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备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第十一章 化学工艺流程 章末综合检测卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干
净后，再选涂其它答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 O 16 S 32 Mn 55 Ni 59 Se 79 Sr 88
一、选择题：本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要
求．
1．纳米
在医学领域应用广泛，一种制备工艺如图。下列说法错误的是
A．
和
的水解能够相互促进
B．葡萄糖在该工艺中体现了还原性
C．相同条件下，可用
代替
D．纳米
是具有磁性的黑色粉末
【答案】C
【详解】FeCl3 6H
⋅
2O 和乙酸钠溶于高沸点有机溶剂中，加葡萄糖在180℃条件下还原部分Fe3+得到Fe3O4。
A．
水解溶液呈碱性，
水解溶液呈酸性，所以
和
的水解能够相互促进，故A
正确；
B．该工艺中，氯化铁和葡萄糖反应，铁元素化合价降低发生还原反应，葡萄糖在该工艺中体现了还原
性，故B 正确；
C．相同条件下，
具有氧化性，该工艺中，铁元素需要发生还原反应，所以不能用
代替
，故C 错误；
D．
是具有磁性的黑色粉末，故D 正确；
选C。
2．一种主要成分为
的钒铅矿(杂质元素为
、
)，通过如下工艺可制得
。已知：
沉淀的最佳
范围为
。
1
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电炉焙烧步骤反应：
。
下列说法错误的是
A．“出炉气”可用碱液吸收以避免环境污染
B．“浸取”中热水的作用是增大
的溶解度
C．“除硅铝”经调节
将
转化为
除去
D．“沉钒”中析出
时，需要加入过量
【答案】D
【详解】钒铅矿（主要成分为
）与纯碱在电炉中通入空气焙烧，发生反应生成
、
、
和
，出炉气中含
和
；用热水浸取焙烧产物，
溶于热水，
等不溶物形成浸
渣；之后通过调节pH 除去溶液中的
、
杂质（转化为氢氧化物沉淀）；最后加入
，在pH 为
7.0~8.5 的条件下沉淀出
晶体。
A．出炉气中含有有毒的
，可用碱液（如
溶液）吸收，以避免环境污染，A 正确；
B．“浸取”中使用热水，是为了增大
的溶解度，使其充分溶解在溶液中，提高浸取率，B 正确；
C．“除硅铝”步骤通过调节pH，可将溶液中的
转化为
沉淀除去，硅的化合物也会形成沉淀
被除去，C 正确；
D．
沉淀的最佳pH 范围为7.0~8.5，若加入过量
，会使溶液酸性增强，pH 降低，可能导致
溶解而无法沉淀，因此不能加入过量的
，D 错误；
故答案选D。
3．Raney 镍是一种带有多孔结构、较大比表面积的固态多相催化剂，其主要成分是镍和少量铝。制备
Raney 镍的关键步骤如下所示。下列有关说法错误的是
A．
热分解时产生等体积的CO 和
B．“热分解”时，不可将
替换为
C．“浸出”时，NaOH 溶液溶解镍铝合金中的铝
D．“水洗”时，洗去了
、
和
离子
2
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【答案】A
【详解】使用
作为保护气，将
热分解得到Ni，再将Ni 与Al 熔融得到镍铝合金，然后用NaOH
溶液浸出合金中的Al，水洗后得到Raney 镍。
A．
在空气中加热，可能会生成
，气体产物有
和CO，而在该题中
热分解过程使用
为保护气，根据题意，热分解后生成单质Ni，反应为
，产物只有
，没有CO，
因此不会产生等体积的CO 和
，A 错误；
B．热分解需在惰性气氛（如
）中进行，若替换为
，会导致生成的Ni 被氧化，B 正确；
C．浸出步骤中，NaOH 溶液与镍铝合金中的铝反应：
，从
而溶解铝，C 正确；
D．水洗前，体系中含有浸出步骤中产生的
、NaOH 溶液中剩余的
和
等可溶性离
子，水洗可将其除去，D 正确；
故答案选A。
4．氯化铬晶体
是一种重要的化工原料，实验室以红矾钠
为原料制备
的流程如下：
已知：
易溶于水、乙醇，难溶于乙醚，易水解。
下列说法错误的是
A．“碱溶”时，加入NaOH 溶液后，溶液逐渐变黄色
B．“还原”后，过量的
可用蒸馏法从剩余溶液中分离
C．“过滤”后，将所得固体溶于盐酸，再蒸发结晶并用乙醇洗涤
D．整个流程中，仅有“还原”过程涉及氧化还原反应
【答案】C
【详解】用40%NaOH 将红矾钠
转化为铬酸钠(Na2CrO4)，再用CH3OH 在盐酸条件下将铬酸钠
(Na2CrO4)还原为CrCl3溶液，加20%NaOH 使Cr3+沉淀为Cr(OH)3,过滤，将过滤后所得固体用盐酸溶解，最
后将CrCl3的HCl 溶液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤并用乙醚洗涤2~3 次，低温干燥，即得CrCl3·6H2O
