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压轴题10 无机化工流程综合分析
元素流向的处理原则
1. 熟悉元素（如Na、Mg、Al、S、Cl、Fe、Cu 等）：分析反应，判断走向和价态变化
2. 陌生元素（如Li、Cr、Ti、Mn、Ce、Co、B、V 等）：分析走向和价态变化（注意结合题目信息）
如：钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5 价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及
SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
流程的分步处理
主要步骤的常见考点
1.
粉碎或研磨的目的：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率
（或浸取率）雾化。（不能只填：使反应更充分）
2.
煅烧、灼烧或焙烧过程可能的反应及目的：
1)
氧化，一般氧气做氧化剂；
2)
除杂（除去有机物、除去热不稳定的杂质、除去C、低价S）
3)
结构转化（把不易转化的物质转化成易提取的物质）
4)
用焦炭，高温→还原
5)
铝坩埚、铁坩埚、陶瓷坩埚坩埚的选择：碱性物质只能用铁坩埚，因为氢氧化钠、碳酸钠要与二氧化硅或
氧化铝反应。
1
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3.
酸浸：多数金属离子溶解（注意BaSO4、PbSO4是沉淀，CaSO4微溶，含Si 杂质一般不溶）
碱浸：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅
（1）提高浸取速率的方法：适当升温、搅拌、适当增加酸（碱）的浓度、粉碎（研磨）等
提高浸取产率的方法：适当升温、搅拌、适当增加酸（碱）的浓度、粉碎（研磨）、延长浸取时
间、多次浸取等。
（2）原材料中硅的存在状态及去除方法
①二氧化硅：酸浸时，直接过滤除去；碱浸时，二氧化硅与碱反应生成硅酸盐，再加酸/调pH，以硅
酸沉淀形式除去。
②可溶性硅酸盐：酸浸时，反应生成硅酸沉淀过滤除去；碱浸时不反应，再加酸/调pH，以硅酸沉淀
形式除去。
酸浸涉及的反应主要是：
①若只用了盐酸或者硫酸，则为金属单质与酸的置换反应，以及金属氧化物、金属氢氧化物、金属碳
酸盐与酸的复分解反应。
特别注意：硫酸钙是微溶物，视为沉淀，加硫酸酸浸时滤渣中有硫酸钙，同时钙离子没有被除尽，后
面还需要继续除杂
②若除用了盐酸或者硫酸并加了氧化剂或者还原剂：一定涉及氧化还原反应
③用盐酸而不用硫酸的原因：生成的氯盐熔沸点低，溶解性好，易于除杂
④用硫酸而不用盐酸的原因：盐酸易挥发会生成的气体会混有HCl；Cl—有还原性，会反应产生有毒气
体氯气。
除杂方法
1.
调节溶液的PH:
(1)
目的：使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去（除铁与铝等）
备注：除Fe2+要先氧化成Fe3+，再调节pH 除去
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。
两性物质pH 不宜过大或者过低
(2)
需要的物质：含主要阳离子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，又不引入
新杂质。如除去CuCl2中的FeCl3用CuO、Cu（OH）2、Cu 2（OH）2CO3等等。
(3)
解释原因答题模板：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大pH。（要求用化学用语解释
时，答题模版：方程式+文字说明）
(4)
PH 控制的范围：大于等于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的pH，书写格式：a≤pH<b
2.
活泼金属置换法：如除去除去ZnCl2中的CuCl2用Zn
3.
直接沉淀法：生成沉淀
判断沉淀是否完全的方法：取少量上层清液于试管中，滴加……（试剂，用量），若无沉淀产生，则
沉淀完全。
4.
