文档内容
专题 09 化学工艺流程(题型突破)
目 录
2
2
题型一 化学工艺流程与物质制备 4
【真题研析·规律探寻】 4
8
【核心提炼·考向探究】 8
1．原料预处理的常用方法 8
2．制备过程中控制反应条件常用方法 9
3．工艺流程中的常见专业术语 9
【题型特训·命题预测】 10
题型二 化学工艺流程与反应原理 13
【真题研析·规律探寻】 13
22
【核心提炼·考向探究】 23
1．温度、浓度、压强的控制 23
2．pH的控制 23
3．体系环境氛围及其它条件的控制 24
【题型特训·命题预测】 24
题型三 化学工艺流程与物质提纯 27
【真题研析·规律探寻】 27
34
【核心提炼·考向探究】 34
1．物质分离的常用方法 342．获得产品阶段的主要操作 34
3．常见实验操作“目的或原因”分析 35
【题型特训·命题预测】 35
考点要求 考题统计 考情分析
2023•全国甲卷26题，14分；2023•全国 【命题规律】
乙卷27题，14分；22023•全国新课标卷27 化学工艺流程题结构一般包括题头、题干
题，14分；2023•山东卷17题，13分；2023• 和题尾三部分。题头一般简单介绍以何种
湖南卷17题，14分；2023•北京卷18题，13 物质(主要成分是什么、含什么杂质等，
分；2023•广东卷18题，14分；2023•海南卷 要注意一些关键信息)为原料制备哪种物
15题，10分；2023•江苏卷17题，17分； 质，以及物质的性质和用途。题干部分则
是工业制备的简化工艺流程图。题尾部分
2023•江苏卷18题，14分；2023•辽宁省选择性
则是根据工业生产流程中涉及到的化学知
考试16题，14分；2023•湖北省选择性考试16
识命题者精心设计的系列问题。
题，14分；2023•浙江省6月选考18题，10
【命题预测】
化学工艺流程 分；2022•全国甲卷26题，14分；2022•全国乙
预计2024年将化学工艺或化学工业生
卷27题，14分；2022•福建卷11题，13分；
产及最新科技成果融入其中，来考查考
2022•重庆卷15题，15分；2022•北京卷18
生的综合能力。从命题趋势来看，一般
题，13分；2022•山东卷17题，13分；2022•
有三种题型：一是从实验设计和评价的
江苏卷题，12分；2022•湖北省选择性考试16
角度对化工生产进行模拟；二是根据一
题，14分；2022•辽宁省选择性考试16题，14
些化工生产的流程来考查考生的综合应
分；2022•海南省选择性考试15题，10分；
用能力；三是关于化工生产的相关计算
2022•河北省选择性考试15题，14分；2022•湖
南选择性考试17题，14分；2022•广东选择性
考试18题，14分题型一 化学工艺流程与物质制备
1．(2023•全国甲卷，26)BaTiO 是一种压电材料。以BaSO 为原料，采用下列路线可制备粉状
3 4
BaTiO 。
3
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BaCl、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程
2
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BaTiO(C O) 的化学方程式为_______。
2 4 2
(6)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的n(CO)：n(CO)= _______。
2
2．(2023•全国乙卷，27)LiMn O 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO ，含
2 4 3
有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn O 的流程如下：
2 4
已知：K [Fe(OH) ]=2.8×10-39，K [Al(OH) ]=1.3×10-33，K [Ni(OH) ]=5.5×10-16。
sp 3 sp 3 sp 2
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MnO 的作用是_______。不宜使用HO 替代MnO ，原因是_______。
2 2 2 2
(3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=_______mol·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)缎烧窑中，生成LiMn O 反应的化学方程式是_______。
2 4
3．(2022•辽宁省选择性考试)某工厂采用辉铋矿(主要成分为BiS，含有FeS、SiO 杂质)与软锰矿(主
2 3 2 2
要成分为MnO )联合焙烧法制备BiOCl和MnSO ，工艺流程如下：
2 4已知：①焙烧时过量的MnO 分解为MnO，FeS 转变为Fe O；
2 2 3 2 2 3
②金属活动性： ；
③相关金属离子形成氢氧化物的 范围如下：
开始沉淀pH 完全沉淀pH
Fe2+ 6.5 8.3
Fe3+ 1.6 2.8
Mn2+ 8.1 10.1
回答下列问题：
(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为___________。
a．进一步粉碎矿石 b．鼓入适当过量的空气 c．降低焙烧温度
(2) Bi S 在空气中单独焙烧生成BiO，反应的化学方程式为___________。
2 3 2 3
(3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出Bi3+和Mn2+；②___________。
(4)滤渣的主要成分为___________(填化学式)。
(5)生成气体A的离子方程式为___________。
(6)加入金属 的目的是___________。
4．(2022•山东卷)工业上以氟磷灰石[Ca F(PO )]，含SiO 等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：
5 4 3 2
回答下列问题：
(1)酸解时有 产生。氢氟酸与SiO 反应生成二元强酸HSiF，离子方程式为_______。
2 2 6
(2)部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中，按物质的量之比n(Na CO)：n(SiF2-)= 1：1加入NaCO 脱
2 3 6 2 3
氟，充分反应后，c(Na+)=_______ mol•L-1；再分批加入一定量的BaCO ，首先转化为沉淀的离子是_______。
3
BaSiF NaSiF CaSO BaSO
6 2 6 4 4
Ksp 1.0×10-6 4.0×10-6 9.0×10-4 1.0×10-10
(3)SO 2-浓度(以SO %计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、HPO 浓度(以PO%计)的关系如图甲
4 3 3 4 2 5
所示。酸解后，在所得 、PO%为45的混合体系中，石膏存在形式为_______(填化学式)；洗涤时使
2 5
用一定浓度的硫酸溶液而不使用水，原因是_______，回收利用洗涤液X的操作单元是_______；一定温度
下，石膏存在形式与溶液中PO%和SO %的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结品转化的
2 5 3
是_______(填标号)。A．65℃、PO%=15、SO %=15 B．80℃、PO%=10、SO %=20
2 5 3 2 5 3
C．65℃、PO%=10、SO %=30 D．80℃、PO%=10、SO %=10
2 5 3 2 5 3
5．(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)I 的一种制备方法如下图所示：
2
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Cl 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n(Cl )/
2 2
n(FeI )=1.5时，氧化产物为_______；当n(Cl )/n(FeI )＞1.5，单质碘的收率会降低，原因是_______。
2 2 2
(2)以NaIO 为原料制备I 的方法是：先向NaIO 溶液中加入计量的NaHSO，生成碘化物；再向混合溶
3 2 3 3
液中加入NaIO 溶液，反应得到I，上述制备I 的总反应的离子方程式为_______。
3 2 2
(3)KI溶液和CuSO 溶液混合可生成CuI沉淀和I，若生成1 mol I ，消耗的KI至少为_______ mol。I
4 2 2 2
在KI溶液中可发生反应I+I- I-。实验室中使用过量的KI与CuSO 溶液反应后，过滤，滤液经水蒸
2 3 4
气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量 的原因是_______。
6．(2021•广东选择性考试)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
(Mo)、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，HCO 的K =4.5×10-7，K =4.7×10-11，K (BaMoO )=3.5×10-8， ，K (BaCO)=2.6×10-
2 3 a1 a1 sp 4 sp 3
9；该工艺中，pH＞6.0时，溶液中Mo元素以MoO 2-的形态存在。
4
(1)“焙烧”中，有NaMoO 生成，其中Mo元素的化合价为_______。
2 4
(2)“沉铝”中，生成的沉淀 为_______。
(3)“沉钼”中，pH为7.0。
①生成BaMoO 的离子方程式为_______。
4②若条件控制不当，BaCO 也会沉淀。为避免BaMoO 中混入BaCO 沉淀，溶液中c(HCO -)：
3 4 3 3
c(MoO 2-)=_______(列出算式)时，应停止加入BaCl 溶液。
4 2
(4)①滤液Ⅲ中，主要存在的钠盐有NaCl和Y，Y为_______。
②往滤液Ⅲ中添加适量NaCl固体后，通入足量_______(填化学式)气体，再通入足量CO，可析出 。
2
(5)高纯AlAs (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HO刻蚀液与下层GaAs (砷化镓)反应。
2
①该氧化物为_______。
②已知： 和Al同族，As和N同族。在HO 与上层GaAs的反应中，As元素的化合价变为+5价，
2 2
则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。
