专题22化学工艺流程综合题——分离、提纯类_高考真题分类汇编_高考化学真题分类汇编（全国通用）五年（2021-2025）

五年（2021-2025）高考化学真题分类汇编 专题22 工艺流程综合题——分离、提纯类 考向 五年考情（2021-2025） 命题趋势 2025·安徽卷、2025·北京卷、2025·甘 肃卷、2025·河南卷、2025·黑吉辽蒙 工艺流程综合题选取的情境紧密联系 卷、2025·湖北卷、2025·山东卷、 与人类密切相关的生产生活实际，试 2025·陕晋青宁卷、2025·云南卷、 题的命制从情境素材开始，以学科素 2024·全国甲卷、2024·新课标卷、 养为目标导向，选取某个学科素养的 2024·安徽卷、2024·甘肃卷、2024·河 一个方面或几个方面，深入考查学生 分离、提纯类工艺流程 北卷、2024·湖南卷、2023·新课标卷、 学科素养的表现层次。利用科研前沿 综合题 2023·湖北卷、2023·辽宁卷、2023·福 和生产实际的真实情境，展现研究过 建卷、2023·广东卷、2023·河北卷、 程或者生成过程的具体实际问题，考 2022·湖南卷、2022·湖北卷、2022·重 查学生的探究与创新能力。主要分为 两大考查方向：一是分离、提纯类； 庆卷、2021·全国乙卷、2021·全国甲 二是原材料转化制备类。 卷、2021·河北卷、2021·湖南卷、 2021·广东卷 1．（2025·安徽卷）某含锶( )废渣主要含有 和 等，一种提取该废渣 中锶的流程如下图所示。 已知 时， 回答下列问题： （1）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为 。 （2）“浸出液”中主要的金属离子有 、 (填离子符号)。 （3）“盐浸”中 转化反应的离子方程式为 ； 时，向 粉末中加入 溶液，充分反应后，理论上溶液中 (忽略溶 液体积的变化)。 （4）其他条件相同时，盐浸 ，浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出率增大的 原因是 。 1 / 25 学科网（北京）股份有限公司（5）“浸出渣2”中主要含有 、 (填化学式)。 （6）将窝穴体a(结构如图2所示)与 形成的超分子加入“浸出液”中，能提取其中的 ，原因是 。 （7）由 制备无水 的最优方法是 (填标号)。 a．加热脱水 b．在 气流中加热 c．常温加压 d．加热加压 2．（2025·北京卷）铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。 （1）十九世纪，铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。 铅酸电池工作原理： ①充电时，阴极发生的电极反应为 。 ②放电时，产生a库仑电量，消耗 的物质的量为 。已知：转移 电子所产生的电 量为96500库仑。 ③ 作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力， 参与电极反应并有利于保持 电压稳定。该体系中 不氧化 ， 氧化性弱与其结构有关， 的空间结构是 。 ④铅酸电池储存过程中，存在化学能的缓慢消耗： 电极在 作用下产生的 可将 电极氧 化。 氧化 发生反应的化学方程式为 。 （2）随着铅酸电池广泛应用，需要回收废旧电池材料，实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转 化关系示意图如下。 2 / 25 学科网（北京）股份有限公司①将 等物质转化为 的过程中，步骤I加入 溶液的目的是 。 ②步骤Ⅱ、Ⅲ中 和 作用分别是 。 （3）铅酸电池使用过程中，负极因生成导电性差的大颗粒 ，导致电极逐渐失活。通过向负极添 加石墨、多孔碳等碳材料，可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有 (填序号)。 a．增强负极导电性 b．增大负极材料比表面积，利于生成小颗粒 c．碳材料作还原剂，使 被还原 3．（2025·甘肃卷）研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、 及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效 回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺，部分流程如下： 已知： 熔点314℃，沸点460℃ 分解温度： ， ， ， 高于 （1）设计焙烧温度为600℃，理由为 。 （2）将 通入 和 的混合溶液可制得 ，该反应的化学方程式为 。 （3）酸浸的目的为 。 （4）从浸出液得到Cu的方法为 (任写一种)。 （5）某含Pb化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料，室温下该化合物晶胞如图所 示，晶胞参数 ， 。 与Pb之间的距离为 pm(用带有晶胞参数的代数式表 示)；该化合物的化学式为 ，晶体密度计算式为 (用带有阿伏加德罗常数 的代数 式表示 和 分别表示Cs、Pb和Br的摩尔质量)。 3 / 25 学科网（北京）股份有限公司4．（2025·河南卷）一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为 、 (铑)、 ，含有少量 ]中尽 可能回收铑的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“酸溶1”的目的是 。 （2）已知“酸溶2”中 转化为 ，则生成该物质的化学方程式为 ；“滤渣”的主要 成分是 (填化学式)。 （3）“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质，但夹杂少量 和 ，则“高温还 原”中发生反应的化学方程式为 。 （4）若“活化还原”在室温下进行， 初始浓度为 ，为避免生成 沉淀，溶 液适宜的 为 (填标号)[已知 的 ]。 A．2．0 B．4.0 C．6.0 （5）“活化还原”中， 必须过量，其与 (III)反应可生成 ，提升了 的还原速 率，该配离子中 的化合价为 ；反应中同时生成 ， (III)以 计，则理论上 和 (III)反应的物质的量之比为 。 （6）“酸溶3”的目的是 。 5．（2025·黑吉辽蒙卷）某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、 、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元 素。 4 / 25 学科网（北京）股份有限公司已知：①“氧化浸出”时， 不发生变化，ZnS转变为 ； ② ； ③酒石酸(记作 )结构简式为 。 回答下列问题： （1） 分子中手性碳原子数目为 。 （2）“氧化浸出”时，过二硫酸根 转变为 (填离子符号)。 （3）“氧化浸出”时，浸出率随温度升高先增大后减小的原因为 。 （4）“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为 。 （5）滤渣2中的金属元素为 (填元素符号)。 （6）“浸铅”步骤， 和 反应生成PbA。PbA产率随体系pH升高先增大的原因为 ，pH过高可能生成 (填化学式)。 （7）290℃“真空热解”生成2种气态氧化物，该反应的化学方程式为 。 6．（2025·湖北卷）氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂，通过以下两种工艺制备： Ⅰ Ⅱ 已知：室温下， 是难溶酸性氧化物， 的溶解度极低。 时， 的溶解度为 水，温度对其溶解度影响不大。 回答下列问题： （1）基态氟离子的电子排布式为 。 （2） 时， 饱和溶液的浓度为 ，用c表示 的溶度积 。 （3）工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为 。分析沉淀的成分，测得反应的 5 / 25 学科网（北京）股份有限公司转化率为78%。水浸分离， 的产率仅为8%。 ①工艺Ⅰ的固相反应 (填“正向”或“逆向”)进行程度大。 ②分析以上产率变化，推测溶解度 (填“>”或“<”) （4）工艺Ⅱ水浸后 的产率可达81%，写出工艺Ⅱ的总化学反应方程式 。 （5）从滤液Ⅱ获取 晶体的操作为 (填标号)。 a．蒸发至大量晶体析出，趁热过滤 b．蒸发至有晶膜出现后冷却结晶，过滤 （6）研磨能够促进固相反应的原因可能有 (填标号)。 a．增大反应物间的接触面积 b．破坏反应物的化学键 c．降低反应的活化能 d．研钵表面跟反应物更好接触 7．（2025·山东卷）采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含 及 等元素的 氧化物)分离提取 等元素，工艺流程如下： 已知：该工艺条件下， 低温分解生成 ，高温则完全分解为气体； 在 完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于 。 回答下列问题： （1）“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。 与 反应转化为 时有 生 成，该反应的化学方程式为 。“高温焙烧”温度为 ，“水浸”所得滤渣主要成分除 外还含有 (填化学式)。 （2）在 投料量不变的情况下，与两段焙烧工艺相比，直接“高温焙烧”，“水浸时金属元 素的浸出率 (填“增大”“减小”或“不变”)。 （3） 萃取 反应为： (有机相) (水相) (有机相) (水相)。“反萃取”时加 入的试剂为 (填化学式)。 （4）“沉钴”中， 时 恰好沉淀完全 ，则此时溶液中 。已知： 。 “溶解”时发生反 应的离子方程式为 。 （5）“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中，经处理后所得产品导入 (填操作单元名称)循环利 用。 6 / 25 学科网（北京）股份有限公司8．（2025·陕晋青宁卷）一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为 的硫酸盐)的工艺流 程如下。 已知：①常温下 ， ， ； ② 结构式为 。 回答下列问题： （1）制备废盐溶液时，为加快废盐溶解，可采取的措施有 、 。(写出两种) （2）“沉锰I”中，写出形成的 被氧化成 的化学方程式 。当 将要开始沉淀时，溶液中剩余 浓度为 。 （3）“沉锰Ⅱ”中，过量的 经加热水解去除，最终产物是 和 (填化学 式)。 （4）“沉镁I”中，当 为8.0~10.2时，生成碱式碳酸镁 ，煅烧得到疏松 的轻质 。 过大时，不能得到轻质 的原因是 。 （5）“沉镁Ⅱ”中，加 至 时， 沉淀完全；若加至 时沉淀完全溶解，据图分 析，写出沉淀溶解的离子方程式 。 （6）“结晶”中，产物X的化学式为 。 （7）“焙烧”中， 元素发生了 (填“氧化”或“还原”)反应。 7 / 25 学科网（北京）股份有限公司9．（2025·云南卷）从褐铁矿型金-银矿(含Au、Ag、 、 、CuO、 等)中提取Au、Ag，并回 收其它有价金属的一种工艺如下： 已知：①金-银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。 ②25℃时， 的 为 。 回答下列问题： （1）基态Cu原子的价层电子排布式为 。 （2）“还原酸浸”时， 反应的离子方程式为 。 （3）“浸金银”时，Au溶解涉及的主要反应如下： ① ② 上述过程中的催化剂为 。 （4）“沉铜”前，“滤液1”多次循环的目的为 。 （5）根据“还原酸浸”“氧化”，推断 的氧化性由强到弱的顺序为 。 （6）25℃“沉铁”后，调节“滤液4”的pH至8.0，无 析出，则 。 （7）一种锑锰 合金的立方晶胞结构如图。 8 / 25 学科网（北京）股份有限公司①该晶胞中，每个Sb周围与它最近且相等距离的Mn有 个。 ② 为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为anm，则晶体的密度为 (列出计算式即可)。 10．（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。 注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于 ，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。 已知：① 。 ②以氢氧化物形式沉淀时， 和溶液 的关系如图所示。 回答下列问题： （1）“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是 。 （2）“酸浸”步骤中， 发生反应的化学方程式是 。 （3）假设“沉铜”后得到的滤液中 和 均为 ，向其中加入 至 沉 淀完全，此时溶液中 ，据此判断能否实现 和 的完全分离 (填 “能”或“不能”)。 （4）“沉锰”步骤中，生成 ，产生 的物质的量为 。 （5）“沉淀”步骤中，用 调 ，分离出的滤渣是 。 （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 。 9 / 25 学科网（北京）股份有限公司（7）根据题中给出的信息，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是 。 11．（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Co、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： 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全( )时的pH： 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： （1）“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是 ；“滤渣1”中金属元素主要为 。 （2）“过滤1”后的溶液中加入 的作用是 。取少量反应后的溶液，加入化学试剂 检验 ，若出现蓝色沉淀，需补加 。 （3）“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。 （4）“除钴液”中主要的盐有 (写化学式)，残留的 浓度为 。 12．（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： （1） 位于元素周期表第 周期第 族。 （2）“浸出液1”中含有的金属离子主要是 。 （3）“浸取2”步骤中，单质金转化为 的化学方程式为 。 （4）“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的 (填化学式)转化为 。 （5）“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。“电沉积”步骤完成后，阴极区溶液中可循环 10 / 25 学科网（北京）股份有限公司利用的物质为 (填化学式)。 （6）“还原”步骤中，被氧化的 与产物 的物质的量之比为 。 （7） 可被 氧化为 。从物质结构的角度分析 的结构为(a)而不是(b)的原因： 。 13．（2024·甘肃卷）我国科研人员以高炉渣(主要成分为 ， ， 和 等)为原料，对炼钢 烟气( 和水蒸气)进行回收利用，有效减少了环境污染，主要流程如图所示： 已知： （1）高炉渣与 经焙烧产生的“气体”是 。 （2）“滤渣”的主要成分是 和 。 （3）“水浸2”时主要反应的化学方程式为 ，该反应能进行的原因是 。 （4）铝产品 可用于 。 （5）某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示，沿x轴方向的投影为图乙，晶胞底面显示为图丙，晶胞 参数 。图丙中 与N的距离为 ；化合物的化学式是 ，其摩尔质量 为 ，阿伏加德罗常数的值是 ，则晶体的密度为 (列出计算表达式)。 11 / 25 学科网（北京）股份有限公司14．（2024·河北卷） 是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂 从石煤中提取 的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如 下。 已知：i石煤是一种含 的矿物，杂质为大量 和少量 等；苛化泥的主要成分为 等。 ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与 反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙 和偏铝酸 钙均难溶于水。回答下列问题： （1）钒原子的价层电子排布式为 ；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为 ，产生的气 体①为 (填化学式)。 （2）水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为 (填化学式)。 （3）在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为 ； 加压导入 盐浸工序可提高浸出率的原因为 ；浸取后低浓度的滤液①进入 (填工序名称)，可实现 钒元素的充分利用。 （4）洗脱工序中洗脱液的主要成分为 (填化学式)。 （5）下列不利于沉钒过程的两种操作为 (填序号)。 a．延长沉钒时间 b．将溶液调至碱性 c．搅拌 d．降低 溶液的浓度 12 / 25 学科网（北京）股份有限公司15．（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： 已知：①当某离子的浓度低于 时，可忽略该离子的存在； ② ； ③ 易从溶液中结晶析出； ④不同温度下 的溶解度如下： 温度 ℃ 0 20 40 60 80 溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0 回答下列问题： （1）Cu属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 ； （2）“滤液1”中含有 和 ，“氧化酸浸”时 反应的离子方程式为 ； （3）“氧化酸浸”和“除金”工序抣需加入一定量的 ： ①在“氧化酸浸”工序中，加入适量 的原因是 。 ②在“除金”工序溶液中， 浓度不能超过 。 （4）在“银转化”体系中， 和 浓度之和为 ，两种离子分布分 数 随 浓度的变化关系如图所示，若 浓度为 ，则 的浓度为 。 13 / 25 学科网（北京）股份有限公司（5）滤液4中溶质主要成分为 (填化学式)；在连续生产的模式下，“银转化”和“银还原” 工序需在 ℃左右进行，若反应温度过高，将难以实现连续生产，原因是 。 16．（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Cr O 存在，在碱性介质中以CrO 存在。 2 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SiO 和___________。 2 （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MgSiO 和MgNH PO 的形式沉淀，该步需要控制溶液的 3 4 4 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VO 沉淀，VO 在pH<1时，溶解为VO 或 2 5 2 5 VO3+在碱性条件下，溶解为VO 或VO ，上述性质说明VO 具有___________(填标号)。 2 5 A．酸性 B．碱性 C．两性 （6）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na SO)溶液，反应的离子方程式为___________。 2 2 5 17．（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、Co等金属，工艺路线如下： 回答下列问题： （1）Co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_______。 14 / 25 学科网（北京）股份有限公司（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 18．（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。 已知： 物质 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_______。 15 / 25 学科网（北京）股份有限公司（6）“沉镁”中为使 沉淀完全 ，需控制 不低于_______(精确至0.1)。 19．（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： （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），CoO 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： 温度区 间/℃ 晶体总质量 变小 不变 变小 不变 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 。 16 / 25 学科网（北京）股份有限公司（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)。 20．（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 ；部分氢氧化物的 如下表。 氢氧化物 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 。 17 / 25 学科网（北京）股份有限公司（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)。 21．（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： （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 。 22．