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第05 讲 工业流程题解题策略
目录
01 课标达标练
题型01 考查流程中原料的预处理方法
题型02 考查流程中反应条件的控制
题型03 考查洗涤的方法
题型04 考查分离、提纯方法选择
题型05 题型突破——综合考查回收再利用
题型06 题型突破——综合考查物质的制备
02 核心突破练
03 真题溯源练
题型01 考查流程中原料的预处理方法
1．(2026 届高三上·安徽大联考·开学考)某废弃锂离子电池正极材料(含
、
及少量Al、Fe 等杂
质)的湿法回收流程如图所示：
已知：①常温下，溶液中金属离子完全转化为氢氧化物沉淀时的pH 如下表：
金属离子
pH
4.7
8.6
3.2
9.0
1.1
10.1
②
微溶于水，在冷水中的溶解度比在热水中的大。
回答下列问题：
1
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(2)“酸浸”时为加快浸取速率，可采取的措施有 (写出两种)。
2．(2026 届高三上·安徽大联考·开学考)镓(Ga)是一种用途广泛的稀散金属，被誉为“电子工业脊梁”，微
量伴生于铝土矿中，某铝冶炼厂的废渣中含有铝、镓、锌、铁等金属元素的单质或氧化物。研究人员设计
了一种镓的回收流程，如图所示。
已知：
①Ga 与Al 性质相似，
是两性氢氧化物；“酸浸”后
为Ga 最稳定存在形式。
②TBP(磷酸三丁酯)是一种广泛使用的中性萃取剂，对Ga(
)
Ⅲ和Fe(
)
Ⅲ均有较强萃取能力。
(1)用盐酸浸取废渣时，提高浸取速率的方法为 (答出一条即可)。
题型02 考查流程中反应条件的控制
3．(2025 届·安徽省A10 联盟·最后一卷)POM 是一种常用的浸渍试剂，一种从辉钼矿(主要含有
、
、
、
，以及其它惰性杂质)获得POM、Ni 以及
的流程如下图所示：
已知：“闪速焙烧”所得烧渣中生成的氧化物有
、
、
；氨水不能溶解
、
等。
请回答下列问题：
(3)“脱硫”工序需控制温度在
之间，原因是 。
(4)其他条件一定时，钼的浸出率与“氨溶”温度和时间的关系如下图。“氨溶”条件宜采用 ，渉
及的离子方程式为 。
4．(2025 高三上·安徽省池州市·教学质量统一监测)镓作为一种战略金属，广泛应用于现代军事、无线通
讯、生物、太阳能电池、半导体等诸多新兴领域，在航空航天中也具有重要地位。一种由砷化镓废料（主
2
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要含
、
、
、
等难溶物）制备镓的工艺流程如图：
已知：①
在周期表中位于
的正下方，性质与
相似；
②常温下，相关元素可溶性组分物质的量浓度与
的关系如图所示。
回答下列问题：
(3)“碱浸”温度控制在70℃左右，温度不能过高或过低的原因是 。
5．(2026 届高三上·安徽省六安第一中学·第一次检测 )某废合金的主要成分为Sn、Cu、Pb、Fe，一种综合
回收的工艺流程如图所示：
已知：常温下，Ksp(PbCl2)=1.6×10-5，Ksp(PbSO4)=1.6×10-8，Ksp[Sn(OH)2]=1.0×10-27.85。
回答下列问题：
(4)常温下，为使Sn2+完全沉淀，“调pH”时应使溶液pH 不低于 (结果保留1 位小数)。
题型03 考查洗涤的方法
6．(2025 届高三下·安徽省蚌埠市·第二次质检)由含银废催化剂(主要含
、
及少量
、
、
、
等，
不溶于硝酸)制备粗银的工艺流程如图所示：
3
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回答下列问题：
(3)“过程Ⅱ”中，检验沉淀表面的
已洗涤干净的试剂可以用 。
7．(2025 届高三上·安徽阜阳临泉县田家炳实验中学·12 月月考)四氧化三锰是一种重要的电子和新能源基础
原材料，可以用于生产软磁锰锌铁氧体、锂电正极材料锰酸锂和负温度系数热敏电阻等。以软锰矿(主要成
分为MnO2，还含少量Fe、Si、Al 等的氧化物)和硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料可制备大颗粒的Mn3O4。
说明：
Ⅰ．“浸取”：研究发现，酸浸时FeS2和MnO2颗粒反应的原理如图1 所示(部分产物未标出)。
Ⅱ．通空气“氧化”：将“沉淀”步骤所得的含少量Mn2(OH)2SO4的Mn(OH)2固体滤出，洗净，加水打成
浆，浆液边加热边持续通入空气，制得Mn3O4。
Ⅲ．氢氧化物开始和完全沉淀时溶液的pH 见下表：
沉淀物
Al(OH)3
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀的
pH
3.4
2.2
6.3
8.1
完全沉淀的
pH
5.2
3.2
9.7
10.4
(5)检验“沉淀”已洗净的操作是 。
题型04 考查分离、提纯方法选择
4
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8．(2025 届高三上·安徽省马鞍山市·第一次教学质量监测)纯净的
是白色粉末状固体，俗称钛白，常用
作高级颜料。一种由钛铁矿(主要含
，其他杂质可忽略)制备
的工艺流程如下：
已知：①萃取剂三烷基氧磷(TRPO)对Fe(
)
Ⅲ和Ti(
)
Ⅳ均有萃取能力，萃取剂叔胺(N235)对Fe(
