文档文本内容
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专题十五 工艺流程综合题
考情概览：解读近年命题思路和内容要求，统计真题考查情况。
2024 年真题研析：分析命题特点，探寻常考要点，真题分类精讲。
近年真题精选：分类精选近年真题，把握命题趋势。
必备知识速记：归纳串联解题必备知识，总结易错易混点。
最新模拟探源：精选适量最新模拟题，发掘高考命题之源。
命题解读
考向
化学工艺流程题是将化工生产中的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，是无机框图的创新。化工
流程题以现代工业生产为基础，与化学反应原理、产品提纯、环境保
护等相融合，具有考查知识面广、综合性强、思维容量大的特点。这
类题型不但综合考查考生在中学阶段所学的元素及其化合物知识以及
物质结构、元素周期律、氧化还原反应、化学用语、电解质溶液、化
学平衡、电化学、实验操作等知识，而且更重要的是能突出考查考生
的综合分析判断能力、逻辑推理能力，且这类试题陌生度高，文字量
大，包含信息多，思维能力要求高。近年高考有关考查要点和设问方
式没有大的变化，注意的是有关化学方程式的书写的考查，有加强的
趋势，一般有2~3 个小问会涉及方程式的书写。
考向一 分离、提纯类工艺
流程综合题
考向二 原材料转化制备类
工艺流程综合题
命题分析
分析2024 年高考化学试题可以看出，化学工艺流程综合题多把实际生产工艺简化过程融入试题中，突
出考查原料的选择、循环利用、绿色化学、环境保护、物质的分离提纯、产率的计算等。
试题精讲
考向一 分离、提纯类工艺流程综合题
1．（2024·全国甲卷）钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰
的
价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
1
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注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于
，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。
已知：①
。
②以氢氧化物形式沉淀时，
和溶液
的关系如图所示。
回答下列问题：
（1）“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是 。
（2）“酸浸”步骤中，
发生反应的化学方程式是 。
（3）假设“沉铜”后得到的滤液中
和
均为
，向其中加入
至
沉淀完
全，此时溶液中
，据此判断能否实现
和
的完全分离 (填“能”或“不
能”)。
（4）“沉锰”步骤中，生成
，产生
的物质的量为 。
（5）“沉淀”步骤中，用
调
，分离出的滤渣是 。
（6）“沉钴”步骤中，控制溶液
，加入适量的
氧化
，其反应的离子方程式为
。
（7）根据题中给出的信息，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是 。
2．（2024·新课标卷）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：
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
回答下列问题：
2
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（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
的作用是 。取少量反应后的溶液，加入化学试剂 检验
，若出现蓝色沉淀，需补加
。
（3）“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
（4）“除钴液”中主要的盐有 (写化学式)，残留的
浓度为
。
3．（2024·安徽卷）精炼铜产生的铜阳极泥富含
等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极
泥中分离提收金和银的流程，如下图所示。
回答下列问题：
（1）
位于元素周期表第 周期第 族。
（2）“浸出液1”中含有的金属离子主要是 。
（3）“浸取2”步骤中，单质金转化为
的化学方程式为 。
（4）“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的 (填化学式)转化为
。
（5）“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。“电沉积”步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用
的物质为 (填化学式)。
（6）“还原”步骤中，被氧化的
与产物
的物质的量之比为 。
（7）
可被
氧化为
。从物质结构的角度分析
的结构为(a)而不是(b)的原因：
。
4．（2024·甘肃卷）我国科研人员以高炉渣(主要成分为
，
，
和
等)为原料，对炼钢烟
气(
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：
3
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已知：
（1）高炉渣与
经焙烧产生的“气体”是 。
（2）“滤渣”的主要成分是
和 。
（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
可用于 。
（5）某含钙化合物的晶胞结构如图甲所示，沿x 轴方向的投影为图乙，晶胞底面显示为图丙，晶胞参数
。图丙中
与N 的距离为
；化合物的化学式是 ，其摩尔质量为
，阿伏加德罗常数的值是
，则晶体的密度为
(列出计算表达式)。
5．（2024·贵州卷）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为
及少量MgO 等。一种利用“酸
浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料
和回收
的流程如下：
已知：
4
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25℃
①
时，
；
②
。
回答下列问题：
（1）“滤渣”的主要成分为 (填化学式)。
（2）25℃时，“碱沉”控制溶液pH 至3.0，此时溶液中
。
（3）“除杂”时需加入的试剂X 是 。
（4）“水热合成”中，
作为磷源，“滤液2”的作用是 ，水热合成
的离子方程
式为 。
（5）“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料
，其工艺如下：
①该工艺经碳热还原得到
，“焙烧”生成
的化学方程式为 。
②
的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有
的单元数有 个。
③若“焙烧”温度为
时，生成纯相
，则
，其可能
的结构示意图为 (选填“乙”或“丙”)。
6．（2024·河北卷）
是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从
石煤中提取
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。工艺流程如下。
5
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已知：i 石煤是一种含
的矿物，杂质为大量
和少量
等；苛化泥的主要成分为
等。
ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与
