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高频考点 13 无机化工流程题
1．（2022·山东卷）高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主
要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。
开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2
沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2
下列说法错误的是（ ）
A．固体X主要成分是 和S；金属M为Zn
B．浸取时，增大 压强可促进金属离子浸出
C．中和调pH的范围为3.2~4.2
D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成
2．（2021·河北卷）BiOCl是一种具有珠光泽的材料，利用金属Bi制备BiOCl的工艺流程如图：
下列说法错误的是（ ）
A．酸浸工序中分次加入稀HNO 可降低反应剧烈程度
3
B．转化工序中加入稀HCl可抑制生成BiONO
3
C．水解工序中加入少量CH COONa(s)可提高Bi3+水解程度
3
D．水解工序中加入少量NH NO (s)有利于BiOCl的生成
4 3
3．（双选）（2022·江苏省如皋中学高三开学考试）氯酸镁[Mg(ClO )]常做催熟剂、除草剂等。实验室利用
3卤块(主要成分为MgCl •6H O，含有MgSO 、FeCl 等杂质)制备少量Mg(ClO ) 的工艺流程如图：
2 2 4 2 3 2
部分氢氧化物开始沉淀及沉淀完全的pH如表所示：
氢氧化物 Fe(OH) Fe(OH) Mg(OH)
3 2 2
开始沉淀的pH 1.5 6.5 8.9
沉淀完全的pH 3.2 9.7 10.9
下列说法正确的是（ ）
A．反应I的离子方程式为MnO +5Fe2++4H O=Mn2++5Fe3++8OH-
2
B．反应II后溶液中大量存在的离子是Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO 、Cl-
C．调pH时应控制溶液的pH在3.2~8.9
D．反应III属于复分解反应，能够发生的原因是因为生成溶解度相对较小的Mg(ClO )
3 2
4．（2022·江苏省上冈高级中学高三开学考试）用硫酸渣(主要成分为Fe O 、SiO )制备铁基颜料铁黄
2 3 2
(FeOOH)的一种工艺流程如图。
已知：“还原”时，发生反应FeS +14Fe3++8H O=2 +15Fe2++16H+；FeS 与H SO 不反应。下列有关说法
2 2 2 2 4
不正确的是（ ）
A．“酸溶”时适当提高硫酸浓度可加快反应速率
B．“还原”时氧化产物与还原产物质的物质的量之比为1∶7
C．“过滤I”所得滤液中存在的阳离子主要有Fe2+、Fe3+和H+
D．“沉降、氧化”时发生反应的离子方程式：4Fe2++8NH •H O+O =8NH +4FeOOH↓+2H O
3 2 2 25．（2022·哈尔滨三中高三阶段练习）以高硫铝土矿(主要成分为Fe O 、Al O 、SiO ，少量FeS 和硫酸盐)
2 3 2 3 2 2
为原料制备聚合硫酸铁[Fe (OH)(SO )] 和明矾的部分工艺流程如下，下列说法错误的是（ ）
2 x 4 y n
已知：赤泥液的主要成分为Na CO 。
2 3
A．聚合硫酸铁可用于净化自来水，与其组成中的Fe3+具有氧化性有关
B．赤泥液的作用是吸收“焙烧”阶段中产生的SO
2
C．在“聚合”阶段，若增加Fe O 用量，会使[Fe (OH)(SO )] 中x变大
2 3 2 x 4 y n
D．从“滤液”到“明矾”的过程中还应有“除硅”步骤
6．（2022·江苏南通·高三开学考试）用低品铜矿(主要含CuS、FeO)制备 的一种工艺流程如下：
下列说法正确的是（ ）
A．“酸浸”过程中CuS发生反应的离子方程式为：
B．已知酸浸液中含 ，为检验是否含有 ，可先加入KSCN溶液，再加氯水观察现象
C．1个 晶胞(如图)中含4个氧原子
D．水合肼浓度过大， 产率下降，可能的原因是 进一步被还原成单质铜
7．以低品位粉煤灰(主要成分为 ，还含有少量 杂质)为原料制备 的工艺流程如下，
下列说法错误的是（ ）A．“酸浸”时，适当增大盐酸浓度可提高金属离子的浸出速率
B．应选择蒸馏水对得到的 粗品进行洗涤
C．“母液”经一系列操作后可重新获得
D．与在HCl气流中蒸发结晶相比，盐析结晶对设备的要求较低
8．（2022·全国乙卷）废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有 、 、 和Pb。还有少量Ba、Fe、Al
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
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
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 转化反应的离子方程式为________，用沉淀溶解平衡原理解释选择 的原因
________。(2)在“脱硫”中，加入 不能使铅膏中 完全转化，原因是________。
(3)在“酸浸”中，除加入醋酸( )，还要加入 。
(ⅰ)能被 氧化的离子是________；
(ⅱ) 促进了金属Pb在醋酸中转化为 ，其化学方程式为________；
(ⅲ) 也能使 转化为 ， 的作用是________。
(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·山东卷）工业上以氟磷灰石[ ，含 等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如
下：
回答下列问题：
(1)酸解时有 产生。氢氟酸与 反应生成二元强酸 ，离子方程式为_______。
