文档内容
专题 10 大题突破——化学工艺流程
目录
01考情透视·目标导航........................................................................................................................
02知识导图·思维引航........................................................................................................................
03核心精讲·题型突破........................................................................................................................
题型一 工艺流程中的操作判断及操作步骤书写..........................................................................
【真题研析】..............................................................................................................................................................
【核心精讲】..............................................................................................................................................................
1．常考的化工术语....................................................................................................................................................
2．原料预处理的六种常用方法................................................................................................................................
3．常见的操作及目的................................................................................................................................................
4．物质分离的6种常用方法....................................................................................................................................
【命题预测】..............................................................................................................................................................
题型二 工艺流程中的条件控制及原因分析....................................................................................
【真题研析】..............................................................................................................................................................
【核心精讲】..............................................................................................................................................................
1．温度、浓度、压强的控制.................................................................
2．pH的控制...............................................................................
3．体系环境氛围及其它条件的控制...........................................................
【命题预测】..............................................................................................................................................................
题型三 产物或反应物推断、陌生方程式的书写............................................................................
【真题研析】..............................................................................................................................................................
【核心精讲】..............................................................................................................................................................
1．循环物质的确定....................................................................................................................................................
2．副产品的判断........................................................................................................................................................
【命题预测】..............................................................................................................................................................
题型四 数据的分析与处理................................................................................................................
【真题研析】..............................................................................................................................................................
【核心精讲】..............................................................................................................................................................
1．熟记常用计算公式................................................................................................................................................
2．利用“碘量法”进行物质含量测定....................................................................................................................
3．K 相关计算............................................................................................................................................................
sp
【命题预测】..............................................................................................................................................................考点
考题统计 考情分析
要求
2024·江苏卷，14，15分；2024· 海南卷，15，12分；2024·
贵州卷，16，14分；2024·江西卷，15，14分；2024·甘肃 化学工艺流程题是将元
卷，15，14分；2024·北京卷，18，15分；2024·福建卷， 素化合物和化学实验基
11，15分；2024·广西卷，15，14分；2024·山东卷，18， 础知识以真实工业流程
12；2024·辽吉黑卷，16，14分；2024·安徽卷，15，14分； 为载体来进行综合考
查，取代了传统的无机
2024·河北卷，16，14分；2024·湖北卷，16，13；2024·全国
框图题，是非选择题重
新课标卷，8，14分；2024·全国甲卷，8，14分；2024·浙江
要题型之一，试题知识
6月卷，18，10分；2023•全国甲卷26题，14分；2023•全国
融合、灵活性大，思维
乙卷27题，14分；22023•全国新课标卷27题，14分；2023•
空间大。预计2025年
山东卷17题，13分；2023•湖南卷17题，14分；2023•北京
化学 将化学工艺或化学工业
卷18题，13分；2023•广东卷18题，14分；2023•海南卷15
工艺 生产及最新科技成果融
题，10分；2023•江苏卷17题，17分；2023•江苏卷18题，
流程 入其中，来考查考生的
14分；2023•辽宁省选择性考试16题，14分；2023•湖北省选
综合能力。从命题趋势
择性考试16题，14分；2023•浙江省6月选考18题，10分； 来看，一般有三种题
2022•全国甲卷26题，14分；2022•全国乙卷27题，14分； 型：一是从实验设计和
2022•福建卷11题，13分；2022•重庆卷15题，15分；2022• 评价的角度对化工生产
北京卷18题，13分；2022•山东卷17题，13分；2022•江苏 进行模拟；二是根据一
