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所属成套资源：【专题强化】2024年高考化学二轮专题强化训练
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专题16 工艺流程综合题-【专题强化】2024年高考化学二轮专题强化训练
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第一，用什么资料，怎样使用资料；第二，在那些核心考点上有所突破，准备采取什么样的措施；第三，用时多长，怎样合理分配。
二、怎样查漏。
第一，教师根据一轮复习的基本情况做出预判；第二，通过检测的方式了解学情。
三、怎样补缺。
1、指导学生针对核心考点构建本专题的知识网络;
2、针对学生在检测或考试当中出现的问题，教师要做好系统性讲评;
3、教育学生在对待错题上一定要做到:错题重做，区别对待，就地正法。
4、抓好“四练”。练基本考点，练解题技巧，练解题速度，练答题规范。
2024年高考二轮专题强化训练（非选择题）
专题16 工艺流程综合题
考情分析：
化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新。它以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离或提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，具有较强的实用性和综合性，是近几年各地高考化学试题的常考题型。化工流程型实验题通常以元素化合物知识为依托，以反应原理、实验操作为考查重点。重视实验技术在工业生产中的应用，意在引导考生关注化学的真实性和应用性，体现了能力立意和化学知识的应用，是今后高考命题的方向和热点，综合性强，能够很好地考查学生信息获取能力、分析问题能力、语言表达能力和计算能力等。
解题策略：
1.读题干，找信息和目的。
找出题干中的“制备”或“提纯”等关键词，明确化工生产的原料、产品和杂质。图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。
2.看问题，根据具体的问题，找出流程中需重点分析的步骤或环节，重点抓住物质流向(“进入”与“流出”的物质)、操作方法等。
3.局部隔离分析，分析加入什么物质，得到什么物质，发生什么反应(或起到什么作用)。
4.看清问题，规范答题
无论流程如何陌生复杂,最终命题者设置的问题仍然是课本、考纲所要求掌握的知识点而已。大多数问题用所学知识便可直接回答,但个别地方往往有悖所学知识,这时就要考虑产物、环保、产量、成本等等。所以答题时要看清所问问题,不能答非所问,要注意语言表达的科学性,如不能将离子方程式写成化学方程式，方程式要配平，分清实验操作名称还是具体操作步骤等等。
5.特别提醒：每题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答。
典题体验，提升素养：（本题共30大题）
1．（2023·全国甲卷·统考高考真题）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：
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 。
(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 。
(3)“酸化”步骤应选用的酸是 (填标号)。
a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．盐酸 d．磷酸
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？ ，其原因是 。
(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的 。
2．（2023·全国乙卷·统考高考真题）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：
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 。为提高溶矿速率，可采取的措施 (举1例)。
(2)加入少量MnO2的作用是 。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是 。
(3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)= ml·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是 。
(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有 。
(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为 。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断 。电解废液可在反应器中循环利用。
(6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
3．（2023·全国新课标卷·统考高考真题）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：
(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为 (填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和 。
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是 。
(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会导致 ；pH>9时，会导致 。
(5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1时，溶解为VO或VO3+在碱性条件下，溶解为VO或VO，上述性质说明V2O5具有 (填标号)。
A．酸性 B．碱性 C．两性
(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 。
4．（2023·河北·统考高考真题）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：
(1)首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到，其主要成分为 (填化学式)。
(2)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(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 。
(4)浸取工序宜在之间进行，当环境温度较低时，浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取的原因是 。
(5)补全中和工序中主反应的离子方程式 + 。
(6)真空干燥的目的为 。
5．（2023·福建·统考高考真题）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：
(1)“酸浸 1”中，可以加快化学反应速率的措施有 （任写其中一种），CO 发生反应的离子方程式 。
(2)“焙烧1”中，晶体[和]总质量随温度升高的变化情况如下：
①升温至过程中，晶体总质量变小的原因是 ；发生分解的物质是 (填化学式)。
②为有效分离铁、钴元素，“焙烧1”的温度应控制为 ℃。
(3)时，的。反应的平衡常数 (列出计算式即可)。经计算可判断难溶于稀硫酸。
II.铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图。
(4)基态的价电子排布式为 。
(5)晶胞中含有 个 。晶体中微粒间作用力有 (填标号)。
a．氢键 b．离子键 c．共价键 d．金属键
(6)“焙烧2”中发生反应的化学方程式为 ；“滤渣2”是 (填化学式)。
6．（2023·重庆·统考高考真题）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：
(1)中元素的化合价是和 。的核外电子排布式为 。
(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是 。
(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 。