反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙
和偏铝酸钙均
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 ；
加压导入盐浸
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
溶液的浓度
7．（2024·湖南卷）铜阳极泥(含有Au、
、
、
等)是一种含贵金属的可再生资源，回收
贵金属的化工流程如下：
已知：①当某离子的浓度低于
时，可忽略该离子的存在；
②
；
③
易从溶液中结晶析出；
④不同温度下
的溶解度如下：
温度℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
14.4
26.1
37.4
33.2
29.0
回答下列问题：
（1）Cu 属于 区元素，其基态原子的价电子排布式为 ；
（2）“滤液1”中含有
和
，“氧化酸浸”时
反应的离子方程式为 ；
（3）“氧化酸浸”和“除金”工序抣需加入一定量的
：
①在“氧化酸浸”工序中，加入适量
的原因是 。
6
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②在“除金”工序溶液中，
浓度不能超过
。
（4）在“银转化”体系中，
和
浓度之和为
，两种离子分布分数
随
浓度的变化关系如图所示，若
浓度
为
，则
的浓度为
。
（5）滤液4 中溶质主要成分为 (填化学式)；在连续生产的模式下，“银转化”和“银还原”工序
需在
℃左右进行，若反应温度过高，将难以实现连续生产，原因是 。
考向二 原材料转化制备类工艺流程综合题
8．（2024·山东卷）以铅精矿(含
，
等)为主要原料提取金属
和
的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“热浸”时，难溶的
和
转化为
和
及单质硫。溶解等物质的量的
和
时，消耗
物质的量之比为 ；溶液中盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时
挥发外，
另一目的是防止产生 (填化学式)。
（2）将“过滤Ⅱ”得到的
沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属
“电解I”阳极
产物用尾液吸收后在工艺中循环使用，利用该吸收液的操作单元为 。
（3）“还原”中加入铅精矿的目的是 。
（4）“置换”中可选用的试剂X 为 (填标号)。
A．
B．
C．
D．
“置换”反应的离子方程式为 。
7
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（5）“电解II”中将富银铅泥制成电极板，用作 (填“阴极”或“阳极”)。
9．（2024·黑吉辽卷）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）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，
发生反应的离子方程式为 。
（3）“沉铁砷”时需加碱调节
，生成 (填化学式)胶体起絮凝作用，促进了含
微粒的沉降。
（4）“培烧氧化”也可提高“浸金”效率，相比“培烧氧化”，“细菌氧化”的优势为_______(填标
号)。
A．无需控温
B．可减少有害气体产生
C．设备无需耐高温
D．不产生废液废渣
（5）“真金不拍火炼”，表明
难被
氧化，“浸金”中
的作用为 。
（6）“沉金”中
的作用为 。
（7）滤液②经
酸化，
转化为
和
的化学方程式为 。用碱中和
可
生成 (填溶质化学式)溶液，从而实现循环利用。
10．（2024·湖北卷）铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐
中提取铍的路径为：
已知：
回答下列问题：
（1）基态
的轨道表示式为 。
（2）为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态，冷却过程的特点是 。
（3）“萃取分液”的目的是分离
和
，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，观察到
的现象是 。
8
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（4）写出反萃取生成
的化学方程式 。“滤液2”可以进入 步骤再利用。
（5）电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用是 。
（6）
与醋酸反应得到某含4 个
的配合物，4 个
位于以1 个O 原子为中心的四面体的4 个顶
点，且每个
的配位环境相同，
与
间通过
相连，其化学式为 。
考向一 分离、提纯类工艺流程综合题
1．（2023·新课标卷）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Cr2O
存在，在碱性介质中以CrO
存在。
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SiO2和___________。
（3）“沉淀”步骤调pH 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MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9
以达到最好的除杂效果，若pH<9 时，会导致___________；pH>9 时，会导致___________。
（5）“分离钒”步骤中，将溶液pH 调到1.8 左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<1 时，溶解为VO 或
VO3+在碱性条件下，溶解为VO 或VO
，上述性质说明V2O5具有___________(填标号)。
A．酸性 B．碱性 C．两性
（6）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为___________。
2．（2023·湖北卷）
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：
9
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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
3．（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（
和
)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
物质
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
，
中
过氧键的数目为_______。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节
，
被
氧化为
，该反应的离子方程式为_______(
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的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为
、_______(填化学式)。
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，
(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。
体积分数为_______时，