)
Ⅲ有非常强的
选择性。②高纯钛液(
)水解可得到偏钛酸(
)。③Ti(
)
Ⅲ可被
氧化为Ti(
)
Ⅳ。回答下列问
题：
(2)“冷冻结晶”的目的是 ；“转化”反应的离子方程式为 。
9．(2025 届高三下·安徽省华师联盟·5 月质量检测试)以镍废渣(主要成分为Ni，含少量Fe、Al、Fe3O4、Al2O3
和不溶性杂质等)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：
该工艺条件下，溶液中金属离子开始和完全沉淀的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
完全沉淀的
pH
3.7
5.2
9.7
9.2
回答下列问题：
(5)“操作A”是 、 、过滤、洗涤、干燥。
题型05 题型突破——综合考查回收再利用
10．(2025 届高三下·安徽五校联考·5 月月考)铜冶炼产生的铜渣是重要的二次矿产资源。从一种铜渣(主要含
、
、
和
及少量单质
、
)中回收硅、铁、钴、铜的工艺如下：
5
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已知：①
易形成凝胶，难过滤，250℃时，易脱水。
②25℃时，相关物质的
见下表
物质
回答下列问题：
(1)基态
原子的价电子排布式为 。
(2)“酸浸”时，有空气参与反应，
溶解的化学方程式为 。
(3)“高温固化”的作用是 。
(4)“氧化”中氧化剂不选用硝酸代替
的原因是 。
(5)25
“
℃碱沉1”中，
时，
沉淀完全(
)。
(6)“滤液3”中存在的主要阳离子有 。
(7)一种铜金合金的晶胞中
原子处于面心，
原子处于晶胞顶点；该晶体具有储氢功能，氢原子可进入
由
原子与
原子构成的四面体空隙中，该晶体储氢后的晶胞结构如图所示，若“●”同等代表
原
子与
原子，则该晶体储氢后的化学式为 。
11．(2025 届·安徽省普通高中学业水平选择性考试·冲刺卷)湿法炼锌的主要工序有焙烧、浸出、净化和电
积，浸出后获得大量的含Zn、Co、Ni、Fe、Mn、Cd 等金属的钴镍渣，为有效回收钴镍渣中的有价金属，
设计如图所示的工艺流程：
(1)基态Co 原子的价电子排布式为 。
(2)加热能提高“酸浸”速率，除此外还可采取的措施有 (填1 条即可)。“酸溶”时却不宜采用加
6
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热的方法来加快反应速率，其原因是 。
(3)“氧化分离”时，过硫酸钠的用量与溶液中金属离子的脱除率的关系如图所示。
①氧化剂Na2S2O8的阴离子结构为
，其中硫元素化合价为 ，其阴离子结构片段
S—O—O—S 中的所有原子 (填“在”或“不在”)一条直线上。
②流程中过硫酸钠的加入量应为理论量的 (填字母)倍。
a.2~3 b.4~5 c.7~8
(4)滤渣1 中主要含MnO2、 ，写出生成MnO2的离子方程式： 。
(5)由碱式碳酸锌可制备ZnO，ZnO 的晶胞结构如图，则锌的配位数为 ；已知晶胞参数为a cm，该晶
体的密度为 g·cm-3 (列出计算式，阿伏加德罗常数的值为NA)。
12．(2025 届高三下·安徽阜阳临泉第二中学·期中)锂电池中一些金属的回收利用是未来发展的一大方向。将
废弃锂电池的正极材料LiCoO2进行氯化处理回收Li 的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)Co 在元素周期表的位置为 ，Co2+和Co3+的未成对电子数之比为 。
(2)烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物，滤饼2 的主要成分的化学式为 ，“500 ℃焙烧”反应生成的
氧化产物与还原产物的物质的量之比为 ；碳酸锂(Li2CO3)与CoCO3按n(Li) n(Co)=1:1
∶
混合，然后在空
7
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气中于700 ℃烧结可合成锂电池的正极材料LiCoO2，该反应的化学方程式为 。
(3)碳酸锂的溶解度随温度变化的关系如图所示，向滤液2 中加入Na2CO3固体，将温度升至90 ℃是为了提
高沉淀反应速率和 ，得到碳酸锂沉淀的操作为 (填字母)。
a.静置，过滤 b.加热后，趁热过滤 c.蒸发浓缩、冷却结晶 d.蒸发结晶
(4)取100 mL 滤液2，其中c(Li+)=0.10 mol·L-1，为使锂元素的回收率不低于80%，则至少应加入Na2CO3固体
的物质的量为 mol[已知Ksp(Li2CO3)=3.6×10-4]。
13．(2025 届高三下·安徽省合肥市·第二次教学质量检测)废旧磷酸铁锂电池提锂渣的主要成分为磷酸铁(
)，还有石墨粉、铝和铜的氧化物等，某科研小组从提锂渣中回收磷酸铁并实现正极材料再生的流程
如下。
已知：①
和
均难溶于水，但在强酸或磷酸条件下可生成易溶的磷酸二氢盐；
②铁磷溶液的主要成分为
。
回答下列问题：
(1)为提高提锂渣的“浸出”率，可采取的措施有 (写出一条)。
(2)“除杂”时加入适量铁粉可使
形成
沉淀从溶液中分离，原因是 ；“滤渣”的主要
成分有石墨、
和 (填化学式)。
(3)“氧化”后生成难溶性的
，该反应的化学方程式为 。
(4)“氧化”终点所得溶液需调节一定