晶体；据此分析做题；
A．碱溶是为了将红矾钠转化成铬酸钠（
），溶液由橙色逐渐变黄，A 正确；
B．
与水沸点差异较大，可用蒸馏法分离，B 正确；
C．要得到固体
，应采用蒸发浓缩，冷却结晶，而非蒸发结晶；应使用乙醚而非乙醇洗涤，C
3
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错误；
D．由分析知，仅有“还原”过程涉及氧化还原反应，D 正确；
故答案选C。
5．从砷化镓废料（主要成分：GaAs、
和
）中回收Ga 和As 的工艺流程如下图所示。
已知：Ga 与Al 的化学性质相似。下列说法正确的是
A．“浸出”时，
既作氧化剂又作还原剂，可将As 元素氧化为
B．“调pH”时，若pH 过低，会导致Ga 元素以
形式进入
溶液，降低Ga 的回收率
C．“酸溶”时，滤渣III 含有大量“
”和“
”
D．“电解“时，以惰性材料为阳极，
在阴极得电子析出，余液可循环用于酸溶步骤
【答案】D
【详解】砷化镓废料中在碱浸和过氧化氢的“浸出”中，只有SiO2和GaAs 发生反应，进入浸出液的离子
主要为：
，浸渣I 的主要成分为Fe2O3、CaCO3；调节pH 时，得到滤液的
主要成分只有Na3AsO4，则滤渣II 的主要成分为H2SiO3、Ga(OH)3；再次酸溶后得到的滤渣III 的主要成分
为H2SiO3，进入电解液的主要成分为Ga2(SO4)3，据此分析。
A．在浸出时发生反应的离子方程式为
，其中过氧化氢只
作氧化剂，A 错误；
B．“调pH”时，若pH 过低，会导致Ga 元素以Ga3+形式进入滤液，而不是
形式，B 错误；
C．“酸溶”时，滤渣III 主要成分为
，没有大量
，C 错误；
D．“电解“时，以惰性材料为阳极，
在阴极得电子析出，阳极反应式为
，生成
了酸，则余液可循环用于酸溶步骤，D 正确；
故选D。
6．一水硫酸四氨合铜{[Cu(NH3)4]SO4·H2O}是一种易溶于水的晶体，可作高效安全的广谱杀菌剂，实验室
制备流程如图所示。下列说法错误的是
A．[Cu(NH3)4]SO4·H2O 含有离子键、共价键、配位键
B．过程①中的O2改为H2O2反应离子方程式可表示为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
C．过程③的现象是难溶物溶解，得到深蓝色的透明溶液
4
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D．过程④中加入的“溶剂X”可以是乙醇，玻璃棒摩擦的目的是减慢结晶速率
【答案】D
【详解】铜屑和氧气、硫酸反应生成硫酸铜溶液，加入氨水形成氢氧化铜悬浊液，继续加入过量氨水形成
硫酸四氨合铜，加入乙醇析出一水硫酸四氨合铜晶体。
A．形成的晶体中含有四氨合铜离子与硫酸根离子之间的离子键，氮氢、硫氧、氢氧之间的共价键，铜和
氮之间的配位键，故A 项正确；
B．铜和
、稀硫酸反应生成硫酸铜和水，涉及离子反应为：
，故B 项正
确；
C．过程③中蓝色沉淀为氢氧化铜，氢氧化铜和过量氨水形成硫酸四氨合铜，溶液变为深蓝色，故C 项正
确；
D．乙醇为极性溶剂，但极性较弱，过程④中加入的“溶剂X”可以是乙醇，改变了溶液的极性使得产物在
溶液中溶解度减小而析出，玻璃棒摩擦的目的是形成晶体的晶核，加快结晶速率，故D 项错误；
故答案选D。
7．天青石主要成分是
，还含有少量
及
、
、
的氧化物等杂质，现以天青石为原料制备
的工艺流程如下：
已知：
，
。
下列说法错误的是
A．加入
缓冲溶液可使
转化为
B．镁、硅元素分别在“调pH”工序和“酸浸工序”除去
C．若去掉“氧化”工序，“调pH”时消耗氨水量增大
D．将
投入到
溶液中，反应后
时，
的转化率为32%(忽
略溶液体积变化)
【答案】D
【详解】由溶度积可知相同温度时溶解度
<
，溶解度大的物质能转化为溶解度小的物质，所以
将天青石矿粉和Na2CO3溶液充分混合，发生沉淀转化：SrSO4 +Na2CO3 = SrCO3+Na2SO4，过滤后得到的
粗SrCO3中含有杂质Si、Mg、Fe 的氧化物及少量BaSO4。向粗SrCO3中先加盐酸酸浸，经过滤除去SiO2、
BaSO4，然后向滤液中加HClO，将Fe2+氧化生成Fe3+，加氨水调pH，溶液中析出Mg(OH)2、Fe(OH)3沉
淀，通过过滤除去Mg(OH)2、Fe(OH)3，再向滤液中加入NH4HCO3溶液，生成SrCO3沉淀，经过滤、洗
涤、干燥即可得到纯净的SrCO3。
A．加入
缓冲溶液可使
转化为
，便于除去，A 正确；
5
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B．根据分析可知，硅的氧化物（如SiO2）不与盐酸反应，会在“酸浸”后进入滤渣1；镁的氧化物（如
MgO）与盐酸反应生成Mg2+，但Mg2+在后续“调pH”步骤中会沉淀（进入滤渣2），因此硅、镁元素分别
在“酸浸工序”（硅）和“调pH”工序（镁）除去，B 正确；
