工艺流程题题型突破(二)-2025年高考化学专题训练

这是一份工艺流程题题型突破(二)-2025年高考化学专题训练，共26页。试卷主要包含了类比常见物质类别的通性，无信息提示需要简单分析产物，有信息提示的，结合反应环境，结合电解原理，缺项配平，结合流程和物质的性质等内容，欢迎下载使用。
1.类比常见物质类别的通性
【例1】．（2023·全国乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题：
硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。
【答案】（1） MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
【变式1】．（2022·全国甲卷）硫酸锌()是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为，杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
回答下列问题：
（1）菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
【答案】（1）ZnCO3ZnO+CO2↑
【变式2】．（2022·北京卷）铵浸法由白云石[主要成分为，含，杂质]制备高纯度碳酸钙和氧化镁。其流程如下：
（1）煅烧白云石的化学方程式为___________。
【答案】（1）CaMg(CO3)2CaO+MgO+2CO2↑
【变式3】．（2024·全国甲卷）钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
回答下列问题：
（2）“酸浸”步骤中，发生反应的化学方程式是 。
【答案】（2）
【变式4】．（2023·广东卷）均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含)中，利用氨浸工艺可提取，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下：
已知：氨性溶液由、和配制。常温下，与形成可溶于水的配离子：；易被空气氧化为；回答下列问题：
（1）活性可与水反应，化学方程式为 。
【答案】（1）
2.无信息提示的且反应物与生成物基本已知的
【例1】．（2023·山东卷）盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）含硼固体中的在水中存在平衡：(常温下，)；与溶液反应可制备硼砂。常温下，在硼砂溶液中，水解生成等物质的量浓度的和，该水解反应的离子方程式为_____。
【答案】（1）
3.无信息提示需要简单分析产物
【例1】．（2024·黑吉辽卷）中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的颗粒被、包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下：
回答下列问题：
（7）滤液②经酸化，转化为和的化学方程式为 。
【答案】（7）
【变式1】．（2024·湖北卷）铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐中提取铍的路径为：
已知：
回答下列问题：
写出反萃取生成的化学方程式 。
【答案】（4）
【变式2】．（2022·福建卷）粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含和等)提铝的工艺流程如下：
回答下列问题：
（4）“焙烧”时，主要反应的化学方程式为_______。
【答案】（4）
4.无信息提示且反应物或或生成物需要结合流程分析
【例1】．（2024·贵州卷）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下：
已知：
①25℃时，；
②。
回答下列问题：
（4）水热合成的离子方程式为 。
【答案】（4）
【变式1】．（2023·全国甲卷）是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状。

回答下列问题：
（2）“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为_______。
（5）“沉淀”步骤中生成的化学方程式为_______。
【答案】（2）
【变式2】.（2020·新课标Ⅰ）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
回答下列问题：
（5）“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是___________。
【答案】 （5）NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓或Na[Al(OH)4]+HCl= NaCl+Al(OH)3↓+H2O
5.有信息提示的
（1）.结合溶解性信息
【例1】．（2023·全国甲卷）是一种压电材料。以为原料，采用下列路线可制备粉状。

回答下列问题：
（2）“焙烧”后固体产物有、易溶于水的和微溶于水的。“浸取”时主要反应的离子方程式为_______。
【答案】（2）
（2）.结合信息类比相似的物质
【例1】．（2022·重庆卷）电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理的流程如图。
Sn与Si同族，
③沉淀1的主要成分是SnO2，焙烧时，与NaOH反应的化学方程式为______。
【答案】 SnO2+2NaOHNa2SnO3+H2O
（3）.结合环境
【例1】．（2022·北京卷）铵浸法由白云石[主要成分为，含，杂质]制备高纯度碳酸钙和氧化镁。其流程如下：
（2）根据下表数据分析：
已知：i．对浸出率给出定义
ii．对给出定义
①“沉钙”反应的化学方程式为___________。
【答案】（2） CaCl2+NH3·H2O+CO2=CaCO3↓+NH4Cl+H2O
【变式1】．（2022·山东卷）工业上以氟磷灰石[，含等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）酸解时有产生。氢氟酸与反应生成二元强酸，离子方程式为_______。
【答案】（1）6HF+SiO2=2H+++2H2O
（4.）结合特殊现象
【例1】．（2023·湖北卷）是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、C等金属，工艺路线如下：

