2023年高考化學(xué)真題題源解密（新高考專用）專題13 工藝流程綜合題（原卷版）

專題十三工藝流程綜合題目錄：2023年真題展現(xiàn)考向一以礦產(chǎn)資源為原料的制備類工藝流程考向二以金屬元素為原料的制備類工藝流程考向三以化工材料為原料的制備類工藝流程考向四回收類工藝流程考向五雜質(zhì)的去除類工藝流程真題考查解讀近年真題對(duì)比考向一以礦產(chǎn)資源為原料的制備類工藝流程考向二以工業(yè)廢棄物為原料的制備類工藝流程考向三以化工材料為原料的制備類工藝流程考向四回收類工藝流程考向五雜質(zhì)的去除類工藝流程命題規(guī)律解密名校模擬探源易錯(cuò)易混速記考向一以礦產(chǎn)資源為原料的制備類工藝流程1.（2023·浙江卷6月第20題）某研究小組用鋁土礦為原料制備絮凝劑聚合氯化鋁()按如下流程開展實(shí)驗(yàn)。已知：①鋁土礦主要成分為Al2O3，含少量Fe2O3和SiO2。用NaOH溶液溶解鋁土礦過程中SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶性的鋁硅酸鹽。②的絮凝效果可用鹽基度衡量，鹽基度當(dāng)鹽基度為0.60~0.85時(shí)，絮凝效果較好。請(qǐng)回答：（1）步驟1所得濾液中主要溶質(zhì)的化學(xué)式是___________。（2）下列說法不正確的是___________。A.步驟I，反應(yīng)須在密閉耐高壓容器中進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)所需反應(yīng)溫度B.步驟Ⅱ，濾液濃度較大時(shí)通入過量CO2有利于減少Al(OH)3沉淀中的雜質(zhì)C.步驟Ⅲ，為減少Al(OH)3吸附的雜質(zhì)，洗滌時(shí)需對(duì)漏斗中的沉淀充分?jǐn)嚢鐳.步驟中控制Al(OH)3和AlCl3的投料比可控制產(chǎn)品鹽基度（3）步驟V采用如圖所示的蒸汽浴加熱，儀器A的名稱是___________；步驟V不宜用酒精燈直接加熱的原因是___________。（4）測(cè)定產(chǎn)品的鹽基度。Cl-的定量測(cè)定：稱取一定量樣品，配成溶液，移取25.00mL。溶液于錐形瓶中，調(diào)，滴加指示劑K2CrO4溶液。在不斷搖動(dòng)下，用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺紅色(有Ag2CrO沉淀)，30秒內(nèi)不褪色。平行測(cè)試3次，平均消耗AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液22.50mL。另測(cè)得上述樣品溶液中。①產(chǎn)品的鹽基度為___________。②測(cè)定Cl-過程中溶液pH過低或過高均會(huì)影響測(cè)定結(jié)果，原因是___________。2.（2023·北京卷第18題）以銀錳精礦(主要含、、)和氧化錳礦(主要含)為原料聯(lián)合提取銀和錳的一種流程示意圖如下。已知：酸性條件下，的氧化性強(qiáng)于。（1）“浸錳”過程是在溶液中使礦石中的錳元素浸出，同時(shí)去除，有利于后續(xù)銀的浸出：礦石中的銀以的形式殘留于浸錳渣中。①“浸錳”過程中，發(fā)生反應(yīng)，則可推斷：__________(填“>”或“<”)。②在溶液中，銀錳精礦中的和氧化錳礦中的發(fā)生反應(yīng)，則浸錳液中主要的金屬陽(yáng)離子有__________。（2）“浸銀”時(shí)，使用過量和的混合液作為浸出劑，將中的銀以形式浸出。①將“浸銀”反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整：__________。②結(jié)合平衡移動(dòng)原理，解釋浸出劑中的作用：____________________。（3）“沉銀”過程中需要過量的鐵粉作為還原劑。①該步反應(yīng)的離子方程式有______________________________。②一定溫度下，的沉淀率隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖所示。解釋分鐘后的沉淀率逐漸減小的原因：______________。（4）結(jié)合“浸錳”過程，從兩種礦石中各物質(zhì)利用的角度，分析聯(lián)合提取銀和錳的優(yōu)勢(shì)：________?？枷蚨越饘僭貫樵系闹苽漕惞に嚵鞒?.（2023·湖南卷第17題）超純Ga(CH3)3是制備第三代半導(dǎo)體的支撐源材料之一，近年來，我國(guó)科技工作者開發(fā)了超純純化、超純分析和超純灌裝一系列高新技術(shù)，在研制超純Ga(CH3)3方面取得了顯著成果，工業(yè)上以粗鎵為原料，制備超純Ga(CH3)3的工藝流程如下：已知：①金屬Ga的化學(xué)性質(zhì)和Al相似，Ga的熔點(diǎn)為29.8℃；②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作為配體；③相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)：物質(zhì)Ga(CH3)3Et2OCH3INR3沸點(diǎn)/℃55.734.642.4365.8回答下列問題：（1）晶體Ga(CH3)3的晶體類型是_______；（2）“電解精煉”裝置如圖所示，電解池溫度控制在40-45℃的原因是_______，陰極的電極反應(yīng)式為_______；（3）“合成Ga(CH3)3(Et2O)”工序中的產(chǎn)物還包括MgI2和CH3MgI，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______；（4）“殘?jiān)苯?jīng)純水處理，能產(chǎn)生可燃性氣體，該氣體主要成分是_______；（5）下列說法錯(cuò)誤的是_______；A.流程中Et2O得到了循環(huán)利用B.流程中，“合成Ga2Mg5”至“工序X”需在無水無氧的條件下進(jìn)行C.“工序X”的作用是解配Ga(CH3)3(NR3)，并蒸出Ga(CH3)3D.用核磁共振氫譜不能區(qū)分Ga(CH3)3和CH3I（6）直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制備超純Ga(CH3)3，而本流程采用“配體交換”工藝制備超純Ga(CH3)3理由是_______；（7）比較分子中的C-Ga-C鍵角大?。篏a(CH3)3_______Ga(CH3)3(Et2O)(填“>”“<”或“=”)，其原因是_______?？枷蛉曰げ牧蠟樵系闹苽漕惞に嚵鞒?.（2023·全國(guó)甲卷第26題）BaTiO3是一種壓電材料。以BaSO4為原料，采用下列路線可制備粉狀BaTiO3?；卮鹣铝袉栴}：（1）“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是_______。（2）“焙燒”后固體產(chǎn)物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS?！敖　睍r(shí)主要反應(yīng)的離子方程式為_______。（3）“酸化”步驟應(yīng)選用的酸是_______(填標(biāo)號(hào))。a．稀硫酸b．濃硫酸c．鹽酸d．磷酸（4）如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取，是否可行？_______，其原因是_______。（5）“沉淀”步驟中生成的化學(xué)方程式為_______。（6）“熱分解”生成粉狀鈦酸鋇，產(chǎn)生的_______?？枷蛭寤厥疹惞に嚵鞒?.（2023·遼寧卷第16題）某工廠采用如下工藝處理鎳鈷礦硫酸浸取液(含)和)。實(shí)現(xiàn)鎳、鈷、鎂元素的回收。已知：物質(zhì)回答下列問題：（1）用硫酸浸取鎳鈷礦時(shí)，提高浸取速率的方法為_______(答出一條即可)。（2）“氧化”中，混合氣在金屬離子的催化作用下產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的過一硫酸(H2SO5)，1molH2SO5中過氧鍵的數(shù)目為_______。（3）“氧化”中，用石灰乳調(diào)節(jié)pH=4，Mn2+被H2SO5氧化為MnO2，該反應(yīng)的離子方程式為_______(H2SO5的電離第一步完全，第二步微弱)；濾渣的成分為MnO2、_______(填化學(xué)式)。（4）“氧化”中保持空氣通入速率不變，Mn(Ⅱ)氧化率與時(shí)間的關(guān)系如下。SO2體積分?jǐn)?shù)為_______時(shí)，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；繼續(xù)增大SO2體積分?jǐn)?shù)時(shí)，Mn(Ⅱ)氧化速率減小的原因是_______。（5）“沉鉆鎳”中得到的Co(Ⅱ)在空氣中可被氧化成，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。（6）“沉鎂”中使沉淀完全，需控制pH不低于_______(精確至0.1)。6.（2023·湖北卷第16題）是生產(chǎn)多晶硅的副產(chǎn)物。利用對(duì)廢棄的鋰電池正極材料進(jìn)行氯化處理以回收Li、Co等金屬，工藝路線如下：回答下列問題：（1）Co位于元素周期表第_______周期，第_______族。（2）燒渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙燒”后剩余的應(yīng)先除去，否則水浸時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量煙霧，用化學(xué)方程式表示其原因_______。（3）鑒別洗凈的“濾餅3”和固體常用方法的名稱是_______。（4）已知，若“沉鈷過濾”的pH控制為10.0，則溶液中濃度為_______?！?50℃煅燒”時(shí)的化學(xué)方程式為_______。（5）導(dǎo)致比易水解的因素有_______(填標(biāo)號(hào))。a．Si-Cl鍵極性更大b．Si的原子半徑更大c．Si-Cl鍵鍵能更大d．Si有更多的價(jià)層軌道考向五雜質(zhì)的去除類工藝流程7.