专题训练 工业流程题-2027届海南高三化学一轮复习

专题 工业流程题 （节选2020~2026年海南新高考题及海口模拟题） 1．（2026年·海南卷题15）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)。 2．（2025年·海南卷题15）有色金属冶炼厂炼铜窑炉的废耐火砖极具回收价值。某厂产生的废耐火砖中主要含、Cu 12.0%，其资源化回收的一种工艺流程如图所示。 回答问题： (1)“粉碎”的目的是______________________________。 (2)“加压氨浸”时铜转化为配位离子，该过程的化学反应方程式为________________________。 (3)“碱熔”中产生的气体C为____________，滤渣E是____________(均填化学式)。E与____________(填物质名称)反应可生成用于城市废水处理的。 (4)某批次试验，废砖投料20.0 kg，产出CuO 2.70 kg，则Cu的回收率为____________。 (5)从绿色化学与环境保护的角度说明本工艺优点有____________、____________。 3．（2024年·海南卷题15）锰锌铁氧体()元件是电子线路中的基础组成部分。某实验室利用废弃电子产品中的锰锌铁氧体制备、ZnO和，可用于电池，催化剂等行业，其工艺流程如下： 回答问题： (1)氨浸的作用是将_______元素(填元素符号)有效转移到水溶液中。 (2)煮沸含有配合物的溶液B，产生混合气体，经冷凝后所得溶液可循环用于氨浸，该溶液是_______。 (3)沉锰反应的离子方程式为___________________________。某次实验时，将原料中的Mn以形式定量沉淀完全，消耗了，并产出(纯度为99.9%)，则该原料化学式中______________。 (4)沉铁时，选择是为了便于从滤液中回收有价值的钾盐______________(填化学式)。该钾盐在种植业中的一种用途是__________________________________。 (5)通过加入固体，除去滤液中危害环境的，已知，。反应的平衡常数为______________。 4．（2023年·海南卷题15）铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域，是重要的战略物资。利用绿柱石(主要化学成分为(，还含有一定量的FeO和)生产BeO的一种工艺流程如下。 回答问题： (1)中Be的化合价为______________。 (2)粉碎的目的是_____________________；残渣主要成分是______________(填化学式)。 (3)该流程中能循环使用的物质是______________(填化学式)。 (4)无水可用作聚合反应的催化剂。BeO、与足量C在600~800℃制备的化学方程式为_______。 (5)沉铍时，将pH从8.0提高到8.5，则铍的损失降低至原来的_______%。 5．（2022年·海南卷题15）胆矾()是一种重要化工原料，某研究小组以生锈的铜屑为原料[主要成分是Cu，含有少量的油污、CuO、、]制备胆矾。流程如下。 回答问题： (1)步骤①的目的是_____________________。 (2)步骤②中，若仅用浓溶解固体B，将生成_______(填化学式)污染环境。 (3)步骤②中，在存在下Cu溶于稀，反应的化学方程式为_____________________。 (4)经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是_____________________。 (5)实验证明，滤液D能将氧化为。 ⅰ.甲同学认为不可能是步骤②中过量将氧化为，理由是_____________________。 ⅱ.乙同学通过实验证实，只能是将氧化为，写出乙同学的实验方案及结果____________________(不要求写具体操作过程)。 6．（2021年·海南卷题15）无水常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程，以废铁屑(含有少量碳和杂质)为原料制备无水。 已知：氯化亚砜()熔点-101℃，沸点76℃，易水解。 回答问题： (1)操作①是过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和___________。 (2)为避免引入新的杂质，试剂B可以选用___________(填编号)。 A．溶液 B．水 C．水 D．溶液 (3)操作②是蒸发结晶，加热的同时通入的目的是_________________________________。 (4)取少量晶体，溶于水并滴加溶液，现象是______________________。 (5)反应的化学方程式为______________________。 (6)由转化成的过程中可能产生少量亚铁盐，写出一种可能的还原剂___________，并设计实验验证是该还原剂将还原___________。 7．（2020年·海南卷题15）以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸，应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用，减轻对环境的污染。