶，过滤后的滤液1含硫酸锰、硫酸铁，加氨水使铁离子生成氢氧化铁沉淀，过滤得到滤渣2，滤液加入NH4HCO3、氨水生成MnCO3；滤渣1为PbSO4，加入热NaCl、CaCl2，得到滤渣3为CaSO4，和含[PbCl4]2-的滤液3，滤液3存在PbCl2+2Cl-[PbCl4]2- >0，降温得到PbCl2和含NaCl的滤液4，PbCl2加氨水、NH4CI电解得到Pb，据此解答。 (1)电解硫酸锰生成MnO2,，锰离子失去电子发生氧化反应，故在电解池的阳极产生； (2)由分析可知，根据得失电子守恒，“浸锰”反应的离子方程式； (3)“净化”时使铁离子沉淀而锰离子不沉淀，铁离子沉淀完全时，根据水的离子积，c(H+)=10-2.8，此时pH=2.8，调节溶液pH的理论最小值为2.8； (4)根据分析，沉锰”过程的离子方程式； (5)NaCl、提供高浓度氯离子，根据，NaCl和中的与生成，中的与生成析出，可促进溶解； (6)根据PbCl2+2Cl-[PbCl4]2- >0，温度降低有利于生成PbCl2，沉铅”的方法是降温； (7)①经检验阳极气体含N2，分析原因：原因一：或在阳极直接放电产生氮气。原因二氯离子也可以在阳极放电，失去电子生成氯气，氯气具有氧化性，可以将或氧化成； ②一段时间后，电解液中浓度增大，将其处理后可重新用于回收铅的流程。主要可以用于电解和沉铅，故设计处理方案：取部分电解后溶液，加适量氨水，所得溶液重新用于“电解”；向另一部分电解后溶液中加(或CaO)，并加热，将所得用于“电解”，所得用于“浸铅”。 18.(2025-2026高三上·北京朝阳·期中)合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 （1）早期采用酸解法合成。 已知：微溶于水。 ①Ⅰ的产物除BaS外，还有CO。写出反应的化学方程式　　　　　　。 ②促进Ⅱ进行的措施有　　　　　　。 ③Ⅲ所用的空气须除去和水蒸气。原因有　　　　　　(填化学方程式)。 ④Ⅳ若选择相同pH的硫酸会导致速率较慢，原因是　　　　　　。 （2）目前工业上主要采用蒽醌法合成。 注：生产过程中，把乙基蒽醌溶于有机溶剂配成工作液。 ①“氢化”时发生： 写出“氧化”的反应方程式　　　　　　。 ②试剂A是　　　　　　(填物质)。 （3）近年来研究者利用电解方法制备，其原理示意图如下。 产生的电极反应为　　　　　　。 【答案】（1）①     ② 加热、搅拌    ③ 、、、    ④ 与反应生成难溶的覆盖在表面，降低反应物接触面积，反应速率减小     （2）①     ② 水     （3）      【解析】(1)① Ⅰ（BaSO₄与焦炭高温反应），反应方程式为： 。 ②促进Ⅱ的措施，常见做法是加热、搅拌。 ③ Ⅲ所用的空气须除去和水蒸气，会发生反应、、、，这些副反应均会降低 BaO2的生成效率或造成浪费。  ④同 pH 的硫酸比盐酸速率慢的原因：与反应生成难溶的覆盖在表面，降低反应物接触面积，反应速率减小。 (2)① “氧化”的反应方程式。 ② 萃取 H2O2时所用的试剂 A 一般是水。 (3)产生的电极为氧气和氢离子反应得电子形成，电极反应为O2 + 2H⁺ + 2e⁻ → H2O2。 本题考查内容较多，涉及到工艺流程中物质的制备和电极反应的书写，题目难度中等。 19.(2025-2026高三上·北京市西城外国语学校·期中)处理废旧铅酸电池中的含铅浆液（主要含、）的一种流程示意图如下。 已知：和均为可溶于水的强电解质。 （1）向含铅浆液中加入过量的实现转化脱硫。 ①说明溶液显碱性的原因　　　　　。 ②根据转化脱硫过程中的反应，判断溶度积常数　　　　　（填“>”或“<”）。 ③证明固体a已洗涤干净的方法是　　　　　。 （2）“受热分解”时，分解产生，最终生成PbO。 将100g固体a置于氩气中加热，充分反应后剩余固体的质量为，则固体中的质量分数为　　　　　。