卷题，12分；2022•湖北省选择性考试16题，14分；2022•辽 些化工生产的流程来考
宁省选择性考试16题，14分；2022•海南省选择性考试15 查考生的综合应用能
题，10分；2022•河北省选择性考试15题，14分；2022•湖南 力；三是关于化工生产
的相关计算。
选择性考试17题，14分；2022•广东选择性考试18题，14
分。题型一 工艺流程中的操作判断及操作步骤书写
1．(2024·广西卷，15节选)广西盛产甘蔗，富藏锰矿。由软锰矿(MnO ，含SiO、Fe O、Al O 和CuO
2 2 2 3 2 3
等杂质)制备光电材料KMnF 的流程如下。回答下列问题：
3
(1)“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和HSO ，其主要作用是_______。为提高“浸取”速率，可采取
2 4
的措施是_______(任举一例)。
18．(2024·北京卷，18节选)利用黄铜矿(主要成分为CuFeS，含有SiO 等杂质)生产纯铜，流程示意图
2 2
如下。
(1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是 。
(2) (NH )SO 的作用是利用其分解产生的SO 使矿石中的铜元素转化为CuSO 。(NH )SO 发生热分解
4 2 4 3 4 4 2 4的化学方程式是 。
2．(2024·全国新课标卷，8节选)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：
(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MnO 的作用是_______。取少量反应后的溶液，加入化学试剂_______检
2
验_______，若出现蓝色沉淀，需补加MnO 。
2
3．(2022•河北省选择性考试，节选)以焙烧黄铁矿FeS(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝
2
Fe(NH )Fe(CN) 颜料。工艺流程如下：
4 6
(1)红渣的主要成分为_______(填化学式)，滤渣①的主要成分为_______(填化学式)。
(2)黄铁矿研细的目的是_______。
(4)工序①的名称为_______，所得母液循环使用。1 ．常考的化工术语
关键词 释 义
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
研磨、雾化
应速率或使反应更充分
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
灼烧(煅烧)
岭土、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、
浸取
碱溶、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)
2 ．原料预处理的六种常用方法
方法 目的
研磨、 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
雾化 使反应更加充分
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
灼烧
去可燃性杂质
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
煅烧
高岭土
3 ．常见的操作及目的
常见的操作 目的
加氧化剂 氧化某物质，生成目标产物或除去某些离子
判断能否加其他物
要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等
质
利用过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏、重结晶等常规操作从溶液中得到
分离、提纯
晶体
绿色化学(减少对环境的污染、物质的循环利用、废物处理、原子利用
提高原子利用率
率、能量的充分利用)在空气中或其他气
要考虑O、HO、CO 或其他气体是否参与反应；或能否达到隔绝空气、
2 2 2
体中进行的反应或
防氧化、防变质、防分解、防水解、防潮解等目的
操作
4 ．物质分离的 6 种常用方法
看目的 选方法
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 过滤(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CCl 或苯萃
4
萃取和分液
取溴水中的溴
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KNO、
3
冷却结晶
FeCl 、CuCl 、CuSO ·5H O、FeSO ·7H O等
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与N、
2
冷却法
H
2
1．(2025·四川省广安市期中，节选)利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni，还含少量Fe、Al
等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体。
(1)用硫酸浸取金属电极芯时，提高浸取率的方法有 (写出一种合理方法即可)。
2．[新考法](2025·四川省眉山市高三质检，节选)由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe O、Fe O、Al O 和
2 3 3 4 2 3
SiO)得到绿矾(FeSO •7H O)，然后制取透明氧化铁颜料的流程如下。
2 4 2
(3)流程中“ ”环节的目的是 。
3．高锰酸钾是中学常用的试剂，实验室模拟工业上用软锰矿制备高锰酸钾流程如图：已知：KMnO 为墨绿色固体。
2 4
(1)操作I的名称是__________。
(2)通过某项操作可判断反应①完成，该操作具体为_____。
