2025年高考化學(xué)備考教案（新教材）第三章 第6講 無(wú)機(jī)化工工藝流程題

第三章金屬及其化合物第6講無(wú)機(jī)化工工藝流程題目

錄Contents01考點(diǎn)無(wú)機(jī)化工工藝流程題02練習(xí)幫練透好題精準(zhǔn)分層

無(wú)機(jī)化工工藝流程題是以真實(shí)的工藝生產(chǎn)流程為情境，考查元素化合物的性

質(zhì)、實(shí)驗(yàn)基本操作、化學(xué)平衡原理、溶液中的離子反應(yīng)、物質(zhì)制備和分離等知識(shí)，

具有情境新穎、信息豐富、靈活多變的特點(diǎn)，能夠很好地考查考生在陌生情境中提

取信息，利用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，對(duì)考生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要

求較高，故在高考試題中備受命題人的青睞，需引起考生的足夠重視。1.

根據(jù)試題整體特點(diǎn)分析分類特點(diǎn)物質(zhì)制備類一般以礦物或廢料為原料，有時(shí)也以化學(xué)品為原料，經(jīng)過(guò)一系列轉(zhuǎn)

化、除雜等步驟，得到目標(biāo)產(chǎn)品物質(zhì)提純類從混合礦物或礦渣中經(jīng)分離提純得到目標(biāo)產(chǎn)品結(jié)合理論的綜合類以工藝流程為載體，側(cè)重考查溶液中的離子反應(yīng)與平衡(圖像、計(jì)算

等)、電化學(xué)知識(shí)命題趨勢(shì)及

熱點(diǎn)分析物質(zhì)制備類工藝流程題是主流考查形式，比較典型，備考時(shí)需加大

訓(xùn)練力度。結(jié)合理論的綜合類工藝流程題近兩年在地方卷中大量出

現(xiàn)，其綜合性強(qiáng)、考查角度廣，預(yù)測(cè)是未來(lái)工藝流程題的命題新方

向。尤其2022年湖南卷的工藝流程題考查了化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)，打

破常規(guī)，值得引起考生注意2.

近四年高考化學(xué)工藝流程題考查熱點(diǎn)分析考查熱點(diǎn)考頻熱點(diǎn)剖析全國(guó)卷地方卷原料預(yù)處理10卷6考50卷14考考查原料預(yù)處理的方法、目的等考查熱點(diǎn)考頻熱點(diǎn)剖析全國(guó)卷地方卷化學(xué)(離子)方程式書寫10卷9考50卷35考考查元素化合物模塊知識(shí)，核心是物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，關(guān)鍵在

于厘清工藝流程，難點(diǎn)是對(duì)所給陌生信息的理解與應(yīng)

用。高頻考查的元素有Fe、Cr、Mn、Ni、Mg、Al、

V、Ti、Ca等(常見(jiàn)元素、第四周期金屬元素居多)，近

年來(lái)還考查陌生元素，如Mo、Ce等。對(duì)于非課標(biāo)要求

的元素，試題中會(huì)給出對(duì)應(yīng)的性質(zhì)、反應(yīng)等信息，考查

考生對(duì)新信息的提取、理解、分析、應(yīng)用能力考查熱點(diǎn)考頻熱點(diǎn)剖析全國(guó)卷地方卷物質(zhì)推斷10卷5考50卷22考考查元素化合物模塊知識(shí)，核心是物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，關(guān)鍵在

于厘清工藝流程，難點(diǎn)是對(duì)所給陌生信息的理解與應(yīng)

用。高頻考查的元素有Fe、Cr、Mn、Ni、Mg、Al、

V、Ti、Ca等(常見(jiàn)元素、第四周期金屬元素居多)，近

年來(lái)還考查陌生元素，如Mo、Ce等。對(duì)于非課標(biāo)要求

的元素，試題中會(huì)給出對(duì)應(yīng)的性質(zhì)、反應(yīng)等信息，考查

考生對(duì)新信息的提取、理解、分析、應(yīng)用能力考查熱點(diǎn)考頻熱點(diǎn)剖析全國(guó)卷地方卷循環(huán)利用10卷4考50卷11考引導(dǎo)考生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，需考慮經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性，體現(xiàn)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)生產(chǎn)條件

的選擇與

優(yōu)化10卷4考50卷21考實(shí)驗(yàn)儀器

與操作—50卷11考將化學(xué)工藝流程與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，主要考查分離提純及檢驗(yàn)的相關(guān)操作考查熱點(diǎn)考頻熱點(diǎn)剖析全國(guó)卷地方卷化學(xué)平衡

常數(shù)相關(guān)

計(jì)算10卷4考50卷20考將化學(xué)工藝流程與化學(xué)平衡相結(jié)合，考查沉淀溶解平衡，常根據(jù)

K

sp計(jì)算溶液pH等，近兩年地方卷開(kāi)始融合沉淀轉(zhuǎn)化、電離平衡、水解平衡等進(jìn)行考查電化學(xué)10卷1考50卷5考將化學(xué)工藝流程與電化學(xué)相結(jié)合，考查電極反應(yīng)式書寫及電化學(xué)的相關(guān)計(jì)算注：本表格以近四年具有代表性的全國(guó)卷及新高考地方卷為藍(lán)本，全國(guó)卷共10套

(2020年3套、2021年2套、2022年2套、2023年3套)，新高考地方卷共50套(2020年8

套、2021年15套、2022年15套、2023年12套)。

考點(diǎn)無(wú)機(jī)化工工藝流程題1.