其中一种流程如下图所示。 回答下列问题： (1)黄铁矿中硫元素的化合价为_____________。 (2)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为____________________________。 (3)欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入_____________(填“过量”或“不足量”)的SO2气体。 (4)因为Na2S2O5具有______________性，导致商品Na2S2O5中不可避免地存在Na2SO4。 检验其中含有的方法是__________________。 (5)一般用K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度。实验步骤：称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+。反应式：+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 某次实验称取0.2800 g样品，滴定时消耗浓度为0.03000 mol/L的K2Cr2O7溶液25.10 mL，则样品中铁含量为____________________%。 8．（2026年9月·海口市模拟卷题15）钴镍渣是湿法炼锌的废渣，主要含有Zn、Co、Cd、Fe、Ni的二价硫酸盐及氢氧化物。利用以下工艺流程制备氧化锌并回收部分金属。 常温下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如表。 金属离子 开始沉淀的pH 7.6 2.7 1.0 7.1 沉淀完全的pH 9.6 3.7 1.5 9.0 回答下列问题： (1)“溶浸”时，加热并搅拌的目的是______________________。 (2)浸取液中得到海绵Cd的离子方程式为________________。 (3)的结构式为。“氧化沉钴”时，表现氧化性的元素为____________；该过程中调节溶液pH至5.0，沉淀物还含有____________。 (4)“还原”后金属X的成分除Zn外还有____________。 (5)煅烧理论上可得8.1 g ZnO，则x=____________。 9．（2026年6月·海口市模拟卷题15）高纯镍(Ni)常作催化剂、制造合金等。以某镍矿(主要成分为NiS，含有、、、等)为原料制备高纯镍的工艺流程如下： 已知：①常温下，几种金属氢氧化物的溶度积()如表所示： 物质 ②“焙烧”渣主要成分有(酸性氧化物)、(两性氧化物)等。 ③“萃取”时发生反应：(水相)(有机相)(有机相)(水相)。 回答下列问题： (1)“焙烧”过程中生成NiO的化学方程式为_____________________，气体X需用______________(填化学式)溶液吸收，经检测合格后再排放。 (2)“转化”中，实际消耗双氧水的量远大于理论计算量，其原因是_____________________。 (3)加入双氧水转化后溶液中，当溶液中离子浓度小于等于时，认为该离子沉淀完全。用调节pH的范围为______________(保留两位有效数字，已知：)。 (4)“滤渣”为一种成分复杂的胶体，过滤前常需对其进行______________处理，使其聚沉，加快过滤速率。 (5)“萃取”的目的是__________________________。 (6)“电解”后废液可用于____________(填名称)工序，实现循环利用。 10．（2026年4月·海口市模拟卷题15）电冶炼铜的阳极泥主要含有Au、、、等成分。一种从铜阳极泥回收贵金属的化工流程如下。 已知：①当离子的浓度低于时，可忽略该离子的存在。 ② 回答问题： (1)氧化酸浸时为了加快浸出速率，可采取的措施有_____________________(写出一点)。 (2)滤渣中主要含有的金属元素是______________。 (3)分金时，溶液中浓度不能超过_______。 (4)分金后金元素的主要存在形式是，该过程中主要发生的离子方程式是______________。 (5)反萃取时加入的作用是_____________________。 (6)萃取时，萃取前溶液中含金的浓度为，萃取后水相中金的浓度为，则金的损失率约为_______%(保留2位小数)。 11．（2025年4月·海口市模拟卷题15）从银冶炼废渣银锌渣(含有Pb、Ag、Zn、Au等金属)中回收Ag、Au的工艺流程如下图所示。 已知：室温下，；回答问题： (1)氯化浸出时常加入热蒸汽其目的是__________________________。 (2)还原熔炼时可用做还原剂，写出高温还原AgCl的化学方程式__________________________。 (3)酸溶时硝酸会产生氮氧化物污染空气，可用NaOH溶液吸收。写出与足量NaOH溶液反应的离子方程式__________________________。 (4)沉铅银时，当降到，此时_____。 (5)沉银中水合肼()的作用是_______________________________。 12．