(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大
体积分数时，
(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______。
（5）“沉钴镍”中得到的
(Ⅱ)在空气中可被氧化成
，该反应的化学方程式为_______。
（6）“沉镁”中为使
沉淀完全
，需控制
不低于_______(精确至0.1)。
4．（2023·广东卷）
均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含
)中，利用氨浸工艺可提取
，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下：
已知：氨性溶液由
、
和
配制。常温下，
与
形成可溶
于水的配离子：
；
易被空气氧化为
；部分氢氧化物的
如下表。
氢氧化物
回答下列问题：
（1）活性
可与水反应，化学方程式为 。
（2）常温下，
的氨性溶液中，
(填“>”“<”或“=”)。
（3）“氨浸”时，由
转化为
的离子方程式为 。
（4）
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，
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出现了
的明锐衍射峰。
①
属于 (填“晶体”或“非晶体”)。
②
提高了
的浸取速率，其原因是 。
（5）①“析晶”过程中通入的酸性气体A 为 。
②由
可制备
晶体，其立方晶胞如图。
与O 最小间距大于
与O 最小间距，x、y 为整
数，则
在晶胞中的位置为 ；晶体中一个
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
溶液中
与
的比值，理论上最高为 。
②“热解”对于从矿石提取
工艺的意义，在于可重复利用
和 (填化学式)。
5．（2022·湖南卷）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
2
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：
已知“降温收尘”后，粗
4
TiCl 中含有的几种物质的沸点：
物质
4
TiCl
3
VOCl
4
SiCl
3
AlCl
沸点/℃
136
127
57
180
回答下列问题：
（1）已知ΔG=ΔH-TΔS，ΔG 的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH 、ΔS 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_______。
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A．
2
2
C(s)
O (g)
CO (g)
B．
2
2C(s)
O (g)
2CO(g)
C．
2
2
4
2
TiO (s)
2Cl (g)
TiCl (g)
O (g)
D．
2
2
4
2
TiO (s)
C(s)
2Cl (g)
TiCl (g)
CO (g)
（2）
2
TiO 与C、
2
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：
物质
4
TiCl
CO
2
CO
2
Cl
分压MPa
2
4.59 10
2
1.84 10
2
3.70 10
9
5.98 10
①该温度下，
2
TiO 与C、
2
Cl 反应的总化学方程式为_______；
②随着温度升高，尾气中CO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
4
TiCl 中含Si、Al 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_______。
（5）下列金属冶炼方法与本工艺流程中加入Mg 冶炼Ti 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
6．（2022·湖北卷）全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水
进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有
+
+
-
Na
Li
Cl
、
、
和少量
2+
2+
Mg
Ca
、
)，并设计了以下流程通过制
备碳酸锂来提取锂。
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25℃时相关物质的参数如下：
LiOH 的溶解度：
2
12.4g /100gH O
化合物
sp
K
2
Mg OH
12
5.6 10
2
Ca OH
6
5.5 10
3
CaCO
9
2.8 10
2
3
Li CO
2
2.5 10
回答下列问题：
（1）“沉淀1”为___________。
（2）向“滤液1”中加入适量固体
2
3
Li CO 的目的是___________。
（3）为提高
2
3
Li CO 的析出量和纯度，“操作A”依次为___________、___________、洗涤。
（4）有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备
2
3
Li CO 。查阅资料后，发现文献对常温下的
2
3
Li CO 有不同的
描述：①是白色固体；②尚未从溶液中分离出来。为探究
3
LiHCO 的性质，将饱和LiCl 溶液与饱和
3
NaHCO 溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。上述
现象说明，在该实验条件下
3
LiHCO ___________(填“稳定”或“不稳定”)，有关反应的离子方程式为
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___________。
（5）他们结合（4）的探究结果，拟将原流程中向“滤液2”加入
2
3
Na CO 改为通入
2
CO 。这一改动能否达
到相同的效果，作出你的判断并给出理由___________。
7．（2022·重庆卷）电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理
的流程如图。
Sn 与Si 同族，25℃时相关的溶度积见表。
化学式
Sn(OH)4(或SnO2·2H2O)
Fe(OH)3
Cu(OH)2
溶度积
1.0×10-56
4×10-38
2.5×10-20
（1）Na2SnO3的回收
①产品Na2SnO3中Sn 的化合价是______。
②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn 反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是_____，废液中的Sn2+易
转化成SnO2·xH2O。
③沉淀1 的主要成分是SnO2，焙烧时，与NaOH 反应的化学方程式为______。
（2）滤液1 的处理
①滤液1 中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH 溶液，先得到的沉淀是______。
25℃
②
时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于______mol•L-1。
（3）产品中锡含量的测定
称取产品1.500g，用大量盐酸溶解，在CO2保护下，先用Al 片将Sn4+还原为Sn2+，再用0.1000mol•L-1KIO3
标准溶液滴定，以淀粉作指示剂滴定过程中IO 被还原为I—，终点时消耗KIO3溶液20.00mL。
①终点时的现象为______，产生I2的离子反应方程式为_____。
