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大题01 化工流程综合题
内容概览
类型一 以物质制备为目的
类型二 以混合物的分离、提纯为目的
类型三 以环保和绿色化学为目的
类型四 以反应原理考查为目的
类型五 以物质结构和性质考查为目的
类型一 以物质制备为目的
1．（广东省深圳市2025 届第一次调研）一种从石煤灰渣（主要含
及
等）中提取
钒的工艺流程如下：
已知：萃取剂（HR）与阳离子的结合能力：
；萃取
的原理为
；“中间盐”中的金属阳离子均为+3 价；含
的硫酸盐难溶于水；
。
（1）“酸浸”时，钒主要以
的形式进入溶液。
①为提高浸取率，可采取的措施是 （任写一条）。
②
发生反应的化学方程式为 。
（2）“还原结晶”所得“溶液3”的主要阳离子及其浓度如下表：
阳离子
浓度
10.79
0.0041
0.11
0.029
据此分析“溶液3”可在 工序循环利用。
（3）“中间盐”的一种含钒物质为
；“溶解”后，所得溶液中钒主要以
的形式存在。
该含钒物质“溶解”时发生反应的离子方程式为 。
（4）“还原”步骤的主要目的是 。
1
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（5）“萃取”前，需调节溶液
。
①已知萃取前溶液中
，理论上，为避免产生
沉淀，应调节溶液pH 小于
（保留一位小数）。
②实际上，溶液pH 也不能过低，其原因是 。
（6）一种V—Ti 固溶体储氢材料经充分储氢后所得晶体的立方晶胞结构如图。
①该晶体中金属原子与非金属原子的个数比为 。
②储氢材料的性能常用“体积储氢密度”（
储氢材料可释放出的
体积）来衡量。一定条件下，50%
的氢可从上述晶体中释放出来，且吸放氢引起储氢材料体积的变化可忽略。设
为阿伏加德常数的值，
的摩尔体积为
，则该储氢材料的“体积储氢密度”为
（列出算式）。
2．（广东省四校联考2025 届期末）工业上常用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe2O3、Al2O3、CaO、
SiO2等)和Li2CO3合成电极材料LiMn2O4和明矾，其工艺流程如图所示。
已知：Ⅰ.Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH 高于5.5 时易被O2氧化为MnO2；
Ⅱ.当溶液中某离子浓度c(Mn+)≤1.0×10-5mol·L-1时时，可认为该离子沉淀完全；常温下，几种沉淀的Ksp如下
表所示：
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)
3
Fe(OH)2
Ks
p
2.0×10-
39
1.0×10-
33
2.0×10-
13
5.0×10-
17
回答下列问题：
（1）基态Mn 原子的价电子轨道表示式为 。
（2）“酸浸”时，软锰矿中的Fe2O3与SO2反应的化学方程式为 。
（3）加入MnCO3“调pH”时，调节pH 的范围为 (保留两位有效数字)。
（4）“焙烧”Li2CO3和MnO2混合物。
①资料显示Li2CO3的分解温度为723℃，本流程中Li2CO3于515℃开始分解，可能原因是 。
2
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②“焙烧”过程中发生的总反应为 。
（5）尖晶石结构的LiMn2O4是一种常用的正极材料
①充电时，LiMn2O4电极的电势 (填“高于”或“低于”)电池的另一极。
LiMn
②
2O4的晶胞为立方体，该晶胞由图中A、B 两种基本结构单元交替排列构成。
图中“●”表示的微粒是 (填离子符号)；设该晶胞边长为anm，阿伏加德罗常数的数值为
NA，LiMn2O4的摩尔质量为Mg/mol，则该晶胞的密度为 g/cm3(用含有NA和M 的计算式表
示)。
3．（山西省三晋名校2025 届10 月考试）氮化钛
常作仿金饰品，乳酸亚铁常作补铁制剂。以钛铁
矿（主要含
，还含少量
、
）为原料制备氮化钛和乳酸亚铁的工艺如图，回答下列问题：
部分物质的熔点、沸点数据如表所示：
物质
Mg
Ti
熔点
648.8
714
1667
沸点
136.4
1090
1412
3287
（1）Ti 位于元素周期表第 周期 族。
（2）其他条件不变，“酸浸”时铁、钛浸出率与硫酸质量分数的关系如图所示。
“酸浸”时宜选择的硫酸质量分数为 %。
3
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（3）“熔炼”时，温度在