C． “氧化”工序是将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+沉淀的pH(约3~4)远低于Fe2+沉淀的pH(约7~8)。若去掉“氧
化”工序，Fe2+需在更高pH 下沉淀，会消耗更多氨水，C 正确；
D．
的摩尔质量为184 g/mol，
的物质的量为0.5 mol，由反应
，反应后
时，溶液中
，则此时溶液中
，已转化的
的物质的量等于溶液中的
物质
的量，为0.32mol，则
的转化率为
，D 错误；
故答案选D。
8．从废铅膏(主要成分为
、PbO 和Pb，含少量Ba、Fe 等元素)中获取高纯PbO 的工艺流程如
图。下列说法错误的是
A．“煅烧”过程利用
沸点低的原理进行分离提纯
B．“溶浸”过程
主要用于氧化Pb
C．“溶铅”过程的离子方程式为
D．“沉铅”的滤液中主要含有
和
【答案】B
【详解】废铅膏(主要成分为
、PbO 和Pb，含少量Ba、Fe 等元素)煅烧时，硫酸铁以气体形
式分离出体系，再加入过氧化氢和稀硫酸后，发生氧化还原反应，铅元素和钡元素均转化为难溶于水和酸
的硫酸盐，铁元素经过酸浸过滤后以滤液的形式分离出去，后续加入醋酸铵“溶铅”，铅元素转化为醋酸
铅，从而分离除去硫酸钡，经过滤得到的醋酸铅滤液再次与二氧化碳发生反应得到PbCO3，再经煅烧过程
PbCO3分解得到PbO，据此分析解答。
A．“煅烧”过程硫酸铁以气体形式分离出体系，主要利用硫酸铁的是沸点低进行分离提纯，A 正确；
B．“溶浸”过程
可氧化Pb，也可还原
，使其也转化为PbSO4，B 错误；
C．根据上述分析可知，“溶铅”为了除去硫酸钡，从而实现分离，该过程的离子方程式为
6
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，C 正确；
D．沉铅时(CH3COO)3Pb 与CO2、H2O 反应生成PbCO3沉淀和CH3COOH，溶液中还含溶铅生成的
及
CH3COONH4提供的
，故滤液中主要含有
和
，D 正确；
故选B。
9．
在印染、电镀等工业生产中有着广泛的应用，通常由
过饱和溶液经结晶脱水制得。以
饱和食盐水和黄铁矿(
)为基础原料，制备
的工艺流程如图所示。
下列说法正确的是
A．“沉钠”时应先通入足量
，再通入
B．“硫化”时发生反应的离子方程式为：
C．“煅烧”过程中每生成
，转移电子的物质的量为
D．“转化”的目的是制备
过饱和溶液
【答案】D
【详解】饱和食盐水溶液中通入氨气和二氧化碳，生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液；碳酸氢钠灼烧分解为
碳酸钠、水、二氧化碳；碳酸钠溶于水得到其饱和溶液；黄铁矿煅烧生成二氧化硫气体，碳酸钠溶液通入
二氧化硫调节pH=4.1，得到亚硫酸氢钠溶液，加入碳酸钠调节pH=7～8，此时亚硫酸氢钠转化为亚硫酸
钠；再通入二氧化硫，则生成亚硫酸氢钠过饱和溶液，经过系列操作脱水得
。
A．“沉钠”时应先通入极易溶于水的氨气，使其水溶液呈碱性，便于吸收二氧化碳，A 错误；
B．“硫化”时向碳酸钠溶液通入二氧化硫调节
，得到亚硫酸氢钠溶液，发生反应的离子方程式
为：
，B 错误；
C．“煅烧”过程:
，转移
；当生成
，则反应中转移电子的物
质的量为
，C 错误；
D．通过分析可知，D 正确；
故选D。
10．氧族元素碲(Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常用铜阳极泥(主要成分是
、含
Ag、Au 等杂质)为原料提取碲并回收贵金属，其工艺流程如图所示：
7
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已知：
微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应。下列说法错误的是
A．铜阳极泥粉碎后再“酸浸”，可提高浸取率
B．“酸浸1”过程中，
转化为
，反应的化学方程式为
C．“还原”过程中，反应的化学方程式为
D．
溶于浓NaOH 溶液的离子方程式为
【答案】D
【详解】“酸浸”1 中加入铜阳极泥(主要成分是Cu2Te、含Ag、Au 等杂质)、H2SO4、O2，
转化为
CuSO4和
，化学方程式为
，过滤，得到含CuSO4的滤
液，“酸浸2”中，
与浓盐酸反应生成
，过滤得到Ag、Au 和
溶液，
溶液中通入
，
溶液与
发生氧化还原反应生成H2SO4、Te，得到粗碲，化学方程式为：
，据此分析回答。
A．铜阳极泥粉碎后，可增大接触面积，反应更充分，可提高浸取率，A 正确；
B．由分析可知，“酸浸1”中，
转化为CuSO4和
，化学方程式为
，B 正确；
C．由分析可知，
溶液与
发生氧化还原反应生成H2SO4、Te，化学方程式为：
，C 正确；
D．TeO2微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应，
与浓NaOH 反应生成
和H2O，元素的化合
价均未改变，离子方程式为：
，D 错误；
故选D。
11．氯化磷酸三钠
具有良好的灭菌、消毒、漂白作用，亦能除去墨迹、血迹、