回答下列问题：
（2）烧渣是LiCl、和的混合物，“500℃焙烧”后剩余的应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因_______。
【答案】（2）
（5）.结合熟悉元素常见产物
【例1】．（2021·全国乙卷）磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有、、、、以及少量的。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
回答下列问题：
（1）“焙烧”中，、几乎不发生反应，、、、转化为相应的硫酸盐，写出转化为的化学方程式_______。
【答案】=
【变式1】．（2021·湖南卷）可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以形式存在，还含有、、、等物质。以独居石为原料制备的工艺流程如下：
回答下列问题：
“沉铈”过程中，生成的离子方程式为_______。
【答案】 ↑
二．陌生氧化还原反应书写
1.结合初中知识的
【例1】．（2024·山东卷）以铅精矿(含，等)为主要原料提取金属和的工艺流程如下：
回答下列问题：
（4）“置换”中可选用的试剂X为 (填标号)。
A． B． C． D．
“置换”反应的离子方程式为 。
【答案】（4）
【变式 1】．（2023·北京卷）以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知：酸性条件下，的氧化性强于。
（3） “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有______________________________。
【答案】 （3） 、
【变式2】．（2022·湖南卷）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：
回答下列问题：
“除钒”过程中的化学方程式为_______；
【答案】（2） 3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3
2.物质齐全只需要配平的
【例1．】（2023·全国乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题：
（6）缎烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______。
【答案】 （6）2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
【变式1】．（2023·湖南卷）超纯是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯的工艺流程如下：
已知：①金属的化学性质和相似，的熔点为；
②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
回答下列问题：
（3）“合成”工序中的产物还包括和，写出该反应的化学方程式：_______；
【答案】（3）8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2+3+2；
【变式2】．（2022·湖南卷）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：
回答下列问题：
（2）与C、，在的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：
①该温度下，与C、反应的总化学方程式为_______；
【答案】（2） 5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2
3.结合熟悉元素产物
【例1】．（2024·黑吉辽卷）中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的颗粒被、包裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下：
回答下列问题：
（7）滤液②经酸化，转化为和的化学方程式为 。
【答案】
（7）
【变式1】．（2024·贵州卷）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下：
已知：
①25℃时，；
②。
回答下列问题：
（5）“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下：
①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为 。
【答案】（5）
【变式2】．（2022·辽宁卷）某工厂采用辉铋矿(主要成分为，含有、杂质)与软锰矿(主要成分为)联合焙烧法制各和，工艺流程如下：
回答下列问题：
（2）在空气中单独焙烧生成，反应的化学方程式为_______。
【答案】（2）
【变式3】．（2023·福建卷）白合金是铜钴矿冶炼过程的中间产物，一种从白合金(主要含及少量)中分离回收金属的流程如下：
（6）“焙烧2”中发生反应的化学方程式为 ；
【答案】 （6）
4.结合氧化还原反应规律
【例1】．（2024·浙江6月卷）矿物资源的综合利用有多种方法，如铅锌矿(主要成分为)的利用有火法和电解法等。
已知：①；
②电解前后总量不变；③易溶于水。
请回答：
（1）根据富氧煅烧(在空气流中煅烧)和通电电解(如图)的结果，中硫元素体现的性质是 (选填“氧化性”、“还原性”、“酸性”、“热稳定性”之一)。产物B中有少量，该物质可溶于浓盐酸，元素转化为，写出该反应的化学方程式 ；
【答案】 Pb3O4+14HCl(浓)=+4H2O+Cl2↑
【变式1】．（2021·全国甲卷）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
（1）的一种制备方法如下图所示：
②通入的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化学方程式为_______；
【答案】FeI2+Cl2= I2+FeCl2
5.结合提示信息
【例1】．（2023·新课标卷）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：

已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O存在，在碱性介质中以CrO存在。
回答下列问题：
（6）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为___________。
【答案】（6）2Cr2O+3S2O+10H+=4Cr3++6SO+5H2O
【变式1】．（2023·广东卷）均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含)中，利用氨浸工艺可提取，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下：
已知：氨性溶液由、和配制。常温下，与形成可溶于水的配离子：；易被空气氧化为；回答下列问题：
（3）“氨浸”时，由转化为的离子方程式为 。
【答案】（3）或
6.结合反应环境
【例1】．（2023·重庆卷）是一种用途广泛的磁性材料，以为原料制备并获得副产物水合物的工艺如下。