[已知：] （3）“还原”时加入溶液，反应的化学方程式是　　　　　。 （4）“浸出”反应的离子方程式是　　　　　。 （5）以惰性电极电解溶液制得，溶液中可循环利用的物质是　　　　　。 【答案】（1）① 的水解程度大于的水解程度。水解产生的大于水解产生的    ② >    ③ 取少量最后一次洗涤液于试管中，先加足量稀盐酸酸化，再加入溶液，若无白色沉淀生成，则证明固体a已洗净     （2）53.4%     （3）     （4）     （5）      【解析】含铅浆液主要含PbO2、PbSO4，加过量的碳酸铵把PbSO4转化为PbCO3，固体a中含有PbO2、PbCO3，加热分解得到PbO2、PbO的混合物，用双氧水把PbO2还原为PbO，再用HBF4溶液“浸出”，得到Pb(BF4)2溶液，电解Pb(BF4)2溶液得HBF4溶液和Pb。 (1)①(NH4)2CO3溶液中存在：+H2O+OH-、+H2ONH3•H2O+H+，的水解程度大于的水解程度。水解产生的大于水解产生的，因此溶液呈碱性； ②转化脱硫反应是PbSO4和反应，PbSO4转化为PbCO3沉淀，两种沉淀的结构相似，则溶度积常数Ksp(PbSO4)＞Ksp(PbCO3)； ③洗涤液中若不含，证明固体a已洗涤干净，操作和现象是取少量最后一次洗涤液于试管中，先加足量稀盐酸酸化，再加入BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，则证明固体a已洗净。 (2)固体a中含有PbO2、PbCO3，将100g固体a置于氩气中加热，PbCO3分解产生CO2，最终生成PbO，充分反应后剩余固体的质量为91.2g，反应生成二氧化碳的质量为(100-91.2)g=8.8g，二氧化碳的物质的量为 =0.2mol，则n(PbCO3)=n(CO2)=0.2mol，此时固体中PbCO3的质量为0.2mol×267g/mol=53.4g，则固体a中PbCO3的质量分数为=53.4%。 (3)“还原”时加入H2O2溶液把PbO2还原为PbO，反应的化学方程式是PbO2+H2O2=PbO+O2↑+H2O。 (4)HBF4和Pb(BF4)2均为可溶于水的强电解质，“浸出”时PbO和HBF4反应生成Pb(BF4)2和水，反应的离子方程式是PbO+2H+=Pb2++H2O。 (5)以惰性电极电解Pb(BF4)2溶液，阴极生成Pb，阳极生成氧气和HBF4，溶液b中可循环利用的物质是HBF4。 20.(2025-2026高三上·北京海淀·期中)磷矿可用于制备各种应用广泛的含磷化学品。一种利用磷矿制备电池级和饲料级的工艺流程如下图。 已知：①磷矿含、、、MgO等。 ②酸浸液中，开始生成相应氢氧化物的pH均大于2。 ③是常用的配体。 （1）上述工艺流程中，有利于加快反应速率的措施有　　　　　　（任写一条）。 （2）焙烧时，发生主要反应的化学方程式如下，请将其补充完整。　　　　　　 （3）下列物质在制备的流程中，表现了还原性的有______（填序号）。 A.  B.  C.  D. 葡萄糖 （4）酸浸时，转化为、HF等，反应的化学方程式为　　　　　　。 （5）脱氟（将溶液中的HF转化为沉淀）时，酸浸液pH始终小于2。测得氟的脱除率随溶液中浓度增大而下降，可能的原因是　　　　　　。 （6）中和时，若加入适量溶液，净化液中的全部转化为沉淀。转化为沉淀的反应的离子方程式为　　　　　　。 （7）测定中杂质的质量分数。取 样品，经酸溶后分为2等份。一份先用适量、将恰好还原为，再用 的标准溶液滴定至终点（转化为），消耗 标准液。另一份直接用同浓度标准溶液滴定至终点，消耗 标准液。样品中杂质的质量分数为　　　　　　。 