油迹和茶迹等多种污垢，广泛地用于医院、餐馆、食品加工行业。氯化磷酸三钠的熔点为67℃，常温下较
稳定，受热易分解。在水溶液中可直接与钙、镁及重金属离子形成不溶性磷酸盐。某小组设计如图流程制
备氯化磷酸三钠。下列叙述错误的是
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A．理论上制得的氯化磷酸三钠不超过0.3 mol
B．“反应池1”中最少应加入
的磷酸溶液
C．“系列操作”包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤和高温烘干
D．氯化磷酸三钠因含NaClO 而具有漂白、杀菌和消毒作用
【答案】C
【详解】向NaOH 溶液先加入磷酸，得到磷酸钠溶液和NaOH 溶液，通入氯气，生成
[(Na3PO4 12H
⋅
2O)4 NaClO]
⋅
溶液，最后通过减压蒸发，冷却结晶的方式得到[(Na3PO4 12H
⋅
2O)4 NaClO]
⋅
。
A．n(NaOH)=3.9mol，根据Na 守恒，1 个[(Na3PO4 12H
⋅
2O)4 NaClO]
⋅
中含有13 个Na 原子，所以则
n{[(Na3PO4 12H
⋅
2O)4 NaClO]}
⋅
最多为0.3mol，A 正确；
B．根据钠原子守恒，生成1 mol
需要消耗13 mol NaOH，3.9molNaOH 可以
得到
，需要磷酸的体积y=
，B 正确；
C．氯化磷酸三钠的熔点为67℃，常温下较稳定，受热易分解，所以不能高温烘干，C 错误；
D．NaClO 具有强氧化性，所以能够具有漂白、杀菌和消毒，D 正确；
故答案为：C。
12．
在电子材料领域有广泛用途。利用水钴矿(主要成分为
，含有
、FeO、
、
等杂质)制备
的流程如图。
已知：
①“沉铁”中
被空气氧化为阴离子自由基
；
25℃
②
时，
的平衡常数
；
③
。
下列说法错误的是
A．“酸浸”时
表现了还原性
B．“沉铁”反应的离子方程式为：
C．“沉钴”
的平衡常数约为
D．“滤液”的主要成分为
和
【答案】D
【详解】水钴矿(主要成分为Co2O3、SiO2、FeO、Fe2O3、MnO2)加入H2SO4、H2O2进行酸浸，得到Co2+、
Fe2+、Mn2+还有SiO2，过滤后滤渣1 为SiO2；滤液中加入Na2SO3并通入空气后，
被氧化为
，并使
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铁元素全部转化为
沉淀，过滤后滤渣2 为Fe(OH)3，滤液中加入萃取剂萃取后，Mn2+在有机相中，
水相经过一系列操作后得到CoSO4固体；CoSO4加入氨水进行碱溶得到Co(NH3)
，再加入热的氢氧化钠
溶液后进行沉钴，过滤后得到β-Co(OH)2；
A．“酸浸”中Co2O3、MnO2与H2SO4、H2O2发生反应生成Co2+、Mn2+和氧气，H2O2中O 由-1 价升到0
价，体现H2O2的还原性，A 正确；
B．沉铁”中Fe2+被Na2SO3与空气混合产生的
自由基氧化生成铁离子，
被还原为
，反应的离
子方程式为：
，B 正确；
C．“沉钴”中发生的反应为
，该反应的K=
=
=
=
=1.7×109，C 正确；
D．由分析可知，“滤液”的主要成分为
，无
，加入过量热NaOH 溶液后会生成氨气，
D 错误；
故选D。
13．某铜矿渣（主要含铜、铝、硅、钙、铁等元素）可制备草酸铜
，工艺流程如下：
已知：
。下列说法错误的是
A．相比浓氨水，选用
混合溶液作浸取剂可提高铜浸出率
B．通入
并加入含
浸取剂浸取后过滤，滤渣成分为
C．为使
充分沉淀，应加入过量的
D．由该工艺流程可推知与
结合能力：
弱于
【答案】C
【详解】铜矿渣(主要成分为铜、铝、硅、钙、铁等元素)经过粉碎、灼烧得到铜、铝、硅、钙、铁的氧化
物，通入
，并加入含
浸取剂浸取后过滤，滤渣成分为
、
、
，滤液中含有
、
[Cu(NH3)4]2+，加入过量的
，生成
沉淀过滤除去，滤液2 中含有[Cu(NH3)4]2+，加入
再
过滤得到
沉淀。
A．NH3-NH4Cl 混合溶液为缓冲溶液，可稳定NH3浓度，利于Cu2+与NH3形成[Cu(NH3)4]2+而溶解，相比浓
氨水（易挥发、碱性不稳定）能提高铜浸出率，A 正确；
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B．步骤II 中，SiO2不溶于浸取剂，Fe2O3、Al2O3为碱性/两性氧化物，不与弱碱性NH3溶液反应，均留在
滤渣中；Ca 元素转化为可溶性盐进入滤液1，故滤渣成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3，B 正确；
C．过量(NH4)2C2O4会使
浓度过高，促进配合物平衡
正向移动，导致
Cu2+以配合物形式溶解，反而降低沉淀率，C 错误；
D．步骤III 加入NH4F 后，[Cu(NH3)4]2+未被沉淀，留在滤液2；步骤IV 中
与[Cu(NH3)4]2+形成CuC2O4
沉淀，说明
与Cu2+结合能力更强，即F-结合能力弱于
，D 正确；
故选C。
