文档文本内容
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专题06 工业流程题解题策略
目录
一、
考情探究
2
1.高考真题考点分布..................................................................................................................................................2
2.命题规律及备考策略..............................................................................................................................................2
二、培优讲练........................................................................................................................................3
考点01 微型工业流程题..........................................................................................................................................3
考向01 考查微型工艺流程中的实验操作.........................................................................................................7
考向02 考查微型工艺流程中的过程评价.........................................................................................................8
考点02 化工流程综合题........................................................................................................................................11
考向01 考查化学工艺流程与物质制备...........................................................................................................14
考向02 考查物质的分离提纯、除杂................................................................................................................15
考向03 考查化学工艺流程与反应原理...........................................................................................................16
考点03 工业流程中的图像分析与定量计算.......................................................................................................22
考向01 考查图像分析与定量计算....................................................................................................................23
考向02 考查化学(或离子)方程式的书写.........................................................................................................25
好题冲关..............................................................................................................................................28
基础过关...............................................................................................................................................................28
题型01 微型工业流程题....................................................................................................................................28
题型02 化工流程综合题....................................................................................................................................32
题型03 工业流程中的图像分析与定量计算...................................................................................................41
能力提升...................................................................................................................................................................46
真题感知...................................................................................................................................................................54
1.高考真题考点分布
考点内容
考点分布
微型工业流程
2025 山东卷，2025 湖南卷，2025 江苏卷，2025 黑吉辽蒙卷，2024 北京卷，2024 广东
1
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题
卷，2024 福建卷，2024 吉林卷，2024 湖南卷，2023 江苏卷，2023 湖南卷，2023 河北
卷
化工流程综合
题
2025 四川卷，2025 全国卷，2025 山东卷，2025 湖北卷，2025 湖南卷，2025 广东卷，
2025 北京卷，2025 云南卷，2025 江苏卷，2025 河南卷，2025 陕晋青宁卷，2025 安徽
卷，2024 天津卷，2024 江西卷，2024 新课标卷，2024 湖南卷，2024 广西卷，2024 福
建卷，2024 海南卷，2024 贵州卷，2024 广东卷，2024 北京卷，2024 甘肃卷，2024 浙
江卷，2024 山东卷，2024 新课标卷，2024 全国甲卷，2024 安徽卷，2024 上海卷，
2023 湖北卷，2023 全国乙卷，2023 天津卷，2023 江苏卷，2023 海南卷，2023 广东
卷，2023 北京卷，2023 山东卷，2023 湖南卷，2023 辽宁卷，2023 新课标卷，2023 全
国甲卷
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
从命题题型和内容上看，化学工艺流程题是必考题型，它是将化工生产过程中主要生产阶段——生产流程
用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问。
从命题思路上看，化学工艺流程题是现代化学工业生产工艺流程的简化，它涉及了化工生产过程中所遇到
的生产成本、产品提纯、环境保护等实际问题，并考查了物质的制备、检验、分离提纯等实验基本操作和
基本实验原理在化工生产中的实际应用。
【备考策略】
1、掌握本题型的基本特征，熟悉化工流程图的表示形式以及分析工艺流程图的方法。
2、掌握工业生产中常见的化学术语，如碱洗、酸溶、酸浸等。
3、掌握陌生化学方程式的书写方法，掌握氧化还原反应的基本规律及基应用等。
4、掌握物质除杂、物质回收利用的常见方法。
5、掌握原料预处理、制备过程中控制反应条件的目的和方法。
【命题预测】
预计2026 年高考的试题仍以某矿石为原料制备某物质或以废渣、废液提取某物质为背景，呈现化工生产流
程图，进行命题设计，综合考查元素化合物知识、氧化还原反应方程式的书写、反应条件的控制与选择、
产率的计算、Ksp 的应用、绿色化学思想的体现等。
考点01 微型工业流程题
1、微型工艺流程中题的呈现方式
2
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2、高频考查方式
微型工业流程选择题的考查围绕 “流程环节与知识点的匹配度判断” 展开，可分为 5 类高频形式，覆
盖 90% 以上考题：
(1)操作合理性判断（占比 30%）
①核心考查：“分离提纯操作” 与 “溶质 / 杂质性质” 的匹配，常见操作包括蒸发结晶、冷却结
晶、过滤、洗气等；
②真题示例（2023 全国卷 Ⅱ）：
a、流程：“废金属渣（Fe、Cu、SiO2）→稀盐酸浸取→过滤→滤液（含 Fe2+、Cu2+）→加 H2O2→调
pH→过滤→Cu2+溶液”，
b、选项：“从最终 Cu2+溶液获 CuCl2晶体，采用蒸发结晶（正确，因 CuCl2溶解度受温度影响较
小）”；
c、易错点：混淆 “蒸发结晶” 与 “冷却结晶”（如 KNO3用蒸发结晶为错误选项）。
(2)反应方程式正误判断（占比 25%）
①核心考查：“流程中反应” 的原子守恒、条件标注、产物合理性，多为简单氧化还原 / 复分解反
应；
②示例：
a、流程：“MnO2矿→浓盐酸加热→Cl2→饱和食盐水除杂”，
b、选项：“MnO2与浓盐酸反应：MnO2+4HCl (浓)=====MnCl2+Cl2↑+2H2O（正确）”；
c、易错点：漏写 “浓”“△” 等条件（如写 “MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2↑+2H2O” 为错误选项）。
(3)物质成分判断（占比 20%）
①核心考查：“流程中滤渣、滤液、气体” 的成分，基于原料杂质与试剂的反应规律判断；
②示例：
a、流程：“铝土矿（Al2O3、Fe2O3、SiO2）→NaOH 浸取→过滤”，
b、选项：“过滤后滤渣含 Fe2O3和 SiO2（错误，因 SiO2与 NaOH 反应生成 Na2SiO3进入滤液，滤渣
仅含 Fe2O3）”；
c、易错点：忽略 “SiO2与 NaOH 反应”“Al2O3的两性” 等基础性质。
(4)试剂选择判断（占比 15%）
①核心考查：“除杂、转化环节” 的试剂是否符合 “不引入新杂质、不反应目标物质” 原则；
②示例：
3
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a、流程：“CuSO4溶液（含 Fe3+）→调 pH 除杂→CuSO4溶液”，
b、选项：“调 pH 选用 CuO（正确，不引入新杂质）”“调 pH 选用 NaOH（错误，引入 Na + 且使
Cu2+沉淀）”；
c、易错点：选用 “会引入新杂质的试剂”（如除 Fe3+用 HCl、NaOH）。
(5)现象与结论匹配（占比 10%）
①核心考查：“试剂添加后的现象” 与 “原料 / 产物成分” 的逻辑对应；
②示例：
a、流程：“某矿石→稀盐酸浸取→产生气泡”，
b、选项：“气泡证明矿石含碳酸盐（正确，碳酸盐与盐酸反应生成 CO2）”“气泡证明矿石含硫化物
（错误，硫化物与稀盐酸反应生成 H2S，但需结合气味等其他现象，且微型题默认碳酸盐为高频考
点）”；
c、易错点：“单一现象推导多种结论”（如气泡可能是 CO2、H2S，但微型题优先选最常见的碳酸
盐）。
3、流程中的“操作步骤”
操作步骤
高频设问
答题指导
原料处理
如何提高“浸出
率”？
①将矿石粉碎；②适当加热加快反应速率；③充分搅拌；
④适当提高浸取液的浓度等
分析“浸出率”图表，解释“浸出率”高低变化的原因
(“浸出率”升高一般是反应温度升高，反应速率加快；但
当“浸出率”达到最大值后，温度升高“浸出率”反而下
降，一般是反应试剂的分解或挥发)。选择达到一定较高
“浸出率”的时间及温度(注意：一般不止一个答案)
焙烧
①高温下硫化物与空气中氧气反应(如FeS2与氧气生成氧化
铁和二氧化硫)；②除去硫、碳单质；③有机物转化(如蛋白
质燃烧)、除去有机物等
酸性气体的吸收
常用碱性溶液吸收(如SO2用Na2CO3或NaOH 溶液吸收)
控制条件
除去杂质的方法
加氧化剂，转变金属离子的价态(如Fe2＋→Fe3＋)
调节溶液的pH
调溶液pH 常用氢氧化钠、碳酸钠、金属氧化物[还有酸性
气体(二氧化硫)、稀盐酸或稀硫酸]等。常利用题给金属离
子沉淀的pH 信息，使特定金属离子以氢氧化物沉淀出来
物质转化的分析
跟踪物质，分析每一步骤中可能发生的化学反应，书写化
学方程式或离子方程式
滤渣、滤液中物质的判断，书写物质的化学式或电子式，
分析物质中的化学键
确定循环物质
物质分离
过滤、蒸发结晶、重
结晶、分液与萃取
仪器的选择(如玻璃仪器的选择)
结晶方法：
4
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①晶体不带结晶水，如NaCl、KNO3等；蒸发结晶
②晶体带结晶水，如胆矾等；将滤液蒸发浓缩、冷却结
晶、过滤
③要得到溶解度受温度影响小的溶质，如除去NaCl 中少量
的KNO3：蒸发浓缩结晶，趁热过滤
④要得到溶解度受温度影响大的溶质，如除去KNO3中少
量的NaCl：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
晶体的洗涤
用乙醇等有机溶剂洗涤晶体的目的：可以除去晶体表面可
溶性的杂质和水分、减少晶体溶解损耗，利用乙醇的易挥
发性，有利于晶体的干燥
4、流程中的“操作目的”
操作目的
答题指导
固体原料进行
“粉碎”
减小颗粒直径，增大浸取时的反应速率，提高浸取率
酸(或碱)溶
①原料经酸(或碱)溶后转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目
的
②用碱性溶液吸收酸性气体原料
灼烧(焙烧)
①除去硫、碳单质；②有机物转化、除去有机物；③高温下原料与空气中氧
气反应等
金属用热碳酸
钠溶液洗涤
除去金属表面的油污
过滤
固体与液体的分离；要分清楚需要的物质在滤液中还是在滤渣中。滤渣是难
溶于水的物质，如SiO2、PbSO4、难溶的金属氢氧化物和碳酸盐等
萃取与分液
选用合适的萃取剂(如四氯化碳、金属萃取剂)，萃取后， 静置、分液——将
分液漏斗玻璃塞的凹槽与分液漏斗口的小孔对准。下层液体从下口放出，上
层液体从上口倒出
加入氧化剂(或
还原剂)
①转化为目标产物的价态