以使铁、磷元素充分沉淀制备磷酸铁，终点
对制备磷酸铁过程
的影响如下图所示。由图分析，终点
约为 最适宜，若大于该
，会导致 。
8
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(5)“滤液”中可循环使用的物质主要是 (填化学式)。
(6)“煅烧”时葡萄糖的作用是 。
题型06 题型突破——综合考查物质的制备
14．(2025 届高三下·皖南八校·三模)脆硫铅锑矿除含铅和锑主要金属外还含有铁、银、锌、铜、砷、铟等多
种杂质金属，通常被认为是
，该矿必须通过冶金过程才能分离铅锑。空气氧化法制备焦锑酸
钠、硫代硫酸钠的工艺流程如下图所示：
已知：①铅、铁、银、锌、铜、铟元素都进入铅渣；
②“碱浸”后，锑、砷分别以硫代亚锑酸钠
、硫代亚砷酸钠
形式存在；
③常温下，
，
，通常残留在溶液中的离子浓度小于
时就认为沉淀完全；
④
难溶于冷水。
回答下列问题：
(1)焦锑酸钠中Sb 元素的化合价为 ，硫代亚砷酸钠中As 元素的杂化方式为 。
(2)“碱浸”中，加入NaOH 提供碱性环境的作用是 。“操作Ⅰ”中用到的玻璃仪器有烧杯、 、
。
(3)“碱浸”过程中，
发生反应的化学方程式为 。
(4)制备焦锑酸钠反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(5)常温下，若铅渣经过处理后溶液中只有
和
，且浓度均为
，使
完全沉淀而
不
沉淀，需控制溶液pH 的范围是 。
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(6)基态As 原子的价电子排布式为 。砷化镓立方晶系结构如图所示，砷化镓的晶胞参数为xpm，阿
伏加德罗常数的值为
，则晶胞密度为
。
15．(2025 届高三下·安徽黄山·质量检测)钛白粉(
)是一种性能优良、应用广泛的白色颜料，工业上以钛
铁矿精矿(主要成分为
，含少量
、
和
)为原料冶炼钛白粉的流程如图所示。
已知：酸解后，钛主要以
形式存在。室温条件下，在
的溶液中
会完全水解生成
沉淀。
回答下列问题：
(1)基态
原子核外价层电子排布式为 。
(2)试剂X 应为 (填化学式)。
(3)酸解过程中，
发生的非氧化还原反应的化学方程式为 。
(4)酸解后需要加入铁粉还原的原因是 。
(5)测定样品中
纯度：取
样品，在酸性条件下充分溶解，加入适量铝粉将
还原为
。过滤
并洗涤，将所得滤液和洗涤液合并配制成
溶液。取
所配溶液于锥形瓶中，滴加几滴
溶液，用
标准溶液滴定，将
转化成
，重复操作3 次，平均消耗
标准溶液。
①该样品中
的质量分数是 (保留2 位有效数字)。
②若其他操作都正确，量取待测液的滴定管没有润洗，则测得结果将 (填“偏高”、“偏低”
或“无影响”)。
(6)一种四方晶系
的晶胞结构如下图所示，晶胞参数为
、
、
。
原子的配位数是
，该晶体的密度是
(用含
的代数式表示)
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16．(2025 届高三下·安徽江南十校联考·一模)稀土金属已成为发展尖端科学技术不可缺少的材料，我国稀土
资源丰富，其中铈(Ce)是稀土中丰度最高的元素，其在电子材料、催化剂等方面的应用非常广泛。以氟碳
铈矿石(含
)为原料制备
的工艺流程可表示为：
(1)“氧化焙烧”时，为提高反应速率和原料利用率，将空气从焙烧炉 通入(填“顶部”或“底
部”)。
(2)在硫酸介质中Ce(
)
Ⅳ可被磷酸二异辛酯(
)萃取，Ce(
)
Ⅲ不能被萃取。
①磷酸二异辛酯在煤油中通过氢键形成对称的环状二聚体，较大的烃基会使与之连接的氧原子难以形成氢
键，该环状二聚体结构式可表示为 。
②被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比(D)，本题实验条件下
。向
20mL 含
Ce(
)
Ⅳ的酸浸液中加入10mL 萃取剂，充分振荡、静置后，水层中
。
③“反萃取”过程中
的作用是 。
(3)加入硫脲
还原酸浸液中的
离子，生成二硫甲脒
和
，硫脲
和
反应的离子方程式为 。
(4)氧化铈(
)是一种重要的光催化材料，光催化过程中立方晶胞的组成变化如图所示，
和
之间
可进行可逆的电荷转移。假设
晶胞棱长为apm。
晶胞中
与最近
的核间距为
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pm(用含a 参数表示)，每个
晶胞中
个数为 (用含x 参数表示)。
17．(2025 届高三下·安徽天一大联考·3 月月考)碳酸锂广泛应用于高能锂电池制造领域。工业生产中有一种
以铁锂云母(主要成分为K2O、Li2O、FeO、Al2O3、SiO2等)为原料制备碳酸锂的工艺，其工艺流程如图所示：
回答下列问题：
(1)“溶解”时，为了提高溶解速率，可采取的措施为 (答两点)。
(2)“氧化”时通入空气，该步骤的离子方程式为 。
(3)“沉铁”时生成
，则“转化”时发生反应的离子方程式为 。
(4)“电渗析”的装置如图所示，则N 电极与外接电源的 (填“正”或“负”)极相连；x、y 为离
子交换膜，则y 为 (填“阴”或“阳”)离子交换膜；通过电渗析可以在 (用字母
A、B、C、D 表示)区域获取浓缩的LiCl 溶液。
(5)一定条件下，将饱和LiCl 溶液与饱和NaHCO3溶液等体积混合，初始时无明显现象，稍后溶液变浑浊并
伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。反应中产生的气体是 (填化学式)，该反应的离子方程式为
。
1．(2025 届高三下·安徽部分学校·开学考)一种以含锑矿渣(主要成分为
，还含有
等)为原料制备含锑化工品锑白
和五氟化锑
的工艺如下：
12
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已知：①“浸出渣”的主要成分为S 和
；“溶浸”液的主要阳离子有：
；
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的
如下表所示：
金属离子
开始沉淀时
2.2
7.5
9.6
完全沉淀时
3.2
9.0
11.1
请回答下列问题：
(1)基态
原子的电子排布式为
。
(2)“溶浸”工序时
被氧化的化学方程式为 。
(3)“还原”工序的目的是 。
(4)“一系列操作”为：向滤液中通入足量
，再将滤液
调至范围为 ，析出
沉淀，过滤将
沉淀溶于 ，可返回“溶浸”工序循环使用。
(5)“脱氯”工序反应的离子方程式为 。
(6)在“隔膜电解”(以惰性材料为电极)过程中，电压大小对
的产率有很大影响，当电压控制不当，锑的
产率降低，是因为析锑电极发生了反应： (写出电极反应式)。
(7)“氟化”反应宜在 材质的实验仪器或设备中进行。(填序号)
a．玻璃 b．聚四氟乙烯塑料 c．铁
2．(2025 届·安徽省滁州市·一模)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：
已知溶液中相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下：
金属离子
Fe3+
Fe2+
Co3+
Co2+
Zn2+
Mn2+
开始沉淀的pH
1.5
6.9
—
7.4
6.2
8.1
13
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沉淀完全的pH
2.8
8.9
1.1
9.4
8.2
10.1
回答下列问题：
(1)为了加快废渣的“酸浸”速率可以采取的措施 、 (任写两条)。
(2)滤渣1 的主要成分是 (写化学式)。Pb 元素位于元素周期表中第ⅣA 族，Pb3O4中Pb 元素的化
合价为+2 价和 价。
(3)加入MnO2这一步反应的离子方程式为 。
(4)“氧化沉钴”过程中，若氧化等物质的量的Co2+和Mn2+，消耗KMnO4的物质的量之比为 。
(5)“除钴液”中残留的Co3+浓度为 。
(6)一种含Co、Ni 和Ga 元素的记忆合金的晶体结构可描述为Ga 与Ni 交替填充在Co 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N(Co):N(Ga):N(Ni)= ，其立方晶胞
的体积为 nm3。
3．(2025 届高三下·安徽部分地市·适应性考试)从镉废渣(含CdO 和少量ZnO、MnO、FeO 等)中回收镉的流程
如下：
一些金属离子沉淀时的pH 如下：
金属氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Zn(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀
2.3
6.8
6.1
8.1
完全沉淀
3.2
8.3
8.1
10.1
(1)滤渣1 中含CaSO4，滤渣2 为 MnO2和 ，加入KMnO4的作用是 (写两点)。
(2)“置换”所发生反应的离子方程式为 。
(3)“熔炼”所发生反应的化学方程式为 ，当反应装置中 (填写反应现象)，停止加热，利用Cd
与Na2ZnO2的 (填写物理性质)不同，将Cd 从装置的下口放出，从而分离出Cd。
(4)处理含镉废水常用化学沉淀法，以下是几种难溶化合物的溶度积常数(25
)
℃：Ksp(CdS)=3.6×10-29，
Ksp(CdCO3)=5.2×10-12， Ksp[Cd(OH)2]=2.0×10-16，Ksp(FeS)=6.3×10-18.可知，沉淀Cd2+效果最佳的试剂是 。
a．Na2CO3 b．FeS c．CaO d．Ca(OH)2
若采用生石灰处理含镉废水最佳pH 为11，此时溶液中c(Cd2+)= 。
14
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4．(2025 届高三上·安徽淮北和淮南·一模)废催化剂中金属资源的回收利用可以降低生产成本。从某废催化
剂(主要成分为
、
、
等)中回收
和
的流程如下：
回答下列问题：
(1)“焙烧”时产生的气体是 (填化学式)。
(2)“水浸”后的滤液中铝的存在形式为 (填化学式)。
(3)“酸浸”过程发生的主要反应为
，相同
时间内镍的浸出率与温度的关系如图1 所示，温度高于
镍的浸出率下降的原因是 。
(4)已知
时，相关金属离子完全沉淀(离子浓度
)时的pH 如下表，“除杂”时控制溶液的
pH 为6.9，此时溶液中
的浓度为
。
金属离子
pH
8.3
3.2
4.7
8.9
(5)“氧化”过程发生的离子反应方程式为 。工业上可电解碱性
悬浊液制备
，阳
极反应式为 。
(6)图2、图3 分别为扫描电子显微镜下
和
微观形貌图，
作为催化剂的载体的优
势是 。
15