时各物质溶度积见下表：
回答下列问题：
（3）反应釜2中，加入和分散剂的同时通入空气。
①反应的离子方程式为 。
【答案】（3）
【变式1】．（2023·北京卷）以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知：酸性条件下，的氧化性强于。
（2） “浸银”时，使用过量和的混合液作为浸出剂，将中的银以形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：__________。
【答案】（2）
【变式2】．（2024·全国甲卷）钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
回答下列问题：
（6）“沉钴”步骤中，控制溶液，加入适量的氧化，其反应的离子方程式为 。
【答案】（6）
【变式3】．（2023·河北卷）闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离，同时得到的可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下：
已知：室温下的。
回答下列问题：
（3）浸取工序的产物为，该工序发生反应的化学方程式为 。浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①，氧化工序发生反应的离子方程式为 。
【答案】（3）
7.结合电解原理
【例1】．（2023·全国乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题：
在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为_______。
【答案】 （5） Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+
【变式1】．（2023·湖南卷）超纯是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯的工艺流程如下：
回答下列问题：
（2）“电解精炼”装置如图所示，阴极的电极反应式为_______；
【答案】（2） Ga3++3eˉ=Ga
【变式2】．（2024·安徽卷）精炼铜产生的铜阳极泥富含等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提收金和银的流程，如下图所示。
回答下列问题：
（5）“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。
【答案】（5）
8.缺项配平
【例1】．（2022·全国甲卷）硫酸锌()是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为，杂质为以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
回答下列问题：
（4）向的滤液①中分批加入适量溶液充分反应后过滤，滤渣②中有，该步反应的离子方程式为_______。
【答案】（4）3Fe2+++7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+
【变式1】.（2020·新课标Ⅰ）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
回答下列问题：
（2）写出VO+转化为反应的离子方程式_____________________________。
【答案】（2） VO++MnO2+2H+=+Mn2++H2O
【变式2】．（2024·安徽卷）精炼铜产生的铜阳极泥富含等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提收金和银的流程，如下图所示。
回答下列问题：
（3）“浸取2”步骤中，单质金转化为的化学方程式为 。
【答案】（3）
【 变式3】．（2024·湖南卷）铜阳极泥(含有Au、、、等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下：
回答下列问题：
（2）“滤液1”中含有和，“氧化酸浸”时反应的离子方程式为 ；
【答案】（2）
【变式4】．（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（和)。实现镍、钴、镁元素的回收。

回答下列问题：
“氧化”中，用石灰乳调节，被氧化为，该反应的离子方程式为_______(的电离第一步完全，第二步微弱)；
【答案】（3）
9.结合流程和物质的性质
【例1】.（2020·山东卷）用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：
回答下列问题
（1）MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为______________________________________。
（5）碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________。
【答案】 （1） （5）
【变式1】．（2024·新课标卷）钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含C、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下：
回答下列问题：
（3）“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
【答案】（3）
【变式2】．（2023·湖北卷）是生产多晶硅的副产物。利用对废弃的锂电池正极材料进行氯化处理以回收Li、C等金属，工艺路线如下：

回答下列问题：
（4）“850℃煅烧”时的化学方程式为_______。
【答案】（4）
【变式3】．（2021·全国甲卷）碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
（1）的一种制备方法如下图所示：
①加入粉进行转化反应的离子方程式为_______，
【答案】2AgI+Fe=2Ag+ Fe2++2I-
【变式4】．（2021·河北卷）绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图：
回答下列问题：
（4）工序③中发生反应的离子方程式为_______。
（5）物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为__，
【答案】 2Na++2CrO42-+2CO2+H2O= Cr2O72-+2NaHCO3↓
4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO3=8Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O 浸出率/
浸出率/
理论值/
实测值/
98.4
1.1
99.7
-
98.8
1.5
99.2
99.5
98.9
1.8
98.8
99.5
99.1
6.0
95.6
97.6
物质
分压
物质
溶度积