第05讲 工业流程题解题策略（专项训练）（北京专用）2027年高考化学一轮讲练测

第05讲 工业流程题解题策略（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 考查微型工艺流程中的实验操作 考向02 考查微型工艺流程中的过程评价 考向03 考查物质制备类工业流程综合题的分析判断 考向04 考查物质提纯类工业流程综合题的分析判断 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 考查微型工艺流程中的实验操作 1．【溶度积常数相关计算、物质分离、提纯综合应用】（25-26高二上·北京·期末）以石灰石矿(主要成分为，含少量、、等)为原料制备高纯轻质碳酸钙的一种工艺流程如下。 已知：固体B中主要含有、、MgO及。 下列说法不正确的是 A．过程Ⅱ，溶液浸出而非是因为 B．若过程Ⅱ在高温下进行，则过程Ⅲ沉钙产率降低，可能原因是高温时过程Ⅱ中逸出增多 C．过程Ⅲ反应的离子方程式为 D．该流程循环利用的物质是、 【答案】C 【详解】A．过程Ⅱ中，NH4Cl溶液浸出Ca2+而非Mg2+，因为Ksp[Ca(OH)2]>Ksp[Mg(OH)2]，Ca(OH)2溶解度大于Mg(OH)2，在弱酸性的溶液中更易溶解，而Mg(OH)2会以沉淀形式留在固体 B 中，A正确； B．过程Ⅱ中发生反应CaO+2NH4Cl=CaCl2+2NH3+H2O，生成了NH3；若在高温下进行，会导致NH3大量逸出，使得后续过程Ⅲ中用于沉淀Ca2+的碱性环境减弱（反应Ca2++2NH3·H2O+CO2=CaCO3↓+2+H2O），从而导致沉钙产率降低，B正确； C．过程Ⅲ中，CO2和氯化钙和反应生成CaCO3，离子方程式为Ca2++2+CO2= CaCO3↓+2+H2O，C错误； D．过程Ⅰ产生的CO2是过程Ⅲ的反应物，过程Ⅲ中的生成物NH4Cl是过程Ⅱ的反应物，所以CO2、NH4Cl可循环利用，D正确； 故答案为：C。 2．（25-26高二上·北京·期中）以黄铁矿(主要成分为，其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如下图(硫酸工业)。 下列说法不正确的是 A．将黄铁矿粉碎，可加快其在沸腾炉中的化学反应速率 B．沸腾炉中每生成，有发生转移 C．接触室中每有生成就有生成说明已达平衡 D．吸收塔排放的尾气可通过氨吸收转化成氮肥 【答案】B 【详解】A．将黄铁矿粉碎，可增大固体表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快其在沸腾炉中的化学反应速率，故A正确； B．由分析可知，黄铁矿在沸腾炉中与氧气在高温条件下反应生成氧化铁、二氧化硫，反应的化学方程式为，反应中生成8 mol二氧化硫，消耗11 mol氧气，转移电子的物质的量为44 mol，则生成1 mol二氧化硫时，转移电子的物质的量为，故B错误； C． 二氧化硫与氧气在接触室反应生成三氧化硫的反应为可逆反应，每生成2 mol二氧化硫同时消耗2 mol三氧化硫，当接触室中每有2 mol SO2生成的同时有2 mol SO3生成，说明正逆反应速率相等，该反应达到化学平衡状态，故C正确； D．尾气中含有二氧化硫，二氧化硫为酸性氧化物，用氨水吸收可转化铵态氮肥，故D正确； 故选B。 3．【纯碱的生产、侯德榜联合制碱】（25-26高二上·北京·期中）我国著名的科学家侯德榜改进了“索尔维制碱法”，确定了新的工艺流程——侯氏制碱法，部分工艺流程对比如下图所示，下列说法不正确的是 A．饱和氨盐水中： B．母液中： C．比较两种制碱法，侯氏制碱法中Na元素利用率更大，索尔维制碱法中NH3可循环利用 D．侯氏制碱法中采用通氨、降温、盐析，可以促进NH4Cl析出，实现分离 【答案】B 【详解】A．饱和氨盐水是饱和NaCl中通入NH3形成的溶液，含有的离子有Na+、Cl-、、H+、OH-，依据电荷守恒可得：，在此溶液中c(Na+)=c(Cl-)，所以，A正确； B．溶液中发生反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，由于析出NaHCO3晶体，所以即便反应前溶液中c(含氮微粒)=c(含碳微粒)，母液中c(含氮微粒)≠c(含碳微粒)，所以母液中，B不正确； C．侯氏制碱法通过母液循环使用，提高了NaCl的利用率，则侯氏制碱法中Na元素利用率更大，索尔维制碱法中，NH4Cl与Ca(OH)2反应生成NH3可循环利用，C正确； D．侯氏制碱法中采用通氨增加浓度、降温降低NH4Cl溶解度、盐析(加NaCl)增大Cl-浓度，均能促进NH4Cl析出，实现分离，D正确； 故选B。 考向02 考查微型工艺流程中的过程评价 4．【制备与水解有关的物质、常见无机物的制备】以硫铁矿（主要成分为）为原料制备氯化铁晶体（）的工艺流程如下所示： 下列说法不正确的是 A．“酸溶”过程中使用的酸也可以是硝酸 B．为防止污染，“焙烧”过程中产生的应回收利用 C．通入氯气的目的是氧化 D．用制取无水时，需要在氯化氢气流中加热 【答案】A 【详解】“酸溶”过程中使用的酸如果是硝酸，回引入硝酸根离子，导致产品不纯，A错误；二氧化硫有毒，会污染环境，为防止污染，“焙烧”过程中产生的SO2可以用于制硫酸，B正确；通入氯气的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，C正确；FeCl3·6H2O制取无水FeCl3时，应在氯化氢气流中加热，防止水解FeCl3，D正确。 故选A。 5．以石灰石矿(主要成分为，含少量等)为原料制备高纯轻质碳酸钙的一种工艺流程如下。 已知：固体B中含有及 下列说法不正确的是 A．过程Ⅱ中，溶液浸出而非是因为 B．过程Ⅲ中，反应的离子方程式为 C．过程Ⅱ和过程Ⅲ的操作均应在较高温度下进行 D．整个流程中，“变废为宝、循环利用”的物质是 【答案】C 【详解】A．过程Ⅱ中，溶液浸出而非，因为，A正确； B．过程Ⅲ中，CO2和氯化钙和反应生成CaCO3，的离子方程式为，B正确； C．过程Ⅱ的反应物氯化铵受热易分解，过程Ⅲ中受热易分解、易挥发，不能在较高温度下进行，C错误； D．过程Ⅰ产生的是过程Ⅲ的反应物，过程Ⅲ中的生成物是过程Ⅱ的反应物，所以可循环利用，D正确； 故答案选C。 6．以黄铁矿（主要成分为，其中的化合价为－1价）生产硫酸的工艺流程如下图。 下列说法不正确的是 A．将黄铁矿粉碎，可加快其在沸腾炉中的化学反应速率 B．沸腾炉中每生成，有发生转移 C．接触室中排放出的、循环利用，可提高原料利用率 D．吸收塔排放的尾气可通过氨吸收转化成氮肥 【答案】B 【详解】A．将黄铁矿粉碎，可增大固体表面积，有利于增大反应物的接触面积，加快其在沸腾炉中的化学反应速率，故A正确； B．由分析可知，黄铁矿在沸腾炉中与氧气高温条件下反应生成氧化铁、二氧化硫，反应的化学方程式为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，反应中生成8mol二氧化硫，转移电子的物质的量为44mol，则生成1mol二氧化硫时，转移电子的物质的量为1mol×=5.5 mol，故B错误； C． 二氧化硫与氧气在接触室反应生成三氧化硫的反应为可逆反应，可逆反应不能完全反应，则接触室中排放出的二氧化硫和氧气循环利用，可提高原料利用率，故C正确； D．尾气中含有二氧化硫、氧气，用氨水吸收可转化铵态氮肥，故D正确； 故选B。 考向03 考查物质制备类工业流程综合题的分析判断 7．【制备与水解有关的物质】（26-27高三上·北京·开学考试）以钛铁矿(主要成分为，还含有、CaO、等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂()和磷酸亚铁锂()的工艺流程如图： 已知：“溶浸”后的溶液中含金属元素的离子主要包括、、、；富铁液中铁元素主要以形式存在；富钛渣中钛元素主要以形式存在。 回答下列问题： (1)“溶浸”时为加快浸取速率，可以采取的措施是_______(答1条即可)；“溶浸”过程发生反应的离子方程式为_______。 (2)若在实验室模拟分离富钛渣和富铁液，所需使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_______；检验富钛渣洗涤干净的操作为_______。 (3)“沉铁”过程发生反应的离子方程式为_______，该过程中需保持磷酸过量，其目的是_______。 (4)“溶钛”过程中固体转化成溶液，在中，的化合价为+4价，则中含有_______过氧键；Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示，试分析40℃后Ti元素浸出率呈图像所示变化的原因：_______。 【答案】(1)粉碎钛铁矿（或适当加热、搅拌混合物等） (2)玻璃棒 取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入铁氰化钾溶液，未观察到蓝色沉淀，说明富钛渣已洗涤干净 (3) 酸过量可以提供充足的，同时溶液酸性增强，抑制铁离子水解，避免生成杂质，提升产物产率和纯度 (4)4 温度高于40℃时，H2O2和氨水受热分解，Ti元素浸出率下降 【详解】（1）“溶浸”时为加快浸取速率，可以采取的措施是粉碎钛铁矿或适当加热、搅拌混合物等，“溶浸”后的溶液中含金属元素的离子主要包括、、、，“溶浸”过程FeTiO3发生反应的离子方程式为：； （2）分离固液的操作是过滤，所需玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒，故缺少玻璃棒；富铁液中含有Fe2+，要检验富钛渣是否洗涤干净，只需要检验最后一次洗涤液中的Fe2+即可，操作为：取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入铁氰化钾溶液，未观察到蓝色沉淀，说明富钛渣已洗涤干净； （3） “沉铁”过程中过氧化氢氧化亚铁离子生成Fe3+，加入磷酸得到沉淀磷酸铁，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：；酸过量可以提供充足的，同时溶液酸性增强，抑制铁离子水解，避免生成杂质，提升产物产率和纯度； （4）在(NH4)2Ti5O15中，Ti的化合价为+4价，过氧键中O元素化合价为-1价，设含有x个过氧键，则，解得，则1 mol (NH4)2Ti5O15中含有4mol过氧键；40℃后Ti元素浸出率降低的原因是：温度高于40℃时，H2O2和氨水受热分解，Ti元素浸出率下降。 8．【物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备】（25-26高一下·北京·期末）一种以含铅废料(Pb、PbO、PbO2、Fe、Fe2O3及炭黑)制备纳米PbO和PbSO4的工艺流程如下。 已知：①炭黑是一种碳单质，化学性质比较稳定。 ②PbSO4、PbCO3均为难溶于水的固体。 ③CH3COONa易溶于水，电离方程式为CH3COONa=Na++CH3COO-。 ④常温常压下，1体积水大约能溶解1体积二氧化碳 (1)PbO具有碱性氧化物的性质，写出过程Ⅰ中PbO与稀硫酸反应的离子方程式________________________。 (2)①过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4，Fe2+催化过程可表示为： ⅰ： ⅱ：… 写出ⅱ的离子方程式________________________________________。 (3)过程Ⅱ为复分解反应，分析过程Ⅱ的物质转化，结合复分解型离子反应的反应规律，推测(CH3COO)2Pb可能具有的性质为____________________。 (4)过程Ⅱ过滤除去的物质是__________。 (5)过程Ⅲ所得滤液中检出，请简述过程Ⅲ通入NH3的作用____________________。 【答案】(1) (2) (3)(CH3COO)2Pb可能是弱电解质或非电解质，难电离产生离子 (4)炭黑 (5)溶解度：NH3＞CO2，通入NH3使溶液呈碱性，能吸收更多CO2，从而增大浓度，利于PbCO3产生 【详解】（1）可与稀硫酸反应得到，离子方程式为； （2）在催化下，和发生氧化还原反应得到，化学方程式为；催化剂在反应中先被消耗后生成，过程i消耗了生成了，故ii需生成，离子方程式为； （3）复分解反应发生的条件之一为有弱电解质或非电解质生成，故推测可能是弱电解质或非电解质，难电离产生离子； （4）炭黑不参与流程中所有反应，过程I过滤后炭黑留在粗品中，加入醋酸钠后醋酸铅溶解，炭黑不溶，通过过滤除去； （5）过程III产生沉淀，溶解度：，通入使溶液呈碱性，能吸收更多，从而增大浓度，利于产生。 9．（25-26高一上·北京·期末）以海绵铜(CuO、Cu)为原料制备氯化亚铜(CuCl)的一种工艺流程如下： (1)“溶解”过程： 生成CuSO4的反应方程式：、_______。 (2)“吸收”过程： NO与O2作用，先转化为NO2。吸收NO2的有关反应如下： 反应I：   反应Ⅱ：   用水吸收NO2生成HNO3和NO的热化学方程式是：_______。 (3)“电解”过程： HNO2为弱酸，通过电解使HNO3得以再生。 HNO2转化为HNO3的电极反应式是_______。 (4)“沉淀”过程： ①产生CuCl的离子方程式是_______。 ②加入适量Na2CO3，能使沉淀反应更完全，原因是_______。 (5)测定CuCl含量：称取氯化亚铜样品m g，用过量的FeCl3溶液溶解，充分反应后加入适量稀硫酸，用x mol∙L-1的溶液滴定到终点，消耗溶液ymL。滴定时发生的离子反应：。 样品中的质量分数为_______(列出表达式即可)。 【答案】(1)3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O (2)3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)  ∆H=-212.1 kJ∙mol-1 (3)HNO2-2e-+H2O=3H++ (4)2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓++4H+ 消耗H+，使c(H+)减小，有利于生成CuCl的反应正向进行 (5) 【详解】（1）CuO溶于稀硫酸可生成CuSO4，Cu与浓硝酸、稀硫酸的混合液反应，可生成CuSO4、NO气体和水，则生成CuSO4的反应方程式：、3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O。 （2）用水吸收NO2生成HNO3和NO，化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。 反应I：   反应Ⅱ：   依据盖斯定律，将反应(Ⅰ×3+Ⅱ)÷2得：3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)  ∆H=[(-116.1kJ∙mol-1)×3+(-75.9 kJ∙mol-1)]÷2=-212.1 kJ∙mol-1。 （3）在阳极，HNO2失电子产物与电解质反应生成HNO3，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，可得出HNO2转化为HNO3的电极反应式是HNO2-2e-+H2O=3H++。 （4）①往CuSO4溶液中加入NaCl，并通入SO2气体，可生成CuCl沉淀，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，可得出发生反应的离子方程式是2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓++4H+。 ②加入适量Na2CO3，能消耗H+，使生成CuCl的反应正向进行，从而使沉淀反应更完全，原因是：消耗H+，使c(H+)减小，有利于生成CuCl的反应正向进行。 （5）CuCl溶于FeCl3溶液，发生反应CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-；氧化还原滴定时，发生反应。依据得失电子守恒，可建立关系式：6CuCl——6Fe2+——K2Cr2O7，n(CuCl)=6n(K2Cr2O7)=6×x mol∙L-1×y×10-3L=6xy×10-3mol，样品中的质量分数为=。 考向04 考查物质提纯类工业流程综合题的分析判断 10．【物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备】（25-26高三上·北京·期末）一种利用钛白粉副产品［主要成分为：，含有少量、、、等］和农药盐渣［主要成分为：、等］制备电池级磷酸铁的工艺流程如下。 