7．( 2019年江苏高考化学)实验室以工业废渣(主要含CaSO·2H O，还含少量SiO、Al O、Fe O)为原
4 2 2 2 3 2 3
料制取轻质CaCO 和(NH )SO 晶体，其实验流程如下：
3 4 2 4
(1)室温下，反应CaSO(s)+CO2- (aq) CaCO (s)+SO 2- (aq)达到平衡，则溶液中
4 3 3 4
=________[K (CaSO)=4.8×10−5，K (CaCO)=3×10−9]。
sp 4 sp 3
(2)将氨水和NH HCO 溶液混合，可制得(NH )CO 溶液，其离子方程式为________；浸取废渣时，
4 3 4 2 3
向(NH )CO 溶液中加入适量浓氨水的目的是_____________________。
4 2 3
(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70 ℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会
导致CaSO 的转化率下降，其原因是________；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提
4
高CaSO 转化率的操作有________。
4(4)滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO 所需的CaCl 溶液。设计以水洗后的滤渣为原料，制
3 2
取CaCl 溶液的实验方案：______[已知pH=5时Fe(OH) 和Al(OH) 沉淀完全；pH=8.5时Al(OH) 开始溶解。
2 3 3 3
实验中必须使用的试剂：盐酸和Ca(OH) ]。
2
无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，为近年来高考
的必考题型。该类试题的解题思路为：明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以
及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。基本方法和步
骤为：(1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。(2)然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、
提纯、分离等阶段。(3)分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：①反应物是什么；②发生了什
么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获
得产品而服务。易错点和难点是最后一问。
物质制备类化工流程题常以某种物质(目标产物)的制备为基础，涉及原料的预处理、物质的制备原理、
产品的分离及提纯等具体步骤，兼顾考查元素及其化合物、化学基本概念和基本理论、化学实验等知识。
一个完整的物质制备类化工生产流程一般包括以下具体内容：
1．原料预处理的常用方法
方法 目的
研
减小固体的颗粒度或将液体雾化，增大反应物的接触面积，加快反应速率或使反应
磨、
更加充分
雾化
水浸 与水接触反应或溶解
酸浸 与酸接触反应或溶解，使可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除去
碱浸 除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物
除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃
灼烧
性杂质
煅烧 改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土
2．制备过程中控制反应条件常用方法
常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般应满足两
调节溶液的 点：①能与H＋反应，使溶液pH变大；②不引入新杂质。例如若要除去Cu2＋
pH 中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH) 或Cu (OH) CO 等物质来调节溶液的
2 2 2 3
pH，不可加入NaOH溶液、氨水等控制温度 根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动
控制压强 改变速率，影响平衡
使用合适的
加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间
催化剂
趁热过滤 防止某物质降温时析出
冰水洗涤 洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗
3．工艺流程中的常见专业术语
关键词 释 义
研磨、雾 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速
化 率或使反应更充分
使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭
灼烧(煅烧)
土、硫铁矿
向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱
浸取
溶、醇溶等
浸出率 固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少
酸浸 在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程
水浸 与水接触反应或溶解
过滤 固体与液体的分离
滴定 定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定
蒸发结晶 蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出
蒸发浓缩 蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度
水洗 用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等
酸作用 溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等
碱作用 去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)
1．(2024·福建福州八县协作校高三联考)废SCR催化剂(含TiO、VO、WO 等)的回收对环境保护和
2 2 5 3
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：TiO、VO 和WO 都能与NaOH溶液反应生成可溶性的NaVO 、NaWO 和不溶性的NaTiO；
2 2 5 3 3 2 4 2 3
回答下列问题：
(1)元素V在周期表中的位置 。在NH VO 中V元素的化合价是 。
4 3(2)“球磨”的目的是 。
(3)请写出“碱浸”过程中WO 与NaOH溶液反应的离子方程式 。
3
(4)“酸浸”后钛主要以TiO2+形式存在，“热水解”反应的离子方程式为 。
(5)“煅烧”NH VO 的化学方程式为 。
4 3
(6)“沉钨”中为促进CaWO 尽可能析出完全，需要进行的措施是 。
4
2．(2024·福建福州市八县一中高三联考)电池级碳酸锂是制造LiCoO 等锂离子电池必不可少的原材料。
2
享誉“亚洲锂都”的宜春拥有亚洲储量最大的锂云母矿，以锂云母浸出液(含Li+、Fe3+、Mg2+、SO 2-等)为
4
原料制取电池级LiCO 的工艺流程如图：
2 3
已知：①HR为有机萃取剂，难溶于水，可萃取Fe3+，萃取时发生的反应可表示为：Fe3++3HR
FeR +3H+；
3
②常温时，1mol·L-1LiOH溶液的pH=14。
回答下列问题：
(1)“有机层”的主要成分为 (填化学式，下同)；“滤渣1”中含有的物质为 ；使
用HR萃取剂时，需加入一定量的NaOH进行处理，其目的是 。
(2)某种HR的结构简式为 ，该分子中可能与Fe3+形成配位键的原子有
。
(3)加适量草酸的目的 。
(4)“混合沉锂”的离子方程式为 。
(5)Li CO 与Co O 在空气中加热可以制备重要的电极材料钴酸锂(LiCoO )。写出对应的化学方程式
2 3 3 4 2
。
(6)钴酸锂(LiCoO )是常见的锂离子电池正极材料，其晶胞结构示意图如下图所示，各离子位于晶胞的
2
顶点、棱和体内。
①基态Co原子核外电子排布式为 。
②该晶胞密度为 g·cm-3。(写出计算式，阿伏加德罗常数为N )
A3．(2023·重庆市二模)仲钼酸铵(NH )MoO []是用作测定磷酸盐、镍、锗、二氧化硒、砷酸盐、生物
4 6 7 24
碱和铅等的试剂。用某含钼废料(主要含有MoS 、CoS和Al O)制备仲钼酸铵的工艺流程如下图所示：
2 2 3
请回答下列问题：
(1)基态Co原子的价层电子排布式为_______。
(2)焙烧的过程中采用如图所示的“多层逆流焙烧”，其优点是_______(任答两点即可)。
(3)焙烧时MoS 转化为MoO ，则MoS 焙烧时的化学方程式为_______。
2 3 2
(4)“操作”的名称是_______；实验室完成该“操作”用到的最主要的玻璃仪器是_______。
(5)“调pH为5.5”生成仲钼酸铵的化学方程式为_______。
(6)已知有如下转化关系，则8钼酸铵的化学式为_______。
(7钼酸根) (8钼酸根)
(7)若在某温度下，BaMoO 在水中的溶解平衡曲线如下图所示。向 100mL0.400mol/L Na MoO
4 2 4
溶液中滴加200mL Ba(OH) 溶液，恰好使MoO 2-完全沉淀[ ]，则所加
2 4
入的Ba(OH) 溶液的浓度约为_______mol/L(混合后，溶液的体积变化忽略不计，计算结果保留到小数点后
2
3位)。
4．(2023·安徽省高三质量检测)以某混合氧化物(由MnO 、ZnO、CuO、Fe O 组成)为原料制备KMnO
2 2 3 4
和FeSO ·7H O的工艺流程如下：
4 2已知：ZnO与Al O 的化学性质相似。
2 3
回答下列问题：
(1)基态Cu原子核外电子排布式为_______。
(2)写出“酸浸”时，CuO反应的化学方程式：_______。
(3)“去铜”时，除了生成CuCl外，还有SO 2- 、H+生成，该反应的离子方程式为_______。
4
(4)为检验“去铜”后是否含有Fe3+，选用的试剂是_______。
(5)“熔融”时MnO 转化为KMnO ，该反应中每转移1mol电子，消耗_______gMnO 。
2 2 4 2
(6)已知"“歧化”时反应为3KMnO +2CO =2KMnO +MnO↓+2K CO 。常温下，相关物质的溶解度数据