（2023·新課標(biāo)卷第27題）鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價(jià)態(tài)含氧酸鹽形式存在，主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示：已知：最高價(jià)鉻酸根在酸性介質(zhì)中以存在，在堿性介質(zhì)中以存在?；卮鹣铝袉栴}：（1）煅燒過程中，釩和鉻被氧化為相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸鹽，其中含鉻化合物主要為_______(填化學(xué)式)。（2）水浸渣中主要有SiO2和_______。（3）“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性，主要除去的雜質(zhì)是_______。（4）“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，該步需要控制溶液的以達(dá)到最好的除雜效果，若pH<9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致_______；pH>9時(shí)，會(huì)導(dǎo)致_______。（5）“分離釩”步驟中，將溶液pH調(diào)到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1時(shí)，溶解為或在堿性條件下，溶解為或，上述性質(zhì)說明V2O5具有_______(填標(biāo)號(hào))。A．酸性B．堿性C．兩性（6）“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液，反應(yīng)的離子方程式為_______。8.（2023·山東卷第17題）鹽湖鹵水(主要含、和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源。一種以高鎂鹵水為原料經(jīng)兩段除鎂制備Li2CO3的工藝流程如下：已知：常溫下，。相關(guān)化合物的溶解度與溫度的關(guān)系如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）含硼固體中的在水中存在平衡：(常溫下，)；與溶液反應(yīng)可制備硼砂。常溫下，在0.10mol·L-1硼砂溶液中，水解生成等物質(zhì)的量濃度的和，該水解反應(yīng)的離子方程式為_____，該溶液pH=_____。（2）濾渣Ⅰ的主要成分是_____(填化學(xué)式)；精制Ⅰ后溶液中Li+的濃度為2.0mol·L-1，則常溫下精制Ⅱ過程中CO32-濃度應(yīng)控制在_____mol·L-1以下。若脫硼后直接進(jìn)行精制Ⅰ，除無法回收HCl外，還將增加_____的用量(填化學(xué)式)。（3）精制Ⅱ的目的是_____；進(jìn)行操作X時(shí)應(yīng)選擇的試劑是_____，若不進(jìn)行該操作而直接濃縮，將導(dǎo)致_____。【命題意圖】工藝流程題以工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中的物質(zhì)的制備、分離、提純?yōu)槊}情境，通過工業(yè)流程框圖的呈現(xiàn)形式，考查高中化學(xué)元素化合物知識(shí)、反應(yīng)原理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作等核心知識(shí)的一類題型。具有情景的真實(shí)性、復(fù)雜性、綜合性的特點(diǎn)?！究疾橐c(diǎn)】工藝過程中涉及反應(yīng)條件的控制、三廢處理、回收副產(chǎn)品、物質(zhì)的循環(huán)利用等。既可以考查學(xué)生對(duì)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和運(yùn)用情況，也可考查考生圖像、文字信息的提取、加工和處理能力、分析推理、知識(shí)遷移的能力、計(jì)算和數(shù)據(jù)處理能力以及語(yǔ)言文字表述能力等綜合素養(yǎng)?！菊n標(biāo)鏈接】現(xiàn)代化學(xué)工程是將化學(xué)研究轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的重要途徑之一?；瘜W(xué)工程的研究在不斷探索如何揭示物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中傳遞、分離、過程強(qiáng)化和反應(yīng)之間的關(guān)系及其對(duì)產(chǎn)品組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的影響；實(shí)現(xiàn)化工過程的原子經(jīng)濟(jì)性，發(fā)展安全高效和節(jié)能環(huán)保的物質(zhì)轉(zhuǎn)化工藝和系統(tǒng)。圍繞相關(guān)典型研究成果，引導(dǎo)學(xué)生了解化學(xué)工程前沿研究的問題與思路。通過“氨的合成”“農(nóng)產(chǎn)品的化學(xué)加工”“精細(xì)化工產(chǎn)品的獲得”等主題學(xué)習(xí)活動(dòng)，了解合成氨的原理、原料、重要設(shè)備、流程和意義，認(rèn)識(shí)催化劑的研制對(duì)促進(jìn)化學(xué)工業(yè)發(fā)展的重大意義；知道化學(xué)肥料、農(nóng)藥、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑和除莠劑及其發(fā)展趨勢(shì)；了解精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)及其生產(chǎn)過程中的工藝特點(diǎn)，體驗(yàn)如何根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)開發(fā)應(yīng)用前景廣闊的產(chǎn)品，認(rèn)識(shí)化工生產(chǎn)過程對(duì)人類環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展可能產(chǎn)生的影響。考向一以礦產(chǎn)資源為原料的制備類工藝流程1.（2022·廣東卷）稀土()包括鑭、釔等元素，是高科技發(fā)展的關(guān)鍵支撐。我國(guó)南方特有的稀土礦可用離子交換法處理，一種從該類礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下：已知：月桂酸熔點(diǎn)為；月桂酸和均難溶于水。該工藝條件下，稀土離子保持價(jià)不變；的，開始溶解時(shí)的pH為8.8；有關(guān)金屬離子沉淀的相關(guān)pH見下表。離子開始沉淀時(shí)的pH8.81.53.66.2~7.4沉淀完全時(shí)的pH/3.24.7/（1）“氧化調(diào)pH”中，化合價(jià)有變化的金屬離子是_______。（2）“過濾1”前，用溶液調(diào)pH至_______的范圍內(nèi)，該過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。（3）“過濾2”后，濾餅中檢測(cè)不到元素，濾液2中濃度為。為盡可能多地提取，可提高月桂酸鈉的加入量，但應(yīng)確?！斑^濾2”前的溶液中低于_______(保留兩位有效數(shù)字)。（4）①“加熱攪拌”有利于加快溶出、提高產(chǎn)率，其原因是_______。②“操作X”的過程為：先_______，再固液分離。（5）該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有_______(寫化學(xué)式)。（6）稀土元素釔(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑。①還原和熔融鹽制備時(shí)，生成1mol轉(zhuǎn)移_______電子。②用作氫氧燃料電池電極材料時(shí)，能在堿性溶液中高效催化的還原，發(fā)生的電極反應(yīng)為_______。2.（2022·遼寧卷）某工廠采用輝鉍礦（主要成分為Bi2S3，含有FeS2、SiO2雜質(zhì)）與軟錳礦（主要成分為MnO2）聯(lián)合焙燒法制備BiOCl和MnSO4，工藝流程如圖：已知：①焙燒時(shí)過量的MnO2分解為Mn2O3，F(xiàn)eS2轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2O3；②金屬活動(dòng)性：Fe＞（H）＞Bi＞Cu；③相關(guān)金屬離子形成氫氧化物的pH范圍如下：開始沉淀pH完全沉淀pHFe2+6.58.3Fe3+1.62.8Mn2+8.110.1回答下列問題：（1）為提高焙燒效率，可采取的措施為。a．進(jìn)一步粉碎礦石b．鼓入適當(dāng)過量的空氣c．降低焙燒溫度（2）Bi2S3在空氣中單獨(dú)焙燒生成Bi2O3，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（3）“酸浸”中過量濃鹽酸的作用為：①充分浸出Bi3+和Mn2+；②。（4）濾渣的主要成分為（填化學(xué)式）。（5）生成氣體A的離子方程式為。（6）加入金屬Bi的目的是。3.(2022·河北卷)以焙燒黃鐵礦(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備銨鐵藍(lán)顏料。工藝流程如下：回答下列問題：（1）紅渣的主要成分為_______(填化學(xué)式)，濾渣①的主要成分為_______(填化學(xué)式)。（2）黃鐵礦研細(xì)的目的是_______。（3）還原工序中，不生成S單質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。（4）工序①的名稱為_______，所得母液循環(huán)使用。（5）沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀中的化合價(jià)為_______，氧化工序發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。（6）若用還原工序得到的濾液制備和，所加試劑為_______和_______(填化學(xué)式，不引入雜質(zhì))。考向二以工業(yè)廢棄物為原料的制備類工藝流程4.（2022·江蘇卷）實(shí)驗(yàn)室以二氧化鈰()廢渣為原料制備Cl-含量少的，其部分實(shí)驗(yàn)過程如下：