已知：ⅰ．可以与形成稳定的配合物，使难以形成沉淀。 ⅱ．一些金属氟化物的如下表。 氟化物 (1)除钛：铁粉的作用之一是消耗，使水解以沉淀形式除去；其另一个作用是___________。 (2)“除杂1”中除去的离子是___________。 (3)①“氧化1”发生反应的离子方程式为___________。 ②“氧化1”降低加入的速度，可以减少的用量，原因是___________。 (4)①滤渣3的主要成分是，生成该物质的离子方程式为___________。 ②“除杂2”与“氧化1”不能调换顺序，结合化学用语说明原因___________。 (5)“沉铁”过程中，如果pH过低会降低的产率，结合平衡移动原理说明原因___________。 【答案】(1)还原，防止可以与形成稳定的配合物，使难以形成沉淀 (2) (3) 是分解的催化剂，降低加入的速度，可以使分解速率减小，可以减少的用量 (4) 若调换顺序，会优先与发生反应，生成的会大量消耗，造成原料浪费； (5)溶液中浓度较大，会与反应，使得逆向移动，导致产量降低 【详解】（1）据上述分析可知，“除钛”过程加入的铁粉作用之一使水解以沉淀形式除去，其另一个作用是还原，防止可以与形成稳定的配合物，使难以形成沉淀； （2）“除钛”后溶液中主要含有、、、，由、、的可知，更难溶于水，加入与反应生成难溶于水的，故 “除杂1”中除去的是，答案为。 （3）①“氧化1”中被氧化为，发生的离子方程式为，故答案为。 ②氧化生成的是分解的催化剂，降低加入的速度，可以使分解速率减小，可以减少的用量； （4）①“除杂2”中加入的与发生氧化还原反应生成而除去，反应的离子方程式为故答案为。 ②“氧化1”中被氧化为，还原性强于，若调换顺序，“除杂2”中加入的会优先与发生反应，生成的会大量消耗，造成原料浪费； （5）“沉铁”中如果体系酸性过强，则溶液中浓度较大，会与结合生成、、，浓度减小，反应逆向移动，不利于析出，导致产量降低。 11．【物质分离、提纯综合应用】（24-25高三下·北京海淀·阶段检测）工业上用粗铜电解精炼所产生的阳极泥(主要含、、和等)为原料，进行综合回收利用的某种工艺流程如下：已知：是两性氧化物，微溶于水 (1)“烧结”时的固体产物主要为、、和少量的，该过程中生成的化学方程式为___________。 (2)已知“萃取”与“反萃取”的原理为：，则“反萃取”时的反萃取剂最好选用___________溶液。 (3)加入稀硫酸“调”时需控制范围为4.5∼5.0，原因是___________。 (4)该过程中，可循环利用的物质除了萃取剂还有___________。 (5)“控电位还原”是指在一定电压下，电位高的氧化剂优先被还原，电位低的氧化剂保留在溶液中的工艺操作。下表为一些氧化剂的电位(A/B：A代表氧化剂，B代表还原产物)。 名称 电位/伏特 0.345 -0.440 0.770 0.740 滤液2中存在(Ⅳ)和少量(Ⅵ)，“还原”过程为将其中少量的(Ⅵ)还原为(Ⅳ)，发生反应的离子方程式为___________。在0.740伏特下进行“控电位还原”，假定只有和在阴极发生还原反应，的电还原效率为80%，则回收的需要在“还原”过程中至少加入浓度为的溶液___________ (已知：A的电还原效率)。 【答案】(1) (2) (3)是两性氧化物，溶液酸性过强或碱性过强都会使发生反应，不能有效沉淀，从而不能有效分离元素和元素，同时造成的回收率偏低 (4)硝酸、硫酸 (5) 10 【详解】（1）由、碳酸钠和氧气氧化还原反应制得，化学方程式为； （2）已知“萃取”与“反萃取”的原理为：，前面用硝酸酸浸，后面生成硝酸铜，则“反萃取”时的反萃取剂最好选用溶液； （3）加入稀硫酸“调”时需控制范围为4.5∼5.0，是因为是两性氧化物，溶液酸性过强或碱性过强都会使发生反应，不能有效沉淀，从而不能有效分离元素和元素，同时造成的回收率偏低； （4）结合流程图及上述分析可知，可循环利用的物质除了萃取剂还有硝酸、硫酸； （5）“还原”过程为将其中少量的(Ⅵ)还原为(Ⅳ)，根据氧化还原反应书写规则，得反应的离子方程式为；电位高的氧化剂优先被还原，所以被还原后，再还原，回收的即10mol，还原反应转移电子为40mol，的电还原效率为80%，即需要转移电子10mol，得有10mol，再根据，知需要10mol，又可知浓度为，故所需体积为10L。 12．【物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备】（25-26高三上·北京·期中）以铬铁矿(主要成分为，还含有等)为原料制备的一种工艺流程如图。 已知：与纯碱焙烧水浸后转化为，与纯碱焙烧转化为。 (1)过程Ⅰ中转化为和，写出反应的化学方程式___________。 (2)滤渣1主要含有___________。 (3)矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与的关系如下图所示。 ①过程Ⅲ中使用溶液的目的是___________。 ②过程Ⅳ发生反应，计算该反应的___________。 (4)利用膜电解技术，以溶液为阳极室电解质溶液，溶液为阴极室电解质溶液也可以制备，装置如图。 ①离子交换膜应该选用___________。 a．阴离子交换膜    b．质子交换膜    c．阳离子交换膜 ②结合方程式解释产生的原理___________。 (5)测定产品中的质量分数。 称取产品，用容量瓶配制待测液。取待测液于锥形瓶中，加入蒸馏水和稀硫酸等，用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。产品中(摩尔质量为)的质量分数为___________。已知：酸性条件下被还原为。 【答案】(1) (2)和 (3)调节溶液使与转化为沉淀除去 (4)c 阳极发生反应：，导致增大，促进平衡正向移动，产生同时部分移向阴极区，阳极生成 (5) 【详解】（1）由题可知，过程Ⅰ中转化为和，Fe元素、Cr元素化合价上升，则需要氧化剂为O2，反应为：； （2）根据分析可知滤渣1主要含有Fe2O3、MgO； （3）①向过滤后向溶液中加入H2SO4调节溶液pH使、Na2SiO3转化为氢氧化铝和硅酸沉淀（滤渣2）过滤除去； ②过程Ⅳ发生反应，图中的点取pH=2.4，对应，有，又有即，该反应的； （4）以溶液为阳极室电解质溶液，NaOH溶液为阴极室电解质溶液，制备，电解过程中实质是电解水，阳极发生反应为：，阴极发生的反应为：，阳极区中由可知，在氢离子浓度较大的电极室中制得，即Na2Cr2O7在阳极区产生，为保持溶液为电中性，离子交换膜应该选用阳离子交换膜，让钠离子通过交换膜移向阴极，由此可知总反应方程式为：； ①由分析可知，离子交换膜应该选用阳离子交换膜，故选c； ②由分析可知，产生的原理为：阳极发生反应为：，导致增大，促进平衡正向移动，产生，同时部分钠离子移向阴极区，在阳极区产生Na2Cr2O7； （5）根据得失电子守恒，可得反应的关系式为：，，即。 重难·创新演练 1．【物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备】（25-26高二上·北京昌平·期末）我国科学家用粗氢氧化高钴[主要含Co(OH)3]制备硫酸钴晶体(CoSO4·7H2O)，其工艺流程如下，下列说法中不正确的是 资料：ⅰ．浸出液中的阳离子有：Co2+、H+、Fe2+和Ca2+等 ⅱ．部分物质的溶度积常数如下(25℃) 物质 Ksp CaF2 4.0×10-11 Fe(OH)3 2.8×10-39 A．氢氧化高钴溶于稀硫酸的化学方程式为 B．反应中Na2SO3作还原剂，NaClO3做氧化剂，NaF不体现氧化性或者还原性 C．由流程可推测Co(OH)2、Fe(OH)3的Ksp可能较为接近 D．沉铁后，25℃、溶液pH为4时，浊液中约为2.8×10-9 mol·L-1 【答案】C 【详解】A．在稀硫酸体系中，与生成硫酸高钴和水，该反应的化学方程式为：，A正确； B．在浸出过程中，将还原为，自身被氧化为，作还原剂。在沉铁过程中，将氧化为，自身被还原，作氧化剂。在沉钙过程中，仅提供与生成沉淀，不发生氧化还原反应，因此不体现氧化性或还原性，B正确； C．流程中，浸出液中的需要先被氧化为，才能通过调节pH沉淀除去，说明沉淀与沉淀的pH相差很大，因此推测两者的相差很大，C错误； D．沉铁后溶液pH为4，即，则。已知，根据溶度积公式，D正确； 故答案选C。 2．