②产品中Sn 的质量分数为_____%。
考向二 原材料转化制备类工艺流程综合题
8．（2023·全国甲卷）
是一种压电材料。以
为原料，采用下列路线可制备粉状
。
回答下列问题：
（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。
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（2）“焙烧”后固体产物有
、易溶于水的
和微溶于水的
。“浸取”时主要反应的离子方程
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
的化学方程式为_______。
（6）“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的
_______。
9．（2023·全国乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少
量Si、Fe、Ni、Al 等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
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MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。
（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LiMn2O4反应的化学方程式是_______。
10．（2023·湖南卷）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
；
16
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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_______。
11．（2023·山东卷）盐湖卤水(主要含
、
和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种
以高镁卤水为原料经两段除镁制备
的工艺流程如下：
17
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已知：常温下，
。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
回答下列问题：
（1）含硼固体中的
在水中存在平衡：
(常温下，
)；
与
溶液反应可制备硼砂
。常温下，在
硼砂溶液中，
水解生成等物质的量浓度的
和
，该水解反应的离子方程式为_____，该溶
液
_____。
（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
，则常温下精制Ⅱ过
程中
浓度应控制在_____
以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收
外，还将增加
_____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
_____。
12．（2023·北京卷）以银锰精矿(主要含
、
、
)和氧化锰矿(主要含
)为原料联合提取银
和锰的一种流程示意图如下。
已知：酸性条件下，
的氧化性强于
。
（1） “浸锰”过程是在
溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除
，有利于后续银的浸出：矿
石中的银以
的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中，发生反应
，则可推断：
__________(填“>”或
“<”)
。
18
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②在
溶液中，银锰精矿中的
和氧化锰矿中的
发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有
__________。
（2） “浸银”时，使用过量
和
的混合液作为浸出剂，将
中的银以
形式浸
出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：__________。
②结合平衡移动原理，解释浸出剂中
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，
的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释分钟后
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：________。
13．（2022·全国甲卷）硫酸锌(
4
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。
硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为
3
ZnCO ，杂质为
2
SiO 以及Ca、Mg、Fe、Cu 等的化合物。其
制备流程如下：
本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表：
离子
3+
Fe
2+
Zn
2+
Cu
2+
Fe
2+
Mg
sp
K
38
4.0 10
17
6.7 10
20
2.2 10
16
8.0 10
11
1.8 10
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pH=5 ，最适宜使用的X 是_______(填标号)。
19
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A．
3
2
NH
H O
B．
2
Ca(OH) C．NaOH
滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。
（4）向80 ~ 90℃的滤液①中分批加入适量
4
KMnO 溶液充分反应后过滤，滤渣②中有
2
MnO ，该步反应的
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
2
4
H SO 反应可以释放HF 并循环利用，同时得到的副产物是_______、_______。
14．（2022·福建卷）粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含
和
等)提铝的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“浸出”时适当升温的主要目的是_______，
发生反应的离子方程式为_______。
（2）“浸渣”的主要成分除残余
外，还有_______。实验测得，
粉煤灰(
的质量分数为
)经浸出、干燥后得到
“浸渣”(
的质量分数为
)，
的浸出率为_______。
（3）“沉铝”时，体系中三种物质的溶解度曲线如下图所示，加入
沉铝的目的是_______，“沉
铝”的最佳方案为_______。
（4）“焙烧”时，主要反应的化学方程式为_______。
（5）“水浸”后得到的“滤液2”可返回_______工序循环使用。
15．（2022·辽宁卷）某工厂采用辉铋矿(主要成分为
，含有
、
杂质)与软锰矿(主要成分为
)联合焙烧法制各
和
，工艺流程如下：
20
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已知：①焙烧时过量的
分解为
，
转变为
；
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