14．配合物三草酸合铁酸钾晶体
是制备活性铁催化剂的主要原料。制备三草酸合
铁酸钾晶体的流程如图：
已知：
①“氧化”时，加入试剂
和
时发生反应：
；
②
结构为
。
下列叙述错误的是
A．“溶解”时，加稀硫酸是为了抑制
水解
B．可从“滤液”中回收
C．“氧化”时，氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D．
中，配体数目为6
【答案】D
【详解】用稀硫酸溶解后，所得溶液中含有
等，加入草酸形成草酸亚铁沉淀，过滤
出草酸亚铁，加入草酸钾、过氧化氢、草酸反应得到
和氢氧化铁，过滤后，氢氧化铁进入
滤渣，
进入滤液，加入乙醇进行结晶得到产品K3[Fe(C2O4)3]·3H2O。据此分析。
A．
在水溶液中会发生水解反应
，加入稀硫酸可增大H+浓度，抑制
水解，A 正确；
B．根据分析，可通过蒸发结晶回收滤液中的(NH4)2SO4，B 正确；
C．
，该反应中，Fe 元素化合价
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升高，Fe2+变成Fe3+，草酸亚铁为还原剂，H2O2中O 元素的化合价从-1 降低到-2，H2O2为氧化剂，由方程
式可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:6=1:2，C 正确；
D．由
的结构可知，配体为
，共3 个，配体数目为3，D 错误；
故选D。
15．某兴趣小组以铋赭石[主要成分为
]为原料制备
(难溶于冷水，与热水反应)的流程
如下(酸浸液中含大量
)：
下列说法不正确的是
A．“酸浸”前，将铋赭石进行粉碎，可增大酸浸速率
B．“沉淀转化”步骤发生反应：
C．“系列操作1”包括过滤、冷水洗涤、低温干燥等
D．酸性条件下，
可将
氧化为
，离子方程式为
【答案】D
【详解】铋赭石主要成分为
，制备
的流程为：将铋赭石加硝酸酸浸溶解，过滤得到
含大量
的滤液，加入足量NaOH 溶液转化为
沉淀，继续加入NaOH 溶液和
进行沉淀转化
得到
，再经过一系列操作1 得到成品
，据此分析解答。
A．酸浸前，将铋赭石磨碎，增大固体与酸的接触面积，加快反应速率，使铋元素浸取更充分，A 正确；
B．“沉淀转化”中，Bi(OH)3中Bi 元素为+3 价，被H2O2氧化为NaBiO3，其中Bi 元素为+5 价，根据守恒
可知，“沉淀转化”步骤发生反应：
，B 正确；
C．由于
会与热水反应，故冷水洗涤除去NaOH，低温干燥除去水，得到铋酸钠成品，所以操作1
为：过滤、冷水洗涤、低温干燥，C 正确；
D．酸性条件下，固体
可氧化
为
，则反应的离子方程式为：
，D 错误；
故答案选D。
二、非选择题：本题共5 小题，共55 分。
16．（11 分）工业上由天然
与MnS 矿（杂质是含Fe、Al、Mg、Si、Ca 的氧化物）制备
的工
艺流程如图所示。
12
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已知：室温下相关物质的
、
如下表，
。
HF
回答下列问题：
(1)“酸浸”产生的气体是
，写出产生该气体反应的离子方程式： 。
(2)滤渣1 中除含有单质硫外，另一种物质是 （填化学式），单质硫是两种气体反应产生的，写
出该反应的化学方程式： 。
(3)“调pH”的目的是除去铁、铝（以氢氧化物形式去除），若将它们完全除去（溶液中离子浓度
视为完全沉淀），则pH 的调节范围可以选择的是 （填字母）。已知“过滤”后
溶液中
，
。
A．
B．
C．
(4)若“除杂”后的溶液中
，则此时溶液的pH 为 。
(5)“沉锰”时，将温度控制在30~35℃的原因是 。
(6)
在空气流中热解得到不同价态锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图1 所示（假设A、
B、C 三点均为纯净物）。C 点对应物质的化学式为 。
(7)
的立方晶胞结构如图2 所示。若距离最近的两个锰原子之间的距离为b pm，阿伏加德罗常数
的值为
。则
的密度
（列出表达式）。
【答案】
(1)
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(2)
(3)B
(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)MnO
(7)
或
【详解】天然
与MnS 矿（杂质是含Fe、Al、Mg、Si、Ca 的氧化物）加入浓盐酸并调制温度在
50℃，产生气体有氯气，产物中还有S 及
的生成，同时生成氯化锰、氯化铁、氯化镁、氯化钙等，过
滤得到滤渣1 主要成分为S 和二氧化硅，滤液加入氨水调节pH，得到滤渣2 为氢氧化铁、氢氧化铝，滤液
加入氟化钠除杂，得到滤渣3 为氟化钙、氟化镁，滤液加入碳酸氢铵沉锰，得到
；
（1）“酸浸”产生的气体是
，是二氧化锰与浓盐酸反应产生的，产生该气体反应的离子方程式为：
；
（2）根据分析可知，滤渣1 中除含有单质硫外，另一种物质是
，单质硫是两种气体反应产生的，为
氯气氧化硫化氢，该反应的化学方程式为：