（1）“酸浸”時(shí)與反應(yīng)生成并放出，該反應(yīng)的離子方程式為_______。（2）pH約為7的CeCl3溶液與溶液反應(yīng)可生成沉淀，該沉淀中Cl-含量與加料方式有關(guān)。得到含量較少的的加料方式為_______(填序號(hào))。A．將溶液滴加到CeCl3溶液中B．將CeCl3溶液滴加到溶液中（3）通過中和、萃取、反萃取、沉淀等過程，可制備含量少的。已知Ce3+能被有機(jī)萃取劑(簡(jiǎn)稱HA)萃取，其萃取原理可表示為Ce3+(水層)+3HA(有機(jī)層)(有機(jī)層)+(水層)①加氨水“中和”去除過量鹽酸，使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的是_______。②反萃取的目的是將有機(jī)層Ce3+轉(zhuǎn)移到水層。使Ce3+盡可能多地發(fā)生上述轉(zhuǎn)移，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)條件或采取的實(shí)驗(yàn)操作有_______(填兩項(xiàng))。③與“反萃取”得到的水溶液比較，過濾溶液的濾液中，物質(zhì)的量減小的離子有_______(填化學(xué)式)。（4）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce4+可用準(zhǔn)確濃度的溶液滴定。以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑，滴定終點(diǎn)時(shí)溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色，滴定反應(yīng)為。請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)方案：①準(zhǔn)確量取溶液[約為]，加氧化劑將Ce3+完全氧化并去除多余氧化劑后，用稀硫酸酸化，將溶液完全轉(zhuǎn)移到容量瓶中后定容；②按規(guī)定操作分別將和待測(cè)Ce4+溶液裝入如圖所示的滴定管中：③_______。