，反应还能得到一种具有还原性和可燃性的气体。“熔炼”的化学
方程式为 。
（4）“还原”时得到钛和另一产物M，采用蒸馏法分离出钛，控制蒸馏的最低温度为 ，工业上
用惰性材料作为电极来电解熔融的M，阳极的电极反应式为 。
（5）利用
溶液和过量
溶液制备
的离子方程式为 ；用酸性
溶液滴
定法测定乳酸亚铁产品的纯度，所有操作均正确，但经多次实验结果发现，测得值高于实际值，其原因是
。已知滴定反应为
（未配平）。
（6）钛、氮组成的一种化合物的晶胞如图所示，钛的配位数为 ，该晶体的密度为
，已知
、
原子半径之和等于
（Ti、N 相切），
为阿伏加德罗常数的值。
4．（广东省普宁市2025 届第二次调研）以黄铁矿(主要成分为
，杂质为石英等)为原料生产
。工艺流程如下：
（1）
中硫元素的化合价为 。“焙烧”时，发生的主要反应的化学方程式为 。
（2）“滤渣”的主要成分为 (填化学式)，“酸浸”发生的主要反应的离子方程式为 。
（3）“还原”工序中的离子方程式为 ；“还原”工序中用
代替
的后果是 。
（4）从
溶液中获取
的“一系列操作”依次为 、 、过滤、洗涤、干燥。
（5）向“滤液”中的加入 ，产生蓝色沉淀，据此可检验“滤液”中的主要阳离子。
5．（广东省东莞2025 届10 月月考）2030 年全球新能源动力电池镍消费量将达到2020 年全球镍产量的近
40%。碱式碳酸镍
在工业上可作为制备其他含镍化合物的原料。工业上由某含镍
废渣精矿(主要成分为
)为原料制备碱式碳酸镍的流程如下图所示。
已知：①25℃时，相关离子开始沉淀和完全沉淀的
如表所示。
4
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离子
开始沉淀时的
6.4
2.2
4.4
完全沉淀时的
8.4
3.5
6.7
25℃
②
时，
。
回答下列问题：
（1）滤渣I 的主要成分为 (填化学式)。
（2）“除杂1”时应利用加入的Na2CO3溶液调节溶液的
范围为 。
（3）“除杂2 时发生反应的离子方程式为
，
时，该反应的化学平衡
常数为 ；实验测得此工序中加入
的物质的量与“除杂1”所得溶液中
的物质的量之比、反
应温度对除杂2”所得滤渣中铜镍比的关系分别如图所示：
则最佳的加入NiS 的物质的量与“除杂1”所得溶液中Cu2+的物质的量之比和反应温度分别为 。
（4）“萃取”和“反萃取”的最终目的是富集获得含有 (填化学式)的水溶液。
（5）“沉镍”时应控制温度为
，反应除生成
外，还有一种无色气体生成，
写出“沉镍”反应的离子反应方程式 。
（6）碱式碳酸镍可进一步转化制得镍氢电池。镍氢电池充电的工作原理为：
(M
表示储氢金属或合金)，该电池充电过程中阴极的电极反应式为 。
类型二 以混合物的分离、提纯为目的
6．（广东省普宁市2025 届第三次调研）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2(7.8%)、
Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：
5
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(注：SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃)
（1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是 。
（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体I 中的碳氧化物主要为 ，
初级石墨中MgO 在1500℃反应方程式为 。
（3）步骤①为：搅拌、 ，所得溶液Ⅳ中的阴离子有OH-、 。
（4）由气体Ⅱ中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为 。
（5）要确定某固体硅是晶体硅还是无定形硅(非晶体)，最科学最可靠的方法是进行 实验。
7．（广东省广州市2025 届9 月月考）铋
及其化合物在医药、电子、量子材料等高精尖领域有重要的
应用。一种从电解铜的副产物阳极泥熔炼渣（主要含
和少量的
等元素）中提
取铋及贵金属银和金的工艺如图。已知：
的氧化性强于
。
（1）
位于元素周期表第六周期第VA 族，其基态原子的价层电子排布式为 。
（2）“酸溶”时，
以
形式进入浸出液中，反应的离子方程式为 。
（3）
在溶液中会发生水解反应
