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第05 讲 工业流程题解题策略
目录
一、题型精
讲
题型01 微工艺流程与物质制备............................................................................................................................... 1
题型02 微工艺流程与分离提纯............................................................................................................................. 4
题型03 微工艺流程与资源回收............................................................................................................................... 7
题型04 以矿石为载体的工艺流程........................................................................................................................... 9
题型05 以废弃物为载体的工艺流程.....................................................................................................................13
题型06 工艺流程与物质制备................................................................................................................................. 17
题型07 工艺流程与分离提纯................................................................................................................................. 21
题型08 工艺流程与资源回收利用......................................................................................................................... 25
二、靶向突破
题型01 微工艺流程与物质制备
1.原料预处理的方法及目的
方法
目的
解题指导
粉碎、
研磨
将块状或颗粒状的物质磨成粉末
增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更
充分，也是提高“浸出率”的方法之一
浸取
水浸
与水接触反应或溶解
(1)加热、搅拌、适当提高酸(或碱)浓度，可以加快
浸出速率；增加浸出时间可使样品充分溶解，可提
高浸出率
(2)酸溶时所加酸的量不能太多
①过量的酸多消耗后续调节pH 所加的碱性试剂
②如果实验过程有硫化物，酸过量会形成有毒气体
酸浸
与酸接触反应或溶解，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，溶解酸性氧化
物、铝及其氧化物
1
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硫化氢
灼烧
(焙烧)
1.除去可燃性杂质
2.使原料初步转化
①除去硫、碳单质
②使有机物转化或除去有机物
③高温下原料与空气中氧气反应等
④使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土
2.常见的流程中的条件控制
条件控制
目的
反应物用
量或浓度
①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率；②增大便宜、易得的反应物
的浓度，可以提高其他物质的利用率，使反应充分进行；③增大物质浓度可以加快反应
速率，使平衡发生移动等
降温
①防止某物质在高温时溶解(或分解)；②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)
移动；③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等；④降低某些晶体的溶解
度，减少损失等
控温
①结晶获得所需物质；②防止某种物质(如H2O2、草酸、浓硝酸、铵盐等)温度过高时会
分解或挥发；③使某物质达到沸点挥发出来；④使催化剂的活性达到最好；⑤防止副反
应的发生等
加入氧化剂
(或还原剂)
①转化为目标产物的价态；②除去杂质离子[如把Fe2＋氧化成Fe3＋，而后调溶液的pH，
使其转化为Fe(OH)3沉淀除去]
加入沉淀剂
①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)；②加入可溶性碳酸盐，生成
碳酸盐沉淀；③加入氟化钠，除去Ca2＋、Mg2＋
pH 控制
①生成金属氢氧化物，以达到除去金属离子的目的；②抑制盐类水解；③促进盐类水解
生成沉淀，有利于过滤分离
【例1】 （2025·湖南长沙·三模）硼氢化锰[Mn(BH4)2]是有潜力的储氢材料。以富锰矿(主要为MnO，还含
有：SiO2、Al2O3、FeO)为原料制备硼氢化锰的工艺流程如下。下列说法错误的是
A．BH4
-的空间结构为正四面体
B．试剂1 可用MnO2，试剂2 可用MnCO3
C．Mn(BH4)2能与稀盐酸反应生成H3 BO3化学方程式为：Mn(BH4)2+2HCl+6H2O=MnCl2+8H2↑ +2H3BO3
D．滤渣1 和滤渣2 均可与NaOH溶液反应
【变式1-1】 （2025·福建宁德·三模）一种用铬铁矿(主要成分是FeO·Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3等)为原料
2
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生产重铬酸钾(K2Cr2O7)的主要工艺流程如图。
工艺流程中的部分反应如下：
①焙烧：Cr2O3+2Na2CO3+ KClO3
高温
¿
¿
2Na2CrO4+ KCl+2CO2↑
②酸化：2CrO4
2−+2H
+⇌Cr2O7
2−+ H2O K =10
14(298K)
下列有关叙述正确的是
A．滤渣1 的主要成分为SiO2
B．中和的目的是除铁和铝
C．酸化过程中pH=4.5 时，若c(CrO4
2−)=10
−5 mol⋅L
−1，CrO4
2−的转化率为50%
D．“转化”温度下溶解度：Na2Cr2O7>K2Cr2O7
【变式1-2】 （2025·湖南岳阳·一模）实验室模拟利用含钴废料(主要成分为Co3O4，还含有少量的铝箔等
杂质)制备碳酸钴的工艺流程如图：
已知：CoCO3,Co(OH)2难溶于水。
下列有关描述错误的是
A．“碱浸”发生反应的为：2Al+2NaOH+6 H2O =2Na[Al(OH)4]+3 H2↑
B．“操作①”用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒
C．“酸溶”反应中H2O2可以换成O2
D．“沉钴”时若Na2CO3浓度太大，可能导致产品不纯
【变式1-3】 （2025·四川南充·三模）锑属于氮族元素，广泛用于制造合金、瓷器、颜料等。现用锑精矿
3
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(主要含有Sb2O3、Sb2S3、Fe2O3、CuO等杂质)来制备锑。其工艺流程如图所示：
下列说法错误的是
A．Sb 位于元素周期表的p 区，其基态原子的价电子排布式为5s
25p
3
B．“碱浸”时，Sb2O3发生反应为：Sb2O3+6 Na2S+3 H2O=2Na3SbS3+6 NaOH
C．“滤渣I”的主要成分为Fe2O3、CuO
D．“电解”过程中，阴极生成2 mol Sb，则阳极生成1.5 mol O2
题型02 微工艺流程与分离提纯
1.化工生产过程中分离、提纯、除杂
化工生产过程中分离、提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的操作紧密联系，包括蒸发浓缩、冷却结
晶、过滤、洗涤、干燥、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。
2．常考分离、提纯的方法及操作
(1)从溶液中获取晶体的方法及实验操作
①溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法，实验过程为：蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下
降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。
②溶解度受温度影响较大、带有结晶水的盐或可水解的盐，采取冷却结晶的方法，实验过程为：蒸发浓缩
(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥。
(2)固体物质的洗涤
洗涤试剂
适用范围
目的
蒸馏
水
冷水
产物不溶于水
除去固体表面吸附着的可溶性粒子，可适当降低固体因为溶
解而造成的损失
热水
有特殊的物质其溶解度
随着温度升高而下降
除去固体表面吸附着的可溶性粒子，可适当降低固体因为温
度变化溶解而造成的损失
有机溶剂(酒
精、丙酮等)
固体易溶于水、难溶于
有机溶剂
减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水
分，产品易干燥
饱和溶液
对纯度要求不高的产品
减少固体溶解
4