②除去杂质离子(如把Fe2＋氧化成Fe3＋，而后调溶液的pH，使其转化为
Fe(OH)3沉淀除去)
加入沉淀剂
①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)
②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀
③加入氟化钠，除去Ca2＋、Mg2＋
判断能否加其
他物质
要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等
在空气中或在
其他气体中进行
的反应或操作
要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应；能否达到隔绝空气、防氧
化、防水解、防潮解等目的
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调溶液pH
①生成金属氢氧化物，以达到除去金属离子的目的
②抑制盐类水解
③促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离
④用pH 计测量溶液的pH
⑤用pH 试纸测定溶液的pH：将一小块pH 试纸放在洁净干燥的玻璃片或表
面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取少量待测液点在pH 试纸的中部，待试纸变色
后再与标准比色卡对照读数
控制温度
①控制物质的溶解与结晶
②防止某些物质分解或挥发(如H2O2、氨水、草酸)
③控制反应速率、使催化剂达到最大活性、防止副反应的发生
④控制化学反应的方向，使化学平衡移动
⑤煮沸：促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出
⑥趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量
洗涤晶体
洗涤试剂
适用范围
目的
蒸馏水
冷水
产物不溶于水
除去固体表面吸附着的××杂
质；可适当降低固体因为溶
解而造成的损失
热水
有特殊的物质其溶解
度随着温度升高而下
降
除去固体表面吸附着的××杂
质；可适当降低固体因为温
度变化溶解而造成的损失
有机溶剂(酒精、丙
酮等)
固体易溶于水、难溶
于有机溶剂
减少固体溶解；利用有机溶
剂的挥发性除去固体表面的
水分，产品易干燥
饱和溶液
对纯度要求不高的产
品
减少固体溶解
酸、碱溶液
产物不溶于酸、碱
除去固体表面吸附着的可溶
于酸、碱的杂质；减少固体
溶解
洗涤沉淀方法：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复
以上操作2～3 次
提高原子利用率
绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)
【易错提醒】
1、首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图中
第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中
原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后结合题设的问题，逐一推敲解答。
2、截段分析法：对于用同样的原材料生产两种或多种产品(包括副产品)的工艺流程题，用截段分析法更
容易找到解题的切入点。关键在于看清主、副产品是如何分开的，以此确定截几段更合适，一般截段以产
品为准点。
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3、交叉分析法：有些化工生产选用多组原材料，先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与部分
其他原材料生产所需的主流产品，这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化合
物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析。
考向01 考查微型工艺流程中的实验操作
【例1】（2025·湖南郴州·一模）
是一种重要的稀土金属氧化物，在催化与检测方面均有广泛的应用
前景。工业上从水晶石废料(含有
、CaO、
、
、MgO)中提取
的流程如下：
已知：
，
；金属离子浓度小于
，认为沉淀完全。
下列说法错误的是
A．“浸取”工序中，提高浸取率的方法有粉碎、搅拌、适当升温
B．根据已知计算得出，
完全沉淀的pH 为5.3
C．氨水浓度过大导致沉铈率下降的主要原因可能是
与
形成配合物导致不易被沉淀
D．“还原”工序中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
【答案】B
【详解】A．提高浸取率可通过增大接触面积（粉碎）、加快反应速率（搅拌、适当升温）实现，A 正确；
B．
完全沉淀时，
，由
，得
，
，
，
，B 错误；
C．过量氨水可能与
形成配合物（如
），导致
不易沉淀，沉铈率下降，C 正确；
D．还原工序中，
（
，得
）为氧化剂，
（
，失
）为还原剂，电子
守恒得
，D 正确；
故答案选B。
【思维建模】
原料处理→分离提纯→获得产品
微型工艺流程题目在流程中一般分为3 个过程：原料处理→分离提纯→获得产品，其中化工生产过程中分
离提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的原理紧密联系，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘
干，或蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。
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考向02 考查微型工艺流程中的过程评价
【例2】（2025·辽宁·二模）银是一种贵金属，可制合金、焊药、电子设备等。从铅银渣(含
等
金属元素)中提取银的流程如图。
下列说法错误的是
A．“酸浸”后浸出液中的金属阳离子为
B．“络合浸出”时，发生的离子反应为
C．“络合浸出”时，若
过小会降低银的浸出率
D．“滤液”经处理后可返回“络合浸出”工序循环利用
【答案】B
【详解】A．根据分析，酸浸时，银元素转化成难溶的AgCl、铅元素转化成难溶的PbSO4，所以浸出液中金
属阳离子有
、
，A 选项正确；
B．“络合浸出”时加入
溶液将AgCl 转化为[Ag(S2O3)2]3-，发生的离子反应为AgCl+2
=[Ag(S2O3)2]3-+Cl-，B 选项错误；
C．
在酸性条件下会发生反应
，若pH 过小，
浓度降低，不利于形成
络合物，会降低银的浸出率，C 选项正确；
D．“还原析银”的反应为4[Ag(S2O3)2]3-+N2H4▪H2O+4OH-=4Ag+N2↑+8
+5H2O，“滤液”中含有
等物质，经处理后返回“络合浸出”工序，可提高原料利用率，D 选项正确；
故答案为：B。
【思维建模】
微型工艺流程中的过程评价思路
流程的最终目的就是收益最大化，工艺流程题设中的问题顺序通常与流程图的流程顺序是一致的，且一个
问题对应流程图的一个或依次相连的若干个环节，做题时只需找到所需回答的问题与流程图中相关信息的
一一对应关系，“顺藤摸瓜”就可以有效解决相关问题，对流程进行在效评价。微型工艺流程中的过程评
价思路：
1、化学反应原理——化学原理在实际工业上是否可行；
2、成本要低——原料的选取使用、设备的损耗等；
3、原料的利用率要高——利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用；
4、生产过程要快——化学反应速率；
5、产率要高——化学平衡；
6、产品要纯——产品的分离、提纯；
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7、环保问题——反应物尽可能无毒无害无副作用，“三废”处理。
【对点1】（2025·安徽·三模）某炼锌废渣含有Zn、Cu 及ZnO、PbO、CuO、FeO、CoO、MnO。从该废渣中
提取钴的一种流程如下。
已知：①
的结构式为
。
②金属离子浓度≤10-5mol·L-1时，可认为该金属离子已沉淀完全。
③25℃时，Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39。
下列说法正确的是
A．“浸渣”只含Cu 单质
B．“沉锰”步骤中，每生成1.0 mol MnO2，产生4 mol H+
C．常温下，“沉淀”步骤中，Fe3+尚未沉淀完全
D．“沉钻”步骤中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为5 ：2
【答案】B
【详解】A．由分析知，浸渣含Cu 和PbSO4，A 错误；
B．由分析知，沉锰步骤中，
（过氧键O 为-1 价）作氧化剂，将
氧化为
，离子方程式为
，每生成1mol
产生4mol
，B 正确；
C．沉淀步骤调pH=4 时，
，
，
已沉淀完全，C 错误；
D．沉钴时，ClO-（Cl 从+1→-1，得2e-）作氧化剂，Co2+（Co 从+2→+3，失1e-）作还原剂，由电子守恒可
知n(氧化剂):n(还原剂)=1:2，D 错误；故选B。
【对点2】（2025·山东泰安·二模）某小组设计如下工艺流程回收废旧印刷电路板中的铜，下列说法正确的
是
9
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A．反应Ⅰ的离子方程式为：
B．操作③使用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒
C．操作④以石墨为电极材料，溶液pH 增大
D．上述化工流程中可以循环使用的物质有
、
、RH
【答案】A
【详解】A．反应Ⅰ得到铜氨溶液，根据得失电子守恒、离子守恒、原子守恒，离子方程式为：
，A 正确；
B．操作③是分液，使用的玻璃仪器为烧杯、分液漏斗，B 错误；
C．操作④以石墨为电极材料，电解总反应：
，则溶液pH 减小，C
错误；
D．根据分析知，上述化工流程中可以循环使用的物质有
、
、RH、
，D 错误；
故选A。
考点02 化工流程综合题
1、原料处理阶段的常见考查点
(1)研磨——减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。
(2)水浸——与水接触反应或溶解。
(3)酸浸——与酸接触反应或溶解，使可溶性金属进入溶液，不溶物通过过滤除去。
(4)灼烧——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性杂质。
(5)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、控制反应条件的七种常用方法
(1)调节溶液的
pH
。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点：
①能与
H ＋反应
，使溶液pH 变大。
②不引入新杂质，如要除去Cu2＋中混有的Fe3＋时，可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物质来调节
溶液的pH，不可加入NaOH 溶液、氨水等。
(2)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。
(3)控制压强。改变速率，影响平衡。
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(4)使用合适的催化剂。加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间。
(5)趁热过滤。防止某物质降温时析出。
(6)冰水
( 或有机溶剂
) 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。
(7)氧化：氧化剂的选择要依据试题设置的情境，常见的氧化剂有氯气、过氧化氢、氧气和次氯酸钠等，
为了避免引入新的杂质，通常选择的氧化剂有过氧化氢和氧气。
3、常用的分离方法
(1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。
(2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的
溴。
(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如从溶液中提取NaCl。
(4)冷却结晶：提取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KNO3、FeCl3、
CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O 等。
(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。
(6)冷却法：利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气。
4、常用的提纯方法
(1)水溶法：除去可溶性杂质。
(2)酸溶法：除去碱性杂质。
(3)碱溶法：除去酸性杂质。
(4)氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。
(5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。
(6)调节溶液的pH 法：如除去酸性溶液中的Fe3＋等。
【易错提醒】
可循环物质的判断
1、流程图中回头箭头的物质。
2、生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步反应的相关物
质。
(1)从流程需要加入的物质去找:先观察流程中需要加入的物质，再研究后面的流程中有没有生成此物质。
(2)从能构成可逆反应的物质去找:可逆反应的反应物不能完全转化，应该回收再利用。
(3)从过滤后的母液中寻找:析出晶体经过过滤后的溶液称为母液，母液是该晶体溶质的饱和溶液，应该循
环再利用。
5、工业流程题的分析方法
(1)主线分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图中第
一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料
转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。
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如按照主线分析法分析如下：
电池铜帽
超声清洗
溶 解
调PH=2
反 应
过 滤
水
稀硫酸
30%H2O2
NaOH溶液
锌灰(稍过量)
海绵铜
ZnO
原材料
原材料的预处理
化学反应
分离提纯
目标产物
条件控制
(2)分段分析法：对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题，用分段
分析法更容易找到解题的切入点。
(3)交叉分析法：有些化工生产选用多组原材料，先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与部分
其他原材料生产所需的主流产品，这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化合