4．工业上用高硫铝土矿(主要成分为Fe O、Al O、SiO，少量FeS)为原料制备聚合硫酸铁的部分工
2 3 2 3 2 2
艺流程如下：
氧化过程中加入双氧水的目的为_______，实际生产过程中温度不宜过高且要控制HO 的投加速度，
2 2
其原因为_______。
5．(2025·四川省成都市期中，节选)金属锰的用途非常广泛，涉及人类生产生活的方方面面，用含锰
废料(主要成分为MnO ，含有少量Al O、Fe O、Fe O、MgO、SiO 等)制备锰的流程如图：
2 2 3 2 3 3 4 2
(2)“酸浸”前需将原料粉碎，目的是 ，“酸浸”时，充入的SO 作 (氧化/还原)剂。
2题型二 工艺流程中的条件控制及原因分析
1．(2024·福建卷，11节选)锂云母的主要成分为K(Li Al )(AlSi O )(OH) F ，实验室探索一种碱浸分
1.5 1.5 3 10 x 2-X
解锂云母制备LiOH的工艺流程如下：
(4)“操作Z”为加热、趁热过滤和_______；趁热过滤的主要目的是_______。(LiOH分解温度约为
1000℃)
2．(2024·辽吉黑卷，16节选)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Au颗粒被FeS、 包
2
裹)，以提高金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下：
(5)“真金不拍火炼”，表明Au难被O 氧化，“浸金”中NaCN的作用为_______。
2
(6)“沉金”中Zn的作用为_______。
3．(2024·湖南卷，16节选)铜阳极泥(含有Au、Ag Se、Cu Se、PbSO 等)是一种含贵金属的可再生资
2 2 4
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1.0×10−5 mol·L－1时，可忽略该离子的存在；②AgCl(s)＋Cl-(aq) [AgCl ]- (aq) K=2.0×10−5 ；
2
③NaSO 易从溶液中结晶析出；
2 3
(3)“氧化酸浸”和“除金”工序抣需加入一定量的NaCl：
①在“氧化酸浸”工序中，加入适量NaCl的原因是 。
②在“除金”工序溶液中， 浓度不能超过 。
4．(2024·北京卷，18节选)利用黄铜矿(主要成分为CuFeS，含有SiO 等杂质)生产纯铜，流程示意图
2 2
如下。
(3)矿石和过量(NH )SO 按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：“吸
4 2 4
收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如图； 和 时，固体B中所含铜、铁的主要物质
如表。
温度/℃ B中所含铜、铁的主要物质
400 Fe O、CuSO 、CuFeS
2 3 4 2
500 Fe (SO )、CuSO 、CuO
2 4 3 4
①温度低于425℃，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是 。
②温度高于425℃，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是
。
(4)用离子方程式表示置换过程中加入 的目的 。(5)粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；电解时用酸化的CuSO 溶液做电解液，并维持一定的c(H＋)和
4
c(Cu2+)。粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是 。
1．“操作或措施”
操作或措施 答题模板
从溶液中得到晶体
蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干燥
的操作
将溶液转移到蒸发皿中加热，并用玻璃棒不断搅拌，待有大量晶体出现时停止加
蒸发结晶的操作
热，利用余热蒸干剩余水分
证明沉淀完全的操
静置，取上层清液，加入××试剂(沉淀剂)，若没有沉淀生成，说明沉淀完全
作
沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中的沉淀上加蒸馏水至没过沉淀，静置使水自然流干，重
洗涤沉淀的操作
复操作数次
2．“目的或原因”
目的或原因 答题模板
沉淀水洗的目的 除去××(可溶于水)杂质
a.减小固体的溶解度；b.除去固体表面吸附的杂质；c.乙醇挥发带走水
沉淀用乙醇洗涤的目的
分，使固体快速干燥
冷凝回流的作用及目的 防止××蒸气逸出脱离反应体系，提高××物质的转化率
防止××离子水解；防止××离子沉淀；确保××离子沉淀完全；防止××溶
控制溶液pH的目的
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××℃的原因 物质挥发(如浓硝酸、浓盐酸)或××物质氧化(如NaSO 等)或促进××物
2 3
质水解(如AlCl 、FeCl 等)
3 3
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
减压蒸馏(减压蒸发)的原因
酸、NH HCO 等)
4 3
抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl 溶液时需在HCl气流中进行；加
3
蒸发、反应时的气体氛围
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水的原因 除去溶解在水中的氧气，防止××物质被氧化
反应容器中和大气相通的玻璃
指示容器中压强大小，避免反应容器中压强过大
管的作用1 ．温度、浓度、压强的控制
术语 功能
温度 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
的控 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
制 相对较低的原料气化
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
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
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
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
浓
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
度、
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
压强
率。
的控
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 ． p H 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
控制 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
溶液 CuO、Cu(OH) 、Cu(OH) CO 等；②要得到滤渣，则需加入碱性溶液，如氨水或氢氧化钠溶
2 2 3
的PH 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
酸
FeCl 、AlCl 、MgCl 等含水晶体，以防止水解。如从海水中提取镁，从MgCl 的溶液里结
性、 3 3 2 2
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的
碱性
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 ，而是熔点更高的
或 2
MgO， 具有相似情况的还有 FeCl AlCl 等；(3)营造还原性氛围：加热煮沸酸液后再冷
某种 3 、 3
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再加
环境
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，
氛围
如加入绿色氧化剂 HO 将 Fe2+ 氧化转化为Fe3+ 。
2 2
1．(2025·河南省南阳市高三联考，节选)硝酸镉晶体[Cd(NO )·4H O]常用作玻璃和陶瓷的着色剂。以
3 2 2
镉黄废料(主要含CdS，含少量的FeO、Al O、SiO)为原料制备硝酸镉晶体的流程如下：
2 3 2常温下，有关金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH如表。
Fe(OH) Al(OH) Cd(OH)
3 3 2
开始沉淀pH 2.3 4.0 8.2
沉淀完全pH 4.2 5.2 9.7
(1)“酸溶”时，反应温度不宜过高，原因是 。
(2)“滤渣1”的主要成分是 。
(4)“系列操作”步骤中，将滤液送入蒸发器浓缩至 ，然后送至结晶器进行冷却结晶，可得到硝
酸镉晶体。
2．将净化液[(NH )VO ]中的钒转化为NH VO 固体，其流程如下。
4 3 4 4 3
向(NH )VO 溶液中加入NHCl溶液的目的：_______。
4 3 4 4
3．向铬铁矿(FeCrO)中通入O 进行焙烧，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是___________。
2 4 2
4．将催化剂负载在玻璃棉上而不直接平铺在玻璃管中，目的是_____________________。
5．向金属 Bi 中加入稀 HNO 酸浸，过程中分次加入稀 HNO 可降低反应剧烈程度，其原理是
3 3
_____________________________________________________。
6．TiO·xHO沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
2 2
温度/℃ 30 35 40 45 50
TiO·xHO转化率/% 92 95 97 93 88
2 2
分析40 ℃时，TiO·xHO转化率最高的原因：______________________________。
2 2
7．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。
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。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
4 3 4 3 6 4 3 4
反应的离子方程式为3Ni(NH )2++2PO3-= Ni (PO )↓+18NH ，K=1.2×104，试回答可以用磷酸铵预处理浸出
3 6 4 3 4 2 3
液的原因：_______。题型三 产物或反应物推断、陌生方程式的书写
1．(2024·湖南卷，16节选)铜阳极泥(含有Au、Ag Se、Cu Se、PbSO 等)是一种含贵金属的可再生资
2 2 4
源，回收贵金属的化工流程如下：
(2)“滤液1”中含有Cu2+和HSeO，“氧化酸浸”时Cu Se反应的离子方程式为 ；
2 3 2
26．(2024·全国新课标卷，8节选)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：
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为_______、_______。
2．(2024· 海南卷，15节选)锰锌铁氧体(MnZn Fe O)元件是电子线路中的基础组成部分。某实验室
x 1-y 2 4
利用废弃电子产品中的锰锌铁氧体制备MnO 、ZnO和FeC O·2H O，可用于电池，催化剂等行业，其工艺
2 2 4 2
流程如下：
(1)氨浸的作用是将 元素(填元素符号)有效转移到水溶液中。
(2)煮沸含有配合物的溶液B，产生混合气体，经冷凝后所得溶液可循环用于氨浸，该溶液是 。
(4)沉铁时，选择KC O 是为了便于从滤液中回收有价值的钾盐 (填化学式)。该钾盐在种植业
2 2 4
中的一种用途是 。3．(2024· 贵州卷，16节选)煤气化渣属于大宗固废，主要成分为Fe O、Al O、SiO 及少量MgO等。
2 3 2 3 2
一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料NaFePO 和回收Al O 的流程如下：
4 2 3
(3)“除杂”时需加入的试剂X是 。
(4)“水热合成”中，NH HPO 作为磷源，“滤液2”的作用是 ，水热合成NaFePO 的离子方程
4 2 4 4
式为 。
4．(2024·辽吉黑卷，16节选)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Au颗粒被FeS、 包
2
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：
(1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜，“胆水”的主要溶质为
_______(填化学式)。
(2)“细菌氧化”中，FeS 发生反应的离子方程式为_______。
2
(3)“沉铁砷”时需加碱调节pH，生成_______(填化学式)胶体起絮凝作用，促进了含As微粒的沉降。
(7)滤液②经HSO 酸化，[Zn(CN) ]2-转化为ZnSO 和HCN的化学方程式为_______。用碱中和HCN可
2 4 4 4
生成_______(填溶质化学式)溶液，从而实现循环利用。
5．(2024·甘肃卷，15节选)我国科研人员以高炉渣(主要成分为CaO，MgO，Al O 和SiO 等)为原料，
2 3 2
对炼钢烟气(CO 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：
2已知：K (CaSO)= 4.9×10－5，K (CaCO)= 3.4×10－9
sp 4 sp 3
(1)高炉渣与(NH )SO 经焙烧产生的“气体”是 。
4 2 4
(2)“滤渣”的主要成分是CaSO 和 。
4
(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NH Al(SO )·12H O可用于 。
4 4 2 2
6．(2024·河北卷，16) VO 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
2 5
加剂从石煤中提取VO 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
2 5
下。
已知：i石煤是一种含VO 的矿物，杂质为大量Al O 和少量CaO等；苛化泥的主要成分为CaCO、
2 3 2 3 3
NaOH、NaCO 等。
2 3
ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与Al O 反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙[Ca(VO )]和偏铝酸钙
2 3 3 2
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_______；CO 加压导入盐
2
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NH Cl溶液的浓度
4
1 ．循环物质的确定
2 ．副产品的判断
1．(2025·河南省南阳市高三联考，节选)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图：
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
2．(2025·四川省德阳市高三联考，节选)铬和钒具有广泛用途。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流
程如下图所示：
(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
3．(2025·河南省南阳市高三联考，节选)硝酸镉晶体[Cd(NO )·4H O]常用作玻璃和陶瓷的着色剂。以
3 2 2
镉黄废料(主要含CdS，含少量的FeO、Al O、SiO)为原料制备硝酸镉晶体的流程如下：
2 3 2
常温下，有关金属离子形成氢氧化物沉淀的相关pH如表。
Fe(OH) Al(OH) Cd(OH)
3 3 2
开始沉淀pH 2.3 4.0 8.2
沉淀完全pH 4.2 5.2 9.7
(3)“除杂”步骤中，加入CdCO 的目的是调pH，范围为 。该过程中 发生反应的离子方程
3
式为 。
(5)硝酸镉晶体需在低温的条件下烘干。其在111.2℃时失去结晶水，217.3℃时分解产生CdO和红棕色
的混合气体，该混合气体可以使带火星的木条复燃，硝酸镉在217.3℃时分解的化学方程式为 。
4．(2025·山东省Eternal7社区高三模拟预测，节选)我国是稀土大国，储量大、矿种多。稀土元素的物
理性质和化学性质极为相似，常见化合价+3价其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料，工业上通过如下工艺流程用钇矿石(Y FeBe Si O )制取氧化钇。
2 2 2 10
已知：
i．铍和铝符合元素周期表的对角线规则；
ii．草酸铵与稀土草酸盐可形成可溶性络合物；
(1)试写出“共熔”过程中的化学反应方程式： 。
5．(2025·河南省郑州市高三联考，节选)砷的化合物可用于半导体领域。一种从酸性高浓度含砷废水
[砷主要以亚砷酸(H AsO )形式存在]中回收As O 的工艺流程如下：
3 3 2 3
已知：①6NaOH+AsS=Na AsO +Na AsS +3H O；
2 3 3 3 3 3 2
②As O(aq)+3S2-(aq) 2AsS 3-(aq)。
2 3 3
(4)写出“脱硫”时NaAsS 反应的离子方程式： ，相同条件下，单质硫在水、CCl 、酒精
3 3 4
三种溶剂中溶解度最小的是 。
(5)写出“还原”时反应的化学方程式： 。
(6) H AsO 是三元弱酸，第一步和第二步电离是通过和水中的OH-结合实现的，第三步则直接电离出
3 3
H+，第一步电离方程式为HAsO +H O [As(OH) ]-+H+，则第三步电离方程式为 。
3 4 2 4
6．[真题改编](2022•河北省选择性考试，节选)以焙烧黄铁矿FeS(杂质为石英等)产生的红渣为原料制
2
备铵铁蓝Fe(NH )Fe(CN) 颜料。工艺流程如下：
4 6
(3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为_______。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH )Fe(CN) 中 的化合价为_______，氧化工序发生反应的离子方程
4 2 6
式为_______。7．[真题改编](2022·湖南卷，17节选)以钛渣(主要成分为TiO，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原
2
料，制备金属钛的工艺流程如下：
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：
(3)“除钒”过程中的化学方程式为__________________；“除硅、铝”过程中，分离TiCl 中含Si、Al
4
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
________________________________________________________________________。
8．工业上利用铁铬矿制取CrO 的工艺流程如下图所示，铁铬矿的主要成分为Fe(CrO)，还含有少量
3 2 2
Al O、Fe O、MgO。
2 3 2 3
已知：①“氧化浸出”工序中，矿石中难溶的Fe(CrO) 生成可溶于水的NaCrO，铁以最高价氧化物
2 2 2 4
的形式存在；
②最高价铬酸根离子在酸性介质中以Cr O2-存在，在碱性介质中以CrO2-存在。
2 7 4
回答下列问题：
(4)“沉铝”工序中发生反应的化学方程式为 ；该工序中的铝元素恰好完全转化为沉淀时的
pH为 。{通常认为残留在溶液中离子浓度小于 时就认为沉淀完全；已知：
Al(OH) +OH- [Al(OH) ]-，K=10-0.63，K =10-14}
3 4 W
题型四 数据的分析与处理
1．(2024·全国新课标卷，8节选)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：
Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+ Zn2+
.
开始沉淀的pH 15 6.9 — 7.4 6.2
沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
(4)“除钴液”中主要的盐有_______(写化学式)，残留的Co3+浓度为_______ mol·L-1。
2．(2024·江苏卷，14节选)回收磁性合金钕铁硼(Nd Fe B)可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。
2 14
将8.84 mg Nd(OH)CO (摩尔质量为221 g·molˉ1)在氮气氛围中焙烧，剩余固体质量随温度变化曲线如图所
3
示。550~600℃时，所得固体产物可表示为NdO(CO)，通过以上实验数据确定该产物中n(Nd3+)：n(CO2-)
a b 3 c 3
的比值_______(写出计算过程)。
3．(2024· 海南卷，15节选)锰锌铁氧体(MnZn Fe O)元件是电子线路中的基础组成部分。某实验室
x 1-y 2 4
利用废弃电子产品中的锰锌铁氧体制备MnO 、ZnO和FeC O·2H O，可用于电池，催化剂等行业，其工艺
2 2 4 2
流程如下：
回答问题：
(3)沉锰反应的离子方程式为 。某次实验时，将原料中的Mn以MnO ·nH O形式定量沉淀完全，
2 2
消耗了2.0 mol KMnO ，并产出81gZnO (纯度为99.9%)，则该原料MnZn Fe O 化学式中x = 。
4 x 1-y 2 4
(5)通过加入CaSO 固体，除去滤液中危害环境的SO 2-，已知K (CaSO)= 7.1×10－5，K (CaC O)=
4 4 sp 4 sp 2 42.3×10－9。反应CaSO(s)+C O2-(aq) CaC O(s))+SO 2-(aq)的平衡常数为 。
4 2 4 2 4 4
利用关系式法解题思维流程：
1 ．熟记常用计算公式
(1)物质的质量分数(或纯度)＝×100%。
(2)反应物的转化率＝×100%。
(3)生成物的产率＝×100%。其中理论产量是根据方程式计算出的数值。
2 ．利用“碘量法”进行物质含量测定
(1)直接碘量法：直接碘量法是用碘滴定液直接滴定还原性物质的方法。在滴定过程中，I 被还原为I
2
－。
淀粉：淀粉遇碘显蓝色，反应极为灵敏。化学计量点稍后，溶液中有过量的
指示剂 碘，碘与淀粉结合显蓝色而指示终点到达。碘自身的颜色指示终点，化学计
量点后，溶液中稍过量的碘显黄色而指示终点。
适用对 I 是较弱的氧化剂，强还原性的S2－、SO、SO、As O 、Vc等都可直接滴
2 2 2 3
象 定。
(2)间接碘量法
①剩余碘量法：剩余碘量法是在供试品(还原性物质)溶液中先加入定量、过
量的碘滴定液，待I 与测定组分反应完全后，然后用硫代硫酸钠滴定液滴
2
定剩余的碘，以求出待测组分含量的方法。滴定反应为：
I(定量过量)＋还原性物质→2I－＋I(剩余)
2 2
分类
I(剩余)＋2SO2-→SO2-＋2I－
2 2 3 4 6
②置换碘量法：置换碘量法是先在供试品(氧化性物质)溶液中加入碘化钾，
供试品将碘化钾氧化析出定量的碘，碘再用硫代硫酸钠滴定液滴定，从而
可求出待测组分含量。滴定反应为：氧化性物质＋2I－→I
2
I＋2SO2-→SO2-＋2I－。
2 2 3 4 6
淀粉，淀粉指示剂应在近终点时加入，因为当溶液中有大量碘存在时，碘
指示剂
易吸附在淀粉表面，影响终点的正确判断。
适 用 对 I－是中等强度的还原剂。主要用来测氧化态物质：CrO2-、Cr O2-、HO 、
4 2 7 2 2
象 KMnO 、IO -、Cu2＋、NO -、NO -等。
4 3 3 2
3 ． K 相关计算
sp
考查角度 思路分析
①根据离子浓度数据求得Q，若Q>K ，则有沉淀生成；
sp
判断沉淀的生成或沉淀
②利用K 的数值计算某一离子浓度，若该离子浓度小于10－5
sp
是否完全
mol·L－1，则该离子沉淀完全
①根据氢氧化物的K 以及开始沉淀时金属阳离子的初始浓度，计
sp
常温下，计算氢氧化物
算溶液中c(OH－)，再求得溶液的pH；
沉淀开始和沉淀完全时
②金属阳离子沉淀完全时的离子浓度为10－5 mol·L－1，根据K 可
sp
的pH
计算金属阳离子沉淀完全时溶液中的c(OH－)，进而求得pH
计算沉淀转化反应的平
根据沉淀的转化反应和K ，计算该反应的平衡常数，K的值越大，
sp
衡常数，并判断沉淀转
转化反应越易进行，转化程度越大
化的程度
①沉淀类型相同，则K 小的化合物先沉淀；
sp
沉淀先后的计算与判断 ②沉淀类型不同，则需要根据K 计算出沉淀时所需离子浓度，所
sp
需离子浓度小的先沉淀
1．(2025·河南省南阳市高三联考，节选)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图：
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10-5mol·L-1)时的pH：Zn
Fe3+ Fe2+ Co3+ Co2+
2+
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
(4)“除钴液”中主要的盐有 (写化学式)，残留的Co3+浓度为 mol·L-1。
(5)CoC O 是制备钴的氧化物的重要原料。如图为二水合草酸钴(CoC O·2H O)在空气中受热的质量变
2 4 2 4 2
化曲线，曲线中300℃及以上所得固体均为钴的氧化物。
通过计算确定C点剩余固体的化学成分为 (填化学式)。写出B点对应的物质与O 在
2
225~300℃发生反应的化学方程式： 。
2．黏土钒矿中，钒以+3价、+4价、+5价的化合物存在，还包括SiO、Fe O 和铝硅酸盐(Al O·SiO)
2 2 3 2 3 2
等。采用以下流程可由黏土钒矿制备VO、Fe O 和硫酸铝铵。
2 5 2 3
已知：ⅰ．有机酸性萃取剂HR的萃取原理为： ；org表
示有机溶液。
ⅱ．酸性溶液中，HR对 价钒萃取能力强，而对 价钒的萃取能力较弱。
ⅲ．HR能萃取Fe3+而不能萃取Fe2+。
(6)测定VO 产品的纯度。称取VO 产品ag，先加入硫酸将VO 转化为VO +，加入指示剂后，用
2 5 2 5 2 5 2
cmol/L (NH )Fe(SO ) 溶液滴定将VO +转化为VO2+至终点，消耗(NH )Fe(SO ) 溶液的体积为VmL。假设
4 2 4 2 2 4 2 4 2
杂质不参与反应，则VO 产品中VO 的质量分数是 (V O 的摩尔质量为Mg/mol)。
2 5 2 5 2 5
3．红矾钠( )可用于制备制革产业中的铬鞣剂。对含铬污泥进行酸浸处理后，得到浸出液(主要含 )，经过如下主要流程，可制得红矾钠，实现铬资源的有效
循环利用。
已知：i．Cr(VI)在溶液中存在以下平衡：
ⅱ。溶液1条件下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的 范围：
金属离子 开始沉淀的 沉淀完全的
4.3 5.6
7.1 9.2
(6)为了测定红矾钠的纯度，称取上述流程的产品ag配成 溶液，取出 于锥形瓶中，加入稀
硫酸和足量的KI溶液，置于暗处充分反应至全部 转化为 后，滴入2~3滴淀粉溶液，最后用浓度
为 的 标准溶液滴定，共消耗 。
已知：
①滴定终点的现象为 。
②该产品中，红矾钠(摩尔质量为 )的质量分数为 (列出计算式)。
4．镍的氧化物M是蓄电池材料。某小组用含镍废料(成分为NiO、Ni O 、FeO、MgO和SiO 等)制备
2 3 2
M的工艺流程如图所示。
回答下列问题：
(3)已知25℃时： ， 。若浸出液中 ，当离
子浓度≤1×10-5mol·L-1时认为已完全沉淀。用NaCO 调节pH范围为 。
2 3
5．以锌浸出渣(主要成分为PbSO ，还含有PbO和ZnFe O)为原料制备金属Pb，其工艺流程如下：
4 2 4
已知：①“碱浸”时，ZnFe O 与NaOH反应生成NaZnO 和HO，还有一种氧化物；
2 4 2 2 2
②“碱浸”后，铅主要以[Pb(OH) ]-的形式存在溶液中。
3“碱浸”液经处理后所得溶液[ 、 ]用于“沉铅”。
(1)“沉铅”时，理论上，当PbS完全沉淀时 ，ZnS_________(是或否)开始沉淀，通
过计算说明_________[已知： 、 ]。
(2)“滤液”中主要含有的金属阳离子有_________。
6．FeFe O 复合物是一种高密度磁记录材料，磁记录材料有记录和存储信息的功能。制备该材料的一
/ 3 4
种流程如下：
已知：I.①3Fe(OH) =Fe+2Fe(OH) ；②Fe(OH) +2Fe(OH) =Fe O+4H O。
2 3 2 3 3 4 2
II. 时， 。
(1)用 溶液和KOH溶液制备FeFe O 反应的化学方程式为： 。该“反应”中通入氩气的
/ 3 4
原因 。
(2)取少量反应后溶液于试管中，可证明FeCl 溶液已反应完全的试剂和现象是 。在隔绝空气条
2
件下，向浓度均为 的FeCl 和FeCl 混合溶液中滴加稀NaOH溶液，当开始出现第二种沉淀时，
2 3
溶液中比值c(Fe2+)：c(Fe3+)= 。