工藝流程題的考查內(nèi)容與核心素養(yǎng)的發(fā)展工藝流程題是發(fā)展考生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要題型，如圖所示是工藝流程題與發(fā)

展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)系。2.

物質(zhì)制備型工藝流程題的命題模型該類試題一般分為“三階段”，即原料預(yù)處理階段、物質(zhì)轉(zhuǎn)化與分離階段、目標(biāo)產(chǎn)

品生成階段。(1)第一階段——原料預(yù)處理處理方法：粉碎(研磨)和焙燒。在原料預(yù)處理階段試題往往從粉碎(研磨)與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系、焙燒中的化學(xué)反

應(yīng)等角度設(shè)問(wèn)。(2)第二階段——物質(zhì)轉(zhuǎn)化與分離物質(zhì)轉(zhuǎn)化與分離階段一般包括溶浸(酸浸、堿浸、鹽浸、水浸)，元素化合物的氧化

還原或沉淀轉(zhuǎn)化，物質(zhì)的分離(過(guò)濾、萃取)等內(nèi)容。①試題中有關(guān)溶浸的內(nèi)容常設(shè)計(jì)為化學(xué)方程式或離子方程式的書寫及溶浸所得的濾

渣成分的分析等。3.

工藝流程題的“三階段”解讀②試題中常利用加入氧化劑、還原劑或調(diào)節(jié)溶液的pH等達(dá)到除雜或轉(zhuǎn)化的目的。此

外，電解法也可以代替試劑達(dá)到轉(zhuǎn)化的目的。③有關(guān)物質(zhì)的分離操作常見(jiàn)的有過(guò)濾、萃取與反萃取。過(guò)濾是將固相與液相分離的

方法。萃取則是利用一種溶劑把物質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶液里提取出來(lái)的

分離方法。(3)第三階段——目標(biāo)產(chǎn)品生成目標(biāo)產(chǎn)品生成階段是工藝流程制備目標(biāo)產(chǎn)品的最后階段。該階段是把前階段所得的

鹽溶液通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶(或蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶)、過(guò)濾、洗滌、干燥等得到目標(biāo)產(chǎn)物

的晶體或?qū)⑺萌芤航?jīng)過(guò)電解制取目標(biāo)產(chǎn)品。若前階段得到的物質(zhì)為固體，一般通

過(guò)氧化劑氧化或還原劑還原得目標(biāo)產(chǎn)品。試題中有關(guān)目標(biāo)產(chǎn)品生成的內(nèi)容常設(shè)計(jì)為電極反應(yīng)式的書寫、反應(yīng)方程式的書寫、

制備物質(zhì)的方法等問(wèn)題。

命題點(diǎn)1

物質(zhì)制備型工藝流程1.

[2021海南]無(wú)水FeCl3常作為芳烴氯代反應(yīng)的催化劑。某研究小組設(shè)計(jì)了如下流

程，以廢鐵屑(含有少量碳和SiO2雜質(zhì))為原料制備無(wú)水FeCl3(s)。已知：氯化亞砜(

)熔點(diǎn)－101℃，沸點(diǎn)76℃，易水解。123回答問(wèn)題：(1)操作①是過(guò)濾，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和

?。漏斗(2)為避免引入新的雜質(zhì)，試劑B可以選用

(填編號(hào))。a.KMnO4溶液

b.Cl2水c.Br2水

d.H2O2溶液(3)操作②是蒸發(fā)結(jié)晶，加熱的同時(shí)通入HCl(g)的目的是

?。bd

抑制FeCl3水解123(4)取少量D晶體，溶于水并滴加KSCN溶液，現(xiàn)象是

?。(5)反應(yīng)D→E的化學(xué)方程式為

?。液體變紅色

123[解析]

123(6)由D轉(zhuǎn)化成E的過(guò)程中可能產(chǎn)生少量亞鐵鹽，寫出一種可能的還原劑

?，并

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證是該還原劑將Fe3＋還原

?

?。SO2

取E固體少許于一潔凈試管中，加蒸餾水溶

解，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，說(shuō)明SO2將Fe3＋還原成Fe2＋

123

1232.

[側(cè)重考查添加試劑的相關(guān)問(wèn)題][2023全國(guó)甲]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。123回答下列問(wèn)題：(1)“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是

?。作還原劑，將BaSO4轉(zhuǎn)化成BaS

[解析]123

123(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

?。

123(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

c

123(4)如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取，是否可行？其原因是

?