物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析。
(4)四线分析法
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四线
内涵
试剂线
分清各步加入试剂的作用，一般是为了除去杂质或进行目标元素及其化合物的转化等。
操作线
分离杂质和产品需要进行的分离、提纯操作等。
杂质线
分清各步去除杂质的种类，杂质的去除顺序、方法及条件等。
产品线
工艺流程主线，关注目标元素及其化合物在各步发生的反应或进行分离、提纯的操作方
法，实质是目标元素及其化合物的转化。
6、工业流程题中常见的答题模板
(1)除杂：除去……中的……
(2)干燥：除去……气体中的水蒸气，防止……
(3)增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速
(浓度、压强)，增大气液或固液接触面积。
(4)加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动。
(5)温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、
NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。
(6)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大)的方法：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过
滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥。
(7)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法：蒸发浓缩、趁热过滤(如果温
度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。
(8)控制某反应的pH 使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀，调节pH 所用试剂为主要元素对应的氧化
物、碳酸盐、碱等，以避免引入新的杂质；沉淀时pH 范围的确定：范围过小导致某离子沉淀不完全，范
围过大导致主要离子开始沉淀。
(9)减压蒸馏(减压蒸发)的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)受热分
解、挥发。
(10)检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，向上层清液中滴入沉淀剂，若无沉淀
生成，则离子沉淀完全。
(11)洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3 次。
(12)检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若未出现特
征反应现象，则沉淀洗涤干净。
(13)洗涤沉淀的目的：除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。
(14)冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解
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损耗。
(15)乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。
(16)蒸发、反应时的气体氛围：抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCl3溶液时为获得AlCl3需在HCl 气流中
进行。
(17)事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的氧化性气体(如氧气)，防止某物质被氧化。
考向01 考查化学工艺流程与物质制备
【例1】（2025·湖南·一模）钒是重要的战略金属，广泛应用于储能、合金等领域，现代工业利用钒渣(主
要成分为
、
，含少量
、
、
等杂质)制备钒电解液(
溶液)的一种绿色工艺流
程如下：
已知：①多钒酸铵
在pH 为2 至6 条件下溶解度极低，在强酸性条件下(
)会溶解。
②在酸性介质中，钒的稳定阳离子以
形式存在，具有氧化性。
根据以上流程，回答下列问题：
(1)V 属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 。
(2)“焙烧”过程中，钒渣中的
转化为
的化学方程式为 。
(3)“溶解”后，滤渣1 的主要成分是 (填化学式)。
(4)常温下，若水浸后滤液1 中
，为回收滤液中的Cr，将其转化为
，以
形式沉淀完全(浓度
)，应控制pH 至少为 。{已知：常温下，
，
)
(5)钒的“酸溶”步骤中，
将
还原为
的离子方程式为 ；该反应需在酸性条件下进行，
原因是 。
【答案】(1) d
(2)
(3)
(4)5.6
(5)
保证钒元素以
的形式存在，防止生成
【详解】（1）V 位于第四周期第VB 族，属于d 区元素；V 为23 号元素，其基态原子核外电子排布式为
，则价层电子排布式为
；
（2）焙烧时，
与Na2CO3、
发生氧化还原反应，V 从+3 价被氧气氧化为+5 价(
中)，氧化剂是
，氧从0 价变为-2 价，其化学反应方程式为：
；
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（3）焙烧时，
被氧气氧化为
，
不溶于水，故滤渣1 是
；
（4）要使
以
形式沉淀完全(浓度
)，根据
可得
，
，则
mol/L，pH≥5.6；
（5）根据得失电子守恒，
中的V 为+5 价，
中的V 为+4 价，每个V 原子得到1 个电子，
中
的S 为+4 价，需要升价，变为
（+6 价），每个S 原子失去2 个电子，据此
与
的计量数之比
为1:3，化学反应方程式为：
；
根据题目已知信息：在酸性介质中，阳离子有
较稳定，具有氧化性，而后续流程中需要V 元素以在
的形式存在，故该反应需在酸性条件下进行，原因是酸性条件下有利于生成
，保证钒元素以
的形式存在，防止生成
。
【思维建模】
“四线法”解题模型
1、试剂线：为达到最终目的加入的物质，起到氧化还原、非氧化还原的作用；
2、转化线：元素守恒—焙烧、溶浸、沉淀、煅烧、电解、结晶等；
3、除杂线：复分解沉淀、置换沉淀、氧化还原沉淀；加热产生气体等；
4、分离线：蒸发、结晶、过滤(趁热过滤)、洗涤、干燥等。
考向02 考查物质的分离提纯、除杂
【例2】（2025·山东·三模）锗作为一种技术材料，在光纤通信、国防科技等领域的应用日趋广泛。工业上
一种以冶锌废渣(主要为
、
、
等氧化物)为原料制备锗的流程如图所示。
回答下列问题：
(1)“溶浸”时要先把废渣粉碎过筛，目的是 ，加入
的作用是 。
(2)“沉锗”后分离得到
，该实验操作所需的玻璃仪器有 。
(3)“氧化”时反应(氧化产物标准状况下为气态)的氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(4)选择氢气还原氧化锗，而不是焦炭，原因可能是 。写出该步骤反应的化学方程式： 。
(5)若采用电解法制备
，
应在 (填“阴极”或“阳极”)放电。
【答案】(1)增大接触面积，加快反应速率，提高溶浸率 将
还原为
，便于分离
(2)烧杯、漏斗、玻璃棒 (3)
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(4)氢气不会引入杂质，焦炭会使产品不纯(或会形成CO，污染大气等)
(5)阴极
【详解】（1）固体和液体反应，将固体粉碎可增大与液体的接触面积，加快反应速率，同时提高浸取率；
溶浸时加入亚硫酸钠，将
还原为
，可还原铁离子，防止加入硫化氢生成硫沉淀，便于分离；
（2）“沉锗”后的操作为“过滤”，需要的玻璃仪器为烧杯、漏斗和玻璃棒；
（3）“氧化”时GeS2生成GeO2和SO2，反应的化学方程式为：GeS2+3O2=GeO2+2SO2，反应过程中，氧元
素的化合价降低，氧化剂为O2，硫元素的化合价升高，还原剂为GeS2，故物质的量之比为
；
（4）选择氢气还原氧化锗，而不是焦炭，原因可能是：氢气不会引入杂质，使产品不纯(不会形成CO，污
染大气等)；反应的化学方程式为：
；
（5）电解时，氧化锗在阴极得电子被还原得到
，所以应作阴极。
考向03 考查化学工艺流程与反应原理
【例3】（2025·安徽·三模）稀土元素铈及其化合物在生产生活中有重要用途，如硝酸铈铵
是重要的化工原料，它易溶于水和乙醇，几乎不溶于浓硝酸。以氟碳铈矿(主要成分为
)为原料制备硝酸铈铵流程如下。回答下列问题：
已知：焙烧后含铈成分为
和
。
(1)铈(
)是镧系元素，在元素周期表中属于 区，气体A 的电子式为 。
(2)“焙烧”中常采用高压空气、逆流操作的目的是 。
(3)“酸浸”过程中
发生反应的离子方程式为 。
(4)已知室温下，
，向水层中加入
溶液，当
大于 时，
完全生
成
沉淀(溶液中离子浓度
时，可认为已沉淀完全)。
(5)“沉淀转化”是将
转化为
，该反应的还原产物为 (填化学式)。
(6)“加热浆化”过程中生成了配合物
，写出该反应的化学方程式： 。
(7)可用浓硝酸洗涤产品，洗涤操作的实验方法是 。
【答案】(1) f
(2)以增大固体与气体接触面积，增大氧气浓度，提高焙烧速率并且使反应更充分
(3)
(4)9 (5)
(或
)
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(6)
(7)用玻璃棒向漏斗中引流入浓硝酸至固体全部浸没，待溶液自然流出，重复
次
【详解】（1）铈(
)是镧系元素在元素周期表中属于f 区；焙烧生成的气体为二氧化碳，其电子式为
。
（2）“焙烧”中常采用高压空气、逆流操作的目的是以增大固体接触面积，增大氧气浓度，提高焙烧速
率并且使反应更充分。
（3）酸浸过程中，
与硫酸、H2O2发生反应生成
和氧气，离子方程式为
。
（4）
完全生成
沉淀时，
浓度小于
，依据
，则
大于9 时，
完全生成
沉
淀。
（5）“沉淀转化”的方程式为
，该反应的还原产物为
。
（6）“加热浆化”过程中生成了配合物
，该反应的化学方程式为
。
（7）洗涤产品用浓硝酸，洗涤操作的实验方法是：用玻璃棒向漏斗中引流入浓硝酸至固体全部浸没，待
溶液自然流出，重复
次。
【思维建模】
化学工艺流程常涉及的化学反应原理
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)。
【对点1】（2025·湖南长沙·二模）催化剂在化学工程发展过程中起着不可替代的作用，全球每年产生废催
化剂约50~70 万吨，将废催化剂回收再利用，已成为重要的研究课题。某废催化剂主要含铝(Al)、钼(Mo)、
镍(Ni)等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：
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(1)24Cr 和42Mo 是同族元素，基态钼原子的价层电子排布式为 。
(2)“沉铝过滤”得到X，该步骤产生X 的离子方程式为 。
(3)含Ni 固体可溶于硫酸生成Ni2+，沉淀剂SDD(
)可与Ni2+生成螯合物沉淀，中性螯合物沉淀的结
构式为 (螯合物是具有环状结构的配合物)。
(4)滤液Ⅱ中主要存在的阴离子有 。
(5)检验滤液Ⅲ中主要金属阳离子的具体操作步骤为： 。
(6)电化学制备钼酸钡原理：在可密封的电解槽中加入过滤好的饱和Ba(OH)2溶液100 mL，向溶液中通入氮
气10 min，用预处理后的钼片、纯铂片作为电极。
①通入氮气10 min 的目的是 。
②纯铂片作 (填“阳极”或“阴极”)，钼片上的电极反应式： 。
【答案】(1)4d55s1 (2)
{或
}
(3)
(4)
、
(5)用洁净铂丝(或铁丝)蘸取滤液Ⅲ，在酒精灯(或煤气灯)外焰上灼烧，若火焰为黄色，说明有钠离子
(6)除去溶解在溶液中的CO2和O2(或防止产生碳酸钡) 阴极 Mo-6e-+Ba2++8OH-=BaMoO4+4H2O
【详解】（1）24Cr 和42Mo 是同族元素，Cr 是第四周期第ⅥB 元素，基态Cr 原子的价层电子排布式是
3d54s1，则钼是第五周期第ⅥB 元素，基态钼原子的价层电子排布式为∶4d55s1；
（2）“沉铝”中，NaAlO2溶液与过量CO2反应可以生成Al(OH)3和NaHCO3，因此，生成沉淀X 的离子方程
式为︰
{也可以写为或
}；
（3）SDD 可表示为
，沉淀剂SDD 是为了除去Ni2+生成重金属螯合物沉淀，SDD 与Ni2+通过配位键
以2：l 结合生成中性螯合物沉淀，结构式为
；
（4）水浸过量后的溶液中含有NaAlO2、Na2MoO4的溶液，向其中通入过量CO2气体，NaAlO2与CO2、H2O
反应产生Al(OH)3沉淀和可溶性NaHCO3，Na2MoO4不能发生反应，故沉铝过滤，所得滤液Ⅱ含有NaHCO3，
Na2MoO4，因此滤液Ⅱ中主要存在的阴离子为
、
；
（5）滤液Ⅲ中主要金属阳离子为Na+，检验滤液Ⅲ中主要金属阳离子要利用焰色试验，具体操作步骤为：
用铂丝蘸取待测溶液，在酒精灯火焰上灼烧，若产生黄色火焰，就证明其中含钠离子；
（6）①通入氮气10 min 的目的是：赶净装置内的空气，避免空气中的二氧化碳和氢氧化钡反应；
②电解原理可知：制备钼酸钡时，电解池的阳极为钼片，纯铂片作电解池的阴极，钼片上的电极反应式为：
Mo-6e-+Ba2++8OH-=BaMoO4+4H2O。
【对点2】（2025·重庆·三模）锑(Sb)是重要的金属元素，广泛应用于医药、半导体等领域，以辉锑矿(主要
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成分为
，还含有
等)为原料制备金属锑的工艺流程如下。
已知：①浸出液中除含盐酸外，还含有
等。
②
(1)
在周期表中位于 周期 族。
(2)滤渣1 中除S 外，还含有 (填化学式)。
(3)常温下，“除铜”后的溶液中
应不低于
，但
也不宜过多，原因是
。
(4)“除砷”时，有
生成，则发生反应的化学方程式为 。
(5)“电解”时若只有Sb 化合价发生改变，则被还原的Sb 元素和被氧化的Sb 元素质量之比为 ，
流程中可循环利用的物质有 。
(6)
可生产一种用作阻燃剂、稳定剂的钠盐(Sb 为+5 价)，其阴离子是两个锑氧四面体共用一个顶点形
成的二聚体结构，则该钠盐的化学式为 。
【答案】(1)五 VA (2)
(3)
防止生成
沉淀和有污染性的
气体
(4)
(5)2：3
(6)
【详解】（1） 锑(Sb)的原子序数为51，与N 位于同一个主族，在元素周期表中位于：第五周期，第VA 族；
（2）辉锑矿的主要成分为Sb2S3，还含有As2S3、CuO、SiO2等，加入盐酸和SbCl5后，根据浸出液中除含过
量盐酸之外，还含有SbCl3、AsCl3、CuCl2等可判断Sb2S3、As2S3、CuO 都被溶解，只有SiO2不溶，滤渣1 中
除了S 之外，还有SiO2；
（3）根据Ksp(CuS) = c(Cu2+)×c(S2-)，c(Cu2+) = 1.0×10-5 mol/L，因此c(S2-) =
= 6.3×10-31mol/L，即溶液
中的c(S2-)不应低于6.3×10-31mol/L；所加Na2S 也不宜过多，否则会产生
沉淀和H2S 等有污染的气体；
（4）“除砷”时，As(
)
Ⅲ被还原为单质砷，次亚磷酸根(
)被氧化生成亚磷酸(
)。在酸性介质中，
配平后总反应(分子式形式)为
；