（2024年1月·海口市模拟卷题15）一种由菱镁矿(主要成分，还含少量和)制备高纯的工艺流程如下： 已知：相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： 金属离子 开始沉淀的pH 7.6 1.9 8.4 沉淀完全的pH 9.6 3.2 10.8 (1)为了加快反应速率和提高镁的浸取率，需要对菱镁矿进行___________(填操作名称)处理。 (2)首次过滤的滤渣的主要成分是___________(填化学式)。 (3)“浸取”时加入的盐酸不宜过量太多的原因是______________________。 (4)“调pH”时，发生反应的离子方程式为______________________。某同学认为“氧化”步骤可省略，直接用调节pH值得到沉淀，该想法不合理的原因是______________________。 (5)“沉镁”时选用而不选用的原因是______________________。 13．（2023年4月·海口市模拟卷题15）从铬锰矿渣(主要成分为、MnO，杂质为、、)中分离铬、锰的一种工艺流程如图所示： 该工艺中，部分氢氧化物开始沉淀时和完全沉淀时的pH见下表： 沉淀物 开始沉淀时的pH 2.7 4.2 4.5 8.1 完全沉淀时的pH 3.5 5.2 6.2 10.1 回答下列问题： (1)“焙烧”时空气是从焙烧炉下部进入，而矿渣粉是从上部投入的，这样做的优点是___________。 (2)“焙烧”中氧化产物只有，则相应反应中消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________，“焙烧”中有___________(填化学式)气体生成。 (3)第一次“调pH”时，理论上pH的最佳值是___________。“氧化”反应的离子方程式为___________。 (4)由制备Cr的主要过程是灼烧得到，然后用铝热法还原得到Cr，则铝热法制备Cr的化学方程式为______________________。 14．（2023年1月·海口市模拟卷题15）三氯化六氨合钴是一种重要的化工原料。利用某含钴废料（主要成分为Co，含少量Fe、、等杂质）制取的工艺流程如下图所示。 已知：①还原性较弱，但具有较强还原性。 ②金属离子开始沉淀和完全沉淀对应pH见下表。 沉淀物 开始沉淀pH 2.7 4.0 － 7.6 完全沉淀pH 3.7 5.2 9.2 9.2 回答以下问题： (1)“酸浸”后分离出的滤渣的主要成分为__________（填化学式）。 (2)“除杂”过程中的主要作用是__________，其参与反应的离子方程式为__________。 (3)“除杂”过程中加调节pH除去的金属离子有__________，pH的调节范围为__________。 (4)“混合”过程加入的目的是__________。 (5)“氧化”过程中，__________粒子被氧化。 15．（2022年4月·海口市模拟卷题15）磷酸锌常用作氯化橡胶、合成高分子材料的阻燃剂。工业上利用烧渣(主要含，还含少量、、及等)为原料制取磷酸锌的工艺流程如图所示： 已知：常温下几种金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH如下表所示： 金属离子 开始沉淀的pH 3.0 2.7 5.4 6.2 沉淀完全的pH 5.0 3.6 6.7 8.2 (1)粉碎烧渣的目的是_____________________。 (2)通入发生反应的离子方程式为___________。 (3)加入NaOH溶液调节溶液2的pH至6.0，过滤2的滤渣有___________(填化学式)；通入的目的是_____________________。 (4)已知常温下磷酸的三级电离常数，，。溶液呈___________性(填“酸”或“碱”)。 16．（2021年4月·海口市模拟卷题15）次磷酸钠(NaH2PO2)广泛应用于化学镀镍，次磷酸钠的生产与镀镍过程如下： 据此回答下列问题： (1)红磷与黄磷之间的关系为___________。 (2)次磷酸钠中磷元素的化合价为___________。 (3)写出碱溶过程的化学反应方程式___________，该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为___________。 (4)已知次磷酸钠中的为四面体结构，请写出的结构式___________，次磷酸钠NaH2PO2为___________（填“酸式盐”、“碱式盐”、“正盐”）。 (5)请简述化学镀镍的反应原理_________________________________。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 参考答案（解析版） 1． (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) 【分析】 原料研磨后加硫酸加热溶解，得到含、、的酸性溶液，加入调节pH，依据溶度积大小：，调pH第一步优先沉淀，过滤，固体A是，滤液中含有、；路线Ⅰ向这份滤液继续滴加调pH，优先沉淀，过滤，固体B为，滤液再加沉钇，得到沉淀，沉淀用盐酸溶解，浓缩过滤得到；路线Ⅱ向含有、的滤液直接加入过量，转化为留在溶液D中，生成沉淀，沉淀加盐酸溶解，浓缩结晶得到产品。 