，结合平衡移动原理，解释
“沉铋”时
的作用： 。
（4）经过“酸溶”后，
和
在滤渣中进一步富集，“溶金”的过程中
转化为
，“操作I”
之后可以重新得到金粉，则X 可能是_______。
A．
B．
C．
D．
（5）“脱砷”时，
会转化为可溶的
，该过程发生反应的化学方程式为 。
（6）用
“还原”时，并没有隔绝空气。一定温度下，
的沉淀率随反应进行会先增大后减小。解释一
段时间后
的沉淀率逐渐减小的原因： 。
8．（广东省深圳市2025 届高三上学期第一次诊断测试）从铅银渣(含Pb、Ag、Cu 等金属元素)中提取银
的流程如下：
6
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已知：焙烧渣的主要成分为PbO、CuO、Ag2O 和Ag；Ag+可以和
形成[Ag(SO3)2]3−。
（1）“酸浸”时，使用H2SO4、NaCl 和NaNO3的混合液作为浸出剂。
①加入NaNO3的作用是 。
②固体B 中含有 。
工业上可以采取两种方式进行流程图中的“络合浸出”和“还原析银”，请回答第（2）、（3）小题。
（2）用氨水和水合肼(N2H4·H2O)进行“络合浸出”和“还原析银”。
①氨水“络合浸出”的化学方程式是 。
②将水合肼“还原析银”反应的离子方程式补充完整 (写出完整方程式)：
_______+N2H4·H2O=N2↑+H2O+_______+_______+_______NH3↑
（3）用Na2SO3和HCHO 进行“络合浸出”和“还原析银”。
Na
①
2SO3“络合浸出”时，银浸出率和溶液pH、浸出时间的关系分别如下图所示。简述pH 过小或过大时
银浸出率均会降低的原因 ；浸出时间超过4h，银浸出率也会降低的可能原因是 (答一点即
可)。
②写出pH=14 时HCHO“还原析银”的离子方程式(已知该条件下HCHO 的氧化产物为HCOO-) 。
9．（广东省佛山市顺德区2025 届上学期联考）工业上用粗铜电解精炼所产生的阳极泥[主要含硒化亚铜
(Cu2Se)和碲化亚铜(Cu2Te)]为原料，进行综合回收利用的某种工艺流程如图：
已知：①TeO2是两性氧化物，微溶于水；②25℃时，Ksp(FeS)=6.0×10-18。
（1）“烧结”时的固体产物主要为Na2SeO3、Na2TeO3和Cu2O，该过程中Cu2Te 反应的化学方程式为
。
（2）利用浸取渣制取硫酸铜溶液时，试剂X 最好选用 。
a．SO2 b．Cl2 c．H2O2 d．Fe2(SO4)3
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用稀硫酸调节pH 的范围为4.5~5.0，pH 过大或过小都将导致碲的回收率偏低，原因是 。
（3）还原过程的主要目的是将“烧结”时生成的少部分Na2SeO4进行转化：
①“还原”时反应的离子方程式 。
②流程中可循环利用的物质是 (填化学式)。
（4）TeO2转化为Te 的离子方程式为 。
（5）所得粗硒需要精制。向粗硒浸出液中加入Na2S 溶液可以将残留的Fe2+等微量杂质离子转化为沉淀而
除去。要使溶液中Fe2+沉淀完全，则需控制溶液中c(S2-) ≥ mol·L-1
类型三 以环保和绿色化学为目的
10．（广东省汕头市2025 届期末教学质量监测）金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。
某工厂废渣的主要成分为
等(
与
性质相似)，以该废渣为主要
原料回收其中金属元素的工艺流程如图所示：
请回答下列问题：
（1）铋位于第六周期，且与氮同主族，则铋元素在元素周期表中属于 区，基态铋原子的价层电子
排布式为 。
（2）“焙烧”中采用高压空气的目的是 ，
转化成
发生反应的化学方程式为 。
（3）“氨浸”所得滤液I 中的阳离子主要成分为
，该步骤温度不宜过高，其
原因是 。
（4）写出“碱浸”过程中发生的离子反应方程式为 。
（5）已知常温时，
在水溶液中存在平衡：
，该反
应的平衡常数为K，达到平衡时测得溶液
，则
。
（6）如图是铋的一种氟化物的立方晶胞及晶胞中MNPQ 点的截面图，其中晶胞的边长为
。
8
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①该铋氟化物的化学式为 。
②晶体中与铋离子最近且等距的氟离子有 个。
11．（广东省稳派联考2025 届10 月月考）锂离子电池放电反应为，
，废旧锂
离子电池负极材料含碳单质，正极材料含
等金属元素，未经处理随意丢弃容易导致