萃取与反萃取：HnR(有机层)+Mn+（水层）
MR（有机层）+nH+（水层）
2
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（1）萃取：萃取杂质离子，反萃取后萃取剂可以循环利用
（2）萃取后反萃取：萃取有用成分，再将有效成分反萃取到水层
晶体的获得方法——结晶、过滤、洗涤、干燥
（1）纯物质溶液得到不含结晶水的晶体：蒸发结晶（NaCl 型）；
（2）由FeCl3、AlCl3、CuCl2、MgCl2等溶液获取对应晶体，采取的措施是：在干燥的HCl 气氛中加热蒸
干；由Zn（NO3）2溶液获取晶体，采取的措施是：在干燥的HNO3气氛中加热蒸干
即：挥发性酸的可水解盐获取对应晶体都应在对应酸的气氛中加热蒸干。
（3）纯物质溶液得到含结晶水的晶体：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤（如硫酸铜晶体）
（4）混合溶液（分离A 和B）：得到溶解度随温度变化比较小的晶体：蒸发结晶，趁热过滤（得NaCl
型）；得到溶解度随温度变化比较大的晶体：蒸发浓缩（有晶膜出现），冷却结晶，过滤（得KNO3型）
蒸发浓缩的目的：提升溶液中溶质的浓度使其达到饱和状态，便于结晶时析出更多的晶体。
蒸发结晶至有较多晶体析出时再趁热过滤目的：防止温度较低时，杂质析出，得到的晶体不纯
快速结晶：得到晶体颗粒比较小的晶体
缓慢结晶：得到颗粒比较大的晶体
向过饱和溶液中加溶质的晶种：会有晶体析出
（5）提纯或纯化某晶体：重结晶
受热易分解的物质：减压蒸发，降低液体沸腾温度，防止（如：碳酸氢钠，双氧水，浓硝酸）受热分
解，挥发等。
抽滤的仪器：布氏漏斗、抽滤瓶
抽滤（减压过滤）的优点：加快过滤速率，得到的产物更干燥。
（6）如果流程中涉及把钠盐变钾盐的原理：溶解度大的转化为溶解度小的
（7）洗涤方法：用玻璃棒引流，向漏斗内加蒸馏水至浸没晶体，待水自然流出后，重复操作2～3 次。
①洗涤的目的：除去晶体表面附着或晶体中包夹的可溶性杂质。
洗涤时若用冰水洗涤目的：除去晶体表面的可溶性杂质，减少晶体溶解损失。
洗涤时用乙醇、丙酮等有机物洗目的：除去晶体表面的可溶性杂质，减少晶体溶解损失，快速干燥。
洗涤时若用硫酸洗涤硫酸钡目的：减小沉淀的溶解
洗涤时的温度考虑要根据题中条件判断（根据溶解度曲线：陡冷平热）。
②误差分析：若晶体不洗涤或洗涤不干净，则使晶体的质量偏高。若晶体洗涤次数过多，则会使部分
晶体溶解而使其质量偏低。
③晶体是否洗涤干净的判断方法：取最后一次洗涤液，滴加……（试剂），若没有……现象，证明晶
体已洗净。SO4
2-：用盐酸、氯化钡。Cl-：用硝酸酸化的硝酸银。
④注意：洗涤时若先用水洗，再用酒精洗。用水洗的目的除去晶体表面的可溶性杂质，用酒精洗的目
的是除去晶体表面的水分，快速干燥。
（8）晶体的干燥
1)
加热烘干
2)
常温干燥
3)
醇洗：不带走结晶水（SOCl2洗：带走结晶水）
3
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4)
晶体干燥完全的标志：恒重法，样品连续两次干燥质量之差小于等于0.2mg 则为恒重
其它常见考点
1. 终点现象的描述：滴加最后一滴标准液时，溶液从A 色变成B 色，且30 秒内不变色，即达到滴定的终
点。
2. 反应条件的控制
（1）温度的控制
①不低于xx℃：速率、溶解度、水解
②不高于xx℃：水解、分解、挥发、能耗、副产物、升华、氧化、催化剂活性、平衡产率
③0℃以下：冰盐水浴
常温～100℃以下：（热）水浴
100℃以上：油浴、沙浴（温度更高）
水浴的优点：①均匀受热；②利于控制温度。
（2）调节溶液pH 的控制
①pH 过低：水解不完全
②pH 过高：其他离子水解沉淀、生成的沉淀溶解（如Al(OH)3）
（3）压强的控制：改变速率，影响平衡
（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
题型01 物质的分离提纯流程
1．（24-25 高三上·辽宁·阶段练习）粗食盐水中常含有少量
，实验室提纯粗食盐水制取
食盐的流程如下：
下列关于粗食盐水提纯的说法中，错误的是
A．沉淀1 的主要成分是
，还有少量
B．过程i 和ii 可以合并在一起过滤，不影响粗盐提纯结果
C．粗盐提纯流程中使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗、酒精灯、烧瓶、蒸发皿