考向三以化工材料為原料的制備類工藝流程5.(2022·北京卷)銨浸法由白云石[主要成分為，含，雜質(zhì)]制備高純度碳酸鈣和氧化鎂。其流程如下：已知：物質(zhì)（1）煅燒白云石的化學(xué)方程式為___________。（2）根據(jù)下表數(shù)據(jù)分析：浸出率/浸出率/理論值/實(shí)測(cè)值/98.41.199.7-98.81.599.299.598.91.898.899.599.16.095.697.6已知：i．對(duì)浸出率給出定義ii．對(duì)給出定義①“沉鈣”反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。②浸出率遠(yuǎn)高于浸出率的原因?yàn)開__________。③不宜選用的“”數(shù)值為___________。④實(shí)測(cè)值大于理論值的原因?yàn)開__________。⑤蒸餾時(shí)，隨餾出液體積增大，浸出率可出增加至，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)原理解釋浸出率提高的原因?yàn)開__________。（3）濾渣C為___________。（4）可循環(huán)利用的物質(zhì)為___________?？枷蛩幕厥疹惞に嚵鞒?.（2021·廣東卷）對(duì)廢催化劑進(jìn)行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁()、鉬()、鎳()等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：

已知：25℃時(shí)，的，；；；該工藝中，時(shí)，溶液中元素以的形態(tài)存在。(1)“焙燒”中，有生成，其中元素的化合價(jià)為_______。(2)“沉鋁”中，生成的沉淀為_______。(3)“沉鉬”中，為7.0。①生成的離子方程式為_______。②若條件控制不當(dāng)，也會(huì)沉淀。為避免中混入沉淀，溶液中_______(列出算式)時(shí)，應(yīng)停止加入溶液。(4)①濾液Ⅲ中，主要存在的鈉鹽有和，為_______。②往濾液Ⅲ中添加適量固體后，通入足量_______(填化學(xué)式)氣體，再通入足量，可析出。(5)高純(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示，圖中所示致密保護(hù)膜為一種氧化物，可阻止刻蝕液與下層(砷化鎵)反應(yīng)。

①該氧化物為_______。②已知：和同族，和同族。在與上層的反應(yīng)中，元素的化合價(jià)變?yōu)?5價(jià)，則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_______。7.（2021·廣東卷）對(duì)廢催化劑進(jìn)行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁()、鉬()、鎳()等元素的氧化物，一種回收利用工藝的部分流程如下：