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5．(2025 届高三上·安徽芜湖安徽师范大学附属中学·12 月月考)火法炼铅烟尘的主要成分为
及
铜、锌、镉、砷的氧化物，回收处理炼铅烟尘可实现资源再生。某工艺流程如图：
已知：i．
易溶于水，热稳定性好；
ii．
。
(1)基态Pb 原子的价电子排布式为 。
(2)步骤①中浓硫酸可将
氧化成
，该化学反应方程式为 。
(3)滤渣I 成分有 (填化学式)。
(4)反应相同时间，步骤①浓硫酸活化中酸矿体积质量比和硫酸质量浓度对各元素浸出率的影响如图所示，
则最优的反应条件是酸矿体积质量比为 ，硫酸质量浓度为 。
(5)步骤③中饱和
溶液的作用是 。
(6)步骤④的操作为冷却、稀释，请从化学平衡移动原理分析这样操作的原因： 。
(7)步骤⑤中，当
浓度为
时，
为 。
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6．(2025 届高三上·安徽六安第二中学·12 月月考)
在工业、农业等方面有广泛的应用，工业上
可由高铁菱锰矿(主要成分为
，含有
、
、
、
等杂质)制备，部分工艺流程如图
所示：
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按离子浓度为
计算)：
金属离子
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
(1)“氧化”时发生反应的离子方程式为 。
(2)“调pH”范围至5~6，滤渣2 的成分除了
，还有 ，“除杂”过程中加入
的目的是
。
(3)“沉锰”过程中发生反应的化学方程式为 。
(4)
在水中的溶解度与温度关系如图。由
获得较纯净的
晶体的方法是：将
溶于适量的稀硫酸，控制温度在80
~90
℃
℃之间蒸发结晶， ，得到
晶体，洗
涤、烘干。晶体通常采用减压烘干的原因是 。
7．(2025 届高三上·安徽安徽皖南八校大联考·12 月月考)重铬酸钾又称红矾钾，用于制铬钒、火柴、电镀、
有机合成等。工业上一般以铬铁矿为原料制备重铬酸钾，铬铁矿的主要成分为[
]，还含有硅、铝
等杂质。制备流程如图所示：
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已知：
①熔块中含有
、
等；
②
；
③
，
；
④
。
回答下列问题：
(1)步骤Ⅰ中要加快高温氧化的速率，可采取除升温外的措施有 。
(2)步骤Ⅰ中[
]反应的化学方程式为 。
(3)下列有关该工艺过程中的步骤说法错误的是 (填标号)。
A．滤渣1 中含量最多的金属元素是Fe B．步骤Ⅲ中pH 较大时效果更好
C．步骤Ⅳ中pH 大于步骤Ⅲ中pH
(4)某工厂用a 吨铬铁矿粉(含
45%)制备
，最终得到产品b 吨，产率为 。
(5)含
的废水有毒，工业上常用电解法来处理含
的酸性废水。实验室利用如图所示装置模拟处
理含
的酸性废水。乙室中以
沉降去除
。
①碳棒应接外接电源的 极。离子交换膜Y 允许通过的离子是 。
②常温下，当电解到pH= 时，三价铬离子沉淀完全(离子浓度
时，沉淀完全)。
③乙室中
因转化为
沉降而去除，写出乙室中发生的离子反应方程式： 。
8．(2025 届高三上·安徽省名校·12 月月考)泻盐（
）被广泛用于临床，如导泻、利胆等。以菱
镁矿渣（主要成分是
，含少量
、
、
、
、
、
等）为原料制备泻盐的流
程如图所示。
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已知：①常温下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀（离子浓度小于
）时的
如下表：
阳离子
开始沉淀时的
完全沉淀时的
②
、
两种物质的溶解度与温度的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)提高“酸浸”速率的措施有 （写出两点）；滤渣1 的主要成分为 （填化学
式）。
(2)写出“氧化”步骤中发生反应的离子方程式： 。
(3)“调
”步骤中
的范围为 。
(4)“操作
”步骤为：蒸发浓缩、 。
(5)已知
的热失重曲线如图所示，写出
过程发生反应的化学方程式： ；点
时固体产物是 （填化学式）。
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9．(2025 届高三上·安徽省合肥一中·阶段性诊断)某工厂用废旧钴基合金(主要成分为
，还含有
、
、
、
、
等)制备
，工艺流程如下：
已知：①该工艺条件下，
、
不能氧化
；部分金属氢氧化物沉淀时
如下表
沉淀物
开始沉淀
7.6
7.6
7.8
完全沉淀
9.6
9.2
8.8
当金属阳离子的离子浓度为
时，则认为沉淀完全
②25℃时，
，
，
回答下列问题：
(1)基态
原子的价层电子的轨道表示式为 。
(2)“碱浸”时与
反应的化学方程式为 。
(3)“酸浸”所得“浸渣”中金属元素为 。
(4)“除铁”时需要控制溶液的
范围是 (保留一位小数)。若“沉镁”后的中
，溶液的
为6，则
。
(5)“氧化”时反应的离子方程式为 。
(6)某钴单质催化剂(
)的晶胞如图所示，其中8 个
原子位于顶点，8 个
原子位于棱上，4 个
原子位于晶胞内部，其余位于面上。已知晶胞底边长分别为