【答案】（1）研磨、焙烧、加热、适当提高硝酸浓度等（任写一条）     （2）、     （3）ACD     （4）     （5）随着溶液中增大，结合，生成了较稳定的配位离子，降低了浓度，使难与结合形成沉淀     （6）     （7）      【解析】磷矿粉与焦炭、二氧化硅焙烧以后得到单质磷，单质磷燃烧生成，溶于水制得磷酸，再与过氧化氢、硫酸亚铁作用生成，然后和、葡萄糖作用制得。磷矿粉与过量硝酸反应，生成磷酸、、、，加入碳酸钙中和过量的酸，并且脱氟，把转化为除去，同时调节溶液的将转化为沉淀，形成滤渣，净化液加入碱溶液获得。 (1)上述工艺流程中，有利于加快反应速率的措施有：研磨、焙烧、加热、适当提高硝酸浓度等。 (2)根据原子守恒，该方程式为：。 (3)A．根据转化流程图可知，从0价转化为磷酸，化合价升高到+5价，表现为还原性，A符合题意； B．过氧化氢将硫酸亚铁氧化为硫酸铁，表现为氧化性，B不符合题意； C．硫酸亚铁被氧化为磷酸铁，表现为还原性，C符合题意； D．葡萄糖将磷酸铁还原为，表现为还原性，D符合题意； 故选ACD。 (4)酸浸时，与硝酸反应，转化为、等，反应的化学方程式为：。 (5)根据是常用的配体分析，可能的原因是：随着溶液中增大，结合，生成了较稳定的配位离子，降低了浓度，使难与结合形成沉淀。 (6)转化为沉淀的反应的离子方程式为：。 (7)根据题意可知，结合电子转移守恒，第一份样品滴定发生的关系式为：，可知样品中铁元素的总物质的量为；第二份样品滴定中，亚铁离子的物质的量为：，所以样品中的物质的量为：，故样品中杂质的质量分数为：。 21.(2025-2026高三上·北京市第十三中学·期中)利用菱锰矿[主要化学成分为，含、等杂质]制备粉的工艺流程如下。 已知：i．MnO易被氧化为，MnO能溶于氨水生成。 ii． （1）脱硅时进行的分离操作是　　　　　　　。 （2）在不同温度焙烧后，焙砂的主要成分如下表。 温度/℃ 600 700 800 主要成分 MnO、 MnO、、、MgO MnO、、MgO 下列说法正确的是　　　　　　　(填序号)。 A.800℃时发生了反应： B.热稳定性： C.焙烧时，的作用是避免被氧化 （3）已知分解反应吸热。在密闭装置中焙烧时，若将替换为显著分解的温度从600℃升高至700℃，从平衡角度解释原因：　　　　　　　。 （4）图1中，氨水-溶液中的总氮浓度固定为。结合图1解释浸锰时同时使用氨水和碳酸铵的原因：　　　　　　　。 （5）沉锰过程中温度对Mn沉淀率的影响如图2。结合化学用语解释温度升高，Mn沉淀率增大的原因：　　　　　　　。 （6）该工艺流程中可再次利用的物质为　　　　　　　。 【答案】（1）过滤     （2）AC     （3）替换后浓度变大，不利于的分解。上述分解反应吸热，温度升高到700℃时，增大，，才能继续分解     （4）加入氨水可使转化为可溶性的；加入碳酸铵可避免过高发生副反应；同时能与结合补充的消耗     （5）温度升高导致被蒸出，减小，正向移动，浓度增大，生成沉淀     （6）或、      【解析】该工艺流程以菱锰矿[主要化学成分为，含、等杂质]为原料，制备粉，菱锰矿与25%溶液脱硅，发生，生成的能溶于水，过滤，与、不溶物分离除去，、在的作用下焙烧，使发生分解反应生成，再加入氨水-溶液浸锰，过滤除去，得到含有的浸锰液再沉锰制得粉。 (1)脱硅时发生，生成的能溶于水，与、不溶物分离方法为过滤，故答案为：过滤； (2)A．根据不同温度焙烧后，焙砂的主要成分可知，时发生了反应： ，A项正确； B．根据不同温度焙烧后，焙砂的主要成分可知，时分解，分解，时未发生分解，故热稳定性：，B项错误； C ．MnO易被氧化为，故焙烧时，的作用是避免被氧化，C项正确； 故答案为：AC； (3)相同温度下，将替换为，浓度变大，平衡逆移，不利于分解，该分解反应为吸热反应，温度升高至，值增大，此时，反应正向进行，继续分解，故答案为：替换后浓度变大，不利于的分解。