完全沉淀
6.5
8.3
1.6
2.8
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）
在空气中单独焙烧生成
，反应的化学方程式为_______。
（3）“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出
和
；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Bi 的目的是_______。
（7）将100kg 辉铋矿进行联合焙烧，转化时消耗1.1kg 金属Bi，假设其余各步损失不计，干燥后称量
产品质量为32kg，滴定测得产品中Bi 的质量分数为78.5%。辉铋矿中Bi 元素的质量分数为
_______。
16．（2022·山东卷）工业上以氟磷灰石[
5
4
3
Ca F PO
，含
2
SiO 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HF 产生。氢氟酸与
2
SiO 反应生成二元强酸
2
6
H SiF ，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
2-
2
3
6
n Na CO
:n SiF
=1:1加入
2
3
Na CO 脱
21
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氟，充分反应后，
+
c Na
= _______
-1
mol L
；再分批加入一定量的
3
BaCO ，首先转化为沉淀的离子是
_______。
6
BaSiF
2
6
Na SiF
4
CaSO
4
BaSO
sp
K
6
1.0 10
6
4.0 10
4
9.0 10
10
1.0 10
（3）
2-
4
SO 浓度(以
3
SO % 计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、
3
4
H PO 浓度(以
2
5
P O % 计)的关系如图甲
所示。酸解后，在所得100℃、
2
5
P O % 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
2
5
P O % 和
3
SO % 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．65℃、
2
5
P O %=15、
3
SO %=15 B．80℃、
2
5
P O %=10 、
3
SO %=20
C．65℃、
2
5
P O %=10 、
3
SO %=30 D．80℃、
2
5
P O %=10 、
3
SO %=10
17．（2022·广东卷）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
11
23
C H COOH 熔点为44 C
；月桂酸和
11
23
3
C H COO
RE 均难溶于水。该工艺条件下，稀土
离子保持3
价不变；
11
23
2
C H COO
Mg 的
8
sp
1.8 10
K
，
3
Al(OH) 开始溶解时的pH 为8.8；有关金属离子
沉淀的相关pH 见下表。
离子
2
Mg
3
Fe
3
Al
3
RE
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
/
22
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（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
3
Al 发生反应的离子方程式为_______。
（3）“过滤2”后，滤饼中检测不到Mg 元素，滤液2 中
2
Mg 浓度为
1
2.7g L
。为尽可能多地提取
3
RE ，
可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中
-
11
23
c C H COO
低于_______
1
mol L
(保留两位有
效数字)。
（4）①“加热搅拌”有利于加快
3
RE 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
3
Pt Y 。
①还原
3
YCl 和
4
PtCl 熔融盐制备
3
Pt Y 时，生成1mol
3
Pt Y 转移_______mol 电子。
②
3
Pt 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
2
O 的还原，发生的电极反应为
_______。
18．（2022·北京卷）铵浸法由白云石[主要成分为
3
2
CaMg CO
，含
2
3
Fe O ，
2
SiO 杂质]制备高纯度碳酸钙
和氧化镁。其流程如下：
已知：
物质
2
Ca(OH)
2
Mg(OH)
3
CaCO
3
MgCO
sp
K
6
5.5 10
12
1.8 10
9
2.8 10
8
3.5 10
（1）煅烧白云石的化学方程式为___________。
（2）根据下表数据分析：
4
n NH
:
Cl n(CaO)
CaO 浸出率/%
MgO 浸出率/%
3
w CaCO
理论值/%
3
w CaCO
实测值/%
2.1:1
98.4
1.1
99.7
-
2.2:1
98.8
1.5
99.2
99.5
23
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2.3:1
98.9
1.8
98.8
99.5
2.4:1
99.1
6.0
95.6
97.6
已知：i．对浸出率给出定义
ii．对
3
w CaCO
给出定义
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“
4
n NH
Cl:n(CaO) ”数值为___________。
④
3
w CaCO
实测值大于理论值的原因为___________。
⑤蒸馏时，随馏出液体积增大，MgO 浸出率可出68.7% 增加至98.9% ，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___________。
一、原料的预处理的方法与作用
方法
作用
粉碎或
研磨
减小固体的颗粒度,增大固体与液体、气体间的接触面积,增大反应速率
灼烧、焙
烧、煅烧
除去可燃性杂质;使原料初步转化为下一步可溶解的物质(氧化物等)
水浸
与水接触反应或溶解,分离可溶物与难溶物
酸浸
与酸反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去
碱浸
除去油污;溶解铝(氧化铝)、二氧化硅;调节pH 促进水解(金属离子的沉淀)
二、反应条件的控制
1.控制溶液的酸碱性(pH)
（1）增强物质的氧化性、还原性,调节离子的水解程度。
（2）通过控制溶液的pH 可以除去某些金属离子。
①若要除去溶液中含有的Fe3+、Al3+,可调节溶液的pH 使之转变为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。[若有Fe2+,通常
需先用氧化剂(H2O2等)把Fe2+氧化为Fe3+]
②调节pH 所利用的物质一般应满足能与H+反应,使溶液pH 增大和不引入新杂质两点需求。例如:若要除去
Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。
2.控制反应的温度
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（1）调节化学反应速率。
（2）调节平衡移动方向。
（3）控制固体的溶解与结晶,如趁热过滤能防止某物质降温时析出。
（4）促进溶液中气体的逸出或实现蒸馏。
（5）防止或实现某物质水解或分解。
（6）防止副反应的发生。