【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： 2． (1)加快“加压氨浸”的速度 (2) (3) 盐酸 (4)90% (5)实现、等物质的循环利用，原料利用率高 资源综合利用，既回收铜又制得铝盐絮凝剂，减轻固体废弃物对环境的压力 【分析】 废耐火砖中主要含、Cu12.0%，经过粉碎通入氧气加压氨浸，铜转化为配位离子，过滤后得到的滤液A中含有，经过一系列处理回收金属Cu；滤渣B中含有，加入碳酸钠碱溶后，气体C是，在碱熔高温转化为，通过水萃滤液D中含有，加入二氧化碳气体得到滤渣E(氢氧化铝)。 【详解】 （1）“粉碎”的目的是通过增大接触面积加快“加压氨浸”的速度。 （2）“加压氨浸”时铜与氧气、氨气反应转化为配位离子铜氨离子，该过程的化学反应方程式为。 （3）“碱熔”所加的“碱”实际上是纯碱，与滤渣B中的反应产生的气体C为。根据分析滤液D中为，与气体C()反应可生成滤渣E为。，需要引入Cl—，故可让与盐酸反应获得聚合氯化铝。 （4）废砖中Cu的质量为。产出的2.70 kg CuO中Cu的质量为。则Cu的回收率为。 （5）本工艺的环保与绿色化学优势，可归纳为： ①实现、等物质的循环利用，原料利用率高。 ②资源综合利用，既回收铜又制得铝盐絮凝剂，减轻固体废弃物对环境的压力。 3． (1)Zn (2)氨水 (3)或不含结晶水形式 0.75 (4) 钾肥或其他合理用途 (5) 【分析】 锰锌铁氧体经过氨浸后，分离得到的溶液B经煮沸得到氢氧化锌，则氨浸的作用是将锌元素转移到溶液B中，将分离得到的固体A溶于硫酸，得到含锰、铁元素的溶液；沉锰过程中，与发生归中反应生成；由于加入铁粉还原，则溶液C主要含三价铁离子，铁粉将铁离子还原为二价铁离子，加入沉铁，将二价铁离子转化为。 【详解】 （1）由分析可知，氨浸的作用是将Zn元素有效转移到水溶液中。 （2）由分析可知，溶液B含有配合物，煮沸溶液B后生成氢氧化锌沉淀，产生混合气体，经冷凝后的溶液可循环利用于氨浸，则生成的混合气体中含有氨气和水蒸气，冷凝后的溶液为氨水。 （3）根据沉锰前后物质可知，沉锰反应的离子反应式为（便于后续计算）或不含结晶水；由离子反应式可知，消耗了，则锰锌铁氧体中，，由锰锌铁氧体化学式可知，，解得。 （4）由分析可知，用硫酸溶解固体A后，溶液中存在大量硫酸根，选择可以从滤液中回收有价值的硫酸钾，该钾盐在种植业中可用作钾肥。 （5）平衡常数。 4． (1)+2 (2)增大反应物的接触面积加快反应速率，提高浸取率 SiO2 (3)(NH4)2SO4 (4)BeO+Cl2+CCO+BeCl2 (5)10 【分析】 绿柱石煅烧生成氧化物，浓硫酸浸取，SiO2不溶于硫酸，残渣是SiO2，加硫酸铵调节pH=1.5除去铝离子，加入氨水调节pH=5.1除去铁离子，再加入氨水到pH=8.0生成Be(OH)2沉淀，滤液硫酸铵循环利用。 【详解】 （1）按照正负化合价代数和为0，Be的化合价为+2+价； （2）粉碎的目的是增大反应物接触面积，加快浸取速率，提高浸取率；残渣的成分是不溶于酸的SiO2； （3）最后的滤液中的硫酸铵可以在除铝步骤中循环利用； （4）BeO、与足量C在600~800°C生成BeCl2同时生成CO，化学方程式为BeO+Cl2+CCO+BeCl2； （5）设Be(OH)2的溶度积常数为Ksp，K=c(Be2+)×c2(OH-)，c(Be2+)=，当pH=8.0时，c(OH-)=10-6mol/L，铍损失浓度为c(Be2+)=mol/L，当pH=8.5时，c(OH-)=10-5.5mol/L，铍损失浓度为c(Be2+)=mol/L，损失降低至原来的10%。 5． (1)除油污 (2) (3) (4)胆矾晶体易溶于水 (5)ⅰ.溶液C经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解 ⅱ.取滤液，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，再加入，不能被氧化 【分析】 由流程中的信息可知，原料经碳酸钠溶液浸洗后过滤，可以除去原料表面的油污；滤渣固体B与过量的稀硫酸、双氧水反应，其中的CuO、CuCO3、Cu(OH)2均转化为CuSO4，溶液C为硫酸铜溶液和稀硫酸的混合液，加热浓缩、冷却结晶、过滤后得到胆矾。 【详解】 （1）原料表面含有少量的油污，Na2CO3溶液呈碱性，可以除去原料表面的油污，因此，步骤①的目的是：除去原料表面的油污。 （2）在加热的条件下，铜可以与浓硫酸发生反应生成CuSO4、SO2和H2O，二氧化硫是一种大气污染物，步骤②中，若仅用浓H2SO4溶解固体B，将生成SO2污染环境。 （3）步骤②中，在H2O2存在下Cu溶于稀H2SO4，生成CuSO4和H2O，该反应的化学方程式为Cu+ H2O2+ H2SO4=CuSO4+2H2O。 （4）胆矾是一种易溶于水的晶体，因此，经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是：胆矾晶体易溶于水，用水洗涤会导致胆矾的产率降低。 （5）ⅰ.H2O2常温下即能发生分解反应，在加热的条件下，其分解更快，因此，甲同学认为不可能是步骤②中过量H2O2将I-氧化为I2，理由是：溶液C经步骤③加热浓缩后H2O2已完全分解。 ⅱ.I-氧化为I2时溶液的颜色会发生变化；滤液D中含有CuSO4和H2SO4，乙同学通过实验证实，只能是Cu2+将I-氧化为I2，较简单的方案是除去溶液中的Cu2+，然后再向其中加入含有I-的溶液，观察溶液是否变色；除去溶液中的Cu2+的方法有多种，可以加入适当的沉淀剂将其转化为难溶物，如加入Na2S将其转化为CuS沉淀，因此，乙同学的实验方案为取少量滤液D，向其中加入适量Na2S溶液，直至不再有沉淀生成，静置后向上层清液中加入少量KⅠ溶液；实验结果为：上层清液不变色，证明I-不能被除去Cu2+的溶液氧化，故只能是Cu2+将I-氧化为I2。 