（5）“电解”时若只发生Sb 的价态变化，则锑的两个电极反应为：还原：
；氧化：
。为使电子得失相等，3 mol Sb3+(被还原)与2 molSb3+(被氧化)相对应。因同为Sb 元素，物
质的量之比即质量之比，故被还原的Sb 与被氧化的Sb 的质量比=2 3∶。流程中投入的HCl 和SbCl5在电解时
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可被再生，故它们可循环使用；
（6）由Sb 为+5 价时，两个锑氧四面体共用一个顶点可推知该二聚阴离子组成为
，对应的钠盐化
学式为
。
【对点3】（2025·河南·模拟预测）以镍废渣(主要成分为Ni，含少量Fe、Al、Fe3O4、Al2O3、不溶于碱溶液
和酸溶液的杂质)为原料合成媒染剂“翠矾”(NiSO4·7H2O)和结构化学研究的热点物质氟镍化钾(K2NiF4)的工
艺流程如下：
溶液中相关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH 如下表所示：
金属离子
Fe3+
Al3+
Fe2+
Ni2+
开始沉淀的pH
2.7
3.8
7.6
7.1
沉淀完全的pH
3.7
5.2
9.7
9.2
回答下列问题：
(1)“酸浸”中其他条件不变时，不同温度下镍的浸出率随时间的变化如图所示，则“酸浸”的最佳温度与
时间分别为_______(填标号)。
A．30℃、30min
B．70℃、120min
C．90℃、120min
D．90℃、140min
(2)“氧化”时也可以用一种绿色氧化剂代替空气中的氧气。绿色氧化剂参与反应的离子方程式为 。
(3)“调pH=a”，a 的取值范围是 。固体B 的主要成分是 (填名称)。
(4)“灼烧”NiCO3和NH4F 的混合物时发生反应的化学方程式为 。
(5)从溶液中获得NiSO4·7H2O 的操作A 是 、 、过滤、洗涤、干燥。
(6)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO 氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH(碱式氧化镍)，反应的
离子方程式为 。
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(7)若镍废渣中Ni 的质量分数为25%，整个流程中Ni 的损失率为5%，则1t 镍废渣能制备K2NiF4 t(保
留2 位小数)。
【答案】(1)B (2)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O(3)3.7≤a<7.1(或3.7～7.1) 氢氧化铁
(4)
(5)蒸发浓缩 冷却结晶
(6)
(7)0.86
【详解】（1）“酸浸”的最佳温度与时间分别为70℃、120min。30℃浸出率低，不选90℃、120min 的原
因是：温度从70℃升高到90℃，镍的浸出率增大的很小，但能源消耗较大，生产成本增大，故选B；
（2）通入空气氧化的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，也可以用绿色氧化剂H2O2代替空气中的氧气，H2O2参与反
应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O；
（3）“调pH=a”的目的是除去Fe3+，使Fe3+完全沉淀，不使Ni2+沉淀。当pH=3.7 时，Fe3+沉淀完全；当
pH=7.1 时，Ni2+开始沉淀，所以应调节pH 为3.7≤a<7.1(或3.7～7.1)；固体B 的主要成分是氢氧化铁；
（4）灼烧NiCO3和NH4F 组成的混合物，得到NiF2，发生反应的化学方程式为
；
（5）从溶液中获得NiSO4·7H2O 的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；
（6）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO 氧化，生成NiOOH(碱式氧化镍)沉淀，反应的离子方程式为
；
（7）1t 镍废渣中Ni 的质量为
，根据关系式
可知，1t 镍废渣能制备
的质量为
。
考点03 工业流程中的图像分析与定量计算
1、化工流程中的图像分析
(1)会识图：一看面、二看线、三看点(弄清纵、横坐标的含义；弄清起点、拐点、终点的含义；看清曲线
的变化趋势)。
(2)会析数：分析数据、图像中隐含的信息，弄清各数据的含义及变化规律，将数据和图像信息加工成化
学语言，同时联系化学概念、化学原理等理论知识进行分析解答。
2、化工流程中的定量计算
(1)常见类型及解题方法
常见类型
解题方法
计算物质含量
根据关系式法、得失电子守恒法、滴定法等，求出混合物中某一成分的量，再除
以样品的总量，即可得出该成分的含量
确定物质化学式
①根据题给信息，计算出有关物质的物质的量；②根据电荷守恒，确定未知离子
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的物质的量；③根据质量守恒，确定结晶水的物质的量；④各粒子的物质的量之
比即为物质化学式的下标比
(2)定量计算的常用公式
物质的质量分数(或纯度)
×100%
产品产率
×100%
物质的转化率
×100%
3、热重曲线分析的解题模型
(1)设晶体的物质的量为1 mol，质量为m。
(2)失重一般是先失水，再失非金属氧化物。
(3)计算每步固体剩余的质量(m 余)，样品的固体残留率＝×100%。
(4)晶体中金属元素的质量不会减少，仍在m 余中。
(5)失重最后一般为金属氧化物，由质量守恒得m 氧，由n 金属∶n 氧，即可求出失重后物质的化学式。
4、化学(或离子)方程式的书写思路
首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断
反应类型。
(1)若元素化合价无变化，则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律。
(2)若元素化合价有变化，则为氧化还原反应，既遵循质量守恒定律，又遵循得失电子守恒规律。
5、陌生氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写流程
考向01 考查图像分析与定量计算
【例1】（2025·河南信阳·模拟预测）硼化钛(结构式为B=Ti=B)常用于制备导电陶瓷材料和PTC 材料。工业
上以高钛渣(主要成分为
、
、
和CaO，另有少量MgO、
)为原料制取
的流程如下：
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已知：①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置；
②
高温下蒸气压大、易挥发；
③
可溶于热的浓硫酸形成
。
回答下列问题：
(1)滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(2)“萃取”的目的 。
(3)“水解”过程中，欲将
尽可能多的转化为
，可采取的有效措施有 。(答一条
措施即可)
(4)“热还原”中发生反应的化学方程式为 ，
的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量，
原因是 。仅增大配料中
的用量，产品中的杂质含量变化如图所示。杂质TiC 含量随w%增
大而降低的原因是 (用化学方程式解释)。
(5)原料中的
可由硼酸脱水制得。以
为原料，用电渗析法制备硼酸(
)的工作原理如图
所示，产品室中发生反应的离子方程式为 。若反应前后NaOH 溶液的质量变化为m kg，则制
得
的质量为 kg。
【答案】(1)
(2)分离出钛元素 (3)适当升高温度（如使用沸水）、降低
等（其他合理答案也
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可）
(4)
+
+5C
+5CO↑
高温下蒸气压大、易挥发，只有部分参加了反应
+
+2C
+3CO↑
(5) H++[B(OH)4]-=H3BO3+H2O
【详解】（1）通过酸浸后的固体为
和
，继续加浓硫酸进行酸解，
溶于热的浓硫酸形成
，
不溶于硫酸，过滤后通过滤渣除去，所以酸解后得到滤渣的主要成分为：
。
（2）酸解后的滤液中主要含
和过量硫酸，此时通过萃取将Ti 元素萃取到有机溶剂中分离出Ti 元素，
便于后续生成
，
（3）“水解”过程中，
转化为
的方程式为：
，则
可以提高转化率的措施有：适当升高温度（如使用沸水）、降低
等（其他合理答案也可）。
（4）“热还原”是将
脱水后加入
和C 在电弧炉中加热还原得到产品
，则反应的化学
方程式为：
；在生产过程中，
的实际用量超过了理论化学计量所要求
的用量，则可能的原因为：
高温下蒸气压大、易挥发，只有部分参加了反应；随
的过量比率的
增加，杂质中的TiC 也参与了反应：
，从而降低了杂质的含量。
（5）根据分析，在产品室中发生的反应为：
；根据分析中的电极反应式
和电子转移守恒可知，存在每转移
时，在产品室生成
，质量为
；在右侧会生成
，则右侧NaOH 溶液中的质量变化为原料室每渗透到右侧
，要释放
，则右侧
溶液增加的质量为：
，则生成
的质量为：
。
考向02 考查化学(或离子)方程式的书写
【例2】（2025·内蒙古·二模）以铁屑(含
、
等杂质)为原料制备六水氯化铁的流程如图。下列叙述错
误的是
不同温度下，六水氯化铁在水中的溶解度如下：
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温度/℃
0
10
20
30
50
80
100
溶解度/g
74.4
81.9
91.8
106.8
315.1
525.8
535.7
A．“滤渣”的主要成分是Cu 和Ag
B．“氧化”中的离子反应为
C．“结晶”中浓盐酸的作用是抑制
水解
D．“结晶”中包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】B
【详解】A．根据流程图可知，铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，而铜、银与稀硫酸不反应，则滤渣
的主要成分是Cu 和Ag，故A 正确，不符合题意；
B．“氧化”中发生2Fe2++H2O2+ 2H+= 2Fe3++ 2H2O，故B 错误，符合题意；
C．“结晶”中浓盐酸既可以提供Cl-又可以抑制FeCl3的水解，故C 正确，不符合题意；
D．结合六水氯化铁在水中的溶解度可知，“结晶”中包含的操作有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、
干燥，故D 正确，不符合题意。
故选B。
【对点1】（2025·山西·模拟预测）四氟硼酸锂(
，溶于水)化学性质稳定，可用作心脏起搏器电池或
二次锂离子电池电解液导电盐，其制备流程如图所示。下列说法错误的是
A．
中
元素呈+3 价
B．反应器1 中发生化合反应
C．反应器3 中发生反应
D．
是一元弱酸，其电离方程式为
【答案】D
【详解】A．LiBF4中Li 为+1 价，F 为-1 价，设B 的化合价为x，由1+x+4×(-1)=0 得x=+3，B 元素呈+3 价，A
正确；
B．反应器1 中Li2CO3与CO2、H2O 反应生成LiHCO3，反应方程式为Li2CO3+CO2+H2O=2LiHCO3，该反应是多种
物质生成一种物质，属于化合反应，B 正确；
C．反应器3 中LiF·3HF 与H3BO3反应生成LiBF4和H2O，反应方程式为LiF·3HF+H3BO3=LiBF4+3H2O，原子守恒，
C 正确；
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D．H3BO3是一元弱酸，其电离过程可逆，正确电离方程式为H3BO3+H2O
[B(OH)
⇌
4]-+H+，选项中用“=”错误，
D 错误；故选D。
【对点2】（2025·辽宁鞍山·二模）由电镀污泥(含
、
、
、
、
、
等)为原料生产
流程如图：
已知：I.
：
II.
能形成无色的
回答下列问题：
(1)氨浸液中的
能使污泥中的一种胶状物转化为疏松的颗粒。
①“氨浸”步骤在
缓冲溶液中，
可被
还原，生成
，该反应的离子方程式
为 ；
②氨浸渣中的
在
射线衍射图谱中产生了明锐衍射峰，则
属于 (填“晶体”或“非晶
体”)；
③
时，若测得氨浸液
为9，则溶液中
(填“>”、“＜”或“=”)；
④
提高了氨浸液和浸渣的分离效率，原因是 ；
⑤氨浸液呈深蓝色，其中呈色离子的结构简式为 。
(2)水浸液中含+6 价Cr 的含氧酸盐，请从平衡移动角度指出A 物质为 (填化学式)，并用适当的化学
用语阐述原理 。
(3)根据
溶解度曲线(如图)指出“系列操作”为 。
【答案】(1)
晶体 = 使胶状物
转化为易于分离的沉淀颗粒
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(2)
增大
浓度，促进平衡
正向移动，生成
(3)浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥
【详解】（1）①由分析可知，氨浸时铁离子发生的反应为溶液中的铁离子与亚硫酸根离子、碳酸根离子、
氨分子反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸根离子和铵根离子，反应的离子方程式为
，故答案为：
；
②由碳酸亚铁在X 射线衍射图谱中产生了明锐衍射峰可知，碳酸亚铁属于晶体，故答案为：晶体；
③由电离常数可知，溶液中
=
=
=1，则溶液中一水合氨的浓度与铵根离子浓度相等，
故答案为：=；
④碳酸铵提高了氨浸液和浸渣的分离效率是因为：碳酸铵能使污泥中的胶状物转化为易于分离的沉淀颗粒，
故答案为：使胶状物转化为易于分离的沉淀颗粒；
⑤氨浸液呈深蓝色是因为溶液中存在着结构简式为
的四氨合铜离子，故答案为：
；
（2）由分析可知，水浸液中存在如下平衡：
，向溶液中加入硫酸溶液，溶
液中的氢离子浓度增大，平衡向正反应方向移动，有利于重铬酸根离子的生成，故答案为：
；增大
浓度，促进平衡
正向移动，生成
；
（3）由溶解度曲线可知，得到重铬酸钠的系列操作为浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：浓缩、
结晶、过滤、洗涤、干燥。
题型01 微型工业流程题
1．（2025·湖南·二模）镍元素用途广泛，工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备并
精制镍的基本流程如下：
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已知：①电极电位(E)能体现微粒的氧化还原能力强弱，如：
；
；
；
；
②常温下溶度积常数
；
；
③石英砂造渣除铁反应：
。
下列有关说法不正确的是
A．Ni 属于d 区元素，可用于合金钢或储氢合金材料
B．低镍矿中通入适量氧气，防止过量氧气氧化
，便于用石英砂造渣除铁
C．电解制粗镍时阳极发生的主要电极反应式：
D．氧化性：
，若电解精炼镍时溶液
也易在阳极放电
【答案】D
【详解】A．Ni 的价电子构型为3d84s2，属于d 区元素；Ni 可用于制造合金钢（如不锈钢）或储氢合金（如
LaNi5），A 正确；
B．石英砂造渣除铁的反应需Fe 以FeO 形式存在（生成2FeO·SiO2），若通入过量O2，Fe2+会被氧化为Fe3+
（形成Fe2O3），无法与SiO2造渣，故需适量O2防止Fe2+过度氧化，B 正确；