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酸、碱溶液
产物不溶于酸、碱
除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解
洗涤沉淀的方法：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3 次
检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入××试剂，若未出现
特征反应现象，则沉淀洗涤干净
(3)减压蒸发的原因：减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解(如H 2O2、浓硝酸、NH4HCO3)或
失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)。
(4)萃取与反萃取
①萃取：利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。
如用CCl4萃取溴水中的Br2。
②反萃取：反萃取是利用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。反萃取剂
主要起破坏有机相中被萃组分结构的作用，使被萃组分生成易溶于水的化合物，或生成既不溶于水也不溶
于有机相的沉淀。经过反萃取及所得反萃液经过进一步处理后，便得到被分离物的成品。反萃后经洗涤不
含或少含萃合物的有机相称再生有机相，继续循环使用。
【例2】（2025·河北沧州·一模）以粉煤灰(主要成分为Ga2O3，含CaO、Al2O3等杂质)为原料提取Ga 的工
艺流程如图所示：
已知：镓的活动性与锌相似，比铝低。滤液1 中含有Na[Al(OH)4]、Na[Ga(OH)4]。
下列说法正确的是
A．“溶浸”过程发生了电子的转移
B．滤渣1、滤渣2 的种类不相同
C．由Ga2O3→Ga 采取电解法
D．CO2也可以用过量的稀盐酸代替
【变式2-1】（2025·湖南益阳·一模）某含锶(Sr)废渣主要含有SiO2、SrSO4、SrCO3、CaCO3和MgCO3等，
一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。已知25℃时，K sp(SrSO4)=10
−6.46，K sp(BaSO4)=10
−9.97；Sr 的
化学性质与Ba 类似。下列说法错误的是
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A．“浸出液”中主要的金属离子有Sr
2+、Ca
2+、Mg
2+
B．“盐浸”中沉淀转化的离子方程式为SrSO4 (s)+ Ba
2+ (aq)⇌BaSO4 (s)+Sr
2+ (aq)，其平衡常数
K =10
3.51
C．BaCl2溶液不可用Ba(NO3)2溶液替代
D．由SrCl2⋅6 H2O制备无水SrCl2时需在HCl 气流中加热
【变式2-2】 （2025·辽宁·二模）银是一种贵金属，可制合金、焊药、电子设备等。从铅银渣(含
Pb、Ag、Cu等金属元素)中提取银的流程如图。
下列说法错误的是
A．“酸浸”后浸出液中的金属阳离子为Cu
2+、Na
+
B．“络合浸出”时，发生的离子反应为Ag
++2S2O3
2=[Ag(S2O3)2]
3−
C．“络合浸出”时，若pH过小会降低银的浸出率
D．“滤液”经处理后可返回“络合浸出”工序循环利用
【变式2-3】（2025·河南·一模）钒被誉为“合金的维生素”。从含NaVO3和Na[Al(OH)4]的废液中提取高
纯度V 的流程如下：
已知：“调pH”约为5.0，此时钒主要以VO2
+形式存在；“热还原”中，加入硅铁合金，铁、硅均可作还原
剂。下列叙述正确的是
6
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A．滤渣的主要成分为Al(OH)3，气体X 是H2O
B．“沉钒”时pH 越大，沉钒率越大
C．实验室中“热解”需要的仪器主要有三脚架、酒精灯、蒸发皿、泥三角
D．“热还原”中硅参与的总反应为5Si+2V2O5+5CaO
高温
¿4 V+5CaSiO3
¿
题型03 微工艺流程与资源回收
【解题通法】
识别有价值成分：废料（如废旧电池、废催化剂、工业废渣）中哪些元素或化合物有回收价值（如Li、
Co、Ni、Cu、Ag 等金属及其化合物）。
关注分离提纯：流程设计的关键是如何将有价值成分与大量杂质高效分离。常采用选择性浸出、溶剂萃
取、离子交换、电解等方法。
树立环保意识：答题时要体现对“三废”（废气、废液、废渣）处理的考量，如用碱液吸收酸性废气，将
有毒废渣进行安全固化等。
【例3】（2025·重庆·三模）某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4、较多的Cu
2+和少量的Na
+。为了减少
污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收绿矾(FeSO4⋅7 H2O)和金属铜。下列说法正确的是
A．试剂A 为NaOH 溶液
B．操作I 和II 均为过滤
C．加入试剂B 时发生化学腐蚀和电化学腐蚀
D．能用BaCl2溶液检验绿矾晶体中是否含有Na2SO4
7
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【变式3-1】（2025·湖南·二模）一种从废印刷电路板冶炼副产品粗溴盐(CBSBPs)中回收NaBr 的绿色工艺
流程如图，下列叙述错误的是
A．“氧化”中盐酸不可用稀硫酸代替
B．“操作1”和“操作2”均需要使用分液漏斗和烧杯
C．流程中CCl4可循环利用
D．该工艺中CO(NH2)2作还原剂，它与NH4OCN互为同分异构体
【变式3-2】（2025·辽宁葫芦岛·二模）一种从废印刷电路板冶炼副产品粗溴盐（CBSBPs）中回收NaBr 的
绿色工艺流程如图，下列叙述不正确的是
A．流程中CCl4可循环利用
B．“操作1”和“操作2”均需要使用分液漏斗和烧杯
C．“氧化”中盐酸可用稀硫酸代替
D．该工艺中CO(NH2)2作氧化剂，它与NH4OCN互为同分异构体
【变式3-3】（2025·四川巴中·三模）铜阳极泥含有Cu、Ag、Au 等元素，回收铜阳极泥中金属的化工流程
如下：
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已知：①AgCl(s)+Cl
−(aq)⇌[AgCl2]
−(aq)；
②“浸取2”步骤中，单质金转化为HAuCl4；
③“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的AgCl转化为[Ag(S2O3)2]
3−。
下列说法正确的是
A．“浸出液1”中含有的金属离子主要是Cu
2+，说明在“浸取1”步骤中H2O2增强了H2SO4的氧化性，促进
H2SO4和Cu发生反应
B．“浸取2”步骤中，不能加入过量的HCl使Ag充分转化为AgCl
C．“还原”步骤中，被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为1:4
D．“真金不怕火炼”说明金的密度高
题型04 以矿石为载体的工艺流程
【解题通法】
标出原料与产品： 明确初始投入的矿石主要成分和主要杂质（如铝土矿中的Al₂O₃ 和SiO₂、Fe₂O₃）。
识别有价值信息： 关注流程图中的注释、题干中的已知反应方程式、以及关于物质性质的描述。
树立环保与成本意识： 潜意识里要有“绿色化学”观念，思考废气、废液、废渣的处理，以及原料的循
环利用。解矿石工艺流程题，是一个将基础知识与新情境信息进行逻辑关联的过程。通过“审题→分段→
析细→作答”的四步法。
【例4】（2025·江苏盐城·三模）利用软锰矿和硫化钡制取高纯碳酸锰及氢氧化钡晶体的工艺流程如下图所
示。
(1)“反应”有MnO 生成，该反应的化学方程式为 。
(2)“酸化”时，加入稀硫酸并过滤。加入稀硫酸需适当过量的原因是 。
(3)“除杂”过程包含“除铁、铝”，“除钙、镁”。
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①“除铁、铝”时，先将Fe
2+氧化为Fe
3+，再加MnCO3调节溶液pH使Fe
3+、Al
3+沉淀完全。加入MnCO3使
Fe
3+沉淀的离子方程式为 。
②“除钙、镁”时，加入NH4F溶液使Ca
2+、Mg
2+形成氟化物沉淀。溶液pH过小导致Ca
2+、Mg
2+沉淀不
完全的原因是 。
(4)“沉锰”时，NH4HCO3的实际加入量为理论值的1.1 倍时，Mn
2+的沉淀率达最大值（约100%）。若使
100 mL1.0 mol⋅L
-1MnSO4溶液中Mn
2+充分沉淀，需加入1.0 mol⋅L
-1NH4HCO3溶液的体积约为
mL。
(5)该工艺制得的Ba (OH)2晶体中常含有少量BaS 杂质。为测定Ba (OH)2的纯度，请补充完整实验方案：称取
一定质量的样品，加适量水使其充分溶解， ，计算出BaS 的质量，得出Ba (OH)2的纯度。（已知
该实验条件下，pH = 4.3时Cu
2+开始形成Cu (OH)2沉淀。实验必须使用的试剂和用品：1.0 mol⋅L
-1CuCl2
溶液、1.0 mol⋅L
-1稀HCl、1.0 mol⋅L
-1AgNO3溶液、pH计、真空干燥箱）
【变式4-1】（2025·河南信阳·二模）工业由钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量
Fe2O3、Al2O3、FeO、SiO2，等杂质)制备TiCl4的工艺流程如下：
已知：煅烧过程中发生H2TiO3(s)
煅烧
¿TiO2(s)+ H2O (g)
¿
(1)FeTiO3中钛元素的化合价为 。
(2)碱浸过程所得废液的主要成分为 (填化学式)。
(3)试剂A 的名称 ，加入过量试剂A 的作用为 。
(4)酸浸过程发生反应：FeTiO3+2H2SO4= FeSO4+ TiOSO4+2H2O，酸浸后需将溶液温度冷却至70℃左
右，若温度过高会导致最终产率过低，原因是 。