【物质分离、提纯综合应用】（25-26高三上·北京·阶段检测）利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制明矾的一种工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A．①中生成了 B．操作a是过滤，以除去难溶于溶液的杂质 C．②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质 D．明矾净水的原理：水解生成的胶体能吸附水中的悬浮颗粒物 【答案】C 【详解】A．Al与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气，化学方程式为： ，A正确； B．Mg、Fe不与NaOH反应，则操作a是过滤，以除去难溶于溶液的杂质，B正确； C．②中加入稀硫酸的作用是调节pH使Al3+转为Al(OH)3沉淀，③中是为了溶解Al(OH)3沉淀同时引入硫酸根，两者作用不同，C错误； D．明矾中的铝离子水解生成氢氧化铝胶体，胶体有较大的表面积，能吸附水中的悬浮颗粒物，从而达到净水的目的，D正确； 故选C。 3．【物质分离、提纯综合应用】从废旧锂离子电池正极材料（含少量金属Cu）中回收和的工艺流程如图所示。得到的和在空气中煅烧，可实现的再生。 下列说法不正确的是 A．将正极材料充分研磨，可加快“浸取”速率 B．“浸取”过程中产生的气体主要是 C．由图示过程可推知在水中的溶解度大于在水中的溶解度 D．的再生反应为： 【答案】C 【详解】A．将正极材料充分研磨，增大反应物接触面积，可加快“浸取”速率，A正确； B．“浸取”过程中在酸性条件下，被还原为，同时生成，B正确； C．由图示过程可知，加入溶液过程中，先生成沉淀，后生成沉淀，则表明沉淀时，所需大，所以在水中的溶解度小于在水中的溶解度，C错误； D．根据题意，和在空气中煅烧，可实现的再生，反应为：，D正确。 故答案选C。 4．【物质分离、提纯综合应用】（25-26高三上·北京海淀·期中）红土镍矿(主要含、和少量、)中镍含量较低，可通过黄钠铁矾沉淀法获得含镍富集液，进而生产含镍产品，其工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A．滤渣的主要成分是 B．“氧化”过程中，溶液pH可能发生变化 C．“沉铁”时加入的主要作用是提供 D．“氧化”若不充分，含镍富集液中铁含量将提高 【答案】C 【详解】A．由分析可知，SiO2不和硫酸反应，滤渣的主要成分是SiO2，A正确； B．“氧化”过程中，滤液中加入NaClO氧化亚铁离子为铁离子，离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+ =2Fe3++Cl-+H2O，消耗氢离子的同时生成H2O，溶液中氢离子浓度改变，溶液pH可能发生变化，B正确； C．“转化”时加入Na2CO3，Na2CO3水解后呈碱性，其主要作用是调节反应液pH，以有利于黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，C错误； D．“氧化”过程中，滤液中加入NaClO氧化亚铁离子为铁离子，后续调节pH，Fe3+更加容易沉淀，“氧化”若不充分，Fe2+沉淀不完全，含镍富集液中铁含量将提高，D正确； 故选C。 5．【物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备】（25-26高二上·北京·期中）在实验室中以含镍废料(主要成分为NiO，含少量FeO、、CoO、BaO和)为原料制备和的工艺流程如图。 已知： 离子 开始沉淀的pH 1.5 7.5 6.7 6.8 沉淀完全的pH 2.8 9.7 8.4 8.9 下列说法不正确的是 A．“酸浸”步骤所得滤渣Ⅰ中含有和 B．“氧化”步骤目的是为了将转化为，便于后续除去 C．“调pH”步骤应控制溶液pH范围在2.8-6.7之间 D．“沉钴”步骤发生的反应为 【答案】D 【详解】A．酸浸时加入，不与硫酸反应，与硫酸反应生成难溶的，故滤渣Ⅰ含有和，A不符合题意； B．沉淀完全的pH为9.7，远高于、开始沉淀的pH，氧化将转化为后，在pH=2.8即可完全沉淀，便于后续除杂，B不符合题意； C．调pH的目的是使完全沉淀，同时避免、沉淀，结合表格数据，应控制pH在2.8~6.7之间，C不符合题意； D．反应生成的会与过量的反应，正确离子方程式为，所给方程式错误，D符合题意； 故选D。 6．【物质分离、提纯综合应用】（25-26高三下·北京·调研）红土镍矿(主要含、Fe2O3、铜和少量、)中镍含量较低，可通过黄钠铁矾沉淀法获得含镍富集液，进而生产含镍产品，其工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A．滤渣的主要成分是 B．若“氧化”若不充分，含镍富集液中铁含量将提高 C．若“氧化”过程中溶液pH升高，氧化时可能出现红褐色沉淀 D．若“氧化”过程中溶液pH升高，“沉铁”时的主要作用是提供 【答案】D 【详解】A．由分析可知，滤渣的主要成分是SiO2，A正确； B．“氧化”过程中，滤液中加入NaClO氧化亚铁离子为铁离子，后续调节pH，Fe3+更加容易沉淀，“氧化”若不充分，Fe2+沉淀不完全，含镍富集液中铁含量将提高，B正确； C．“氧化”过程中，滤液中加入NaClO氧化亚铁离子为铁离子，离子方程式为：2Fe2++ClO-+2H+ =2Fe3++Cl-+H2O，pH升高，可能出现Fe(OH)3红褐色沉淀，C正确； D．“沉铁”时加入Na2CO3，Na2CO3水解后呈碱性，其主要作用是调节反应液pH，以有利于黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，D错误； 故选D。 7．【常见无机物的制备】菱镁矿(主要成分为，含少量和等元素)制备氟化镁的工艺流程如下。 已知：①室温下，，。 ②时，认为该离子已沉淀完全。 下列说法错误的是 A．“蒸氨”时，尾气的主要成分是、 B．“氧化除锰”时，消耗溶液的体积高于理论值 C．“除铁铝”时，当恰好沉淀完全时， D．“沉淀”时，发生反应的离子方程式为 【答案】A 【详解】A．据分析可知，“蒸氨”时尾气的主要成分是，二氧化碳是在煅烧时产生，A错误； B．过氧化钠溶液是绿色氧化剂，将锰元素转变为沉淀MnO2，还将Fe2+氧化为Fe3+，但生成的MnO2和Fe3+能催化H2O2分解，从而加大H2O2用量，B正确； C．“除铁铝”过程中，由，知，当恰好沉淀完全时，铁离子已沉淀完全，则溶液中，可知，C正确； D．HF为弱酸，则 “沉淀”时，反应产生氟化镁沉淀的离子方程式是：，D正确 ； 故选A。 8．【物质分离、提纯综合应用】白硼钙石的主要成分是(含有少量和等杂质)，利用白硼钙石制取强还原剂的工艺流程如下： 已知：微溶于水，易溶于乙醇；偏硼酸钠易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定。下列说法错误的是 A．“滤渣1”的主要成分是 B．“操作X”涉及蒸发浓缩、降温结晶 C．“酸浸”采用高温条件有利于提高反应速率 D．“反应Y”的化学方程式是 【答案】C 【详解】A．由分析可知，“滤渣1”的主要成分是SiO2，A正确； B．由题干信息状况，偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定，故“操作X”涉及到蒸发浓缩、降温结晶，B正确； C．“酸浸”采用高温条件会导致浓硝酸分解导致反应速率减慢，C错误； D．由分析可知，耐火材料为MgO，故“反应Y”的化学方程式是，D正确； 故答案选C。 9．【物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备】（26-27高三上·北京海淀·阶段检测）羟基氧化镍()因高比表面积和活性，在电化学领域具有应用潜力。一种从含、的废料(含、、及不溶性杂质)中制备和的工艺流程如下图所示： 已知：该条件下相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下(完全沉淀时)： 金属离子 开始沉淀时的 10.6 6.2 6.9 1.5 6.3 完全沉淀时的 13.1 8.3 8.9 2.8 8.3 (1)在元素周期表中的位置为_________，属于_________区元素。 (2)滤渣1的主要成分为原有的不溶性杂质、_________。 (3)滤渣2中含有单质，“除杂”步骤中发生反应的离子方程式有_________。 (4)“沉铁”过程需控制溶液的范围为_________。 (5)若“沉铁”后所得溶液中，理论上需加入_________固体，使恰好沉淀完全(忽略混合后溶液体积的变化及的水解，)。 (6)“萃取”步骤中常用的萃取剂有两种(P204和P227)，其结构简式如下图所示： 根据P204和P227的结构，可以得出两种萃取剂的酸性大小：P204_________P227(填“>”或“<”)，理由是_________。 (7)“氧化”步骤反应的离子方程式为_________。 【答案】(1)第四周期第Ⅷ族 ds (2)CaSO4 (3)、 (4)2.8≤pH﹤6.2 (5)148 (6)> P204的P原子与更多O原子相连，与P原子相连的羟基更容易电离出氢离子（或：P204结构中的RO-是吸电子基团，会使O-H极性增强，更容易电离出氢离子，或：P227结构中的R-是推电子基团，会使O-H极性减弱，不容易电离出氢离子） (7) 【详解】（1）Ni元素为28号元素，位于元素周期表第四周期第Ⅷ族；Zn为30号元素，位于元素周期表ds区； （2）滤渣1中除不溶性杂质外，还含有微溶性的CaSO4； （3）硫化氢与铜离子反应形成硫化铜沉淀，离子方程式为，被铁离子氧化为硫单质，并将铁离子还原为亚铁离子，离子方程式为； （4）由表格可知，为使铁离子沉淀完全，同时避免锌离子沉淀，需要控制pH的范围为2.8≤pH﹤6.2； （5）溶液中Ca2+的物质的量为，故形成CaF2的F-的物质的量为2 mol。为使Ca2+沉淀完全（即），溶液中F-的浓度为，故溶液中F-的物质的量为，综上，需要加入的的总量为4 mol。NH4F的摩尔质量为37 g/mol，故需要加入NH4F的质量为； （6）P204的P原子通过O原子间接与R1相连，而P227的P原子直接与R1相连，故P204的P原子对电子吸引能力更强，与之相连的羟基更容易电离出氢离子（或：P204结构中的RO-是吸电子基团，会使O-H极性增强，更容易电离出氢离子，或：P227结构中的R-是推电子基团，会使O-H极性减弱，不容易电离出氢离子），故酸性P204>P227； （7）Ni2+被次氯酸根氧化为，次氯酸根被还原为Cl-，Ni原子由+2价升高到+3价，转移1e-，Cl原子由+1价降低到-1价，转移2e-，故Ni2+与ClO-的反应比为2:1，再根据电荷守恒和原子守恒配平离子方程式得：。 10．【物质分离、提纯综合应用】（25-26高二上·北京平谷·期末）利用金属矿渣(含有及)制备的实验流程如下。已知煅烧过程中和转化为和CuO。 已知：碳酸亚铁是白色固体，常温下 (1)“酸浸”后过滤，滤渣的主要成分为______。 (2)“还原”步骤中发生反应的离子方程式有、和____________。 (3)甲同学根据复分解反应规律选择溶液为沉淀剂制备碳酸亚铁，并设计了如下实验。向装有溶液的试管中加入，溶液，发现产生白色沉淀，部分立即变为灰绿色沉淀，后出现明显的红褐色。 ①甲同学通过理论计算反应中有生成，他的理论依据为____________。 ②由上述现象推测该白色沉淀中含有______，请结合化学用语解释原因_______________。 ③乙同学设计实验证实沉淀中含有。他的实验方案是：将沉淀过滤、洗涤后取样，_____________________(补全操作和现象)，证明沉淀中含有碳酸亚铁。 【答案】(1)SiO2 (2) (3) 混合溶液中约为，约为， ，OH-与反应生成 向沉淀中加入稀盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体 【详解】（1）由分析可知，“酸浸”后过滤，滤渣1的主要成分为SiO2。 （2）“还原”步骤中发生反应的离子方程式有Fe+Cu2+=Fe2++Cu、Fe+2H+=Fe2++H2↑和Fe+2Fe3+=3Fe2+。 （3）①溶液中约为0.5 mol/L，c(Fe2+)约为0.4 mol/L，Q(FeCO3)=×c(Fe2+)=0.2＞Ksp，故乙同学认为沉淀中还可能存在FeCO3； ②由于存在的水解反应：，溶液呈碱性，OH-可与Fe2+反应生成Fe(OH)2，因此可推测白色沉淀中含有Fe(OH)2； ③乙同学设计实验证实沉淀中含有FeCO3，他的实验方案是：将沉淀过滤、洗涤后取样，向沉淀中加入稀盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的气体，证明沉淀中含有碳酸亚铁。 真题·实战演练 1．（2026·贵州·高考真题）某磷废渣的主要成分为、和，一种对其进行分离的工艺流程如图。 下列说法错误的是 A．“焙烧”的目的是使、分解 B．“浸取”可能的反应为 C．“滤渣浮选”利用了和物理性质的差异 D．“滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂 【答案】A 【详解】A．分解温度高于，焙烧时仅分解，未分解，且后续浮选得到，故“焙烧”目的不是使分解，A错误； B．焙烧后分解生成，溶液呈酸性，加热条件下与反应生成、和，反应式符合反应规律，B正确； C．浮选是利用和表面润湿性等物理性质的差异进行分离，C正确； D．流程中焙烧产生、浸取产生，二者通入水中可生成碳酸盐作为沉淀剂，与滤液中反应生成，D正确； 故选A。 2．（2025·福建·高考真题）以磷化工品的副产物石灰渣(主要含亚磷酸钙和少量氢氧化钙)为原料，制备阻燃剂亚磷酸铝的工艺流程如图。下列说法错误的是 A．“沉淀1”可用于实验室制备 B．“调pH”时应将溶液调至酸性 C．“沉铝”时存在反应： D．电解“滤液1”可制得Na和 【答案】D 【详解】A．因石灰渣主要含亚磷酸钙和少量氢氧化钙，“碱溶”时加入碳酸钠和水反应生成的“沉淀1”的主要成分为碳酸钙，碳酸钙可用于实验室和稀盐酸反应制备，A正确；    B．“碱溶”时Ca(OH)2与Na2CO3会反应生成NaOH，“沉铝”时NaOH与过量的碳酸钠会和AlCl3反应生成Al(OH)3沉淀，降低产品纯度与产率，B正确； C．“沉铝”时加入氯化铝和发生复分解反应生成，存在反应：，C正确； D．“滤液1”为氯化钠溶液，电解氯化钠溶液可制得氢氧化钠和氢气、氯气，无法得到金属钠，D错误； 故选D。 3．（2024·湖南·高考真题）中和法生产的工艺流程如下： 已知：①的电离常数：，， ②易风化。 下列说法错误的是 A．“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液 B．“调pH”工序中X为或 C．“结晶”工序中溶液显酸性 D．“干燥”工序需在低温下进行 【答案】C 【详解】A．铁是较活泼金属，可与反应生成氢气，故“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液，A项正确； B．若“中和”工序加入过量，则需要加入酸性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入；若“中和”工序加入过量，则需要加入碱性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入NaOH，所以“调pH”工序中X为NaOH或，B项正确； C．“结晶”工序中的溶液为饱和溶液，由已知可知的，，则的水解常数，由于，则的水解程度大于电离程度，溶液显碱性，C项错误； D．由于易风化失去结晶水，故“干燥”工序需要在低温下进行，D项正确； 故选C。 4．（2025·湖南·高考真题）工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下： 已知：①富集液中两种金属离子浓度相当。 ②常温下，金属化合物的： 金属化合物 下列说法错误的是 A．粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率 B．试剂X可以是溶液 C．“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换 D．“沉锰”时，发生反应的离子方程式为 【答案】D 【详解】A．粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积，有利于提高金属元素的浸出率，A正确； B．由分析可知，试剂X可以是溶液，B正确； C．