D．整个提纯过程中发生的反应都是复分解反应
题型02 物质的制备实验流程
4
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2．（24-25 高三上·辽宁·期中）侯德榜提出的联合制碱法得到世界各国认可，其工业流程如图所示。下列
说法错误的是
A．整个流程中可以循环利用的物质是
和
B．反应1 的离子方程式为
C．进行反应1 时，向饱和食盐水中先通入
，再通入
D．试剂X 是
固体，其作用是增大
，利于副产物
析出
3．（24-25 高三上·吉林·阶段练习）从海水中提取溴的工业流程如图，下列说法正确的是
A．海水晒盐利用的是蒸馏法
B．氯碱工业中的Cl2从电解池的阴极室产生
C．步骤II 中溴与碳酸钠反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：1
D．实验室分离溴还可以用溶剂萃取法，四氯化碳可以用作溴的萃取剂
题型03 结合信息情境的流程
4．（24-25 高三上·辽宁沈阳·期中）氮化镓(GaN)是第三代半导体材料。某工厂利用铝土矿(主要成分为
)为原料制备GaN 的流程如下图所示。已知镓与铝同主族，其氧化物和氢氧化物均为
两性化合物，能与强酸、强碱溶液反应。下列说法错误的是
5
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已知：
。
A．可以通过粉碎铝土矿、搅拌等方法提高“碱溶”效率
B．由步骤②、③可知，
的酸性比
的强
C．滤渣1 是
，生成滤渣2 的离子方程式可能为
D．步骤⑥的反应中，
被氧化
5．（24-25 高三上·辽宁·阶段练习）铜金纳米合金常被用作催化剂。已知
无法大量溶于硝酸，某实验室
分离铜金纳米合金的流程如下。下列说法正确的是
A．用粗铜作阴极电解浸铜液回收金属铜
B．“浸铜”过程中，需持续高温以加快反应速率
C．加入盐酸的作用是提高硝酸的氧化能力
D．在浸金液中存在
的配合物
题型04 利用沉淀溶解平衡的流程
6．（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
6
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已知：①常温下，
，
，
，
；
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
题型05 萃取与反萃取
7．（2025·辽宁丹东·一模）碳酸铈
可用于制备稀土发光材料。实验室以二氧化铈
废渣
为原料制备
的流程如下：
已知：
被有机萃取剂(简称
)萃取的原理可表示为：
7
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。下列说法错误的是
A．“酸浸”时，温度不宜过高
B．“萃取”时，选用的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯
C．“反萃取”时，为了提高
的反萃取率，应一次性加入大量的稀硝酸
D．“沉淀”时，反应的离子方程式为
题型06 有机物制备流程
8．（24-25 高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）实验室由环己醇制备环己酮的流程如图所示。
已知：主反应为
为放热反应；环己酮可被强氧化剂氧化；环己酮沸点为
155℃，能与水形成沸点为95℃的共沸混合物。
下列说法错误的是
A．反应后加入少量草酸的目的是调节
B．分批次加入重铬酸钠可防止副产物增多
C．①、②、③分别是含有硫酸和Cr3+的水相、含NaCl 的水相、K2CO3水合物
D．操作1 为蒸馏，收集150~156℃的馏分；获取③的操作为过滤
D．升高温度，合成碳酸二甲酯反应速率增加，平衡向逆反应方向移动
题型07 工业流程综合题
9．（2025·辽宁·模拟预测）碳酸锂和氧化钴均是电池行业的基础原料。从某废锂电池(工作原理为
)正极材料中回收碳酸锂和氧化钴的工业流程如下：
8
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已知：①废锂电池正极由Li1-xCoO2附着在铝箔上构成；
②常温下，Ksp(CoC2O4)=4.0×10-6；溶液中离子浓度≤10-5 mol/L 时，认为该离子沉淀完全。