C．电解制粗镍时，阳极材料为NiS（含CuS），主要发生NiS 的氧化反应，S2-失去电子生成S 单质，电极反
应式为NiS-2e-=Ni2++S，C 正确；
D．据电极电位可知，氧化性H+>Ni2+，H+先于Ni2+放电，当pH＜2 时，c(H+)大，易在阴极放电，D 错误；
故选D。
2．（2025·浙江绍兴·模拟预测）以炼铁厂锌灰(主要成分为ZnO，含少量的CuO、MnO2、Fe2O3）原料制备
的流程如图所示，已知：“浸取”工序中ZnO、CuO 分别转化为可溶性的[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+。下列说
法正确的是
A．H-N-H 的键角：[Cu(NH3)4]2+<NH3
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B．滤渣②的主要成分为Fe2O3、Cu 和Zn
C．“滤渣①”经稀盐酸溶浸、过滤可获得MnO2
D．“浸取”采用较高温度更有利于提高浸取率
【答案】C
【详解】A．氨分子中氮原子的孤对电子对数为
=1，四氨合铜离子中具有空轨道的铜离子与氨分
子中孤对电子形成配位键，氮原子的孤对电子对数为0，孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，
键角越小，所以四氨合铜离子中H-N-H 的键角大于氨分子，故A 错误；
B．由分析可知，滤渣②的主要成分为铜和锌，故B 错误；
C．由分析可知，滤渣①的主要成分为二氧化锰、氧化铁，二氧化锰与稀盐酸不反应，氧化铁与稀盐酸反
应生成氯化铁和水，则滤渣①经稀盐酸溶浸、过滤可获得二氧化锰，故C 正确；
D．浸取时，温度过高会导致碳酸氢铵和氨水受热分解，导致浸取率下降，故D 错误；
故选C。
3．（2025·四川德阳·模拟预测）废旧铅蓄电池的铅膏主要含有PbSO4、PbO2和Pb。从铅膏中回收PbO 的流
程如下：
已知：①实验温度下，
、
；
②酸浸后铅几乎转化为+2 价；
③Pb(OH)2的性质和AI(OH)3相似。下列说法正确的是
A．铅膏中的PbO2主要来源于铅蓄电池的负极材料
B．“脱硫”中PbSO4能较完全转化为PbCO3
C．“酸浸”中醋酸做还原剂
D．“沉铅”过程需加入足量NaOH
【答案】B
【详解】A．铅蓄电池负极材料为Pb，正极材料为
，
应来源于正极，A 错误；
B．“脱硫”中
转化为
的平衡常数
，K 值大于
，反
应正向程度大，能较完全转化，B 正确；
C．酸浸后Pb 主要为+2 价，
需被还原，Pb(0 价)需被氧化，
可作还原剂还原
，醋酸仅提供
酸性环境，不做还原剂，C 错误；
D．
类似
具有两性，足量NaOH 会使其溶解生成可溶性盐，无法沉铅，D 错误；
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故选B。
4．（2025·甘肃白银·三模）碱式碳酸铜在烟火、农药等方面应用广泛。一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S，还
含有SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备碱式碳酸铜的流程如图所示。已知：H2CO3的
，
；
的
。下列说法错误的是
A．利用乙醇作溶剂可将S 从滤渣I 中分离出来
B．滤渣Ⅱ为Fe(OH)3
C．“沉锰”时反应的离子方程式为
D．NH4HCO3溶液呈碱性
【答案】A
【详解】A．滤渣Ⅰ含SiO2和S，S 微溶于乙醇，SiO2不溶于乙醇，无法用乙醇有效分离S 和SiO2，A 错误；
B．浸取后溶液含Fe3+，加入CuO 调节pH，Fe3+水解生成Fe(OH)3沉淀，滤渣Ⅱ为Fe(OH)3，B 正确；
C．“沉锰”时，NH3提供碱性促进
电离，Mn2+与
结合生成MnCO3，离子方程式为Mn2++
+NH3=MnCO3↓+
，电荷及原子守恒，C 正确；
D．NH4HCO3中，
水解常数Kh=Kw/Ka1=10-14/4.4×10-7≈2.27×10-8，
水解常数Kh'=Kw/Kb=10-14/1.8×10-
5≈5.56×10-10，
水解程度更大，溶液呈碱性，D 正确；
故答案为：A。
5．（2025·甘肃白银·三模）无水
常用作芳烃氯代反应的催化剂。用废铁屑(主要成分为Fe，还含有少
量
和
)制取无水
的流程如下：
下列说法正确的是
A．“酸溶”后所得溶液中主要离子为
B．“氧化”步骤中可选择双氧水或酸性高锰酸钾溶液作氧化剂
C．从溶液中获取
晶体的步骤：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤
D．
的作用是与水反应生成
和HCl，从而抑制
的水解
【答案】C
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【详解】A．酸溶时，Fe 与盐酸反应生成Fe2+，Fe2O3与盐酸反应生成Fe3+，但废铁屑中Fe 过量，Fe 会与
Fe3+反应：Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+，因此溶液中主要Fe 离子为Fe2+，无Fe3+，A 错误；
B．氧化步骤需将Fe2+氧化为Fe3+，酸性高锰酸钾的还原产物为Mn2+，会引入新杂质，不能选用，B 错误；
C．从FeCl3溶液中获取FeCl3·6H2O 晶体，需经过蒸发浓缩（可加少量盐酸抑制水解）、冷却结晶、过滤，
步骤正确，C 正确；
D．SOCl2与水反应为SOCl2 + H2O = SO2↑ + 2HCl↑，产物为SO2和HCl，而非H2SO4，D 错误；
答案选C。
6．（2025·河北衡水·二模）1817 年，瑞典化学家永斯·贝采利乌斯从硫酸厂的铅渣中发现了硒。某小组以
铜阳极泥(含Cu、Se、Te 等)为原料提取铜、硒和碲的流程如图所示。已知：“加压、加热、酸浸”步骤中
和
分别转化为
和
。下列叙述正确的是
A．“酸浸”中加压、加热都能提高活化分子百分率
B．“还原2”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C．分离
采取蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤等方式
D．用
制
方法：灼烧、热还原(或稀硫酸溶解、电解)
【答案】D
【详解】A．加压缩小氧气体积，增大单位体积内氧气活化分子数，但是氧气活化分子百分率不变，A 错误；
B．“还原2”：
，氧化剂是
，还原剂是
，氧化剂与还原剂的物质
的量之比为
，B 错误；
C．
难溶于水，采用过滤、洗涤、干燥等方式分离
，C 错误；
D．利用
制备Cu：
方案1：
，
；
方案2：
，
，D
正确。
故选D。
题型02 工流程综合题
1．（2025·广东肇庆·一模）铋酸钠(
，难溶于水)是常用的氧化剂，
是活性电极。以辉铋矿(主
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要成分为
，含
、
杂质)和软锰矿(主要成分是
)为原料联合焙烧制备
和
的
工艺流程如下：
已知：①“焙烧”后产物为
、
、
、
和
。
②氧化性强弱：
。
③常温下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全时的
见下表。
金属离子
开始沉淀
7.6
2.7
8.1
4.5
沉淀完全
9.6
3.7
10.1
5.5
(1)“焙烧”时采用逆流操作，即粉碎的矿粉从焙烧炉上部加入，空气从下部进入，这样操作的目的是
。
(2)“酸浸”时发生氧化还原反应的离子方程式为 。“酸浸”后，滤渣的主要成分为
(填化学式)。
(3)“还原”时加入
的目的为 。
(4)“沉铋”时，调节溶液pH 的范围为 。
(5)“氧化”时，由
生成
的化学方程式为 。
(6)①“电解”时，一般在滤液1 中加入少量稀硫酸，以Fe 片、石墨棒为电极。请画出电解池示意图并做相
应标注。 。
②若回收滤液2 用于电解制备
，需进行脱氯处理，理由是 (结合电极方程式解释)。
【答案】(1)增大反应物接触面积，提高反应速率 (2)
(3)将
还原为
，避免沉铋时
元素进入产品 (4)
(5)
(6)
若未进行脱氯处理，电解时阳极会发生反应：
【详解】（1）矿粉从焙烧炉上部加入，空气从下部进入，这样操作可以增大反应物接触面积，提高反应
速率；
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（2）由上述分析可知，“酸浸”过程中，除SiO2外，其余氧化物均溶于盐酸，且Mn2O3与盐酸发生氧化还
原反应，反应的离子方程式为
；滤渣为SiO2；
（3）由上述分析可知，加入铋的目的是还原Fe3+，将Fe3+转化成Fe2+进入滤液，避免沉铋时
元素进入产
品；
（4）根据表格信息可知，应将pH 控制在
，避免其它金属离子混入Bi(OH)3中；
（5）由流程可知，“氧化”时，Bi(OH)3与Cl2、NaOH 反应生成NaBiO3、NaCl 和H2O，故反应的化学方程式
为
；
（6）电解过程，MnSO4在阳极发生氧化反应生成MnO2，故石墨作阳极，Fe 片作阴极，故电解示意图为
若不进行脱氯处理，则溶液中的Cl-会在阳极放电生成Cl2，电极反应为
。
2．（2025·河北衡水·三模）从工业废渣［含
、CuO、CuS、
、FeS、
、
等］中
回收砷和铜，能节约生产成本。工艺流程如下：
已知：①有机萃取剂的萃取反应为
；
②当溶液中离子浓度小于或等于
时，认为该离子沉淀完全；
③
、
的
分别为
、
，取
。
(1)提高废渣氧化浸出率的方法有 （写出两条即可），可否用盐酸代替硫酸并简述原因： 。
(2)“预中和”生成滤渣的主要成分是 （填化学式）。
(3)深度氧化过程将
全部氧化成
，反应的化学方程式为 。
(4)“中和除砷、铁”过程生成
沉淀。常温下，欲使溶液中
完全沉淀，且不产生
沉淀，
应控制pH 为 。若“中和除砷、铁”后的溶液pH=2.0，
，多次萃取后水相
中
为
，则铜的萃取率为 %（结果保留两位小数，溶液体积变化忽略不计）。
(5)反萃取中，下列说法正确的是 （填字母）。
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A．分液漏斗使用前有两处需检查是否漏液
B．经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置分层
C．反萃取后，
被转移至水相
(6)用惰性电极电解500 mL“反萃取”后的溶液，一段时间后
增大了0.04 mol/L，则阴极沉积的铜的质
量为 g（电解过程中溶液体积变化忽略不计）。
【答案】(1)粉碎、搅拌、适当增大硫酸浓度等 否，后续步骤中用到的
会将盐酸氧化为
(2)
(3)
(4)<6.3 99.90 (5)AC (6)0.64
【详解】（1）粉碎、搅拌、加热、适当增大硫酸浓度等，能提高氧化浸出率；后续步骤中用到的
会将盐酸氧化为
，所以不能用代替硫酸；
（2）根据分析可知，滤渣的主要成分是
；
（3）深度氧化中
全部被氧化为
，
做氧化剂，
化合价由+7 价降至+2 价，
化
合价由+3 价升至+5 价，根据得失电子守恒，该反应的化学方程式为
；
（4）欲使
完全沉淀，其最大浓度为
，若
，此时
，
，则
，所以应控制
；“中和除砷、铁”
后的溶液
，则
，
，多次萃取后水相中
，则溶液中
增大了
，根据
得除去的
，则铜的萃取率为
；
（5）A．分液漏斗使用前，上口塞子和活塞处需检查是否漏液，A 正确；
B．经几次振荡并放气后，分液漏斗应放置在铁架台上静置分层，B 错误；
C．萃取是将
转移至有机相，反萃取后
被转移至水相，C 正确；
故答案选AC；
（6）若电解
“反萃取”后的溶液，一段时间后
增大了
，则
，根据阳极反应
可知转移电子的物质的量为
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，根据阴极反应
，可知阴极沉积的铜的质量为
。
3．（2025·陕西西安·模拟预测）钒、钛、钨等金属的回收具有重要的经济和战略价值。利用废钒-钠系脱硝
催化剂(含
、
、
及少量的Si、P、Al 等的化合物)回收钒、铁、钨的工艺流程如下图。
已知：
和
的溶解度随温度升高而增大。回答下列问题：
(1)写出“碱浸”过程中
反应生成钠酸钠
的化学方程式： 。
(2)在“沉硅沉磷”工序中，除磷率和除硅率变化如图所示。
①“沉硅沉磷”最适合温度为 。
②除溶解度随温度变化因素外，随着温度升高，
的水解程度增大，导致除磷率下降，但除硅率反而
升高，其原因是 。
(3)“沉钨”时
转化为
沉降分离，已知温度为T 时
，
，当溶液中
恰好沉淀完全(离子浓度等于
)时，溶液中
。
(4)已知“酸洗”后钒以
形式存在。“离子交换”过程可表示为
，其中
为强碱性阴离子交换树脂。“洗脱”时，试剂X 应选用 (填
化学式)。
(5)“沉钒”时温度需控制在50℃左右，温度过高会导致
分解产生
，生成的
还原
生成
固体和
的离子方程式为 。
(6)称取最后所得的
粗品1.60g，加入稀硫酸溶解后，向其中加入
的
溶液50mL，
再用
的
溶液滴定过量的
溶液至终点，消耗
溶液的体积为8.00mL，则
产物中
的质量分数为
(保留整数)。(已知：
，
)
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【答案】(1)
(2)70
℃
温度升高，
水解生成的
仍难溶于
水
(3)
(4)NaCl (5)
(6)91
【详解】（1）“碱浸”过程中
反应生成钛酸钠
，结合质量守恒，反应还生成水，化学方程
式
；
（2）①根据图像可知，温度为
时，除硅率和除磷率都较高，故最合适温度为
；
②已知：
和
的溶解度随温度升高而增大；由于
的溶解度随温度升高而增大，温
度升高促进硅酸根的水解，
水解生成的
仍难溶于水，使得除磷率下降，但除硅率反而升高；
（3）当溶液中
恰好沉淀完全（离子浓度等于
）时，
，此时
；
（4）“离子交换”过程可表示为
，其中
为强碱性阴离
子交换树脂，“洗脱”时，试剂
应选用中性氯化钠，使得氯离子浓度增大，促使平衡逆向进行，发生洗
脱过程生成
；故答案为：
；
（5）“沉钒”时温度需控制在
左右，温度过高会导致
分解产生
，生成的
还原
生
成
固体和
，碱性条件下，反应为：
；
（6）
，过量的草酸为
，则与
反应的草酸为
，结合反应
、
和钒守恒，存在
，产物
中
的质量分数为
。
4．（2025·四川德阳·模拟预测）三氯化六氨合钴
是一种重要的含钴配合物，工业上利用
水钴矿(含有Co2O3，Al、Fe、Si 等元素)制取
的流程如下：
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已知：①钴元素常见价态有+2、+3 价，Co2+在水溶液中稳定存在，Co3+不能在水溶液中稳定存在；
②
、
；
③若制备反应中没有活性炭存在，主要生成物为
；
④
中N 的质量分数为31.4%。
回答下列问题：
(1)钴元素位于元素周期表的 区。
(2)“第一次氧化”的目的是将Fe2+转化为Fe3+，该反应的离子方程式为 。
(3)“滤渣”中，除含Al(OH)3外，主要还有 、 。(填化学式)
(4)“系列操作”中的过滤，需要的玻璃仪器为玻璃棒、 。
(5)若测得产品中N 的质量分数为31.0%，可能原因是 。
(6)“第二次氧化”过程中应该先加 (填“氨水”或“H2O2”)，理由是 。
(7)通过碘量法测定产品中钴的含量。在一定条件下，将
转化成Co3+后，加入过量KI 溶液，
再用Na2S2O3标准液滴定(淀粉溶液做指示剂)，反应原理：
，
。实验过程中，下列操作会导致所测钴含量偏低的是 (填标号)。
a．滴定前的待测液酸性过强
b．滴定结束后，滴定管尖嘴部分有气泡
c．溶液蓝色褪去，立即读数