；
（3）根据题意加入氨水的目的是调节pH 除去Fe3+、Al3+，且Mn2+不能转化为Mn(OH)2，因
，当Al3+完全沉淀时
，得
mol·L-1，此时溶液的pH 为4.7，结合已知信息Mn2+开始沉淀时的pH 为7.65，此时Al(OH)3
还未开始溶解，应控制pH 的范围是4.7
pH<7.65，答案选B；
（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）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）假设MnCO3的物质的量为1mol，即质量115g，则Mn 的质量为55g。A 点：
，故A
点固体为MnO2。同理B 点：
，为Mn3O4；C 点：
，为MnO；
（7）根据均摊法可知，晶胞中Se 原子位于内部，共4 个Mn，有个
个Se，距离最近的两个
锰原子为晶胞面对角线的
，已知距离最近的两个锰原子之间的距离为b pm，设棱长为ａ，则b＝
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，a＝
，即一个晶胞体积为：
，一个晶胞的质量为
，则
的密度
，答案为
或
。
17．（11 分）
(六氟锑酸钠)是一种深度加工的精细化学品，广泛应用于有机合成催化、制药和高精
尖材料制造等领域。我国科学家开发的一种以锑矿(主要含
、
，还含少量
、
、
等)为原料制备
的工艺流程如图所示。
已知：
①
的性质与
类似，
可溶于NaOH 溶液；
②常温下，
、
、
、
；
③“浸出液”中主要含有
、
和NaOH 三种溶质。
回答下列问题：
(1)
(氟锑酸)是一种超强酸，则
的空间结构名称为 。
(2)“碱浸”时，
被氧化为
，写出
与
反应的离子方程式： ；浸渣的主要
成分是 (填化学式)。
可生产一种用作阻燃剂、稳定剂的钠盐(Sb 为+5 价)，该钠盐的阴离子是
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 。
(3)常温下，“除杂”中，若用
溶液替代
溶液，会产生
、
，当调节溶液的
时，溶液中
。对于绝大多数工业含硫废水的处理，更常选择
溶液，
原因可能是 (任写一点)。
(4)“转化”时常用水浴加热，温度控制在
，温度不宜过高的原因是 。
(5)经“转化”得到
，再用氢氟酸进行“氟化”得到
溶液，经“系列操作”得到
晶体，“系列操作”包括 、 、过滤、洗涤、干燥。
【答案】
(1)V 形
(2)
，
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(3)
原料易得，价格低廉
(4)温度过高，
分解加快
(5)蒸发浓缩 冷却结晶
【详解】锑矿加入硫代硫酸钠做还原剂，在氢氧化钠溶液中将
还原，
和
都溶于氢氧化钠
溶液，
、
不溶，过滤除去；含
和
的溶液中加入硫酸铜溶液，生成
和
沉淀，过滤后向滤液中先加入浓氢氧化钠溶液，加热至适当温度后，滴入双氧水溶液，将+3 价的
氧化为+5 价，得到
沉淀，过滤，向得到的
晶体中加入氢氟酸进行氟化，
最后为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到
。
（1）
的中心原子为 F，价层电子对数为
，含有2 对孤电子对，根据价层电子对
互斥理论，其空间结构为V 形。
（2）
中Sb 为＋5 价，反应后生成
（Sb 为＋3 价），是氧化剂；
中S 为＋2 价，被氧化
为
（S 为＋6 价），是还原剂。离子方程式为
。根据分
析，浸渣的主要成分是
，
。锑氧四面体为
，两个四面体共用一个顶点（O 原子），则
二聚体为
，结合
形成钠盐
。
（3）pH=10 时，
。溶液中同时存在FeS 和
的溶解平衡，由
，得
。再由
，得
。更常选择
溶液原因
是
原料易得，价格低廉。
（4）
在高温下易分解，温度过高会导致
分解加快，降低转化效率。
（5）从
溶液中获得晶体，通常采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，通过降低溶解度使晶体析出，再
经过滤、洗涤、干燥得到产品。
18．（11 分）一种从报废晶体玻璃(主要成分为
，含少量
杂质)中回收高
纯
的工艺流程如下：
已知：
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①常温下，
②萃取体系对稀土离子的萃取选择性：
③
回答下列问题：
(1)铁元素位于元素周期表的第四周期第 族，属于 区。
(2)“破碎研磨”的目的是 ；“水洗除杂”时，滤液中溶质主要有
、NaOH 和
。
(3)常温下，“溶浸”时需先加HCl 直至滤渣完全溶解后，再加NaOH 调节溶液pH，使
完全沉淀，则
溶液的pH 理论最小值为 (当溶液中某离子浓度
时，可认为该离子沉淀完全)。
(4)“萃取分离”步骤需经过多次“萃取、洗涤和反萃取”，其目的是 。
(5)“沉钕”时，生成不溶于水的
。“灼烧”制备氧化钕过程中需高温且同时鼓入氧气，该反应
的化学方程式为 。