2 4 2 4 2 2 3
如下：
物质 KCO KHCO KSO KMnO CHCOOK
2 3 3 2 4 4 3
溶解度(g/100g水) 111 33.7 11.1 6.34 256
通入CO 至溶液pH达10~11时，应停止通CO ，不能继续通入CO 的原因是_______。可以替代CO
2 2 2 2
的试剂是_______(填“稀盐酸”“稀硫酸”或“稀醋酸”)。
(7)KMnO 的纯度测定：称取mgKMnO 粗品于烧杯中，加入蒸馏水和稀硫酸溶解，再用0.5mol·L-1的
4 4
NaC O 溶液滴定3次，平均消耗NaC O 溶液20.00mL。KMnO 样品的纯度为_______%(用含m的代数式
2 2 4 2 2 4 4
表示，杂质不参与反应)。已知酸性条件下KMnO 与NaC O 反应，生成Mn2+和CO。
4 2 2 4 2
题型二 化学工艺流程与反应原理
1． (2023•湖南卷，17)超纯Ga(CH ) 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
3 3
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Ga(CH ) 方面取得了显著成果，工
3 3
业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH ) 的工艺流程如下：
3 3
已知：①金属Ga的化学性质和 相似，Ga的熔点为29.8℃；
②EtO (乙醚)和NR (三正辛胺)在上述流程中可作为配体；
2 3
③相关物质的沸点：
物质 Ga(CH ) EtO CHI NR
3 3 2 3 3沸点/℃ 55.7 34.6 42.4 365.8
回答下列问题：
(1)晶体Ga(CH ) 的晶体类型是_______；
3 3
(2)“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在40-45℃的原因是_______，阴极的电极反应式为
_______；
(3)“合成Ga(CH )(Et O)”工序中的产物还包括MgI 和CHMgI，写出该反应的化学方程式：_______；
3 3 2 2 3
(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EtO得到了循环利用
2
B．流程中，“合成GaMg”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行
2 5
C．“工序X”的作用是解配Ga(CH )(NR )，并蒸出Ga(CH )
3 3 3 3 3
D．用核磁共振氢谱不能区分Ga(CH ) 和CHI
3 3 3
(6)直接分解Ga(CH )(Et O)不能制备超纯Ga(CH )，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯
3 3 2 3 3
Ga(CH ) 的理由是_______；
3 3
(7)比较分子中的C-Ga-C键角大小：Ga(CH )_______ Ga(CH )(Et O) (填“>”“<”或“=”)，其原因是
3 3 3 3 2
_______。
2. (2023•江苏卷，16)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备MgSO ·H O，其实验过程可表示为
4 2
(1)在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入SO 气体，生成MgSO ，反应为
2 3
Mg(OH) +H SO =MgSO +2H O，其平衡常数K与K [(Mg(OH) )]、K (MgSO )、K (H SO )、K (H SO )的
2 2 3 3 2 sp 2 sp 3 a1 2 3 a2 2 3
代数关系式为K=___________；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收SO 效率的有___________(填序
2
号)。
A．水浴加热氧化镁浆料
B．加快搅拌速率
C．降低通入SO 气体的速率
2
D．通过多孔球泡向氧化镁浆料中通SO
2
(2)在催化剂作用下MgSO 被O 氧化为MgSO 。已知MgSO 的溶解度为0.57g(20℃)，O 氧化溶液中
3 2 4 3 2
SO 2-的离子方程式为___________；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中MgSO 被O
3 3 2氧化的速率随pH的变化如题图甲所示。在pH=6~8范围内，pH增大，浆料中MgSO 的氧化速率增大，其
3
主要原因是___________。
(3)制取MgSO ·H O晶体。在如题图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的MgSO 浆料与HSO
4 2 3 2 4
溶液充分反应。MgSO 浆料与HSO 溶液的加料方式是___________；补充完整制取MgSO ·H O晶体的实
3 2 4 4 2
验方案：向含有少量Fe3+、Al3+的MgSO 溶液中，___________。(已知：Fe3+、Al3+在pH≥5时完全转化为氢
4
氧化物沉淀；室温下从MgSO 饱和溶液中结晶出MgSO ·7H O，MgSO ·7H O在150~170℃下干燥得到
4 4 2 4 2
MgSO ·H O，实验中需要使用MgO粉末)
4 2
3. (2023•江苏卷，17)空气中CO 含量的控制和CO 资源利用具有重要意义。
2 2
(1)燃煤烟气中CO 的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
2
“吸收”后所得的KHCO 溶液与石灰乳反应的化学方程式为___________；载人航天器内，常用
3
LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的CO，其原因是___________。
2
(2)合成尿素[CO(NH)]是利用CO 的途径之一、尿素合成主要通过下列反应实现
2 2 2
反应Ⅰ：NH (g)＋CO(g)=NH COONH(l)
3 2 2 4
反应Ⅱ：NH COONH(l)=CO(NH )(l)+H O(l)
2 4 2 2 2
①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示，反应Ⅰ的ΔH =___________(填“=0”或
“>0”或“<0”)。②反应体系中除发生反应Ⅰ、反应Ⅱ外，还发生尿素水解、尿素缩合生成缩二脲[(NH CO) NH]和尿素
2 2
转化为氰酸铵(NH OCN)等副反应。尿素生产中实际投入NH 和CO 的物质的量之比为n(NH ) ； n(CO)
4 3 2 3 2
＝4：1，其实际投料比值远大于理论值的原因是___________。
(3)催化电解吸收CO 的KOH溶液可将CO 转化为有机物。在相同条件下，恒定通过电解池的电量，
2 2
电解得到的部分还原产物的法拉第效率( )随电解电压的变化如图乙所示。
其中，Q=nF，n表示电解生成还原产物X所转移电子的物质的量，F表示法拉第常数。
x
①当电解电压为UV时，电解过程中含碳还原产物的FE%为0，阴极主要还原产物为___________(填
1
化学式)。
②当电解电压为UV时，阴极由HCO -生成CH 的电极反应式为___________。
2 3 4
③当电解电压为UV时，电解生成的C H 和HCOO-的物质的量之比为___________(写出计算过程)。
3 2 4
4．(2023•北京卷，18)以银锰精矿(主要含Ag S、MnS、FeS)和氧化锰矿(主要含MnO)为原料联合提取
2 2 2
银和锰的一种流程示意图如下。
已知：酸性条件下，MnO 的氧化性强于Fe3+。
2
(1) “浸锰”过程是在HSO 溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS，有利于后续银的浸出：矿
2 4 2
石中的银以Ag S的形式残留于浸锰渣中。
2
①“浸锰”过程中，发生反应MnS+2H+= Mn2++H S↑，则可推断：K (MnS) (填“>”或“<”)
2 sp
K (Ag S)。
sp 2
②在HSO 溶液中，银锰精矿中的FeS 和氧化锰矿中的 发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离
2 4 2
子有 。
(2) “浸银”时，使用过量FeCl、HCl和CaCl 的混合液作为浸出剂，将Ag S中的银以[AgCl]-形式浸出。
3 2 2 2①将“浸银”反应的离子方程式补充完整： 。
Fe3++Ag S+ +2[AgCl]- +S
2 2
②结合平衡移动原理，解释浸出剂中Cl-、+的作用： 。
(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 。
②一定温度下，Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释 分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因：
。
(4)结合“浸锰”过程，从两种矿石中各物质利用的角度，分析联合提取银和锰的优势： 。
5．(2023•广东卷，18)Ni、Co均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2+、Co2+、
Al3+、Mg2+)中，利用氨浸工艺可提取Ni、Co，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下：
已知：氨性溶液由NH ·H O、(NH )SO 和(NH )CO 配制。常温下，Ni2+、Co2+、Co3+与NH 形成可溶
3 2 4 2 3 4 2 3 3
于水的配离子：lgK (NH ·H O)=-4.7；Co (OH) 易被空气氧化为Co (OH) ；部分氢氧化物的K 如下表。
b 3 2 2 3 sp
氢氧化
Co (OH) Co (OH) Ni(OH) Al(OH) Mg(OH)
2 3 2 3 2
物
K
sp
回答下列问题：
(1)活性 可与水反应，化学方程式为 。
(2)常温下，pH=9.9的氨性溶液中，c(NH ·H O) c(NH +) (填“>”“<”或“=”)。
3 2 4
(3)“氨浸”时，由Co (OH) 转化为[Co (NH)]2+的离子方程式为 。
3 3 6
(4) (NH )CO 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，
4 2 3
出现了NH Al(OH) CO 的明锐衍射峰。
4 2 3
①NH Al(OH) CO 属于 (填“晶体”或“非晶体”)。
4 2 3
②(NH )CO 提高了Ni、Co的浸取速率，其原因是 。
4 2 3
(5)①“析晶”过程中通入的酸性气体A为 。
②由CoCl 可制备Al CoOy晶体，其立方晶胞如图。Al与O最小间距大于Co与O最小间距，x、y为
2 x
整数，则Co在晶胞中的位置为 ；晶体中一个Al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HNO 溶液中n(HNO)与
3 3
n(H O)的比值，理论上最高为 。
2
②“热解”对于从矿石提取Ni、Co工艺的意义，在于可重复利用HNO 和 (填化学式)。
3
6．(2023•海南卷，15)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(Be Al Si O ，还含有一定量的FeO和Fe O)生产BeO的一种工艺流程如下。
3 2 6 18 2 3
回答问题：
(1)Be Al Si O 中Be的化合价为_______。
3 2 6 18
(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BeCl 可用作聚合反应的催化剂。BeO、Cl 与足量C在600~800℃制备BeCl 的化学方程式为
2 2 2
_______。
(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_______%。
7．(2022•湖南选择性考试)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：
2
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， 的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略 、 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) B．2C(s)＋O(g)=2CO(g)
2 2 2
C．TiO (s)＋2Cl(g)= TiCl (g)＋O(g) D．TiO (s)＋C(s)＋2Cl(g)= TiCl (g)＋CO(g)
2 2 4 2 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
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 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 中含 、 杂质的方法
4
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 冶炼 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
8．(2022•全国乙卷)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO 、PbO 、PbO和Pb。还有少量Ba、Fe、Al
4 2
的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表：
难溶电解质 PbSO PbCO BaSO BaCO
4 3 4 3
K 2.5×10-8 7.4×10-14 1.1×10-10 2.6×10-9
sp
一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的 如下表：
金属氢氧化物 Fe(OH) Fe(OH) Al(OH) Pb(OH)
3 2 3 2
开始沉淀的pH 2.3 6.8 3.5 7.2
完全沉淀的pH 3.2 8.3 4.6 9.1
回答下列问题：
(1)在“脱硫”中PbSO 转化反应的离子方程式为________，用沉淀溶解平衡原理解释选择NaCO 的
4 2 3
原因________。(2)在“脱硫”中，加入NaCO 不能使铅膏中BaSO 完全转化，原因是________。
2 3 4
(3)在“酸浸”中，除加入醋酸( )，还要加入HO。
2 2
(ⅰ)能被HO 氧化的离子是________；
2 2
(ⅱ) H O 促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac) ，其化学方程式为________；
2 2 2
(ⅲ) H O 也能使PbO 转化为Pb(Ac) ，HO 的作用是________。
2 2 2 2 2 2
(4)“酸浸”后溶液的pH约为4.9，滤渣的主要成分是________。
(5)“沉铅”的滤液中，金属离子有________。
9．(2022•全国甲卷)硫酸锌(ZnSO)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
4
酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO ，杂质为SiO 以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制
3 2
备流程如下：
本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表：
离子 Fe3+ Zn2+ Cu2+ Fe2+ Mg2+
回答下列问题：
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
(2)为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。
(3)加入物质X调溶液 ，最适宜使用的X是_______(填标号)。
A．NH ·H O B．Ca(OH) C．
3 2 2
滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。
(4)向 的滤液①中分批加入适量KMnO 溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO，该步反应的
4 2
离子方程式为_______。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。
(6)滤渣④与浓HSO 反应可以释放HF并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______。
2 4
10．(2019年天津高考化学)多晶硅是制作光伏电池的关键材料。以下是由粗硅制备多晶硅的简易过程。
回答下列问题：
Ⅰ．硅粉与 在300℃时反应生成1molSiHCl 气体和 ，放出225kJ热量，该反应的热化学方程式
3
为________________________；SiHCl 的电子式为__________________。
3Ⅱ．将SiCl 氢化为SiHCl 有三种方法，对应的反应依次为：
4 3
① SiCl (g)+ H (g) SiHCl (g)+HCl (g) ∆H>0
4 2 3 1
② 3SiCl (g)+2 H (g)+ Si(s)+ 4SiHCl (g) ∆H<0
4 2 3 2
③ 2SiCl (g)+ H (g)+ Si(s) +HCl (g) 4SiHCl (g) ∆H
4 2 3 3
(1)氢化过程中所需的高纯度 可用惰性电极电解 溶液制备，写出产生 的电极名称______(填
“阳极”或“阴极”)，该电极反应方程式为________________________。
(2)已知体系自由能变 ， 时反应自发进行。三个氢化反应的 与温度的关系
如图1所示，可知：反应①能自发进行的最低温度是____________；相同温度下，反应②比反应①的
小，主要原因是________________________。
(3)不同温度下反应②中SiCl 转化率如图2所示。下列叙述正确的是______(填序号)。
4
a．B点： b． ：A点 点 c．反应适宜温度： ℃
(4)反应③的∆H=__________(用∆H、∆H 表示)；温度升高，反应③的平衡常数K______(填“增大”、
3 1 2
“减小”或“不变”)。
(5)由粗硅制备多晶硅过程中循环使用的物质除SiCl 、SiHCl 和 外，还有______(填分子式)。
4 3
11．(2021•山东卷)工业上以铬铁矿(FeCrO，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠
2 4
(Na Cr O•2H O)的工艺流程如图。回答下列问题：
2 2 7 2
(1)焙烧的目的是将FeCr O 转化为NaCrO 并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料
2 4 2 4
逆流而行，目的是________________________________。
(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度
c≤1.0×10-5mol•L-1时，可认为已除尽。中和时pH的理论范围为_________________；酸化的目的是________________；Fe元素在
_________(填操作单元的名称)过程中除去。
(3)蒸发结晶时，过度蒸发将导致________________________________；冷却结晶所得母液中，除
NaCr O 外，可在上述流程中循环利用的物质还有________。
2 2 7
(4)利用膜电解技术(装置如图所示)，以NaCrO 为主要原料制备NaCr O 的总反应方程式为：
2 4 2 2 7
4NaCrO+4H O 2NaCr O+4NaOH+2H↑+O ↑。则NaCr O 在_______ (填“阴”或“阳”)极室制得，
2 4 2 2 2 7 2 2 2 2 7
电解时通过膜的离子主要为________________。
化学工艺流程常涉及的化学反应原理有：
(1)沉淀溶解平衡的相关应用：①沉淀的最小浓度控制；②沉淀转化的条件。
(2)反应速率及化学平衡理论在实际生产中的应用：①反应速率控制；②化学平衡移动；③化学平衡常数
的应用；④反应条件的控制。
(3)氧化还原反应的具体应用：①强弱规律；②守恒规律；③选择规律。
(4)盐类水解的具体应用：①水解规律；②水解反应的控制(抑制或促进)。
1．温度、浓度、压强的控制
术语 功能
①加快反应速率或溶解速率；②促进平衡向吸热方向移动；③除杂，除去热不
升温 稳定的杂质，如NaHCO 、Ca(HCO )、KMnO 、I、NH Cl等物质。④使沸点
3 3 2 4 2 4
相对较低的原料气化温度 ①防止某物质在高温时会溶解(或分解) ；② 使化学平衡向着题目要求的方向
的控 降温 移动(放热方向)；③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；④降
制 低晶体的溶解度，减少损失.
①防止某种物质温度过高时会分解或挥发；②为了使某物质达到沸点挥发出
控温(用 来；③使催化剂的活性达到最好；④防止副反应的发生；⑤降温或减压可以减
水浴或油 少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求；⑥如果题目中出现了
浴控温) 包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要根据它们的溶解度随温度升高而
改变的情况，寻找合适的结晶分离方法 ( 蒸发结晶或浓缩结晶) 。
增大反应 ①可加快反应速率 。对气体分子数减少的反应，加压使平衡向生成物方向移
浓 物浓 动。但压强太大，动力消耗更多，设备要求更高，成本增加，故必须综合考
度、 度 、 加 虑；②加压一般是提高气体反应物浓度措施 ，在气体和固体、液体反应的体系
压强 压 中并不适宜；③生产中常使廉价易得的原料适当过量，以提高另一原料的利用
的控 率。
制 减小压强，降低液体的沸点，防止(如浓HNO、NH .H O、HO、NH HCO 等)
减压蒸馏 3 3 2 2 2 4 3
物质分解；
2．pH的控制
术语 功能
(1)目的：调节pH值实质上是利用沉淀溶解平衡把某些离子转化成沉淀。(2)原则：不管是
调高还是调低，原则都是加过量的除杂剂而不引进新的杂质，这里分两种情况①如果要得
到滤液，可加固体沉淀剂消耗H＋或OH—，如除去含Cu2+溶液中混有的Fe3+，可通过加入
控制溶
CuO、Cu(OH) 、Cu(OH) CO 等；②要得到滤渣，则需加入碱性溶液，如氨水或氢氧化钠
液的PH 2 2 3
溶液。调低PH值的原则与调高PH的原则相同。(3)题目呈现方式：题中通常会以表格数
据形式，或“已知信息”给出需求的“适宜PH范围”的信息；(4)解题步骤：①判断溶液
呈酸(或碱)性； ②判断调高还是调低； ③选择合适的调节剂。
3．体系环境氛围及其它条件的控制
术语 功能
(1)蒸发或结晶时，加入相应的酸或碱，以抑制某些盐的水解；(2)需要在酸性气流中干燥
FeCl 、AlCl 、MgCl 等含水晶体，以防止水解。如从海水中提取镁，从MgCl 的溶液里
3 3 2 2
酸性、
结晶析出的是氯化镁结晶水合物，电解熔化氯化镁才能制得金属镁，要去除氯化镁晶体中
碱性 或
的结晶水"需要在氯化氢气流中加热，否则煅烧所得的最后固体不是 MgCl ，而是熔点更
2
某种
高的MgO， 具有相似情况的还有FeCl AlCl 等；(3)营造还原性氛围：加热煮沸酸液后
环境 3 、 3
再冷却，其目的是排除酸溶液中的氧气，如用废铁制备绿矾晶体，需要把硫酸加热煮沸后
氛围
再加入，同时还不能加入过量，防止Fe2+被氧化；(4)营造氧化性氛围：加入氧化剂进行氧
化，如加入绿色氧化剂 HO 将 Fe2+ 氧化转化为Fe3+ 。
2 21．(2024·河南三门峡高三阶段性考试)钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方
面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc O)的一种流程如图：
2 3
回答下列问题：
(1)洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤水是用93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合
而成。混合的实验操作是 。
(2)钪锰矿石中含铁元素，其中Fe2+易被氧化为Fe3+的原因是 。(从原子结构角度解释)
(3)常温下，先加入氨水调节pH=3，过滤，滤渣主要成分是 。(已知：Kp[Mn(OH) ]=1.9×10-
s 2
13，K [Fe(OH) ]=2.6×10-39，K [Sc(OH) ]=9.0×10-31)
sp 3 sp 3
(4)“沉钪”时得到草酸钪的离子方程式是： 。
(5)草酸钪晶体[Sc (C O)•6H O]在空气中加热， 随温度的变化情况如图所示。250℃时，
2 2 4 3 2
晶体的主要成分是 (填化学式)。550～850℃发生反应的化学方程式为 。
2．(2024·山东枣庄高三期中)钒酸钇(YVO)广泛应用于光纤通信领域，一种用废钒催化剂(含 VO、
4 2 5
KO、SiO 少量Fe O 制取YVO 的工艺流程如下：
2 2 2 3 4
已知：VO(OH) 既能与强酸反应，又能与强碱反应。 回答下列问题：
2 2 4
(1)V O(OH) 中V元素的化合价为 。
2 2 4
(2)“还原酸浸”时，钒以VO2+浸出，“浸出液”中还含有的金属离子是 。VO 被还原的
2 5
离子方程式为 。
(3)常温下，“钒、钾分离”时，pH 对钒的沉淀率的影响如图所示：pH＞7时，随pH增大钒的沉淀率
降低的原因可能是 。(4)结合“碱溶”和“沉钒”可知， 、 氧化性更强的是 ，“沉钒”时发生反应的
化学方程式为 。
(5)某废钒催化剂中VO 的含量为26.0%，某工厂用1吨该废钒催化剂且用该工艺流程生产YVO，整
2 5 4
个流程中V的损耗率为30.0%，则最终得到 YVO 。
4
3．(2023·陕西省西安市二模)HDS催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中，通常利用加碱焙烧
——水浸取法从HDS废催化剂(主要成分为MoS、NiS、VO 、Al O)中提取贵重金属钒和钼，其工艺流程
2 5 2 3
如图所示。
已知：I.MoO、VO、Al O 均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而NiO不行。
3 2 5 2 3
II.高温下，NH VO 易分解产生N 和一种含氮元素的气体。
4 3 2
III.K (CuS)=6×10-36；K(H S)=1×10-7、K(H S)=6×10-15。
sp 1 2 2 2
请回答下列问题：
(1)请写出“气体”中属于最高价氧化物的电子式：_____。
(2)请写出“焙烧”过程中MoS及Al O 分别与纯碱反应的化学方程式：_____，_____。
2 3
(3)“浸渣”的成分为______(填化学式)；“滤液2”中的成分除了NaMoO 外，还含有_____(填化学式)。
2 4
(4)“沉钒”时提钒率随初始钒的浓度及氯化铵的加入量的关系如图所示，则选择的初始钒的浓度和
NH Cl的加入量分别为_____、_____。
4
(5)“沉钒”时生成NH VO 沉淀，请写出“煅烧”中发生反应的化学方程式：______。
4 3
(6)在实际的工业生产中，“沉钼”前要加入NH HS进行“除杂”，除掉溶液中微量的Cu2+，则反应
4
Cu2++HS-=CuS+H+的K=______。
4．(2023·安徽省宣城市二模)高纯氧化铁(Fe O)是制造软磁铁氧体主要原料，而后者广泛应用于电工
2 3
电信设备。以窑尾灰为原料制造高纯氧化铁工艺流程图如下(已知窑尾灰的主要成分为Fe、C、FeO、
Fe O、CaO、Al O、MgO、SiO)
2 3 2 3 2当c(Mn+)≤10-5mol·L-1时，认定沉淀完全；25℃时，各物质的溶度积常数如下：
物质 CaSO Fe(OH) Fe(OH) Al(OH) CaF MgF
4 2 3 3 2 2
K 9.0×10-6 8.0×10-16 4.0×10-38 1.0×10-30.5 5.0×10-9 7.5×10-11
sp
据此回答下列问题：
(1)滤渣1的主要成分为_______；证明滤液1中含有Fe2+的试剂可以是_______。
(2)“还原”过程加铁粉的目的是_______。
(3)若滤液2中c(Fe2+)=2mol·L-1则“调pH”范围是_______(lg2≈0.3)。
(4)若滤渣3中既有CaF 又有MgF ，则滤液4中 =_______(化为最简整数比)。
2 2
(5)写出“沉淀”过程中的离子反应方程式：_______。
(6)“灼烧”过程中的化学方程式为：_______。
5．(2023·辽宁省鞍山市二模)钼酸钠(Na MoO)是一种金属缓蚀剂，金属钼是重要的合金材料，下图是
2 4
由辉钼矿(钼元素的主要存在形式为MoS)生产两种物质的流程：
2
请回答下列问题：
(1)Mo为第五周期元素，与Cr同族，其基态原子价层电子排布式为_______；
(2)辉钼矿在空气中焙烧时，加入氧化物X可减少空气污染物的排放，烧渣中 以CaMoO 的形态存
4
在，则X为_______(填化学式)，焙烧方程式为_______；
(3)已知：25℃时，K (CaMoO)=1.6×10－5，则该温度下，CaMoO 饱和溶液中Ca2+的浓度为_______ ；
sp 4 4
(4) Na CO 溶液在对烧渣进行浸出时，温度对浸出率的影响如下图所示：
2 3
“操作1”需选择“高压浸出”的理由是_______；
(5)从上述流程中可分析出MoO 属于_______(填“酸性氧化物”或“碱性氧化物”)；
3(6)由MoO 获得 可以选择H 做还原剂，相关说法正确的是_______(填代号)；
3 2
a.其原理属于热还原法冶金
b. Mo的金属活动性可能位于Mg、Al之间
c.工业上可用 与钼酸盐溶液直接作用冶炼钼
(7)已知MoS 晶体有类似石墨的层状结构，预测其可能的用途是_______。
2
题型三 化学工艺流程与物质提纯
1．(2023•全国新课标卷，27)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CrO2-存在，在碱性介质中以CrO2-存在。
2 7 4
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 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
以达到最好的除杂效果，若 时，会导致_______； 时，会导致_______。
(5)“分离钒”步骤中，将溶液 调到1.8左右得到VO 沉淀，VO 在 时，溶解为VO +或
2 5 2 5 2
VO3+在碱性条件下，溶解为VO -或VO 3-，上述性质说明VO 具有_______(填标号)。
3 4 2 5
A．酸性 B．碱性 C．两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(NaSO)溶液，反应的离子方程式为_______。
2 2 5
2．(2023•湖北省选择性考试，16)SiCl 是生产多晶硅的副产物。利用SiCl 对废弃的锂电池正极材料
4 4
LiCoO 进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：
2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、CoCl 和SiO 的混合物，“500℃焙烧”后剩余的SiCl 应先除去，否则水浸时会产生
2 2 4
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NaCO 常用方法的名称是_______。
2 3
(4)已知K [Co(OH) ]= 5.9×10－15，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中Co2+浓度为_______
sp 2
mol·L-1。“850℃煅烧”时的化学方程式为_______。
(5)导致SiCl 比CCl 易水解的因素有_______(填标号)。
4 4
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
3．(2023•辽宁省选择性考试，16)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含(Ni2+、Co2+、Fe2+、
Fe3+、Mg2+和Mn2+)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
Fe(OH) Co(OH) Ni(OH) Mg(OH)
物质
3 2 2 2
K 10-37.4 10-14.7 10-14.7 10-10.8
sp
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(H SO )，1 mol H SO 中
2 5 2 5
过氧键的数目为_______。
(3)“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，Mn2+被HSO 氧化为MnO，该反应的离子方程式为
2 5 2
_______( HSO 的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为MnO、_______(填化学式)。
2 5 2
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn (Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。SO 体积分数为_______时，
2
Mn (Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO 体积分数时，Mn (Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______。
2(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH)，该反应的化学方程式为_______。
(6)“沉镁”中为使Mg2+沉淀完全(25℃)，需控制pH不低于_______(精确至0.1)。
4．(2023•山东卷，17)盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO 2-和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一
4
种以高镁卤水为原料经两段除镁制备LiCO 的工艺流程如下：
2 3
已知：常温下，K (LiCO)=2.2×10－3。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
sp 2 3
回答下列问题：
(1)含硼固体中的B(OH) 在水中存在平衡：B(OH) +H O [B(OH) ]- +H+ (常温下，K=1.010-9.34)；
3 3 2 4 a
B(OH) 与NaOH溶液反应可制备硼砂NaB O(OH) ·8H O。常温下，在 硼砂溶液中，
3 2 4 5 4 2
[B O(OH) ]2-水解生成等物质的量浓度的B(OH) 和[B(OH) ]-，该水解反应的离子方程式为_____，该溶液
4 5 4 3 4
pH=_____。
(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2.0 mol·L-1，则常温下精制Ⅱ
过程中CO2-浓度应控制在_____ mol·L-1以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收 外，还将增加
3
_____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
_____。
5． (2022•江苏卷)实验室以二氧化铈(CeO)废渣为原料制备Cl-含量少的Ce (CO)，其部分实验过程如
2 2 3 3
下：(1)“酸浸”时CeO 与HO 反应生成Ce3+并放出O，该反应的离子方程式为_______。
2 2 2 2
(2)pH约为7的CeCl 溶液与NH HCO 溶液反应可生成Ce (CO) 沉淀，该沉淀中 含量与加料方式有
3 4 3 2 3 3
关。得到含Cl-量较少的Ce (CO) 的加料方式为_______(填序号)。
2 3 3
A．将NH HCO 溶液滴加到CeCl 溶液中
4 3 3
B．将CeCl 溶液滴加到NH HCO 溶液中
3 4 3
(3)通过中和、萃取、反萃取、沉淀等过程，可制备 含量少的Ce (CO)。已知Ce3+能被有机萃取剂
2 3 3
(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为
Ce3+ (水层)+3HA(有机层) Ce(A) (有机层)+3H+(水层)
3
①加氨水“中和”去除过量盐酸，使溶液接近中性。去除过量盐酸的目的是_______。
②反萃取的目的是将有机层Ce3+转移到水层。使Ce3+尽可能多地发生上述转移，应选择的实验条件或
采取的实验操作有_______(填两项)。
③与“反萃取”得到的水溶液比较，过滤Ce (CO) 溶液的滤液中，物质的量减小的离子有_______(填
2 3 3
化学式)。
(4)实验中需要测定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中 可用准确浓度的(NH )Fe(SO ) 溶液滴定。
4 2 4 2
以苯代邻氨基苯甲酸为指示剂，滴定终点时溶液由紫红色变为亮黄色，滴定反应为 。
请补充完整实验方案：①准确量取25.00mL Ce3+溶液[c(Ce3+)约为0.2 mol·L-1]，加氧化剂将 完全氧化并
去除多余氧化剂后，用稀硫酸酸化，将溶液完全转移到 容量瓶中后定容；②按规定操作分别将
0.02000 mol·L-1(NH )Fe(SO ) 和待测 溶液装入如图所示的滴定管中：③_______。
4 2 4 2
6．(2022•北京卷)铵浸法由白云石[主要成分为CaMg(CO )，含Fe O、SiO 杂质]制备高纯度碳酸钙和
3 2 2 3 2
氧化镁。其流程如下：
已知：
物 Ca(OH) 2 Mg(OH) 2 CaCO 3 MgCO 3质
K
sp
(1)煅烧白云石的化学方程式为___________。
(2)根据下表数据分析：
n(NH Cl)：n(CaO) CaO浸出率/ MgO浸出率/ w (CaCO )理论值/ w (CaCO )实测值/
4 3 3
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
已知：i．对浸出率给出定义
ii．对w (CaCO )给出定义
3
①“沉钙”反应的化学方程式为___________。
②CaO浸出率远高于MgO浸出率的原因为___________。
③不宜选用的“n(NH Cl)：n(CaO)”数值为___________。
4
④w (CaCO )实测值大于理论值的原因为___________。
3
⑤蒸馏时，随馏出液体积增大，MgO浸出率可出 增加至 ，结合化学反应原理解释MgO浸
出率提高的原因为___________。
(3)滤渣C为___________。
(4)可循环利用的物质为___________。
7．(2022•广东选择性考试)稀土(RE)包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的
稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：
已知：月桂酸(C H COOH)熔点为44℃；月桂酸和(C H COO) RE均难溶于水。该工艺条件下，稀土
11 23 11 23 3
离子保持 价不变；(C H COO) Mg的K =1.8×10-8，Al(OH) 开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀
11 23 2 sp 3
的相关pH见下表。
离子 Mg2+ Fe3+ Al3+ RE3+
开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2~7.4
沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 /
(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是_______。
(2)“过滤1”前，用NaOH溶液调pH至_______的范围内，该过程中 发生反应的离子方程式为
_______。
(3)“过滤2”后，滤饼中检测不到 元素，滤液2中Mg2+浓度为2.7g·Lˉ1。为尽可能多地提取RE3+，可
提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中c(C H COO―)低于_______ mol·L-1 (保留两位有效
11 23数字)。
(4)①“加热搅拌”有利于加快RE3+溶出、提高产率，其原因是_______。
②“操作X”的过程为：先_______，再固液分离。
(5)该工艺中，可再生循环利用的物质有_______(写化学式)。
(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt Y。
3
①还原YCl 和PtCl 熔融盐制备Pt Y时，生成1molPt Y转移_______ mol电子。
3 4 3 3
②Pt Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化O 的还原，发生的电极反应为
3 2
_______。
8．( 2019年新课标Ⅲ卷)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰
粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如下图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c(Mn+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
0
金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+
开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9
沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9
(1)“滤渣1”含有S和__________________________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程
式____________________________________________________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO 的作用是将________________________。
2
(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是______________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF 沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是
2
_____________________________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNiCoMnO，其中Ni、Co、Mn的
x y z 2
化合价分别为+2、+3、+4。当x=y= 时，z=___________。
9．( 2019年新课标Ⅰ卷) 硫酸铁铵[NH Fe(SO )·xH O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，
4 4 2 2
在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下：
回答下列问题：
(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_________________。
(2)步骤②需要加热的目的是_________________，温度保持80~95 ℃，采用的合适加热方式是
_________________。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为
__________(填标号)。(3)步骤③中选用足量的HO，理由是_________________。分批加入HO，同时为了
2 2 2 2
_________________，溶液要保持pH小于0.5。
(4)步骤⑤的具体实验操作有______________，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
(5)采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 ℃时，失掉1.5个结晶水，
失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为______________。
在解化工流程题无机物质的制备，常与物质分离与提纯联系在一起，制备的目标物质要容易分离出来，
物质分离与提纯有多种方法，总的说有物理方法和化学方法两大类：物理方法有过滤、蒸发、蒸馏、分液、
萃取、结晶、重结晶、渗析等；化学方法有沉淀法、热分解法、电解法、氧化还原法等；要根据目标物质
的性质和特点来选择适宜的制备、分离方法。在审题时，应粗看流程图，没必要看得非常明白(因耗时太
多)，然后接着往下看问题作答，容易的迅速写下，做到“笔过留分”，难的再结合流程、信息回答。这样
做耗时短，能得到大部分分数。
物质提纯类化工流程题以物质的分离、提纯为基础，涉及蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、蒸馏、萃
取、分液、重结晶、洗涤、干燥等基本操作，突出考查化学实验基本方法在物质分离、提纯中的作用。物
质提纯类化工流程题一般包括以下具体内容：
1．物质分离的常用方法
看目的 选方法
过滤
分离难溶物质和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法
(热滤或抽滤)
利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提纯分离物质，如用
萃取和分液
CCl 或苯萃取溴水中的溴
4
提纯溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl 蒸发结晶
提纯溶解度随温度变化较大的溶质，易水解的溶质或结晶水合物。如
冷却结晶
KNO、FeCl 、CuCl 、CuSO ·5H O、FeSO ·7H O等
3 3 2 4 2 4 2
分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油 蒸馏与分馏
利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气
冷却法
与氮气、氢气2．获得产品阶段的主要操作
水洗：洗去晶体表面的杂质离子(适用于溶解度小的物质)
冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗
洗涤(冰水、
(适用于高温溶解度大、低温溶解度小的物质)
热水、有机
醇洗(常用于溶解度较大的物质)：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在
溶剂)
洗涤过程中的溶解损耗(若对溶解度小的物质进行醇洗，则是为了洗去杂质离
子，并使其尽快干燥)
蒸发时的气
如从溶液中析出FeCl 、AlCl 、MgCl 等溶质时，应在HCl的气流中加热，以
3 3 2
体氛围抑制
防其水解
水解
如KCr O 和少量NaCl的混合溶液，若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析
2 2 7
蒸发浓缩、
出的固体主要是KCr O ，母液中是NaCl和少量KCr O ，这样就可分离出
冷却结晶 2 2 7 2 2 7
大部分KCr O；同样原理可除去KNO 中的少量NaCl
2 2 7 3
如NaCl和少量KCr O 的混合溶液，若将混合溶液蒸发一段时间，析出的固
2 2 7
蒸发结晶、
体主要是NaCl，母液中是KCr O 和少量NaCl；同样原理可除去NaCl中的
趁热过滤 2 2 7
少量KNO
3
3．常见实验操作“目的或原因”分析
目的或原因 答题模板
沉淀水洗的目的 除去××(可溶于水)杂质
沉淀用乙醇洗涤的目 a.减小固体的溶解度；b.除去固体表面吸附的杂质；c.乙醇挥发带走
的 水分，使固体快速干燥
冷凝回流的作用及目
防止××蒸气逸出脱离反应体系，提高××物质的转化率
的
防止××离子水解；防止××离子沉淀；确保××离子沉淀完全；防止
控制溶液pH的目的
××溶解等；促进/抑制××气体吸收/逸出
加过量A试剂的原因 使B物质反应完全(或提高B物质的转化率)等
温度过高××物质分解(如HO 、NH ·H O、浓硝酸、NH HCO 等)或
2 2 3 2 4 3
温度不高于××℃的原
××物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或××物质氧化(如NaSO 等)或促进
2 3
因
××物质水解(如AlCl 、FeCl 等)
3 3
减压蒸馏(减压蒸发)的 减小压强，使液体沸点降低，防止××物质受热分解(如HO 、浓硝
2 2
原因 酸、NH HCO 等)
4 3
蒸发、反应时的气体 抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl 溶液时需在HCl气流中进行；
3
氛围 加热MgCl ·6H O 得MgCl 时需在HCl气流中进行等)
2 2 2
配制某溶液前先煮沸
除去溶解在水中的氧气，防止××物质被氧化
水的原因
反应容器中和大气相
指示容器中压强大小，避免反应容器中压强过大
通的玻璃管的作用1．(2024·浙江省宁波市高三选考模拟考试)氯化亚铜(CuCl)是石油工业常用的脱硫剂和脱色剂，以低品
位铜矿(主要成分为CuS。CuS 和铁的氧化物)为原料制备CuCl步骤如下：
2
已知：CuCl难溶于醇和水，热水中能被氧化，在碱性溶液中易转化为CuOH．CuCl易溶于浓度较大
的Cl-体系中(CuCl+Cl- CuCl -)。
2
请回答：
(1)还原过程中所得产物的主要溶质的化学式是 。
(2)下列有关说法不正确的是___________。
A．“浸取”过程中稀硫酸可以用浓硫酸代替
B．滤渣1的成分是Fe(OH)
3
C．“除锰”后的滤液中Cu元素主要以[Cu(NH )]2+形式存在
3 4
D．“除锰”后滤液加热的主要目的是除去多余的氨水和NH HCO
4 3
(3)“稀释”过程中，pH对CuCl产率的影响如图所示：
请分析pH控制在 左右的原因 。
(4)为测定CuCl产品纯度进行如下实验：
a．称量所得CuCl产品 g溶于硝酸，配制成250mL溶液；取出 mL，加入足量的
mL0.5 mol/L AgNO 溶液，充分反应；
3
b．向其中加入少量硝基苯，使沉淀表面被有机物覆盖；
c．加入指示剂，用NH SCN标准溶液滴定过量的AgNO 溶液；
4 3
d．重复实验操作三次，消耗 mol/L NH SCN溶液的体积平均为 mL。
4
已知K (AgCl)=3.2×10-10，K (AgSCN)=2.0×10-12。
sp sp
①加入硝基苯的作用是 。
②滴定选用的指示剂是 。
A．FeCl B．FeCl C．NH Fe(SO ) D．(NH )Fe(SO )
3 2 4 4 2 4 2 4 2
③CuCl的纯度为 。
2．(2024·浙江省衢州、丽水、湖州三地市教学质量检测)废镍催化剂主要含Ni，还有少量Cu、Fe、Al
及其氧化物、SiO 某研究小组设计如图所示工艺流程制备硫酸镍晶体 。
2.查阅资料：
①镍的化学性质与铁相似，能与酸缓慢反应。
②一定条件下，一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表：
金属离子 Ni2+ Al3+ Fe3+ Fe2+
开始沉淀的pH 7.2 4.0 2.2 7.5
沉淀完全的pH 9.0 5.6 3.2 9.0
(1)“滤渣2”的成分是 (用化学式表示)。溶液中加入HO 的目的是 (用离子方程
2 2
式表示)。
(2)“调pH”可选用的物质 (填序号)。
A．NaCO B．NiCO C．HSO D．NiSO
2 3 3 2 4 4
“调pH”的范围为 。
(3)下列有关说法不正确的是___________。
A．酸浸步骤可用水浴加热，以加速反应
B．操作A中的有机溶剂可选用乙醇
C．调pH后过滤，需用玻璃棒对漏斗中的混合物充分搅拌
D．操作B中包含“结晶、过滤、洗涤、煅烧”等操作
(4)测定产品的纯度。
操作步骤 涉及反应
①准确称取制备的硫酸镍样品5.620g，加入含0.0200molEDTA
Ni2++H Y2-= NiH Y
的二钠盐溶液(用HY2-表示)，充分反应后定容成100mL。 2 2
2
②取25.00mL上述溶液于锥形瓶中，加二甲酚橙作指示剂，用
Zn2++H Y2-= ZnHY
2 2
标准液滴定到终点，平行实验三次，平均消
耗20.00mLZn2+标准液。
计算产品的纯度为 。
3．(2023·上海市崇明区二模)铁、铜及其化合物是中学化学中常见化学物质，阅读材料回答问题：
(一)氯化铁是重要的化工原料，FeCl ·6H O的实验室制备流程图如下：
3 2
(1)废铁屑表面往往含有油污，去除废铁屑表面的油污的方法是___________。操作①要用到的玻璃仪
器有玻璃棒、烧杯和___________。(2)加入含有少量铜的废铁屑比加入纯铁屑反应更快，原因为___________。操作②涉及的过程为：加
热浓缩、___________、过滤、洗涤、干燥。
(3)检验FeCl 稀溶液中是否残留Fe2＋的试剂可以是___________。为增大FeCl 溶液的浓度，向稀FeCl
3 3 3
溶液中加入纯Fe粉后通入Cl。此过程中发生的主要反应的离子方程式为___________、___________。
2
(二)为测定CuSO 溶液的浓度，某同学设计了如下方案：
4
(4)判断SO 2-沉淀完全的操作为___________。
4
(5)固体质量为w g，则c(CuSO )=___________mol/L。若步骤①从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯，则测
4
得c(CuSO )___________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
4
4． 多晶硅(硅单质的一种)被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl 为主，它环境污染很
4
大，能遇水强烈水解，放出大量的热。研究人员利用 SiCl 水解生成的盐酸和钡矿粉(主要成分为BaCO ，
4 3
且含有铁、镁等离子)制备BaCl ·2H O，工艺流程如下：
2 2
已知：
①常温下Fe3＋、Mg2＋完全沉淀的pH分别是3.4、12.4
②BaCO 的相对分子质量是197；BaCl ·2H O的相对分子质量是244
3 2 2
回答下列问题：
(1)SiCl 发生水解反应的化学方程式为____________________________。
4
(2)用H 还原SiCl 蒸气可制取纯度很高的硅，当反应中有1 mol电子转移时吸收59 kJ热量，则该反应
2 4
的热化学方程式为____________________。
(3)加钡矿粉并调节pH＝7的目的是①____________，②____________。
(4)过滤②后的滤液中Fe3＋浓度为______(滤液温度25 ℃，K [Fe(OH) ]＝2.2×10－38)。
sp 3
(5)生成滤渣A的离子方程式______________________。
(6)列式计算出10吨含78.8% BaCO 的钡矿粉理论上最多能生成BaCl ·2H O的质量为多少吨？
3 2 2
5．(2023·湘豫名校联考高三一轮复习诊断考试)科学合理地从污泥中提取铜、镍等有价金属，无论从
经济利益还是环保利益上都有深远的意义。氨浸-沉淀法金属回收率高，但是氨易挥发，相关技术目前还有
待提升。常见的氨浸-沉淀法回收电镀污泥(主要金属元素及含量Ni：0.81%，Cu：0.94%，Fe：0.39%，
Cr：1.14%，Ca：1.49%，Mg：2.02%)中的铜，大致流程如下：已知：①氨浸液采用NH -NH HCO 缓冲体系；
3 4 3
②滤渣溶于稀硫酸后，金属元素存在形式：Fe2+、Fe3+、Cr3+、Ca2+、Mg2+；
③标准摩尔生成Gibbs自由能 可以用来估算一个反应自发的趋势，如 ，
(1)沉淀1的主要成分是_______(填化学式)，操作2的名称为_______。
(2)标准状况下，氨浸过程中镍元素发生的主要反应为Ni(OH) (s)＋4NH(g)+ 2NH +(aq) Ni(NH )2+(aq)
2 3 4 3 6
＋2HO(l)，相关物质的标准摩尔生成焓如下表。
2
标准摩尔生成焓
Ni(OH) NH NH + Ni(NH )2+(aq) HO
2 3 4 3 6 2
-447.3 -26.57 -79.37 -255.7 -237.14
①试分析该反应在_______(填“高温”或“低温”)时有利于镍元素的浸取。
②氨浸液在总氨量一定前提下，相同条件下氨铵比对铜、镍浸出率影响情况如图所示，试从化学角度
分析，当氨铵比从 变化至 时，镍的浸出率降低的可能原因是_______。
(3)实验证明溶解滤渣用的稀硫酸溶液，浓度以2mol/L最合适，结合流程信息分析，硫酸浓度不易过高或者过低的原因：_______。
(4)通常采用HO 进行氧化过程，试写出铬元素在此过程中发生反应的离子方程式：_______。
2 2
(5)系列操作中，通常采用先水洗，再酸洗，然后反萃取得到含铜的溶液，而不采用先酸洗，再水洗的
方式，试分析原因：_______。
(6)①电镀污泥在氨浸以后，如果能提前进行化学除杂，将对后续分离铜、镍有很大的帮助，通常我们
用(NH )PO 溶液处理金属浸出液，查数据可知，此时Ni(NH )2+与(NH )PO 溶液反应的离子方程式为
4 3 4 3 6 4 3 4
3Ni(NH )2++2PO3-=Ni (PO )↓+18NH ，试回答可以用磷酸铵预处理浸出液的原因：_______。
3 6 4 3 4 2 3
②常温下，关于0.05mol/L (NH)PO 溶液，下列说法正确的是_______(填字母序号)。
4 3 4
A．可以用0.1mol/L的HPO 溶液与0.1mol/L的NH ∙HO溶液等体积混合制得(忽略混合时微小的体积
3 4 3 2
变化)
B．由水电离的c(H+)=10-7mol∙L-1
C．溶液中粒子数目最多的是NH +
4
D．c(NH ·H O)+c(NH +)=3c(H PO ) +3c(H PO -)+ 3c(HPO 2-)+ 3c(PO 3-)
3 2 4 3 4 2 4 4 4