②为加快反应速率，可采取的措施有 。(写出两项即可)。
(4)①反应釜3中，时，浓度为，理论上不超过 。
②称取水合物，加水溶解，加入过量，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用标准溶液滴定，消耗。滴定达到终点的现象为 ，该副产物中的质量分数为 。
7．（2023·广东·统考高考真题）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；部分氢氧化物的如下表。
回答下列问题：
(1)活性可与水反应，化学方程式为 。
(2)常温下，的氨性溶液中， (填“>”“<”或“=”)。
(3)“氨浸”时，由转化为的离子方程式为 。
(4)会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了的明锐衍射峰。
①属于 (填“晶体”或“非晶体”)。
②提高了的浸取速率，其原因是 。
(5)①“析晶”过程中通入的酸性气体A为 。
②由可制备晶体，其立方晶胞如图。与O最小间距大于与O最小间距，x、y为整数，则在晶胞中的位置为 ；晶体中一个周围与其最近的O的个数为 。
(6)①“结晶纯化”过程中，没有引入新物质。晶体A含6个结晶水，则所得溶液中与的比值，理论上最高为 。
②“热解”对于从矿石提取工艺的意义，在于可重复利用和 (填化学式)。
8．（2023·山东·统考高考真题）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：
已知：常温下，。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
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 ，该溶液 。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是 (填化学式)；精制Ⅰ后溶液中的浓度为，则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在 以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收外，还将增加 的用量(填化学式)。
(3)精制Ⅱ的目的是 ；进行操作时应选择的试剂是 ，若不进行该操作而直接浓缩，将导致 。
9．（2023·湖南·统考高考真题）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；
③相关物质的沸点：
回答下列问题：
(1)晶体的晶体类型是 ；
(2)“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在的原因是 ，阴极的电极反应式为 ；
(3)“合成”工序中的产物还包括和，写出该反应的化学方程式： ；
(4)“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是 ；
(5)下列说法错误的是_______；
A．流程中得到了循环利用
B．流程中，“合成”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行
C．“工序X”的作用是解配，并蒸出
D．用核磁共振氢谱不能区分和
(6)直接分解不能制备超纯，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯的理由是 ；
(7)比较分子中的键角大小： (填“>”“<”或“=”)，其原因是 。
10．（2023·湖北·统考高考真题）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：
(1)C位于元素周期表第 周期，第 族。
(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 。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是 。
(4)已知，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为 。“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
(5)导致比易水解的因素有 (填标号)。
a．Si-Cl键极性更大 b．Si的原子半径更大
c．Si-Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道
11．（2023·辽宁·统考高考真题）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。
已知：
回答下列问题：
(1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为 (答出一条即可)。
(2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，中过氧键的数目为 。
(3)“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)；滤渣的成分为、 (填化学式)。
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变，(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为 时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，(Ⅱ)氧化速率减小的原因是 。
(5)“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为 。
(6)“沉镁”中为使沉淀完全，需控制不低于 (精确至0.1)。
12．（2023·海南·统考高考真题）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 %。
13．（2024届·安徽滁州·统考一模）2023年，我国新能源汽车产销量占全球比重超过60％、连续9年位居世界第一位；新能源汽车出口120.3万辆，这一可喜成绩的获得离不开化学人的辛苦付出.锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池，性能优良.工业上用某软锰矿（主要成分为，还含有少量铁、铝及硅的氧化物）为原料制备锰酸锂.流程如图：
(1)滤渣I的主要成分是 。
(2)已知某离子浓度（用表示）形成沉淀与溶液pH关系，如下图所示
试判断“精制”过程中，加调节pH的范围是 。
(3)工业上也可以将“精制”后的滤液加入来合成.已知的结构式为：，其中S的化合价为 .写出该反应的离子方程式
(4)“沉锰”所得溶液回收可用于 。
(5)“控温、氧化”过程中，溶液温度不宜过高，原因是 。
(6)“锂化”是将和按4:1的物质的量比配料，球磨3～5h，然后升温至600～750℃，保温24h，自然冷却至室温得产品.请写出化学反应方程式 。
14．（2024届·广西河池·统考一模）及其水合物在建筑、工业农业、医药中有着广泛应用。一种以铁菱镁矿(主要成分是，还含有、及少量)为原料制备的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“焙烧”时通常要将矿石粉碎，目的是 。写出该过程中发生氧化还原反应的化学方程式 。
(2)“滤渣1”的主要成分是 。
(3)从物质分离提纯的角度考虑，“沉铁”时“X”应选用下列物质中的___________(填字母)。
A．氨水B．NaOH溶液C．MgOD．
(4)25℃时，为保证“沉铁”充分，至少要将溶液的pH调节到 (已知：①25℃，，；②一般认为，离子浓度小于时该离子即沉降完全)。检验“沉铁”充分的实验方法是 。
(5)根据的溶解度随温度变化的情况(如图所示)，由“滤液”获得的“一系列操作”是将温度控制在67.5℃以上，蒸发结晶、 、 、干燥。
(6)除外，人们发现也有着广泛应用。
①可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物，的空间结构是 。
②的晶胞是与构成的长方体，在晶胞中的位置如图所示。已知晶胞的体积为V，阿伏加德罗常数的值为，晶体的摩尔体积 (列出计算式)。
15．（2024届·安徽黄山·统考一模）轻质碳酸钙可用作橡胶的填料。以磷石膏（含和少量、等）为原料制备轻质碳酸钙和铝铵矾的实验流程如图：
(1)的价层电子排布式为： 。
(2)“转化”步骤中转化为的化学方程式 。
(3)“除杂”时通入的目的是 ，滤渣的成分是： （填化学式）。