(5)水解工序所得滤液，可以返回到 (填写工序名称)。
(6)上述流程中氯化过程的化学方程式为 。已知TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4 (l)+O2(g)
ΔH =+151kJ⋅mol
−1该反应极难进行，当向反应体系中加入碳后，则反应在高温条件下能顺利发生。
10
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从化学平衡的角度解释原因是 。
(7)TiCl4极易水解，利用此性质可制备纳米级TiO2⋅xH2O，该反应的化学方程式是 。
【变式4-2】（2025·河北石家庄·二模）TiO2具有光催化特性、半导体特性、紫外线屏蔽功能等特性，在催
化剂、环境处理等领域得到广泛应用。工业上，以钛铁矿［主要成分是FeTiO3(钛酸亚铁)］为原料制备
TiO2和Fe3O4的工艺流程如下：
(1)钛铁矿在“酸溶”前需要进行粉碎处理，目的是 。
(2)试剂X 是 。
(3)Fe(OH)2和适量的H2O2反应生成Fe3O4的化学方程式为 。
(4)氯钛酸水解生成偏钛酸沉淀的化学方程式为 ；沉淀洗涤后，判断沉淀是否洗净的方法是
。
(5)该流程中，可以循环使用的物质是 。
(6)TiO2在自然界中有三种结晶形态，即金红石型、锐钠型和锐钛型三种，用上述方法通常可以制得金红石
型和锐钠型TiO2，其中金红石型是三种变体中最稳定的一种，其晶胞如图所示(晶胞棱边夹角均为90
∘)。以
晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置，称作原子分数坐标。晶胞中C、D 的原
子分数坐标分别为(0.19，0.81，0.5)、(0.69，0.69，0)。已知晶胞含对称中心，则A、B 原子分数坐标分别
为 、 。该晶胞中B、C 两个氧原子之间的核间距d = pm。
【变式4-3】（2025·福建福州·二模）用锂辉石(主要成分：LiAlSi2O6，含少量MgO、CaO、FeO、Fe2O3等)
制备Li2CO3的工艺流程如下：
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已知：25℃，4 种物质的溶度积或电离常数如下。
Li2CO3
Al(OH)3
Fe(OH)3
H2CO3
K SP=1×10
−3
K SP=1×10
−33
K SP=2×10
−39
K a1= 4×10
−7
K a2=5×10
−11
回答下列问题：
(1)组成LiAlSi2O6的元素中，未成对电子数最少的基态原子为 。
(2)“焙烧”时控制温度250~300℃，温度不宜过高的原因是 。
(3)“浸出液”中含有Li+、Al3+、Fe2+、Fe3+，还含有的金属阳离子是 。
(4)加入H2O2，发生反应的离子方程式为 。
(5)溶液的pH：“滤液I” “滤液Ⅱ”(填“>”“<”或“=”)。
(6)25℃，滤液Ⅱ经处理后c(Li
+)=2mol⋅L
−1，在1L 该溶液中加入Na2CO3粉末至溶液的pH=10，锂的沉
淀率达到95%，则至少需要Na2CO3 mol。(忽略溶液体积变化)
(7)由滤液Ⅲ得到副产品Na2SO4•10H2O 的操作是 、过滤、洗涤、干燥。
(8)由Li2CO3进一步制得的Li2O 具有反萤石结构，晶胞如图所示。
①晶胞中与Li+最近的Li+共有 个。
②已知Li+间最近距离为anm，则O
2−与Li+间最近距离为 nm。
题型05 以废弃物为载体的工艺流程
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【例5】（2025·河北石家庄·三模）七水合硫酸锌(ZnSO4⋅7 H2O)俗名皓矾，在人造纤维、电解、电镀涂
料、农药等工业产品中具有广泛用途。为了降低生产成本，综合利用资源，一种利用锌冶炼中的工业废渣
——锌渣生产ZnSO4⋅7 H2O的工艺流程如下(锌渣的成分含Zn、Fe、Ca、Pb(Ⅱ)、Cu、Cd 等元素的氧化
物)：
已知：①Cd 是与Zn 同一副族的第五周期元素；
②Ksp(ZnF2)=1.3×10
−1.5；Ksp(CaF2)=3.9×10
−11。
溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10
−5 mol⋅L
−1)时的pH：
金属离子
Fe
3+
Fe
2+
Cd
2+
Cu
2+
Zn
2+
开始沉淀的pH
1.5
6.9
7.0
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
9.2
9.4
8.2
回答下列问题：
【解题通法】
确定废弃物来源与性质： 快速判断废弃物类型（如“废旧锂离子电池”、“含铜电路板”、“炼钢废
渣”）。这能帮你预判其主要成分和可能杂质。
锁定目标回收物： 明确流程要回收的是什么（是金属单质？是某种盐类？）。这是流程的最终目标。
分析杂质组成： 识别出需要去除的有害杂质或干扰成分（如塑料隔膜、铁、铝、有机物等）。特别要注
意： 废弃物中可能含有多种有价金属，流程设计需考虑它们的分离顺序。
解废弃物工艺流程题，是一个将绿色化学理念、基础知识与新信息进行整合推理的过程。通过“审题定性
→流程分解→深度追问→规范作答”的四步法，牢牢抓住 “资源回收”和“环保无害化” 两条主线。
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(1)Cd 的价电子排布式是 。
(2)“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是 ；“浸渣1”中物质化学式是 。
(3)“氧化调pH”工序中“氧化”过程的化学方程式是 。“调pH”范围是 ，实际调pH 时在此
范围内尽可能调大，原因是 。
(4)“除钙”工序中发生的离子方程式 ；用沉淀溶解平衡原理解释选择ZnF2的原因 。
(5)“沉锌”工序中发生的离子方程式 ；“结晶”工序后的母液最适宜返回“ ”工序中循环
使用(写工序名称)。
【变式5-1】（2025·陕西宝鸡·三模）锗是一种重要的稀散金属，主要用于电子工业、光导纤维等领域。某
锌浸渣中含有ZnO、Fe2O3、GeO2、SiO2、PbSO4等，利用锌浸渣提取Ge 的实验流程如下图所示：
已知：①部分含锗微粒的存在形式与pH 的关系为：
pH
pH<2
pH =2.5~5
pH>12
Ge 存在形式
Ge
4+
[Ge(OH)3]
+
GeO3
2−
②部分金属离子的沉淀pH：
Fe
2+
Fe
3+
Zn
2+
开始沉淀
7.5
2.3
6.2
沉淀完全
9.0
3.2
8.0
回答下列问题：
(1)基态锗原子中核外电子排布所占据的原子轨道的总数为 ，“滤渣”的主要成分的化学式是
。
(2)Fe2O3在“还原浸出”步骤中发生反应的离子方程式为 ，物质A 属于碱性氧化物，其化学
式是 。
(3)“沉锗”操作后，Ge 以GeO2的形式存在，随着pH 的升高，Ge 的沉淀率升高。“沉锗”操作理论上需控
制pH 范围为 。
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(4)“酸溶”后，溶液的pH 为1.8，向溶液中加入酒石酸萃取剂，其原理为酒石酸(C4 H6O6，结构如图所示
)与含锗微粒形成酒石酸络阴离子
[Ge(C4 H4O6)3]
2−
。
①“萃取锗”中主要反应的离子方程式为 。
②若溶液的pH 升高，锗的萃取率下降，原因是 。
③“反萃取”中加入的物质B 是 (填标号)。
a．H2SO4溶液 b．NaOH 溶液 c．NaHSO4溶液
【变式5-2】（2025·重庆·三模）钛酸铋钠(Bi0.5Na0.5TiO3，简称BNT)是一种钙钛矿结构的陶瓷材料，具
有优异的电学性能，被广泛应用于电子器件和能源存储等领域。以含钛废料(主要成分为TiO2，还含少量
MgO、Al2O3、FeO、Fe2O3，为原料制备钛酸铋钠的流程如图所示。
已知：“冷却结晶”后的滤液中主要的含金属元素的阳离子为TiO
2+和Na
+。回答下列问题：
(1)❑83Bi与N 同族，基态Bi原子的价层电子排布式为 。
(2)“碱浸”过程中除去的物质是 (填化学式)。
(3)适当升高温度可有效提高钛的浸出率，工业上酸浸时，温度选择40℃而不选择更高温度的原因是
。
(4)若“反应”时铁粉过量，则TiO
2+被还原为Ti
3+。Ti
3+极易被氧化，还原性很强。试解释Ti
3+还原性强的
原因： 。
(5)写出“加热水解”时发生反应的离子方程式： 。
(6)钛酸铋钠在室温时，属于三方晶系，520℃变为立方相，其立方晶胞结构如图所示。
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①立方晶胞中，距离Bi最近且等距离的O 有 个。
②若以Ti原子为晶胞的顶点，则O 原子在立方晶胞中的位置为 (填“面心”“顶点”或“棱
心”)。
③若立方晶胞中距离最近的Bi原子和Ti原子之间的距离为a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密
度为 (列出含a、NA的计算式即可)g⋅cm
-3。
【变式5-3】（2025·陕西咸阳·二模）NiSO4⋅6 H2O是一种绿色、易溶于水的晶体，可由电镀废渣(含有
Ni、Cu、Zn、Fe等元素的化合物)为原料经如图所示工艺流程获得。
已知：①部分金属离子开始沉淀时的pH，完全沉淀时的pH及离子半径如表所示。
离子
Fe
2+
Fe
3+
Ni
2+
开始沉淀时的pH
7.0
2.2
6.4
完全沉淀时的pH
9.7
3.2
8.4
离子半径/pm
78
64
69
②Ksp(FeS)=6.3×10
−18,Ksp(CuS)=6.0×10
−36,Ksp(ZnS)=1.6×10
−24。
回答下列问题：
(1)基态Ni原子核外电子的空间运动状态有 种，基态Ni原子的价层电子轨道表示式为 。
(2)加入FeS的目的是 。
(3)向“滤液Ⅱ”中加H2O2的目的是 ，从结构的角度解释Fe
3+的半径比Fe
2+半径小的原因 。
(4)调节“滤液Ⅱ”的pH范围为 ，“一系列操作”是指 、 、过滤。