回答下列问题：
(1)从原料回收效率角度分析，若拆解前未进行“放电处理”会造成的后果为 ；放电时负极反应式
为 。
(2)能提高“正极碱浸”效率的具体操作为 (任写2 条)。
(3)“酸浸”时发生反应的化学方程式为 ；工业上进行“酸浸”工序时需要控制温度为40℃，原因为
。
(4)若所得“滤液2”中c(Co2+)=0.1 mol/L，则完全沉淀Co2+，需要加入的等体积(NH4)2C2O4溶液的浓度不低于
(溶液混合时体积变化忽略不计)。
(5)在空气中“煅烧”CoC2O4的化学方程式为 。
(6)由滤液3 中沉淀Li2CO3后，洗涤时用热水而不用冷水的原因可能为 。
10．（24-25 高三上·吉林·阶段练习）工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si 氧化物等杂质)为主要原料制备红
矾钠(Na2Cr2O₇·2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：
(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4，写出对应的化学反应方程式： ，并将Al、Si 氧化物
转化为可溶性钠盐，写出关于铝元素的化学反应方程式： ，焙烧时气体与矿料逆流而行，目
的是 。
(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c 与pH 的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-
5mol·L-1时，可认为已除尽。
9
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中和时pH 的理论范围为 ；酸化的目的是 ；Fe 元素在 (填操作单元的
名称)过程中除去。
(3)冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有 。
11．（24-25 高三上·黑龙江·阶段练习）用过量的盐酸和CuCl2溶液的混合液作为浸取剂，将黄铜矿(CuFeS2)
中的铜元素以[CuCl2]-的形式，铁元素以Fe2+的形式浸出，一种流程示意图如图。
下列说法不正确的是
A．含S、少量CuS 的固体可用二硫化碳分离
B．参与反应的n(CuCl2)：n(CuFeS2)=3：1
C．浸取剂中的Cl-有助于CuFeS2固体的溶解
D．用浓盐酸和FeCl3溶液的混合液也可能使黄铜矿溶解
12．（2025·黑龙江吉林·一模）一种以废旧电池正极材料(主要成分为
，其中
为+3 价，
还含少量铝箔、炭黑和有机黏合剂为原料制备
的流程如下：
10
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下列说法错误的是
A．灼烧后的固体产物中，
和
均为+3 价
B．酸浸中
的作用为氧化剂
C．“沉锰”过程中，溶液先变为紫红色，原因为
D．合成
过程中，有
和
放出
13．（24-25 高三上·吉林白城·期中）氯化亚铜为白色粉末状固体，难溶于水和乙醇，潮湿时易被氧化，可
用作催化剂、杀菌剂、媒染剂等。工业以硫化铜精矿为原料，制备氯化亚铜的流程如图：
下列说法中错误的是
A．步骤①焙烧产生的有毒气体可用碱液吸收
B．步骤②所用硫酸浓度越大浸出速率越快
C．步骤③离子方程式：2Cu2＋＋2Cl-＋SO
＋H2O=2CuCl↓＋SO
＋2H＋
D．步骤④用乙醇洗涤的目的是使CuCl 尽快干燥，防止被空气氧化
14．（24-25 高三上·内蒙古·开学考试）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
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
15．（24-25 高三上·辽宁·阶段练习）超细银粉是电气和电子工业的重要材料，利用含银废催化剂（主要成
分为
，还有少量
、
和
）为原料，制备超细银粉的工业流程如下。下列说法错误的是
11
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A．电解法粗银精炼时将粗银置于阴极
B．操作I 为过滤，操作II、操作III 均有过滤、洗涤沉淀等操作
C．还原反应方程式为
D．适当升温及将含银废催化剂粉碎，可以加快“酸浸”速率并使反应更充分