3.调节反应物的浓度
（1）通过控制反应物的浓度,控制反应的类型,有利于目标反应的进行。
（2）根据需要选择适宜浓度,控制一定的反应速率,使平衡向利于目标产物生成的方向进行。
（3）反应物过量,能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率,但对后续操作带来除杂问题。
三、有关沉淀分离操作的规范解答
1．洗涤沉淀的目的
（1）若滤渣是所需的物质，洗涤的目的是除去晶体表面的可溶性杂质，得到更纯净的沉淀物。
（2）若滤液是所需的物质，洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤渣，把有用的物质如目标产物尽可能洗出
来。
2．常用洗涤剂
（1）蒸馏水：主要适用于除去沉淀吸附的可溶性杂质。
（2）冷水：除去沉淀中的可溶性杂质，降低沉淀在水中的溶解度而减少沉淀损失。
（3）沉淀的饱和溶液：减小沉淀的溶解。
（4）有机溶剂(酒精、丙酮等)：适用于易溶于水的固体，既减少了固体溶解，又利用有机溶剂的挥发性，
除去固体表面的水分，产品易干燥。
3．沉淀洗涤的答题规范
答题模板：
注洗涤液(沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤液)
⇓
标准(使洗涤液完全浸没沉淀或晶体)
⇓
重复(待洗涤液流尽后，重复操作2～3 次)
4．沉淀是否洗净的答题规范
答题模板：
取样(取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中)
⇓
加试剂[加入××试剂(必要时加热，如检验NH)]
⇓
现象(不产生××沉淀、溶液不变××色或不产生××气体)
⇓
25
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结论(说明沉淀已经洗涤干净)
四、pH 的调控
1．需要的物质：含主要阳离子（不引入新杂质即可）的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反
应，使pH 增大的物质如MgO、Mg(OH)2等类型的物质。
2．原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了H+的浓度
3．pH 控制的范围：杂质离子完全沉淀时pH 值－主要离子开始沉淀时pH，注意端值取等。
4．控制pH 的目的：
（1）pH 调小：抑制某离子水解；防止某离子沉淀
（2）pH 调大：确保某离子完全沉淀；防止某物质溶解等。
（3）控制反应的发生，增强物质的氧化性或还原性，或改变水解程度。
5．控制某反应的pH 值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀的原理，例如：
（1）Fe3+溶液中存在水解平衡：Fe3++3H2O
Fe(OH)3＋3H+，加入CuO 后，溶液中H+浓度降低，平衡
正向移动，Fe(OH)3越聚越多，最终形成沉淀。
（2）如若要除去Al3＋、Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH。
调节pH 所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH 增大；不引入新杂质。例如：若要除去Cu2
＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。
（3）PH 控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的PH。
6．“酸作用”还可除去氧化物(膜)。
7．“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等。
8．特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)。
1．（2024 届·湖北·三模）废旧铅蓄电池具有较高的回收利用价值。由废铅膏(含
、
、
和
以及少量的铁和铝的氧化物)制备
的流程如下：
已知：
；
②
，
请回答下列问题：
（1）“浸取”时为增大浸取速率，可以采取的措施有 (请写一点)。
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（2）“浸取”时
发生的主要反应的化学方程式为 。
（3）“浸取”时将
换成
溶液效果会更好，
除作还原剂外，还有的作用为 。
（4）“脱硫”的目的是 。
（5）“脱硫”时
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 。
（6）“焙烧”时会有中间产物
生成，固体残留率
与温度的关系如图所
示，则358℃时对应固体的成分为 (填化学式)。
2．（2024·广东惠州一模）氯碱厂制备的原盐中含有的杂质主要为
及大分子有机物和难
溶性泥沙等物质。为供给电解槽以合格的盐水，可采用以下工艺流程精制盐水。
已知：
的电离常数
（1）溶浸工序中，以下除杂试剂：①过量的
②过量的
③过量的
，正确的加入顺序为
。
A．②①③ B．③①② C．①③②
（2）在脱氯工序中加入
除去游离的氯的离子方程式为 。
（3）用
溶液吸收一定量
气体形成
缓冲溶液，
时，溶液中
。
（4）利用膜的选择性，可除去脱氯过程中引入的
，通过“错流”方式截留下
，使
以渗透液
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的形式输送到后续工序。不同膜对介质的截留率，相关离子系数如下表：
截留率
物质
反渗透膜(%)
纳滤膜(%)
超滤膜(%)
99
15.6
0
99
99
0
系数
离子
水合离子半径
扩散系数/
0.397
1.065
0.332
2.032
最好的选择是 膜，该膜脱硫率高的原因是 。
（5）一种镧镍储氢合金
晶体的结构单元如图所示，“电解2”产生的
与其结合后形成
(
进入合金后解离成氢原子并填充在晶胞空隙中，晶胞体积不变)。
①该晶体结构单元
中，
，
的配位数为 。
②
该合金可以储存
。
3．（2024 届·河北承德·三模）废旧手机的废线路板中富含Cu、Sn、Ni、Pb 等金属和少量Ag、Au，具有
较高的回收价值，其中部分金属的回收工艺流程如下：
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已知：①常温下，
微溶于水，可与
结合生成
配离子：
。
25℃
②
时，
，
。
回答下列问题：
（1）“拆解破碎”的目的是 。
（2）“75℃酸浸”中，金属Sn 与盐酸反应的离子方程式为 ，选用浓度较大的4 mol·L
盐酸可提
高铅元素的浸出率，理由是 (从平衡移动角度分析)。
（3）“滤渣1”的主要成分是 (填化学式)，“氧化酸浸”中，生成Cu²⁺反应的离子方程式为
。
（4）
的排放标准为
mg·L
。“沉锡”残余液排放前应调节溶液的pH 范围为 。
（5）“络合酸浸”中，Co2+作催化剂，催化Au 浸出，化学方程式为
，其反应过程按如下步骤进行：
①
先与甘氨酸根(简写为
)形成配合物
(
)。
②在氧气作用下，Co(Ⅱ)被氧化成Co(Ⅲ)：
。
Au
③
溶解。
④加入硫代硫酸钠溶液，发生反应：
。
步骤③Au 溶解的离子方程式为 。
（6）锡有白锡和灰锡两种单质。白锡晶体中锡原子的堆积方式如图所示，该六棱柱底边边长为a pm，高
为c pm，阿伏加德罗常数的值为
，白锡晶体的密度为
(列出计算式)。
4．（2024·湖北襄阳四中一模）锑（Sb）及其化合物广泛用于化工生产。以粗锑氧为原料制备Sb 和
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的工艺流程如图所示。
已知：
Ⅰ.粗锑氧主要成分为
，含有PbO、
、
、ZnO、FeO 等杂质；
Ⅱ.浸出液主要含
、
和
，还含有
、
、
和
等杂质；
Ⅲ.