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(5)镍能形成多种不同的化合物。如图是镍的一种氧化物的晶胞结构。其中Ni的配位数是 ，晶体的密
度是6.67g⋅cm
−3，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶胞的棱长为 nm(用含NA的式子表示)。
题型06 工艺流程与物质制备
【解题通法】
宏观流程层面： 将整个流程看作一个有机整体，识别其基本阶段。任何工艺流程都大致可分为三个主要
阶段：
原料的预处理阶段： 为核心反应准备条件。
核心的分离与转化阶段： 实现物质的提纯和转化，是流程的“心脏”。
产品的获取与精制阶段： 得到纯净的目标产品。
微观原理层面： 深入分析每一个操作、每一种试剂背后的化学原理。这涉及到：
化学反应原理： 化学反应速率与平衡、氧化还原反应、离子反应、水解平衡、沉淀溶解平衡等。
元素化合物性质： 物质的酸碱性、氧化性、还原性、热稳定性等。
实验操作知识： 过滤、蒸发、结晶、萃取、分液、蒸馏等操作的适用范围和目的。
【例6】（2025·北京昌平·二模）锰酸锂电池在电动汽车等领域有广泛应用，以下是用电解锰阳极渣制备锰
酸锂的一种方法。
资料：
1.浸出被中的阳离子主要有Mn
2+、Fe
2+、Fe
3+、Al
3+、Mg
2+、Ca
2+。
2.室温下，金属阳离子浓度为0.1mol/L 时，开始沉淀与完全沉淀的pH 如下表：
金属离子
Fe
2+
Fe
3+
Al
3+
Mg
2+
Ca
2+
Mn
2+
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开始沉淀
6.3
1.5
3.3
8.9
11.9
8.1
完全沉淀
8.3
2.8
4.6
10.9
13.9
10.1
(1)电解锰阳极渣中锰的主要存在形式为MnO2，推测S 在反应中体现 性。
(2)ⅱ中除杂过程需经历2 步：
a．先加入H2O2，后用MnCO3调节pH 到5.5，过滤。
b．再加入NH4 F溶液，过滤。
①H2O2的作用是 (用离子方程式表示)。
②步骤a 除去的离子有 。
③NH4 F溶液的作用是 。
④解释不能通过加入H2O2，再调节pH 的方法除去所有杂质离子的原因 。
(3)沉锰时向滤液中加入稍过量的NH4 HCO3溶液，过滤后取滤饼进行多次洗涤后烘干，得到高纯度的MnCO3
。写出生成MnCO3的离子方程式 。
(4)焙烧过程中需要持续鼓入空气，可能的原因有 、 。
(5)制备锰酸锂过程中反应的化学方程式为8 Mn3O4+6Li2CO3+5O2催化剂
Δ
12LiMn2O4+6CO2，若阳极渣
中含有MnO2的质量为43.5g，理论上需要加入Li2CO3的质量 (填“>”、“<”或“=”)9.25g，原因是
。
【变式6-1】（2025·山东济南·二模）四钼酸铵的用途非常广泛，可用作催化剂、防腐剂、阻燃剂、电化学
应用等。下图是用辉钼矿(含MoS2、V2O5、CuS2、Fe3O4、Al2O3等)制备四钼酸铵和一些副产品的工艺
流程图：
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已知：①MoS2、V2O5、Al2O3均可与纯碱反应生成对应的钠盐。
②当溶液中离子浓度小于1.0×10
−5 mol⋅L
−1时，可认为离子已完全沉淀。
25℃
③
下部分难溶物的pKsp(pKsp=−lgKsp)的数值如下表：
难溶物
Fe(OH)3
Cu (OH)2
Al(OH)3
pKsp
39
20
33
(1)四钼酸铵中Mo 元素的化合价为 。
(2)“氧化焙烧”时，MoS2反应生成Na2MoO4和Na2SO4，则该反应的化学方程式为 。
(3)“沉钒”时，加入过量(NH4)2SO4的目的是 。
(4)“净化”过程加入氨水调节溶液pH，需将溶液的pH 调至 。
(5)在“溶液X”中通入气体1 和气体2 的顺序是先通入 再通入 (填化学式)。
(6)生成聚合硫酸铝铁的离子反应为：Al
3++ Fe
3++ HCO3
−+SO4
2−→AlaFeb(OH)n(SO4)m↓+CO2↑(系数未配
平)，若生成0.1mol 沉淀，理论上产生的气体在标准状况下的体积为 L(用含字母的式子表示)。
【变式6-2】（2025·山东·二模）钼钢具有高强度、高韧性、耐腐蚀等优良性能。一种利用钼渣[含CaMoO4
、Fe2(MoO4)3、PbMoO4、MoS2]制备钼酸铵的流程如图所示：
已知：①钼酸(H2MoO4)不溶于水；②当溶液中某离子浓度c(M
n+)≤1×10
−5 mol⋅L
−1时，可认为该离子沉
淀完全；常温下，几种沉淀的K sp如下表所示：
Fe(OH)3
PbCl2
PbSO4
Fe(OH)2
K sp
1×10
−38
1×10
−5
1×10
−8
5×10
−17
回答下列问题：
(1)“磨粉”操作的目的是 ，实验室模拟该操作所需主要仪器是 。
(2)“调pH”可加入CaCO3，生成“滤渣II”的离子方程式为 ，向“滤渣II”加入硫酸和(NH4)2SO4
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溶解，再经一系列操作可得到NH4 Fe(SO4)2，则理论上加入n(H2SO4):n[(NH4)2SO4] = 。
(3)稀硝酸氧化时将MoS2转化为H2MoO4和H2SO4，该反应的离子方程式为 ，“滤渣III”的主要成
分为 。
(4)钼酸钠和月桂酰肌氨酸常用做碳钢的缓蚀剂。
①空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成FeMoO4−Fe2O3保护膜。密闭式循环冷却水系统中的
碳钢管道缓蚀，除加入钼酸盐外还需加入的物质是 (填字母)。
A．适量的N2 B．NaNO2 C．油脂 D．盐酸
②常温下，碳钢在不同介质中腐蚀速率的实验结果如图所示。
当硫酸的浓度大于90 %时，腐蚀速率几乎为零，原因是 。若缓蚀剂为钼酸钠—月桂酰肌氨酸(总浓
度为300 mg⋅L
−1)，缓蚀效果最好时，钼酸钠(M =206g⋅mol
−1)的物质的量浓度为 mol⋅L
−1(保留
2 位有效数字)。
【变式6-3】（2025·安徽合肥·三模）一种以辉钼矿(主要成分为MoS2，含少量Cu、Ca、P等元素的化合物
及SiO2等)为原料制备四钼酸铵[(NH4)2Mo4O13⋅2H2O]的生产工艺如图所示：
已知：“浸出液”的主要成分是(NH4)2MoO4。
回答下列问题：
(1)铜在周期表中位于第 周期第 族。
(2)“焙烧”时MoS2转化为MoO3和SO2，该反应的化学方程式为 。
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(3)“氨浸”温度不能过高，原因是 ；“浸出渣”的主要成分有CaMoO4和 (填化学
式)。
(4)“沉铜”时可以将溶液中的[Cu(NH3)4]
2+进一步转化为CuS除去，该反应的离子方程式为 。
(5)“除磷”过程中，若pH太大会导致除磷效果变低，原因是 。
(6)“酸沉”后所得“滤液”中的主要成分是 (填化学式)。
题型07 工艺流程与分离提纯
1.常用的分离方法
过滤
分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或抽滤等方法
萃取
利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，包括液-液萃取和固-液萃
取，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴
分液
利用分液漏斗将两种互不混溶的液体分离开的操作，如分离油水
蒸发结晶
提取溶解度随温度变化不大或受热稳定的溶质，如NaCl
蒸发浓缩、
冷却结晶
提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、
CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O 等
蒸馏或分馏
分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油
冷却法
利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离混合气体中的氨
2.特定洗涤目的
冰水洗涤的目的
洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损
耗
乙醇洗涤的目的
降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物
减压过滤(抽滤)
加快过滤速率，使沉淀更干燥
【特别提醒】晶体的干燥：要得到干燥的晶体，常见的干燥方法有自然晾干、滤纸吸干、在干燥器中干
燥、烘干(适用于热稳定性较好的物质)。
3.调节溶液pH 分离、提纯
（1）控制溶液的酸、碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
物质
开始沉淀时pH
沉淀完全时pH
Fe(OH)3
1.5
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+、Fe3+，可先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+，再调节溶液的pH 在
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3.7≤pH<8.3。
（2）调节pH 所需的物质应能与H＋反应，使溶液pH 增大；不引入新杂质。例如：要除去Cu2+溶液中混有
的Fe3+，可加入CuO、Cu(OH )2、CuC O3、C u2(OH )2C O3等物质来调节溶液的pH。
【例7】（2025·四川绵阳·三模）一种从废钴渣［主要含Co 的有机物盐及Fe(III)、Fe(II)、Mn(II)］中分离
铁、锰并回收钴的工艺流程如下。
已知：①黄铵铁矾[(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12]与FeOOH 均易于沉降和过滤，Fe(OH)3通常为无定形胶状物；