已知：25℃時(shí)，的，；；；該工藝中，時(shí)，溶液中元素以的形態(tài)存在。(1)“焙燒”中，有生成，其中元素的化合價(jià)為_______。(2)“沉鋁”中，生成的沉淀為_______。(3)“沉鉬”中，為7.0。①生成的離子方程式為_______。②若條件控制不當(dāng)，也會(huì)沉淀。為避免中混入沉淀，溶液中_______(列出算式)時(shí)，應(yīng)停止加入溶液。(4)①濾液Ⅲ中，主要存在的鈉鹽有和，為_______。②往濾液Ⅲ中添加適量固體后，通入足量_______(填化學(xué)式)氣體，再通入足量，可析出。(5)高純(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示，圖中所示致密保護(hù)膜為一種氧化物，可阻止刻蝕液與下層(砷化鎵)反應(yīng)。

①該氧化物為_______。②已知：和同族，和同族。在與上層的反應(yīng)中，元素的化合價(jià)變?yōu)?5價(jià)，則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為_______。8．（2021·湖北卷）廢舊太陽(yáng)能電池CIGS具有較高的回收利用價(jià)值，其主要組成為CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小組回收處理流程如圖：回答下列問題：（1）硒(Se)與硫?yàn)橥逶?，Se的最外層電子數(shù)為___；鎵(Ga)和銦(In)位于元素周期表第IIIA族，CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合價(jià)為___。（2）“酸浸氧化”發(fā)生的主要氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。（3）25℃時(shí)，已知：Kb(NH3·H2O)≈2.0×10-5，Ksp[Ga(OH)3]≈1.0×10-35，Ksp[In(OH)3]≈1.0×10-33，Ksp[Cu(OH)2]≈1.0×10-20，“浸出液”中c(Cu2+)=0.01mol·L-1。當(dāng)金屬陽(yáng)離子濃度小于1.0×10-5mol·L-1時(shí)沉淀完全，In3+恰好完全沉淀時(shí)溶液的pH約為___(保留一位小數(shù))；若繼續(xù)加入6.0mol·L-1氨水至過量，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是先有藍(lán)色沉淀，然后___；為探究Ga(OH)3在氨水中能否溶解，計(jì)算反應(yīng)Ga(OH)3+NH3·H2O[Ga(OH)4]-+NH的平衡常數(shù)K=___。(已知：Ga3++4OH-[Ga(OH)4]-K′=≈1.0×1034)（4）“濾渣”與SOCl2混合前需要洗滌、干燥，檢驗(yàn)濾渣中SO是否洗凈的試劑是___；“回流過濾”中SOCl2的作用是將氫氧化物轉(zhuǎn)化為氯化物和_______________。（5）“高溫氣相沉積”過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為__________________?？枷蛭咫s質(zhì)的去除類工藝流程9.（2022·湖北卷）全球?qū)︿囐Y源的需求不斷增長(zhǎng)，“鹽湖提鋰”越來越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進(jìn)行濃縮和初步除雜后，得到濃縮鹵水(含有和少量)，并設(shè)計(jì)了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。時(shí)相關(guān)物質(zhì)的參數(shù)如下：的溶解度：化合物

回答下列問題：（1）“沉淀1”為___________。（2）向“濾液1”中加入適量固體的目的是___________。（3）為提高的析出量和純度，“操作A”依次為___________、___________、洗滌。（4）有同學(xué)建議用“侯氏制堿法”的原理制備。查閱資料后，發(fā)現(xiàn)文獻(xiàn)對(duì)常溫下的有不同的描述：①是白色固體；②尚未從溶液中分離出來。為探究的性質(zhì)，將飽和溶液與飽和溶液等體積混合，起初無明顯變化，隨后溶液變渾濁并伴有氣泡冒出，最終生成白色沉淀。上述現(xiàn)象說明，在該實(shí)驗(yàn)條件下___________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為___________。（5）他們結(jié)合(4)的探究結(jié)果，擬將原流程中向“濾液2”加入改為通入。這一改動(dòng)能否達(dá)到相同的效果，作出你的判斷并給出理由___________。10.（2022·湖南卷）鈦(Ti)及其合金是理想的高強(qiáng)度、低密度結(jié)構(gòu)材料。以鈦渣(主要成分為，含少量V、Si和Al的氧化物雜質(zhì))為原料，制備金屬鈦的工藝流程如下：已知“降溫收塵”后，粗中含有的幾種物質(zhì)的沸點(diǎn)：物質(zhì)沸點(diǎn)答下列問題：（1）已知，的值只決定于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略、隨溫度的變化。若，則該反應(yīng)可以自發(fā)進(jìn)行。根據(jù)下圖判斷：時(shí)，下列反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行的是_______。A. B.C. D.（2）與C、，在的沸騰爐中充分反應(yīng)后，混合氣體中各組分的分壓如下表：物質(zhì)分壓①該溫度下，與C、反應(yīng)的總化學(xué)方程式為_______；②隨著溫度升高，尾氣中的含量升高，原因是_______。（3）“除釩”過程中的化學(xué)方程式為_______；“除硅、鋁”過程中，分離中含、雜質(zhì)的方法是_______。（4）“除釩”和“除硅、鋁”的順序_______(填“能”或“不能”)交換，理由是_______。（5）下列金屬冶煉方法與本工藝流程中加入冶煉的方法相似的是_______。A.高爐煉鐵B.電解熔融氯化鈉制鈉C.鋁熱反應(yīng)制錳D.氧化汞分解制汞分析近三年的高考試題，工藝流程題是高考中的必考題型，綜合性強(qiáng)、難度較大，是高考試卷中的拉分題目之一。近年常以簡(jiǎn)潔工藝流程和復(fù)雜工藝流程輪換的形式考查有多種可變化合價(jià)的典型元素，采用多角度設(shè)問的形式，考查考生獲取信息、加工信息的能力。工藝流程題以實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)情境為背景，主要考查物質(zhì)的制備、分離和提純工藝，以流程框架的形式呈現(xiàn)。該類題型情境新、陌生度大、綜合性強(qiáng)。1.（2023·湖南郴州·三模）鉍(Bi)的化合物廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)藥等領(lǐng)域。由輝鉍礦(主要成分為，含、CuO、等雜質(zhì))制備的工藝流程如下：已知：i．易水解。難溶于冷水。ii．“氧化浸取”時(shí)，鉍元素轉(zhuǎn)化為，硫元素轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)。iii．