上述分解反应吸热，温度升高到700℃时，增大，，才能继续分解； (4)从图像可看出，，溶液较高，氨水可使转化为可溶性的，但浸出量较低，随增大，溶液降低，浸出量升高，，略大于10，浸出量几乎达最大值，这是因为加入氨水可使转化为可溶性的；加入可避免过高发生副反应；同时能与结合补充的消耗； (5)氨水-溶液浸锰时，得到含有、等的浸锰液，溶液中存在平衡，沉锰时，温度升高，导致被蒸出，减小，正向移动，浓度增大，，有沉淀生成，故答案为：温度升高导致被蒸出，减小，正向移动，浓度增大，生成沉淀； (6)焙烧生成的可以与氨水反应制备，而沉锰时逸出的可以制备氨水，故答案为：或、。 22.(2025-2026高三上·北京市东直门中学·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。 ①“浸出”前，锌焙砂预先粉碎的目的是　　　　　　　　　　　。 ②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）“浸出”时转化为。“除砷”步骤①中用作氧化剂，步骤①反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　。 （3）“除重金属”时，加入溶液。滤渣Ⅱ中含有的主要物质是　　　　　　　　　　　和。 （4）“蒸氨”时会出现白色固体，运用平衡移动原理解释原因：　　　　　　　　　　　。 （5）“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　　　　　　　　　　　。 （6）“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=×100％。 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。 ①280℃时煅烧，后固体失重质量分数为33.3％，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280℃，　　　　　b．恒温300℃， c．恒温350℃，　　　　d．恒温550℃， （7）该流程中可循环利用的物质有　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 增大接触面积，提高反应速率，提高浸出率    ② +2NH3▪H2O+2=+3H2O     （2）2NH3H2O++= AsO+2SO+2+H2O     （3）CuS     （4）[Zn(NH3)4] 2+Zn2++4NH3，加热将NH3蒸出后，c(NH3)降低，平衡正向移动，c(Zn2+)增大，使2Zn2++2OH-+SO=ZnSO4Zn(OH)2，生成白色固体     （5）+ 2HCO=2ZnCO3++2H2O     （6）① 94.6    ② b     （7）(NH4)2SO4、NH3 ▪H2O（或NH3）、CO2      【解析】锌焙砂(主要成分为ZnO，含有少量CuO、As2O3、NiO等)中加入(NH)2SO4和氨水，过滤后，滤液中含有、、、，加入(NH4)2S2O8、FeSO4、CaO，先将AsO氧化为AsO，再将Fe2+氧化为Fe3+，二者反应生成FeAsO4、Fe(OH)2、Fe(OH)3沉淀；过滤后，滤液中加入BaS，将重金属离子转化为沉淀，过滤后，滤液中加入Zn，深度除金属离子，过滤后蒸氨，再向溶液中加入NH4HCO3和CO2将[Zn(NH3)4] 2+转化为ZnCO3沉淀，烘干后煅烧，得到ZnO，以此解答。 (1)①“浸出”时要将锌焙砂粉碎，其目的是增大接触面积，提高反应速率，提高浸出率； ② 通过“浸出”步骤，锌焙砂中的转化为，该反应的离子方程式为+2NH3▪H2O+2=+3H2O。 (2)“浸出”时转化为，由分析可知，和发生氧化还原反应生成AsO和SO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：2NH3H2O++= AsO+2SO+2+H2O。 (3)除砷后溶液中还存在少量Ca2+、Cu2+、Ni2+、Zn2+，其中Ni2+在深度除金属离子中除去，则“除重金属”时，加入溶液可以将Cu2+除去，滤渣Ⅱ中含有的主要物质是CuS和。 (4)[Zn(NH3)4] 2+Zn2++4NH3，加热将NH3蒸出后，c(NH3)降低，平衡正向移动，c(Zn2+)增大，使2Zn2++2OH-+SO=ZnSO4Zn(OH)2，生成白色固体。 (5)“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：+ 2HCO=2ZnCO3++2H2O。 (6)①加热时发生分解，设加热前的质量为ag，后固体失重质量分数为33.3％，则生成CO2的质量为0.333ag，分解的质量为，则的分解率为=94.6%； ② 由图1可知，恒温300℃和恒温550℃时，失重质量分数相等，由① 可知分解率>95％，由图2可知，恒温550℃时，比表面积，则应该选择恒温300℃，，故选b。 (7)由分析可知，(NH4)2SO4、NH3 ▪H2O（或NH3）、CO2都可循环使用，则流程中可循环利用的含氮物质有(NH4)2SO4、NH3 ▪H2O（或NH3）、CO2。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 工艺流程综合题 1.【答案】（1）① >    ② 、     （2）①     ② 与电离出的结合生成，使平衡正向移动，提高的浸出率；抑制水解，防止生成沉淀     （3）① 、、    ② 被氧气氧化为，把氧化为     （4）可将两种矿石中的锰元素同时提取到浸锰液中，得到，同时将银元素和锰元素分离开；生成的还可以用于浸银，节约氧化剂      2.【答案】（1）①     ②     ③ 正四面体形    ④      （2）① 脱除硫酸根，生成可溶于酸的氢氧化铅    ② H2O2作还原剂，K2S2O8作氧化剂     （3）ab      3.【答案】① 过滤    ② 先加入氨水，可使Ni2+发生反应转化为[Ni(NH3)6]2+，降低溶液中Ni2+的浓度，再加入NaOH 时，可减慢Ni(OH)2的沉降速率    ③ 加入NaOH后，溶液中存在两个平衡，平衡① ：Ni2+(aq)+2OH-(aq)⇌ Ni(OH)2(s),平衡② ：Ni2++6NH3•H2O⇌[Ni(NH3)6]2++6H2O；OH-过量，使平衡① 正向移动，溶液中Ni2+的浓度减小，促使平衡② 逆向移动，从而提高Ni(OH)2的产率。    ④ 除去Ni(OH)2表面的水分(或乙醇易挥发，有利于真空干燥；降低Ni(OH)2的溶解度)    ⑤ ac    ⑥ H2(或氢气)    ⑦ 过度充电时，由于镉电极Cd(OH)2过量，阴极电极反应为2Cd(OH)2+4e-=2Cd+4OH-,避免生成H2,阳极电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O；O2通过隔膜进入阴极室，与Cd发生反应2Cd+O2+2H2O=2Cd(OH)2，可继续作为阴极反应物，OH-透过隔膜进入阳极室补充消耗的OH-，使反应循环发生。 4.【答案】（1）还原     （2）PbSO4在溶液中存在，加入(NH4)2CO3溶液，由于，使PbSO4(s)+CO(aq)PbCO3(s)+SO(aq)平衡正向移动，PbSO4转化为PbCO3     （3）PbCO3+2H+=Pb2++H2O+CO2↑     （4）ab     （5）c(H2SiF6)增大，电解液中c(H+)增大，阴极发生副反应2H++2e-=H2↑，影响Pb2+放电，使铅产率减小      5.