为两性氧化物；
Ⅳ.25℃时，
、
回答下列问题：
（1）已知
在熔融状态下不导电，则
是 化合物（填“共价”或“离子”）。
（2）“还原”是用锑粉还原高价金属离子。其中Sb 将
转化为
，该转化有利于“水解”时锑与铁
的分离，避免在滤渣Ⅱ中混入杂质 （填化学式）。
（3）“过滤”得到滤渣成分SbOCl，加过量氨水对其“除氯”的化学反应方程式为 ，“除
氯”步骤能否用NaOH 溶液代替氨水，原因是： 。
（4）“除砷”时有
生成，该反应的离子方程式为 。
（5）“电解”过程中单位时间内锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压在
V 之前时，阴极主要的
电极反应式 ，当电压超过
V 时，单位时间内产率降低的原因可能是 。
（6）铈量法测定产物
的纯度，操作方法为：称取0.30g 样品溶于稀硫酸中，用0.2000mol/L 的硫酸
铈
滴定，使用邻二氮菲-亚铁指示剂，发生反应：
，重复3 次实验平均
消耗标准溶液15.60mL，则产物的纯度为 %。
5．（2024 届·山东济宁·三模）一种以锌精矿(主要成分是ZnS，还含有铁、钴、铜等元素的氧化物)为原料
制备纯锌并将其它金属元素回收利用的工艺流程如下：
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已知：①锌精矿在高温焙烧过程中部分转化为铁酸锌(
)，铁酸锌不溶于稀硫酸
②黄钠铁矾
是一种浅黄色晶体，过滤及沉淀性能较好，但溶液酸性较强时不易生成
③
；
；
回答下列问题：
（1）常温下，“含尘烟气”中的
用氨水吸收至溶液的
时，
的平衡常数
。
（2）“调pH
”
①试剂X 可选用 。
（3）“一段沉积”和“二段沉积”刚开始加入锌粉时，反应速率较小，一段时间后反应速率显著增大，
请解释此现象产生的原因 。
（4）“沉铁”步骤中，pH 不宜过大或过小，原因是 ，“沉铁”时生成黄钠铁矾的离子方䅠式为
。
（5）电解废液可返回到 。操作进行循环利用。
（6）“沉钴”的离子方程式为 。
6．（2024 届·湖南衡阳·三模）氢化钛(TiH2)是一种潜在储氢材料。以钛废料(主要成分是TiO2，含少量
V2O5、WO3等)为原料制备氢化钛的流程如图：
回答下列问题：
（1）“操作A”是 (填名称)；下列仪器中，“操作B”不需要的是 (填标号)。
A．
B．
C．
D．
（2）“高温碱浸”中TiO2发生反应的化学方程式为 。
（3）“酸洗”的目的是 ；设计实验确认“水洗”已洗净： 。
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（4）以石墨为电极，电解熔融TiO2制备钛时需定期在阳极区补充炭块，其原因是 。
（5）钛和氢气反应必须保证干燥无氧环境，采用的措施是 。
（6）TiO2晶胞如图所示。已知：立方晶胞参数为apm，NA为阿伏加德罗常数的值。
钛离子的配位数为 。该晶体密度为 g•cm-3。
7．（2024·北京海淀期中）钡盐沉淀法处理酸性含铬废水(含
、[Ni(CN)4]2-、
等)并回收铬元素的
工艺路线如下：
已知：I．六价铬[Cr(VI)]在水溶液中存在平衡：
+H2O
2
+2H+
II．室温下相关物质的Ksp如下：
化合物
CaSO4
BaSO4
BaCrO4
Ksp
4.9×10-5
1.1×10-10
1.2×10-10
（1）向废水中加入破氰剂NaClO，可以提高镍元素的去除率。①NaClO 能氧化CN-，生成无毒无味气
体，补全该反应的离子方程式： 。
□CN-+□_____+□_____=□
+□_____+□_____
②结合平衡移动原理解释加入NaClO 可提高镍元素的去除率的原因： 。
（2）用石灰乳将含铬废水预调至不同pH，经破氰后取等量的溶液1，向其中加入等量的BaCl2·2H2O，搅
拌、反应60min，得到Cr(VI)去除率随预调pH 变化如图。与预调pH=6 相比，pH=7 时Cr(VI)的去除率显著
提高，可能的原因有 (写出两条)。
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（3）沉淀2 与足量H2SO4反应的离子方程式为 。
（4）溶液2 需处理至Ba2+含量达标后方可排放。可用如下方法测定废水中Ba2+含量。