(6)报废晶体玻璃中
的质量分数为56%，取2000 g 报废晶体玻璃经上述流程后，最终得到1064 g 高纯
，则Y 的回收率为 (用百分数表示)。
【答案】
(1)Ⅷ d
(2)增大接触面积，加快反应速率
(3)2.8
(4)提高
的萃取率，并分离
(5)
(6)95%
【详解】报废晶体玻璃(主要成分为
，含少量
杂质)经过“破碎研磨”，加
入氢氧化钠溶液进行碱浸，
反应转化为
和
，水洗除杂过滤滤液后，
加入盐酸酸浸转化为
，加入氢氧化钠溶液调节pH，形成氢氧化铁沉
淀，过滤，
进行萃取分离，分别加入草酸进行沉淀，再灼烧得到
，据此分析问
题；
（1）铁为26 元素，位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，属于d 区；
（2）对报废晶体玻璃先进行“破碎研磨”的目的是增大接触面积，加快反应速率，由分析可知滤液中溶
质主要有
、NaOH 和
；
（3）使
完全沉淀，应使其浓度
，根据已知可知
溶解度最小，根据
，代入数据得
，根据KW得
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，
，则溶液的pH 理论最小值为2.8；
（4）萃取体系对稀土离子的萃取选择性：
，有流程可，
需进行分离再分别沉淀，故
“萃取分离”步骤需经过多次“萃取、洗涤和反萃取”，其目的是提高
的萃取率，并分离
；
（5）
“灼烧”制备氧化钕过程中需高温且同时鼓入氧气，氧气做氧化剂，将草酸根氧化为二
氧化碳，该反应的化学方程式为
；
（6）报废晶体玻璃中
的质量分数为56%，2000 g 报废晶体玻璃中理论含有
的质量为
，最终得到1064 g 高纯
，则Y 的回收率为
。
19．（11 分）氮化镓是目前应用最广泛的半导体材料之一。从铝土矿(主要成分为
、
，还有少量
的
和
)中得到氧化铝和镓的一种工艺流程如图所示：
已知：
①镓的化学性质与铝相似。
②萃取镓的原理为：
(水相)+3HR(有机相)
(有机相)
(水相)
回答下列问题：
(1)下列镓的微粒电离一个电子所需能量最高的是___________(填标号)。
A．
B．
C．
D．
(2)“酸解”时，生成“滤渣2”的离子方程式为 。
(3)已知：一定温度下，溶质在相同体积平衡共存的两液相中的分配系数
。分别用与
原溶液等体积的萃取剂依次萃取两次后，水相中Ga 元素的残留率为 (用含k 的代数式表示)。
(4)“碱溶造液”中产生了
，“电解”过程中生成镓的电极反应式为 。
(5)由粗镓制备
的另一种工艺如下图所示：
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已知：
(ⅰ)
(乙醚)和
(三正辛胺)均为配体；
(ⅱ)
沸点：55.7℃，
沸点：34.6℃，
沸点：365.8℃。
①比较分子中的C-Ga-C 键角大小：
(
)(填“>”、“=”或“<”)。
②直接分解
(
)不能制备超纯
，是因为
和
的沸点相差较小，解配后
难以分离纯化。试解释采用“配体交换”工艺可以制备超纯
的理由是 。
(6)MOCVD 法是通过
与
反应得到GaN 和另一种产物，写出该反应的化学方程式： 。
【答案】
(1)D
(2)
(3)
(4)
(5)> Ga(CH3)3和Et2O 的沸点接近，解配后难以分离出Ga(CH3)3，Ga(CH3)3和NR3的沸点相差较大，
解配后可以分离出Ga(CH3)3
(6)Ga(CH3)3+NH3=GaN+3CH4
【详解】铝土矿经脱硅处理后，加入稀氢氧化钠溶液碱溶，其中的氧化铝和氧化镓分别与氢氧化钠反应生
成四羟基合铝酸钠和四羟基合镓酸钠进入滤液1，二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠进入滤液1，氧化铁
不反应成为滤渣1；滤液1 加入稀硫酸调pH，四羟基合铝酸钠转化为氢氧化铝沉淀（滤渣2），四羟基合
镓酸钠转化为镓离子进入溶液，经过萃取、反萃取后得到含镓溶液，再经碱溶、电解得到粗镓；粗镓经合
成反应生成三甲基镓，三甲基镓与氨气通过MOCVD 技术反应生成氮化镓；同时滤渣2 经焙烧生成氧化
铝。
（1）A 为基态Ga，B 为激发态Ga，C 为激发态Ga+，D 为基态Ga+，因为I2>I1，因此电离一个电子所需能
量最大的是D。
（2）碱溶后滤液1 含
，酸解时发生反应：
。
（3）设原水相
浓度为
，体积为V，每次萃取剂体积也为V。第一次萃取：设平衡时水相浓度为
，
有机相浓度为
。物料守恒：
；第二次萃取：同理，水相浓度
。残留率
。
（4）电解时，
在阴极得电子生成Ga，电极反应式为
。
（5）①Ga(CH3)3中Ga 为sp2杂化，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga 为sp3杂化，sp2杂化夹角大于sp3杂化；键角大
小：Ga(CH3)3>Ga(CH3)3(Et2O)；
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②直接分解时Ga(CH3)3(Et2O)，Ga(CH3)3和Et2O 的沸点接近，不易分离，不能制备超纯Ga(CH3)3，而