②该工艺条件下，K sp[Fe(OH)3]=2.0×10
−39。
回答下列问题：
(1)写出基态钴原子的价层电子排布式 。
(2)结合下表，分别对比钴渣与酸浸液中Co、Fe元素的含量，说明“焙烧”与“酸浸”两步工序的主要目
的是 。
元素
Co
Fe
钴渣中含量/ %
0.68
1.40
酸浸液中含量/g⋅L
−1
20.38
2.44
(3)“一次沉铁”中发生反应的化学方程式为 。
(4)若“二次沉铁”Fe
3+的初始浓度为0.112g⋅L
−1，为避免生成Fe(OH)3，应控制溶液的pH< (保留
1 位小数)。确定Fe
3+已被除尽的试剂是 (填化学式)。
(5)“二次沉铁”完毕后得到的滤液中所含金属离子有Co
2+、Mn
2+、 。
(6)“氧化沉铁锰”中Mn
2+发生反应的离子方程式为 。研究表明，在该步骤中控制pH 为4.5，可保证
铁沉淀完全。实际操作中，须不断滴加50 % Na2CO3溶液，结合相关反应说明其必要性 。
【变式7-1】（2025·湖北武汉·二模）某废氧化铝基催化剂主要含有α −Al2O3、NiAl2O4，以及少量Fe2O3
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、MgO等，从该废催化剂中提取铝、镍的一种工艺流程如下。
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c ≤1.0×10
−5 mol⋅L
−1)时的pH：
Ni
2+
Fe
3+
Mg
2+
Al
3+
开始沉淀的pH
6.2
1.5
9.2
3.2
沉淀完全的pH
8.7
2.8
10.8
4.3
回答下列问题：
(1)基态Ni 的价电子排布式为 。
(2)α −Al2O3硬度很大，熔点为2045℃，则其晶体类型为 。
(3)Al2O3“焙烧”生成NaAlO2的化学方程式为 。
(4)“滤饼”的成分为AlOOH，则“沉铝”的离子方程式为 。
(5)“调pH”分步沉淀可获得Ni(OH)2，两次“调pH”的数值依次为 、 （填标号）。
a．3 b．7 c．9 d．11
(6)“调pH”沉镍后，滤液中溶质的主要成分为 （填化学式）。
(7)可利用萃取剂P204（
）从“溶液”中萃取分离出
Ni
2+
。P204 在煤油中常以
二聚体的形式存在，其原因是 。
【变式7-2】（2025·辽宁·一模）铍用于宇航器件的构筑。一种从铍铝硅酸盐[Be3 Al2(SiO3)6]中提取铍的
工艺流程如下：
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已知：Be
2++ 4 HA⇌BeA2(HA)2+2H
+。回答下列问题：
(1)铍铝硅酸盐[Be3 Al2(SiO3)6]写成氧化物的形式为 。
(2)“酸浸、过滤”步骤中，滤渣的主要成分为 。
(3)为了从“热熔、冷却”步骤中得到玻璃态，冷却过程的特点是 。
(4)水相1 中含有 (填主要金属离子)，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量水相1，观察到的现象是
(结合离子方程式回答)。
(5)滤液2 可以进入 步骤再利用。
(6)电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用是 。
(7)BeO 晶体是制备氟硼铍酸钾晶体的原料，其晶胞结构如图所示。
BeO
①
晶体中，O
2−的配位数为 。
②若BeO 晶体的密度为dg·cm
-3，则晶胞参数a= nm。已知N A =6.02×10
23 mol
−1。
【变式7-3】（2025·安徽·一模）冶炼铜过程中产生的铜阳极泥富含Cu、Se、Te 等多种元素。研究人员设
计了一种从铜阳极泥中分离提取硒和碲的流程，如图所示。
回答下列问题：
(1)基态Se 原子核外电子排布式为 。硒有多种单质，比较有代表性的是灰硒和红硒，它们互为
。
(2)“加压、加热，酸浸”步骤中，Cu2Se和Cu2Te分别转化为H2SeO4和H6TeO6，写出Cu2Se参与反应的化
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学方程式： 。
(3)试从化学反应原理的角度分析“加压”能提高Cu、Se、Te 浸出率的原因： 。
(4)氧化性：H2SeO4 (填“>”“<”或“=”)H6TeO6。
(5)“沉铜”中生成Cu2(OH)2CO3沉淀的离子方程式为 。
(6)由Cu2(OH)2CO3获取Cu 的过程中，常采用高压氢还原法直接从溶液中提取金属粉。还原时，增大溶液酸
度不利于Cu 生成的原因是 。
(7)硫和碲位于元素周期表同一主族，试分析存在H6TeO6而不存在H6SO6的原因： 。
题型08 工艺流程与资源回收利用
【解题通法】
资源回收利用是绿色化学理念的核心体现，也是高考工艺流程题的常见命题方向。解答此类问题，需要通
过一系列化学和物理操作，将廉价、易得的原料（如矿石、废渣、废水）转化为高附加值的产品或实现有
害物质的无害化处理。 整个流程通常围绕“提纯、转化、分离”三大核心任务展开，实质是对主工艺流
程的延伸思考。要紧盯“三废”（废气、废水、废渣），分析其成分，选择合适方法将其转化为有用产品
或无害物质，最终实现流程的闭环化和绿色化。
【例8】（2025·山东东营·三模）MnSO4具有广泛用途，一种从电解锌阳极泥回收电池级MnSO4的流程如
下。该阳极泥主要含有MnO2，以及Na
+、K
+、Ca
2+、Mg
2+、Zn
2+和微量Pb
2+等杂质离子。
已知：Ksp(ZnS)=1.0×10
−22，Ksp(PbS)=8.0×10
−28，Ksp(MnS)=1.0×10
−10。金属离子生成氢氧化物沉
淀，其lg[c (M)/(mol⋅L
−1)]和溶液pH的关系如下图所示：
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回答下列问题：
(1)“溶解”步骤在酸性条件下进行，通入SO2的作用是 。
(2)“除钾钠”步骤中，控制溶液pH =2.0，K
+和Na
+与Fe2(SO4)3反应分别生成KFe3[(OH)3SO4]2和
NaFe3[(OH)3SO4]2沉淀，其中K
+生成沉淀的离子方程式为 。
(3)“除杂Ⅰ”步骤中，加MnCO3调溶液pH = 4.0，该步除杂的总反应方程式为 。
(4)“除杂Ⅱ”步骤中，析出的“沉淀3”是 。
(5)“除杂Ⅲ”步骤中，随着“沉淀4”的生成，溶液pH 将 (填“升高”或“下降”或“不
变”)。
(6)“浓缩结晶”步骤中，析出MnSO4后的滤液应返回到 步骤，其目的是 。
【变式8-1】（2025·河北邢台·二模）粉煤灰是铝、镓等有价金属的潜在性提取原料，铝、镓元素协同回收
是实现粉煤灰(主要成分为Ga2O3、Al2O3、SiO2，还有少量Fe2O3等杂质)资源化利用的重要途径，其主
要流程如下：
已知：①萃取镓的原理为：Ga
3+(水相)+3 HR(有机相)⇌GaR
3(有机相)+3 H
+(水相)
②NH3+ H3BO3= NH3⋅H3BO3；NH3⋅H3BO3+ HCl= NH4Cl+ H3BO3
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③K sp[Al(OH)3]=1.0×10
−34
回答下列问题：
(1)Ga 在元素周期表中的位置为 。
(2)“酸浸”后滤渣的主要成分为 (写化学式)。
(3)“萃取”前加氨水“中和”的目的是 。
(4)树脂吸附除铁后通氨气，当Al
3+恰好沉淀完全时[c(Al
3+)≤1.0×10
−5 mol⋅L
−1]，此时溶液pH =
(保留一位小数)；证明“过滤、洗涤”中已洗涤干净的实验操作为 。
(5)“电解”过程包括电解制粗镓和粗镓精炼两个步骤。精炼时，粗镓与电源 极相连(填“正”
或“负”)，粗镓溶解生成的Ga
3+与NaOH 溶液反应生成GaO2
−，GaO2
−生成高纯镓的电极反应式为
。
(6)“合成”步骤中生成一种气体单质，该反应的化学方程式为 。
【变式8-2】（2025·湖南长沙·二模）催化剂在化学工程发展过程中起着不可替代的作用，全球每年产生废
催化剂约50~70 万吨，将废催化剂回收再利用，已成为重要的研究课题。某废催化剂主要含铝(Al)、钼
(Mo)、镍(Ni)等元素的氧化物，一种回收利用工艺的部分流程如下：
(1)24Cr 和42Mo 是同族元素，基态钼原子的价层电子排布式为 。
(2)“沉铝过滤”得到X，该步骤产生X 的离子方程式为 。
(3)含Ni 固体可溶于硫酸生成Ni2+，沉淀剂SDD(
)可与Ni2+生成螯合物沉淀，中性螯合物沉淀的
结构式为 (螯合物是具有环状结构的配合物)。
(4)滤液Ⅱ中主要存在的阴离子有 。
(5)检验滤液Ⅲ中主要金属阳离子的具体操作步骤为： 。
(6)电化学制备钼酸钡原理：在可密封的电解槽中加入过滤好的饱和Ba(OH)2溶液100 mL，向溶液中通入氮
气10 min，用预处理后的钼片、纯铂片作为电极。
①通入氮气10 min 的目的是 。
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②纯铂片作 (填“阳极”或“阴极”)，钼片上的电极反应式： 。
【变式8-3】（2025·江苏南京·一模）一种从钴渣中分离回收金属的工艺流程如下：
已知：酸浸液主要含有Co
2+、Fe
2+、Ni
2+、Mn
2+等金属阳离子。
(1)“酸浸”时保持温度、浸取时间不变，能提高金属元素浸出率的措施有 。
(2)“沉铁”时，先向酸浸液中加入一定量H2O2，检验Fe
2+氧化完全的试剂为 （填化学式）。反应完
成后加入CaCO3调节pH 至4.0 将Fe
3+转为Fe(OH)3，反应的化学方程式为 。
(3)“沉钴”时，选用NaHS 溶液而不选等浓度Na2S溶液的理由为 。获得的CoS 沉淀经处理可获得一
种钴的氧化物，其晶胞如图所示，该氧化物的化学式为 。
(4)“沉镍”时，
Ni
2+
与丁二酮肟（
）反应生成鲜红色沉淀，结构如图所示。
该沉淀中存在的化学键有______（填序号）。
A．氢键
B．共价键
C．配位键
D．金属键
(5)“沉锰”后主要生成Mn2(OH)2SO4和Mn (OH)2两种沉淀，再通入空气氧化得到产品Mn3O4。氧化时间对