?；卮鹣铝袉栴}：(1)為提高“浸取”速率，采取的措施有：升高溫度、(寫出一條)。輝鉍礦浸取率隨溫度的變化曲線如圖，高于40℃時(shí)浸取率快速下降，其可能的原因是。(2)“氧化浸取”時(shí)，和發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)的量之比為。(3)“除銅”時(shí)發(fā)生反應(yīng)：

，則。(4)“轉(zhuǎn)化”時(shí)，生成的離子方程式為。(5)已知酸性環(huán)境下，可以將氧化成(被還原成)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)原電池裝置來證明這一點(diǎn)，在下圖中的兩個(gè)方框內(nèi)標(biāo)出兩燒杯溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式，并寫出正極的電極反應(yīng)式：。(6)取產(chǎn)品wg，加入足量稀硫酸和稀溶液使其完全反應(yīng)，再用amol·L標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的，當(dāng)溶液紫紅色恰好褪去時(shí)，消耗bmL標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品的純度為(用含w、a、b的代數(shù)式表示)。2．（2023·重慶沙坪壩·重慶一中模擬）鉍及其化合物廣泛應(yīng)用于電子材料、醫(yī)藥等領(lǐng)域。一種以氧化鉍渣(主要成分是、、、和等)為原料，制取高純的工業(yè)流程如圖所示：已知：①該工藝條件下，相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的范圍如下：離子開始沉淀的1.53.64.5沉淀完全的3.24.76.7②不溶于稀硫酸(3)常溫下，，③硫代乙酰胺()在酸性溶液中會(huì)水解為乙酰胺()和回答下列問題：(1)與同族，原子處于基態(tài)時(shí)電子占據(jù)最高能級(jí)的電子云輪廓圖為形。(2)“濾渣1”的主要成分為(填化學(xué)式)。(3)“沉鉍”時(shí)，轉(zhuǎn)化為沉淀。往“濾液1”中加入鐵粉，可回收其中的金屬。(4)“洗滌”時(shí)先用水洗，再用稀硫酸洗滌。用稀硫酸洗滌的目的是。(5)“轉(zhuǎn)化”分兩步進(jìn)行：第一步，用溶液將轉(zhuǎn)化為。常溫下，當(dāng)該過程達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，測(cè)得溶液的，則此時(shí)溶液中；第二步受熱分解為。(6)“酸溶”工序通常會(huì)加入過量的鹽酸，其作用為：①充分溶出；②。(7)從“濾液3”中分離出乙酰胺以后，可返回“酸溶”或“酸浸”工序中循環(huán)使用，則“硫化”過程的化學(xué)方程式為。3.（2023·海南?？凇と＃牡推肺汇~鎳礦(含有Fe2O3、FeO、MgO、CuO等雜質(zhì))資源中提取鎳和銅的一種工藝流程如下：(1)上述流程中，加快反應(yīng)速率的措施是。(2)萃取時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Cu2++2HRCuR2+2H+(HR、CuR2在有機(jī)層，Cu2+、H+等在水層)。解釋反萃取時(shí)H2SO4的作用：。(3)黃鈉鐵礬[NaFe3(OH)6(SO4)2]比Fe(OH)3更易形成沉淀。反應(yīng)終點(diǎn)pH與Fe3+、Ni2+沉淀率的關(guān)系如下表。反應(yīng)終點(diǎn)pH沉淀率/%Fe3+Ni2+1.594.040.192.599.210.563.899.913.31①生成黃鈉鐵礬的離子方程式是。②沉淀Fe3+時(shí)最適宜選用的反應(yīng)終點(diǎn)pH是。(4)第二次使用MgO調(diào)節(jié)pH使Ni2+沉淀完全，宜將pH調(diào)節(jié)至(填序號(hào))(已知Ksp[Ni(OH)2]=2.1×10-15)。a.6~7

b.9~10

c.11~124.（2023·江蘇南通·海門中學(xué)模擬）從分金渣(主要成分為AgCl、、、)中獲取高純銀的流程如圖所示：

已知：在上述反應(yīng)的溫度下，(1)“預(yù)處理”加入溶液將轉(zhuǎn)化為AgCl，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)氯化銀的晶胞如圖，周圍最近且等距離的數(shù)目為。

(3)已知：，，“分銀”時(shí)，AgCl與反應(yīng)生成，該反應(yīng)的平衡常數(shù)。(4)“分銀”時(shí)，的濃度與溶液pH的關(guān)系如圖1；及其與形成的微粒的濃度分?jǐn)?shù)隨溶液pH變化的關(guān)系如圖2?！胺帚y”時(shí)，終點(diǎn)pH需控制的范圍及原因?yàn)椤?/p>

(5)“還原”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(6)已如(白色)，測(cè)定所制銀樣品純度的過程為(雜質(zhì)不反應(yīng))：①稱取制備的銀樣品1.0800g，加適量稀硝酸溶解，定容到100mL容量瓶中。②準(zhǔn)確量取25.00mL溶液于錐形瓶中，酸化后滴入幾滴溶液作指示劑，再用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定終點(diǎn)時(shí)溶液變?yōu)檠t色。③重復(fù)②的操作2次，所用標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為24.00mL。計(jì)算樣品中銀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(寫出計(jì)算過程)。5.（2023·北京東城·五十五中模擬）氯化亞銅()廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)，也用作催化劑和殺菌劑。以硫化銅精礦為原料生產(chǎn)的工藝如下：