和
，高为
，设
为阿伏加
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德罗常数的值，则该晶体密度为
。
10．(2025 届高三上·安徽合肥第一中学·第二次教学质量检测)以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁下
)为主
要原料制备钛白粉
常用硫酸法，工艺流程如下：
(1)为提高“酸解”效率，可采取的措施有 (写一条即可)；
(2)加入铁屑的目的是 。浸出还原后所得溶液中含有
和少量
等阳离子。已知常温下
为
，若所得溶液中
的物质的量浓度为
，当溶液的
时，
开始沉淀。
(3)
水解得到
，则其水解方程式为 。
(4)为避免废硫酸污染，请你向工厂提出有益建议 (写一条即可)
(5)
可制备纳米
：以
为载体，用
和水蒸气反应生成
，再控制温度生成纳米
。测定产物
组成的方法如下：
步骤一：取样品
在酸性条件下充分溶解，并用适量铝将
还原为
，过滤并洗涤，将所得滤液
和洗涤液合注入
容量瓶，并用稀硫酸定容，得待测液。
步骤二：取待测液
于锥形瓶中，加几滴
溶液作指示剂，用
的
标
准溶液滴定，将
氧化为
。重复滴定2 次。滴定所得的相关数据如下表：
滴定序号
待测液体积
标准溶液滴
定管起点读数
标准溶液滴
定管终点读数
1
25.00
0.02
24.02
21
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2
25.00
0.08
24.06
3
25.00
0.12
24.14
通过计算确定该样品的组成为 。
(6)锐钛矿型
晶胞结构和
沿c 轴方向投影如图所示，已知晶胞参数
，则
的配位数为 ，锐钛矿型
的晶体密度为
(设
为阿伏加德罗常数的值，列出计算式即可)。
1．（2025·江西卷）稀散金属镓(
，ⅢA 族)是重要的战略资源。以棕刚玉烟尘(主要成分为
、
、
、
和少量
)为原料制备金属镓的工艺流程图如下：
回答下列问题：
(1)滤液1 的
为
，依据
(
)
Ⅲ和
(
)
Ⅳ的分布系数图，铝元素在溶液中的主要存在形式为
(填化学式)，
与碱反应的离子方程式为 、 。
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(2)水热再生过程中，需要定量补充
固体的目的是 ，以获得高纯度分子筛(
)材料。滤液2 的
(填“大于”或“小于”)滤液1 的
。
(3)已知树脂片段的结构为
。在吸附
时，中心镓离子与树脂间存在的主要相互作用是
。
(4)操作X 为 。
(5)硅-钾化肥可改良土壤环境。依据其一有效组分的晶胞结构，推测该组分中钾离子能被植物吸收的原因是
。
2．（2025·四川卷）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
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。
(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 。
3．（2025·新课标卷）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 。
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(6)
蛇纹石“矿化”固定
，得到
，相当于固定
L(标准
状况)。
4．（2025·湖南卷）一种从深海多金属结核[主要含
，有少量的
]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液
的工艺
流程如下：
已知：①金属氢氧化物胶体具有吸附性，可吸附金属阳离子。
②常温下，溶液中金属离子(假定浓度均为
)开始沉淀和完全沉淀
的
：
开始沉淀的
1.9
3.3
4.7
6.9
7.4
8.1
完全沉淀的
3.2
4.6
6.7
8.9
9.4
10.1
回答下列问题：
(1)基态
的价层电子排布式为 。
(2)“酸浸还原”时，“滤渣”的主要成分是 (写化学式)；
还原
的化学方程式为 。
(3)“沉铁”时，
转化为
的离子方程式为 ，加热至
的主要原因是 。
(4)“沉铝”时，未产生
沉淀，该溶液中
不超过
。
(5)“第二次萃取”时， 、 (填离子符号)与混合萃取剂形成的配合物(其结构如图所示，M 表
示金属元素)更稳定，这些配合物中氮原子的杂化类型为 。
5．（2025·广东卷）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、
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Ni 等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
已知：多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O 等元素。
氢氧化物
(1)“酸浸”中，提高浸取速率的措施有 (写一条)。
(2)“高压加热”时，生成
的离子方程式为： 。
(3)“沉铝”时，pH 最高可调至 (溶液体积变化可忽略)。已知：“滤液1”中
，
。
(4)“选择萃取”中，镍形成如图的配合物。镍易进入有机相的原因有_______。