若先加入溶液进行“沉锰”，由题中信息以及数据可知，金属离子浓度相当，则也会沉淀，后续流程中无法分离Cd和Mn，所以“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换，C正确； D．“沉锰”时，发生反应的离子方程式是：，D错误； 故选D。 5．（2026·海南·高考真题）稀土元素钇(Y)在发光、磁性材料等方面有着广泛的应用。Y在化合物中通常为+3价，其化合物的性质类似于镁的相应化合物。某研究小组以废弃的磁性材料(主要成分为，含少量)为原料，制备(s)。流程如下： 已知：，，。回答问题： (1)“研磨”的目的是________________________。 (2)“加热溶解”操作中，主要利用了的难挥发性和__________。 (3)固体A的主要成分是__________(写化学式)。 (4)实验室过滤要用到的仪器有烧杯、漏斗、带铁圈的铁架台、__________。 (5)路线Ⅱ“沉钇”中发生的主要反应包括：和__________(用离子方程式表示)。 (6)对比路线Ⅱ，路线Ⅰ的优点是________________________(写出一点即可)。 (7)若将直接加热，无法得到无水，原因是________________________(用化学方程式表示)。 【答案】(1)增大固体与液体的接触面积，加快溶解速率，提高原料的浸出率 (2)强酸性 (3) (4)玻璃棒 (5) (6)可以回收副产物，提高资源利用率（或节约的用量） (7)（或） 【详解】（1）研磨可以粉碎固体原料，增大固体与液体的接触面积，加快溶解速率，提高原料的浸出率，让原料能够充分溶解反应； （2）加热溶解操作使用硫酸，一方面利用硫酸难挥发性，加热条件下不容易挥发损失，另一方面利用硫酸的强酸性，电离出大量氢离子，溶解金属氧化物； （3）原料酸浸后溶液含、、，加入调节pH，溶度积最小最先沉淀，、仍留在滤液中，所以固体A的主要成分为； （4）实验室过滤操作需要用到烧杯、漏斗、带铁圈的铁架台，还需要玻璃棒，玻璃棒作用为引流； （5）路线Ⅱ“沉钇”时体系内含有与，加入过量，发生反应，与过量强碱反应，对应的离子方程式为； （6）对比路线Ⅱ，路线Ⅰ分步调节pH，先将铝元素以形式分离出来，可以回收副产物，提高资源利用率，也可以节约的用量，减少原料消耗； （7）Y的化合物性质类似镁的化合物，是强酸弱碱盐，发生水解；若将直接加热，结晶水作为溶剂，促进水解，生成（或受热分解生成）和，受热挥发，水解平衡持续正向移动，最终无法得到无水，对应的化学方程式：（或）。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 工业流程题解题策略（专项训练） 参考答案 模拟·基础演练 1 2 3 4 5 6 C B B A C B 7.(1)粉碎钛铁矿（或适当加热、搅拌混合物等） (2)玻璃棒 取少量最后一次洗涤液于试管中，滴入铁氰化钾溶液，未观察到蓝色沉淀，说明富钛渣已洗涤干净 (3) 酸过量可以提供充足的，同时溶液酸性增强，抑制铁离子水解，避免生成杂质，提升产物产率和纯度 (4)4 温度高于40℃时，H2O2和氨水受热分解，Ti元素浸出率下降 8．(1) (2) (3)(CH3COO)2Pb可能是弱电解质或非电解质，难电离产生离子 (4)炭黑 (5)溶解度：NH3＞CO2，通入NH3使溶液呈碱性，能吸收更多CO2，从而增大浓度，利于PbCO3产生 9.(1)3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O (2)3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g)  ∆H=-212.1 kJ∙mol-1 (3)HNO2-2e-+H2O=3H++ (4)2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓++4H+ 消耗H+，使c(H+)减小，有利于生成CuCl的反应正向进行 (5) 10.(1)还原，防止可以与形成稳定的配合物，使难以形成沉淀 (2) (3) 是分解的催化剂，降低加入的速度，可以使分解速率减小，可以减少的用量 (4) 若调换顺序，会优先与发生反应，生成的会大量消耗，造成原料浪费； (5)溶液中浓度较大，会与反应，使得逆向移动，导致产量降低 11.(1) (2) (3)是两性氧化物，溶液酸性过强或碱性过强都会使发生反应，不能有效沉淀，从而不能有效分离元素和元素，同时造成的回收率偏低 (4)硝酸、硫酸 (5) 10 12.(1) (2)和 (3)调节溶液使与转化为沉淀除去 (4)c 阳极发生反应：，导致增大，促进平衡正向移动，产生同时部分移向阴极区，阳极生成 (5) 重难·创新演练 1 2 3 4 5 6 7 8 C C C C D D A C 9.(1)第四周期第Ⅷ族 ds (2)CaSO4 (3)、 (4)2.8≤pH﹤6.2 (5)148 (6)> P204的P原子与更多O原子相连，与P原子相连的羟基更容易电离出氢离子（或：P204结构中的RO-是吸电子基团，会使O-H极性增强，更容易电离出氢离子，或：P227结构中的R-是推电子基团，会使O-H极性减弱，不容易电离出氢离子） (7) 10.(1)SiO2 (2) (3) 混合溶液中约为，约为， ，OH-与反应生成 向沉淀中加入稀盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体 真题·实战演练 1 2 3 4 A D C D 5.(1)增大固体与液体的接触面积，加快溶解速率，提高原料的浸出率 (2)强酸性 (3) (4)玻璃棒 (5) (6)可以回收副产物，提高资源利用率（或节约的用量） (7)（或） (2)，在一定量溶液中，先浸出 2.4∶1 ，优先析出，沉钙过程中消耗且少量挥发，减少析出 (3)，，随大量氨气逸出，平衡正向移动 (4)（MgO） (5) 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 工业流程题解题策略（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 考查微型工艺流程中的实验操作 考向02 考查微型工艺流程中的过程评价 考向03 考查物质制备类工业流程综合题的分析判断 考向04 考查物质提纯类工业流程综合题的分析判断 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 考查微型工艺流程中的实验操作 1．【溶度积常数相关计算、物质分离、提纯综合应用】（25-26高二上·北京·期末）以石灰石矿(主要成分为，含少量、、等)为原料制备高纯轻质碳酸钙的一种工艺流程如下。 已知：固体B中主要含有、、MgO及。 下列说法不正确的是 A．过程Ⅱ，溶液浸出而非是因为 B．若过程Ⅱ在高温下进行，则过程Ⅲ沉钙产率降低，可能原因是高温时过程Ⅱ中逸出增多 C．过程Ⅲ反应的离子方程式为 D．该流程循环利用的物质是、 2．（25-26高二上·北京·期中）以黄铁矿(主要成分为，其中硫的化合价为-1价)生产硫酸的工艺流程如下图(硫酸工业)。 下列说法不正确的是 A．将黄铁矿粉碎，可加快其在沸腾炉中的化学反应速率 B．沸腾炉中每生成，有发生转移 C．接触室中每有生成就有生成说明已达平衡 D．吸收塔排放的尾气可通过氨吸收转化成氮肥 3．【纯碱的生产、侯德榜联合制碱】（25-26高二上·北京·期中）我国著名的科学家侯德榜改进了“索尔维制碱法”，确定了新的工艺流程——侯氏制碱法，部分工艺流程对比如下图所示，下列说法不正确的是 A．饱和氨盐水中： B．母液中： C．比较两种制碱法，侯氏制碱法中Na元素利用率更大，索尔维制碱法中NH3可循环利用 D．侯氏制碱法中采用通氨、降温、盐析，可以促进NH4Cl析出，实现分离 考向02 考查微型工艺流程中的过程评价 4．【制备与水解有关的物质、常见无机物的制备】以硫铁矿（主要成分为）为原料制备氯化铁晶体（）的工艺流程如下所示： 下列说法不正确的是 A．“酸溶”过程中使用的酸也可以是硝酸 B．为防止污染，“焙烧”过程中产生的应回收利用 C．通入氯气的目的是氧化 D．用制取无水时，需要在氯化氢气流中加热 5．以石灰石矿(主要成分为，含少量等)为原料制备高纯轻质碳酸钙的一种工艺流程如下。 已知：固体B中含有及 下列说法不正确的是 A．过程Ⅱ中，溶液浸出而非是因为 B．过程Ⅲ中，反应的离子方程式为 C．过程Ⅱ和过程Ⅲ的操作均应在较高温度下进行 D．整个流程中，“变废为宝、循环利用”的物质是 6．