(4)通过下列方法测定产品中碳酸钙的含量：准确称取0.5000g产品用盐酸充分溶解，过滤，将滤液和洗涤液转移至250mL容量瓶中定容、摇匀，记为试液A，取25.00mL试液A，加入指示剂，调节，用标准溶液滴定，至终点时消耗溶液24.60mL.计算产品中碳酸钙的质量分数 。（保留三位有效数字）
(5)铝铵矾是一种水絮凝剂。请补充由“转化”后的滤液制取铝铵矾的实验方案，部分物质的溶解度随温度的变化如下图所示：
①在“转化”后的滤液中加入的溶液，边加边搅拌，到不再产生气体为止，将所得溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出，过滤，用无水乙醇洗涤、干燥，得固体。
②向溶液中加入 固体，边加边搅拌，当固体完全溶解后，将所得溶液蒸发浓缩至 （填现象）， （填操作），过滤，用无水乙醇洗涤，干燥，得到铝铵矾。
16．（2024届·四川巴中·统考一模）废催化剂(含、、等)的回收对环境保护和资源循环利用意义重大。通过如下工艺流程可以回收其中的钛、钒、钨等。
已知：①、和都能与溶液反应生成可溶性的、和不溶性的；
②易水解
③。
回答下列问题：
(1)“球磨”的目的是 。
(2)“碱浸”后通过 (填操作名称)可以实现钛与钒、钨分离。有同学认为在“碱浸”与“酸浸”之间还应“水洗”，其理由是
(3)“酸浸”后钛主要以形式存在，“热水解”反应的离子方程式为 。
(4)钒的回收率随溶液的pH值变化如图所示，pH=8时回收率最高的原因是 。
(5)“沉钨”中析出时，需要加入过量，其目的是 。
(6)向的滤液中加入等体积的溶液(忽略混合过程中的体积变化)，欲使浓度小于，则溶液的最小浓度为 ml/L。
17．（2024届·广东汕头·统考一模）2023年7月3日，商务部与海关总署发布公告，宣布对镓、锗相关物质实施出口管制。金属镓被称为“电子工业脊梁”，氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。利用粉煤灰（主要成分为、、，还有少量等杂质）制备镓和氮化镓的流程如下：
已知：①镓与铝同主族，其化合物性质相似。
②“碱浸”后溶液的主要成分为、（四羟基合铝酸钠）、。
③；；
回答下列问题：
(1)“焙烧”的目的是将转化为，该反应的化学方程式为 。
(2)“沉淀”步骤中加入过量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，则滤渣2的主要成分是 （写化学式）。
(3)步骤①和②中通入过量气体A发生反应的离子方程式为 。
(4)取agGaN样品溶于足量的热NaOH溶液中，用溶液将产生的完全吸收，用的盐酸滴定，消耗盐酸VmL，则样品的纯度是 。
(5)一种含镓的药物合成方法如图所示：
①化合物Ⅰ中环上N原子的杂化方式为 。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为 ，x= 。
18．（2024届·福建泉州·统考一模）苯胺焦油是工业上催化制苯胺的副产物，主要成分为苯胺，含有少量铂族贵金属、活性炭和Na、K、Fe。回收其中贵金属Pt、Pd的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“溶解”时
①溶解的目的是去除焦油中的苯胺，若采用直接焚烧的方法去除苯胺会生成 （写一种），造成环境污染。
②苯胺易溶于乙醇的原因为 。
(2)“还原Ⅰ”时，PtO2、PdO被还原为金属单质。反应前后碳原子的杂化方式由 变为 。
(3)“氧化浸出”时浸出液含、。
①王水是浓盐酸和浓硝酸体积比3:1的混合液，写出生成的离子反应方程式 。
②从原子结构角度分析两种配合物配位数不同的原因是 。
③下图为Pt、Pd浸出率与浸出温度关系图，氧化浸出需对温度适度控制，有关说法正确的是 （选填序号）。
a．温度控制在80℃左右
b．温度控制在120℃左右
c．温度越高浸出率越低的原因可能是挥发导致王水浓度降低
d．40℃时Pt的浸出率远低于Pd是因为温度低王水的氧化性弱
(4)“沉铂”时，已知。
①发生反应的化学反应方程式为 。
②若NH4Cl的投料以固液比0.0535:1(g : mL)时的消耗率为90%（忽略溶液体积变化），“沉铂”所得溶液中Pt元素的物质的量浓度为 ml∙L-1。
(5)“还原Ⅱ”时氧化产物为无毒气体，则该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
19．（2024届·吉林延边·统考一模）钒()被称为钢铁行业的“维生素”。从某钒矿石焙砂中提取钒的主要流程如下：
已知：i．滤液A中的阳离子主要有、、、等；
ii．“萃取”过程可表示为(有机相)(有机相)。
回答下列问题：
(1)钒矿石焙砂要进行研磨粉碎，研磨粉碎的目的是 。
(2)“浸钒”过程中，与硫酸反应的化学方程式为 。
(3)用铁粉“还原”过程中，有如下转化：，；写出其转化的离子方程式： 。
(4)“萃取”前，若不用石灰乳先中和，萃取效果不好，原因是 。
(5)滤渣D的主要成分 (写化学式)。
(6)用以下方法测量“浸钒”过程中钒的浸出率。从滤液A中取出，用蒸馏水稀释至，加入适量过硫酸铵，加热，将滤液A中可能存在的氧化为，继续加热煮沸，除去过量的过硫酸铵。冷却后加入3滴指示剂，用的标准溶液将滴定为，共消耗溶液。
已知：a．所取钒矿石焙砂中钒元素的质量为克；所得滤液A的总体积为；
b．3滴指示剂消耗溶液。
①用上述方法测得“浸钒”过程中钒的浸出率为 (用含相应字母的代数式表示)。
②若不除去过量的过硫酸铵，钒浸出率的测定结果将 (填“偏高”“不变”或“偏低”)。
20．（2024届·贵州贵阳·统考一模）2023年8月1日起，中国对镓、锗相关物项进行出口管制。金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，与铝的化学性质类似，广泛应用于电子、航空航天、光学等领域。从刚玉渣（含钛、镓的低硅铁合金，还含有少量氧化铝）回收镓的流程如图所示：
室温时，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
回答下列问题：
(1)基态镓原子的价电子排布式为 。
(2)从溶液中得到的具体操作为 、 、过滤、洗涤、干燥。
(3)“中和沉淀”过程中分离出的滤渣①有和 （填化学式），若滤液②中阳离子浓度均为，“中和沉淀”过程中pH应调节的范围为 。
(4)“碱浸”时镓元素发生的离子方程式为 。
(5)“碳酸化”过程中为防止镓损耗，不能通入过量的原因为 （用离子方程式表示）。
(6)以纯镓为原料可制得GaN，GaN晶体的一种立方晶胞如图所示，Ga的配位数为 ，已知晶胞中Ga和N的最近距离为anm，阿伏加德罗常数值为，则GaN的晶体密度为 （列出计算式）。
21．（2024·四川内江·威远中学校校考一模）高纯碳酸锰(MnCO3)广泛应用于电子工业，是制造高性能磁性材料的主要原料。工业上以软锰矿(主要成分是MnO2、含有少量的Fe3O4、Al2O3、SiO2)为主要原料制备高纯碳酸锰的工艺流程如图所示：
已知：①Ksp(MnCO3)=2.2×10-11。
②碳酸锰难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解。
(1)为了加快浸取速率，可以采取的措施是 (写两条即可)，浸取过程中MnO2发生反应的离子方程式为 。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分是 。
(3)沉锰过程中，A溶液可以选用NH4HCO3溶液或(NH4)2CO3溶液。
①若是选用NH4HCO3溶液，则反应的离子方程式为： 。
②若是选用(NH4)2CO3溶液。取过滤Ⅱ的滤液100mL，其中c(Mn2+)=2.0ml/L，加入等体积的(NH4)2CO3溶液。如果使“沉锰”后的溶液中c(Mn2+)=1.0×10-10ml/L，则加入的c((NH4)2CO3)= ml/L。
(4)为了得到高纯碳酸锰，在过滤Ⅲ操作后，最好选择用乙醇洗去表面的杂质。选择用乙醇洗涤的原因是 。
(5)在空气中加热所得MnCO3固体(不含其他杂质)，随着温度的升高，残留固体的质量如图所示。则B点的成分为 (填化学式)。
22．（2024届·湖南岳阳·校联考一模）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含、、、、和)。实现钴、镍、镁元素的回收。
已知：
回答下列问题：
(1)基态C原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(已知的电离方程式为：、)。“氧化”中先用石灰乳调节，再加入“混合气”，被氧化为，该氧化还原反应过程的离子方程式为： ；得到滤渣的主要成分为、 (填化学式)。
(3)“沉钴镍”中得到的在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为： 。
(4)“沉镁”中为使沉淀完全(25℃)，需控制pH不低于 (精确至0.1)。
(5)钴镍渣是湿法炼锌净化渣之一，其中含有少量C(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的硫酸盐及氢氧化物。利用以下工艺流程回收金属并制备氧化锌：
下列说法正确的是：___________(填标号)。
A．粉碎矿渣、升高温度均可以提高“溶浸”率
B．通过高温焙烧可以将制得氧化锌
C．根据中S的化合价分析，具有强还原性
D．可与浓盐酸反应生成，参与反应可生成
(6)可用作聚氯乙烯的染色剂和稳定剂。氨气中的键角比该配合物中的键角小，其原因是 。
23．（2024届·陕西咸阳·统考一模）钒酸铋()是一种亮黄色无毒无害的光催化剂，主要应用于高选择性制备氢气。工业上以辉铋矿粉(主要成分是，并含、Bi、和等杂质)为原料制备钒酸铋()的流程如图所示：
已知部分信息如下：
①氧化性：。
②滤液1中的阴离子主要是。
③常温下，几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
当溶液中某离子浓度小于时，视为沉淀完全。
回答下列问题：
(1)浸渣1的主要成分为 。
(2)浸取时转化的离子方程式为 。
(3)从工艺流程分析，氧化调节pH环节，除了可用NaOH溶液，还可用 调节，且需调至溶液的pH为 (填范围)。
(4)稀释水解时通常通入水蒸气，其目的是 ；水解的化学方程式为 。
(5)设计实验检验气体X的成分： 。
(6)常温下，的为 。
24．（2024届·四川南充·统考一模）锰废渣的硫酸浸出液含有大量、、以及少量的、、、。通过沉淀-萃取法可以回收其中的锰、钴、镍，流程如图所示。
已知：萃取剂a和b均为有机物，可用通式表示，萃取金属离子时，发生反应：(代表被萃取的金属)。
(1)的作用是 。
(2)该流程中涉及的实验操作有___________(填字母标号)。
A．过滤B．蒸发结晶C．分液D．蒸馏
(3)加入调的目的是 。
(4)已知：，，向除铁后的溶液中加入，当溶液中时， 。(保留1位有效数字)
(5)写出反萃取出的离子方程式 。
(6)、利用萃取剂b进行分离，二者萃取率随无机相变化如图所示。无机相的控制在 左右为宜。
(7)回收液中浓度的测定：取回收液，滴入几滴紫脲酸胺指示剂(遇显橙黄色)，用浓度为的溶液进行滴定()，达到滴定终点时消耗溶液的体积。物质的量浓度为 。
25．（2024届·江西上饶·统考一模）锌是一种重要的金属，锌及其化合物被广泛应用于汽车、建筑、船舶、电池等行业。现某科研小组以固体废锌催化剂(主要成分是，含少量、、、等杂质)为原料制备锌的工艺流程如图所示：
已知：
①“浸取”时，和转化为、进入溶液。
②时，，
③深度除杂标准：溶液中≤2.0×10-6。
(1)“浸取”温度为，锌的浸出率可达，继续升温浸出率反而下降，其原因为 。
(2)“滤渣1”的主要成分为、 。
(3)“深度除锰”是将残留的转化为，写出该过程的离子方程式 。
(4)“深度除铜”时，锌的最终回收率，除铜效果(用反应后溶液中的铜锌比表示)与加入量的关系曲线如图所示。
①由图可知，当达到一定量的时候，锌的最终回收率下降的原因是 (用离子方程式解释)
②“深度除铜”时加入量最优选择 (填标号)
A．100% B．110% C．120% D．130%
(5)原子能形成多种配位化合物，一种锌的配合物结构如图：
①配位键①和②相比，较稳定的是 。
②基态原子的价电子排布式为 ，位于元素周期表中 区。
③键角③ (填“>”“<”或“=”)
26．（2024届·广西柳州·南宁三中校联考一模）我国主要以型锂辉石(主要成分、、，含有、等杂质)为原料，通过硫酸锂苛化法生产氢氧化锂并制备锂离子电池的正极材料。流程如下：
已知：①不溶于水，能溶于强酸。
②部分金属氢氧化物的如下表。
③和的溶解度随温度变化的曲线如图所示，二者结晶时均以水合物形式析出。
回答如下问题：
(1)“球磨”操作的目的是 。
(2)加入石灰石中和残酸，调节pH使铁、铝等杂质完全沉淀，则pH至少为 。(保留一位小数。通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全)
(3)滤渣2的成分是 。
(4)获得时，通常“冷冻至0℃”，原因是 。
(5)溶液与和混合溶液制备的化学方程式为 ；两种溶液相互滴加的方式不同会影响产率和纯度，有同学认为应该将和混合液滴加到溶液中，你认为是否合理 (填“是”或“否”)，说明理由： 。
(6)需要在高温下成型后才能作为电极，高温成型时要加入少量石墨，则石墨的作用是 (任写一点)。
27．（2024届·吉林·校联考模拟预测）五氟化锑主要用作氟化工的催化剂，也用作纺织工业物阻燃剂，在染料工业中用于制造染料中间体，此外，还用于制备高纯度金属锑、无机离子交换材料和胶体五氧化二锑。以某锑矿(主要成分为，含有少量、、等杂质)为原料制备的工艺流程如下图：
已知：Ⅰ．、的分别为、；
Ⅱ．微溶于水、难溶于水，它们均为两性氧化物；难溶于水。
回答下列问题：
(1)已知锑与氮元同素主族，原子序数为51，写出锑的价电子排布图 。
(2)“浸出”时少量转化为“滤渣1”。其成分为，加入氨水“除氯”，同时将其转化为，能否用溶液代替氨水 ，(填“能”或“否”)，原因是 。
(3)“沉淀”的过程是加入极稀的溶液，其目的是使和转化为相应的硫化物而除去，当、共沉时， 。
(4)“除砷”时，转化为H3PO4，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量比是 。
(5)“电解”中锑的产率与电压大小关系如下图所示。当电压未超过V时，阴极反应方程式为，当电压超过V时，锑的产率降低，阴极还可能发生了 反应。(写出电极反应式)
(6)与反应。首次实现了用化学方法制取，同时生成和，化学反应方程式为 。
28．（2024届·福建·校联考一模）酸浸法回收废炉渣中(主要为铜、钴、镍、铁等金属元素的氧化物)的铜、钴、镍的流程如下：
已知：25℃时，，。
(1)“磨细”过程的目的是 。
(2)酸浸液中大量铁元素以存在，加入可减少铁屑的消耗从而降低成本，与反应过程中会产生气泡，其离子方程式为 。
(3)“滤渣2”主要成分为 (填化学式)。
(4)“镍钴分离”过程发生反应的离子方程式为 。
(5)“酸溶1”过程用替换，从绿色化学角度分析其可行性 。
(6)“焙烧”过程发生反应的化学方程式为 。
(7)已知当时，认为其沉淀完全。“沉镍”过程的目的是为了将“”，此时应调节溶液的pH为 。
(8)“操作X”为 。
29．（2024届·山西晋城·统考一模）锌是一种重要的金属，一种以固体废锌催化剂(主要成分为ZnO，含少量Fe2O3、CuO、SiO2)为原料制备锌的工艺流程如图所示：
已知：①25℃时，Ksp(CuS)=6.4×10-36，Ksp(ZnS)=1.6×10-24；
②25℃时，Zn2+＋4NH3[Zn(NH3)4]2+，K=2.5×109。
(1)Zn、Cu在元素周期表中位于 区，第二电离能：I(Cu) (填“>”或“<”)I(Zn)。
(2)“浸取”时，ZnO、CuO分别转化为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液。
①[Zn(NH3)4]2+的配位数为 。
②ZnO发生反应的离子方程式为 。
③“浸取”温度应控制在30℃左右，其原因为 。
(3)“除铜”时，当加入的(NH4)2S超量时，会发生反应[Zn(NH3)4]2++S2-ZnS↓+4NH3导致锌的回收率下降，该反应的平衡常数数值为 。
(4)锌与铜相似，在潮湿的空气中可生成碱式碳酸锌[ZnCO3·3Zn(OH)2]，写出反应的化学方程式： 。
(5)用锌与铜合成的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备中。一种铜锌合金的晶胞结构如图，已知：晶胞参数为anm。
①与Cu原子等距离且最近的Cu原子有 个。
②该铜锌合金晶体的密度为 g/cm3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
30．（2024·河南·校联考模拟预测）一种回收锌电解阳极泥(主要成分为、和ZnO，还有少量锰铅氧化物和Ag)中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图所示。回答下列问题：
已知：易溶于水，不溶于乙醇。
(1)中Pb的化合价为+2价，Mn的化合价有+2价和+4价，则氧化物中+2价和+4价Mn的个数比为 。
(2)“还原酸浸”过程中主要反应的化学方程式为 。
(3)结合溶解度曲线图分析，由溶液制得晶体的“一系列操作”是 、 ，用 (填物质的名称)洗涤、干燥。
(4)“电解”时，加入与水反应生成二元弱酸，在阴极放电生成Se单质，有利于电还原沉积。则放电的电极反应式为 。
(5)通过计算说明可用溶液将“滤渣”中的转化为的原因 。[已知：25℃时，]
(6)锰、镍、镓的某种磁性形状记忆型合金的晶胞结构如图所示。表示阿伏加德罗常数的值。该晶体的密度为 (列出计算式即可)。
温度区间/℃
晶体总质量
变小
不变
变小
不变
物质
溶度积
氢氧化物
物质
沸点/
55.7
34.6
42.4
365.8
物质
金属离子
开始沉淀时（）的pH
沉淀完全时（）的pH
物质
氢氧化物
开始沉淀时的pH
7.6
1.6
4.0
完全沉淀时的pH
9.6
3.1
5.5
物质
第一，用什么资料，怎样使用资料；第二，在那些核心考点上有所突破，准备采取什么样的措施；第三，用时多长，怎样合理分配。
二、怎样查漏。
第一，教师根据一轮复习的基本情况做出预判；第二，通过检测的方式了解学情。
三、怎样补缺。
1、指导学生针对核心考点构建本专题的知识网络;
2、针对学生在检测或考试当中出现的问题，教师要做好系统性讲评;
3、教育学生在对待错题上一定要做到:错题重做，区别对待，就地正法。
4、抓好“四练”。练基本考点，练解题技巧，练解题速度，练答题规范。
2024年高考二轮专题强化训练（非选择题）
专题16 工艺流程综合题
考情分析：
化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新。它以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离或提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，具有较强的实用性和综合性，是近几年各地高考化学试题的常考题型。化工流程型实验题通常以元素化合物知识为依托，以反应原理、实验操作为考查重点。重视实验技术在工业生产中的应用，意在引导考生关注化学的真实性和应用性，体现了能力立意和化学知识的应用，是今后高考命题的方向和热点，综合性强，能够很好地考查学生信息获取能力、分析问题能力、语言表达能力和计算能力等。
解题策略：
1.读题干，找信息和目的。
找出题干中的“制备”或“提纯”等关键词，明确化工生产的原料、产品和杂质。图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。
2.看问题，根据具体的问题，找出流程中需重点分析的步骤或环节，重点抓住物质流向(“进入”与“流出”的物质)、操作方法等。
3.局部隔离分析，分析加入什么物质，得到什么物质，发生什么反应(或起到什么作用)。
4.看清问题，规范答题
无论流程如何陌生复杂,最终命题者设置的问题仍然是课本、考纲所要求掌握的知识点而已。大多数问题用所学知识便可直接回答,但个别地方往往有悖所学知识,这时就要考虑产物、环保、产量、成本等等。所以答题时要看清所问问题,不能答非所问,要注意语言表达的科学性,如不能将离子方程式写成化学方程式，方程式要配平，分清实验操作名称还是具体操作步骤等等。
5.特别提醒：每题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答。
典题体验，提升素养：（本题共30大题）
1．（2023·全国甲卷·统考高考真题）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：
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 。
(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 。
(3)“酸化”步骤应选用的酸是 (填标号)。
a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．盐酸 d．磷酸
(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？ ，其原因是 。
(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的 。
2．（2023·全国乙卷·统考高考真题）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：
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为 。为提高溶矿速率，可采取的措施 (举1例)。
(2)加入少量MnO2的作用是 。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是 。
(3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)= ml·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是 。
(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+，生成的沉淀有 。
(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为 。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断 。电解废液可在反应器中循环利用。
(6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
3．（2023·全国新课标卷·统考高考真题）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：
(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为 (填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和 。
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是 。
(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果，若pH<9时，会导致 ；pH>9时，会导致 。
(5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1时，溶解为VO或VO3+在碱性条件下，溶解为VO或VO，上述性质说明V2O5具有 (填标号)。
A．酸性 B．碱性 C．两性
(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 。
4．（2023·河北·统考高考真题）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：
(1)首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到，其主要成分为 (填化学式)。
(2)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(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 。
(4)浸取工序宜在之间进行，当环境温度较低时，浸取液再生后不需额外加热即可进行浸取的原因是 。
(5)补全中和工序中主反应的离子方程式 + 。
(6)真空干燥的目的为 。
5．（2023·福建·统考高考真题）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：
(1)“酸浸 1”中，可以加快化学反应速率的措施有 （任写其中一种），CO 发生反应的离子方程式 。
(2)“焙烧1”中，晶体[和]总质量随温度升高的变化情况如下：
①升温至过程中，晶体总质量变小的原因是 ；发生分解的物质是 (填化学式)。
②为有效分离铁、钴元素，“焙烧1”的温度应控制为 ℃。
(3)时，的。反应的平衡常数 (列出计算式即可)。经计算可判断难溶于稀硫酸。
II.铜的硫化物结构多样。天然硫化铜俗称铜蓝，其晶胞结构如图。
(4)基态的价电子排布式为 。
(5)晶胞中含有 个 。晶体中微粒间作用力有 (填标号)。
a．氢键 b．离子键 c．共价键 d．金属键
(6)“焙烧2”中发生反应的化学方程式为 ；“滤渣2”是 (填化学式)。
6．（2023·重庆·统考高考真题）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：
(1)中元素的化合价是和 。的核外电子排布式为 。
(2)反应釜1中的反应需在隔绝空气条件下进行，其原因是 。
(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 。
②为加快反应速率，可采取的措施有 。(写出两项即可)。
(4)①反应釜3中，时，浓度为，理论上不超过 。
②称取水合物，加水溶解，加入过量，将所得沉淀过滤洗涤后，溶于热的稀硫酸中，用标准溶液滴定，消耗。滴定达到终点的现象为 ，该副产物中的质量分数为 。
7．（2023·广东·统考高考真题）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；部分氢氧化物的如下表。
回答下列问题：
(1)活性可与水反应，化学方程式为 。
(2)常温下，的氨性溶液中， (填“>”“<”或“=”)。
(3)“氨浸”时，由转化为的离子方程式为 。
(4)会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。滤渣的X射线衍射图谱中，出现了的明锐衍射峰。
①属于 (填“晶体”或“非晶体”)。
②提高了的浸取速率，其原因是 。
(5)①“析晶”过程中通入的酸性气体A为 。
②由可制备晶体，其立方晶胞如图。与O最小间距大于与O最小间距，x、y为整数，则在晶胞中的位置为 ；晶体中一个周围与其最近的O的个数为 。
(6)①“结晶纯化”过程中，没有引入新物质。晶体A含6个结晶水，则所得溶液中与的比值，理论上最高为 。
②“热解”对于从矿石提取工艺的意义，在于可重复利用和 (填化学式)。
8．（2023·山东·统考高考真题）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：
已知：常温下，。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
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 ，该溶液 。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分是 (填化学式)；精制Ⅰ后溶液中的浓度为，则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在 以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收外，还将增加 的用量(填化学式)。
(3)精制Ⅱ的目的是 ；进行操作时应选择的试剂是 ，若不进行该操作而直接浓缩，将导致 。
9．（2023·湖南·统考高考真题）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；
③相关物质的沸点：
回答下列问题：
(1)晶体的晶体类型是 ；
(2)“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在的原因是 ，阴极的电极反应式为 ；
(3)“合成”工序中的产物还包括和，写出该反应的化学方程式： ；
(4)“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是 ；
(5)下列说法错误的是_______；
A．流程中得到了循环利用
B．流程中，“合成”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行
C．“工序X”的作用是解配，并蒸出
D．用核磁共振氢谱不能区分和
(6)直接分解不能制备超纯，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯的理由是 ；
(7)比较分子中的键角大小： (填“>”“<”或“=”)，其原因是 。
10．（2023·湖北·统考高考真题）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：
(1)C位于元素周期表第 周期，第 族。
(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 。
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体常用方法的名称是 。
(4)已知，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中浓度为 。“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
(5)导致比易水解的因素有 (填标号)。
a．Si-Cl键极性更大 b．Si的原子半径更大
c．Si-Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道
11．（2023·辽宁·统考高考真题）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。
已知：
回答下列问题：
(1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为 (答出一条即可)。
(2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸，中过氧键的数目为 。
(3)“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)；滤渣的成分为、 (填化学式)。
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变，(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。体积分数为 时，(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大体积分数时，(Ⅱ)氧化速率减小的原因是 。
(5)“沉钴镍”中得到的(Ⅱ)在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为 。
(6)“沉镁”中为使沉淀完全，需控制不低于 (精确至0.1)。
12．（2023·海南·统考高考真题）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 %。
13．（2024届·安徽滁州·统考一模）2023年，我国新能源汽车产销量占全球比重超过60％、连续9年位居世界第一位；新能源汽车出口120.3万辆，这一可喜成绩的获得离不开化学人的辛苦付出.锰酸锂离子蓄电池是第二代锂离子动力电池，性能优良.工业上用某软锰矿（主要成分为，还含有少量铁、铝及硅的氧化物）为原料制备锰酸锂.流程如图：
(1)滤渣I的主要成分是 。
(2)已知某离子浓度（用表示）形成沉淀与溶液pH关系，如下图所示
试判断“精制”过程中，加调节pH的范围是 。
(3)工业上也可以将“精制”后的滤液加入来合成.已知的结构式为：，其中S的化合价为 .写出该反应的离子方程式
(4)“沉锰”所得溶液回收可用于 。
(5)“控温、氧化”过程中，溶液温度不宜过高，原因是 。
(6)“锂化”是将和按4:1的物质的量比配料，球磨3～5h，然后升温至600～750℃，保温24h，自然冷却至室温得产品.请写出化学反应方程式 。
14．（2024届·广西河池·统考一模）及其水合物在建筑、工业农业、医药中有着广泛应用。一种以铁菱镁矿(主要成分是，还含有、及少量)为原料制备的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“焙烧”时通常要将矿石粉碎，目的是 。写出该过程中发生氧化还原反应的化学方程式 。
(2)“滤渣1”的主要成分是 。
(3)从物质分离提纯的角度考虑，“沉铁”时“X”应选用下列物质中的___________(填字母)。
A．氨水B．NaOH溶液C．MgOD．
(4)25℃时，为保证“沉铁”充分，至少要将溶液的pH调节到 (已知：①25℃，，；②一般认为，离子浓度小于时该离子即沉降完全)。检验“沉铁”充分的实验方法是 。
(5)根据的溶解度随温度变化的情况(如图所示)，由“滤液”获得的“一系列操作”是将温度控制在67.5℃以上，蒸发结晶、 、 、干燥。
(6)除外，人们发现也有着广泛应用。
①可看作是中的一个O原子被S原子取代的产物，的空间结构是 。
②的晶胞是与构成的长方体，在晶胞中的位置如图所示。已知晶胞的体积为V，阿伏加德罗常数的值为，晶体的摩尔体积 (列出计算式)。
15．（2024届·安徽黄山·统考一模）轻质碳酸钙可用作橡胶的填料。以磷石膏（含和少量、等）为原料制备轻质碳酸钙和铝铵矾的实验流程如图：
(1)的价层电子排布式为： 。
(2)“转化”步骤中转化为的化学方程式 。
(3)“除杂”时通入的目的是 ，滤渣的成分是： （填化学式）。
(4)通过下列方法测定产品中碳酸钙的含量：准确称取0.5000g产品用盐酸充分溶解，过滤，将滤液和洗涤液转移至250mL容量瓶中定容、摇匀，记为试液A，取25.00mL试液A，加入指示剂，调节，用标准溶液滴定，至终点时消耗溶液24.60mL.计算产品中碳酸钙的质量分数 。（保留三位有效数字）