A．镍与N、O 形成配位键
B．配位时
被还原
C．配合物与水能形成分子间氢键
D．烷基链具有疏水性
(5)
晶体的立方晶胞中原子所处位置如图。已知：同种位置原子相同，相邻原子间的最近距离之
比
，则
；晶体中与Cu 原子最近且等距离的原子的数目为 。
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(6)①“700℃加热”步骤中，混合气体中仅加少量
，但借助工业合成氨的逆反应，可使Fe 不断生成。该
步骤发生反应的化学方程式为 和 。
②“电解”时，
颗粒分散于溶液中，以Fe 片、石墨棒为电极，在答题卡虚线框中，画出电解池示意
图并做相应标注 。
③与传统高炉炼铁工艺相比，上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是 (写一
条)。
6．（2025·北京卷）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：
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 。
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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： 。
7．（2025·云南卷）从褐铁矿型金-银矿(含Au、Ag、
、
、CuO、
等)中提取Au、Ag，并回收
其它有价金属的一种工艺如下：
已知：①金-银矿中Cu、Mn 元素的含量分别为0.19%、2.35%。
②25℃时，
的
为
。
回答下列问题：
(1)基态Cu 原子的价层电子排布式为 。
(2)“还原酸浸”时，
反应的离子方程式为 。
(3)“浸金银”时，Au 溶解涉及的主要反应如下：
①
②
上述过程中的催化剂为 。
(4)“沉铜”前，“滤液1”多次循环的目的为 。
(5)根据“还原酸浸”“氧化”，推断
的氧化性由强到弱的顺序为 。
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(6)25
“
℃沉铁”后，调节“滤液4”的pH 至8.0，无
析出，则
。
(7)一种锑锰
合金的立方晶胞结构如图。
①该晶胞中，每个Sb 周围与它最近且相等距离的Mn 有 个。
②
为阿伏加德罗常数的值，晶胞边长为anm，则晶体的密度为
(列出计算式即可)。
8．（2025·陕西、山西、宁夏、青海卷）一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为
的硫
酸盐)的工艺流程如下。
已知：①常温下
，
，
；
②
结构式为
。
回答下列问题：
(1)制备废盐溶液时，为加快废盐溶解，可采取的措施有 、 。(写出两种)
(2)“沉锰I”中，写出形成的
被氧化成
的化学方程式 。当
将要
开始沉淀时，溶液中剩余
浓度为
。
(3)“沉锰Ⅱ”中，过量的
经加热水解去除，最终产物是
和 (填化学式)。
(4)“沉镁I”中，当
为8.0~10.2 时，生成碱式碳酸镁
，煅烧得到疏松的轻质
。
过大时，不能得到轻质
的原因是 。
(5)“沉镁Ⅱ”中，加
至
时，
沉淀完全；若加至
时沉淀完全溶解，据图分析，写
出沉淀溶解的离子方程式 。
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(6)“结晶”中，产物X 的化学式为 。
(7)“焙烧”中，
元素发生了 (填“氧化”或“还原”)反应。
9．（2025·河北卷）铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重
铬酸钾同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。过程如下：
已知：铬铁矿主要成分是
。
回答下列问题：
(1)基态铬原子的价层电子排布式： 。
(2)煅烧工序中
反应生成
的化学方程式： 。
(3)浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分：
、 、 (填化学式)。
(4)酸化工序中需加压的原因： 。
(5)滤液Ⅱ的主要成分： (填化学式)。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式 。
(7)滤渣Ⅱ可返回 工序。(填工序名称)
10．（2025·河南卷）一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为
、
(铑)、
，含有少量
]中
尽可能回收铑的工艺流程如下：
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回答下列问题：
(1)“酸溶1”的目的是 。
(2)已知“酸溶2”中
转化为
，则生成该物质的化学方程式为 ；“滤渣”的主要成分是
(填化学式)。
(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质，但夹杂少量
和
，则“高温还原”中发生
反应的化学方程式为 。
(4)若“活化还原”在室温下进行，
初始浓度为
，为避免生成
沉淀，溶液适宜
的
为 (填标号)[已知
的
]。
A．2.0 B．4.0 C．6.0