16．（2025·辽宁·模拟预测）黄铜矿(主要成分为CuFeS2)是分布最广的铜矿物，由黄铜矿为原料制备铜和铁
红的工业流程如图所示(已知：“溶浸”时，产生的CuCl 难溶于水，但能溶于浓盐酸得到[CuCl2]-)。下列有
关说法错误的是
A．“溶浸”时，FeCl3溶液也可以用酸性强的稀硫酸代替
B．“滤渣”的主要成分为CuCl 和S
C．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均为过滤
D．“稀释”时发生的离子反应：[CuCl2]-=CuCl+Cl-
17．（24-25 高三上·黑龙江哈尔滨·期末）高铁酸钾
是一种环保、高效的多功能饮用水处理剂，
制备流程如图所示：
下列叙述正确的是
A．反应Ⅰ中尾气后用饱和食盐水吸收后可再利用
12
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B．理论上，反应Ⅱ中消耗
时，生成
C．该生产条件下，物质的溶解性：
D．用
对饮用水杀菌消毒的同时，还产生
胶体吸附杂质净化水
18．（24-25 高三上·吉林松原·期末）便携式消毒除菌卡主要活性成分为亚氯酸钠
，一种制备
粗产品的工艺流程如图。已知：纯
易分解爆炸，一般用空气稀释到体积分数为10%以下。
下列说法正确的是
A．溶解过程中可以用盐酸代替稀硫酸
B．流程中
做氧化剂
C．发生器中鼓入空气的主要目的是提供氧化剂
D．吸收塔中温度不宜过高，否则会导致
产率下降
19．（24-25 高三上·辽宁·阶段练习）从某含钴废渣中回收制备钴的一种流程如下图所示。回答下列问题：
已知：①含钴废渣的主要成分为
；
②
时，
以氢氧化物形式完全沉淀时的
分别为3.0、8.2；
③“调
”前溶液中
；
④离子完全沉淀时溶液中离子浓度
。
(1)写出提高“酸浸”速率的一项措施： 。
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(2)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为 。
(3)“试剂X”可选用 (填标号)；“调
”使
元素恰好全部进入滤渣2 时，溶液中
(填
“是”或“否”)开始沉淀。
A．
B．
C．
(4)“萃取分液”的目的是 。
(5)“气体Y”是一种温室气体，若“合成”过程中按
进行反应，则反应的化学方程式为
；
的熔点为
，可溶于多数有机溶剂，结构简式如图下所示，其中不存在的化学键类型为
(填标号)。
A．极性共价键 B．π 键 C．离子键 D．配位键 E．
键
(6)一种掺
催化剂的晶胞沿x、y、z 任一方向的投影均如下图所示。晶胞中与
最近的氧原子所构成的
几何形状为 ，阿伏加德罗常数的值为
，晶体的密度为
，则距离最近的两个氧原子间的
距离为
(用含
的代数式表示)。
20．（2025·黑龙江吉林·一模）用钒铬矿(主要成分是
制备
和
的流程如
下：
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已知：①“酸浸”后
转化为
；②
的
近似为
；
(1)基态
原子的核外电子有 种空间运动状态。
(2)“氧化”后溶液中大量存在
，请写出相应的离子方程式： 。
(3)氧化所得溶液中含有一种复杂的含钒阴离子结构如图所示，由4 个
四面体(位于体心的V 为+5 价)，
通过共用顶点氧原子构成八元环，其化学式为 。
(4)调
时使用的是氨水和氯化铵的混合溶液，沉钒率受温度影响的关系如图所示。温度高于
沉钒率
降低的主要原因是
(5)常温下，若“含
溶液”中
，则“沉钒”调
的范围是
。
(6)请写出
煅烧生成
的化学方程式：
(7)
可用于测定水体的
(
是指每升水样中还原性物质被氧化所需要
的质量)。现有某水
样
，酸化后加入
的
溶液
，使水样中的还原性物质完全被氧化，
再用
的
溶液滴定剩余的
，
被还原为
，消耗
溶液
，则
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该水样的
为
。
21．（24-25 高三下·辽宁·开学考试）利用废旧镍氢电池电极材料[主要成分为
，少量
及Cu、
Ca、Mg、Mn、Zn 的常见氢氧化物]为原料制取粗品硫酸镍晶体
流程如下。
已知：(
)
ⅰ除铜后的溶液中主要有
等。
(
)
ⅱ
，
(
)
ⅲ离子浓度
时，可认为该离子沉淀完全。
回答下列问题：
(1)“酸浸”时只考虑单质Ni 与混酸反应生成
，应控制混合酸中硫酸与硝酸的物质的量之比为
；所得“滤渣2”的主要成分除CuS 外，还有 (填化学式)。
(2)“滤渣3”含有氧化铁黄
，则反应生成氧化铁黄的离子方程式为 。
(3)“除
”步骤中，若原溶液中
，缓慢滴加
溶液，当第2
种离子开始沉淀时，先沉淀的离子 (填“能”或“不能”)沉淀完全。
(4)“除锰”步骤中加入
后，反应生成含锰元素的一种黑色不溶物、
及硫酸，请写出
该反应的化学方程式： 。
(5)在“萃取”步骤中，加入有机萃取剂后，
与有机萃取剂(用HA 表示)形成易溶于萃取剂的络合物
，该过程可表示为：
。为使萃取剂再生并回收，可采取的操作
为 。由水层得产品时，结合如图硫酸镍晶体的溶解度曲线，“经系列操作”完善后为：将滤
液蒸发浓缩、 ，过滤即获得产品。
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(6)测定粗品中硫酸镍的含量：称量粗品硫酸镍晶体
，用蒸馏水溶解，配成100mL 溶液。用移液管移取
25.00mL 溶液于锥形瓶中，加入
缓冲溶液(其
)及0.2g 紫脲酸铵混合指示剂，摇匀。
用
标准溶液滴定其中的
(离子方程式为
)，至溶
液呈蓝紫色，达到滴定终点时消耗EDTA 标准溶液
。则粗产品中
的质量分数表达式为
。
(7)一种镍基合金储氢后的立方晶胞结构如图所示，设
为阿伏加德罗常数的值。
该晶胞中粒子个数最简比为
，该晶胞的密度为
。
22．（24-25 高三上·辽宁·期中）硼化钛(结构式为
)常用于制备导电陶瓷材料和
材料。
I．工业上以高钛渣(主要成分为
、
、
、
和
，另有少量
、
)为原料制取
的流程如图。
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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
易挥发。
③
可溶于热的浓硫酸形成
；④滤液I 可用于制备高能氟化剂
。
回答下列问题：
(1)“酸浸”后的滤液中的属于过渡金属的阳离子为 。
(2)“水解”需在沸水中进行，离子方程式为 ，该工艺中，经处理可循环利用的物质为 (填化
学式)。
(3)“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 。
II．气相沉积法获得硼化钛：以
和
为原料，在过量的
参与下，沉积温度为800
1000℃
℃
，可制
得具有空间网状结构的磨料级硼化钛。
(4)硼化钛能作为磨料的原因是 。
(5)生产硼化钛，当
和
投料比
超过1.25 时硼化钛的纯度下降，原因是
。
III．硼砂
与
的混合溶液中加入
可以制备
。已知
的阴离子
只有一种化学环境的
原子，结构中有一个六元环且
和
原子最外层都达到8 电子稳定结构。
(6)X 阴离子的结构式为 。
23．（24-25 高三上·辽宁大连·期中）硼化钛(
)属于六方晶系准金属化合物，强度高、硬度大，用于机
械制造领域；五氟化锑(
)是一种高能氟化剂，广泛应用于制药业。工业上以一种含钛的矿渣(主要含
、
、
、
、
、
)为原料制取硼化钛和五氟化锑的流程如图所示。
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已知：①
性质较稳定，加热时可溶于浓硫酸中形成
；②高温下
易挥发。
回答下列问题：
(1)为了加快酸浸速率，可以采取的措施有 (写出两条)，滤渣Ⅰ的主要成分是 (填化学式)。
(2)“热还原”步骤中使用石墨化炉高温加热装置(
)进行加热，产物中得到一种可燃性气体，此
步骤主要反应的化学方程式为 ，同时测得
的实际用量超过理论计量值，原因是 。
(3)“除钴镍”步骤中，有机净化剂的基本组分为大分子立体网格结构的聚合物，其净化原理如下图所示。
、
能发生上述转化而
不能，推测可能的原因为 。
(4)硼化钛晶体结构及晶胞沿
轴的投影如下图所示，其晶胞参数
，
，
，
，设阿伏加德罗常数的值为
。由图可知
的配位数为 ，硼化钛的密度为
(列出计算式即可)。
24．（2025·辽宁·一模）镓是一种战略金属元素，一种由湿法提锌浸出渣(含Ga、Pb、Zn、Fe 等元素的氧化
物)生产镓的流程如下：
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(1)“酸浸”步骤中，随着湿法提锌浸出渣含
量的升高，
的浸出率降低的原因是 ，在含Pb 量
不变的条件下，可提高Ga 浸出率的措施是 (任答一点)。
(2)“还原”步骤中，若
物质选择
(难溶于水)，可得到黄色沉淀，该步骤
发生反应的离子方程式为
，可用于证明
反应完全的试剂是 (填化学式)。
(3)部分离子浓度
与
关系如下图所示。
根据流程和图中信息判断“中和沉镓”后所得滤液中的主要过渡金属阳离子为 (填离子符号)。
(4)“电解”时需严格控制电解液pH，若pH 过低可能造成的后果是 。
(5)已知镓的化学性质与铝相似，“碱浸”时为了节约成本，有研究人员提出B 物质使用氨水。已知
时，
，
。试通过计算推
测该条件下
在
中的溶解趋势。写出简要计算过程并得出结论： 。
25．（24-25 高三上·辽宁·期末）一种利用炼锌渣(主要含
、一定量的
、不溶
性杂质)为原料制备硫化锌及高纯镓的流程如图所示：
已知：①电解制取镓时，溶液中的氯离子会影响镓的析出。
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②
。
③
与
的各物种的分布分数随
的变化如图1 所示。
④
晶胞可以看成是由8 个图2 所示的小立方体堆积成大立方体以后，
占据四个互不相邻
的小立方体的体心得到的结构。
(1)黄钠铁矾的化学式为
，晶体颗粒大、易沉降。
①“沉铁”时生成黄钠铁矾的离子方程式为 。
②不采用调节
的方式沉铁，从制备或分离的角度分析可能的原因是： 。
(2)“还原除杂”时先向溶液中加入一定量的铜粉，反应一段时间后再向溶液中加入稍过量
粉，滤渣的成
分除了
、
粉外，还有 。
(3)“调节
”时，
不能过高的原因是 。
(4)室温时，
。
计算反应
的平衡常数
。
(5)直接电解“沉锌”后的溶液可制备镓，阴极的电极反应式为 。
(6)在沉铁前可以加入铁氰化钾检验
是否被完全氧化，若
未被完全氧化，则会产生蓝色的
沉淀，每个
晶胞含 个
。
26．（24-25 高三上·辽宁沈阳·阶段练习）碲化镉
量子点具有优异的光电性能。某科研人员设计以
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电解精炼铜获得的富碲渣（含铜、碲、银等）为原料合成碲化镉量子点的流程如下：
回答下列问题：
(1)电解精炼铜时原料富碲渣将在 （填“阴”或“阳”）极区获得。
(2)“硫酸酸浸”时，取含单质
6.38％的富碲渣
，为将
全部溶出转化为
需加质量分数为
30％的
（密度：
） mL。但实际操作中，
用量远高于该计算值，原因之一
是
同时也被
浸出，请写出
被浸出时发生反应的离子方程式： 。
(3)化学中用标准电极电势
（氧化态/还原态）反映微粒间得失电子能力的强弱，一般这个数值越大，氧
化态转化为还原态越容易。已知硫酸酸浸液中部分微粒的标准还原电极电势为
、
，则
“还原”酸浸液时，主要发生反应的化学方程式是 。
(4)结合下列反应机理（反应中水及部分产物已省略），推测
在“还原”步骤中的作用是 。
(5)①合成量子点时，加入柠檬酸钠作为包覆剂，利用柠檬酸钠的憎水基团修饰
，亲水基团则用于增
强其生物相容性，下列最可能替代柠檬酸钠生产具备以上特征量子点的物质是 （填字母）。
A．碳酸钠 B．甲苯 C．乙酸乙酯 D．硬脂酸钠
②量子点在微观尺寸发生变化时，可以在特定波长的激光照射下发出不同颜色的光，关于这一现象下列说
法不正确的是 （填字母）。
A．属于物理变化 B．属于化学变化 C．由光化学反应产生 D．由电子跃迁形成
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(6)胆矾的结构如图所示。下列说法不正确的是________。
A．胆矾晶体中含有离子键、配位键、氢键等化学键
B．胆矾属于离子晶体
C．
的空间结构为正四面体形
D．电负性O＞S，第一电离能O＜S
27．（24-25 高三上·吉林·阶段练习）工业上常利用
作汽车尾气的吸收剂，它可以在光催化作用下使
有机污染物降解，工业上利用主要成分为
的含铈矿石制
，其工艺流程如下：
(1)“焙烧”时，通
的目的是 。
(2)操作①所需的玻璃实验仪器有烧杯、 。
(3)上述流程中
与盐酸反应的离子方程式 。
(4)写出沉铈过程的离子方程式 。
(5)
中含有的共价键类型 基态K 原子的简化核外电子排布式 。
(6)
的晶胞结构如图，
的配位数是 。若晶胞参数为
，则最近的
与O 的核间距为