?。[解析]

焙燒后的產(chǎn)物中含BaS、CaS，如果直接用鹽酸浸取，CaS會(huì)和鹽酸反應(yīng)生成

CaCl2和有毒的H2S氣體，從而影響產(chǎn)品純度，故不能直接用鹽酸浸取。不可行，酸與CaS能產(chǎn)

生CaCl2和有毒氣體H2S，從而影響產(chǎn)品純度(5)“沉淀”步驟中生成BaTiO(C2O4)2的化學(xué)方程式為

?

?。

TiCl4＋2(NH4)2C2O4＋BaCl2

123

1∶1

123命題點(diǎn)2

分離提純型工藝流程3.

[側(cè)重考查物理方法][2022廣東]稀土(RE)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：123已知：月桂酸(C11H23COOH)熔點(diǎn)為44℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均難溶于水。

該工藝條件下，稀土離子保持＋3價(jià)不變；(C11H23COO)2Mg的

K

sp＝1.8×10－8；

Al(OH)3開(kāi)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(jiàn)下表。離子Mg2＋Fe3＋Al3＋RE3＋開(kāi)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

?。

123(2)“過(guò)濾1”前，用NaOH溶液調(diào)pH至

的范圍內(nèi)，該過(guò)程中Al3＋發(fā)

生反應(yīng)的離子方程式為

?。[解析]

“過(guò)濾1”所得“濾渣”為Fe(OH)3和Al(OH)3，應(yīng)調(diào)節(jié)的pH范圍為

4.7≤pH＜6.2，pH小于6.2是防止RE3＋開(kāi)始沉淀。該過(guò)程中Al3＋與OH－反應(yīng)生成

Al(OH)3沉淀。4.7≤pH＜6.2

123(3)“過(guò)濾2”后，濾餅中檢測(cè)不到Mg元素，濾液2中Mg2＋質(zhì)量濃度為2.7g·L－1。為

盡可能多地提取RE3＋，可提高月桂酸鈉的加入量，但應(yīng)確?！斑^(guò)濾2”前的溶液中

c

(C11H23COO－)低于

mol·L－1(保留兩位有效數(shù)字)。4.0×10－4

123

123(4)①“加熱攪拌”有利于加快RE3＋溶出、提高產(chǎn)率，其原因是

?

?。②“操作X”的過(guò)程為先

?，再固液分離。[解析]

①“濾餅”的主要成分為(C11H23COO)3RE，為難溶物，攪拌可以增加其

與鹽酸的接觸面積，加熱也可以加快固體的溶解，進(jìn)而加快反應(yīng)速率。②加熱攪拌

的溫度為55℃，而月桂酸的熔點(diǎn)為44℃，所以“操作X”(過(guò)濾)前，先要冷卻結(jié)

晶，使月桂酸變成固體。加熱攪拌可加快反

應(yīng)速率冷卻結(jié)晶123(5)該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有

(寫化學(xué)式)。[解析]

“濾液2”中含有MgSO4，可以用作“浸取”時(shí)加入的“酸化MgSO4溶液”。MgSO4

123(6)稀土元素釔(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑Pt3Y。①還原YCl3和PtCl4熔融鹽制備Pt3Y時(shí)，生成1molPt3Y轉(zhuǎn)移

mol電子。②Pt3Y/C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O2的還原，發(fā)生

的電極反應(yīng)為

?。[解析]

①YCl3中Y為＋3價(jià)，PtCl4中Pt為＋4價(jià)，Pt3Y為合金，Pt和Y均可以看成0

價(jià)，若生成1molPt3Y，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為(4×3＋3×1)mol＝15mol。②在氫氧

燃料電池的堿性介質(zhì)中，O2得電子與水反應(yīng)生成OH－。15

123

1.

[2023新課標(biāo)卷]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。

123(1)煅燒過(guò)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)。Na2CrO4

回答下列問(wèn)題：123[解析]

123[解析]

煅燒時(shí)通入空氣，含鐵化合物轉(zhuǎn)化為Fe2O3，且Fe2O3不溶于水，故水浸渣中還含有Fe2O3。(3)“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性，主要除去的雜質(zhì)是

?。[解析]

“沉淀”步驟加入稀H2SO4調(diào)pH到弱堿性是為了將[Al(OH)4]－轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀而除去。Al(OH)3

123(2)水浸渣中主要有SiO2和

?。Fe2O3

(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pH≈9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

?

?。

降低，不利于生成MgNH4PO4沉淀Mg2＋形成Mg(OH)2沉

淀123

A.

酸性B.

堿性C.

兩性[解析]

根據(jù)題干描述，V2O5既可與酸反應(yīng)生成鹽和水，又可與堿反應(yīng)生成鹽和水，故V2O5具有兩性。C

123(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

?

?。

1232.

[2023北京]以銀錳精礦(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化錳礦(主要含MnO2)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，MnO2的氧化性強(qiáng)于Fe3＋。(1)“浸錳”過(guò)程是在H2SO4溶液中使礦石中的錳元素浸出，同時(shí)去除FeS2，有利于

后續(xù)銀的浸出；礦石中的銀以Ag2S的形式殘留于浸錳渣中。

＞

123②在H2SO4溶液中，銀錳精礦中的FeS2和氧化錳礦中的MnO2發(fā)生反應(yīng)，則浸錳液中

主要的金屬陽(yáng)離子有

?。[解析]

①由題意知，硫化錳溶于硫酸溶液而硫化銀不溶于硫酸溶液，說(shuō)明硫化

錳的溶度積大于硫化銀。②根據(jù)已知信息，在H2SO4溶液中二氧化錳可將Fe2＋氧化

為Fe3＋，自身被還原為Mn2＋。Fe3＋、Mn2＋

123(2)“浸銀”時(shí)，使用過(guò)量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作為浸出劑，將Ag2S中的銀

以[AgCl2]－形式浸出。①將“浸銀”反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整：

24

2

Cl－

Fe2＋

②結(jié)合平衡移動(dòng)原理，解釋浸出劑中Cl－、H＋的作用：

?

?

?。[解析]

①由已知信息可知，F(xiàn)e3＋將Ag2S氧化為了S，則自身被還原為Fe2＋，結(jié)

合得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可補(bǔ)全該離子方程式。Cl－是為了與Ag2S電離出

的Ag＋結(jié)合生成[AgCl2]－，使平衡正向移動(dòng)，提高Ag2S的浸出率；H＋是為了抑制

Fe3＋水解，防止生成Fe(OH)3沉淀123(3)“沉銀”過(guò)程中需要過(guò)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，Ag的沉淀率隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖所示。解釋

t

分鐘后Ag的沉淀率

逐漸減小的原因：

?。

Fe2＋被氧氣氧化為Fe3＋，F(xiàn)e3＋把Ag氧化為Ag＋

[解析]

①鐵粉作還原劑，除了將浸銀液中的[AgCl2]－還原為單質(zhì)銀，還可還原浸銀時(shí)加入的過(guò)量Fe3＋。123(4)結(jié)合“浸錳”過(guò)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)：

?

?。[解析]可從原料利用率、生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)角度分析?？蓪煞N礦石中的錳元素同時(shí)提取到浸錳液中，得到MnSO4，同時(shí)將銀元素

和錳元素分離；生成的Fe3＋還可以用于浸銀，節(jié)約氧化劑1233.

[2022湖南]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TiO2，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TiCl4中含有的幾種物質(zhì)的沸點(diǎn)：物質(zhì)TiCl4VOCl3SiCl4AlCl3沸點(diǎn)/℃13612757180123(1)TiO2與C、Cl2在600℃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)TiCl4COCO2Cl2分壓/MPa4.59×10－21.84×10－23.70×10－25.98×10－9①該溫度下，TiO2與C、Cl2反應(yīng)的總化學(xué)方程式為

?；②隨著溫度升高，尾氣中CO的含量升高，原因是

?

?。

溫度升高，C主要轉(zhuǎn)化為

CO

回答下列問(wèn)題：123

123(2)“除釩”過(guò)程中的化學(xué)方程式為

；“除硅、

鋁”過(guò)程中，分離TiCl4中含Si、Al雜質(zhì)的方法是

?。(3)“除釩”和“除硅、鋁”的順序

(填“能”或“不能”)交換，理由

是

?

?。[解析]

(2)結(jié)合圖示流程可知“除釩”時(shí)Al與VOCl3發(fā)生反應(yīng)生成VOCl2和AlCl3。根據(jù)TiCl4與SiCl4、AlCl3沸點(diǎn)相差較大，知可對(duì)混合物進(jìn)行蒸餾，收集約136℃的蒸餾產(chǎn)物，即可除去含Si、Al雜質(zhì)。

蒸餾法不能“除釩”后產(chǎn)生的AlCl3可在“除硅、鋁”時(shí)除去，若交換順序，無(wú)法除去

AlCl3

123

1.

實(shí)驗(yàn)室以含鋅廢液(主要成分為ZnSO4，含少量的Fe2＋、Mn2＋)為原料制備

ZnCO3·2Zn(OH)2的實(shí)驗(yàn)流程如下：1234567891011121314A.

過(guò)二硫酸鈉(Na2S2O8)中硫元素的化合價(jià)為＋7C.

調(diào)節(jié)pH時(shí)試劑X可以選用Zn、ZnO、ZnCO3等物質(zhì)下列說(shuō)法正確的是(

D

)D1234567891011121314[解析]

12345678910111213142.

[2023遼寧]某工廠采用如下工藝制備Cr(OH)3，已知焙燒后Cr元素以＋6價(jià)形式存

在，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

B

)A.

“焙燒”中產(chǎn)生CO2B.

濾渣的主要成分為Fe(OH)2D.

淀粉水解液中的葡萄糖起還原作用B1234567891011121314[解析]1234567891011121314

12345678910111213143.

Co3O4主要用作電池材料、磁性材料、熱敏電阻等。利用鈷渣[主要含Co(OH)3、

Fe(OH)3]獲得Co3O4的流程如圖[已知：Co(OH)3、Fe(OH)3、Co(OH)2的

K

sp分別為

1.6×10－44、4.0×10－38、6.3×10－15；當(dāng)離子濃度≤1×10－5mol·L－1時(shí)認(rèn)為該離子沉

淀完全]。下列敘述正確的是(

A

)A.

浸取時(shí)，H2O2還原了Co3＋B.

除鐵時(shí)，溶液必須調(diào)至呈堿性C.

基態(tài)Co2＋的價(jià)電子排布式為3d54s2D.

煅燒產(chǎn)物是Co3O4和COA1234567891011121314[解析]由流程分析知，鈷渣經(jīng)一系列處理后得到CoC2O4，Co的化合價(jià)降低，則推

斷在浸取時(shí)發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，Co3＋作氧化劑，H2O2作還原劑，H2O2將＋3價(jià)的

Co還原為＋2價(jià)，A正確；將鐵除盡時(shí)，

c

(Fe3＋)≤1×10－5mol·L－1，由題中

K

sp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，代入粗略計(jì)算，知pH調(diào)至3左右時(shí)就能完全除去鐵，B錯(cuò)

誤；基態(tài)Co2＋的價(jià)電子排布式為3d7，C錯(cuò)誤；CoC2O4的煅燒產(chǎn)物是Co3O4和CO2，D

錯(cuò)誤。12345678910111213144.

由赤泥(含有大量Na、Al、Fe、Si、Ca、Sc、Zr等的氧化物)為原料制備鈧(Sc)的工

藝流程如下：下列說(shuō)法正確的是(

C

)A.

Fe位于元素周期表第四周期ⅧB(niǎo)族B.

操作1使用的主要玻璃儀器為漏斗、燒杯C.

灼燒時(shí)生成1molCO2，消耗8gO2D.

在空氣中灼燒Sc2(C2O4)3生成Sc2O3的反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)C1234567891011121314

12345678910111213145.

[2022全國(guó)甲]硫酸鋅(ZnSO4)是制備各種含鋅材料的原料，

在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上

有諸多應(yīng)用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備，

菱鋅礦的主要成分為ZnCO3，雜質(zhì)為SiO2以

及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下：1234567891011121314離子Fe3＋Zn2＋Cu2＋Fe2＋Mg2＋

K

sp4.0×10－386.7×10－172.2×10－208.0×10－161.8×10－11回答下列問(wèn)題：(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為

?。(2)為了提高鋅的浸取效果，可采取的措施有

、

?

?。

將菱鋅礦焙燒產(chǎn)物粉碎適當(dāng)增

大硫酸濃度(或升高浸取時(shí)的反應(yīng)溫度等)

本題中所涉及離子的氫氧化物溶度積常數(shù)如下表：1234567891011121314(3)加入物質(zhì)X調(diào)溶液pH＝5，最適宜使用的X是

(填標(biāo)號(hào))。A.

NH3·H2OB.

Ca(OH)2C.

NaOH濾渣①的主要成分是

、

、

?。B

SiO2

CaSO4

Fe(OH)3

1234567891011121314[解析]1234567891011121314加入物質(zhì)X調(diào)溶液pH＝5，為了不引入新的陽(yáng)離子，X宜選用Ca(OH)2；pH＝5時(shí)，

c

(OH－)＝10－9mol·L－1，根據(jù)表中各離子的氫氧化物的

K

sp可知，只有Fe3＋能

完全沉淀。(4)Fe2＋被KMnO4溶液氧化為Fe(OH)3，同時(shí)生成MnO2，F(xiàn)e(OH)3和MnO2

進(jìn)入濾渣②中。1234567891011121314(4)向80～90℃的濾液①中分批加入適量KMnO4溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾，

濾渣②中有

MnO2，該步反應(yīng)的離子方程式為

?

?。

＋5H＋

[解析]

Fe2＋被KMnO4溶液氧化為Fe(OH)3，同時(shí)生成MnO2，F(xiàn)e(OH)3和MnO2

進(jìn)入濾渣②中。1234567891011121314(5)濾液②中加入鋅粉的目的是

?。(6)濾渣④與濃H2SO4反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用，同時(shí)得到的副產(chǎn)物

是

、

?。除去Cu2＋

CaSO4

MgSO4

12345678910111213146.

從鉻錳礦渣(主要成分為Cr2O3、MnO，含少量Fe2O3、SiO2、Al2O3)中分離鉻、錳

的一種工藝流程如圖1所示。圖1已知：焙燒時(shí)MnO不發(fā)生反應(yīng)。1234567891011121314回答下列問(wèn)題：(1)加快“酸浸”速率的措施有

?

(寫兩條)。攪拌、適當(dāng)升溫(或適當(dāng)提高硫酸的濃度、粉碎焙

燒產(chǎn)物等)

[解析]1234567891011121314根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素，攪拌、適當(dāng)升溫、適當(dāng)提高硫酸的濃度、粉碎焙燒產(chǎn)

物等都能加快酸浸速率。1234567891011121314(2)“濾渣2”的成分是

(寫化學(xué)式)。(3)“焙燒”時(shí)Cr2O3轉(zhuǎn)化為Na2CrO4的化學(xué)方程式為

?。Fe(OH)3、Al(OH)3

1234567891011121314

圖26.0

10－6

1234567891011121314

1234567891011121314(5)流程中加入Na2S2O3的作用為

，“轉(zhuǎn)化”的

離子方程式為

?。作還原劑，將鉻元素還原為＋3價(jià)

12345678910111213147.

[2024江西九校聯(lián)考]鋰離子電池的應(yīng)用很廣泛，某種鋰電池的正極材料為鈷酸

鋰，該材料可以由海水(含較大濃度的LiCl及少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等)制備，其

工藝流程如圖所示：1234567891011121314物質(zhì)Li2CO3MgCO3CaCO3MnCO3Mg(OH)2

K

sp2.5×10－26.8×10－63.4×10－92.3×10－115.6×10－12②Li2CO3微溶于熱水，可溶于冷水。(1)“除雜1”步驟中除去的雜質(zhì)離子為Mg2＋和

?。Ca2＋、Mn2＋

已知：①在常溫下幾種難溶物質(zhì)的溶度積常數(shù)如表；1234567891011121314[解析]海水中含較大濃度的LiCl及少量MgCl2、CaCl2、MnCl2等，加入純堿，得到

CaCO3、MnCO3、MgCO3等沉淀，濾液中主要含LiCl、NaCl及過(guò)量的Na2CO3，則向

濾液中加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液pH，目的是除去過(guò)量的碳酸鈉，防止蒸發(fā)濃縮時(shí)生成

Li2CO3；蒸發(fā)濃縮、再次除雜后，向?yàn)V液中加入純堿得到Li2CO3沉淀，將Li2CO3、

CoCO3、O2混合加熱反應(yīng)生成LiCoO2和CO2。結(jié)合已知①知“除雜1”步驟中除去的雜質(zhì)離子為Mg2＋和Ca2＋、Mn2＋。1234567891011121314(2)“調(diào)pH”的目的是

?。(3)金屬鎂可以通過(guò)電解熔融MgCl2得到，寫出由Mg(OH)2沉淀制MgCl2固體的具體操

作

?

?。除去過(guò)量的碳酸鈉，避免蒸發(fā)濃縮時(shí)析出碳酸鋰Mg(OH)2和鹽酸反應(yīng)可生成MgCl2溶液，在HCl氣流中蒸發(fā)MgCl2溶液得到無(wú)水

MgCl2

[解析]

Mg(OH)2和鹽酸反應(yīng)可生成MgCl2溶液，MgCl2為強(qiáng)酸弱堿鹽，直接加熱MgCl2溶液會(huì)促使MgCl2水解生成Mg(OH)2和HCl，為抑制MgCl2水解，需在HCl氣流中蒸發(fā)MgCl2溶液。1234567891011121314(4)20℃時(shí)碳酸鋰在水中的溶解度為1.295g，飽和溶液密度為1.0148g·cm－3，則其

中Li2CO3的物質(zhì)的量濃度為

。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)0.18mol·L－1

1234567891011121314(5)“熱水洗滌”的目的是

?。在實(shí)驗(yàn)室里洗滌

Li2CO3時(shí)會(huì)采用如圖所示裝置，該裝置較于普通過(guò)濾裝置的優(yōu)點(diǎn)為

?

?。減少碳酸鋰在洗滌過(guò)程中的損失過(guò)濾速率快，

得到的沉淀較干燥[解析]

Li2CO3微溶于熱水，可溶于冷水，故“熱水洗滌”可減少碳酸鋰在洗滌過(guò)程中的損失。圖示為減壓過(guò)濾裝置，該裝置可加快過(guò)濾速率，減少溫度降低后碳酸鋰溶于冷水中的損失，且該裝置所得固體較干燥。1234567891011121314(6)“合成”工序需要高溫條件，并放出能使澄清石灰水變渾濁的氣體，寫出該反應(yīng)

的化學(xué)方程式

?。

12345678910111213148.