以黄铁矿（主要成分为，其中的化合价为－1价）生产硫酸的工艺流程如下图。 下列说法不正确的是 A．将黄铁矿粉碎，可加快其在沸腾炉中的化学反应速率 B．沸腾炉中每生成，有发生转移 C．接触室中排放出的、循环利用，可提高原料利用率 D．吸收塔排放的尾气可通过氨吸收转化成氮肥 考向03 考查物质制备类工业流程综合题的分析判断 7．【制备与水解有关的物质】（26-27高三上·北京·开学考试）以钛铁矿(主要成分为，还含有、CaO、等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材料钛酸锂()和磷酸亚铁锂()的工艺流程如图： 已知：“溶浸”后的溶液中含金属元素的离子主要包括、、、；富铁液中铁元素主要以形式存在；富钛渣中钛元素主要以形式存在。 回答下列问题： (1)“溶浸”时为加快浸取速率，可以采取的措施是_______(答1条即可)；“溶浸”过程发生反应的离子方程式为_______。 (2)若在实验室模拟分离富钛渣和富铁液，所需使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_______；检验富钛渣洗涤干净的操作为_______。 (3)“沉铁”过程发生反应的离子方程式为_______，该过程中需保持磷酸过量，其目的是_______。 (4)“溶钛”过程中固体转化成溶液，在中，的化合价为+4价，则中含有_______过氧键；Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示，试分析40℃后Ti元素浸出率呈图像所示变化的原因：_______。 8．【物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备】（25-26高一下·北京·期末）一种以含铅废料(Pb、PbO、PbO2、Fe、Fe2O3及炭黑)制备纳米PbO和PbSO4的工艺流程如下。 已知：①炭黑是一种碳单质，化学性质比较稳定。 ②PbSO4、PbCO3均为难溶于水的固体。 ③CH3COONa易溶于水，电离方程式为CH3COONa=Na++CH3COO-。 ④常温常压下，1体积水大约能溶解1体积二氧化碳 (1)PbO具有碱性氧化物的性质，写出过程Ⅰ中PbO与稀硫酸反应的离子方程式________________________。 (2)①过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4，Fe2+催化过程可表示为： ⅰ： ⅱ：… 写出ⅱ的离子方程式________________________________________。 (3)过程Ⅱ为复分解反应，分析过程Ⅱ的物质转化，结合复分解型离子反应的反应规律，推测(CH3COO)2Pb可能具有的性质为____________________。 (4)过程Ⅱ过滤除去的物质是__________。 (5)过程Ⅲ所得滤液中检出，请简述过程Ⅲ通入NH3的作用____________________。 9．（25-26高一上·北京·期末）以海绵铜(CuO、Cu)为原料制备氯化亚铜(CuCl)的一种工艺流程如下： (1)“溶解”过程： 生成CuSO4的反应方程式：、_______。 (2)“吸收”过程： NO与O2作用，先转化为NO2。吸收NO2的有关反应如下： 反应I：   反应Ⅱ：   用水吸收NO2生成HNO3和NO的热化学方程式是：_______。 (3)“电解”过程： HNO2为弱酸，通过电解使HNO3得以再生。 HNO2转化为HNO3的电极反应式是_______。 (4)“沉淀”过程： ①产生CuCl的离子方程式是_______。 ②加入适量Na2CO3，能使沉淀反应更完全，原因是_______。 (5)测定CuCl含量：称取氯化亚铜样品m g，用过量的FeCl3溶液溶解，充分反应后加入适量稀硫酸，用x mol∙L-1的溶液滴定到终点，消耗溶液ymL。滴定时发生的离子反应：。 样品中的质量分数为_______(列出表达式即可)。 考向04 考查物质提纯类工业流程综合题的分析判断 10．【物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备】（25-26高三上·北京·期末）一种利用钛白粉副产品［主要成分为：，含有少量、、、等］和农药盐渣［主要成分为：、等］制备电池级磷酸铁的工艺流程如下。 已知：ⅰ．可以与形成稳定的配合物，使难以形成沉淀。 ⅱ．一些金属氟化物的如下表。 氟化物 (1)除钛：铁粉的作用之一是消耗，使水解以沉淀形式除去；其另一个作用是___________。 (2)“除杂1”中除去的离子是___________。 (3)①“氧化1”发生反应的离子方程式为___________。 ②“氧化1”降低加入的速度，可以减少的用量，原因是___________。 (4)①滤渣3的主要成分是，生成该物质的离子方程式为___________。 ②“除杂2”与“氧化1”不能调换顺序，结合化学用语说明原因___________。 (5)“沉铁”过程中，如果pH过低会降低的产率，结合平衡移动原理说明原因___________。 11．【物质分离、提纯综合应用】（24-25高三下·北京海淀·阶段检测）工业上用粗铜电解精炼所产生的阳极泥(主要含、、和等)为原料，进行综合回收利用的某种工艺流程如下：已知：是两性氧化物，微溶于水 (1)“烧结”时的固体产物主要为、、和少量的，该过程中生成的化学方程式为___________。 (2)已知“萃取”与“反萃取”的原理为：，则“反萃取”时的反萃取剂最好选用___________溶液。 (3)加入稀硫酸“调”时需控制范围为4.5∼5.0，原因是___________。 (4)该过程中，可循环利用的物质除了萃取剂还有___________。 (5)“控电位还原”是指在一定电压下，电位高的氧化剂优先被还原，电位低的氧化剂保留在溶液中的工艺操作。下表为一些氧化剂的电位(A/B：A代表氧化剂，B代表还原产物)。 名称 电位/伏特 0.345 -0.440 0.770 0.740 滤液2中存在(Ⅳ)和少量(Ⅵ)，“还原”过程为将其中少量的(Ⅵ)还原为(Ⅳ)，发生反应的离子方程式为___________。在0.740伏特下进行“控电位还原”，假定只有和在阴极发生还原反应，的电还原效率为80%，则回收的需要在“还原”过程中至少加入浓度为的溶液___________ (已知：A的电还原效率)。 12．【物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备】（25-26高三上·北京·期中）以铬铁矿(主要成分为，还含有等)为原料制备的一种工艺流程如图。 已知：与纯碱焙烧水浸后转化为，与纯碱焙烧转化为。 (1)过程Ⅰ中转化为和，写出反应的化学方程式___________。 (2)滤渣1主要含有___________。 (3)矿物中相关元素可溶性组分的物质的量浓度c与的关系如下图所示。 ①过程Ⅲ中使用溶液的目的是___________。 ②过程Ⅳ发生反应，计算该反应的___________。 (4)利用膜电解技术，以溶液为阳极室电解质溶液，溶液为阴极室电解质溶液也可以制备，装置如图。 ①离子交换膜应该选用___________。 a．阴离子交换膜    b．质子交换膜    c．阳离子交换膜 ②结合方程式解释产生的原理___________。 (5)测定产品中的质量分数。 称取产品，用容量瓶配制待测液。取待测液于锥形瓶中，加入蒸馏水和稀硫酸等，用标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液。产品中(摩尔质量为)的质量分数为___________。已知：酸性条件下被还原为。 重难·创新演练 1．【物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备】（25-26高二上·北京昌平·期末）我国科学家用粗氢氧化高钴[主要含Co(OH)3]制备硫酸钴晶体(CoSO4·7H2O)，其工艺流程如下，下列说法中不正确的是 资料：ⅰ．浸出液中的阳离子有：Co2+、H+、Fe2+和Ca2+等 ⅱ．部分物质的溶度积常数如下(25℃) 物质 Ksp CaF2 4.0×10-11 Fe(OH)3 2.8×10-39 A．氢氧化高钴溶于稀硫酸的化学方程式为 B．反应中Na2SO3作还原剂，NaClO3做氧化剂，NaF不体现氧化性或者还原性 C．