6． (1)漏斗 (2)BD (3)防止水解 (4)溶液变为血红色 (5) (6) 先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液，产生白色沉淀，则证明是将Fe3+还原 【分析】 废铁屑(含有少量碳和SiO2杂质)加入盐酸，铁粉反应生成氯化亚铁，过滤除去少量碳和SiO2杂质，A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，蒸发结晶生成，通入SOCl2生成FeCl3。 【详解】 （1）过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。 （2）A(氯化亚铁)加入氧化剂B生成C(氯化铁)，A、C都引入杂质离子，故选BD。 （3）加热促进氯化铁溶液的水解，会生成氢氧化铁，故加入的目的是防止水解。 （4）KSCN溶液遇Fe3+变为红色。 （5）根据已知信息氯化亚砜()熔点-101℃，沸点76℃，易水解，可得与SOCl2生成FeCl3的化学方程式为。 （6）可能反应中生成的二氧化硫将氯化铁还原为氯化亚铁，若二氧化硫作还原剂，则氧化产物为硫酸盐，故若加盐酸酸化，再加氯化钡溶液，产生白色沉淀，则是二氧化硫作还原剂。 7． (1)-1 (2)Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2 (3)过量 (4)还原 先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明含有 (5)90.36% 【分析】 黄铁矿(主要成分FeS2)煅烧生成氧化铁和二氧化硫，氧化铁用CO还原得到还原铁粉，用K2Cr2O7滴定分析法测定还原铁粉纯度；二氧化硫经过一系列步骤生成硫酸，尾气中含有二氧化硫，用氢氧化钠溶液吸收生成NaHSO3，加热后生成Na2S2O5，据此分析解答。 【详解】 (1)黄铁矿的主要成分是二硫化亚铁(FeS2)，其中铁元素的化合价是+2价，因此硫元素的化合价为-1价，故答案为：-1； (2)炉渣的主要成分为Fe2O3，由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2，故答案为：Fe2O3+3CO2Fe+ 3CO2； (3)Na2SO3溶液能够与SO2反应生成NaHSO3，欲得到更纯的NaHSO3，反应①应通入过量的SO2气体，故答案为：过量； (4)Na2S2O5转化为Na2SO4过程中S元素的化合价升高，被氧化，体现了Na2S2O5的还原性；检验其中含有的方法是首先用盐酸酸化，除去，再加入氯化钡溶液，看有无白色沉淀生成，若生成白色沉淀，证明含有，否则没有，故答案为：还原；先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明含有； (5)称取一定量样品，用过量稀硫酸溶解，用标准K2Cr2O7溶液滴定其中的Fe2+，存在关系式：6Fe～6Fe2+～，滴定过程中消耗的K2Cr2O7 物质的量为0.03000 mol/L×0.02510 L=0.000753mol，则样品中含有的铁的物质的量为0.000753 mol×6=0.004518 mol，样品中铁含量为×100%=90.36%，故答案为：90.36%。 8． (1)加快反应速率，提高浸取率 (2) (3)（或氧） (4) (5) 【分析】 首先加入进行溶浸，将可溶的金属硫酸盐转化为液相，难溶杂质进入滤渣被除去； 向浸取液中加入Zn粉，利用Zn的还原性将置换为海绵Cd实现回收，后续加入作氧化剂，其结构中存在过氧键，表现氧化性的元素为-1价的O；调节pH至5.0时，除生成外，也会完全沉淀为。 氧化沉钴后向溶液加Zn粉，可将溶液中剩余的置换为金属Ni，因此还原得到的金属X除过量Zn外还含有Ni。最后将得到的转化为碱式碳酸锌，煅烧分解得到产物ZnO，据此解答。 【详解】 （1）在工业流程中，“溶浸”时进行加热并搅拌，可以增加反应物的接触面积，提高微粒的运动速率，其主要目的是加快反应速率，提高金属离子的浸取率。 （2）钴镍渣经硫酸溶浸后，浸取液中含有、、、、。加入粉得到海绵，是因为的金属活动性强于，发生置换反应，其离子方程式为：。 （3）观察的结构式可知，其分子内部存在过氧键（），该结构中氧元素的化合价为价，极易得电子表现出强氧化性，故表现氧化性的元素为（或氧）。“氧化沉钴”时，加入不仅将氧化为并沉淀，同时也会将溶液中的氧化为。根据表格数据，沉淀完全的为，当调节溶液至时，已经完全转化为沉淀；而开始沉淀的为，此时不会沉淀。因此，沉淀物除了外，还含有。 （4）经过“氧化沉钴”后，溶液中的主要金属离子为和。在“还原”步骤中再次加入粉，会将置换出来生成金属。由于加入的粉通常是过量的，所以过滤得到的金属成分除过量的外，还有置换出的。 （5）煅烧碱式碳酸锌的化学方程式为：。根据锌元素守恒，可得关系式：。 已知生成的质量为，其物质的量 。根据关系式，反应物碱式碳酸锌的物质的量。结合其质量为，可列等式：。解得：。 