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2026 届高考化学二轮《化学工艺流程》大题专练(三)
1．金属铟(In)因其优异性能，被广泛地应用于高新技术领域，某工厂从金属冶炼过程中产生的金属
废渣(In2O3、Fe2O3、ZnO 及少量不与酸反应的杂质)中回收铟的流程如下：
已知信息：①Zn 的性质与Al 相似。
②室温下：Ksp[In(OH)3]＝1.0×10-28，Ksp[Fe(OH)3]＝1.0×10-38。
③溶液中某离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1，认为该离子沉淀完全。回答下列问题：
(1)“操作1”为 。
(2)“中和”时加入Na2CO3，生成红褐色沉淀并有气体产生，该过程主要反应的离子方程式为 。
(3)“酸浸2”后溶液中In3+浓度为0.1mol·L-1，则加入Na2CO3进行“中和”时，pH 调节范围为 。
(4)“电解”时，粗铟接直流电源的 (填“正极”或“负极”)。
(5) In3+可以与SO 形成配合物，1mol[In(SO4)2]－中含有σ 键的数目为 NA。
(6)磷化铟晶体的载流子迁移率大，可用于制造高速电子器件，如高速晶体管和高电子迁移率晶体管。
磷化铟的立方晶胞(晶胞参数为apm)如下图所示，其化学式为 ；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，图中a 原子的分数坐标为(0,,)，则b 原子的分数
坐标为 ；已知晶胞参数a＝0.587 nm，则InP 晶体的密度为 g/cm3(列出计算式即可，阿伏加
德罗常数的近似值为6.02×1023）。
2．六水氯化锶(SrCl2∙6H2O)是实验室重要的分析试剂。工业上常以天青石(主要成分为SrSO4，含少量
BaSO4)为原料制备，生产流程如图：
已知：①25℃时，BaSO4的Ksp为1.1×10-10，SrSO4的Ksp为3.3×10-7。
②SrCl2∙6H2O (摩尔质量为267g/mol)，易溶于水，微溶于无水乙醇和丙酮。
(1)关于上述实验操作下列说法不正确的是_______。
A. 工业上天青石焙烧前应先研磨粉碎，是为了提高化学反应速率
B. 步骤III，若要从滤液中得到大颗粒的高纯六水氯化锶晶体，需将滤液蒸发浓缩并快速降温结晶
C. 过滤后为除去SrCl2∙6H2O 晶体表面的杂质，应向过滤器中加冷水浸没，洗涤晶体2～3 次
D. 为得到无水SrCl2，可直接加热SrCl2∙6H2O 脱去结晶水获得
(2)步骤I 的化学方程式为_______。
(3)经盐酸浸取后的溶液中除含有Sr2+和Cl－外，还有少量的Ba2+杂质。为了除去杂质Ba2+，同时提高
原料的利用率，滤液中Sr2+的浓度应不高于_______mol·L-1。
(注：通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1.0×10-5mol/L 时，离子完全沉淀)
(4)产品纯度检测：称取10.000g 产品配成100mL 溶液，移取10.00mL 溶液于锥形瓶中，向其中加入
含溶质为0.011mol 的AgNO3溶液。溶液中除Cl－外，不含其它与Ag+反应的离子，待Cl－完全沉淀后，滴
入1～2 滴含Fe3+的溶液作指示剂，用0.200mol/L 的NH4SCN 标准溶液滴定剩余的AgNO3，使剩余的
Ag+以AgSCN 白色沉淀的形式析出。
①配制100mL 样品溶液需要用到下列所有操作：
a．打开容量瓶玻璃塞，加入适量水，塞紧塞子，倒立；
b．冷却至室温；
c．将溶液转移到容量瓶中；
d．轻轻振荡容量瓶；
e．将塞子反转180 度，倒立；
f．称取10.000g 试样置于烧杯中，加入适量水充分溶解；
g．洗涤烧杯内壁和玻璃棒2～3 次；
h．定容，摇匀。
请给出上述操作的正确顺序：_______(操作可重复使用)。
a→e→f→______→______→______→______→______→h
②下列有关上述滴定操作的说法正确的是_______。
A．滴定管活塞涂凡士林：用手指蘸取少量凡士林涂抹一薄层在活塞a、c(如下图)处的四周，平行插
入活塞槽中，然后朝同一个方向转动
B．滴定开始时可将液体成线状快速流下，接近终点时减慢滴加速度，眼睛注视滴定管中液面变化