由流程可推测Co(OH)2、Fe(OH)3的Ksp可能较为接近 D．沉铁后，25℃、溶液pH为4时，浊液中约为2.8×10-9 mol·L-1 2．【物质分离、提纯综合应用】（25-26高三上·北京·阶段检测）利用废铝箔(主要成分为Al，含少量Mg、Fe等)制明矾的一种工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A．①中生成了 B．操作a是过滤，以除去难溶于溶液的杂质 C．②③中加入稀硫酸的作用均是除去杂质 D．明矾净水的原理：水解生成的胶体能吸附水中的悬浮颗粒物 3．【物质分离、提纯综合应用】从废旧锂离子电池正极材料（含少量金属Cu）中回收和的工艺流程如图所示。得到的和在空气中煅烧，可实现的再生。 下列说法不正确的是 A．将正极材料充分研磨，可加快“浸取”速率 B．“浸取”过程中产生的气体主要是 C．由图示过程可推知在水中的溶解度大于在水中的溶解度 D．的再生反应为： 4．【物质分离、提纯综合应用】（25-26高三上·北京海淀·期中）红土镍矿(主要含、和少量、)中镍含量较低，可通过黄钠铁矾沉淀法获得含镍富集液，进而生产含镍产品，其工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A．滤渣的主要成分是 B．“氧化”过程中，溶液pH可能发生变化 C．“沉铁”时加入的主要作用是提供 D．“氧化”若不充分，含镍富集液中铁含量将提高 5．【物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备】（25-26高二上·北京·期中）在实验室中以含镍废料(主要成分为NiO，含少量FeO、、CoO、BaO和)为原料制备和的工艺流程如图。 已知： 离子 开始沉淀的pH 1.5 7.5 6.7 6.8 沉淀完全的pH 2.8 9.7 8.4 8.9 下列说法不正确的是 A．“酸浸”步骤所得滤渣Ⅰ中含有和 B．“氧化”步骤目的是为了将转化为，便于后续除去 C．“调pH”步骤应控制溶液pH范围在2.8-6.7之间 D．“沉钴”步骤发生的反应为 6．【物质分离、提纯综合应用】（25-26高三下·北京·调研）红土镍矿(主要含、Fe2O3、铜和少量、)中镍含量较低，可通过黄钠铁矾沉淀法获得含镍富集液，进而生产含镍产品，其工艺流程如下： 下列说法不正确的是 A．滤渣的主要成分是 B．若“氧化”若不充分，含镍富集液中铁含量将提高 C．若“氧化”过程中溶液pH升高，氧化时可能出现红褐色沉淀 D．若“氧化”过程中溶液pH升高，“沉铁”时的主要作用是提供 7．【常见无机物的制备】菱镁矿(主要成分为，含少量和等元素)制备氟化镁的工艺流程如下。 已知：①室温下，，。 ②时，认为该离子已沉淀完全。 下列说法错误的是 A．“蒸氨”时，尾气的主要成分是、 B．“氧化除锰”时，消耗溶液的体积高于理论值 C．“除铁铝”时，当恰好沉淀完全时， D．“沉淀”时，发生反应的离子方程式为 8．【物质分离、提纯综合应用】白硼钙石的主要成分是(含有少量和等杂质)，利用白硼钙石制取强还原剂的工艺流程如下： 已知：微溶于水，易溶于乙醇；偏硼酸钠易溶于水，溶解度随温度升高而增大，难溶于乙醇，碱性条件下稳定。下列说法错误的是 A．“滤渣1”的主要成分是 B．“操作X”涉及蒸发浓缩、降温结晶 C．“酸浸”采用高温条件有利于提高反应速率 D．“反应Y”的化学方程式是 9．【物质分离、提纯综合应用、常见无机物的制备】（26-27高三上·北京海淀·阶段检测）羟基氧化镍()因高比表面积和活性，在电化学领域具有应用潜力。一种从含、的废料(含、、及不溶性杂质)中制备和的工艺流程如下图所示： 已知：该条件下相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下(完全沉淀时)： 金属离子 开始沉淀时的 10.6 6.2 6.9 1.5 6.3 完全沉淀时的 13.1 8.3 8.9 2.8 8.3 (1)在元素周期表中的位置为_________，属于_________区元素。 (2)滤渣1的主要成分为原有的不溶性杂质、_________。 (3)滤渣2中含有单质，“除杂”步骤中发生反应的离子方程式有_________。 (4)“沉铁”过程需控制溶液的范围为_________。 (5)若“沉铁”后所得溶液中，理论上需加入_________固体，使恰好沉淀完全(忽略混合后溶液体积的变化及的水解，)。 (6)“萃取”步骤中常用的萃取剂有两种(P204和P227)，其结构简式如下图所示： 根据P204和P227的结构，可以得出两种萃取剂的酸性大小：P204_________P227(填“>”或“<”)，理由是_________。 (7)“氧化”步骤反应的离子方程式为_________。 10．【物质分离、提纯综合应用】（25-26高二上·北京平谷·期末）利用金属矿渣(含有及)制备的实验流程如下。已知煅烧过程中和转化为和CuO。 已知：碳酸亚铁是白色固体，常温下 (1)“酸浸”后过滤，滤渣的主要成分为______。 (2)“还原”步骤中发生反应的离子方程式有、和____________。 (3)甲同学根据复分解反应规律选择溶液为沉淀剂制备碳酸亚铁，并设计了如下实验。向装有溶液的试管中加入，溶液，发现产生白色沉淀，部分立即变为灰绿色沉淀，后出现明显的红褐色。 ①甲同学通过理论计算反应中有生成，他的理论依据为____________。 ②由上述现象推测该白色沉淀中含有______，请结合化学用语解释原因_______________。 ③乙同学设计实验证实沉淀中含有。他的实验方案是：将沉淀过滤、洗涤后取样，_____________________(补全操作和现象)，证明沉淀中含有碳酸亚铁。 真题·实战演练 1．（2026·贵州·高考真题）某磷废渣的主要成分为、和，一种对其进行分离的工艺流程如图。 下列说法错误的是 A．“焙烧”的目的是使、分解 B．“浸取”可能的反应为 C．“滤渣浮选”利用了和物理性质的差异 D．“滤液沉淀”可以利用流程中产生的和制备沉淀剂 2．（2025·福建·高考真题）以磷化工品的副产物石灰渣(主要含亚磷酸钙和少量氢氧化钙)为原料，制备阻燃剂亚磷酸铝的工艺流程如图。下列说法错误的是 A．“沉淀1”可用于实验室制备 B．“调pH”时应将溶液调至酸性 C．“沉铝”时存在反应： D．电解“滤液1”可制得Na和 3．（2024·湖南·高考真题）中和法生产的工艺流程如下： 已知：①的电离常数：，， ②易风化。 下列说法错误的是 A．“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入溶液 B．“调pH”工序中X为或 C．“结晶”工序中溶液显酸性 D．“干燥”工序需在低温下进行 4．（2025·湖南·高考真题）工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下： 已知：①富集液中两种金属离子浓度相当。 ②常温下，金属化合物的： 金属化合物 下列说法错误的是 A．粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率 B．试剂X可以是溶液 C．“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换 D．“沉锰”时，发生反应的离子方程式为 5．（2026·海南·高考真题）稀土元素钇(Y)在发光、磁性材料等方面有着广泛的应用。Y在化合物中通常为+3价，其化合物的性质类似于镁的相应化合物。某研究小组以废弃的磁性材料(主要成分为，含少量)为原料，制备(s)。流程如下： 已知：，，。回答问题： (1)“研磨”的目的是________________________。 (2)“加热溶解”操作中，主要利用了的难挥发性和__________。 (3)固体A的主要成分是__________(写化学式)。 (4)实验室过滤要用到的仪器有烧杯、漏斗、带铁圈的铁架台、__________。 (5)路线Ⅱ“沉钇”中发生的主要反应包括：和__________(用离子方程式表示)。 (6)对比路线Ⅱ，路线Ⅰ的优点是________________________(写出一点即可)。 (7)若将直接加热，无法得到无水，原因是________________________(用化学方程式表示)。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $