文档内容
第 32 讲 无机化工流程题的解题策略
（模拟精练+真题演练）
完卷时间：50分钟
一、选择题（共12×5分）
1．（2023·山东聊城·统考一模）实验室模拟以磷石膏(含 及杂质 、 等)为原料制取
轻质 ，流程如下：
下列说法错误的是
A．“浸取1”时，加快搅拌速率、不断升高温度均可提高 的转化率
B．“浸取1”时，应先通 再通 ，滤液1中浓度最大的阴离子为
C．“浸取2”时，发生反应的离子方程式为
D．“浸取2”时，所得滤渣2的主要成分为 、
【答案】AB
【分析】磷石膏浆料含 及杂质 、 等，通入氨气、二氧化碳调节pH=6.5，硫酸钙和
氨气、二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀、硫酸铵，过滤，滤液1为硫酸铵溶液，滤渣1为碳酸钙、氧化铝、
，高温煅烧滤渣，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，用氯化铵溶液浸取，氧化钙和氯化铵溶液反应生
成氯化钙和一水合氨，滤液2中含有氯化钙，滤渣2中含有 、 。
【解析】A．升高温度，二氧化碳、氨气溶解度降低，生成碳酸铵的浓度降低，“浸取1”时，不断升高温
度，不一定能提高 的转化率，故A错误；B．氨气的溶解度大于二氧化碳，为增大二氧化碳的溶解
度，“浸取1”时，应先通 再通 ，硫酸钙和氨气、二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀、硫酸铵，微溶的
硫酸钙转化为更难溶的碳酸钙，滤液1的成分主要是硫酸铵，浓度最大的阴离子为 ，故B错误；
C．“浸取2”时，氧化钙和氯化铵溶液反应生成氯化钙和一水合氨，发生反应的离子方程式为
，故C正确；D．滤渣1为碳酸钙、氧化铝、 ，高温煅烧滤渣，
碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳， “浸取2”时，氧化钙和氯化铵溶液反应生成氯化钙和一水合氨，所得
滤渣2的主要成分为 、 ，故D正确；选AB。2．（2023·山东聊城·统考三模）从废钼催化剂(主要成分为 ，含少量 、 、 )中回收
钼酸铵晶体的工艺流程如图所示：
注：酸浸后钼元素以 形式存在，溶液中某离子浓度 时，认为沉淀完全；常温下
， 。下列说法错误的是
A．焙烧过程中被氧化的元素有Mo、S、Fe
B．滤渣1的主要成分是
C．“调pH”过程中调节溶液的pH略大于2.83，可除去目标杂质离子
D．反萃取发生的离子方程式为
【答案】AC
【分析】已知，酸浸后钼元素以 形式存在；氧气具有氧化性，废钼催化剂在焙烧过程中得到六价钼
的氧化物、氧化铜、氧化亚铁、砷的氧化物和二氧化硫气体，焙烧后固体加入硫酸酸浸，二氧化硅不反应
成为滤渣1，滤液含有钼铜铁砷的盐溶液，加入MoO 调节pH得到滤渣2氢氧化铜、氢氧化铁沉淀，滤液
3
加入萃取剂萃取出钼砷后加入氨水反萃取得到含钼砷的水相，加入氯化镁除去砷，滤液结晶得到
(NH )MoO ；【解析】A．由分析可知，焙烧过程中得到六价钼的氧化物、氧化铜、氧化亚铁、砷的氧化
4 2 4
物和二氧化硫气体，被氧化的元素有Mo、S，铁元素没有被氧化，A错误；B．由分析可知，滤渣1的主
要成分是 ，B正确；C．铁离子完全沉淀时， ，
pOH=11.12，则pH=2.83；同理，铜离子完全沉淀时， ，
pOH=7.3，则pH=6.7，故“调pH”过程中调节溶液的pH略大于6.7，可除去目标杂质离子，C错误；
D．反萃取过程中加入氨水将 转化为 得到(NH )MoO ，发生的离子方程式为
4 2 4
，D正确；故选AC。
3．（2023·江西·江西师大附中校联考模拟预测）近日，天津大学钟澄团队制备锌镍电池的负极材料——
，流程如下，已知：离心分离是借助于离心力，使比重不同的物质进行分离的方法，下列叙
述错误的是A．“反应池1”中发生的离子反应为
B．“反应池1”和“反应池2”可通过搅拌加快反应
C．“加热”时选择蒸发皿盛放ZnO和BiOI固体
D．“操作1”可以为离心分离，用于分离固体和液体混合物
【答案】C
【分析】由题给流程可知，反应池1中碘化钾溶液与硝酸铋溶液反应生成BiOI沉淀，反应池2中加入氧化
锌固体搅拌得到氧化锌和BiOI的悬浊液，过滤得到氧化锌和BiOI固体混合物；在坩埚中高温灼烧得到
。
【解析】A．由分析可知，反应池1中碘化钾溶液与硝酸铋溶液反应生成BiOI沉淀，反应的离子方程式为
，故A正确；B．由分析可知，反应池1中碘化钾溶液与硝酸铋溶液反应生成
BiOI沉淀，反应池2中加入氧化锌固体搅拌得到氧化锌和BiOI的悬浊液，物质在溶液中混合时可通过搅
拌加快反应，故B正确；C．固体灼烧时应在坩埚中进行，不能在蒸发皿中进行，故C错误；D．由分析
可知，操作1为离心分离，目的是过滤得到氧化锌和BiOI固体混合物，故D正确；故选C。
4．（2023·山东菏泽·山东省鄄城县第一中学校考三模）加碘食盐中加入的碘酸钾是一种白色结晶粉末，常
温下很稳定，加热至560℃开始分解。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，可与碘化物、亚硫酸盐
等还原性物质反应。工业上生产碘酸钾的流程如下。
已知：20℃ 的溶解度为8.08g，50℃ 的溶解度为10.20g，100℃ 的溶解度为15.30g。
下列说法不正确的是
A．步骤①反应器发生的反应为
B．步骤②中可用氢氧化钠代替KOH
C．步骤②中氢氧化钾的主要作用是将 转化为
D．步骤③的操作为加热浓缩、冷却结晶
【答案】B
【分析】由框图可知：碘酸钾是一种较强的氧化剂，加入氯水增加溶液的酸性，生成 ,在加水和氢
氧化钾调节溶液酸碱性，得到 溶液，在经过蒸发浓缩、冷却结晶即得 晶体。
【解析】A．根据流程可知，步骤①反应器发生的反应为 ，
A正确；B．步骤②中可用氢氧化钠代替KOH，则会导致产品中混入碘酸钠杂质，B错误；C．碘单质与
氯酸钾在水中发生反应产生KH(IO)，加入KOH时可以使之转化为KIO ，C正确；D．根据信息可知，
3 2 3.
的溶解度随温度变化较大，故步骤③的操作为加热浓缩、冷却结晶，D正确；故选B。5．（2023·浙江温州·乐清市知临中学校考一模）辉铜矿[ ，含 杂质]合成
目标产物的流程如下。下列说法正确的是
A．步骤Ⅰ在足量 中煅烧产生气体的主要成分：
B．步骤Ⅱ得溶液 中溶质的主要成分： 和
C．步骤Ⅲ的溶液D中存在平衡平衡：
D．为得纯净目标产物，步骤Ⅳ的实验操作步骤依次：加热蒸发、冷却结晶、抽滤洗涤。
【答案】C
【分析】辉铜矿通入氧气进行煅烧，发生反应 ，固体B为CuO和 ，
加入盐酸得到Cu2+、Fe3+、Fe2+的溶液，加入过量氨水，得到氢氧化铁、氢氧化亚铁、Cu[(NH )]Cl 。
3 4 2
【解析】A. 步骤Ⅰ在足量 中煅烧时，发生的化学方程式为： ,产生气体
的主要成分为 ，故A错误；B. 步骤Ⅱ得溶液 中溶质的主要成分： 、 和 ，故B错误；
C. 步骤Ⅲ的溶液D中存在平衡平衡： ，故C正确；D. 从流程
看，溶液D中阴离子主要为氯离子，为得纯净目标产物，溶液D中应引入硫酸根，再向滤液中加入乙醇，
再过滤、洗涤、干燥，故D错误。答案为C。
6．（2023·福建泉州·泉州五中校考一模） 可作白色颜料，利用废液(含有 、 、 、 )
制备 的工艺流程如图所示。下列说法中错误的是
A．“还原”流程中，“滤渣”的成分有铜和铁
B．“水解”流程中，加水能够促进 的水解
C．“水解”流程的离子反应是
D．“洗涤”流程加入的稀盐酸能换成 溶液
【答案】D
【分析】废液加入铁粉发生Fe+2Fe3+=3Fe2+和Fe+Cu2+=Fe2++Cu两个反应，滤渣中有生成的铜和过量的铁，
加水稀释可以让Sb3+离子水解生成SbOCl，最后用稀盐酸洗去表面的杂质离子如Fe2+。【解析】A．废液加入铁粉发生Fe+2Fe3+=3Fe2+和Fe+Cu2+=Fe2++Cu两个反应，滤渣中有生成的铜和过量的
铁，故A正确；B．越稀越水解，加水可以降低氢离子浓度，水解正向移动，可以促进水解，故B正确；
C．Sb3+水解生成SbOCl沉淀同时生成氢离子，方程式正确，故C正确；D．“洗涤”流程加入的稀盐酸能
换成 溶液，会引入Na+杂质，故D错误；答案选D。
7．（2023·山东济南·山东省实验中学校考模拟预测）连二亚硫酸钠( )常用于纺织工业、食品漂白
等领域。工业上生产 的流程如图所示。若在实验室模拟该工艺流程，下列说法错误的是
A．将锌粉投入水中形成悬浮液主要是为了加快反应速率
B．向 溶液中加入NaCl固体对 的产率无明显影响
C．洗涤 时用乙醇效果好于蒸馏水
D．该流程中涉及化合反应、分解反应、复分解反应
【答案】B
【分析】由流程图可知，锌粉与二氧化硫反应生成ZnS O，向ZnS O 溶液中加入氢氧化钠溶液，两者反应
2 4 2 4
生成氢氧化锌沉淀和NaSO，过滤后向NaSO 溶液中加入NaCl固体降低NaSO 溶解度，析出
2 2 4 2 2 4 2 2 4
NaSO·2H O晶体，过滤后加热NaSO·2H O晶体脱去结晶水生成NaSO。
2 2 4 2 2 2 4 2 2 2 4
【解析】A．将锌粉投入水中形成悬浮液可增大与二氧化硫的接触面积，加快反应速率，A正确；B．加
NaCl固体和冷却搅拌都有利于溶解平衡逆向移动，可析出更多的NaSO·2H O，若使用NaCl溶液，会降
2 2 4 2
低钠离子浓度使析出的NaSO·2H O减少，NaSO 产率降低，B错误；C．乙醇沸点低易挥发便于干燥，
2 2 4 2 2 2 4
故洗涤 时用乙醇效果好于蒸馏水，C正确；D．锌粉与二氧化硫的反应是化合反应，反应中
元素有化合价变化，也是氧化还原反应，ZnS O 溶液与NaOH溶液的反应是复分解反应，加热
2 4
NaSO·2H O生成NaSO 的反应是分解反应，D正确；故选B。
2 2 4 2 2 2 4
8．（2023·福建泉州·福建省泉州第一中学校考模拟预测）以锆矿石(主要成分为 ，还含有 及钠、
铝、铜的氧化物等杂质)为原料制备工业纯 的工艺流程如图：
下列说法错误的是
A．“高温氯化”结束前通一段时间氧气的目的是除去过量的炭黑B．“溶液1”中含有的溶质主要为NaCl、NaOH、
C．“碱浸”后分离操作要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
D．“除杂”的目的是除去铜元素
【答案】B
【分析】“高温氯化”可以把氧化物转化为氯化物，ZrO₂与C和氯气发生反应方程式为ZrO₂+2Cl₂+C
ZrCl+CO ↑，同时生成氯化铜、氯化铝等，加入“过量的NaOH稀溶液”将氯化物转化为沉淀，并将AlCl
4 2 3
转化为 而除去，溶液1成分为NaCl、NaAlO 、Na₂SiO₃，加入NaOH浓溶液得到[Cu(OH) ]2-和
2 4
Zr(OH) 沉淀，焙烧分解可得ZrO₂。
4
【解析】A．C可以和氧气高温反应生产CO₂，结束前通一段时间氧气的目的是除去过量的炭黑，故A正
确；B．根据分析，溶液1成分为NaCl、NaAlO₂、NaOH、Na₂SiO ，故B错误；C．碱浸后分离操作为除
3
去氢氧化铜，为过滤，要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，故C正确；D．除杂的目的是分离氢氧
化铜，除去铜元素，故D正确；答案选B。
9．（2023·江苏连云港·连云港高中校考模拟预测）氧化钪( )广泛应用于航天、激光等科学领域。利用
钛白酸性废水(含 、 、 等)制备氧化钪的工艺具有较高的经济价值，其流程如下图所示。
已知： 、 均能与P504(用HR表示)发生络合反应，且机理均为 。下列说
法不正确的是
A．酸洗时， 、 与P504的络合能力：
B．萃取、反萃取后均可使用分液漏斗分离，有机相应从分液漏斗上口倒出
C．“反萃取”时加入NaOH溶液的作用是将 转化为
D．沉钪时能得到 ，则焙烧时的反应方程式：
【答案】C
【解析】A．由向有机相中加入稀硫酸后 先被洗出可知，与P504的络合能力 ，A正确；
B．煤油的密度小于水的密度，“萃取”时，有机相应从分液漏斗上口倒出，B正确；C．“反萃取”时加
入NaOH溶液的作用是利用NaOH与Sc3+反应，使得络合反应不断左移，将Sc3+从络合物当中释放出来，C
错误；D．沉钪时能得到 ，则焙烧时与氧气发生氧化还原反应，根据得失电子守恒，原子守恒得 ，D正确；故选C。
10．（2023·湖南·校联考模拟预测）中国“天向一号”探测器用于火星探测，搭载全球最先进的三结砷化
镓太阳能电池阵为其提供动力，一种从砷化镓废料(主要成分为 ，含 、 、 等杂质)中
回收单质镓和砷的化合物的工艺流程如图所示：
已知：①“碱当”时 中Ga以 的形式进入溶液。
②Ga与Al位于同一主族，性质相似，向 溶液中通入 ，有 沉淀析出。
③离子完全沉淀时的pH： 为8， 为5.6。
下列说法正确的是
A．“碱浸”时， 发生的离子方程式为
B．“滤渣①”的成分为 ， ，“滤渣③”的成分为
C．“调pH①”时，为使得杂质离子沉淀完全，可通入过量的
D．“系列操作”为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】A
【分析】砷化镓废料粉碎增大碱浸速率，加氢氧化钠和过氧化氢， 和 溶解生成 、 和
， 、 不溶于碱，“滤渣①”为 、 ，滤液通 可以得硅酸，除去硅元素，
滤液再通 可以将 转化为 ，过滤，滤液为 ，经过蒸发浓缩、冷却结晶可以得到
， 沉淀加 溶液生成 溶液，通电电解得到镓单质。
【解析】A．“碱浸”时 中Ga以 的形式进入溶液，As会被 氧化生成 ，根据
得失电子守恒和电荷守恒、原子守恒得出反应的离子方程式为
，故A正确；B．根据分析可知， 、 不溶于
溶液，“滤渣①”的成分为 、 ，向含有 、 和 的溶液中，先通入 先
得硅酸沉淀，除去硅元素，然后再通 可以将 转化为 ，“滤渣③”的成分为 ，
故B错误；C．通入过量的 ，会使 过早沉淀下来，使产率降低，故C错误；D．滤液为
，析出带结晶水的晶体要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可以得到
，故D错误；答案选A。
11．（2023·山东聊城·统考三模）用 氧化甲苯制备苯甲酸。实验方法：将甲苯和 溶液在100℃反应一段时间后停止反应，过滤，将含有苯甲酸钾( )和甲苯的滤液按如下流程分离出苯甲
酸和回收未反应的甲苯。下列说法不正确的是
已知：苯甲酸熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为 和 ；A．操作Ⅰ为分液、操作Ⅱ为过
滤
B．甲苯、苯甲酸分别由A、B获得
C．若B中含有杂质，采用重结晶的方法进一步提纯
D．“系列操作”用到的仪器有铁架台(含铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、烧杯
【答案】D
【分析】将含有苯甲酸钾(C HCOOK)和甲苯的滤液分液得到有机溶液和水溶液，水溶液中加入浓盐酸生
6 5
成苯甲酸，冷却结晶后过滤得到苯甲酸晶体，有机溶液中加入硫酸钠干燥除水后过滤，然后蒸馏得到甲苯；
【解析】A．操作Ⅰ分离出有机溶液和水溶液，操作方法为分液；操作Ⅱ为分离固液操作，为过滤，故A
正确；B．根据分析可知，无色液体A为甲苯，白色固体为苯甲酸，故B正确；C．重结晶是可以用于提
高晶体纯度的操作，若B中含有杂质，采用重结晶的方法进一步提纯，故C正确；D．“系列操作”为得
到苯甲酸晶体操作，为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，用到的仪器有铁架台(含铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻
璃棒、烧杯、漏斗等，故D错误；故选D。
12．（2023·辽宁·校联考模拟预测）氢氧化锆[ ]广泛应用于塑料、橡胶、交换树脂等多种化工行业。
实验室中以含锆废料(含 和少量Cu、Si、Al的氧化物)为原料制备氢氧化锆的工艺流程如下。
下列说法正确的是
A．“熔融”操作可在瓷坩埚中进行
B．“浸取”后通过分液可得到含有 和 的浸液
C． 与 形成配离子的稳定性强于 与 形成配离子的稳定性
D．可用浓 溶液洗涤 粗品
【答案】C
【分析】含锆废料(含 和少量Cu、Si、Al的氧化物)加入烧碱熔融得到熔渣，加入氢氧化钠溶液浸取，
得到含有 和 的浸液，浸渣含有NaZrO，加入稀硫酸酸溶，再加入氨水除铜得到含
2 3滤液和 粗品；
【解析】A．瓷坩埚中含二氧化硅，烧碱在高温条件下与二氧化硅反应，会腐蚀瓷坩埚，选项A错误；
B．分离溶液和难溶物需用过滤，选项B错误；C．在水溶液中 稳定存在，则 与 形
成配离子的稳定性强于 与 形成配离子的稳定性，选项C正确；D．由转化关系推知， 为两
性氧化物，则 为两性氢氧化物，能溶于浓 溶液，选项D错误；答案选C。
二、主观题（共3小题，共40分）
13．（12分）（2023·海南·校联考一模）以电镀污泥[含Ni(OH) 、Fe(OH) 、Cr(OH) 和SiO]为原料，利用
2 3 3 2
以下工艺可制备硫酸镍晶体(NiSO ·6H O)并获得副产品黄钠铁矾[NaFe (SO )(OH) ]。
4 2 3 4 2 6
已知：黄钠铁矾沉淀易于过滤，相对于Fe(OH) ，沉淀不易吸附Ni2+。
3
请回答下列问题：
(1)①下列措施不能提高“酸浸”过程浸出率的是 (填字母)。
a．适当升高反应温度 b．增大压强 c．不断搅拌
②滤渣1的主要成分的化学式为 。
(2)“沉铁”时NaCO 加入速度不宜过快，原因是 。
2 3
(3)“沉铬”过程中发生反应的离子方程式为 。
(4)一系列操作的实验步骤依次如下，请补充相关内容：
i．过滤、洗涤；
ii．将沉淀转移至烧杯中，向其中 ；
iii． ，过滤得 晶体。
【答案】（每空2分）(1)b SiO
2
(2)避免溶液的碱性太强，产生Fe(OH) ，Fe(OH) 吸附大量的Ni2+，造成Ni2+的损失
3 3
(3)Cr3++ =CrPO↓
4
(4)加入稀硫酸将固体完全溶解 将滤液蒸发浓缩、冷却结晶
【分析】由题干工艺流程图可知，以电镀污泥[含Ni(OH) 、Fe(OH) 、Cr(OH) 和SiO]为原料，加入稀硫酸
2 3 3 2
进行酸浸后，将Ni(OH) 、Fe(OH) 、Cr(OH) 分别转化为NiSO 、Fe (SO )、Cr (SO ) 溶液，过滤出滤渣1
2 3 3 4 2 4 3 2 4 3
主要成分为SiO，向滤液中加入NaCO 将Fe3+转化为黄钠铁矾沉淀，过滤出黄钠铁矾，继续向滤液中加入
2 2 3
NaPO 进行沉铬即将Cr3+转化为CrPO 沉淀，过滤出滤渣2即CrPO ，在向滤液中加入NaCO 进行沉镍，
3 4 4 4 2 3
然后过滤，洗涤沉淀NiCO，向固体NiCO 中加入稀硫酸将固体完全溶解，过滤洗涤后将滤液蒸发浓缩、
3 3
冷却结晶，过滤洗涤、低温干燥，即可得到硫酸镍晶体(NiSO ·6H O)，据此分析解题。
4 2
【解析】（1）①a．适当升高反应温度，反应速率加快，能够提高“酸浸”过程浸出率，a不合题意；b．增大压强，对于溶液的浓度几乎无影响，故不能提高“酸浸”过程浸出率，b符合题意；c．不断搅拌，可
以使反应物充分接触，加快反应速率，故能够提高“酸浸”过程浸出率，c不合题意；故答案为：b；
②由分析可知，滤渣1的主要成分的化学式为SiO，故答案为：SiO；
2 2
（2）已知NaCO 溶液呈碱性，故“沉铁”时若NaCO 加入速度过快，导致溶液的碱性增强，产生
2 3 2 3
Fe(OH) ，Fe(OH) 吸附大量的Ni2+，造成Ni2+的损失，故答案为：避免溶液的碱性太强，产生Fe(OH) ，
3 3 3
Fe(OH) 吸附大量的Ni2+，造成Ni2+的损失；
3
（3）由分析可知，“沉铬”过程中发生反应为Cr (SO )+2Na PO =CrPO+3Na SO ，该反应的离子方程式
2 4 3 3 4 4 2 4
为Cr3++ =CrPO↓，故答案为：Cr3++ =CrPO↓；
4 4
（4）由分析可知，一系列操作的实验步骤依次为：i．在向滤液中加入NaCO 进行沉镍，然后过滤，洗涤
2 3
沉淀NiCO，ii．将沉淀转移至烧杯中，向固体NiCO 中加入稀硫酸将固体完全溶解，iii．过滤洗涤后将滤
3 3
液蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤、低温干燥，即可得到硫酸镍晶体(NiSO ·6H O)，故答案为：加入稀硫
4 2
酸将固体完全溶解；将滤液蒸发浓缩、冷却结晶。
14．（14分）（2023·福建宁德·统考一模）钴盐在生活和生产中有着重要应用。
(1)在活性炭的催化作用下，通过氧化CoCl ·6H O制得到[Co(NH )]Cl 流程如下：
2 2 3 6 3
①在“氧化”过程，需水浴控温在50~60℃，温度不能过高，原因是： 。“系列操作”是指在高浓度
的盐酸中使[Co(NH )]Cl 结晶析出，过滤，醇洗，干燥。使用乙醇洗涤产品的具体操作是： 。
3 6 3
②结束后废水中的Co2+，人们常用FeS沉淀剂来处理，原理是 (用离子方程式表示)。
(2)草酸钴是制备钴氧化物的重要原料，常用(NH )C O 溶液和CoCl 溶液制取难溶于水的CoC O·2H O晶
4 2 2 4 2 2 4 2
体。
①常温下，(NH )C O 溶液的pH 7(填“>”、“=”或“<”)。(已知：常温下K(NH ·H O)=1.8×10-5，
4 2 2 4 b 3 2
HC O：K =5.6×10-2，K =5.4×10-5)
2 2 4 a1 a2
②制取CoC O·2H O晶体时，还需加入适量氨水，其作用是 。
2 4 2
③在空气中加热10.98g二水合草酸钴(CoC O·2H O)，受热过程中在不同温度范围内分别得到一种固体物
2 4 2
质。已知Co的两种常见化合价为+2价和+3价，M(CoC O·2H O)=183g/mol。
2 4 2
温度范围／℃ 150~210 290~320
固体质量/g 8.82 4.82
i．温度在 范围内，固体物质为 (填化学式)；
ii．从 加热到 时生成一种钴的氧化物和CO，此过程发生反应的化学方程式是 。
2
【答案】（每空2分）(1)温度过高，HO 大量分解，降低产率 向漏斗中注入乙醇使其浸没沉淀，待乙醇
2 2
自然流下，重复操作2～3次 Co2++FeS=CoS+Fe2+
(2)< 抑制(NH )C O 的水解，提高 的利用率（或“调节溶液pH，提高草酸钴晶体的产率”等）
4 2 2 4
CoC O 3CoC O+2O Co O+6CO
2 4 2 4 2 3 4 2【分析】CoCl ·6H O加氯化铵溶液和活性炭，再加浓氨水，反应生成[Co(NH )]Cl ，在加5%H O 氧化
2 2 3 6 2 2 2
[Co(NH )]Cl 生成[Co(NH )]Cl ，再经浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥等操作得到[Co(NH )]Cl ；
3 6 2 3 6 3 3 6 3
【解析】（1）①氧化过程中使用的氧化剂为HO，不稳定，受热易分解，温度过高，HO 大量分解，降
2 2 2 2
低产率；使用乙醇洗涤产品的具体操作是：向漏斗中注入乙醇使其浸没沉淀，待乙醇自然流下，重复操作
2～3次；
②结束后废水中的Co2+，人们常用FeS沉淀剂来处理，原理是Co2++FeS=CoS+Fe2+；
（2）①K(NH ·H O)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VO3+在碱
2 5 2 5
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
【答案】(1)Na CrO
2 4
(2)Fe O
2 3
(3)Al(OH)
3
(4)磷酸根会与H+反应使其浓度降低导致MgNH PO 无法完全沉淀，同时可能产生硅酸胶状沉淀不宜处理
4 4
会导镁离子生成氢氧化镁沉淀，不能形成MgSiO 沉淀，导致产品中混有杂质，同时溶液中铵根离子浓度
3
降低导致MgNH PO 无法完全沉淀
4 4(5)C
(6)2Cr O +3S O +10H+=4Cr3++6SO +5H O
2 2 2
【分析】由题给流程可知，铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧，将钒、铬、铝、硅、磷等元素转化为相应的
最高价含氧酸盐，煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤渣和滤液；向滤液中加入稀硫
酸调节溶液pH将Al元素转化为氢氧化铝沉淀，过滤得到强氧化铝滤渣和滤液；向滤液中加入硫酸镁溶液、
硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO 和MgNH PO 沉淀，过滤得到含有MgSiO 、MgNH PO 的滤
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渣和滤液；向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二钒，过滤得到五氧化二钒和滤液；
向滤液中焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子，调节溶液pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀，过滤
得到氢氧化铬。
【解析】（1）由分析可知，煅烧过程中，铬元素转化为铬酸钠，故答案为：NaCrO；
2 4
（2）由分析可知，水浸渣中主要有二氧化硅、氧化铁，故答案为：Fe O；
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（3）由分析可知，沉淀步骤调pH到弱碱性的目的是将Al元素转化为氢氧化铝沉淀，故答案为：
Al(OH) ；
3
（4）由分析可知，加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液的目的是将硅元素、磷元素转化为MgSiO 和MgNH PO
3 4 4
沉淀，若溶液pH<9时，磷酸根会与H+反应使其浓度降低导致MgNH PO 无法完全沉淀，同时可能产生硅
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酸胶状沉淀不宜处理；若溶液pH>9时，会导镁离子生成氢氧化镁沉淀，不能形成MgSiO 沉淀，导致产品
3
中混有杂质，同时溶液中铵根离子浓度降低导致MgNH PO 无法完全沉淀，故答案为：磷酸根会与H+反应
4 4
使其浓度降低导致MgNH PO ，同时可能产生硅酸胶状沉淀不宜处理；会导镁离子生成氢氧化镁沉淀，不
4 4
能形成MgSiO 沉淀，导致产品中混有杂质，同时溶液中铵根离子浓度降低导致MgNH PO 无法完全沉淀；
3 4 4
（5）由题给信息可知，五氧化二钒水能与酸溶液反应生成盐和水，也能与碱溶液发生生成盐和水的两性
氧化物，故选C；
（6）由题意可知，还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离子，反应的离子方程式
为2Cr O +3S O +10H+=4Cr3++6SO +5H O，故答案为：2Cr O +3S O +10H+=4Cr3++6SO +5H O。
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4．（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、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 。
(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
【答案】(1)4 Ⅷ
(2)
(3)焰色反应
(4)
(5)abd
【分析】由流程和题中信息可知， 粗品与 在500℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、
和 的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1，滤饼1的主要成分是 和 ；滤
液1用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤饼2（主要成分为 ）和滤液2（主要溶质为LiCl）；滤饼2
置于空气中在850℃煅烧得到 ；滤液2经碳酸钠溶液沉锂，得到滤液3和滤饼3，滤饼3为 。
【解析】（1）Co是27号元素，其原子有4个电子层，其价电子排布为 ，元素周期表第8、9、10
三个纵行合称第Ⅷ族，因此，其位于元素周期表第4周期、第Ⅷ族。
（2）“500℃焙烧”后剩余的 应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，由此可知，四氯化硅与可水反
应且能生成氯化氢和硅酸，故其原因是： 遇水剧烈水解，生成硅酸和氯化氢，该反应的化学方程式为
。
（3）洗净的“滤饼3”的主要成分为 ，常用焰色反应鉴别 和 ， 的焰色反应为
紫红色，而 的焰色反应为黄色。故鉴别“滤饼3”和固体 常用方法的名称是焰色反应。
（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，
与 反应生成 和 ，该反应的化学方程式为 。
（5）a．Si-Cl键极性更大，则 Si-Cl键更易断裂，因此， 比 易水解，a有关；b．Si的原子半径
更大，因此， 中的共用电子对更加偏向于 ，从而导致Si-Cl键极性更大，且Si原子更易受到水电离
的 的进攻，因此， 比 易水解，b有关；c．通常键能越大化学键越稳定且不易断裂，因此，Si-Cl键键能更大不能说明Si-Cl更易断裂，故不能说明 比 易水解，c无关；d．Si有更多的价层
轨道，因此更易与水电离的 形成化学键，从而导致 比 易水解，d有关；综上所述，导致
比 易水解的因素有abd。
5．（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：
物质
沸点/
55.7 34.6 42.4 365.8
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
。
【答案】(1)分子晶体
(2)保证Ga为液体，便于纯Ga流出 +3eˉ+2HO=Ga+4OH-（或[Ga(OH)]-+3eˉ=Ga+4OH-）
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(3)8CH I+2EtO+Ga Mg=2 +3 +2 ；
3 2 2 5
(4)CH
4
(5)D
(6)NR 沸点较高，易与Ga(CH ) 分离，EtO的沸点低于Ga(CH )，一起气化，难以得到超纯Ga(CH )
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(7)> Ga(CH ) 中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH )(Et O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结
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构，故夹角较小
【分析】以粗镓为原料，制备超纯 ，粗Ga经过电解精炼得到纯Ga，Ga和Mg反应生产
GaMg，GaMg 和CHI、EtO反应生成 、MgI 和CHMgI，然后经过蒸发溶剂、蒸馏，
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除去残渣MgI 、CHMgI，加入NR 进行配体交换、进一步蒸出得到超纯 ，EtO重复利用。
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【解析】（1）晶体 的沸点较低，晶体类型是分子晶体；
（2）电解池温度控制在 可以保证Ga为液体，便于纯Ga流出；粗Ga在阳极失去电子，阴极得到
Ga，电极反应式为 +3eˉ+2HO=Ga+4OH-（或[Ga(OH)]-+3eˉ=Ga+4OH-）；
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（3）“合成 ”工序中的产物还包括 和 ，该反应的化学方程式
8CHI+2EtO+Ga Mg=2 +3 +2 ；
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（4）“残渣”含 ，经纯水处理，能产生可燃性气体CH；
4
（5）A.根据分析，流程中 得到了循环利用，A正确；B. 容易和水反应，容易被氧
化，则流程中，“合成 ”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行，B正确；C. “配体交换”得到
，“工序X”先解构 后蒸出 ，C正确；D.二者甲基的环境不同，
核磁共振氢谱化学位移不同，用核磁共振氢谱能区分 和 ，D错误；故选D；（6）直接分解时由于EtO的沸点较低，与Ga(CH ) 一起蒸出，不能制备超纯 ，而本流程采用
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“配体交换”工艺制备超纯 的理由是，根据题给相关物质沸点可知，NR 沸点远高于Ga(CH )，
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与Ga(CH ) 易分离；
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（7）分子中的 键角 > ，其原因是Ga(CH ) 中Ga为sp2杂化，所以为
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平面结构，而Ga(CH )(Et O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小。
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