污染，回收利用可以变废为宝。一种利用废旧锂离子电池正极材料回收锂和钴的工艺流程如下：
已知：①
具有强氧化性，能将水中的
氧化成
；②常温下，有关金属离子形成氢氧化物沉淀的相
关
见下表：
离子
开始沉淀时的
6.7
6.8
6.2
1.9
4.4
沉淀完全时的
9.3
8.8
8.3
3.3
6.5
回答下列问题：
（1）
中，
的化合价是 价，酸浸过程中，
的作用是 。“放电处理”
有利于该工艺
的回收，其原因是 。
（2）加入适量
溶液后测得溶液
为1.8 离子方程式表示加入
溶液的作用： 。
化合物M 的作用是调节
，应将
调节到 的范围内。
（3）
水相加入
溶液后，过滤得到
固体，滤液中溶质可做化工原料，写出该原料
的一种用途： 。
（4）废旧锂离子电池的负极可回收碳。碳有多种单质：下图是金刚石晶胞，图b 是
分子结构。碳也能
形成多种化合物，图c 是
氮化碳的分子结构。
9
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①金刚石中两个C 原子的最近距离为
，金刚石的密度为
(设
为阿伏加德罗常数
的值，用含x 的代数式表示)。'下列事实不能作为金刚石属于晶体依据的是 (填正确答案的编
号)
A．难溶于水 B．导热性的各向异性
C．X 射线衍射实验有明锐衍射峰 D．有固定熔点
②
分子内有32 个面，均为正五边形或正六边形，每个C 与周围三个C 成键，每个
分子有
个正六边形。
③
氮化碳分子中所有原子均达稳定结构，其分子式为 。
12．（广东省2025 届高三上学期9 月联考）稀土金属铼(
)常作高温合金和催化剂的添加剂。工业上，以
含铼废料(主要含
和
)为原料制备金属铼的工艺流程如图所示。回答下列问题：
已知：①浸液含强酸
；
②“离子交换”发生的反应可表示为
。
（1）“浸渣”的主要成分为 (填化学式)。
（2）“制粉焙烧”时，
(S 为-1 价)中
失去
电子。
与
反应的化学方程式为
。
（3）设计实验确认“酸浸”后的溶液中含
： 。
（4）操作A 的名称是 ，实验室完成操作B 除需要仪器三脚架、泥三角、酒精灯、玻璃棒和坩
埚外，还需要 (填名称)。
（5）试剂X 是 (填溶质的化学式)，“反萃取”中分离的有机相可循环用于 (填名
称)工序。
（6）其他条件相同时，“离子交换”过程中料液和D296 体积比与铼交换率、铼交换量的关系如图1 所
示，混合液的
与提取率的关系如图2 所示。
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①由图1 和图2 推断，“离子交换”选择的适宜条件为 。
②由图2 知，其他条件相同，混合液的
时，
的提取率降低的主要原因是 。
（7）利用“热还原”相关量可以确定
的相对原子质量，某小组获得下列3 组实验数据：
①
的质量、消耗
的总量
Re
②
的质量、消耗
的总量
③
的质量、
的质量
选择第 (填序号)组数据并说明理由： 。
13．（广东省深圳市2025 届高三第二次统一考试）某化工厂利用废旧锂离子电池正极材料(含有LiCoO2以
及少量Ca、Mg、Fe、Al 等)制备Co2O3和Li2CO3.工艺流程如下：
已知：①常温下，部分金属离子(Mn+)形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下：
Mn+
Fe2+
Al3+
Mg2+
Ca2+
Co2+
开始沉淀
6.3
3.8
9.6
10.6
6.6
完全沉淀
c(Mn+)≤10-6
8.3
5.4
12.0
12.6
9.1
K
②
sp[Mg(OH)2]=5.6×10-12
回答下列问题：
（1）基态Co 原子的价层电子中，未成对电子与成对电子数目的比值为 。
（2）“酸浸”时发生反应：
。
①补充上述离子方程式中的缺项 ；
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②若用盐酸代替草酸进行“酸浸”，可能带来的影响是 。
（3）①滤液2 中c(Mg2+) mol·L-1；
②向滤液2 中加入NH4F 固体的目的除了沉淀Mg2+外，还有 。
（4）滤液3 中含金属元素的离子主要是[Co(NH3)6]2+，通入空气发生催化氧化反应过程中，氧化剂和还原
剂的物质的量之比为 。
（5）已知沉锂过程中有气体生成，写出“沉锂”过程中的离子方程式 。
（6）由Li2CO3可进一步制备Li2O，Li2O 的某一种晶胞具有如图所示结构。
①晶胞中O2-的配位数为 ；
②设阿伏加德罗常数的值为NA，Li2O 晶胞的密度为b
，则晶胞参数(棱长)为 pm。(列出
含有字母的表达式)
14．（广东省2025 届联考）含铬电镀废水的主要成分如表，常用“Pb2+沉淀法”和“药剂还原沉淀法”进
行处理。
离子
Cr(VI)
Cr3+
Cu2+
Fe2+
Zn2+
含量mg/L
28.38
12.92
0.34
0.069
0.014
I． “Pb2+沉淀法”工艺流程如图。
金属离子沉淀完全时(
)及沉淀开始溶解时的pH 如表。
金属离子
Cu2+
Fe2+
Fe3+
Zn2+
Cr3+
pH
沉淀完全
6.7
8.3
2.8
8.2
5.6
沉淀开始溶解
—
13.5
14.0
10.5
12.0
（1）铬元素的价电子排布式： 。已知金属铬为体心立方晶体，密度为7.2g/cm3，求两个Cr 原子的
最小核间距 nm。(只写表达式，不计算)
（2）“氧化”过程中Cr(OH)3转化为
的离子方程式为 。
（3）“沉降”过程中应调节pH 范围是 ~10.5。
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（4）已知25℃是
；
；
。“沉
铬”过程中：
①生成铬黄的离子方程式为 。
②从平衡角度分析pH 对沉铬率的影响 。
II． “药剂还原沉淀法”工艺流程如图。
（5）“还原”过程中，
被Cr(VI)氧化为 。
（6）“沉淀”过程中，当溶液pH 为8.6 时，
。
类型四 以反应原理考查为目的
15．（广东省东莞2025 届高三上学期第一次月考）化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和
国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步
处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图：
（1）从A～D 中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是 (按气流方向，用小写字母
表示)。
A．
B．
C．
D．
（2）B 中使用雾化装置的优点是 。
（3）生成NaHCO3的总反应的离子方程式为 。
（4）反应完成后，将B 中U 形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液：
①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，写出此时Na2O2涉及的化
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学方程式并用双线桥表示电子转移： 。
②向滤液中加入NaCl 粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl 沉淀充分析
出并分离，根据NaCl 和NH4Cl 溶解度曲线，需采用的操作为 、 、过滤、洗涤、
干燥。
16．（广东省深圳2025 届高三上学期9 月月考）氧缺位体
是热化学循环分解水制氢的催化
剂。一种以黄铜矿(主要成分是CuFeS2，含Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备
流程如图所示：
已知：①酸浸后溶液中的金属离子有
、
、
和
。
25℃
②
时已知几种金属离子沉淀的pH 如表所示：
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
1.9
3.4
6.4
7.0
完全沉淀的pH
3.2
4.7
7.6
9.0
请回答下列问题
（1）焙烧产物中的
在有氧条件下利用石灰石浆液吸收可制得一种副产品 。(填化学式)
（2）流程中，若无“还原”工序，造成的后果是 。
（3）流程中，调pH 这一步，需要调节溶液的pH 范围为 。
（4）“灼烧”工序的化学方程式是 ，“煅烧”时通入N2的作用是 。
（5）“煅烧”CuFe2O4得到氧缺位体
时，不同温度范围内，发生变价的金属元素不同，某温度
下制得的氧缺位体质量为原质量的99%，则
。
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（6）氧缺位体催化分解水制氢可分为两步：
第一步： (完成方程式)；
第二步：
。
17．（广东省普宁市2025 届高三上学期第一次调研考试）我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺，
生产流程可简要表示如图：