【答案】（1）增大接触面积，提高反应速率     （2）① Cu + H2O2+ 2H+ =Cu2+ + 2H2O    ② 双氧水受热易分解     （3）盐酸中的Cl-与Au3+结合，生成[AuCl4]−，降低了Au3+ 浓度，使Au − 3e-Au3+正向移动，Au的还原性增强，使得双氧水能氧化Au     （4）① AgCl    ② [Ag(NH3)2]+     （5）① 3N2H4 + 4[AuCl4]− =4Au + 3N2↑+ 12H+ +16Cl-    ② N2H4 + H+=     （6）硫酸   氨水(氨气)      6.【答案】① B    ②     ③     ④ 温度5℃≤T≤25℃时，温度升高速率加快，导致产率逐渐增加；T＞25℃时，温度升高，次氯酸钾分解加剧，浓度减小，反应速率减慢，导致产率下降    ⑤ Fe3+的浓度过高催化了K2FeO4分解，导致产率下降    ⑥ 0.012 7.【答案】（1）2Co(OH)3+3H2SO4=Co2(SO4)3+6H2O     （2）2：1     （3）① 6Fe2+++15H2O=6Fe(OH)3↓+Cl−+12H+    ②      （4）增大F-浓度，平衡正向移动，促进Ca2+完全沉淀     （5）蒸发浓缩、冷却结晶     （6）      8.【答案】（1）① 萃取    ② 分液     （2）① 、    ②      （3）Ca(OH)2、Mg(OH)2和CaCO3     （4）① 不可行    ② Ksp(CaCO3)远小于Ksp (Li2CO3)，溶液3中Ca2+能与步骤v中的沉锂的纯碱反应生成CaCO3，造成所得Li2CO3沉淀不纯     （5）①     ② 将溶液中溶解的CO2赶出，避免其消耗NaOH，以免影响实验结果    ③ 偏低      9.【答案】① 补充Cl-，促进I中反应，提高铜元素浸出率    ② 4Fe2+ + O2 + 6H2O = 4FeOOH↓+ 8H+    ③ Cu2+、CuCl2-    ④ 防止Zn2+、Pb2+沉淀，同时避免CuCl2-变成Cu2O沉淀    ⑤ 除去Zn2+和Pb2+    ⑥ 2CuCl2- + 2OH- = Cu2O↓+4Cl- +H2O    ⑦ 电解氯化钠溶液产生H2、Cl2和NaOH，NaOH可用于Ⅲ、Ⅴ中作沉淀剂，H2可用于Ⅵ作还原剂，Cl2可用于Ⅷ作氧化剂 10.【答案】（1）     （2）①     ② 浓溶液    ③ 阳极反应：，生成，发生反应，转化为，穿过阳离子交换膜进入阴极室，在阳极室中制得    ④      （3）0.125      11.【答案】（1）使用浓硫酸、升高温度到250℃     （2）     （3）将溶液中的+5价钒、Fe3+分别转化为+4价钒、Fe2+，利于+4价钒的萃取，实现钒元素和铁元素的分离     （4）加入20%溶液，氢离子浓度增大，平衡逆向移动，利于钒元素进入水层，与萃取剂分离     （5）     （6）     （7）     （8）降温结晶、过滤      12.【答案】（1）     （2）①     ② 浓KOH溶液    ③ 阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子：，溶液酸性增强，发生反应：，钾离子通过阳离子交换膜进入阴极室，阳极室得到    ④      （3）0.125     （4）① a    ②     ③ 催化剂反应需要一定的活化温度，温度升高到一定程度时，会导致催化剂 降低，相同时间内，丙炔的产量降低；温度升高到一定程度时，反应过程中副反应形成积炭附着在催化剂表面，降低了催化剂的活性，也会导致相同时间内，丙炔的产量降低      13.