(5)铝铵矾是一种水絮凝剂。请补充由“转化”后的滤液制取铝铵矾的实验方案，部分物质的溶解度随温度的变化如下图所示：
①在“转化”后的滤液中加入的溶液，边加边搅拌，到不再产生气体为止，将所得溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出，过滤，用无水乙醇洗涤、干燥，得固体。
②向溶液中加入 固体，边加边搅拌，当固体完全溶解后，将所得溶液蒸发浓缩至 （填现象）， （填操作），过滤，用无水乙醇洗涤，干燥，得到铝铵矾。
16．（2024届·四川巴中·统考一模）废催化剂(含、、等)的回收对环境保护和资源循环利用意义重大。通过如下工艺流程可以回收其中的钛、钒、钨等。
已知：①、和都能与溶液反应生成可溶性的、和不溶性的；
②易水解
③。
回答下列问题：
(1)“球磨”的目的是 。
(2)“碱浸”后通过 (填操作名称)可以实现钛与钒、钨分离。有同学认为在“碱浸”与“酸浸”之间还应“水洗”，其理由是
(3)“酸浸”后钛主要以形式存在，“热水解”反应的离子方程式为 。
(4)钒的回收率随溶液的pH值变化如图所示，pH=8时回收率最高的原因是 。
(5)“沉钨”中析出时，需要加入过量，其目的是 。
(6)向的滤液中加入等体积的溶液(忽略混合过程中的体积变化)，欲使浓度小于，则溶液的最小浓度为 ml/L。
17．（2024届·广东汕头·统考一模）2023年7月3日，商务部与海关总署发布公告，宣布对镓、锗相关物质实施出口管制。金属镓被称为“电子工业脊梁”，氮化镓是5G技术中广泛应用的新型半导体材料。利用粉煤灰（主要成分为、、，还有少量等杂质）制备镓和氮化镓的流程如下：
已知：①镓与铝同主族，其化合物性质相似。
②“碱浸”后溶液的主要成分为、（四羟基合铝酸钠）、。
③；；
回答下列问题：
(1)“焙烧”的目的是将转化为，该反应的化学方程式为 。
(2)“沉淀”步骤中加入过量稀硫酸至生成的沉淀不再溶解，则滤渣2的主要成分是 （写化学式）。
(3)步骤①和②中通入过量气体A发生反应的离子方程式为 。
(4)取agGaN样品溶于足量的热NaOH溶液中，用溶液将产生的完全吸收，用的盐酸滴定，消耗盐酸VmL，则样品的纯度是 。
(5)一种含镓的药物合成方法如图所示：
①化合物Ⅰ中环上N原子的杂化方式为 。
②化合物Ⅱ中Ga的配位数为 ，x= 。
18．（2024届·福建泉州·统考一模）苯胺焦油是工业上催化制苯胺的副产物，主要成分为苯胺，含有少量铂族贵金属、活性炭和Na、K、Fe。回收其中贵金属Pt、Pd的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“溶解”时
①溶解的目的是去除焦油中的苯胺，若采用直接焚烧的方法去除苯胺会生成 （写一种），造成环境污染。
②苯胺易溶于乙醇的原因为 。
(2)“还原Ⅰ”时，PtO2、PdO被还原为金属单质。反应前后碳原子的杂化方式由 变为 。
(3)“氧化浸出”时浸出液含、。
①王水是浓盐酸和浓硝酸体积比3:1的混合液，写出生成的离子反应方程式 。
②从原子结构角度分析两种配合物配位数不同的原因是 。
③下图为Pt、Pd浸出率与浸出温度关系图，氧化浸出需对温度适度控制，有关说法正确的是 （选填序号）。
a．温度控制在80℃左右
b．温度控制在120℃左右
c．温度越高浸出率越低的原因可能是挥发导致王水浓度降低
d．40℃时Pt的浸出率远低于Pd是因为温度低王水的氧化性弱
(4)“沉铂”时，已知。
①发生反应的化学反应方程式为 。
②若NH4Cl的投料以固液比0.0535:1(g : mL)时的消耗率为90%（忽略溶液体积变化），“沉铂”所得溶液中Pt元素的物质的量浓度为 ml∙L-1。
(5)“还原Ⅱ”时氧化产物为无毒气体，则该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
19．（2024届·吉林延边·统考一模）钒()被称为钢铁行业的“维生素”。从某钒矿石焙砂中提取钒的主要流程如下：
已知：i．滤液A中的阳离子主要有、、、等；
ii．“萃取”过程可表示为(有机相)(有机相)。
回答下列问题：
(1)钒矿石焙砂要进行研磨粉碎，研磨粉碎的目的是 。
(2)“浸钒”过程中，与硫酸反应的化学方程式为 。
(3)用铁粉“还原”过程中，有如下转化：，；写出其转化的离子方程式： 。
(4)“萃取”前，若不用石灰乳先中和，萃取效果不好，原因是 。
(5)滤渣D的主要成分 (写化学式)。
(6)用以下方法测量“浸钒”过程中钒的浸出率。从滤液A中取出，用蒸馏水稀释至，加入适量过硫酸铵，加热，将滤液A中可能存在的氧化为，继续加热煮沸，除去过量的过硫酸铵。冷却后加入3滴指示剂，用的标准溶液将滴定为，共消耗溶液。
已知：a．所取钒矿石焙砂中钒元素的质量为克；所得滤液A的总体积为；
b．3滴指示剂消耗溶液。
①用上述方法测得“浸钒”过程中钒的浸出率为 (用含相应字母的代数式表示)。
②若不除去过量的过硫酸铵，钒浸出率的测定结果将 (填“偏高”“不变”或“偏低”)。
20．（2024届·贵州贵阳·统考一模）2023年8月1日起，中国对镓、锗相关物项进行出口管制。金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，与铝的化学性质类似，广泛应用于电子、航空航天、光学等领域。从刚玉渣（含钛、镓的低硅铁合金，还含有少量氧化铝）回收镓的流程如图所示：
室温时，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
回答下列问题：
(1)基态镓原子的价电子排布式为 。
(2)从溶液中得到的具体操作为 、 、过滤、洗涤、干燥。
(3)“中和沉淀”过程中分离出的滤渣①有和 （填化学式），若滤液②中阳离子浓度均为，“中和沉淀”过程中pH应调节的范围为 。
(4)“碱浸”时镓元素发生的离子方程式为 。
(5)“碳酸化”过程中为防止镓损耗，不能通入过量的原因为 （用离子方程式表示）。
(6)以纯镓为原料可制得GaN，GaN晶体的一种立方晶胞如图所示，Ga的配位数为 ，已知晶胞中Ga和N的最近距离为anm，阿伏加德罗常数值为，则GaN的晶体密度为 （列出计算式）。
21．（2024·四川内江·威远中学校校考一模）高纯碳酸锰(MnCO3)广泛应用于电子工业，是制造高性能磁性材料的主要原料。工业上以软锰矿(主要成分是MnO2、含有少量的Fe3O4、Al2O3、SiO2)为主要原料制备高纯碳酸锰的工艺流程如图所示：
已知：①Ksp(MnCO3)=2.2×10-11。
②碳酸锰难溶于水和乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解。
(1)为了加快浸取速率，可以采取的措施是 (写两条即可)，浸取过程中MnO2发生反应的离子方程式为 。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分是 。
(3)沉锰过程中，A溶液可以选用NH4HCO3溶液或(NH4)2CO3溶液。
①若是选用NH4HCO3溶液，则反应的离子方程式为： 。
②若是选用(NH4)2CO3溶液。取过滤Ⅱ的滤液100mL，其中c(Mn2+)=2.0ml/L，加入等体积的(NH4)2CO3溶液。如果使“沉锰”后的溶液中c(Mn2+)=1.0×10-10ml/L，则加入的c((NH4)2CO3)= ml/L。
(4)为了得到高纯碳酸锰，在过滤Ⅲ操作后，最好选择用乙醇洗去表面的杂质。选择用乙醇洗涤的原因是 。
(5)在空气中加热所得MnCO3固体(不含其他杂质)，随着温度的升高，残留固体的质量如图所示。则B点的成分为 (填化学式)。
22．（2024届·湖南岳阳·校联考一模）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含、、、、和)。实现钴、镍、镁元素的回收。
已知：
回答下列问题：
(1)基态C原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(已知的电离方程式为：、)。“氧化”中先用石灰乳调节，再加入“混合气”，被氧化为，该氧化还原反应过程的离子方程式为： ；得到滤渣的主要成分为、 (填化学式)。
(3)“沉钴镍”中得到的在空气中可被氧化成，该反应的化学方程式为： 。
(4)“沉镁”中为使沉淀完全(25℃)，需控制pH不低于 (精确至0.1)。
(5)钴镍渣是湿法炼锌净化渣之一，其中含有少量C(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的硫酸盐及氢氧化物。利用以下工艺流程回收金属并制备氧化锌：
下列说法正确的是：___________(填标号)。
A．粉碎矿渣、升高温度均可以提高“溶浸”率
B．通过高温焙烧可以将制得氧化锌
C．根据中S的化合价分析，具有强还原性
D．可与浓盐酸反应生成，参与反应可生成
(6)可用作聚氯乙烯的染色剂和稳定剂。氨气中的键角比该配合物中的键角小，其原因是 。
23．（2024届·陕西咸阳·统考一模）钒酸铋()是一种亮黄色无毒无害的光催化剂，主要应用于高选择性制备氢气。工业上以辉铋矿粉(主要成分是，并含、Bi、和等杂质)为原料制备钒酸铋()的流程如图所示：
已知部分信息如下：
①氧化性：。
②滤液1中的阴离子主要是。
③常温下，几种离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表所示：
当溶液中某离子浓度小于时，视为沉淀完全。
回答下列问题：
(1)浸渣1的主要成分为 。
(2)浸取时转化的离子方程式为 。
(3)从工艺流程分析，氧化调节pH环节，除了可用NaOH溶液，还可用 调节，且需调至溶液的pH为 (填范围)。
(4)稀释水解时通常通入水蒸气，其目的是 ；水解的化学方程式为 。
(5)设计实验检验气体X的成分： 。
(6)常温下，的为 。
24．（2024届·四川南充·统考一模）锰废渣的硫酸浸出液含有大量、、以及少量的、、、。通过沉淀-萃取法可以回收其中的锰、钴、镍，流程如图所示。
已知：萃取剂a和b均为有机物，可用通式表示，萃取金属离子时，发生反应：(代表被萃取的金属)。
(1)的作用是 。
(2)该流程中涉及的实验操作有___________(填字母标号)。
A．过滤B．蒸发结晶C．分液D．蒸馏
(3)加入调的目的是 。
(4)已知：，，向除铁后的溶液中加入，当溶液中时， 。(保留1位有效数字)
(5)写出反萃取出的离子方程式 。
(6)、利用萃取剂b进行分离，二者萃取率随无机相变化如图所示。无机相的控制在 左右为宜。
(7)回收液中浓度的测定：取回收液，滴入几滴紫脲酸胺指示剂(遇显橙黄色)，用浓度为的溶液进行滴定()，达到滴定终点时消耗溶液的体积。物质的量浓度为 。
25．（2024届·江西上饶·统考一模）锌是一种重要的金属，锌及其化合物被广泛应用于汽车、建筑、船舶、电池等行业。现某科研小组以固体废锌催化剂(主要成分是，含少量、、、等杂质)为原料制备锌的工艺流程如图所示：
已知：
①“浸取”时，和转化为、进入溶液。
②时，，
③深度除杂标准：溶液中≤2.0×10-6。
(1)“浸取”温度为，锌的浸出率可达，继续升温浸出率反而下降，其原因为 。
(2)“滤渣1”的主要成分为、 。
(3)“深度除锰”是将残留的转化为，写出该过程的离子方程式 。
(4)“深度除铜”时，锌的最终回收率，除铜效果(用反应后溶液中的铜锌比表示)与加入量的关系曲线如图所示。
①由图可知，当达到一定量的时候，锌的最终回收率下降的原因是 (用离子方程式解释)
②“深度除铜”时加入量最优选择 (填标号)
A．100% B．110% C．120% D．130%
(5)原子能形成多种配位化合物，一种锌的配合物结构如图：
①配位键①和②相比，较稳定的是 。
②基态原子的价电子排布式为 ，位于元素周期表中 区。
③键角③ (填“>”“<”或“=”)
26．（2024届·广西柳州·南宁三中校联考一模）我国主要以型锂辉石(主要成分、、，含有、等杂质)为原料，通过硫酸锂苛化法生产氢氧化锂并制备锂离子电池的正极材料。流程如下：
已知：①不溶于水，能溶于强酸。
②部分金属氢氧化物的如下表。
③和的溶解度随温度变化的曲线如图所示，二者结晶时均以水合物形式析出。
回答如下问题：
(1)“球磨”操作的目的是 。
(2)加入石灰石中和残酸，调节pH使铁、铝等杂质完全沉淀，则pH至少为 。(保留一位小数。通常认为溶液中离子浓度小于为沉淀完全)
(3)滤渣2的成分是 。
(4)获得时，通常“冷冻至0℃”，原因是 。
(5)溶液与和混合溶液制备的化学方程式为 ；两种溶液相互滴加的方式不同会影响产率和纯度，有同学认为应该将和混合液滴加到溶液中，你认为是否合理 (填“是”或“否”)，说明理由： 。
(6)需要在高温下成型后才能作为电极，高温成型时要加入少量石墨，则石墨的作用是 (任写一点)。
27．（2024届·吉林·校联考模拟预测）五氟化锑主要用作氟化工的催化剂，也用作纺织工业物阻燃剂，在染料工业中用于制造染料中间体，此外，还用于制备高纯度金属锑、无机离子交换材料和胶体五氧化二锑。以某锑矿(主要成分为，含有少量、、等杂质)为原料制备的工艺流程如下图：
已知：Ⅰ．、的分别为、；
Ⅱ．微溶于水、难溶于水，它们均为两性氧化物；难溶于水。
回答下列问题：
(1)已知锑与氮元同素主族，原子序数为51，写出锑的价电子排布图 。
(2)“浸出”时少量转化为“滤渣1”。其成分为，加入氨水“除氯”，同时将其转化为，能否用溶液代替氨水 ，(填“能”或“否”)，原因是 。
(3)“沉淀”的过程是加入极稀的溶液，其目的是使和转化为相应的硫化物而除去，当、共沉时， 。
(4)“除砷”时，转化为H3PO4，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量比是 。
(5)“电解”中锑的产率与电压大小关系如下图所示。当电压未超过V时，阴极反应方程式为，当电压超过V时，锑的产率降低，阴极还可能发生了 反应。(写出电极反应式)
(6)与反应。首次实现了用化学方法制取，同时生成和，化学反应方程式为 。
28．（2024届·福建·校联考一模）酸浸法回收废炉渣中(主要为铜、钴、镍、铁等金属元素的氧化物)的铜、钴、镍的流程如下：
已知：25℃时，，。
(1)“磨细”过程的目的是 。
(2)酸浸液中大量铁元素以存在，加入可减少铁屑的消耗从而降低成本，与反应过程中会产生气泡，其离子方程式为 。
(3)“滤渣2”主要成分为 (填化学式)。
(4)“镍钴分离”过程发生反应的离子方程式为 。
(5)“酸溶1”过程用替换，从绿色化学角度分析其可行性 。
(6)“焙烧”过程发生反应的化学方程式为 。
(7)已知当时，认为其沉淀完全。“沉镍”过程的目的是为了将“”，此时应调节溶液的pH为 。
(8)“操作X”为 。
29．（2024届·山西晋城·统考一模）锌是一种重要的金属，一种以固体废锌催化剂(主要成分为ZnO，含少量Fe2O3、CuO、SiO2)为原料制备锌的工艺流程如图所示：
已知：①25℃时，Ksp(CuS)=6.4×10-36，Ksp(ZnS)=1.6×10-24；
②25℃时，Zn2+＋4NH3[Zn(NH3)4]2+，K=2.5×109。
(1)Zn、Cu在元素周期表中位于 区，第二电离能：I(Cu) (填“>”或“<”)I(Zn)。
(2)“浸取”时，ZnO、CuO分别转化为[Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液。
①[Zn(NH3)4]2+的配位数为 。
②ZnO发生反应的离子方程式为 。
③“浸取”温度应控制在30℃左右，其原因为 。
(3)“除铜”时，当加入的(NH4)2S超量时，会发生反应[Zn(NH3)4]2++S2-ZnS↓+4NH3导致锌的回收率下降，该反应的平衡常数数值为 。
(4)锌与铜相似，在潮湿的空气中可生成碱式碳酸锌[ZnCO3·3Zn(OH)2]，写出反应的化学方程式： 。
(5)用锌与铜合成的高纯铜锌合金滤料被广泛应用于各种水处理设备中。一种铜锌合金的晶胞结构如图，已知：晶胞参数为anm。
①与Cu原子等距离且最近的Cu原子有 个。
②该铜锌合金晶体的密度为 g/cm3(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
30．（2024·河南·校联考模拟预测）一种回收锌电解阳极泥(主要成分为、和ZnO，还有少量锰铅氧化物和Ag)中金属元素锌、锰、铅和银的工艺如图所示。回答下列问题：
已知：易溶于水，不溶于乙醇。
(1)中Pb的化合价为+2价，Mn的化合价有+2价和+4价，则氧化物中+2价和+4价Mn的个数比为 。
(2)“还原酸浸”过程中主要反应的化学方程式为 。
(3)结合溶解度曲线图分析，由溶液制得晶体的“一系列操作”是 、 ，用 (填物质的名称)洗涤、干燥。
(4)“电解”时，加入与水反应生成二元弱酸，在阴极放电生成Se单质，有利于电还原沉积。则放电的电极反应式为 。
(5)通过计算说明可用溶液将“滤渣”中的转化为的原因 。[已知：25℃时，]
(6)锰、镍、镓的某种磁性形状记忆型合金的晶胞结构如图所示。表示阿伏加德罗常数的值。该晶体的密度为 (列出计算式即可)。
温度区间/℃
晶体总质量
变小
不变
变小
不变
物质
溶度积
氢氧化物
物质
沸点/
55.7
34.6
42.4
365.8
物质
金属离子
开始沉淀时（）的pH
沉淀完全时（）的pH
物质
氢氧化物
开始沉淀时的pH
7.6
1.6
4.0
完全沉淀时的pH
9.6
3.1
5.5
物质
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