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Mn3O4中锰含量及溶液pH 的影响如图所示。
15~150min
①
，pH 下降较快的原因是 （用离子方程式表示）。
②氧化时间大于225min 时，产品中的锰含量下降，其原因是 。
1.（2025·江西宜春·一模）以高铝铬铁矿(主要含Cr2O3和Al2O3，还含Fe2O3、FeO、MgO、SiO2)为原料制备
硼化铬和铝的工艺流程如下：
已知：①[Al(OH)4]
-可与CO2反应生成Al(OH)3为沉淀：
②相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH 如下表所示：
金属离子
Fe
3+
Mg
2+
Cr
3+
Fe
2+
Al
3+
开始沉淀的pH
2.3
10.4
4.9
7.5
3.4
沉淀完全的pH
4.1
12.4
6.8
9.7
4.7
(1)粉碎高铝铬铁矿的目的是： 。
(2)检验酸浸后的溶液中含有Fe2+可用铁氰化钾溶液，反应会生成蓝色沉淀，该反应的离子方程式为：
。
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(3)滤渣2 的主要成分为： (填化学式)。
(4)第二次加氨水需调节pH 的范围为 ；加稀盐酸前，需要先洗涤滤渣3，证明其洗涤干净的操
作方法是 。
(5)CrCl3加热条件下生成CrB 的化学方程式为： 。
(6)电解时阳极电极反应式为： 。
(7)硼化铬(CrB)化学稳定性好，耐高温，耐磨，可作抗高温氧化涂层，抗冲击能力强，其晶胞结构如图所
示(结构中Cr 原子可看成标准面心堆积)，完成以下问题。
a．CrB 属于 晶体。
b．设晶胞棱长为cnm，则Cr 原子的半径为 nm。
2.（2025·山西临汾·二模）草酸镍(NiC2O4)是一种不溶于水的浅绿色粉末，常用于制镍催化剂和镍粉等。以
铜镍合金废料(主要成分为Ni和Cu，含有一定量的Fe和Si)为原料生产草酸镍的工艺流程如图：
已知：①Fe(OH)3胶体能吸附Ni
2+。
②常温下，草酸的K a1=6.0×10
−2，K a2=5.0×10
−5；K sp(NiC2O4)=1.7×10
−17。
回答下列问题：
(1)生产时为提高合金废料浸出率，下列措施可行的是 (填标号)。
a．分批加入混酸浸取并搅拌 b．高温浸出 c．适当延长浸出时间
(2)“萃取”步骤中除去的主要金属阳离子是 。
(3)Ni
2+和Fe
2+可形成如图所示的配离子，其中铁的一个配体为茂环阴离子(C5H5
−)，该配体大π 键电子参与
配位，配离子中与铁形成配位键的电子共有 个。
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(4)“氧化”过程在“70℃、pH<3”条件下进行。
①“氧化”的离子方程式为 。
②控制“pH<3”的原因是 。
(5)“过滤”后的滤液中加入(NH4)2C2O4溶液反应得到NiC2O4。
①当Ni
2+沉淀完全时，溶液pH=2，此时溶液中c(H2C2O4)= mol⋅L
−1(保留两位有效数字)；
②过滤得到的NiC2O4需要用蒸馏水洗涤，检验晶体是否洗涤干净的方法是 。
3.（2025·广东汕头·二模）钒酸银（Ag3VO4）是一种极有前景的可见光响应光催化剂，一种用废钒（主要
成分V2O3、V2O5、Fe2O3、FeO、SiO2）制取钒酸银的工艺流程如下：
已知：①有机酸性萃取剂HA 的萃取原理为：
R2(SO4)n(水层)+2nHA (有机层)⇌2RAn(有机层)+nH2SO4(水层)（R表示VO
2+，HA表示有机萃取
剂）；
②酸性溶液中，HA对VO
2+、Fe
3+萃取能力强，而对VO2
+、Fe
2+的萃取能力较弱。
(1)基态钒原子的价层电子排布式为 。“滤渣”的成分是 （写化学式）。
(2)“滤液①”中钒以+4 价、+5 价的形式存在，简述加入铁粉的原因： 。
(3)“有机层”加入硫酸反萃取后，加入KClO3，写出KClO3与VO
2+反应生成VO2
+和Cl
−的离子方程式：
。
(4)已知溶液中VO2
+与VO3
−可相互转化且NH4 VO3为沉淀。室温下，维持“沉钒”时溶液中NH3⋅H2O−NH4Cl
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的总浓度为cmol⋅L
−1，pH =6。已知K b(NH3⋅H2O)=a，K sp(NH4⋅VO3)= b，则“沉钒”后溶液中
c(VO3
−)= mol⋅L
−1。
(5)写出NH4 VO3煅烧的化学方程式 ，煅烧生成的气体返回到 工序重新利用。
(6)钒的化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域。
①钒的一种配合物X的化学式为V(NH3)3ClSO4，取X的溶液进行如下表实验（已知配体难电离出来）。则X
的配体是 。
②一种钒的硫化物的晶体结构（图a）及其俯视图（图b）如图所示：
X
X
试剂
BaCl2溶液
AgNO3溶液
现象
无明显变化
白色沉淀
该钒的硫化物晶体中，与每个V原子最近且等距的S原子个数是 。
4.（2025·广东广州·二模）LiFePO4广泛应用于新能源汽车和储能领域。从低浓度锂溶液(含Li
+、Al
3+、
Mg
2+、Ca
2+)获得制备LiFePO4的原料FePO4和Li2CO3，工艺流程如下：
已知：①常温下，部分物质的Ksp如下表。
物质
Li3PO4
FePO4
AlPO4
Mg3(PO4)2
Ca(OH)2
Mg(OH)2
Ksp
2.3×10
−11
9.9×10
−16
9.8×10
−21
1.0×10
−24
5.5×10
−6
5.6×10
−12
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②在本工艺相应条件下，EDTA 能与Ca
2+反应生成可溶于水的稳定配合物。
③常温下，Ka1(H3PO4)=6.9×10
−3，Ka2(H3PO4)=6.2×10
−8，Ka3(H3PO4)= 4.8×10
−13。
(1)“沉锂1”中生成磷酸锂的离子方程式为 。若“沉锂1”后滤液中c(PO4
3−)=0.023 mol⋅L
−1，
则溶液Li
+浓度为 mol⋅L
−1。
(2)“萃取除铝”时，调节溶液pH =3，Al
3+与萃取剂HR(弱酸)反应转化为AlR3而被萃取至有机层。降低溶
液pH，铝的去除率明显降低，原因是 。
(3)“沉淀”时控制溶液pH =1，此时c(H2PO4
−):c(H3PO4)= ，该条件下Fe
2+转化为FePO4的离
子方程式为 。
(4)“除杂”中加入NaOH 调节溶液pH =12。滤渣2 的主要成分是Fe(OH)3、Ca(OH)2和 。
(5)“沉锂2”先加入适量EDTA，再加入Na2CO3固体，充分反应后过滤。加入EDTA 的目的是防止Li2CO3产
品中混入 (填化学式)杂质。
(6)由Li2CO3可制备X 晶体，其晶胞为长方体，结构如图所示。
X
①
的化学式为 。
②与Li 距离最近且等距的Co 的数目为 。
③设X 最简式的式量为Mr，阿伏加德罗常数的值为NA，则X 晶体的密度为 g⋅cm
−3(列出计算
式)。
5.（2025·河北张家口·二模）焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品加工的抗氧化剂，蓝矾(CuSO4·5H2O)常作游泳
池的消毒剂。以辉铜矿(主要成分是Cu2S，含少量FeS、SiO2等杂质)为原料制备蓝矾和焦亚硫酸钠的流程
如图所示：
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已知：pH=4 时Fe3+完全沉淀，pH=4.8 时Cu2+开始沉淀。
回答下列问题：
(1)基态Cu 原子的价层电子排布式为 ；SO2分子的VSEPR 模型是 。
(2)“吸收池丙”中为NaHSO3过饱和溶液，则“吸收池甲”中的主要溶质为 (填化学式)。
(3)“煅烧”中包括Cu2S 与Cu2O 在高温下反应生成Cu 的过程，该反应的化学方程式为 。
(4)为了提高产品纯度，试剂X 宜选择 (填化学式，任写一种)。
(5)蓝矾热失重图像如图所示：
“系列操作”中“干燥”适宜选择的温度范围为 (填选项字母)；图像中150℃时对应硫酸铜晶
体中结晶水数目n 为 。
A．20~50℃ B．80~100℃ C．102~150℃ D．250~280℃
(6)铜和氟组成的两种晶胞结构如图所示：
晶胞1 中，与Cu 距离最近且相等的Cu 有 个；晶胞2 对应晶体的化学式为 。
6.（2025·黑龙江吉林·一模）某工厂采用铁粉和软锰矿[主要成分MnO2、SiO2、CaMg(CO3)2、Fe2O3]为原料
制备电池正极材料LiMn0.5Fe0.5PO4，流程如下：
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已知：①原料中铁元素与锰元素物质的量之比nFe
nMn
=1.2；
②共沉淀后得到Mn0.5Fe0.5C2O4∙2H2O；
③相关物质的Ksp如下：
Fe(OH)2
MgF2
MnF2
CaF2
Mn (OH)2
Ksp
8×10
−16
7.1×10
−11
5.3×10
−3
4×10
−11
1.9×10
−13
回答下列问题：
(1)“酸浸”中，提高浸取速率的方法为 （答出一条即可）。
(2)滤液①中铁元素的存在形式为Fe2+，写出该工艺条件下Fe 粉与MnO2反应的离子方程式 （忽略Fe
与H2SO4的反应）。
(3)滤渣①成分为 （填化学式）。
(4)“除杂”前滤液①调节pH 不宜过低的原因是 ；pH 过高则会生成 。
(5)滤液②中Mn2+的浓度为0.30mol∙L-1，Fe2+的浓度为0.25mol∙L-1，“共沉淀”中Mn2+和Fe2+的沉淀率分别
为98%和95%，则物质A应为 （填“FeSO4”或“MnSO4”）。
(6)“焙烧”过程中除产品外，还有H2O 和两种气体生成，“焙烧”过程的化学反应方程式为 。
7.（2025·河北沧州·一模）利用绿柱石(主要化学成分为BeO、Al2O3、SiO2，还含有少量FeO 和Fe2O3)冶炼