【答案】（1）PbO+2H++SO PbSO4+H2O     （2）将Fe2+氧化成Fe3+，利于通过调pH将Fe3+除去     （3）5pH6     （4）ZnO+2NH3+NH=[Zn(NH3)4]2++H2O     （5）①     ② 提高X结构的稳定性；提高X在有机溶剂中的溶解性；降低X在水中的溶解性     （6）CO2与NH3反应，c(NH3)减小，有利于的平衡正向移动，导致c(Zn2+)增大，促进的平衡正向移动      14.【答案】（1）     （2）①     ②     ③     ④ 、SO2     （3）①     ② 溶液中发生的反应：ⅰ.+SO2+H2OH2CO3+，H2CO3H2O+CO2；ⅱ.+SO2+H2O2。amol后，随着n(SO2)增加，因H2CO3分解，促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行，溶液中c()不断增加，促使反应ⅱ逆向进行，所以平衡转化率上升而平衡转化率下降      15.【答案】（1）     （2）① BCD    ② A分子中羟基数比硫酸少，形成的分子间氢键比硫酸少     （3）取少量A，加入足量溶液，加热充分反应，溶液冷却后加入足量稀盐酸，再加入少量溶液，有白色沉淀产生，说明中含有硫元素      16.【答案】（1）①     ② Fe2O3、CaSO4     （2）减小     （3）H2SO4     （4）① 4×10-4    ②      （5）低温焙烧      17.【答案】（1）阳     （2）     （3）2.8     （4）     （5），NaCl和中的与生成，中的与生成析出，可促进溶解     （6）降温     （7）① 在阳极放电，产生的将或氧化成    ② 加(或CaO)，并加热，将所得用于“电解”，所得用于“浸铅”      18.【答案】（1）①     ② 加热、搅拌    ③ 、、、    ④ 与反应生成难溶的覆盖在表面，降低反应物接触面积，反应速率减小     （2）①     ② 水     （3）      19.【答案】（1）① 的水解程度大于的水解程度。水解产生的大于水解产生的    ② >    ③ 取少量最后一次洗涤液于试管中，先加足量稀盐酸酸化，再加入溶液，若无白色沉淀生成，则证明固体a已洗净     （2）53.4%     （3）     （4）     （5）      20.【答案】（1）研磨、焙烧、加热、适当提高硝酸浓度等（任写一条）     （2）、     （3）ACD     （4）     （5）随着溶液中增大，结合，生成了较稳定的配位离子，降低了浓度，使难与结合形成沉淀     （6）     （7）      21.【答案】（1）过滤     （2）AC     （3）替换后浓度变大，不利于的分解。上述分解反应吸热，温度升高到700℃时，增大，，才能继续分解     （4）加入氨水可使转化为可溶性的；加入碳酸铵可避免过高发生副反应；同时能与结合补充的消耗     （5）温度升高导致被蒸出，减小，正向移动，浓度增大，生成沉淀     （6）或、      22.【答案】（1）① 增大接触面积，提高反应速率，提高浸出率    ② +2NH3▪H2O+2=+3H2O     （2）2NH3H2O++= AsO+2SO+2+H2O     （3）CuS     （4）[Zn(NH3)4] 2+Zn2++4NH3，加热将NH3蒸出后，c(NH3)降低，平衡正向移动，c(Zn2+)增大，使2Zn2++2OH-+SO=ZnSO4Zn(OH)2，生成白色固体     （5）+ 2HCO=2ZnCO3++2H2O     （6）① 94.6    ② b     （7）(NH4)2SO4、NH3 ▪H2O（或NH3）、CO2      试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $