無機(jī)化工流程綜合分析-2024年高考化學(xué)壓軸題專項(xiàng)訓(xùn)練

四樸必?zé)o機(jī)也上瀛程除金臺(tái)新

NO.1

壓軸題解讀

本專題考查類型主要化學(xué)工藝流程題是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并

根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問，是無機(jī)框圖的創(chuàng)新。試題以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，

與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護(hù)等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗(yàn)、分離或提純等基本實(shí)驗(yàn)

命題預(yù)測(cè)原理在化工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和綜合性,是近幾年新高考地區(qū)?？碱}型。

預(yù)計(jì)2024年命題重點(diǎn)考查涉及除雜和分離等環(huán)節(jié)，特別是通過調(diào)節(jié)溶液的pH達(dá)到除雜或

分離的目的，常涉及除雜及離子的檢驗(yàn)等體現(xiàn)能力立意和化學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，綜合性增強(qiáng)，考查學(xué)

生信息獲取能力、分析問題能力、語言表達(dá)能力和計(jì)算能力等。

（1）廢舊物資提純回收

（2）礦產(chǎn)資源物質(zhì)制備

高頻考法

（3）工藝流程與化學(xué)圖像

（4）工藝流程與晶胞結(jié)構(gòu)

N0.2

壓軸題密押

1.原料預(yù)處理的方法及目的

方法目的解題指導(dǎo)

粉碎、增大反應(yīng)物接觸面積，以加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分，也

將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末

研磨是提高“浸出率”的方法之一

水浸與水接觸反應(yīng)或溶解（1）加熱、攪拌、適當(dāng)提高酸（或堿）濃度，可以加快浸出速

與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬率；增加浸出時(shí)間可使樣品充分溶解，可提高浸出率

酸浸

浸取離子進(jìn)入溶液,不溶物通過過濾除去（2）酸溶時(shí)所加酸的量不能太多

除去油污,溶解酸性氧化物、鋁及其氧①過量的酸多消耗后續(xù)調(diào)節(jié)似?所加的堿性試劑

堿浸

化物②如果實(shí)驗(yàn)過程有硫化物，酸過量會(huì)形成有毒氣體硫化氫

①除去硫、碳單質(zhì)

1.除去可燃性雜質(zhì)

灼燒②使有機(jī)物轉(zhuǎn)化或除去有機(jī)物

2.使原料初步轉(zhuǎn)化

（焙燒）③高溫下原料與空氣中氧氣反應(yīng)等

④使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解，如燃燒高嶺土

2.常見的流程中的條件控制

條件控制目的

①酸浸時(shí)提高酸的濃度可提高礦石中某金屬元素的浸取率;②增大便宜、易得的反應(yīng)物的

反應(yīng)物用

濃度,可以提高其他物質(zhì)的利用率，使反應(yīng)充分進(jìn)行;③增大物質(zhì)濃度可以加快反應(yīng)速率，

量或濃度

使平衡發(fā)生移動(dòng)等

①防止某物質(zhì)在高溫時(shí)溶解（或分解）;②使化學(xué)平衡向著題目要求的方向（放熱反應(yīng)方向）

降溫移動(dòng);③使某個(gè)沸點(diǎn)較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離等;④降低某些晶體的溶解度，

減少損失等

①結(jié)晶獲得所需物質(zhì);②防止某種物質(zhì)（如也。2、草酸、濃硝酸、鏤鹽等）溫度過高時(shí)會(huì)分解

控溫或揮發(fā);③使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來;④使催化劑的活性達(dá)到最好;⑤防止副反應(yīng)的發(fā)生

等

加入氧化劑①轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物的價(jià)態(tài);②除去雜質(zhì)離子［如把Fe2+氧化成Fe3+,而后調(diào)溶液的pH，使

（或還原劑）其轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3沉淀除去］

①生成硫化物沉淀（如加入硫化鈉、硫化筱、硫化亞鐵等）;②加入可溶性碳酸鹽，生成碳酸

加入沉淀劑

鹽沉淀;③加入氟化鈉,除去Ca2\Mg2+

①生成金屬氫氧化物，以達(dá)到除去金屬離子的目的;②抑制鹽類水解;③促進(jìn)鹽類水解生成

pH控制

沉淀，有利于過濾分離

3.?？挤蛛x、提純的方法及操作

（1）從溶液中獲取晶體的方法及實(shí)驗(yàn)操作

①溶解度受溫度影響較小的（如NaCt）采取蒸發(fā)結(jié)晶的方法,實(shí)驗(yàn)過程為:蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾（如果溫度下

降，雜質(zhì)也會(huì)以晶體的形式析出來）、洗滌、干燥。

②溶解度受溫度影響較大、帶有結(jié)晶水的鹽或可水解的鹽,采取冷卻結(jié)晶的方法，實(shí)驗(yàn)過程為:蒸發(fā)濃縮（至少

有晶膜出現(xiàn)）、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌（冰水洗、熱水洗、乙醇洗等）、干燥。

（2）固體物質(zhì)的洗滌

洗滌試劑適用范圍目的

除去固體表面吸附著的可溶性粒子，可適當(dāng)降低固體因?yàn)?/p>

冷水產(chǎn)物不溶于水

溶解而造成的損失

蒸儲(chǔ)水

有特殊的物質(zhì)其溶解度除去固體表面吸附著的可溶性粒子，可適當(dāng)降低固體因?yàn)?/p>

熱水

隨著溫度升高而下降溫度變化溶解而造成的損失

有機(jī)溶劑（酒精、固體易溶于水、難溶于減少固體溶解;利用有機(jī)溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水

丙酮等）有機(jī)溶劑分，產(chǎn)品易干燥

飽和溶液對(duì)純度要求不高的產(chǎn)品減少固體溶解

酸、堿溶液產(chǎn)物不溶于酸、堿除去固體表面吸附著的可溶于酸、堿的雜質(zhì);減少固體溶解

洗滌沉淀的方法:向過濾器中加入蒸儲(chǔ)水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)操作2~3次

檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的方法:取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴入xx試劑,若未出現(xiàn)特征反

應(yīng)現(xiàn)象，則沉淀洗滌干凈

（3）減壓蒸發(fā)的原因:減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度,可以防止某物質(zhì)分解（如MO2、濃硝酸、NH&HCOJ或失去結(jié)

晶水（如題目要求制備結(jié)晶水合物產(chǎn)品）。

（4）萃取與反萃取

①萃取:利用物質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中的溶解度不同，將物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑的過程。如

用萃取濱水中的加2。

②反萃取:反萃取是利用反萃取劑使被萃取物從負(fù)載有機(jī)相返回水相的過程，為萃取的逆過程。反萃取劑主

要起破壞有機(jī)相中被萃組分結(jié)構(gòu)的作用,使被萃組分生成易溶于水的化合物,或生成既不溶于水也不溶于有

機(jī)相的沉淀。經(jīng)過反萃取及所得反萃液經(jīng)過進(jìn)一步處理后，便得到被分離物的成品。反萃后經(jīng)洗滌不含或少

含萃合物的有機(jī)相稱再生有機(jī)相，繼續(xù)循環(huán)使用。

?題型01綜合考查廢舊物資提純回收

題目1（2024?北京石景山?一模）從鉛銀渣（含Pb、Ag、Cu等金屬元素）中提取銀的流程如下:

3

已知：PbSC>4難溶于水；羯+可以和形成[A5（SO3）2]-=

（1）“酸浸”時(shí),使用H2sO&、NaCl和NaNO3的混合液作為浸出劑。

①加入NaNQj的作用o

②固體B含有0

⑵用氨水和水合股（此留?也。）進(jìn)行“絡(luò)合浸出”和“還原析銀”。

①氨水“絡(luò)合浸出”的化學(xué)方程式是。

②將水合腫“還原析銀”反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整:0

□+NiHi-H.iO=MT+H2O+□+□+□NH3T

⑶用的25。3和甲醛進(jìn)行“絡(luò)合浸出”和“還原析銀”。

①亞硫酸鈉"絡(luò)合浸出”時(shí)，銀浸出率和溶液pH、浸出時(shí)間的關(guān)系分別如下圖所示,解釋銀浸出率隨溶液

pH增大先升高后降低的原因；分析浸出時(shí)間超過4R銀浸出率降低的原因。

1001

f%00

、

楸

98田97

財(cái)

臉

9694

94

92?■?■?■???■?88I'I'I'I

7.07.58.08.59.09.512345

pH浸出時(shí)間/h

②寫出pH=14時(shí)甲醛“還原析銀”的離子方程式.

?題型02綜合考查礦產(chǎn)資源物質(zhì)制備

題目?（2024.廣東廣州.二模）我國(guó)是世界上稀土資源最豐富的國(guó)家，冶煉提純技術(shù)位于世界前茅。從某種

磷精礦（主要成分為CasCPO/F，含少量ScPO^FeO3.Fe。、SiO2'）分離稀土元素銃（Sc）的工業(yè)流程如

下：

試劑XNH

HNO3(C4H9O)3PO3HNO3H2s。4H2c2O4

磷精礦-酸浸萃取,萃取液草酸銃晶體

濾渣1萃余液有機(jī)相水相濾渣2濾液

（1）銃的基態(tài)原子核外價(jià)電子排布式為。

（2）“萃取”的目的是富集Sc,但其余元素也會(huì)按一定比例進(jìn)入萃取劑中o

①通過3ROH+POCl3.-（RO）3Po+3HCI制得有機(jī)磷萃取劑（&O）3Po，其中—五代表煌基，—五對(duì)

（五0）3。0產(chǎn)率的影響如下表。

-R—CH2cH—CH2cH2cH3—CH2cH2cH2cH3

(RO)3Po產(chǎn)率/%826220

由表可知:隨一五中碳原子數(shù)增加，（RO）3Po產(chǎn)率降低，請(qǐng)從結(jié)構(gòu)的角度分析原因0

②“反萃取”的目的是分離Sc和Fe元素。向“萃取液”中通入網(wǎng)為，F(xiàn)e2+,Fe3+.S03+的沉淀率隨的變

化如圖。試劑X為（填“SO2”或），應(yīng)調(diào)節(jié)pH為0

01---------J——!——i——!__I

1234567

PH

③反萃取時(shí)，通入NH3得到ScPO4沉淀的過程為：

i.H3Po4+3NH§=（NHJaP?！?/p>

ii.（寫出該過程的化學(xué)方程式）。

（3）草酸銃晶體SC2（C25）3-6也O在空氣中加熱，絲碧拜野隨溫度的變化情況如圖所示。25CTC晶體

n（原始固體）

主要成分是（填化學(xué)式），550~8501反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

4

(4)Sc的一種氫化物晶胞結(jié)構(gòu)如圖，晶體中玄周圍與其最近的Sc的個(gè)數(shù)為0乂為阿伏伽德羅常

數(shù)的值，晶胞參數(shù)為則該晶胞的密度為g-cm-3o

?題型03綜合考查工藝流程與化學(xué)圖像

題目區(qū)(2024?山東棗莊?二模)GaN作為第三代半異體材料廣泛應(yīng)用于大功率充電器和5G通訊技術(shù),某工

廠利用煉鋅礦渣［主要成分加Fe?。、Ga2(Fe2O4)3,CuO和Fe3O4］制備并提取GaN,工藝流程如下：

H2SO402氨水過量氨水鹽酸物質(zhì)A萃取劑過量NaOH溶液

浸出渣濾液①濾液②水相有機(jī)相

已知：i.錢和鋁位于同一主族，性質(zhì)相似

ii.Ou(OH)2可溶于過量氨水生成［CU(NH3)4『十

iii.常溫下，酸浸后浸出液中可能存在的各離子濃度、形成氫氧化物沉淀的pH和金屬離子在該工藝條件

下的萃取率見下表：

金屬離子Fe+Fe3+Zn+Ga3++

濃度/(mol?Z/T)—4.0xlO-20.783.0x10-30.22

開始沉淀pH8.01.75.63.04.5

完全沉淀pH9.63.28.04.9a(Q>5.5)

萃取率/%099097?98.593

(萃取率指進(jìn)入有機(jī)層中金屬離子的百分?jǐn)?shù)；冊(cè)難被萃取;離子濃度c<10-5mobIT1時(shí)即認(rèn)為沉淀完

全)

回答下列問題：

(1)“酸浸”過程中Ga2(Fe2C>4)3發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(2)濾液①中Cu2+的濃度為:；從工業(yè)經(jīng)濟(jì)性考慮，電解濾液①得到的產(chǎn)物，可用于回收金屬,還可

用于;濾液①中的主要溶質(zhì)之一可采用加熱濃縮、降溫結(jié)晶的方法提取，不同降溫方法對(duì)析出固體

的顆粒大小影響如圖所示，若工業(yè)生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品粒徑均一度有要求，則應(yīng)選用(填“快速”“緩慢”或

“交速”)降溫的方法,原因是。

60

h

50

L

40—

根

、3o

救

W

*2O

眼

10O

20040060080010001200

顆粒大小/gm

（3）物質(zhì)A的化學(xué)式為o反萃取過程中物質(zhì)B會(huì)溶于水相分離，生成物質(zhì)B的離子方程式為

;若通過電解物質(zhì)B的溶液可以得到單質(zhì)Ga，則陰極電極反應(yīng)式為o

?題型04綜合考查工藝流程與■腦結(jié)構(gòu)

直目切（2024河南焦作?一模）綜合利用軟鎰礦（主要含兩。2,還有少量加2。3、Al2O3,MgO、CaO、SiO^

和硫鐵礦（主要含F(xiàn)eS）回收MnO2的工藝流程如圖所示：

稀硫酸H、O、、NH,HOMnFKMnO

軟鎰礦

硫鐵礦MnO,

浸渣1

Fe(OH)rCaF2>母液

AI(OH)3MgF2

已知:常溫下,各物質(zhì)的溶度積如下表所示：

物質(zhì)Fe(OH)34(叫3阿OH，Mn9H，MgFiMnF^CaF2

Ksp2.8xIO)1.0X10-335.6x10-124.0xKTh7.4x10-113.7x10-82.7x10-a

請(qǐng)回答下列問題：

（1）“酸浸”時(shí)將礦石粉碎，主要目的是O

⑵浸渣1中除SiO2和S外，還有（填化學(xué)式）oS是FeS2分別與MnO2,HezQ反應(yīng)產(chǎn)生的，其中

FeS2與Fe2Oi反應(yīng)的離子方程式為

（3）當(dāng)離子濃度WlOTmoi.廠1時(shí)，可視為沉淀完全,則“除鐵鋁”時(shí)應(yīng)控制PH>（保留兩位有效數(shù)

字）。

（4）“氟化除雜”時(shí)除鈣的離子反應(yīng)的平衡常數(shù)K=（保留兩位有效數(shù)字）。“轉(zhuǎn)化”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離

子方程式為。

（5）氟化鈣的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示：

每個(gè)周圍最近且距離相等的西2+個(gè)數(shù)為，若晶體密度為ag-cm-?,用/表示阿伏加德羅常數(shù)

的值，則晶體中Ca2+與F-間的最近距離為cm（用含a、/的代數(shù)式表示）。

?題型05綜合考查化學(xué)計(jì)算與工藝流程

題目回（2024.北京.一模）銀鹽沉淀法處理酸性含銘廢水（含5。廠、［M（CN）4『-、SO7等）并回收銘元素

的工藝路線如下：

已知：］.六價(jià)銘［Cr（VI）］在水溶液中存在平衡：％2。萬+也。=200廣+2H+

II.室溫下相關(guān)物質(zhì)的K8P如下：

化合物CaSO^BaSO4BaCrO^

Ksp4.9x10-51.1xIO-101.2xIO-10

（1）向廢水中加入破氧劑Na。。,可以提高保元素的去除率。①NaQO能氧化CAT,生成無毒無味氣體，

補(bǔ)全該反應(yīng)的離子方程式：=

□CW+D+口=DHCOi+n+□

②結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋加入NaClO可提高保元素的去除率的原因:o

（2）用石灰乳將含銘廢水預(yù)調(diào)至不同pH,經(jīng)破氟后取等量的溶液1,向其中加入等量的BaCb2H2。，攪拌、

反應(yīng)60min,得到Cr（W）去除率隨預(yù)調(diào)pH變化如圖。與預(yù)調(diào)pH=6相比，pH=7時(shí)Cr（VZ）的去除率顯

著提高，可能的原因有（寫出兩條）。

01111111111A

678910

PH

（3）沉淀2與足量其SO4反應(yīng)的離子方程式為o

（4）溶液2需處理至Ba2+含量達(dá)標(biāo)后方可排放?？捎萌缦路椒y(cè)定廢水中含量。

步驟1：取aL含Ba2+廢水,濃縮至100mL后,加入過量的即205標(biāo)準(zhǔn)溶液，充分反應(yīng)后過濾，向?yàn)V液中加

入指示劑，用O.lmol-L^HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至CW7全部轉(zhuǎn)化為CT2H,消耗HC7標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為

bmLo

步驟2:取100mL蒸儲(chǔ)水,加入與步驟1中等量的閑2。丁。4標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入指示劑，用O.lmol-^HCl標(biāo)準(zhǔn)

溶液滴定,消耗HC7標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為cmL.

①步驟1中加入的92%。4標(biāo)準(zhǔn)溶液必須過量，目的是______。

②若廢水中其他雜質(zhì)不參與反應(yīng)，則廢水中Ba2+的含量五（寫出表達(dá)式）。

?題型06綜合考查工藝流程與電化學(xué)

題目封（2024.河北石家莊.二模）鈿（功）是一種重要的有色金屬，工業(yè)上通過輝鈿礦（主要成分是我2s3,含

有少量Si、Fe、Pb、Al等元素）生產(chǎn)海綿鈾的一種工藝流程如下：

回答下列問題：

⑴為提高“酸浸”速率，可采取的措施為（寫出一條即可）o

（2）“酸浸”時(shí)，輝鈾礦被浸出到“浸液”中的元素為（填元素符號(hào)）。

⑶“氧化浸出”時(shí),會(huì)生成[瓦?6廠,則該過程發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為o

（4）向“濾液”中通入（填物質(zhì)名稱）后，所得溶液可循環(huán)利用。

（5）實(shí)驗(yàn)研究表明，放2s3既不能被硫酸溶解，也不能被NaCl溶液溶解，但其能被鹽酸溶解，分析其原因可

能為=

（6）工業(yè)上也可采用電解法制備鈔單質(zhì)。將“氧化浸出”工序所得的溶液進(jìn)行氧化處理，調(diào)節(jié)溶液pH以除

去Fe3+，再利用下圖裝置電解獲得祕(mì)單質(zhì)。

（已知：K/Fe（OH）3]=LOX：!。f；當(dāng)離子濃度低于10-5mol/L時(shí)，認(rèn)為該離子沉淀完全。）

①常溫下，需要調(diào)節(jié)pH不低于以除去Fe3+?

②N與直流電源的（填“正極”或“負(fù)極”）相連；朋■極的電極反應(yīng)式為o

NO.3

壓軸題速練

題目⑦（2024.河南周口.二模）碎（Te）是半導(dǎo)體、紅外探測(cè)等領(lǐng)域的重要戰(zhàn)略元素。從陽極泥或冶煉煙塵中

提取的粗二氧化硅中含有Set）?、PbO、（九。等雜質(zhì)。一種由粗二氧化硅提取純硫的工藝流程如圖所示。

濃鹽酸Na2sSO,SO,

II,I,

粗二氧化解——:浸出1~>1凈化1—>還原除雜f抽濾f還原~?5$粉

i

濾渣粗硒

還原劑R—*尾還原—?粗5$

回答下列問題：

（1）“浸出”步驟中,確和硒兩種元素分別轉(zhuǎn)化為Te。。和SeCkO浸出溫度控制在651左右，當(dāng)溫度超過

80（時(shí)，碎的浸出率會(huì)小幅降低。降低的主要原因是。

（2）TeCZ4的沸點(diǎn)（387℃）圖于SeCl4的沸點(diǎn)（191.4℃），原因是。

（3）“凈化”步驟中產(chǎn)生的濾渣主要含（寫化學(xué)式）和少量硒單質(zhì)。

⑷化學(xué)反應(yīng)的吉布斯自由能變AG=AH—TAS-SO?還原TeCL和SeCl,的AG隨溫度T的變化曲線如

圖所示。則“還原除雜”步驟的溫度不宜超過K,該步驟控制在此溫度以下的原因是0

40

20

一

」

O

U

I

.-20

p

l-40

/

9-60

V-80

-10

-120

-140

-160

270280290300310320330340350360370

77K

（5）“還原”步驟中產(chǎn)生確單質(zhì)的化學(xué)方程式為。

（6）“還原”后的酸性還原尾液中含有少量未被還原的確,加入還原劑R進(jìn)行“尾還原”，可以產(chǎn)生粗確，提高

確的回收率。綜合還原效率、工藝成本和環(huán)保因素，最合適的還原劑是（填標(biāo)號(hào)）。

A.鐵粉B.氫氣C.硫化鈉

〔題目〔8〕（2024?湖南衡陽二模）一種硫酸銀粗品中含有Cu2\Fe3\Fe2\6^+、Zr?+等雜質(zhì)離子，采用下列

流程可以對(duì)硫酸鎮(zhèn)進(jìn)行提純,并能獲取藍(lán)磯o

已知：常溫下，①M(fèi)Ca琦=4.0x10-11；

②部分金屬離子（起始濃度為0.1moL￡T,沉淀完全的濃度為lO^mol-L-1）生成氫氧化物沉淀的pH范圍

如下表：

金屬離子Fe3+Cu2+Zn2+Fe2+Ni2+Ca2+

開始沉淀的pH1.54.26.26.36.911.8

完全沉淀的pH2.86.28.28.38.913.8

回答下列問題：

（1）“水浸”時(shí)常適當(dāng)加熱,加熱的目的是o

⑵常溫下，X是一種氣體，則X、PH3、SiH&中鍵角從大到小的順序是（用化學(xué)式表示），其原因是

（3）“沉鐵”時(shí)，總反應(yīng)的離子方程式為；其中加入M（OH）2的作用是調(diào)節(jié)溶液p?=（填字

母）。

A.1.5B.4.0C.6.3D.6.9

⑷若某次工藝生產(chǎn)中，“沉鐵”后，l.Ot（體積約為墳乙）濾液中c（Ca2+）=1.0XlO^moi.尸,“沉鈣”后，

c（Ca2+）＜L0xl（F5moi.乙一則最少加入gME（保留三位有效數(shù)字）。

（5）萃取劑P204的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖1所示，ImolP204中含mol手性碳原子;萃取時(shí)，萃取液pH對(duì)

相關(guān)金屬離子的影響如圖2所示，則最適宜的pH為。

*

?、

?

招

圖

題目可（2024?黑龍江?二模）氧化鈾（氏2O3）是一種淡黃色、低毒的氧化物俗稱鈿黃，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥合成、

能源材料等領(lǐng)域，也是制作防火紙的材料之一。以鈾精礦（主要成分氏2s3,還含有S論2、CuzS、FeSz、

PbQ等雜質(zhì)）為原料制備比2。3的一種工藝流程如圖所示：

濾渣1濾液2濾液3氣體X

已知:①招。2不溶于稀鹽酸，“酸浸”后溶液中金屬陽離子主要有Na+、B產(chǎn)、33+、。1?+等。

②鹽酸羥胺常用作還原劑。

③BiCl3在pH=l時(shí)開始水解，3時(shí)BiCl3幾乎完全水解為白色的BiOCl沉淀。

④常溫下部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表：

金屬離子Fe3+Fe2+Cw2+

開始沉淀2.77.64.7

完全沉淀3.79.66.7

回答下列問題：

⑴及與N同主族，氏原子處于基態(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”的主要成分有S、，工業(yè)上以純堿、石灰石、（填化學(xué)式）為原料生產(chǎn)普通玻璃。

⑶寫出“酸浸”步驟中Bi2S3發(fā)生氧化還原反應(yīng)的離子方程式:。

⑷“轉(zhuǎn)化”步驟中加入鹽酸羥胺（NHQHCI）的目的是。“調(diào)pH”步驟中加入麗2。。3調(diào)節(jié)溶液的

pH,其合理范圍為。

⑸“濾液2”中主要的金屬陽離子有（填離子符號(hào)）；流程中生成（氏的化學(xué)方程式為

題目M（2024.山東煙臺(tái).一模）及k。4是一種光催化材料。工業(yè)利用某廢催化劑（主要含V2O5、Bi2O3、NiO

及少量Al2O3,SiOj制備的工藝流程如下：

NaOH溶液H2SO4Na2sO3NaClO,NH4cl

JLJLX,___,JLJL,___.

廢催化劑-vc>3b

L?濾渣

鹽酸硝酸fB1VO,

JL,3,

I沉淀調(diào)PH'|T沉淀i酸溶|-----------------------------

已知：I.慶2。3、MO都是不溶于水的堿性氧化物

II.O.lmol-L-1功(NC)3)3溶液的PH=LO

反萃取

m.VC>2++2/ffi(有機(jī)層)/有機(jī)層)+2H+

回答下列問題：

(1)濾渣的主要成分是;酸化時(shí)，[AZ(OH)4「完全轉(zhuǎn)化為AZ(OH)3的最大pH為=(已知

AZ(OH)3+OJT=[AZ(OH)4>K=10°63；離子濃度WIO-5moi〃時(shí)沉淀完全)

(2)“酸化”后的溶液中存在VO3,則“還原”時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為o

⑶反萃取劑應(yīng)選用(填“酸性”、“中性”或“堿性”)溶液;若“萃取”、“反萃取”的過程中釧,的總回收

率為90%,則“還原”時(shí)加入的Na2s。3和“氧化”時(shí)加入的NaCZQ的物質(zhì)的量之比為=

⑷生成BiVO,的化學(xué)方程式為，實(shí)驗(yàn)測(cè)得溶液pH、溫度和3(NO3)3溶液濃度對(duì)生成BiVOi的粒

徑影響圖像如下：

綜合分析:制備粒徑較小的BiVO,晶體的最佳條件是:制備過程中需加入NaOH維持最佳pH，若

功(NAH過量，需要增加NaOH的用量，原因是=

[題目|11](2024.廣東韶關(guān).二模)二氧化電市(CeQ)是一種典型的金屬氧化物，具有較強(qiáng)的氧化性廣泛應(yīng)用于

多相催化反應(yīng)，并作為汽車尾氣凈化的三效催化劑的重要組成成分。以氟碳鈾礦(主要含CeFg、BaO

等)為原料制備Ge。2的一種工藝流程如下圖所示：

富氧空氣NaOHNaClO

氟碳.礦卡去逑駕頤水層含Ce?卜嗝Ce(OH)」邀鷺CeO2

T操作T

CO,濾渣A濾液B

已知:①“氧化焙燒”后，Cfe元素轉(zhuǎn)化為CeO2和CfeE；②濾液A中含：SO廣、CeF3+等離子。

回答下列問題：

(1)濾渣A的主要成分是(填化學(xué)式)；“酸浸”不用鹽酸的理由是(答一點(diǎn)即可)。

(2)“系列操作”包含以下幾個(gè)過程：已知：(％3+不能溶于有機(jī)物TBP；CeF3+能溶于有機(jī)物TBP,且存在反

應(yīng)：CeF3++TBPWCeTBP^+F'"濾液4’中加入有機(jī)物TBP后的分離方法是，“有機(jī)層B”中

發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為o水層中的一種溶質(zhì)，理論上可以在工藝流程圖中的工序中循環(huán)

利用，減小“調(diào)p?”工序中NaOH的用量，節(jié)約生產(chǎn)成本。?M

有機(jī)物TBP洗氟液H2sO4、H2O2

⑶“調(diào)pH”中，要使9+沉淀完全（通常認(rèn)為溶液中離子濃度小于1.0xlO^mol?廣為沉淀完全），應(yīng)控

-20

制pH大于（已知25℃時(shí)Ksp[Ce（OH）3]=1x1O）。

⑷“氧化”中，轉(zhuǎn)化為則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。

（5）二氧化鈾立方晶胞如圖所示，則鈾原子Ce在晶胞中的位置是；晶體中一個(gè)Ce周圍與其最近的

。的個(gè)數(shù)為0

題目叵]（2024.北京西城.一模）以方鉛礦（主要含PbS、FeS）和廢鉛膏（主要含PbO2、PbO）為原料聯(lián)合提

鉛的一種流程示意圖如下。

已知：i.PbCl2{s}+2CF(aq)U[PbCl^(aq)\H>0

ii.

物質(zhì)

PbCl2PbCO3Pb(OH%

-515

Ksp1.6x101.2xIO-1.6x10-

⑴浸出

90℃時(shí),加入過量的鹽酸和竭溶液的混合液將鉛元素全部以[PbC%]2-形式浸出。

①“浸出”過程中,發(fā)生的主要反應(yīng)有：

△

+=2+

I.FeS+2HFe+H2ST

〃PbO.fPbS?4H+8Cr=2[PbC'l(]2H.O

III.(浸出PbO的離子方程式)

②/生成的F*作II的催化劑使浸出速率增大，其催化過程可表示為:

:

i-2Fc?PbO,+4H7cl?2F^**[PfcCI4f?2H,O

ii.（離子方程式）

③充分浸出后，分離出含溶液的方法是。

⑵結(jié)晶

向含[MB1的溶液中加入適量的冷水結(jié)晶獲得Pbt%，結(jié)合濃度商（Q）與平衡常數(shù)（K）的影響因素及大

小關(guān)系，解釋加入冷水的作用：0

（3）脫氯碳化

室溫時(shí)，向NH18co3溶液中加入少量濃氨水調(diào)至pH=10,然后加入PbC72固體進(jìn)行脫氯碳化。

①隨著脫氯碳化反應(yīng)進(jìn)行,溶液的pH（填“增大”“減小”或“不變”）。

②脫氯碳化過程中,檢測(cè)到Pb（OH%。PbC。濁液轉(zhuǎn)化為Pb（OH）2的最低pH=。（次仁1.6）

（4）還原

將PbO溶于NaQH■溶液可制備AfaHPbOz，反應(yīng)：PbO+。/=HPbO?。制備高純鉛的原電池原理示意圖

如圖所示。

負(fù)載

NaOH

NaHPbO2

溶液溶液2

Na+交換膜催化劑

①獲得高純鉛的電極是（填“正極”或“負(fù)極”）。

②電池的總反應(yīng)的離子方程式是=

③從物質(zhì)和能量利用的角度說明該工藝的優(yōu)點(diǎn)：O

題目囪（2024.湖南岳陽.二模）氧化鋅在橡膠、油漆涂料、化工、醫(yī)療及食品等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用。一種以含

鋅煙灰（含有ZnO、CuO、PbO.FeO、Fe2O3,MnO.MnO2,CdO等）為原料制備氧化鋅的工藝流程如圖

所示：

次氯酸鈣、水氨水、碳酸氫鉉沉淀劑

濾渣c(diǎn)混合氣體e

222+

已知：i.二價(jià)金屬氧化物能分別與氨配合生成配離子，如[Fe（W3）2]\[Mn（NH3）2]\[Zn（W3）4];

ii.251時(shí)相關(guān)物質(zhì)的笛。如下表：

物質(zhì)MnSFeSZnSPbSCdSCuS

Ksp2.5x10-136.3xlO-181.6X10-248.0x10-83.6x10-295.0x10-36

（l）Zn2+態(tài)核外電子能級(jí)共個(gè)。

⑵“氧化預(yù)處理”階段得到的氧化產(chǎn)物有FeOOH、A仇。2，“氧化預(yù)處理”的目的是

（3）“氨浸”時(shí)生成多種配離子，其中生成立外（阻）12+的離子方程式為。

132+2

(4)已知：4限(幽)+。儲(chǔ)+(aq)=[。〃(唐)4『+(收)改=10，BlJ[Cu(A?3)4](M+S-(aq)=CuS(s)

+4N%(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)Kx為。

⑸“蒸氨”時(shí)得到混合氣體e和固體Zn<OH)y(CO①。

①混合氣體e可返回至工序循環(huán)利用；

②取IL2g固體,經(jīng)充分“煨燒”后得到氧化鋅8.1g,同時(shí)產(chǎn)生的氣體通入到足量Ba(OH)2溶液中，可得沉

淀9.85g,則固體Zn式OH)g(83)z的化學(xué)式為。

2

(6)通過氫電極增壓法可利用產(chǎn)品氧化鋅進(jìn)一步制得單質(zhì)鋅(如圖)，儲(chǔ)罐內(nèi)赤。溶解后形成[Zn(OH)4]-

離子，電解池中發(fā)生總反應(yīng)的離子方程式為。

趣旦W(2024.廣東.一模)ZnSO」是制造鋅釧白和鋅鹽的主要原料,也可用作印染媒染劑，木材和皮革的保

存劑。由菱鋅礦(主要成分為ZHQ。，還含有少量：SiO2,CaCO3,Al2O3,FeCO3>Fe2O3,PbO,MgCO^

CdO和MnCOj制備ZnSOjH2O流程如下：

Zn(OH)kLMnOZn粉

菱鋅礦HSOJI?4HF

j,4A

塞液q濾液線濾液.j山ZnS。汽。

|焙燒T浸取Ia調(diào)pH=5?氧化轉(zhuǎn)化胡鈣鎂

A過濾過濾過濾過濾

]

濾渣①濾謝濾渣(3)濾渣a)

已知:常溫下，部分關(guān)三屬陽離子沉淀白^pH如下表。

金屬陽離子Zn+Fe+Fe3+0d2+Mg2+Mn+Al3+

開始沉淀0H6.27.42.27.79.18.13.4

沉淀完全pH8.28.93.29.711.110.14.7

回答下列問題：

(1)加硫酸浸取后再調(diào)節(jié)似/=5,過濾獲得的濾渣①的主要成分為SEO?、CaSO^PbSO^和

⑵加入向加。4溶液后過濾可以得到Fe(OH)3和八血。(?！?2兩種沉淀，F(xiàn)e?+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

，常溫下,此時(shí)溶液pH仍為5，則溶液殘留的微量Fe3+的濃度約為mol/L?,根據(jù)“轉(zhuǎn)化過

濾”過程，推測(cè)若Z"、稀硫酸、Cd形成原電池,則電勢(shì)較高的一極為o

(3)“脫鈣鎂”后“過濾”所得的濾渣還可以和濃硫酸反應(yīng)制備成以循環(huán)使用，則該反應(yīng)可以發(fā)生的原因是

(4)脫完鈣和鎂之后的為SQ濾液中含有少量的4S5,ZziSOq的溶解度曲線如圖。由濾液④獲得

ZnSO4-H2O的具體操作為。

14

（5）Z九S存在如圖所示的兩種晶胞類型，則兩種晶胞的密度之比為（用含a、6、c的代數(shù)式表示）。

題目上J（2024?湖南?一模）濕法煉鋅具有能耗低，生成產(chǎn)品純度高等特點(diǎn),其主要原料為鋅精礦（主要成分為

硫化鋅，還含有鐵、鉆、銅、鎘、鉛等元素的雜質(zhì)），獲得較純鋅錠的工藝流程如圖：

鋅錠

已知:焙燒后的氧化物主要有ZnO.PbO、CuO、Fe2O3.Co2O3.CdO.

⑴銅原子的價(jià)層電子排布圖為。

（2）“酸浸”中濾渣主要成分為。

（3）“一段沉積”和“二段沉積”剛開始加入鋅粉時(shí)，反應(yīng)速率較小，然后反應(yīng)速率顯著增大，請(qǐng)解釋產(chǎn)生此現(xiàn)

象的原因：______o

（4）寫出“短肝停鐵”過程中反應(yīng)的離子方程式:。

（5）-蔡酚凈化除鉆”先是MN。2把。。2+氧化成。。3+,并生成NO,與有機(jī)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成紅

褐色穩(wěn)定鰲合物沉淀。寫出被氧化的離子方程式:o

（6）“電解”工藝中，電解液常有較高濃度的。廠會(huì)腐蝕陽極而增大電解能耗?？上蛉芤褐型瑫r(shí)加入Ou和

2++-76

OuSOa，生成沉淀從而除去。廠。已知：Cu+Cu#2CuK=7.6xIO；Ksp（CuCl）=2.0xW0

請(qǐng)通過具體數(shù)據(jù)說明上述的反應(yīng)能完全進(jìn)行的原因:o

（7）純凈的硫化鋅是半導(dǎo)體鋰離子電池負(fù)極材料。在充電過程中，發(fā)生合金化反應(yīng)生成"Z"（合金相），同

時(shí)負(fù)極材料晶胞的組成變化如圖所示。

15

①充電過程中ZnS到＞空&$的電極方程式為（，和y用具體數(shù)字表示）。

②若Li2S的晶胞參數(shù)為anm,則EF間的距離為nm。

題目電（2024.江蘇南通?二模）實(shí)驗(yàn)室以Fe$2為原料制備磷酸亞鐵晶體We3（POJ-8丑2。］,其部分實(shí)驗(yàn)過

程如下：

空氣30%硫酸FeS.Na,HP04

（4?______1

FeS2一》|焙燒酸溶卜噂戴卜