(5)“活化还原”中，
必须过量，其与
(III)反应可生成
，提升了
的还原速率，该配
离子中
的化合价为 ；反应中同时生成
，
(III)以
计，则理论上
和
(III)
反应的物质的量之比为 。
(6)“酸溶3”的目的是 。
11．（2025·甘肃卷）研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、
及Cu、Zn、Pb 的硫酸盐)中高效
回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺，部分流程如下：
已知：
熔点314℃，沸点460℃
分解温度：
，
，
，
高于
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(1)设计焙烧温度为600℃，理由为 。
(2)将
通入
和
的混合溶液可制得
，该反应的化学方程式为 。
(3)酸浸的目的为 。
(4)从浸出液得到Cu 的方法为 (任写一种)。
(5)某含Pb 化合物是一种被广泛应用于太阳能电池领域的晶体材料，室温下该化合物晶胞如图所示，晶胞
参数
，
。
与Pb 之间的距离为 pm(用带有晶胞参数的代数式表示)；该化合
物的化学式为 ，晶体密度计算式为
(用带有阿伏加德罗常数
的代数式表示
和
分别表示Cs、Pb 和Br 的摩尔质量)。
12．（2025·山东卷）采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含
及
等元素
的氧化物)分离提取
等元素，工艺流程如下：
已知：该工艺条件下，
低温分解生成
，高温则完全分解为气体；
在
完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于
。
回答下列问题：
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。
与
反应转化为
时有
生成，该反
应的化学方程式为 。“高温焙烧”温度为
，“水浸”所得滤渣主要成分除
外还含有
(填化学式)。
(2)在
投料量不变的情况下，与两段焙烧工艺相比，直接“高温焙烧”，“水浸时金属元素的浸
出率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
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(3)
萃取
反应为：
(有机相)
(水相)
(有机相)
(水相)。“反萃取”时加入的试
剂为 (填化学式)。
(4)“沉钴”中，
时
恰好沉淀完全
，则此时溶液中
。已知：
。
“溶解”时发生反应的
离子方程式为 。
(5)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中，经处理后所得产品导入 (填操作单元名称)循环利用。
13．（2025·黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古卷）某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、
、FeS 和
CuCl)中的Zn、Pb 元素。
已知：①“氧化浸出”时，
不发生变化，ZnS 转变为
；
②
；
③酒石酸(记作
)结构简式为
。
回答下列问题：
(1)
分子中手性碳原子数目为 。
(2)“氧化浸出”时，过二硫酸根
转变为 (填离子符号)。
(3)“氧化浸出”时，浸出率随温度升高先增大后减小的原因为 。
(4)“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为 。
(5)滤渣2 中的金属元素为 (填元素符号)。
(6)“浸铅”步骤，
和
反应生成PbA。PbA 产率随体系pH 升高先增大的原因为 ，pH 过高
可能生成 (填化学式)。
(7)290
“
℃真空热解”生成2 种气态氧化物，该反应的化学方程式为 。
14．（2025·重庆卷）硒(Se)广泛应用于农业和生物医药等领域，一种利用H2Se 热解制备高纯硒的流程如
下：
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已知H2Se 的沸点为231K，回答下列问题：
(1)真空焙烧时生成的主要产物为
，其中Se 的化合价为 ，Al 元素基态原子的电子排布式为
。
(2)氢化过程没有发生化合价的变化，Al 元素转化为Al2O3·xH2O，则反应的化学方程式为 。
(3)热解反应：
。冷凝时，将混合气体温度迅速降至500K 得到固态硒。
Se 由气态直接转变为固态的过程称为 。迅速降温的目的 ；冷凝后尾气的成分为 (填
化学式)。
(4)Se 的含量可根据行业标准YS/T 226.12-2009 进行测定，测定过程中Se 的化合价变化如下：
称取粗硒样品0.1000g，经过程①将其溶解转化为弱酸H2SeO3，并消除测定过程中的干扰。在酸性介质
中，先加入0.1000mol·L-1 Na2S2O3标准溶液40.00mL，在加入少量KI 和淀粉溶液，继续用Na2S2O3标准溶液
滴定至蓝色消失为终点(原理为
)，又消耗8.00mL。过程②中Se(IV)与Na2S2O3
反应的物质的量之比为1：4，且反应最快。过程③的离子方程式为 。该样品中Se 的质量分数为
。
34