。
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28．（24-25 高三上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）活性氧化锌
常用于医药、涂料、陶瓷等。某科研小组
以锌废料(主要成分是
和
，含少量的
等元素以及油污)为原料制备活性氧化锌
及回收其他金属元素，流程如图。
回答下列问题：
(1)
的原子结构示意图为
。
中铁的化合价为 价。
(2)“浸取”中，适当加热能提高浸取速率，但是温度过高，浸取速率反而降低，其主要原因是 。
(3)“除铁”时发生氧化还原反应的离子方程式为 。
(4)金属M 的化学式为 。
(5)“沉锌”的滤液采用 、 ，过滤、洗涤、干燥等一系列操作，得到铵态氮肥。
(6)“高温焙烧”过程中发生反应的化学方程式为 。
29．（24-25 高三上·黑龙江牡丹江·期中）I．由硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、Al2O3和SiO2)得到绿
矾(FeSO4·7H2O)，然后制取透明氧化铁颜料的流程如下：
已知：①透明氧化铁又称纳米氧化铁，粒子直径微小(10~90nm)，包括氧化铁黄(FeOOH)和氧化铁红
(Fe2O3)，难溶于水，在碱性条件下非常稳定；
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②Fe3+能将FeS2中的硫元素氧化为+6 价。
回答下列问题：
(1)FeS2的电子式为 。其阴阳离子个数比为 。
(2)“滤渣”中的主要成分是 。
(3)“还原”过程中氧化剂是 。氧化产物是 。(用离子符号表示)
(4)流程中“
”环节的目的是 。
(5)“沉淀”采用分批加入KOH 溶液，并不断搅拌，这样操作不但可以得到色泽纯正的氢氧化铁，而且还可
以 。
Ⅱ．还可以选用用
溶液浸取黄铁矿，其流程如图所示。
(6)“浸取”的过程中，加快浸取的速率的方法有 (写出两项)。
(7)“操作”如果在实验室里进行，用到的玻璃仪器为 。
(8)从“溶液X”中提取绿矾晶体的操作为：加入Fe 粉后，应先浓缩滤液至 ，趁热过滤，取滤液，
，过滤、洗涤、干燥。
30．（24-25 高三上·黑龙江·阶段练习）菱锰矿主要成分为MnCO3、SiO2、CaMg(SiO3)2和少量FeCO3，一种利
用该矿石制取高纯二氧化锰的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“研磨”的目的是 。
(2)分析下列图1、图2，氯化铵焙烧菱锰矿的最佳条件是：焙烧温度为 ℃、氯化铵与锰矿粉的质量
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之比为 。
(3)“氧化焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为 。
(4)“浸出”后的浸渣的主要成分有铁的氧化物、CaMg(SiO3)2、 (填化学式)。
(5)检验“沉锰”后得到的MnCO3沉淀洗涤干净的方法是 。
(6)氧化焙烧是在空气中进行，写出“氧化焙烧”反应的化学方程式： 。沉锰生成MnCO3的离子方
程式 。
(7)请从该流程经济效益角度出发，提出一个充分利用气体A 和气体B 的方案 。
31．（2025·内蒙古·模拟预测）
是冶炼金属钛的重要原料。氟化法从含钛电炉渣(主要含有
元素)中制备
的流程如下：
回答下列问题：
(1)
位于元素周期表 区。
(2)滤渣的主要成分为
和 。
(3)“除铁”步骤溶液中残留的
以钠盐形式析出，离子方程式为 。
(4)“水解”步骤中
和
的水解率
与溶液
的关系如下图所示。为提高分离效果，
“水解”的最佳
为 。水解后的滤液需返回工艺进行循环，目的是 。
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(5)“水解”生成
沉淀的化学方程式为 。
(6)“煅烧”产生的气体中可循环使用的物质是 和 (填化学式)。
(7)如下图所示，“煅烧”温度达
时，锐钛矿型
(晶胞Ⅰ，
位于晶胞顶点、侧面和体心)转换成
金红石型
(晶胞Ⅱ)，晶胞体积
，
。则晶体密度比
(填最
简整数比)。
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