步骤1：取aL 含Ba2+废水，浓缩至100mL 后，加入过量的Na2CrO4标准溶液，充分反应后过滤，向滤液中
加入指示剂，用0.1mol·L−1HCl 标准溶液滴定至CrO
全部转化为Cr2O
，消耗HCl 标准溶液的体积为
bmL。
步骤2：取100mL 蒸馏水，加入与步骤1 中等量的Na2CrO4标准溶液，加入指示剂，用0.1mol·L−1HCl 标准
溶液滴定，消耗HCl 标准溶液的体积为cmL。
①步骤1 中加入的Na2CrO4标准溶液必须过量，目的是 。
②若废水中其他杂质不参与反应，则废水中Ba2+的含量为 mg·L−1(写出表达式)。
8．（2024 届·辽宁沈阳·三模）稀土元素铈及其化合物在生产生活中有重要用途，如汽车尾气用稀土/钯三
效催化剂处理，不仅可以降低催化剂的成本，还可以提高催化效能。以氟碳铈矿(主要成分为
)为原
料制备
的一种工艺流程如图：
已知：①滤渣1 的主要成分是难溶于水的
，滤渣2 的主要成分是
；
、
(a、b 均大于0)。
②当前工艺条件下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于
)时的pH 如下表：
金属阳离子
开始沉淀时的pH
1.3
7.7
完全沉淀时的pH
3.1
9.2
回答下列问题：
（1）写出一条提高焙烧效率的方法： 。
（2）加入盐酸和
进行浸取时有污染环境的气体产生，该气体为 (填化学式)；操作1 和操作2
的名称为 。
（3）调节滤液1 的pH 的范围为 ；滤渣3 的主要成分为 (填化学式)。
（4）
有强氧化性，含
的溶液可吸收雾霾中的NO，生成
、
(二者物质的量之比为1：
1)，该反应的离子方程式为 。
（5）滤渣1 经KCl 溶液充分浸取后，测得反应体系中
的物质的量浓度为
，则
的物质的
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量浓度为
(用含a、b 的式子表示)。
（6）在空气中焙烧
的反应方程式为 。
（7）某研究小组利用硫化锌锂电池，在酸性环境下电解
制
的装置如图所示。阴极的电极
反应式为 ，随着电解反应的进行，为使电解液成分稳定，应不断补充 (填化学式)。
9．（2024 届·四川乐山·三模）利用硝酸、过氧化氢对废弃锂电池中的正极材料LiMn2O4进行处理，回收
Li、Mn 元素，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）通过仪器分析可知LiMn2O4晶体中锰元素由
、
构成，它们的个数比为 。
（2）为了提高“酸浸”的效率，可采取的方法有 (答出2 条)。“滤液1”的主要溶质有
LiNO3、
，写出“酸浸”时发生反应的离子方程式 。
（3）在“酸浸”时，若用盐酸替代硝酸，可能产生的不良影响是 ，请评价若流程中缺少“加
热浓缩”步骤后工艺的优缺点 (优点和缺点各写一条)。
（4）“沉锂”试剂不选用
的原因可能是 (写出一条)。
（5）写出“800℃煅烧”
时发生反应的化学方程式 。
（6）若“沉锂”前“滤液2”中
，取1L 该溶液加入等体积Na2CO3溶液充分反应后溶液中
，则该实验中锂离子的沉淀率为 %(已知
，混合后
溶液体积变化忽略不计)。
10．（2024·湖北圆创联盟一模）某制药厂的废钯催化剂含
、
、
、
、
和活性炭，提
取贵金属
的流程如下：
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已知：①铂系元素（包括Pt、Pd 等六种元素）的单质均为惰性金属；
②
性质较稳定，难溶于酸、碱，可溶于王水；
③
、
。
回答下列问题：
（1）“焙烧”步骤的主要目的是除去活性炭，通常控制温度600℃、焙烧时间约
，焙烧温度过高或
时间过长均导致钯浸出率降低，原因是 。
（2）“浸渣”的成分是少量
及 。
（3）“浸出”步骤中生成配合物
，写出该反应的化学方程式 。
（4）“氨化”步骤中
转化为
，反应后溶液
，此时溶液中
。
（5）“沉钯”步骤中的离子方程式为 。
（6）
存在两种平面结构，将其记为A 和B。查得25℃时A、B 在水中的溶解度分别为
0.2577g、0.0366g，A 具有广谱的抗癌活性，写出A 的结构式 （
中共价键不必画出）。
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