9． (1) NaOH (2)在金属离子作用下双氧水分解速率加快 (3) (4)加热或加入电解质等 (5)除去 (6)转化 【分析】 首先将镍矿在550℃下焙烧，使硫化物转化为金属氧化物，同时生成有毒的SO2气体，用NaOH溶液吸收处理；随后用NaOH溶液碱浸焙烧渣，利用MoO3的酸性和As2O3的两性将其转化为可溶性盐除去，得到含Fe、Cu、Ni氧化物的滤渣；接着加稀硫酸溶解滤渣，再加入双氧水将Fe2+氧化为更易沉淀的Fe3+，用Ni(OH)2调节pH至2.8~6.5，使完全沉淀为Fe(OH)3除去，而Ni2+和Cu2+保留在溶液中；之后通过萃取反应将Cu2+转移至有机相，实现铜镍分离，得到纯净的含Ni2+溶液；最后电解该溶液，阴极析出高纯镍。 【详解】 （1）金属硫化物与氧气在高温下反应，生成金属氧化物和有毒的SO2气体。配平依据电子守恒：每个S2-失去6个电子被氧化为SO2，每个O2得到4个电子被还原，最小公倍数为12，因此系数为2，系数为3。化学方程式为：，气体X是SO2，属于酸性氧化物，能与强碱反应生成盐和水。题目流程中已使用NaOH溶液进行碱浸，因此用NaOH吸收SO2既符合反应原理，又能实现试剂的统一使用。 （2）转化步骤中，H2O2的理论作用是将Fe2+氧化为Fe3+（便于后续调pH沉淀除去），Fe3+是H2O2分解的高效催化剂，会加速H2O2分解为水和氧气；同时H2O2本身不稳定，在酸性、加热条件下也会自发分解，因此实际消耗量远大于理论值。 （3）调节pH的核心目标是：让Fe3+完全沉淀，同时保证Ni2+不沉淀。当溶液中离子浓度小于等于时，认为该离子沉淀完全，由，代入铁离子浓度等于，计算出，两边取对数：，代入lg3的数据得到：，计算出pOH=11.20，pH=14-11.20=2.80。初始时：c(Ni2+)=0.55 mol/L，由，得到，求得，pOH=7.5，求得pH=6.5，所以。 （4）滤渣是胶体，胶体粒子带电，具有介稳性，不易通过滤纸过滤。高中化学中，破坏胶体介稳性、使胶体聚沉的方法有三种：加热、加入电解质溶液、加入带相反电荷的胶体。工业上最常用的是加热或加入流程中已有的稀硫酸（电解质），使胶体粒子聚集成较大颗粒沉降，加快过滤速率。 （5）调pH步骤只能除去Fe3+，溶液中仍残留Cu2+杂质。根据题目给出的萃取反应：(水相)(有机相)(有机相)(水相)，Cu2+会选择性地进入有机相，而Ni2+留在水相，从而实现铜、镍的高效分离，得到纯净的含Ni2+的电解液。 （6）电解NiSO4溶液时，阴极反应为（析出纯镍），阳极反应为，因此电解后废液中含有大量的H2SO4。该酸性废液可以循环到转化工序，替代部分稀硫酸溶解焙烧渣； 10． (1)升高温度、粉碎固体增大接触面积、搅拌、提高反应物浓度等 (2)Ag和Pb (3)0.5 (4) (5)作还原剂，将还原为Au (6)0.05 【分析】 首先进行氧化酸浸，加入过氧化氢、硫酸与氯化钠，将铜浸出分离，银转化为氯化银沉淀，金、铅化合物仍留在固体中；随后分金步骤中，酸性条件下氯酸钠氧化金，生成可溶性进入滤液，通过控制氯离子浓度避免AgCl溶解，滤液中的金经萃取富集后，加入草酸还原反萃取，最终得到单质金。 【详解】 （1）加快浸出速率的常用方法有升高温度、粉碎固体增大接触面积、搅拌、提高反应物浓度等，任写一种合理即可。 （2）阳极泥中不溶于酸，分金时浓度较低，Ag以AgCl沉淀形式留在滤渣，Au被氧化后进入滤液，因此滤渣中含有的金属元素为Ag和Pb （3）对于平衡，平衡常数。题目要求不使溶解，即，代入得。 （4）酸性条件下作氧化剂，将Au氧化为，根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平即可得到该离子方程式：； （5）反萃取后得到Au单质，Au化合价从降为0，因此的作用是作还原剂，将还原为Au。 （6）损失率为萃取后水相中剩余金占原总金的比例：原浓度，损失率(保留2位小数)。 11． (1)增大反应速率，提高浸出率 (2) (3) (4) (5)还原剂 【分析】 从银锌渣中含有Pb、Ag、Zn、Au等金属，将银锌渣加KClO3、HCl“氯化浸出”，浸出液中含有 、Zn2+，浸出渣中含有AgCl、PbCl2、Au，浸出渣加入纯碱进行还原熔炼得到银金铅合金，再进行酸溶剩余单质Au；在得到的酸性溶液中加入NaCl沉铅银转变为AgCl、PbCl2，AgCl、PbCl2加氨水“氨溶”，AgCl转化为，过滤出PbCl2，滤液加水合肼还原出单质银。 【详解】 （1）在氯化浸出过程中，使用水蒸气一是提高浸出的温度，提升银锌渣的浸出速率，使银锌渣充分浸出。 （2）高温还原AgCl生成Ag和氯化氢，反应的化学方程式为。 （3）与足量NaOH溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠、水，反应的离子方程式为。 （4），，沉铅银时，当降到，c(Cl-)=mol/L，此时mol/L。 （5）沉银中，中银元素化合价降低，发生还原反应生成Ag，水合肼()的作用是还原剂。 12． (1)粉碎 (2)SiO2 (3)防止后续调pH值时，消耗更多药品 (4) Fe2+和Mg2+沉淀的pH范围部分重合，易导致生成的Fe(OH)2沉淀混有Mg(OH)2，产率降低 (5)碳酸氢铵反应后产生的氯化铵可回收利用，成本更低 【分析】 菱镁矿(主要成分，还含少量和)进行粉碎处理后，加盐酸浸取，过滤后滤液中含有Mg2+、Fe2+，滤渣中为SiO2，加氧化剂H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，加入MgO调pH值，将Fe3+转化为Fe(OH)3过滤除去，滤液中加入，与Mg2+反应生成MgCO3，高温煅烧得MgO。 