如图是模拟“侯氏制碱法”沉淀池中制取
的部分装置。
（1）实验时向饱和食盐水中通入
、
的先后顺序是：先从 管(选填“a”、“b”)通入
(选填“
”或“
”)，再通另一种气体。
（2）写出沉淀池中发生反应的化学方程式： 。
（3）写出上述流程中X 物质的分子式： 。母液的主要成份是
和 。
（4）向母液中通氨气，发生反应的离子方程式为 。
（5）C 仪器的名称是 ，从母液中提取的副产品在农业上可用作 。
18．（湖北省高中名校联盟2025 届高三上学期8 月第一次联考）回收利用废旧电池正极材料
(含
有铝箔等杂质)的流程如下图所示：
回答下列问题：
（1）基态Li 原子的轨道表示式为 ，Li 的焰色试验的颜色为 (填标号)。
A．黄色 B．紫色 C．绿色 D．紫红色
（2）“粉碎”的目的是 。
（3）“浸出”时可能产生的气体是 (填化学式)。
（4）“浸出”后的溶液酸性较强，导致浸出液中铁、磷元素含量较高。从平衡移动角度解释其原因
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。
（5）已知25℃时，pc 与pH 的关系如图所示，
，c 为
、
或
的物质的量浓
度。则“调pH”的范围为 。
（6）碳酸锂的溶解度曲线如图所示，“沉锂”后获得碳酸锂的操作为 、 、洗涤、干燥。
19．（2024 年高考真题山东卷化学试题）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 。
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（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 。
（5）“电解II”中将富银铅泥制成电极板，用作 (填“阴极”或“阳极”)。
20．（广东省化州市2025 届质量检测）草酸锰能作漂白催化剂，特别用于增强过氧化物在漂白有色污渍
时的漂白效果。工业上，常用废锰料（主要成分为Mn，含有一定量的
、FeO、CaO、
）为原料
制备纯净草酸锰晶体，其工业流程如图所示。
已知：①草酸锰晶体（
）难溶于水。
②相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH 见表中数据。
金属离子
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
（1）能提高“酸浸”速率的方法有 （写出一点即可）。
（2）“氧化”步骤中，试剂a 常选双氧水，反应的离子方程式为 。
（3）“加入氨水调节pH”时，应控制pH 的范围是 ，滤渣2 的主要成分是 （写化学式）。
（4）“沉锰”时，反应的离子方程式为 。
（5）“操作a”是指 。
（6）氨水是常用于废水处理的pH 调节剂，如对于含锰废水中的
，用氨水调节pH 值，以除去
，
若使
小于
，而保留
，则需控制pH 的大致范围为 。
［已知常温下，
的
，
的
］
21．（广东省梅州市大埔县2025 届检测）金属钼在工业和国防建设中有重要的作用，其化合物钼酸钠晶
体(Na2MoO4•10H2O)可制造金属缓蚀剂。由钼精矿(主要成分为MoS2，含有少量不反应的杂质)制备钼及钼
酸钠晶体的工艺流程如图。回答下列问题：
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（1）S 位于元素周期表中 区。
（2）焙烧过程中采用“多层逆流(空气从炉底进入，钼精矿经粉碎后从炉顶进入)焙烧”，图1 为焙烧时各
炉层固体物料的物质的量百分数(φ)。
①“多层逆流焙烧”的优点是 (任答一点)，x= 。
②某些生产工艺在焙烧时加入CaCO3会更环保，其原因是 (用化学方程式表示)。
（3）写出碱浸时发生反应的离子方程式： 。
（4）操作3 为 ，本流程中，金属钼的冶炼方法为 (填字母)。
a.热还原法 b.热分解法 c.电解法 d.物理方法
（5）已知钼酸钠的溶解度曲线如图2 所示，要获得钼酸钠晶体Na2MoO4•10H2O 的操作2 为 、
、过滤、洗涤、烘干。
类型五 以物质结构和性质考查为目的
22．（广东省2025 届高三上学期开学考试）铋(Bi)及其化合物在医药、电子、量子材料等高精尖领域有重
要的应用。一种从电解铜的副产物阳极泥熔炼渣(主要含
、Ag、As、Au 和少量的Pb、Ca 等元素)中
提取铋及贵金属银和金的工艺如图。已知：
的氧化性强于
。
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（1）Bi 位于元素周期表第六周期第ⅤA 族，其基态原子的价层电子排布式为 。
（2）“酸溶”时，
以
形式进入浸出液中，反应的离子方程式为 。
（3）
在溶液中会发生水解反应
，结合平衡移动原理，解释
“沉铋”时NaOH 的作用： 。
（4）经过“酸溶”后，Au 和Ag 在滤渣中进一步富集，“溶金”的过程中Au 转化为
，“操作I”
之后可以重新得到金粉，则X 可能是_______。
A．
B．
C．NaOH
D．NaCl
（5）“脱砷”时，
会转化为可溶的
，该过程发生反应的化学方程式为 。
（6）用Fe“还原”时，并没有隔绝空气。一定温度下，Bi 的沉淀率随反应进行会先增大后减小。解释一段
时间后Bi 的沉淀率逐渐减小的原因： 。
（7）合金化合物
是一种优异的半金属量子材料，其一种晶胞结构以及晶胞参数如图所示(部分金属
键省略)。该晶胞中含Na 原子 个，该晶胞的密度为 (列出表达式即可)
。
23．（2024 年广东省高考真题）镓(
)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝
的副产品炭渣(含
和少量的
等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。
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工艺中，
是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用
提取金属离子
的原理如图。已知：
①
。
②
(冰晶石)的
为
。
③浸取液中，
和
以
微粒形式存在，
最多可与2 个
配位，其他金属
离子与
的配位可忽略。
（1）“电解”中，反应的化学方程式为 。
（2）“浸取”中，由
形成
的离子方程式为 。
（3）“还原”的目的：避免 元素以 (填化学式)微粒的形式通过
，从而有利于
的
分离。
（4）“
提取”中，原料液的
浓度越 ，越有利于
的提取；研究表明，原料液酸度过
高，会降低
的提取率。因此，在不提高原料液酸度的前提下，可向I 室中加入 (填化学式)，以
进一步提高
的提取率。
（5）“调
”中，
至少应大于 ，使溶液中
，有利于
配离子及
晶体的生成。若“结晶”后溶液中
，则
浓度为
。
（6）一种含
、
、
元素的记忆合金的晶体结构可描述为
与
交替填充在
构成的立方体体
心，形成如图所示的结构单元。该合金的晶胞中，粒子个数最简比
，其立方晶胞
的体积为
。
24．（2024 年广西高考真题）广西盛产甘蔗，富藏锰矿。由软锰矿(
，含
和CuO
等杂质)制备光电材料
的流程如下。回答下列问题：
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已知：
物质
（1）“甘蔗渣水解液”中含有还原性糖和
，其主要作用是 。为提高“浸取”速率，可采取
的措施是 (任举一例)。
（2）“滤渣1”的主要成分是 (填化学式)。
（3）常温下，用
调节溶液pH 至
时，可完全沉淀的离子有 (填化学式)。
（4）“X”可选用_______。
A．
B．
C．Zn
D．
（5）若用
替代
沉锰，得到
沉淀。写出生成
的离子方程式
。
（6）
立方晶胞如图，晶胞参数为
，该晶体中与一个
紧邻的
有 个。已知
为阿
伏加德罗常数的值，晶体密度为
(用含
的代数式表示)。
25．（广东省湛江市2025 届高三检测）锰酸锂
是锂电池的正极材料，有望取代
。一种
以废旧电池正极材料(主要成分为
，其中Co 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：
回答下列问题：
（1）Ni 位于元素周期表中 区；基态Mn 原子的价层电子轨道表示式为 。
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（2）“灼烧”的目的是 。
（3）根据“酸浸”前后物质价态的变化，推测双氧水的作用是 。
（4）“沉锰”过程中，溶液先变为紫红色，一段时间后紫红色褪去。溶液变为紫红色的原因是
(用离子方程式表示，加入
溶液之前，锰以
形式存在)。“紫红色褪去”后，还可能有的实验现
象是 。
（5）
材料在脱锂过程中形成的某种晶体为六方晶系，结构如图，晶胞底面边长为
、高为
，
，
，设
为阿伏加德罗常数的值。
①晶胞Li、Co、O 的个数比为 。
②该晶体的密度为
。
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