C．当加入最后半滴NH4SCN 溶液时，溶液颜色从红色刚好变为无色，且半分钟内不变色
D．读数时应将滴定管从架上取下，捏住管上端无刻度处，使滴定管保持垂直
E．第一次滴定终点时，若测得消耗标准液体积小于5.00mL，则第二次滴定时可稀释待测液后重新
滴定来减小误差
③达到终点时，消耗NH4SCN 溶液如下表：
实验
消耗NH4SCN 溶液体积(mL)
第一次
19.98
第二次
18.73
第三次
20.02
则产品中SrCl2∙6H2O 的质量百分含量为_______。
3．以废干电池[主要含MnO2、MnOOH、Zn、Zn(OH)2、Fe、KOH]和钛白厂废酸(主要含H2SO4，还
有少量Ti3+、Fe2+、Ca2+、Mg2+等)为原料，制备锰锌铁氧体[MnxZn1-xFe2O4]的流程如下：
已知：① 25℃时，Ksp(MgF2)＝7.5×10-11，Ksp(CaF2)＝1.5×10-10；酸性较弱时，MgF2、CaF2均易形成
[MFn]2-n配离子(M 代表金属元素)；
② (NH4)2S2O8在煮沸时易分解.
(1)酸浸过程中含锰物质被溶液中的FeSO4还原为Mn2+，其中MnO2参与反应的离子方程式为 。
(2)氧化时加入H2O2将Ti3+、Fe2+氧化，再加入Na2CO3调节溶液pH 为1～2，生成偏钛酸(H2TiO3)和黄
钾铁矾[K2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀，使得钛、钾得以脱除。
①加入Na2CO3生成黄钾铁矾的离子方程式为 。
②若加入Na2CO3过多，将导致产品的产率下降，其原因是 。
(3)①氟化过程中溶液pH 与钙镁去除率关系如图1 所示。当2.5＜pH＜4.0 时，溶液pH 过高或过低，
Ca2+、Mg2+去除率都会下降，其原因是 。
②氟化后，溶液中为 。
③CaF2晶胞结构如图2 所示，若该立方晶胞参数为apm，NA为阿伏加德罗常数：计算晶体的密度为
g•cm-3(列出表达式)。
④某种铜银合金晶体具有储氢功能，它是面心立方最密堆积结构，Cu 原子位于面心，Ag 原子位于顶
点，H 原子可进入由Cu 原子和Ag 原子构成的四面体空隙中。若将Cu、Ag 原子等同看待，该晶体储氢后
的晶胞结构与CaF2(如图)相似，该晶体储氢后的化学式为 。
(4)共沉淀前，需测定溶液中锰元素含量。先准确量取1.00 mL 氟化后溶液于锥形瓶中，加入少量硫
酸、磷酸和硝酸银(Ag+是催化剂)溶液振荡；将溶液加热至80℃，加入3 g (NH4)2S2O8充分反应后，再将溶
液煮沸，冷却后，再用0.0700 mol/L 的(NH4)2Fe(SO4)2标准液滴定至溶液由浅红色变为无色。请写出
Mn2+与S2O 反应的离子方程式 。
4．火法炼铅烟尘的主要成分为SiO2、PbSO4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．CdSO4易溶于水，热稳定性好；
ii．Ksp(PbCl2)＝2.0×10-5，Ksp(PbSO4)＝1.5×10-8。
(1)基态Pb 原子的价电子排布式为 。
(2)步骤①中浓硫酸可将As2O3氧化成H3AsO4，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NaCl 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Cl－浓度为0.6mol/L 时，为 。
5．二硼化钛(TiB2)的熔点是2980℃，有很高的硬度，可用于制备复合陶瓷、熔融金属坩埚、电解池
电极。工业上以高钛渣(主要成分为TiO2、SiO2、Al2O3和CaO，另有少量MgO、Fe2O3)为原料制取TiB2的
流程如图所示。
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。
②B2O3高温下蒸气压大、易挥发。
③“酸解”在加热条件下进行，TiO2可溶于热的浓硫酸形成TiO2+。
回答下列问题：
(1)基态Ti 原子的价层电子的轨道表示式为_______。
(2)“酸浸”后的滤液中的阳离子有：H+、_______。“酸解”后的滤渣中主要成分为_______(填化学
式)。