Ga(CH3)3和NR3的沸点相差较大，容易分离，所以采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3，其原因为：
Ga(CH3)3和Et2O 的沸点接近，Ga(CH3)3和NR3的沸点相差较大，解配后可以分离出Ga(CH3)3；
（6）Ga(CH3)3与NH3反应得到GaN 和另一种产物，由元素守恒可推知另一种产物为CH4，所以方程为
Ga(CH3)3+NH3=GaN+3CH4。
20．（11 分）Ni2O3广泛应用于蓄电池、颜料等领域。以镍锌合金废料（主要含Ni、Zn、Mg、Fe、Cu 等
金属）为原料制取Ni2O3的工艺流程如图。
回答下列问题：
(1)基态Mg 原子的价电子排布图为 。
(2)写出“酸溶”时Cu 发生反应的离子方程式 。
(3)加入试剂a 的目的是将溶液中的
转化为
，选用的最佳试剂a 为___________（填标号）。
A．Cl2
B．HNO3
C．KMnO4
D．H2O2
(4)“过滤1”步骤中，加入Na2CO3将溶液的pH 调至1.6～1.8，得到黄钠铁矾
，该反应
的离子方程式为 。
(5)向“过滤1”的滤液中通入H2S 至饱和除Cu、Zn 元素，且控制溶液的pH=1，则此时溶液中
[已知：溶液中
；
的
、
；CuS 的
]。
(6)滤渣的成分为 （填化学式）。“沉镍”得到的滤液所含阳离子主要有 （填离子
符号）。
(7)一系列操作包括洗涤NiC2O4沉淀和NiC2O4在空气中煅烧生成
，实验室洗涤
沉淀的具体操
作为 ，NiC2O4在空气中煅烧生成83 g Ni2O3转移 mol 电子。
【答案】
(1)
(2)
(3)D
(4)
(5)
(6)MgF2
、
(7)沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至刚好浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3 次 3
【详解】镍锌合金废料先在稀硫酸和稀硝酸的混合酸中溶解，使Ni、Zn、Mg、Fe、Cu 等金属转化为相应
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的离子；接着加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+，再用碳酸钠调节pH，使Fe3+形成黄钠铁矾沉淀并过滤除去；向
滤液中通入H2S，让Cu2+、Zn2+生成CuS、ZnS 沉淀而分离；之后加入NaF 沉淀Mg2+得到MgF2滤渣；再加
入草酸沉镍，得到NiC2O4沉淀；最后将NiC2O4沉淀洗涤、干燥，在空气中煅烧，最终得到Ni2O3。据此分
析。
（1）基态Mg 原子的价电子为3s2，故其价电子排布图为
。
（2）在H2SO4和稀HNO3的混合酸中，Cu 与
、
发生反应，故离子方程式为
。
（3）要将溶液中的
转化为
，且不能引入新杂质。
A．Cl2可以将溶液中的
转化为
，但是会引入新杂质
，且Cl2有毒，使用时存在安全风险，A 不
符合题意；
B．HNO3可以将溶液中的
转化为
，但是会产生有毒气体NO，并引入新杂质
，污染环境且增
加后续分离负担，B 不符合题意；
C．KMnO4在酸性条件下可以将溶液中的
转化为
，但会引入新杂质
和
，C 不符合题意；
D．H2O2在酸性条件下可以将溶液中的
转化为
，还原产物为H2O，不引入任何新杂质，D 符合题
意；
故答案选D。
（4）加入Na2CO3将溶液的pH 调至1.6～1.8，得到黄钠铁矾
，该反应的离子方程式
为
。
（5）控制溶液的pH=1，则
。
的两步解离为
、
，对应
的两步解离常数为
、
，两式相乘有
，代入已
知数据
、
、
、
有
，所以
。由
、CuS 的
，可得
，即
。
（6）流程中在除去Cu2+、Zn2+后，加入了NaF，目的是沉淀溶液中的Mg2+，因此滤渣的主要成分为
MgF2；沉镍时加入H2C2O4，会生成NiC2O4沉淀，反应为
，同时流程中之前
加入的Na2CO3、NaF 等试剂会引入大量
，因此滤液中的主要阳离子为
、
。
（7）实验室洗涤
沉淀的具体操作为沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至刚好浸没沉淀，待水自然流下
后，重复操作2～3 次；NiC2O4在空气中煅烧生成Ni2O3的反应方程式为
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，其中有4 mol Ni 从+2 价升高到+3 价，失去4 mol 电子，8 mol C 从+3 价升高到+4 价，失去8 mol 电子，
共失去12 mol 电子，6 mol O 从0 价降低到-2 价，共得到12 mol 电子，故该反应生成2 mol Ni2O3时共转移
12 mol 电子，83 g Ni2O3的物质的量为
，所以生成0.5 mol Ni2O3转移3 mol 电子。
22