【答案】(1)第四周期VIII 族 (2)
(3)
(4)烧杯、漏斗 (5)制备反应中活性炭较少，主要生成物为
(6)氨水 若先加入
，会导致钴元素被氧化为
，再加入氨水则易生成难溶的
，不利于
形成配合物（或引入杂质）[或是先加入氨水再加入
，可防止生成
(7)a
【详解】（1）钴元素质子数为27，位于元素周期表的第四周期VIII 族。
（2）“第一次氧化”加入
的目的是将
转化为
，该反应的离子方程式为
。
（3）根据分析，“滤渣”中，除含
外，主要还有
，Si 元素以
存在于滤渣，故滤渣有
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、
和
。
（4）过滤需要的玻璃仪器为玻璃棒、烧杯、漏斗。
（5）根据信息可知目标产品
中N 的质量分数为31.4%。若测得产品中N 的质量分数为
31.0%，可能原因是制备反应中活性炭较少，主要生成物为
，
中N 的
质量分数为
，导致N 的质量分数偏低。故答案为制备反应中活性炭较
少，主要生成物为
。
（6）根据信息②
、
和
均难溶于水，
且
较
更易结合
，若先加入
，
会被氧化为
，再加入氨水则易生成难溶的
，不利于形成配合物，故“第二次氧化”过程中应该先加氨水，再加
。理由是：若先加入
，会导致钴元素被氧化为
，再加入氨水则易生成难溶的
，不利于形成配合物（或引入
杂质）[或是先加入氨水再加入
，可防止生成
。
（7）a．滴定前的待测液酸性过强，会导致硫代硫酸钠发生歧化反应生成二氧化硫和硫单质，导致消耗的
的体积偏大，导致所测钴含量数值偏高，a 符合题意；b．．滴定结束后，发现滴定管内有气泡，
消耗的
的体积偏小，导致所测钴含量数值偏小，b 不符合题意；
c．溶液蓝色褪去，立即读数，此时
未完全被反应，则消耗的
的体积偏小，导致所测钴含量数值
偏小，c 不符合题意；
故选a。
5．（2025·四川·模拟预测）FeOOH 为一种不溶于水的黄色固体，在染料工业中有着重要的作用。某工厂以
Fe2O3废料(含少量SiO2、FeO 等)为原料制备FeOOH，流程如图所示：
(1)为提高“酸浸”的速率，可采取的措施有 (任填两种)。
(2)“废渣”的主要成分为 (填化学式)。
(3)“试剂X”宜选择的是___________(填序号)。
A．双氧水
B．铁粉
C．氯水
D．铜粉
(4)向“滤液2”中加入乙醇即可析出
晶体，乙醇的作用是 。从“滤液2”中获得晶
体的另一种方法是蒸发浓缩、 、过滤、洗涤，在实验室中进行洗涤沉淀的操作是 。
38
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(5)由
转化为FeOOH 的离子方程式是 。
(6)硫酸亚铁晶体(
)在医药上可作补血剂。用酸性
溶液可测定补血剂药片中铁元素含量，
其原理是
(未配平，且药片中其他成分与
不反应)。实验测得
10 片补血剂药片共消耗a mL 0.0200
酸性
溶液，则每片补血剂药片中含有
的
质量为 (用a 的代数式表示)。
【答案】(1)粉碎废料、适当升温或适当增加硫酸浓度或充分搅拌等 (2)SiO2 (3)B
(4)降低
溶解度，利于其析出晶体 冷却结晶 用玻璃棒引流向漏斗中加蒸馏水至浸没
沉淀，待液体流下，重复操作2～3 次
(5)4Fe2++O2+8OH-=4FeOOH↓+2H2O (6)
【详解】（1）粉碎废料、适当升温、适当增加硫酸浓度、充分搅拌等措施能提高“酸浸”的速率；
（2）由分析可知，“废渣”的主要成分为二氧化硅，化学式为SiO2；
（3）由分析可知，“试剂X” 为铁粉，加入过量铁粉的目的是将溶液中的铁离子转化为亚铁离子，故选
B；
（4）由分析可知，向滤液2 中加入乙醇的目的是降低
的溶解度，便于析出七水硫酸亚铁晶体；
滤液2 还可以经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸亚铁晶体；在实验室中进行洗涤沉
淀的操作为用玻璃棒引流向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待液体流下，重复操作2～3 次；
（5）由分析可知，向硫酸亚铁晶体中加入氢氧化钠溶液、通入空气的目的是将溶液中的亚铁离子转化为
FeOOH 沉淀，反应的离子方程式为4Fe2++O2+8OH-=4FeOOH↓+2H2O；
（6）亚铁离子与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式为
，实验测得
10 片补血剂药片共消耗a mL 0.0200mol/L 酸性高锰酸钾溶液，则一片补血剂药片中含七水硫酸亚铁的质量
为0.0200mol/L×a×10-3L×5×
×278g/mol=2.78a×10−3g。
6．（2025·安徽六安·模拟预测）磷酸铁(
)常用作制造磷酸铁锂电池、催化剂及陶瓷等的材料。工业
上以硫铁矿(主要成分为
，含少量
、
和
)为原料经过如下步骤可制备
。
已知：常温下，有关金属离子生成氢氧化物沉淀的
如下表
金属离子
开始沉淀的
沉淀完全的pH(沉淀完全的pH 按金属离子浓度为
计算)
1.2
3.3
39
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3.1
5.1
5.8
8.8
回答下列问题：
(1)FePO4所含阳离子中能量最高的电子占据的轨道的形状为 ；“焙烧”时空气与矿料逆流而行，
其目的是 。
(2)“滤渣1”中含有一种单质，则“还原”这一步发生反应的离子方程式为 。
(3)“还原”这一步的目的是 。
(4)加入FeCO3的目的是调节溶液的pH，则应该调节到的pH 范围是 。
(5)若生成物除水外均为正盐，则流程图中虚线框内总反应的化学方程式为 。
(6)研究发现：不同
对
沉淀的影响如下表所示：
pH
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
沉淀率/%
90.0
94.6
97.9
96.2
95.3
88.1
95.4
97.2
98.5
99.8
当
时，随
的增加，
的沉淀率开始下降，而
沉淀率反而上升，其原因可能为
。
(7)
为桃红色晶体，密度为
，它的摩尔体积为
(保留小数点
后1 位)。
【答案】(1)花瓣形 增大接触面积，加快反应速率，提高原料利用率 (2)FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S
(3)避免沉铝时有部分
转化为
沉淀而损失 (4)5.1~5.8(或5.1≤pH<5.8)
(5)
(6)随
的增加，部分
沉淀转变为
沉淀，使得部分
重新进入溶液中，导致
沉淀率
下降 (7)65.2
【详解】（1）FePO4中的阳离子为Fe3+，价电子排布式为3d5，3d 上的电子即为能量最高电子，d 能级轨道
形状为“花瓣形”。“焙烧”时空气与矿料逆流而行，目的是使气固反应物充分接触，加快反应速率，提
高原料利用率。
（2）产物中的单质只能为S 单质，
将
还原生成S 和
，则反应的离子方程式为：
。
（3）如果不还原，则Fe3+会在加入FeCO3调pH 时生成氢氧化铁沉淀，一起随Al(OH)3沉淀而除去，导致产
率降低。
（4）FeCO3调pH 是要让Al3+沉淀完全而Fe2+不形成沉淀，故控制pH 在5.1~5.8 范围。
（5）硫酸亚铁和磷酸、氯酸钠、氢氧化钠反应，生成
、氯化钠、硫酸钠和水，反应的化学方
40
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程式为
。
（6）随
的增加，部分
沉淀转变为
沉淀，使得部分
重新进入溶液中，导致
沉
淀率下降。
（7）
的摩尔质量为
，密度为
，它的摩尔体积
。
题型03 工业流程中的图像分析与定量计算
1．（2025·黑龙江·二模）利用如下流程吸收尾气中的NO 和
协同生产连二亚硫酸钠
和
。
下列有关反应表示错误的是
A．“装置Ⅰ”中主要发生反应：
B．“装置Ⅱ”中生成
的反应：
C．“装置Ⅲ”中阴极电极反应式：
D．“装置Ⅳ”中发生反应：
【答案】C
【详解】A．装置Ⅰ中
溶液吸收
，因产物为
，说明
过量，反应为:
，
原子守恒、电荷守恒，A 正确；
B．装置Ⅱ中
氧化
生成
，
（得
），
（N+2→+3，失
），电子
守恒，配平后H、O、电荷均守恒，B 正确；
C．装置Ⅲ阴极
得电子生成
（S+4→+3，2 个S 得
），
溶液显酸性（电离＞水解），阴
极应消耗
生成
，正确反应为
，选项中生成
与酸性环境矛盾，
C 错误；
D．装置Ⅳ中
被
氧化为
（N+3→+5，失
），
得
，
失
与1 个
得
守恒，
与
结合为
，总反应原子、电子、电荷均守恒，D 正确；故答案选C。
2．（2025·湖南邵阳·三模）钴及其化合物在工业、电子等领域有着广阔的应用前景。一种从炼锌废渣(主要
含钴、锌、铅、铁、锰的+2 价氧化物或单质)中提取钴的部分工艺如下：
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已知：
，
，
和
的化学性质相似。下
列说法正确的是
A．已知
中的
元素的化合价为
，
中含有
个过氧键
B．结合流程分析，
的还原性强于
C．使用
除去“滤液”中的
，
越大越有利于除去“滤液”中的
D．“氧化沉钴”的离子方程式
【答案】B
【详解】A．S 元素最高价为＋6，
中的
元素的化合价为
，故
中有-1 价氧原子，根据其结
构式
，
中含有
个过氧键，A 错误；
B．由流程知，加入
时将
氧化成
，而
未被氧化，再后续操作中用
氧化了
，
故可知
的还原性强于
，B 正确；
C．
与
的化学性质相似，能溶于强碱，
过高时，
会与
反应生成可溶性物质，
导致无法除去锌元素，C 错误；
D．据流程分析，反应物是
和
，生成
和
，pH=5 属于酸性，根据得失电子守恒、离子
电荷守恒、元素守恒配平，离子方程式为
，D 错误；故选
B。
3．（2025·黑龙江·三模）某矿渣中含有一定量细小的Au 颗粒，可以通过如图流程冶炼金。下列说法错误
的是
A．浸金时可以适当提高温度以加快反应速率
B．浸金时加入NaCN 的主要作用是通过
的配位作用，增强Au 和氧气反应的能力
C．沉金时发生的离子反应为
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D．滤液净化后进行电解，可在阳极得到Zn
【答案】D
【详解】A．适当提高温度能加快反应速率，浸金过程为化学反应，提高温度可加快Au 与氧气、CN⁻的反
应速率，A 正确；
B．Au 化学性质稳定，难与O2直接反应，CN⁻与Au⁺形成[Au(CN)2]⁻配合物，增强Au 的还原性，提高其被O2
氧化的能力，B 正确；
C．沉金时Zn 将[Au(CN)2]⁻中的Au⁺还原为Au 单质，Zn 被氧化为Zn2⁺并与CN⁻形成[Zn(CN)4]2⁻，离子方程式电
荷守恒、得失电子守恒，C 正确；
D．滤液含[Zn(CN)4]2⁻，电解时Zn2⁺在阴极得电子被还原为Zn，阳极发生氧化反应（如OH⁻放电），不能在
阳极得到Zn，D 错误；
4．（2025·全国·模拟预测）锰元素广泛应用于现代生活的各个领域，某软锰矿的主要成分为
(含有杂
质
、CaO 和少量的MgO、CuO)。一种由该软锰矿制取金属锰的流程如图所示：
下列说法错误的是
A．工业上常用热的碳酸钠溶液处理废铁屑表面附着的油脂
B．“浸出”时
参加的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C．“除铜”时发生反应的离子方程式为
D．用惰性电极电解硫酸锰溶液时，阳极发生氧化反应产生
【答案】B
【详解】A．碳酸钠溶液呈碱性，加热可促进其水解，碱性增强，油脂在碱性条件下可发生水解反应，生
成能溶于水的高级脂肪酸盐和甘油，故工业上常用热的碳酸钠溶液处理废铁屑表面附着的油脂，A 正确；
B．“浸出”时发生的主要反应为
，其中
为氧
化剂、Fe 为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为
[速解：也可利用得失电子守恒来分析判断，
，
，二者物质的量之比为
]，B 错误；
C．“除铜”时加入的MnS 难溶于水，而CuS 的溶解度更小，可实现沉淀的转化，且题给方程式符合守恒
规则，C 正确；
D．用惰性电极电解硫酸锰溶液时，阳极上水失去电子发生氧化反应产生
，D 正确；故本题选B。
5．（2025·辽宁沈阳·模拟预测）高纯
在半导体和电池制造等方面都有广泛的用途。一种以锰尘
（主要成分为
，杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物）为原料制备高纯
的清洁生产新工艺流程
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如下：
已知：室温下相关物质的
如下表。
HF
请回答下列问题：
(1)写出酸浸工序中产生的气体①的化学方程式 。
(2)滤渣①主要成分为 。
(3)除杂②工序中加入NaF 溶液前，要重新调节溶液pH，既不能过大，也不能过小的原因是 。
(4)若除杂②后的溶液中
，则此时溶液的pH 为 。
(5)沉淀工序中，在30～35℃下，将碳酸氢铵溶液滴加到净化液中，控制反应液的最终pH 在6.5~7.0，得到
沉淀。发生反应的离子方程式为 ，将温度控制在30
~35
℃
℃的原因为 。
(6)“沉锰”中
溶液浓度对纯度，产率的影响如图所示，应选择的浓度为 ，得到纯净碳酸锰
的“系列操作”包括 。
【答案】(1)
(2)
和
(3)pH 值太小，NaF 与
反应，
沉淀率降低；pH 值过高，
易沉淀 (4)5.7
(5)
温度低于30℃，反应较慢，温度高于35℃，碳酸氢铵易
分解，降低原料利用率 (6)7.5% 过滤、洗涤和干燥
【详解】（1）由分析可知，酸浸工序中产生氯气的反应为三氧化二锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯
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气和水，反应的化学方程式为
，故答案为：
；
（2）由分析可知，滤渣①主要成分为氢氧化铁、氢氧化铝，故答案为：
和
；
（3）除杂②工序中加入氟化钠溶液前，要重新调节溶液pH 是因为若溶液pH 值太小，氟化钠会与氢离子
反应生成弱酸氢氟酸，会使溶液中钙离子、镁离子沉淀率降低；若溶液中pH 值过高，锰离子会与氢氧根
离子反应生成氢氧化锰沉淀，会使碳酸锰的产率降低，故答案为：pH 值太小，NaF 与
反应，
沉淀率降低；pH 值过高，
易沉淀；
（4）由溶度积可知，溶液中钙离子浓度为1×10—5mol/L 时，溶液中氟离子浓度为
=1.5×10—
3mol/L，由电离常数可知，溶液中氢氟酸浓度为1×10—5mol/L 时，溶液中氢离子浓度为
=2×10—6mol/L，则溶液的pH 为6—lg2=5.7，故答案为：5.7；
（5）由分析可知，生成碳酸锰的反应为溶液中锰离子与碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀、二氧化碳和
水，反应的离子方程式为
；反应时若温度低于30℃，反应较慢，
若温度高于35℃，碳酸氢铵受热易分解，降低原料利用率，所以需要将温度控制在30
~35
℃
℃，故答案为：
；温度低于30℃，反应较慢，温度高于35℃，碳酸氢铵易分解，
降低原料利用率；
（6）由图可知，碳酸氢铵溶液的浓度为7.5%时，碳酸锰的产率最大，纯度较高，所以实验时碳酸氢铵溶
液应选择的浓度为7.5%；由分析可知，得到纯净碳酸锰的操作为过滤、洗涤、干燥，故答案为：7.5%；过
滤、洗涤和干燥。
6．（2025·辽宁·模拟预测）粉煤灰的主要成分为
、
、FeO、
、MgO、
等。研究小组对
其进行综合处理的流程如下：