(3)“水解”在沸水中进行，反应的离子方程式为_______。
(4)“热还原”中发生反应的化学方程式为_______。B2O3的实际用量超过了理论上化学计量所要求的
用量，原因是_______。
(5)原料中的B2O3可由硼酸(H3BO3)脱水制得。以Na[B(OH)4]为原料，用电渗析法制备硼酸的装置如图
所示。已知装置中阳离子交换膜只允许阳离子通过，关闭NaOH 溶液进、出口阀门后电解一段时间，
NaOH 溶液的质量变化为33g，则产品室中制得H3BO3的质量为_______g。
(6)某种含钠晶体是一种高温超导母体，其晶胞结构如图甲所示(α＝β＝γ＝90o)，Ti 原子与As 原子构
成的八面体如图乙所示。1 个晶胞中由Ti 原子与As 原子构成的八面体的平均数目为_______。
6．电解锰渣含有MnO2、MnCO3、FeCO3、CaO、SiO2等。将电解锰渣与电解残液混合制成浆液，能
在脱除烟气(含SO2、O2、N2等)中SO2的同时，实现电解锰渣的资源化利用。
(1)上述流程中为增大反应速率采取的措施有___________。
(2)电解锰渣中的MnO2能吸收烟气中的SO2，反应的方程式为___________。
(3)电解锰渣与电解残液混合后，浆液中部分离子浓度(mol/L)及pH 在脱硫过程中的变化如下。
Mn2+
Ca2+
Fe2+
SO
pH
0min
2.5×10-6
3.8×10-5
2.3×10-6
6.6×10-4
7.5
180min
1.3×10-4
2.2×10-4
7.5×10-5
1.7×10-2
1.7
①用方程式表示脱硫过程溶液pH 降低的原因___________。
②分析浆液中Mn2+浓度增大的原因：
i．MnO2被SO2还原。
ii．MnO2被Fe2+还原，离子方程式为___________。
iii．___________(用离子方程式表示)。
(4)电解获得MnO2，装置如下图所示：
①滤液2 在电解池___________(填“阳”或“阴”)极放电产生MnO2。
②净化过程须除去Fe2+。研究发现，滤液2 中即使含有少量Fe2+，也会导致MnO2产率大幅降低，分
析原因：___________。
7．工业上常用铜阳极泥[主要成分是碲化亚铜(Cu2Te)，含少量的Ag、Au]回收碲和氧化铜，其工艺
流程如图：
已知：①H2TeO3是一种比草酸酸性弱的二元酸 ②CuC2O4的Ksp为2.2×108
(1)Cu 位于元素周期表第_______周期第_______族。TeO 的空间构型为_______。
(2)“氧化酸浸”步骤的氧化产物为_______，“滤渣”的成分是_______。该步H2O2的实际用量通常
比理论用量更大，原因可能是_______。
(3)“沉淀”步骤，若要使Cu2+完全沉淀(离子浓度小于1×10-5mol/L)，应控制C2O 的浓度不低于_____。
(4)“还原”步骤反应的离子方程式为_______。
(5)CuO 可催化消耗血糖，从而控制血糖浓度。一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，当传
感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。(血糖浓度以葡萄糖浓
度计)
电池工作时，b 电极的电极反应式为________。
8．从钴废催化剂中提取钴和铝的工艺流程如图所示：
已知：钴废催化剂中含有Al2O3、CaO、Co、SiO2等。
(1)Cr 在元素周期表的位置为___________。
(2)滤渣的主要成分为___________。
(3)沉铝时发生反应的离子方程式为___________。
(4)“沉钴”时，温度与钴的沉淀率的关系如图所示，沉淀反应时间为10min，反应温度为50℃以上时，
温度升高，而钴的沉淀率下降，可能原因为___________。
(5)测定产品中草酸钴晶体的质量分数：称取草酸钴样品3.050g，用稀硫酸酸化，加入
100.00mL0.1000mol/L KMnO4溶液，加热(该条件下Co2+不被氧化)，充分反应后将溶液冷却至室温，将溶
液完全转移到250mL 容量瓶中定容。然后取25mL 用0.2000mol/LFeSO4溶液进行滴定，到达滴定终点后，
消耗18.00mLFeSO4溶液。
①若用盐酸酸化，则测得的草酸钴晶体的质量分数会___________(填“偏大”、“偏小”或“不