（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TiO ，含少 2 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： 18 / 25 学科网（北京）股份有限公司已知“降温收尘”后，粗TiCl 中含有的几种物质的沸点： 4 物质 TiCl VOCl SiCl AlCl 4 3 4 3 沸点/℃ 136 127 57 180 回答下列问题： （1）已知ΔG=ΔH-TΔS，ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔS随温度的变化。若 ΔG<0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600℃时，下列反应不能自发进行的是_______。 A．C(s)O (g)CO (g) 2 2 B．2C(s)O (g)2CO(g) 2 C．TiO (s)2Cl (g)TiCl (g)O (g) 2 2 4 2 D．TiO (s)C(s)2Cl (g)TiCl (g)CO (g) 2 2 4 2 （2）TiO 与C、Cl ，在600℃的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表： 2 2 物质 TiCl CO CO Cl 4 2 2 分压MPa 4.59102 1.84102 3.70102 5.98109 ①该温度下，TiO 与C、Cl 反应的总化学方程式为_______； 2 2 ②随着温度升高，尾气中CO的含量升高，原因是_______。 （3）“除钒”过程中的化学方程式为_______；“除硅、铝”过程中，分离TiCl 4 中含Si、Al杂质的 方法是_______。 （4）“除钒”和“除硅、铝”的顺序_______(填“能”或“不能”)交换，理由是_______。 （5）下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg冶炼Ti的方法相似的是_______。 A．高炉炼铁 B．电解熔融氯化钠制钠 C．铝热反应制锰D．氧化汞分解制汞 23．（2022·湖北卷）全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水 进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有Na+、Li+、Cl-和少量Mg2+、Ca2+)，并设计了以下流程通 过制备碳酸锂来提取锂。 19 / 25 学科网（北京）股份有限公司25℃时相关物质的参数如下： LiOH的溶解度：12.4g/100gH O 2 化合物 K sp MgOH 5.61012 2 CaOH 5.5106 2 CaCO 2.8109 3 Li CO 2.5102 2 3 回答下列问题： （1）“沉淀1”为___________。 （2）向“滤液1”中加入适量固体Li CO 的目的是___________。 2 3 （3）为提高Li CO 的析出量和纯度，“操作A”依次为___________、___________、洗涤。 2 3 （4）有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备Li CO 。查阅资料后，发现文献对常温下的Li CO 有不 2 3 2 3 同的描述：①是白色固体；②尚未从溶液中分离出来。为探究LiHCO 的性质，将饱和LiCl溶液与饱 3 和NaHCO 溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉 3 淀。上述现象说明，在该实验条件下LiHCO ___________(填“稳定”或“不稳定”)，有关反应的离 3 子方程式为___________。 20 / 25 学科网（北京）股份有限公司（5）他们结合（4）的探究结果，拟将原流程中向“滤液2”加入Na CO 改为通入CO 。这一改动能 2 3 2 否达到相同的效果，作出你的判断并给出理由___________。 24．（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，25℃时相关的溶度积见表。 化学式 Sn(OH)(或SnO ·2H O) Fe(OH) Cu(OH) 4 2 2 3 2 溶度积 1.0×10-56 4×10-38 2.5×10-20 （1）NaSnO 的回收 2 3 ①产品NaSnO 中Sn的化合价是______。 2 3 ②退锡工艺是利用稀HNO 与Sn反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是_____，废液中的 3 Sn2+易转化成SnO ·xH O。 2 2 ③沉淀1的主要成分是SnO ，焙烧时，与NaOH反应的化学方程式为______。 2 （2）滤液1的处理 ①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是______。 ②25℃时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于______mol•L-1。 （3）产品中锡含量的测定 称取产品1.500g，用大量盐酸溶解，在CO 保护下，先用Al片将Sn4+还原为Sn2+，再用 2 0.1000mol•L-1KIO 标准溶液滴定，以淀粉作指示剂滴定过程中IO 被还原为I—，终点时消耗KIO 溶液 3 3 20.00mL。 ①终点时的现象为______，产生I 的离子反应方程式为_____。 2 ②产品中Sn的质量分数为_____%。 25．（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。 21 / 25 学科网（北京）股份有限公司该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的 见下表 金属离子 开始沉淀的 2.2 3.5 9.5 12.4 沉淀完全 的 3.2 4.7 11.1 13.8 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_______。 （2）“水浸”后“滤液”的 约为2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节 至11.6，依次析出的金属离 子是_______。 （3）“母液①"中 浓度为_______ 。 （4）“水浸渣”在160℃“酸溶”最适合的酸是_______。“酸溶渣”的成分是_______、_______。 （5）“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热， 水解析出 沉淀，该反应的离子方程式 是_______。 （6）将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得_______，循环利用。 26．（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_______，生成的沉淀与硝酸反应，生成_______后可循环使 用。 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_______；若反应物用量比 时，氧化产物为_______；当 ，单质碘的收率会降低，原 因是_______。 （2）以 为原料制备 的方法是：先向 溶液中加入计量的 ，生成碘化物；再 向混合溶液中加入 溶液，反应得到 ，上述制备 的总反应的离子方程式为_______。 （3） 溶液和 溶液混合可生成 沉淀和 ，若生成 ，消耗的 至少为_______ 22 / 25 学科网（北京）股份有限公司。 在 溶液中可发生反应 。实验室中使用过量的 与 溶液反应后，过 滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量 的原因是_______。 27．（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： （1）高温连续氧化工序中被氧化的元素是_______(填元素符号)。 （2）工序①的名称为__。 （3）滤渣的主要成分是__(填化学式)。 （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__，可代替 NaOH的化学试剂还有_______(填化学式)。 （6）热解工序产生的混合气体最适宜返回工序_______(填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。 （7）工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为__。(通常认为溶液中离子浓度小于10- 5mol•L-1为沉淀完全；A1(OH) 3 +OH- ⇌Al(OH) ：K=100.63，K w =10-14，K sp [A1(OH) 3 ]=10-33) 28．（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： （1）铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为_______； （2）为提高“水浸”效率，可采取的措施有_______(至少写两条)； 23 / 25 学科网（北京）股份有限公司（3）滤渣Ⅲ的主要成分是_______(填化学式)； （4）加入絮凝剂的目的是_______； （5）“沉铈”过程中，生成 的离子方程式为_______，常温下加入的 溶 液呈_______(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知： 的 ， 的 ， )； （6）滤渣Ⅱ的主要成分为 ，在高温条件下， 、葡萄糖( )和 可制备电 极材料 ，同时生成 和 ，该反应的化学方程式为_______ 29．（2021·广东卷）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝( )、钼( )、镍 ( )等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下： 已知：25℃时， 的 ， ； ； ；该工艺中， 时，溶液中 元素以 的形态存在。 （1）“焙烧”中，有 生成，其中 元素的化合价为_______。 （2）“沉铝”中，生成的沉淀 为_______。 （3）“沉钼”中， 为7.0。 ①生成 的离子方程式为_______。 ②若条件控制不当， 也会沉淀。为避免 中混入 沉淀，溶液中 _______(列出算式)时，应停止加入 溶液。 （4）①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有 和 ， 为_______。 ②往滤液Ⅲ中添加适量 固体后，通入足量_______(填化学式)气体，再通入足量 ，可析出 。 （5）高纯 (砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护 膜为一种氧化物，可阻止 刻蚀液与下层 (砷化镓)反应。 24 / 25 学科网（北京）股份有限公司①该氧化物为_______。 ②已知： 和 同族， 和 同族。在 与上层 的反应中， 元素的化合价变为+5 价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。 25 / 25 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