已知：
①“酸浸”后钛主要以
形式存在，强电解质
在溶液中仅能电离出
和一种阳离子。
②
，
。
③当某离子的浓度低于
时，可忽略该离子的存在。
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④
高温下蒸气压大、易挥发。
回答下列问题：
(1)基态Ti 原子核外有 种能量不同的电子。
(2)“酸浸”时在不同温度下，Ti 元素的浸出率如图所示，温度超过70℃后，浸出率下降的原因是
。
(3)加入铁粉的主要目的是 。
(4)要使“滤液2”中
和
完全沉淀，调节pH 的最小值约为 。（保留两位有效数字）
(5)“热还原”中发生反应的化学方程式为 ；
的实际用量远超理论用量，原因是 。
(6)
通过氮掺杂反应生成
，立方晶系
晶胞如图甲所示，
晶胞如图乙所示，图丙表
示
中的Ti 原子沿z 轴方向的投影，则a= 。
【答案】(1)7 (2)
提前水解生成沉淀 (3)将
还原为
(4)4.3
(5)
B2O3高温下蒸气压大、易挥发，只有部分参加了反应 (6)
【详解】（1）Ti 是22 号元素，基态Ti 原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，有7 种能量不同的电
子。
（2）升高温度促进
水解生成沉淀，所以温度超过70℃后，浸出率下降；
（3）根据流程图，加铁粉后结晶析出
，所以极铁粉的目的是将
还原为
；
（4）
，
，Fe3+更易生成氢氧化铁沉淀，Al3+完全沉淀时
c(OH-)=
，c(H+)=
，要使“滤液2”中
和
完全沉淀，调节pH 的最小值约为4.3；
（5）“热还原”中TiO2、B2O3、C 在电弧炉中热还原生成TiB2、CO，发生反应的化学方程式为
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；
高温下蒸气压大、易挥发，只有部分
参加了反应，所以
的实际用量远超理论用量。
（6）根据均摊原则，
晶胞中Ti 原子数为
、O 原子数为
，N
原子数为0.5，则化学式为
，即
。
1．（2025·湖南湘西·一模）锶(Sr)位于第ⅡA 族，其化合物应用广泛。某含锶废渣主要含有
、
、
和
等，一种提取该废渣中锶的流程如图所示。
已知：25℃时，
，
。下列说法正确的是
A．因为盐酸具有挥发性，“酸浸”过程改用稀硫酸更好
B．“浸出渣2”的成分只有
C．“盐浸”过程发生反应的离子方程式为
D．
直接加热脱去结晶水可得无水
【答案】D
【详解】A．含锶(Sr)废渣主要含有
、
、
和
等，加入稀盐酸酸浸，碳酸盐溶解进入
浸出液，若用稀硫酸，则钙会生成硫酸钙进入浸出渣1 中，不利于后续提纯，A 错误；
B．“浸出渣2”中含
、
，B 错误；
C．“盐浸”过程是硫酸锶转化为硫酸钡，反应为
，C 错误；
D．锶(Sr)位于第ⅡA 族，
是强酸强碱盐，不水解，可直接加热
脱去结晶水制得无水
，
D 正确。故选D。
2．（2025·内蒙古·调研）锌焙砂(主要含
、
，还含有少量
、
等)可用于湿法制锌，其
流程如图所示。下列说法正确的是
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A．Fe、Cu、Zn 三种元素基态原子的未成对电子数：Zn>Cu>Fe
B．“净化”时的反应温度越高越好
C．“电解”时，既可用石墨作阳极又可用铜棒作阳极
D．可用
除去溶液中的
的依据是
【答案】D
【详解】A．基态Fe 电子排布式为
，基态Cu 电子排布式为
，
基态Zn 电子排布式为
，所以Fe、Cu、Zn 三种元素基态原子的未成对电子数分别为
4、1、0，A 错误；
B．"净化I"时，温度过高H2O2易分解，B 错误；
C．"电解"时，阳极材料为石墨，阴极材料为铜棒，C 错误；
D．用
除去溶液中的
原理为
，依据的是
，D 正确；
故选D。
3．（2025·湖南·二模）[Co(NH3)6]Cl3(三氯六氨合钴)是合成其它含钴配合物的重要原料，其晶体制备流程如
下，下列说法错误的是
A．活性炭的作用是催化剂
B．已知氧化步骤需控温在60℃进行，故H2O2溶液应缓慢滴加
C．操作X 中加入盐酸的目的是提供酸性环境
D．[Co(NH3)6]3+是以Co3+为中心的正八面体结构，则[Co(NH3)4Cl2]+的空间结构可能有2 种
【答案】C
【详解】A．在流程中，活性炭在配合步骤加入，在趁热过滤步骤被除去，其作用是作为催化剂，降低反
应的活化能，加快反应速率，A 正确；
B．氧化步骤中H2O2作氧化剂，将Co 的低价态化合物氧化，该反应为放热反应，控温60℃进行，H2O2溶液
缓慢滴加可防止反应过于剧烈，温度过高导致H2O2分解，B 正确；
C．操作X 中加入浓盐酸，目的是增大
浓度，使[Co(NH3)6]Cl3的溶解平衡
逆向移动，有利于[Co(NH3)6]Cl3晶体析出，而不只是提供酸
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性环境，C 错误；
D．
是以
为中心的正八面体结构，
中两个
可以处于相邻（顺式）和相对
（反式）位置，空间结构可能有2 种，D 正确；
故选C。
4．（2025·甘肃白银·模拟预测）
在实验室中和工业上常用作氧化剂。某实验小组根据如下流程制
备
：
下列说法错误的是
A．高温熔融时，应用铁坩埚
B．高温熔融反应中，
作还原剂
C．浸取时进行搅拌，可提高化学反应速率和浸取率
D．向锰酸钾溶液中通入适量
将pH 调至11.4 时，发生反应
【答案】C
【详解】A．陶瓷坩埚是硅酸盐产品，含二氧化硅，在高温下能与强碱反应，则高温熔融强碱性物质时应
用铁坩埚，A 项正确；
B．高温熔融反应为：
，
被
氧化为
，
作还原剂，B 项正确；
C．浸取时未发生化学反应，因此搅拌可提高溶解速率和浸取率，C 项错误；
D．通入适量
将pH 调至11.4 时，溶液呈较强碱性，
发生歧化反应，同时生成碳酸盐，则该反应
为
，D 项正确；
选C。
5．（2025·黑龙江哈尔滨·二模）工业上利用废镍催化剂(含65%NiO、15%
、10%CaO、6%SiO2及
4%MgO)制备电池级
(要求杂质离子浓度
)的流程如下。下列说法错误的是
已知：①常温下，
，
，
，
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；
②滤液1 中
；
③滤液2 中
；
④滤液3 中，反应分两个步骤：
(快反应)，
(慢反
应)。
A．酸浸时
可以与硫酸反应形成胶体，加速固液分离
B．滤液1 中需调节
至
，才能确保
沉淀完全且
不沉淀
C．滤液2 中添加
，当
恰好沉淀完全时，
未沉淀完全
D．慢反应步骤
决定沉淀速率，适当增加
浓度可提高
产率
【答案】A
【详解】A．
与硫酸不反应，
进入滤渣1 除去，A 错误；
B．
开始沉淀c（OH-）=
，结合lg3=0.48，此时pH=6.48，溶液中铁离
子完全沉淀时c（OH-）=
，此时pH=3.16，滤液1 中需调节
至
，才能确保
沉淀完全且
不沉淀，B 正确；
C．滤液2 中添加
，当
恰好沉淀完全时c2（F-）=
，此时c（
）=
，未沉淀完全，C 正确；
D．慢反应步骤
决定沉淀速率，根据步骤：
(快反应)，
(慢反应)，适当增加
浓度，有利于慢反应正向移动，可提高
产率，D 正确；
故选A。
6．（2025·山东德州·调研）工业上从钴镍渣(主要含
、
和少量
、
)中回收
和
的流程如
下。
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已知：①
；②
，完全沉淀时
；③
。下列说法正确的是
A．滤渣1 是
，滤渣2 是
B．氧化性：
C．若沉镍完全后滤液中
，则
D．“氧化沉钴”中氧化剂、还原剂的物质的量之比为2：1
【答案】C
【详解】A．由分析可知，滤渣1 是铜，滤渣2 是氢氧化铁，故A 错误；
B．由分析可知，氧化除杂步骤中，加入过氧化氢溶液，可以将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，但不能
将亚钴离子氧化为钴离子，由氧化还原反应规律可知，钴离子的氧化性强于过氧化氢，故B 错误；
C．由溶度积可知，镍离子完全沉淀时，溶液中氢氧根离子浓度c(OH—)≥
=1×10—5mol/L，由方程
式可知，反应平衡常数K=
=
=
=105，由溶液中铵根离子浓度为10—3mol/L 可知，溶液中
=
≥
=10—13，故C 正确；
D．Na2SO5中钠元素为+1 价，S 元素化合价为+6 价，氧元素的化合价存在-1 价、-2 价，设1molNa2SO5中化
合价为-1 和-2 的氧原子的物质的量分别为a、b，则有a+b=5、a+2b=8，解得a=2、b=3，则溶液中六氨合亚
钴离子与Na2SO5溶液反应时，钴元素的化合价升高被氧化、-1 价氧元素化合价降低被还原，1molNa2SO5得
2mol 电子，1mol 六氨合亚钴离子失去1mol 电子，由得失电子数目守恒可知，氧化剂、还原剂的物质的量
之比为1：2，故D 错误；
故选C。
7．（2025·山东聊城·二模）电解铜的阳极泥中含PtTe、PdSe、Pt、Pd、Au、Cu 等物质，以该阳极泥为原料，
分离和回收Au、Pt、Pd 等金属或其化合物的工艺流程如图所示：
51
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已知：①(NH4)2PtCl4易溶于水；②(NH4)2PtCl6、(NH4)2PdCl6难溶于水；Ksp[(NH4)2PdCl6]=9.9×10-8。
回答下列问题：
(1)Se 在元素周期表中的位置是 ，“氧化焙烧”时，阳极泥中的化合态Pt、Pd 均转化为单质，
则PdSe 发生反应的化学方程式为 。
(2)“酸浸”的目的是 。
(3)“氯浸”工艺中，金属Pt、Pd、Au 被氧化为配离子：[PtCl6]2-、[PdCl6]2-、[AuCl4]-，其中Pd→[PdCl6]2-的反应
中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)“分金”加入过量草酸的目的；①析出金属Au，② 。
(5)“沉钯”之前，测得溶液中c0{[PdCl6]2-}=0.2mol·L-1，加入等体积的NH4Cl 溶液充分反应，测得反应后混合液
中c{[PdCl6]2-}=1.1×10-6mol·L-1，则初始加入NH4Cl 溶液的浓度约为 (忽略溶液混合时的体积变化)。
(6)利用“滤液c”可制备Pt，工艺流程如图所示。“沉铂”总反应的离子方程式为 。
【答案】(1)第四周期第ⅥA 族
(2)使CuO 转化为CuSO4，使CuO 与其他物质分离 (3)2：1 (4)将[PtCl6]2-还原为[PtCl4]2-
(5)1.0 (6)
【详解】（1）Se 与O 位于同一个主族，其在元素周期表中的位置是第四周期第ⅥA 族；PdSe 中Pd 为+2
价，且“氧化焙烧”时，阳极泥中的化合态Pd 转化为单质，反应中Pd 化合价由+2 变为0，空气中氧气参
与反应，氧化合价由0 变为-2，Se 化合价由-2 变为+4 得到
，结合电子守恒、质量守恒，PdSe 发生
反应的化学方程式为
；
（2）稀硫酸能和金属氧化物氧化铜反应，而不和
、
、
反应，故目的为：使
转化为
，
使
与其他物质分离；
（3）
，Pd 化合价由0 变为+4，为还原剂，氯气中氯化合价由0 变为-1，为氧化剂，结合电
子守恒存在
，氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1；
（4）草酸具有还原性，由分析结合流程，“分金”加入过量草酸的作用，除析出金属Au 外，还有将
还原为
，便于后续使含
物种与含
物种分离；
（5）反应后混合液中
，则此时
52
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，结合反应
，设初始加入NH4Cl 溶液体积为V，则溶液总体积为2V，则初始加入
溶液的浓度约为
；
（6）“沉铂”总反应为
和氯酸根离子发生氧化还原反应生成
，反应中Pt 化合价由+2
变为+4、氯酸根离子中氯化合价由+5 变为-1，结合电子守恒、质量守恒，反应为
。
8．（2025·湖南岳阳·一模）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
颗粒被
包裹)，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)
属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 。
(2)“细菌氧化”过程中，硫酸的浓度 。(填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“保持不变”)
(3)“浸金”中发生反应的离子方程式为 。
(4)“沉金”中
的作用为 。
(5)“滤液②”中的
含有配位键，其中参与配位原子是 (填“碳原子”或“氮原子”)，
理由是 。
(6)常温下，溶液中
分别与三种金属离子形成配离子
，平衡时，
与
的关系如图所示。
53
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①当对应的相关离子浓度处于点P 时，配离子的解离速率 生成速率(填“>”、“<”或“=”)。
②当
和
对应相关离子的混合液处于Q 点，向其中加少量
粉末，达平衡时，
与
的大小：前者 后者(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)
(2)逐渐变大 (3)
(4)作还原剂，将
还原为
(5)碳原子
中碳氮都含有孤电子对，但碳原子的电负性比氮原子小，更易提供孤电子对形成配位
键
(6) > <
【详解】（1）
是第30 号元素，基态原子的价电子排布式为
，属于
区元素；
（2）“细菌氧化”过程中，
，硫酸的浓度逐渐变大；
（3）“浸金”中由Au，氧气，NaCN 反应生成
，Au 由0 价升高到+1 价，发生反应的离子方程
式为
；
（4）“沉金”中Zn 由0 价变为+2 价，作还原剂，将[Au(CN)2]-还原为Au；
（5）“滤液②”中的
含有配位键，其中参与配位原子是CN-中的C 原子，理由是：配位原子
要有孤电子对，且电负性较小，容易提供孤电子对，
中碳氮都含有孤电子对，但碳原子的电负性比氮
原子小，更易提供孤电子对形成配位键；
（6）设金属离子形成配离子的离子方程式为：金属离子
配离子，则平衡常数
，
，即
，故三种金属离子形成配离子时，m 越大，对应
曲线斜率越大，则Ⅱ代表
、Ⅲ代表
；
①I 是
与
变化的关系。由P 点状态移动到形成
配离子的反应的平衡
状态时，
不变，
增大，即
增大、
减小，即
平衡左移，则P 点状态
离子的解离速率＞生成速率；
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②当Ⅱ和Ⅲ对应相关离子的混合液处于Q 点，向其中加少量
粉末，会消耗
形成
配离子，使得溶液中
减小(沿横坐标轴向右移动)，
与
曲线在Q 点相
交后，随着
继续增大，Ⅱ位于Ⅲ上方，即
，则
，故达平衡时，
与
的大小：前者＜后者。
1．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含
和少量
)中提
取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下
，下列说法错误的是
A．硫酸用作催化剂和浸取剂
B．使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C．“浸出”时，3 种金属元素均被还原
D．“沉钴”后上层清液中
【答案】C