【详解】 （1）为了加快反应速率和提高镁的浸取率，需要对菱镁矿进行粉碎处理，使反应接触更充分； （2）由分析得，首次过滤的滤渣的主要成分是SiO2； （3）若“浸取”时加入的盐酸过多，会导致后续调pH值时，消耗更多药品； （4）加入MgO调pH值，反应的离子方程式为：；若“氧化”步骤省略，直接用MgO调节pH值得到Fe(OH)2沉淀，由于Fe2+和Mg2+沉淀的pH范围部分重合，易导致生成的Fe(OH)2沉淀混有Mg(OH)2，产率降低； （5）碳酸氢铵反应后产生的氯化铵可回收利用，成本更低。 13． (1)能使固体原料与气体原料逆向流通，充分接触，从而提高原料利用率(合理即可) (2)3∶2 (3)5.2 或 (4) 【分析】 铬锰矿渣主要成分为Cr2O3、MnO，含少量Fe2O3、SiO2、Al2O3，粉碎后加入碳酸钠在空气中焙烧，焙烧时MnO、Fe2O3不发生反应，反应生成Na2CrO4、Na2SiO3、NaAlO2，加入硫酸，生成硅酸沉淀，溶液中含有硫酸锰、硫酸铁、硫酸铝、Na2Cr2O7；调节pH除去杂质Fe3+、A13+，生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀；滤液中加入Na2SO3，把还原为Cr3+，调节pH = 6.5生成氢氧化铬沉淀，滤液中加入NaClO，把+2价锰氧化为+4价，硫酸锰转化为MnO2，据此分析解题。 【详解】 （1）“焙烧”时空气是从焙烧炉下部进入，而矿渣粉是从上部投入的，这样做的优点是：能使固体原料与气体原料逆向流通，充分接触，从而提高原料利用率。 （2）“焙烧”中氧化产物只有，则焙烧时Cr2O3被空气中的O2氧化，碱性条件下生成Na2CrO4，同时生成CO2，化学方程式为2Cr2O3+3O2+4Na2CO34Na2CrO4+4CO2；则相应反应中消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2，“焙烧”中有 (填化学式)气体生成。 （3）第一次“调pH”用于除去杂质Fe3+、A13+，使它们完成沉淀、生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，则理论上pH的最佳值是5.2。“氧化”反应为NaClO把+2价锰氧化为+4价转化为MnO2，则离子方程式为或。 （4）铝热法制备Cr的反应为Al与在高温下的置换反应，化学方程式为。 14． (1) (2)将Fe2+氧化为Fe3+ (3)Al3+、Fe3+ 5.2~7.6 (4)溶于水电离出的会抑制后期加入的的电离，可防止加氨水时过大，防止生成沉淀 (5) 【分析】 以含钴废料（主要成分为Co，含少量Fe、、等杂质）制取，用盐酸溶解废料，过滤出滤渣，得到含Co2+、Fe2+、Al3+的酸性滤液，不和盐酸反应存在于滤渣中，向滤液中加入适量的NaClO3将Fe2+氧化为Fe3+，再加Na2CO3调pH，沉淀Al3+、Fe3+为Fe(OH)3和Al(OH)3，过滤得滤渣(主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3)，和滤液，向含有Co2+的溶液中加入活性炭和NH4Cl溶液得到CoCl2·6H2O，再依次加入氨水和H2O2，发生反应依次为：CoCl2+6NH3·H2O=↓+6H2O；H2O2+2+2NH4Cl=2↓+2NH3+2H2O，再将沉淀在HCl氛围下蒸发浓缩、冷却结品、减压过滤得到产品，据此分析解题。 【详解】 （1）由分析可知，“酸浸”后分离出的滤渣的主要成分为。 （2）由分析可知，“除杂”过程中的主要作用是：将Fe2+氧化为Fe3+；反应的离子方程式：。 （3）由分析可知，加Na2CO3调pH，沉淀Al3+、Fe3+为Fe(OH)3和Al(OH)3，但是不能让Co2+沉淀，由表格数据可知pH的调节范围为5.2~7.6。 （4）流程中除作反应物外，溶于水电离出的会抑制后期加入的的电离，可防止加氨水时过大，防止生成沉淀。 （5）由分析可知，“氧化”过程中，被氧化生成。 15． (1)增大固液接触面积，加快反应速率 (2) (3)、、 除去 (4)碱 【分析】 烧渣(主要含ZnO，还含少量FeO、Al2O3、CuO及SiO2等)加25%硫酸“酸溶”、过滤得到含Zn2+、Fe2+、Al3+、Cu2+的溶液和滤渣1(SiO2)；滤液中通入Cl2“氧化”、过滤得到含Zn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+的溶液，加NaOH溶液调pH，使Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀、过滤除去，滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3，向所得溶液(含Zn2+、Cu2+)中通入H2S“沉铜”，过滤除去沉淀，滤渣3为CuS，向所得溶液(含Zn2+)中加Na2HPO4制备、过滤4、洗涤、干燥得到磷酸锌，据此分析解题。 