[2024武漢部分學(xué)校調(diào)研]廢SCR催化劑(含TiO2、V2O5、WO3等)的回收對(duì)環(huán)境保護(hù)

和資源循環(huán)利用意義重大。通過(guò)如下工藝流程可以回收其中的鈦、釩、鎢等。已知：①TiO2、V2O5和WO3都能與NaOH溶液反應(yīng)，分別生成不溶性的Na2TiO3和可

溶性的NaVO3、Na2WO4；②

K

sp(CaWO4)＝9×10－9。1234567891011121314(1)基態(tài)23V原子的價(jià)層電子軌道表示式為

??；卮鹣铝袉?wèn)題：[解析]1234567891011121314基態(tài)23V原子的價(jià)層電子排布式為3d34s2，則價(jià)層電子軌道表示式為

。(2)“球磨”的目的是

?。增大接觸面積，提高“堿浸”反應(yīng)速率(3)“堿浸”后通過(guò)

(填操作名稱)可以實(shí)現(xiàn)鈦與釩、鎢分離。過(guò)濾[解析]

由已知①知，“堿浸”后得到可溶性的NaVO3、Na2WO4和不溶性的Na2TiO3，則可以通過(guò)過(guò)濾實(shí)現(xiàn)鈦與釩、鎢分離。1234567891011121314(4)“酸浸”后鈦主要以TiO2＋形式存在，“熱水解”反應(yīng)的離子方程式為

?

?。TiO2＋＋

1234567891011121314(5)“煅燒”NH4VO3的化學(xué)方程式為

?。

1234567891011121314(6)“沉鎢”中析出CaWO4時(shí)，需要加入過(guò)量CaCl2，其目的是

?

?。利用同離子效應(yīng)，

促進(jìn)CaWO4盡可能析出完全

1234567891011121314

0.318

12345678910111213149.

嫦娥五號(hào)從月球帶回的“土壤”中含有輝鉬礦，其主要成分為MoS2(S為－1價(jià))，

含少量Ca、Cu、Re(錸)等元素。以輝鉬礦為原料生產(chǎn)多鉬酸鹽的工藝流程如下。1234567891011121314難溶物CaMoO4CaSO4CaCO3CuSCu(OH)2

K

sp4.2×10－34.9×10－53.0×10－96.1×10－362.2×10－20(1)“研磨”的目的是

?。增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分已知：25℃時(shí)相關(guān)物質(zhì)的溶度積如表。1234567891011121314[解析]1234567891011121314

9∶2

防止生成SO2造成環(huán)境污染

1234567891011121314

(aq)

1.4×106

1234567891011121314

1234567891011121314(4)根據(jù)已知數(shù)據(jù)，“凈化除雜”過(guò)程中，可加入的最適宜試劑是

(填標(biāo)號(hào))。A.

(NH4)2SB.

NaOHC.

Na2CO3D.

Na2S該試劑主要是將[Cu(NH3)4]2＋轉(zhuǎn)化為

(填化學(xué)式)。A

CuS

[解析]

“凈化除雜”過(guò)程是為了除去Cu元素，使之轉(zhuǎn)化為沉淀，由于

K

sp(CuS)遠(yuǎn)小于

K

sp[Cu(OH)2]，且為了不引入新雜質(zhì)，故應(yīng)加入(NH4)2S。1234567891011121314

1234567891011121314(6)工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是

、

?。CO2

NH3

[解析]

由工藝流程可以看出所加(NH4)2CO3可由反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的CO2和NH3反應(yīng)制得，因此該工藝流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是CO2和NH3。

10.

[2024惠州調(diào)研]工業(yè)上，處理低品位黃銅礦(CuFeS2)常采用生物堆浸法。堆浸所

得的溶液可用于制備綠礬(FeSO4·7H2O)和膽礬(CuSO4·5H2O)。相關(guān)流程如圖。已知：①生物堆浸使用的氧化亞鐵硫桿菌(T.

f細(xì)菌)在pH為1.0～6.0范圍內(nèi)可保

持活性。1234567891011121314②金屬離子沉淀的pH如下表。Fe3＋Cu2＋Fe2＋開(kāi)始沉淀時(shí)的pH1.54.26.3完全沉淀時(shí)的pH2.86.78.3(1)生物堆浸前，需先將礦石進(jìn)行研磨，目的是

?

?。[解析]

生物堆浸過(guò)程是固體與液體的反應(yīng)過(guò)程，將礦石進(jìn)行研磨，可以增大反

應(yīng)物之間的接觸面積，使化學(xué)反應(yīng)速率加快。增大反應(yīng)物的接觸面積，加快生物

堆浸的反應(yīng)速率，使反應(yīng)更充分1234567891011121314

2H2O

1234567891011121314(3)結(jié)合已知推斷：生物堆浸過(guò)程中，應(yīng)控制溶液的pH在

?范圍內(nèi)。[解析]生物堆浸過(guò)程中生成Fe3＋，由T.

f細(xì)菌的活性范圍和Fe3＋沉淀的pH范圍知

應(yīng)控制溶液的pH在1.0～1.5范圍內(nèi)。(4)過(guò)程Ⅰ中，加入Na2S2O3固體還原堆浸液中的Fe3＋，得到溶液X。為判斷堆浸液中

Fe3＋是否被還原完全，可取少量溶液X，向其中加入

試劑(填試劑的化學(xué)

式)，觀察溶液顏色變化。[解析]判斷堆浸液中Fe3＋是否被還原完全，可取少量溶液X，向其中加入少量

KSCN溶液，觀察溶液是否呈紅色，若溶液呈紅色，則說(shuō)明Fe3＋未被還原完全。1.0～1.5

KSCN

1234567891011121314(5)過(guò)程Ⅱ中，用H2O2和稀硫酸處理后，CuS完全溶解，用離子方程式表示H2O2的作

用

?。

1234567891011121314(6)綠礬的純度可通過(guò)KMnO4滴定法測(cè)定。取

mg綠礬晶體，加適量稀硫酸溶解。用

cmol·L－1的KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定終點(diǎn)的判定方法是

?

?。至恰好完全反應(yīng)時(shí)，

消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為

VmL。綠礬晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

?。當(dāng)?shù)渭幼詈蟀氲胃咤i酸

鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，溶液顏色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色

1234567891011121314

123456789101112131411.

[熱重分析]2022年，《自然》雜志發(fā)表了研究成果：碘化鎳(NiI2)在其二維形式

中是多鐵性的。某小組以廢鎳催化劑(主要成分是Ni，含少量Zn、Fe、CaO、SiO2等

雜質(zhì))為原料制備碘化鎳的流程如圖1所示。圖11234567891011121314已知：室溫下，

K

sp(CaF2)＝1.6×10－10。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)“濾渣1”的成分是CaSO4、

(填化學(xué)式)?！盀V渣2”經(jīng)過(guò)洗滌、干

燥、

(填操作名稱)可制備鐵紅。SiO2

灼燒1234567891011121314[解析]1234567891011121314SiO2不溶于硫酸，CaSO4微溶于水，所以“濾渣1”的成分是CaSO4、SiO2?！盀V

渣2”是Fe(OH)3，經(jīng)過(guò)洗滌、干燥、灼燒可分解為鐵紅。1234567891011121314(2)“除鐵”中可通過(guò)先加入H2O2溶液再加入NiO替代NaClO溶液，H2O2的作用

是

(用離子方程式表示)。

1234567891011121314(3)“除鈣”時(shí)，為了確保濾液中

c

(Ca2＋)≤1×10－5mol·L－1，則濾液中

c

(F－)至少

為

mol·L－1。

4×10－3

1234567891011121314(4)“萃取”中，萃取劑的密度小于1g·cm－3，若在實(shí)驗(yàn)室中分離萃取液，具體操作

是

?

?。[解析]

“萃取”中，萃取劑的密度小于1g·cm－3，則萃取液在上層，若在實(shí)驗(yàn)室中分離萃取液，具體操作是：取下分液漏斗塞子，旋開(kāi)活塞，放出下層液體，待下層液體

剛好放完，立即關(guān)閉活塞，從上口倒出萃取液。(5)“分解”過(guò)程中通入N2的目的是

?。[解析]

“分解”過(guò)程中通入N2的目的是作保護(hù)氣，防止鎳被空氣中的氧氣氧化。取下分液漏斗塞子，旋開(kāi)活塞，放出下層液體，待下層液體剛好放完，立即關(guān)

閉活塞，從上口倒出萃取液作保護(hù)氣，防止鎳被空氣中的氧氣氧化1234567891011121314

圖2

1234567891011121314

123456789101112131412.

[2021湖北]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下：

1234567891011121314(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

期表第三主族，CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合價(jià)為

?。[解析]

Se與硫同為第ⅥA族元素，原子最外層有6個(gè)電子。Se為第ⅥA族元素，

化合價(jià)為－2，Ga和In同為第ⅢA族元素，化合價(jià)均為＋3，根據(jù)化合物中正負(fù)化合

價(jià)代數(shù)和為0，設(shè)CuIn0.5Ga0.5Se2中Cu的化合價(jià)為

x

，則

x

＋3×0.5＋3×0.5－2×2＝

0，解得

x

＝＋1。6

＋1

回答下列問(wèn)題：1234567891011121314(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

?

?。

Cu2O＋H2O2＋

1234567891011121314

4.7

藍(lán)色沉淀溶解，溶液變成深藍(lán)色2.0×10－6

1234567891011121314

1234567891011121314

HCl溶液、BaCl2溶液作溶劑1234567891011121314(5)“高溫氣相沉積”過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為

?

?。

3HCl

1234567891011121314

13.

[萃取與反萃取][2022江蘇]實(shí)驗(yàn)室以二氧化鈰(CeO2)廢渣為原料制備Cl－含量少的

Ce2(CO3)3，其部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：1234567891011121314(1)“酸浸”時(shí)CeO2與H2O2反應(yīng)生成Ce3＋并放出O2，該反應(yīng)的離子方程式為

?

?。

2CeO2

[解析]

CeO2與H2O2反應(yīng)生成Ce3＋并放出O2，Ce由＋4價(jià)降為＋3價(jià)，H2O2中O由－1價(jià)升至0價(jià)，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒配平可得反應(yīng)的離子方程式。1234567891011121314

(2)pH約為7的CeCl3溶液與NH4HCO3溶液反應(yīng)可生成Ce2(CO3)3沉淀，該沉淀中Cl－含

量與加料方式有關(guān)。得到含Cl－量較少的Ce2(CO3)3的加料方式為

(