【详解】A．根据分析可知，加入硫酸和稻草浸出，硫酸作催化剂和浸取剂，A 正确；
B．生物质(稻草)是可再生的，且来源广泛，B 正确；
C．根据图示可知，“浸出”时，Fe 的化合价没有变化，Fe 元素没有被还原，C 错误；
D．“沉钴”后的上层清液存在CoS 的沉淀溶解平衡，满足Q=Ksp=c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4，D 正确；
答案选C
2．（2024·福建·高考真题）从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如
下：
已知“滤液2”主要含
和
。下列说法正确的是
A．“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
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B．“酸溶”时产生
和
离子
C．“碱溶”时存在反应：
D．“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应
【答案】C
【详解】A．机械粉碎的目的是增大接触面积，加快反应速率，A 错误；
B．酸溶的过程中Al、Zn、Fe 转化为对应的
和
离子，B 错误；
C．“碱溶”时根据产物中
，存在反应：
，故C 正确；
D．电解精炼时粗铜在阳极发生氧化反应，逐步溶解，故D 错误；故选C。
3．（2025·山东·高考真题）钢渣中富含
等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢
渣中的
元素，流程如下。已知：
能溶于水；
，
。下列说法错误的是
A．试剂X 可选用
粉
B．试剂Y 可选用盐酸
C．“分离”后
元素主要存在于滤液Ⅱ中
D．“酸浸”后滤液Ⅰ的
过小会导致滤渣Ⅱ质量减少
【答案】A
【详解】A．根据分析，加入试剂X 的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，试剂X 应该是氧化剂，不可以是Fe 粉，A
错误；
B．加入试剂Y，将Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀，最后转化为SiO2，试剂Y 可以是盐酸，B 正确；
C．根据分析，“分离”后Fe 元素主要存在于滤液II 中，C 正确；
D．“酸浸”后滤液I 中pH 过小，酸性强，造成C2
浓度小，使Ca2+(aq)+ C2
(aq)
CaC2O4(s)平衡逆
向移动，得到CaC2O4沉淀少，滤渣II 质量减少，D 正确； 答案选A。
4．（2023·河北·高考真题）一种以锰尘(主要成分为
，杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)为原料制备
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高纯
的清洁生产新工艺流程如下：
已知：室温下相关物质的
如下表。
下列说法错误的是
A．酸浸工序中产生的气体①为氯气
B．滤渣①主要成分为
和
C．除杂②工序中逐渐加入
溶液时，若
浓度接近，则
先析出
D．沉淀工序中发生反应的离子方程式为
【答案】C
【详解】A．由分析知，Mn3O4与浓盐酸反应生成Mn2+和Cl2，A 正确；
B．结合表中数据可知,除杂①工序中调pH 为pH 为5~6，此时会产生
和
沉淀，B 正确；
C．由于
故
浓度接近时，先析出
沉淀，C 错误；
D．由题给流程和分析可知,沉淀工序中Mn2+与
反应生成MnCO3、CO2和 H2O 离子方程式为
，D 正确； 故选C。
5．（2024·吉林·高考真题）某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的
并制备
，流程如下“脱氯”步骤仅
元素化合价发生改变。下列说法正确的是
锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度
145
0.03
1
A．“浸铜”时应加入足量
，确保铜屑溶解完全
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B．“浸铜”反应：
C．“脱氯”反应：
D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到
【答案】C
【详解】A．由分析得，“浸铜”时，铜屑不能溶解完全，Cu 在“脱氯”步骤还需要充当还原剂，故A 错
误；
B．“浸铜”时，铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：
，故B 错误；
C．“脱氯”步骤中仅Cu 元素的化合价发生改变，得到CuCl 固体，即Cu 的化合价升高，Cu2+的化合价降低，
发生归中反应，化学方程式为：
，故C 正确；
D．脱氯液净化后电解，Zn2+应在阴极得到电子变为Zn，故D 错误；故选C。
6．（2025·四川·高考真题）为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂的
高氯烟道灰(主要含有
等)进行研究，设计如下工艺流程。
实现了铜和锌的分离回收。
回答下列问题：
(1)铜元素位于元素周期表第 周期、第 族。
(2)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的化学方程式为 。
(3)滤渣①中，除
外，主要还有 。
(4)“中和除杂”步骤，调控溶液
左右，发生反应的离子方程式为 。
(5)“深度脱氯”时，
的存在使锌粉还原产生的
与
反应，生成能被空气氧化的
沉淀，使
被脱除。欲脱除
，理论上需要锌粉
。
(6)
可以通过 (填标号)将其溶解，并返回到 步骤中。
a．盐酸酸化、双氧水氧化 b．硫酸酸化、
氧化
c．硝酸酸化和氧化 d．硫酸酸化、双氧水氧化
(7)“电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极。
①“电解分离”时，阴极产生大量气泡，说明铜、锌分离已完成，其理由是 。
②“电解分离”前，需要脱氯的原因有 。
【答案】(1) 四 ⅠB
(2)2CuCl2+3Na2CO3+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+2NaHCO3或2CuCl2+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+CO2
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(3)PbSO4 (4)
(5)0.5 (6)d 碱浸脱氯
(7)放电顺序：
，阴极产生大量气泡，说明溶液中已经没有Cu2+，Zn2+因氧化性弱于氢离子
未参与反应，留在溶液中，实现铜、锌的分离 若不脱氯，Cl-在阳极被氧化生成Cl2污染环境，氯气可
与阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸，存在安全隐患，且影响铜、锌分离效果
【详解】（1）铜是29 号元素，其核外电子排布为[Ar]3d104s1，根据元素周期表的结构，电子层数等于周期
数，铜有4 个电子层，所以位于第四周期；其价电子构型为3d104s1，属于第ⅠB 族。
（2）“碱浸脱氯”时，碳酸钠与氯化铜反应生成碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]、氯化钠和碳酸氢钠，化学方程
式为2CuCl2+3Na2CO3+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+2NaHCO3或2CuCl2+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+CO2
。
（3）烟道灰中的PbO 与稀H2SO4反应生成PbSO4沉淀，SiO2不与稀H2SO4反应，所以滤渣①中除SiO2外，还
有PbSO4。
（4）“中和除杂”步骤，调控溶液pH = 3.5 左右，此时溶液中的Fe3+会水解生成氢氧化铁沉淀，离子方程
式为
，加入的Zn2(OH)2CO3与H+反应，促进Fe3+的水解平衡正向移动，
，总离子方程式为
；
（5）“深度脱氯”时发生的反应为
，从反应可知脱除2mol Cl-需要1mol Cu，而
Zn 与Cu2+反应生成Cu 的反应为
，即生成1mol Cu 需要1mol Zn。所以脱除1.0mol Cl-，
根据反应比例关系，理论上需要锌粉0.5mol。
（6）a．盐酸酸化和双氧水氧化使CuCl 转化为CuCl2，而最终要获得的是硫酸锌，氯离子为杂质，不能用
盐酸，a 错误；
b．KMnO4氧化会引入Mn2+、K+等杂质离子，b 错误；
c．硝酸酸化和氧化会引入
，c 错误；
d．
能被硫酸酸化的双氧水氧化，且没有引入杂质， d 正确；
故答案为：d；
硫酸酸化、双氧水氧化后的溶液可以返回到碱浸脱氯步骤。
（7）①“电解分离”时，放电顺序：
，阴极发生还原反应，阴极产生大量气泡，说明溶
液中已经没有Cu2+（因为Cu2+会先在阴极得到电子被还原），Zn2+因氧化性弱于氢离子未参与反应，留在溶
液中，此时溶液中的H+得到电子生成H2，产生气泡，所以说明铜、锌分离已完成。
②“电解分离”前，需要脱氯是因为Cl-在阳极会被氧化生成Cl2，污染环境，采用无隔膜电解槽，氯气可与
阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸，存在安全隐患，同时Cl-存在会使锌粉还原产生的Cu 与Cu2+反应生
成CuCl 沉淀，影响铜的纯度。
7．（2025·全国卷·高考真题）我国的蛇纹石资源十分丰富，它的主要成分是
，伴生有少量
、
、
等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收
并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所
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示。
已知：
回答下列问题：
(1)绿矾(
)在高温下分解，得到红棕色固体和气体产物，反应的化学方程式为 。
(2)经“焙烧①”“水浸”，过滤分离后，滤液中金属离子的浓度(
)分别为：
、
、
、
。滤渣①的主要成分是 、 。
(3)加入
“调
”，过滤后，滤渣②是 、 ，滤液中
的浓度为
。
(4)“焙烧②”后得到
。
晶胞如图所示，晶胞中含有
的个数为 。
(5)调节“沉镍”后的溶液为碱性，“矿化”反应的离子方程式为 。
(6)
蛇纹石“矿化”固定
，得到
，相当于固定
L(标准
状况)。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)4 (5)
(6)89.6
【详解】（1）绿矾(
)在高温下分解，得到红棕色固体
和气体产物三氧化硫、二氧化硫，
反应的化学方程式为
，故答案为：
；
（2）
经“焙烧①”，生成氧化镁、二氧化硅、水；
分解生成
、二氧化
硫、三氧化硫， “水浸”，过滤分离后，滤渣①的主要成分是为
、
，故答案为：
；
；
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（3）加入
“调
”，
，
，
，
，溶液中没有铁离子、氯离子，两者均以
氢氧化物沉淀下来，过滤后，滤渣②是为
、
；滤液中
的浓度为
，故答案为：
；
；
；
（4）因为离子半径
，
晶胞图中
位于8 个顶点，6 个面心，1 个晶胞中
的个数为
，故答案为：4；
（5）调节“沉镍”后的溶液为碱性，通入二氧化碳“矿化”发生反应
，故答案为：
；
（6）
物质的量为
，根据C 原子守恒
，固定
为
，标准状况下的体积为
，
故答案为：89.6。
8．（2025·北京·高考真题）利用工业废气中的
制备焦亚硫酸钠(
)的一种流程示意图如下。
已知：
物质
、
(1)制
已知：
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由
制
的热化学方程式为 。
(2)制
I．在多级串联反应釜中，
悬浊液与持续通入的
进行如下反应：
第一步：
第二步：
Ⅱ．当反应釜中溶液
达到3.8~4.1 时，形成的
悬浊液转化为
固体。
①Ⅱ中生成
的化学方程式是 。
②配碱槽中，母液和过量
配制反应液，发生反应的化学方程式是 。
③多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是 ，需除去。
④尾气吸收器中，吸收的气体有 。
(3)理论研究
、
与
的反应。一定温度时，在
浓度均为
的
和
的混合溶液中，随
的增加，
和
平衡转化率的变化如图。
①
，与
优先反应的离子是 。
②
，
平衡转化率上升而
平衡转化率下降，结合方程式解释原因： 。
【答案】(1)
(2)
、SO2
(3)
溶液中发生的反应：ⅰ.
+SO2+H2O
H2CO3+
，H2CO3
H2O+CO2；ⅱ.
+SO2+H2O
2
。amol 后，随着n(SO2)增加，因H2CO3分解，促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向
进行，溶液中c(
)不断增加，促使反应ⅱ逆向进行，所以
平衡转化率上升而
平衡转化率下
降
【详解】（1）已知：反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
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将Ⅰ×2+
×2
Ⅱ
得：
，
所以由
制
的热化学方程式为
；
（2）① 当反应釜中溶液
达到3.8~4.1 时，形成的
悬浊液转化为
固体，根据元素守恒，
还有水生成，化学方程式：
；
②根据多级串联反应釜中的化学方程式可知，除了生成的焦亚硫酸钠外，母液中有亚硫酸氢钠剩余，又因
为
＞
，亚硫酸氢钠与过量
发生反应的化学方程式为：
；
③在燃烧炉中反应冷却后的气体中混有氧气，氧气能氧化亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，生成硫酸钠，所以多次
循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是
，需除去；
④碳酸氢钠与二氧化硫发生的化学方程式为
，生成了二氧化碳，二氧化碳
用氢氧化钠吸收，转化成碳酸钠，可到多级串联反应釜中循环使用，所以尾气吸收器中吸收的气体有
，
在多级串联反应釜中持续通入的
，则尾气吸收器中吸收的气体还有
；
故答案为：
；
；
；
、SO2；
（3）① 由图可知，①
，时，碳酸氢根平衡转化率较低，而亚硫酸根的平衡转化率较高，所以
与
优先反应；
②溶液中发生的反应：ⅰ.
+SO2+H2O
H2CO3+
，H2CO3
H2O+CO2；ⅱ.
+SO2+H2O
2
。amol 后，随着n(SO2)增加，因H2CO3分解，促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向进行，溶液中
c(
)不断增加，促使反应ⅱ逆向进行，所以
平衡转化率上升而
平衡转化率下降。
故答案为：
；溶液中发生的反应：ⅰ.
+SO2+H2O
H2CO3+
，H2CO3
H2O+CO2；ⅱ.
+SO2+H2O
2
。amol 后，随着n(SO2)增加，因H2CO3分解，促进ⅰ中SO2与碳酸氢根的反应不断正向
进行，溶液中c(
)不断增加，促使反应ⅱ逆向进行。
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