已知：難溶于醇和水，溶于較大的體系，潮濕空氣中易水解氧化。(1)步驟1是“氧化酸浸”的過程，該過程生成藍(lán)色溶液和淺黃色沉淀，化學(xué)方程式是。(2)步驟2是溶解過程，溶解時(shí)反應(yīng)的離子方程式。(3)步驟3為主反應(yīng)，的沉淀率與加入的的量關(guān)系如圖所示。

①反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是；②比較相對(duì)大?。篈點(diǎn)C點(diǎn)(填“>”、“<”或“=”)；③提高C點(diǎn)狀態(tài)混合物中沉淀率的措施是；(4)步驟4進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是；(5)洗滌過程中不能用硝酸代替硫酸進(jìn)行“酸洗”，理由是。用乙醇洗滌的目的是。(6)產(chǎn)品純度測(cè)定：稱取產(chǎn)品ag于錐形瓶中，加入足量的酸性溶液使其充分溶解，然后用標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，消耗溶液bmL。(本實(shí)驗(yàn)中的被還原為，不與產(chǎn)品中雜質(zhì)和反應(yīng))。①溶于溶液的離子方程式是。②產(chǎn)品中(摩爾質(zhì)量為99g/mol)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。6.（2023·山東濰坊·三模）可用于油漆顏料及羊毛處理。工業(yè)上以高鐵鉻鐵礦(主要成分為，含、、等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)和金屬Al的工藝流程如圖。

已知：I．“焙燒”過程中，反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Ⅱ．若溶液中相關(guān)離子的物質(zhì)的量濃度為c，則常溫時(shí)，lgc與溶液pH的關(guān)系如圖所示。Ⅲ．(黃色)(橙色)

。回答下列問題：

(1)“焙燒”時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)“水浸”后濾渣主要成分為(填化學(xué)式)；“調(diào)pH”時(shí)通入的“氣體X”是。(3)常溫下，圖像上M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液。(4)用稀硫酸進(jìn)行“酸浸”，調(diào)節(jié)溶液pH的最大值為?！俺龄X”后的母液Ⅱ的主要成分為。(5)加入“析鉻”時(shí)，被還原的離子方程式為。7.（2023·山東青島·三模）工業(yè)利用閃鋅礦(主要成分，還含有、、石英及、等雜質(zhì))富氧酸浸提取鋅，同時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)保除鐵的工藝流程如下：

已知：①酸性條件下，亞銅離子易發(fā)生歧化反應(yīng)；

②易形成膠體。回答下列問題：(1)“浸出”過程原理如圖1a所示，“浸出”的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為。對(duì)比人造閃鋅礦浸出原理(如圖1b所示)，可知“浸出”過程中的作用為。

(2)“濾渣1”主要成分為。(3)“加熱加壓氧化”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。(4)“電積”時(shí)，、會(huì)腐蝕電極板，需提前除凈。①“脫氯”時(shí)，脫氯率隨時(shí)間變化如圖2，約后脫氯率減小的原因可能為。

②“脫氟時(shí)，先按物質(zhì)的量之比加入脫氟，充分反應(yīng)后，[已知，且不考慮沉淀]；后加入石灰石，目的為。(5)寫出“電積”生成鋅的電極反應(yīng)式。8.（2023·遼寧沈陽(yáng)·實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬）一種常用的三元鋰電池正極材料采用了蘊(yùn)含鎳、鈷、錳三種金屬元素的三元聚合物，電解質(zhì)為六氟磷酸鋰，負(fù)極材料為石墨，電池中還含有少量的鐵、鋁、銅等元素，下面是回收利用該廢舊三元鋰電池的一種工藝流程．

已知：該流程中，一些金屬氫氧化物沉淀的pH如下表：金屬離子開始沉淀的pH7.01.94.73.47.157.28.1沉淀完全的pH9.03.26.74.7(1)“放電處理”時(shí)，將廢舊電池用導(dǎo)線連接惰性電極插入NaCl溶液，放電過程中陰極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為。(2)浸出還原時(shí)選取反應(yīng)溫度為40℃左右的原因；“浸出還原”可以理解為先浸出再還原，還原過程主要還原Co3+，離子方程式為。(3)第一次調(diào)至pH約為7，濾渣1的主要成分是。(4)已知Co(OH)2、Ni(OH)2、Mn(OH)2三種物質(zhì)的Ksp分別為10-14.7、10-14.6、10-12.8，第二次調(diào)pH時(shí)，使構(gòu)成三元材料的金屬離子均完全沉淀(溶液中離子濃度≤10-5mol?L-1)，則pH至少應(yīng)調(diào)至。(5)“含鹽廢液”回收利用可以制得一種晶體，俗稱為。(6)某鋰電池正極材料化學(xué)式式量為M，晶胞如圖所示，已知阿佛伽德羅常數(shù)為NA，晶胞參數(shù)分別bnm和cnm，則該材料的密度表達(dá)式為g?cm-3。

9.（2023·廣東·廣州市第二中學(xué)三模）“刀片電池”通過結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，大大提升了磷酸鐵鋰電池的能量密度。以下是以磷礦石(主要成分，還有、，等雜質(zhì))為原料生產(chǎn)白磷()同時(shí)制得刀片電池正極材料的工藝流程：