Be 的一种工艺流程如下。
已知：①铍的性质与处于元素周期表对角线的铝相似。
②氯化铍在熔融态时较难电离。
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③在强碱性条件下，Be 元素以[Be(OH)4]2-形式存在。
(1)“熔炼”的目的是通过改变绿柱石晶相中的稳定结构增强其反应活性，气体A 是 。
(2)滤渣1 的成分为 ，“溶浸”工序、“沉铁”工序所加试剂改为稀硫酸、氨水和过氧化氢会更
好，这是由于 。
(3)“沉铍”时若使用NaOH 溶液，将导致铍的产率降低，用离子方程式解释原因： 。
(4)“灼烧”工序的化学方程式为 。
(5)“高温反应”镁或铍均会和氧气反应，需在惰性气氛中进行， (填“能”或“不能”)选择N2气
氛。氯化铍熔融盐电解法也可以制备铍，但在电解过程中需要加入一定量NaCl，加入NaCl 的作用是
。
(6)该流程中能循环使用的物质有HF、NH3和 (填化学式)。
8.（2025·辽宁大连·一模）采用铁粉和软锰矿[主要成分MnO2、SiO2、CaMg(CO3)2、Fe2O3]为原料制备电池
正极材料LiMn0.5Fe0.5PO4的一种工艺流程如下：
已知：①原料中铁元素与锰元素物质的量之比nFe/nMn=1.2；
②沉淀后得到Mn0.5Fe0.5C2O4∙2H2O；
③相关物质的Ksp如下：
Fe(OH)2
MgF2
MnF2
CaF2
Mn(OH)2
Ksp
8×10
−16
7.1×10
−11
5.3×10
−3
4×10
−11
1.9×10
−13
回答下列问题：
(1)“酸浸”中，提高浸取速率的方法为 (答出一条即可)。
(2)滤液①中铁元素的存在形式为Fe2+，写出该工艺条件下Fe 粉与MnO2反应的离子方程式 。
(3)滤渣①成分为 (填化学式)。
(4)“除杂”前滤液①调节pH 不宜过低的原因是 。
(5)滤液②中Mn2+的浓度为0.30mol∙L-1，Fe2+的浓度为0.25mol∙L-1，“沉淀”中Mn2+和Fe2+的沉淀率分别为
98%和95%，则1m3滤液需要加入FeSO4的物质的量为 mol(精确至0.1)。
(6)“焙烧”过程中通入Ar 的目的为 ；该过程中除产品外，还有H2O 和两种气体生成，“焙烧”过
程的化学反应方程式为 。
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9.（2025·河北保定·一模）碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其它锰盐的原料。制
备碳酸锰的一种工艺流程如图所示。
回答下列问题：
(1)浸锰液为MnO2与FeS2、FeS、MnS等在硫酸介质中反应得到的含有Mn
2+、Fe
2+、Fe
3+、HSO4
−、S的
分散系，MnO2与MnS在酸性条件下反应生成HSO4
−的化学反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是
。
(2)“预氧化与除铁”最好采用 (填标号)作氧化剂；“铁渣”的主要成分是 。
a.HClO溶液 b.MnO2 c.KMnO4溶液
(3)“洗液”可以返回到 步骤进行循环使用。
(4)“操作”的名称为 。
(5)在600~700° C下，将一定量的MnCO3置于空气中加热至恒重，此时测得固体的质量残留率为68.7 %，则
该反应中固体产物的化学式为 。
(6)碳酸锰与水在加热条件下发生水解，生成碱式碳酸锰[Mn2(OH)2CO3]和一种气体，反应的化学方程式为
。
10.（2025·四川·一模）二氧化铈(CeO2)是一种用途广泛的稀土化合物，可以从催化剂废料[主要成分为CeO2
、Fe2O3及少量惰性杂质(800℃以下不参与反应)]中回收CeO2。
已知：①三价铈(Ce
3+)的硫酸盐可溶于水；
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②分配系数：可以近似理解为萃取剂加入水溶液中进行萃取达到平衡时，溶质在萃取剂中的浓度与在水溶
液中的浓度的比值；
③焙烧时，催化剂中的CeO2、Fe2O3转化为Ce(SO4)2、Fe2(SO4)3、Ce(SO4)2的分解温度为450℃~500℃，
Fe2(SO4)3的分解温度为550℃~625℃。
回答下列问题：
(1)焙烧时将催化剂废料粉碎后与浓硫酸混合，将催化剂废料粉碎的目的是 。
(2)控制焙烧温度为200℃~300℃，焙烧时控制温度不超过300℃的主要原因是 。
(3)“水浸渣”中除少量惰性杂质外，还有 (填化学式)。
(4)有机试剂HR 萃取水溶液中的Ce
3+(有机层中以CeR3形式存在)。有机试剂HR 的分配系数为10，取
200mL Ce
3+浓度为0.1mol⋅L
−1的溶液，加入100mL 有机试剂HR 进行萃取，萃取完成后，水溶液中剩余
Ce
3+的浓度为 (保留两位有效数字)mol⋅L
−1。
(5)常温下，通过向含Ce
3+的溶液中加入NaOH 溶液来调节溶液的pH，以获得Ce(OH)3沉淀。常温下加入
NaOH 溶液调节溶液的pH≥ ，即可认为Ce
3+已沉淀完全。{当溶液中的离子浓度
≤10
−5 mol⋅L
−1时，可以认为沉淀完全。已知常温下，K sp[Ce(OH)3]=1.0×10
−20}
(6)写出加NaClO 溶液发生反应的离子方程式： 。
(7)在石英管式炉中加热时，Ce(SO4)2、Fe2(SO4)3分别转化为Ce(SO4)3、Fe2O3。将18g 加入浓硫酸焙烧后
的产物在氮气氛围中焙烧，剩余固体质量随温度的变化曲线如图所示，该产物中n(Ce
3+):n(Fe
3+)的比值为
。
11.（2025·山东·一模）以硫铁矿(主要成分是FeS2，含少量Al2O3、SiO2)为原料制备纳米Fe3O4的流程如
下：
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已知几种金属离子沉淀的pH 如下表所示：
金属氢氧化物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀的pH
2.0
7.5
4.0
完全沉淀的pH
3.7
9.7
5.2
(1)气体X 为 (填化学式)。
(2)“还原”过程发生反应的离子方程式是 ；先“还原”再“调pH”的原因为 。
(3)“调pH”的范围为 ；滤渣2 的成分是 (填化学式)。
(4)工业上也可用电解法制备Fe3O4，工作原理如图。
已知：低共熔溶剂由有机物氯化胆碱(
)与乙二醇混合形成。
a
①为直流电源的 (填“正”或“负”)极；甲电极的电极反应式为 。
②电解过程中乙电极生成Cl2，若甲电极转化240gFe2O3，则理论上生成Cl2的体积是 (标准状况
下)。
12.（2025·辽宁·三模）以铅蓄电池的填充物铅膏(主要含PbSO4、PbO2、PbO和少量FeO)为原料，可生产
三盐基硫酸铅(PbSO4⋅3PbO⋅H2O)，其工艺流程如下：
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已知：常温下，Ksp(PbCO3)=7.5×10
−14,Ksp(PbSO4)=2.5×10
−8;Pb(OH)2具有两性，PbO2有强氧化性。
回答下列问题：
(1)“转化”后的难溶物质为PbCO3和PbSO4(少量)，则PbO2转化为PbCO3的离子方程式为 ，“滤液
1“中CO3
2−和SO4
2−浓度的比值为 。
(2)“酸浸”前要对PbCO3固体进行洗涤，检验是否洗涤干净的操作是 。
(3)“除杂”得到的滤渣的主要成分是 (填化学式)。
(4)在50~60° C“合成”三盐基硫酸铅的化学方程式为 ，“合成”需控制溶液的pH不能大于10 的
原因为 。
(5)已知：PbO2在加热过程中发生分解的失重曲线如图所示，图中a 点时样品失重率
(
样品起始质量−残留固体质量
样品起始质量
×100 %)为4.0 %。若a 点时残留固体组成表示为PbOx，则x=
(保留两位有效数字)。
13.（2025·陕西·二模）电解精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au 等多种元素。研究人员设计了一种从
铜阳极泥中分离回收金和银的流程，如下图所示。
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回答下列问题：
(1)基态Cu 原子价电子排布式为 。
(2)“浸取1”步骤中，将阳极泥中的铜浸出，并处理“浸出液1”回收CuSO4·5H2O。
①“浸取1”步骤中若单纯加入硫酸和O2，铜的浸出速率低，加入少量Fe2(SO4)3溶液，可提高铜的浸出速
率，用离子方程式解释： 。
②“浸出液1”提纯、分离过程中，需加氧化剂，调pH 约为3。若氧化剂选用H2O2，则其利用率明显比选
用O2的利用率低，原因是 。
(3)“浸取2”步骤中，单质金转化为[AuCl4]
−进入“浸出液2”中，单质银转化为AgCl 进入浸渣2 中。
①如果将盐酸换成硫酸，金的浸取率大大降低，原因是： 。
②写出“还原”步骤中的离子反应方程式： 。
(4)“浸取3”步骤中，AgCl 转化为[Ag(S2O3)2]
3−，“电沉积”步骤中生成Ag 的电极为 (填“阴
极”或“阳极”)；该极区溶液中可循环利用的物质为 (填化学式)。
(5)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6，从物质结构与性质关系的角度分析，S4O6
2−的结构为 (填“a”
或“b”)。
14.（2025·四川宜宾·二模）钒触媒常用作SO2转化为SO3的催化剂。一种从废钒触媒（含
VOSO4、V2O5、K2SO4、Fe2O3、SiO2等）中回收V2O5的工艺如下图：
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已知：①VOSO4易溶于硫酸；
②V2O5为两性氧化物，溶于酸生成VO2
+，在高温下易被还原；
③“滤饼”的主要成分为Na2O⋅3 V2O5⋅H2O。
回答下列问题：
(1)基态钒原子的简化电子排布式为 。
(2)“浸取”步骤，V2O5参与反应的化学方程式为 。