(2)部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中，按物质的量之比 加入 脱氟，
充分反应后， _______ ；再分批加入一定量的 ，首先转化为沉淀的离子是
_______。
(3) 浓度(以 计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、 浓度(以 计)的关系如图甲所示。酸解后，在所得 、 为45的混合体系中，石膏存在形式为_______(填化学式)；洗涤时使用
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 和 的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的
是_______(填标号)。
A． 、 、 B． 、 、
C． 、 、 D． 、 、
10．（2022·河北衡水高三模拟）以黄铁矿为原料制硫酸会产生大量的废渣，合理利用废渣可以减少环境污
染，变废为宝。工业上利用废渣(含Fe2+、Fe3+的硫酸盐及少量CaO和MgO)制备高档颜料铁红(Fe O )和回收
2 3
(NH ) SO ，具体生产流程如图：
4 2 4
（1）在废渣溶解操作时，应选用___溶解(填字母)。
A．氨水 B．氢氧化钠溶液 C．盐酸 D．硫酸
（2）为了提高废渣的浸取率，可采用的措施有哪些？___(至少写出两点)。
（3）物质A是一种氧化剂，工业上最好选用___(供选择使用的有：空气、Cl 、MnO )。氧化过程中发生反
2 2
应的离子方程式为___。（4）根据如图有关数据，你认为工业上氧化操作时应控制的条件(从温度、pH和氧化时间三方面说明)
是：___。
（5）铵黄铁矾的化学式可表示为(NH )Fe(SO )(OH) ，其化学式可通过下列实验测定：
4 x y 4 z w
①称取一定质量的样品加入稀硝酸充分溶解，将所得溶液转移至容量瓶并配制成100.00mL溶液A。
②量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的BaCl 溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体
2
9.32g。
③量取25.00mL溶液A，加入足量NaOH溶液，加热，收集到标准状况下气体448mL，同时有红褐色沉淀生
成。
④将步骤③所得沉淀过滤、洗涤、灼烧，最终得固体4.80g。
通过计算，可确定铵黄铁矾的化学式为___。(已知铵黄铁矾的摩尔质量为960g•mol-1，计算过程中不考虑
固体损失和气体溶解。)
11．（2022·潍坊高三期中）钒有“工业维生素”之称。我国是世界上主要的钒相关产品出口国。一种以钒
矿粉(含+3、+4、+5价钒，同时还含有SiO 、Fe O 、铝硅酸盐等)为原料制备NH VO 的工艺流程如图。
2 3 4 4 3
该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+
开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1
完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1
已知：Al(OH) 在pH>12时溶解。回答下列问题：
3
（1）NH VO 中V的化合价为_______价；“酸浸氧化”时，可以提高反应速率的方法有很多，请写出其中
4 3两点：_______、_______。
（2）“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成VO 。VO2+转化为VO 反应的离子方程式为_______。
（3）“中和沉淀”中加入的NaOH溶液与过量H SO 发生的反应为_______(填“吸热”或“放热”)反应。
2 4
从“中和沉淀”的条件看，“滤渣②”中除了含有V O ·xH O外，还含有的物质的化学式为_______。
2 5 2
（4）“沉淀转溶”时将V O ·xH O转化为钒酸盐，该反应的离子方程式为_______，同时溶解的还有
2 5 2
_______(填化学式)。
（5）“沉钒”时，加入的NH Cl应过量，其原因是_______；检验“滤液⑤”中金属阳离子的方法是
4
_______。
12．（2022·全国·高三专题练习）三氧化二(Co O )主要用作颜料、釉料、磁性材料，催化剂和氧化剂等。
2 3
以含钴废料(主要成分为Co O ，含有少量MnO ，NiO、Fe O )为原料制备Co O 的流程如图所示：
2 3 2 3 4 2 3
已知：
Ⅰ.“酸浸”后的浸出液中含的阳离子有H+、Co2+、Fe3+、Ni2+。
Ⅱ.部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH如表：
沉淀物 Fe(OH) Co(OH) Ni(OH)
3 2 2
完全沉淀时的pH 3.7 9.0 9.2
回答下列问题：
(1)“滤渣1”的化学式为__，“酸浸”时Co O 发生的反应的化学方程式是__。
2 3
(2)“酸浸”时加入H O 的目的是__。生产过程中发现实际消耗双氧水的量大于理论值，可能的原因是__。
2 2
(3)某萃取剂对金属离子的萃取率与溶液pH的关系如图所示：使用该萃取剂时应控制的pH约为__，理由是__。
(4)“操作1”所得副产品的一种用途为__。已知该物质的溶液加热到100℃时会变质，该物质的溶解度见表：
温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60
溶解
70.6 73.0 75.4 78.0 81.0 84.5 88.0
度/g
操作1是__(填字母)。
A．蒸发结晶 B．降温结晶 C．减压蒸发结晶
(5)“沉钴”时发生反应的离子方程式为__。
(6)有机相提取的Ni2+再生时可用于制备氢电池，该电池充电时的总反应为Ni(OH) +M=NiOOH+MH。则放电
2
时负极的电极反应式为__。