【详解】 （1）粉碎烧渣，反应物的表面积增大，速率加快，浸取率增大，故答案为：粉碎烧渣，反应物的表面积增大，速率加快，浸取率增大； （2）由分析可知，通入氯气的目的是氯气将亚铁离子氧化成铁离子，有利于形成沉淀除去，故该反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； （3）根据表中信息，加入NaOH溶液调节溶液2的pH至6.0，Fe3+、Al3+已经完全沉淀，Cu2+也开始沉淀，故沉淀为Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2，硫化氢能与剩余的铜离子反应，反应原理为：H2S+Cu2+=CuS↓+2H+，以完全除去Cu2+，故答案为：Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2；完全除去Cu2+； （4）既能水解又能电离，水解常数，即其水解大于电离，故溶液呈碱性，故答案为：碱。 16． (1)同素异形体 (2)+1 (3)P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑ 1：3 (4) 正盐 (5)次磷酸钠作为还原剂将硫酸镍中的镍还原成金属单质，沉积在镀件表面。 【详解】 (1)红磷与黄磷都是磷的两种单质，两者之间的关系为同素异形体；故答案为：同素异形体。 (2)根据化合价钠为+1价、氢为+1价、氧为−2价，得到次磷酸钠(NaH2PO2)中磷元素的化合价为+1；故答案为：+1。 (3)P4和NaOH溶液反应生成NaH2PO2和PH3，因此碱溶过程的化学反应方程式P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑，磷既是氧化剂又是还原剂，有3个磷化合价升高，有1个磷化合价降低，因此该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1:3；故答案为：P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑；1:3。 (4)根据次磷酸钠中的为四面体结构，则的结构式，次磷酸钠NaH2PO2中两个氢都不能电离，因此该盐为正盐；故答案为：；正盐。 (5)化学镀镍是硫酸镍和次磷酸钠反应，镍化合价降低，次磷酸钠化合价升高，的反应原理次磷酸钠作为还原剂将硫酸镍中的镍还原成金属单质，沉积在镀件表面；故答案为：次磷酸钠作为还原剂将硫酸镍中的镍还原成金属单质，沉积在镀件表面。 2 1 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1 ．(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) 2 ．(1)加快“加压氨浸”的速度 (2) (3) 盐酸 (4)90% (5)实现、等物质的循环利用，原料利用率高 资源综合利用，既回收铜又制得铝盐絮凝剂，减轻固体废弃物对环境的压力 3 ．(1)Zn (2)氨水 (3)或不含结晶水形式 0.75 (4) 钾肥或其他合理用途 (5) 4 ．(1)+2 (2)增大反应物的接触面积加快反应速率，提高浸取率 SiO2 (3)(NH4)2SO4 (4)BeO+Cl2+CCO+BeCl2 (5)10 5 ．(1)除油污 (2) (3) (4)胆矾晶体易溶于水 (5)ⅰ.溶液C经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解 ⅱ.取滤液，向其中加入适量硫化钠，使铜离子恰好完全沉淀，再加入，不能被氧化 6 ．(1)漏斗 (2)BD (3)防止水解 (4)溶液变为血红色 (5) (6) 先加盐酸酸化，再加氯化钡溶液，产生白色沉淀，则证明是将Fe3+还原 7 ．(1)-1 (2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (3)过量 (4)还原 先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，生成白色沉淀，说明含有 (5)90.36% 8 ．(1)加快反应速率，提高浸取率 (2) (3)（或氧） (4) (5) 9 ．(1) NaOH (2)在金属离子作用下双氧水分解速率加快 (3) (4)加热或加入电解质等 (5)除去 (6)转化 10．(1)升高温度、粉碎固体增大接触面积、搅拌、提高反应物浓度等 (2)Ag和Pb (3)0.5 (4) (5)作还原剂，将还原为Au (6)0.05 11．(1)增大反应速率，提高浸出率 (2) (3) (4) (5)还原剂 12．(1)粉碎 (2)SiO2 (3)防止后续调pH值时，消耗更多药品 (4) Fe2+和Mg2+沉淀的pH范围部分重合，易导致生成的Fe(OH)2沉淀混有Mg(OH)2，产率降低 (5)碳酸氢铵反应后产生的氯化铵可回收利用，成本更低 13．(1)能使固体原料与气体原料逆向流通，充分接触，从而提高原料利用率(合理即可) (2)3∶2 (3)5.2 或 (4) 14．(1) (2)将Fe2+氧化为Fe3+ (3)Al3+、Fe3+ 5.2~7.6 (4)溶于水电离出的会抑制后期加入的的电离，可防止加氨水时过大，防止生成沉淀 (5) 15．(1)增大固液接触面积，加快反应速率 (2) (3)、、 除去 (4)碱 16．(1)同素异形体 (2)+1 (3)P4+3NaOH+3H2O=3NaH2PO2+PH3↑ 1：3 (4) 正盐 (5)次磷酸钠作为还原剂将硫酸镍中的镍还原成金属单质，沉积在镀件表面。 $