已知：可溶于強(qiáng)酸性溶液?；卮鹣铝袉栴}：(1)白磷()不溶于水但易溶于二硫化碳，說明是(填“極性分子”或“非極性分子”)。(2)爐渣Ⅰ主要含有鐵單質(zhì)及鐵的磷化物，寫出其中溶于硝酸和硫酸的混合溶液并放出NO氣體的離子方程式：。(3)爐渣Ⅱ的主要成分是。(4)“調(diào)鐵”后須向“溶液Ⅱ”中通入氨氣調(diào)節(jié)溶液的pH，將pH值控制在2.0的原因是。若此條件下恰好完全轉(zhuǎn)化為沉淀(當(dāng)溶液中某離子濃度時(shí)，可視為該離子沉淀完全)，求此時(shí)溶液中=(己知的；的電離平衡常數(shù)為：，，)。(5)儲(chǔ)氫技術(shù)是目前化學(xué)家研究的熱點(diǎn)之一；鐵與鎂形成的某種合金可用于儲(chǔ)氫領(lǐng)域，其晶胞如圖所示：

其中A的原子坐標(biāo)參數(shù)為(0，0，0)，B為(，，)，C為(，，0)，則D點(diǎn)的坐標(biāo)參數(shù)為。該晶胞沿體對(duì)角線方向的投影圖為。A．

B．

C．

D．

10.（2023·山東·濟(jì)南一中校聯(lián)考三模）鉭()和鈮()的性質(zhì)相似，因此常常共生于自然界的礦物中。一種以鉭鈮伴生礦(主要成分為和少量的)為原料制取鉭和鈮的流程如下：“浸取”后，浸出液中含有兩種二元強(qiáng)酸和錳、鈦等元素。已知：①為甲基異丁基酮；②(1)“浸取”時(shí)通常在_______材料的反應(yīng)器中進(jìn)行(填標(biāo)號(hào))。A．陶瓷 B．玻璃 C．鉛 D．塑料(2)浸渣的主要成分是，與氫氟酸反應(yīng)的離子方程式為。(3)“浸取”時(shí)，的濃度對(duì)鈮、鉭的浸出率的影響如下圖所示，則的最佳濃度為，理由是。(4)金屬鈮可用金屬鈉還原制取，也可用電解熔融的制取。①流程中鈉熱還原法制備鈮粉的化學(xué)方程式為。②傳統(tǒng)的熔鹽電解法采用的電解質(zhì)體系通常為，電解總化學(xué)反應(yīng)方程式為。一、原料的預(yù)處理操作目的在實(shí)驗(yàn)操作中的遷移應(yīng)用粉碎（或研磨）增大反應(yīng)物之間的接觸面積，加快反應(yīng)速率、使反應(yīng)更完全等粉碎（或研磨）主要是將大塊狀固體原料變成細(xì)小的顆?；蚍勰?，在實(shí)驗(yàn)室一般用研缽進(jìn)行研磨使大顆粒變成小顆粒或粉末浸?。ɑ蚪觯┥煽扇苄晕镔|(zhì)，有利于后續(xù)反應(yīng)的進(jìn)行浸?。ɑ蚪觯┦鞘乖吓c液體試劑（一般為酸、堿或有機(jī)溶劑等）發(fā)生反應(yīng)，然后用過濾的方法將固體和液體分離，再進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)室中常以一些天然礦物或某些廢棄物等作為原料與酸、堿或有機(jī)溶劑等反應(yīng)，提取其中需參與后續(xù)反應(yīng)的可溶性物質(zhì)，該反應(yīng)一般在三頸燒瓶中進(jìn)行煅燒（或焙燒）使一些物質(zhì)被氧化或分解煅燒（或焙燒）是使一些具有還原性的物質(zhì)在高溫條件下云空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)或使一些物質(zhì)在高溫條件下分解。在實(shí)驗(yàn)室中一般在坩中進(jìn)行，用酒精燈直接加熱二、物質(zhì)的轉(zhuǎn)化、分離和提純流程1.核心化學(xué)反應(yīng)是工藝流程的關(guān)鍵過程，包括反應(yīng)條件的控制、工業(yè)要求等。（1）反應(yīng)條件的控制：需根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、狀態(tài)和反應(yīng)速率的要求等來控制反應(yīng)條件。具體分析如下：①根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行判斷。A.根據(jù)物質(zhì)的溶解性，選擇合適的溶劑。B.根據(jù)物質(zhì)的水解性，選擇控制合適的pH。C.根據(jù)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性，選擇合適的反應(yīng)溫度。D.根據(jù)物質(zhì)的氧化性或還原性，選擇合適的還原劑或氧化劑。E.根據(jù)反應(yīng)是否可逆，選擇合適的反應(yīng)條件。②反應(yīng)速率：可通過改變外界條件來控制化學(xué)反應(yīng)速率A.改變反應(yīng)物間的接觸面積來控制化學(xué)反應(yīng)速率；B.催化劑：選擇是否使用催化劑或選擇合適的催化劑來控制化學(xué)反應(yīng)速率；C.可通過改變反應(yīng)體系的濃度、溫度或壓強(qiáng)等來控制反應(yīng)速率。選擇實(shí)際的反應(yīng)條件，需同時(shí)要考慮對(duì)外界條件設(shè)備的要求、對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響等。溫度的選擇除還需要考慮對(duì)催化劑的影響?？刂企w系的溫度常考慮以下三個(gè)方面：溫度的控制作用或目的控制低溫防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解（或分解）使化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)；使沸點(diǎn)高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離；降