(3)“氧化”步骤，生成VO2
+的离子方程式为 。
(4)“碱溶”步骤，加入Na2CO3的量不宜过多，原因是 。
(5)“沉钒”步骤，加NH4Cl生成沉淀(NH4)2V6O16。该步骤需要加入过量的NH4Cl，请从平衡的角度解释原
因 。
(6)“滤液1”和“滤液2”中都含有的盐是 。
(7)“煅烧”步骤需要通入一定量的空气，原因是 。
15.（2025·河北邯郸·三模）NaSbF6(六氟锑酸钠)是光化学反应的催化剂。我国科学家开发的一种以锑矿(主
要含Sb2O3、Sb2S3，还含少量Fe2O3、CuS、Sb2O5等)为原料制备NaSbF6的工艺流程如图所示。
已知：①常温下，K sp(CuS)=6.3×10
−36、K sp[Cu (OH)2]=2.1×10
−20。
②“滤液”中主要含有NaSbO2、Na2S以及NaOH三种溶质。
回答下列问题：
(1)锑矿含有的五种元素(Sb、Fe、Cu、O、S)中位于元素周期表p 区的有 种，基态Sb原子的价电子
排布式为 。
(2)“浸出”时Sb2S3可与NaOH反应生成硫代亚锑酸盐(Na3SbS3)和亚锑酸盐(Na3SbO3)，写出反应的离子方
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程式： ；SbS3
3−只能在碱性介质中存在，遇酸则生成硫代亚锑酸(不稳定，与亚硫酸类似，会分
解)，写出Na3SbS3与稀硫酸反应的离子方程式： 。
(3)“滤渣1”的成分是 (填化学式)。
(4)“精制”的目的是除去溶液中的S
2−。常温下，向“滤液”中加入胆矾，生成CuS和Cu (OH)2沉淀，若此时
溶液的pH为10，则溶液中剩余c(S
2−)= mol⋅L
−1。
(5)锑矿粉中Sb的质量分数为20%，整个流程中损失率为5%，则10t锑矿粉理论上能制备NaSbF6的质量为
(保留两位有效数字)t。
(6)工业上还可以通过电解含Na3SbS3、Na2S、NaOH的溶液制备金属Sb，电解过程中，阳极上发生的电极
反应为 。
16.（2025·黑龙江哈尔滨·二模）利用水钴矿(主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO
、SiO2等)可以制取多种化工试剂，以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程。
已知：①常温下。流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示：
沉淀物
Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Al(OH)3 Mn (OH)2
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
②CaF2、MgF2均难溶于水。
(1)写出盐酸酸浸水钴矿过程中发生的主要反应的离子方程式 。
(2)结合以上制备流程，推测在此反应条件下，ClO3
−、Co
3+、Fe
3+的氧化性从强到弱的顺序 。
(3)已知氧化性MnO2>ClO❑3
−，则沉淀I 的主要成分是 ，萃取剂层所含金属元素只有锰元素，则萃取
后的水层包含的金属阳离子有 。
(4)得到氯化钴晶体的操作I 主要包括：向水层中加入 调整pH至2∼3， 、过滤、洗涤、减
压烘干等过程。
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(5)根据表格中的数据计算，若某溶液中同时存在Fe(OH)2和Co(OH)2两种沉淀，则此溶液中Fe
2+和Co
2+的浓
度比值的数量级是 。
(6)取一定质量的二水合草酸钴产品，在空气中加热令其分解，得到钴氧化物(其中钴的价态为+2+3)，用
1.0L1mol/L的盐酸溶液恰好将此钴氧化物完全溶解，得到CoCl2溶液和标准状况下2.24L 黄绿色气体，
则此钴氧化物的摩尔质量为 。
27.（2025·山东·一模）碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]不溶于水和醇，在生产、生活中有广泛应用。一种以铜
矿废渣(主要成分为CuO，还含有Al、Fe、Si等氧化物的杂质)为原料，制备碱式碳酸铜的工艺流程如图
所示。
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如表所示。
沉淀物
Cu
2+
Al
3+
Fe
3+
Fe
2+
开始沉淀pH
5.4
3.4
1.5
6.3
沉淀完全pH
6.7
4.7
2.8
8.3
回答下列问题：
(1)为了加快“酸浸”速率，可采取的措施是 (答一条即可)；“滤渣I”的主要成分是 。
(2)“氧化除杂”时双氧水的作用是 (用离子方程式表示)；“试剂X”可以是 (填标号)。
A．Cu B．CuO C．CuSO4 D．Cu(OH)2
(3)已知碱式碳酸铜的产率随起始n(Na2CO3)与n(CuSO4)的比值和溶液pH的关系如图所示。
①“沉铜”的合适条件：
n(Na2CO3)
n(CuSO4)
= ，pH = 。
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②充分反应后，过滤，洗涤，低温烘干，得到Cu2(OH)2CO3，其中洗涤的实验操作是 。
③实验后测得产品中Cu元素含量大于Cu2(OH)2CO3中Cu元素含量，可能的原因是 。
18.（2025·湖北·二模）工业上以铬铁矿（FeCr2O4含有少量Fe2O3和Al2O3等杂质）为主要原料制备
K2Cr2O7的工艺流程如下图。
已知：①最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O7
2-存在，在碱性介质中以CrO4
2-存在。
②煅烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4。
③室温下，Al(OH)3+OH
-⇌[Al(OH)4]
-,K=10
0.63,Kw =1×10
-14
(1)Cr元素位于元素周期表第 周期，第 族。
(2)“煅烧”时FeCr2O4参与反应的化学方程式为 。
(3)“滤渣1”的主要成分为 。
(4)“酸化”过程中发生反应的离子方程式为 ，加入硫酸也能达到“酸化”目的，选择CO2的优点
是 。
(5)室温下“中和”：[Al(OH)4]
-+H
+⇌Al(OH)3↓+H2O。控制pH= ，可保证[Al(OH)4]
-恰好沉
淀完全（溶液中浓度为1×10
-5mol/L）。
(6)分光光度法是一种基于物质对光的选择性吸收而建立的常见定性定量分析方法。用分光光度法测产品的
纯度时（K2Cr2O7溶液的吸光度与其浓度成正比），测得的质量分数明显偏低，分析原因，发现配制
K2Cr2O7待测液时少加了一种试剂，该试剂可以是__________（填字母）。
A．硫酸
B．氢碘酸
C．硝酸钾
D．氢氧化钾
19.（2025·四川成都·二模）一种以湿法炼锌的净化渣（含有Co、Zn、Fe、Cu 等金属的单质及其氧化物）
为原料提取钴（Ⅱ）的工艺流程如图所示：
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已知：①常温下，K sp(CuS)=8.9×10
−36，K sp(CoS)=1.8×10
−22，K sp(ZnS)=1.2×10
−23。
②相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下表：
金属离子
Zn
2+
Co
3+
Co
2+
Fe
3+
Fe
2+
开始沉淀时（c =0.01mol⋅L
−1）的pH
6.2
4.0
7.9
2.2
7.5
沉淀完全时（c =1×10
−5 mol⋅L
−1）的pH
8.5
5.0
9.2
3.2
9.0
回答下列问题：
(1)“浸出渣”的主要成分为 （填化学式）。
(2)Na2S常用作沉淀剂，在“铜渣”中检测不到Co
2+，除铜后溶液中Co
2+的浓度为0.18mol/L，则此时溶液
的pH< [已知常温下，饱和H2S水溶液中存在关系式：c
2(H
+)⋅c(S
2−)=1.0×10
−22]。
(3)过硫酸钠（Na2S2O8）能将Co
2+和Fe
2+氧化，Na2S2O8和Fe
2+反应的离子方程式为 。
(4)“氧化”后，溶液中Co
3+的浓度为0.01mol/L，利用碳酸钠溶液调节溶液pH。“沉铁”时，调节溶液pH
的范围是 ，“沉钴”步骤中，溶液pH 不宜过大的原因是 。
(5)“钴回收后废液”中含有的金属离子主要有 。
(6)“转化”步骤中有黄绿色气体产生，反应的离子方程式为 ；若用过氧化氢和稀硫酸代替浓盐酸，
其优点是 。
20.（2025·重庆·一模）镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。以含镍废料(主要成分为NiO，含少量
FeO、Fe2O3、CoO、BaO 和SiO2)为原料制备NiSO4⋅6 H2O和CoCO3的工艺流程如下。
回答下列问题：
(1)基态Co 原子的价层电子的轨道表示式为 。
(2)“滤渣Ⅰ”主要成分是 (填化学式)。
(3)“调pH”过程中生成黄钠铁矾沉淀，该反应的离子方程式为 。
(4)
“
①萃取”时需充分振荡，目的是 。
②“萃取”和“反萃取”可简单表示为：2HX+ Ni
2+⇌NiX2+2H
+。在萃取过程中加入适量氨水，其作用
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是 。
(5)常温下，Ksp[Co(OH)2]=2×10
−15，若起始时c(Co
2+)=0.05 mol/L，“沉钴”过程中应控制pH<
。(lg2=0.3)
(6)CoCO3在空气中能受热分解，测得剩余固体的质量与起始CoCO3的质量的比值(剩余固体的质量分数)随温
度变化曲线如图所示。
将CoCO3固体置于热解装置中，通入空气流，在 ℃(填范围)煅烧至恒重即可得到Co3O4。(已知
CoCO3的摩尔质量为119g/mol，Co3O4的摩尔质量为241g/mol)
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