变”)。
②计算样品中草酸钴晶体CoC2O4∙2H2O 的质量分数为___________。
(6)在空气中加热18.3gCoC2O4∙2H2O，其失重图像如图，已知：b 点固体对应的化学式为Co3O4。
①a 点对应固体的成分是：___________(填化学式)。
②b→c 段反应的化学方程式为：___________。
9．煤气化渣属于大宗固废，主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量MgO 等。一种利用“酸浸—碱沉
—充钠”工艺，制备钠基正极材料NaFePO4和回收Al2O3的流程如下：
已知：
①25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10-33，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10-12；
②2Na[Al(OH)4](aq)
Al2O3∙3H2O(s)＋2NaOH(aq)。
回答下列问题：
(2)“滤渣”的主要成分为_______(填化学式)。
(2)25℃时，“碱沉”控制溶液pH 至3.0，此时溶液中c(Fe3+)＝_______mol·L-1。
(3)“除杂”时需加入的试剂X 是_______。
(4)“水热合成”中，NH4H2PO4作为磷源，“滤液2”的作用是________________，水热合成NaFePO4
的离子方程式为______________________________________________。
(5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料NaFeO2，其工艺如下：
①该工艺经碳热还原得到Fe3O4，“焙烧”生成NaFeO2的化学方程式为_________________________。
②NaFeO2的晶胞结构示意图如甲所示。每个晶胞中含有NaFeO2的单元数有_______个。
③若“焙烧”温度为700℃，n(Na2CO3)∶n(Fe3O4)＝9∶8 时，生成纯相Na1－xFeO2，则x＝_______，
其可能的结构示意图为_______(选填“乙”或“丙”)。
10．镓(Ga)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C、
Na、Al、F 和少量的Ga、Fe、K、Ca 等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。
工艺中，LAEM 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
LAEM 提取金属离子Mn+的原理如图。已知：
①pKa(HF)＝3.2。
②Na3[AlF6](冰晶石)的Ksp为4.×10-10。
③浸取液中，Ga(III)和Fe(III)以[MClm](m-3) (m＝0～4)微粒形式存在，Fe2+最多可与2 个Cl－配位，其
他金属离子与Cl－的配位可忽略。
(1)“电解”中，反应的化学方程式为_________________________________________。
(2)“浸取”中，由Ga3+形成[GaCl4]－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LAEM，从而有利于Ga 的
分离。
(4)“LAEM 提取”中，原料液的Cl－浓度越_______，越有利于Ga 的提取；研究表明，原料液酸度过
高，会降低Ga 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Ga 的提取率。
(5)“调pH”中，pH 至少应大于_______，使溶液中c(F－)＞c(HF)，有利于[AlF6]3-配离子及Na3[AlF6]晶
体的生成。若“结晶”后溶液中c(Na+)＝0.10mol·L-1，则[AlF6]3-浓度为_______mol·L-1。
(6)一种含Ga、Ni、Co 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Co∶Ga∶Ni＝_______，其立方晶胞
的体积为_______nm3。
