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2026 年高考化学考前2 周热身训练（9）
化工流程题（精选12 题）
温馨提示：
最新高考化学方向预测，仅仅10 题，值得让学生做。
特别适合山东、江苏学生用。
1．一种从锌冶炼渣(主要含Ga2O3、GeO2、ZnO、PbO、ZnFe2O4、SiO2等)中提取镓和锗的
工艺流程如下。
已知：①25℃时，
的
，
；
；
当溶液中某离子浓度
时，可认为该离子沉淀完全；
②
对Ga、Ge 的萃取率(进入有机层中金属离子的百分数)的影响如下表。
0
0.5
1
4
6
8
Ga 的萃取率/%
84.78
81.32
79.41
52.24
44.32
23.16
Ge 的萃取率/%
99.96
99.88
99.86
99.68
99.52
99.35
(1)“滤渣1”主要成分是___________(填化学式)。
(2)“酸浸还原”中通入SO2气体的目的是___________。
(3)“除铁锌”时铁元素发生反应的离子方程式为___________；要使铁元素完全除去，溶液
的pH 至少为___________。(已知
浓度始终为
；
)
(4)不同浓度的
和NaOH 洗脱剂对Ga 和Ge 的洗脱率(进入水层中金属离子的百分数)
如图所示。由图可知，洗脱剂2 应选用___________(填化学式)，操作1 为___________。
(5)加入足量的洗脱剂1 后，采用电解的方法从富镓母液中获取镓，请写出阴极的电极方程
式___________。
(6)砷化镓(GaAs)是一种应用广泛的半导体材料，它的一种立方晶胞中，As 原子仅有两种位
置，一种As 原子位于晶胞顶点，晶体中与As 原子最近且等距的As 原子有12 个，Ga 原子
均位于晶胞内，该立方晶胞中含有___________个Ga 原子。下列图示不可能是GaAs 晶胞
的结构单元的是___________。
2．由“赤泥”(含
、
、
及少量
)制备
的过程如下：
已知：①
在酸性条件下萃取金属离子的顺序为：
。
②
可与
结合生成
配离子(
、
、)。
(1)基态金属
其核外电子有_______种空间运动状态。
(2)调pH。向酸浸液中加入适量试剂X 调节
，试剂X 为_______(填“
”、“
”或“
”)。
(3)经萃取、反萃取后得到
溶液，再通过沉钪、焙烧制得
。
①向
溶液中加入
，
转化为
沉淀。当
大于1.5
时，
的沉淀率会显著下降，原因是_______。
②
在空气中煅烧生成
的化学方程式为_______。
(4)向
中掺杂
可制备固体电解质
。
①
的晶胞结构如下图所示，
的配位数为_______；
中部分
的位置被
占据，得到
，同时产生
空位。若
，则
中
的空缺率为
_______。
(
的空缺率
)。
②水热法制备
。不同温度下测得产品的X 射线衍射图(X 射线衍射用于判断某晶态
物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)如下图所示，则最佳的制备温度为
_______。
3．由锌阳极泥(主要成分为
、
、
，还有少量锰铅复合氧化物
)制取碳酸锰是处理锌阳极泥的有效途径，其工艺流程如图。回答下列问题：
(1)基态
的价层电子轨道表示式为___________。
(2)工业上取锌阳极泥800 g 进行“酸洗”实验，酸洗液化验结果如下表所示，由此可知，
“酸洗”工序的目的是___________。
编
号
体积/mL
酸洗液/
酸洗渣/%
Mn
Zn
Mn
Zn
1
3900
0.42
2.60
47.11
0.16
2
4000
0.24
2.47
46.23
0.17
3
4050
0.26
2.41
45.11
0.17
(3)“浸出”工序中主要反应的离子方程式为___________。
(4)向“净化”后的滤液中加入
溶液和氨水，生成
沉淀，反应的离子方程
式为___________。在此过程中，所用氨水的浓度不能过大，加入速度不能过快，原因是
___________。
(5)如图是与
高效存储和利用有关的
立方晶胞结构，晶胞参数为
。
①该晶体的密度为___________(写出计算表达式即可)
。
②该晶胞内阴、阳离子的最近距离为___________nm。
③试分析
中
的键角大于氨气分子中
的键角的原因：
___。
4．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、
Ni 等并探究冶铁方法的工艺如下。
已知：①浸取液中主要含有
、
、
、
②相关金属氢氧化物的溶度积常数：
氢氧化物
(1)基态Fe 原子的价电子轨道表示式为_______，Cu 位于元素周期表的_______区(填
“s”、“p”、“d”或“ds”)，
分子的空间构型为_______。
(2)“酸浸”过程中提高浸取速率的措施有_______(写1 条)。
(3)“高压加热”过程中通入空气的目的是_______
(4)
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Ni 原子的数目为_______。
(5)“沉铝”时，pH 最高可调至_______(溶液体积变化可忽略)。
已知：“滤液1”中
，
。
含SiO2、
、
等杂质)为原料制备CeO2，同时获得
晶体和
晶体的工艺流程如下。
已知：①Ce2O3易溶于硫酸，CeO2难溶于硫酸；
在空气
中极易吸潮。②常温下，
。③当离子浓度
时，认为
该离子沉淀完全。
回答下列问题：
(1)“氧化焙烧”中，化合价发生变化的元素为___________(填元素符号)，提高焙烧效率的
措施有___________(任写一种)。
(2)“滤渣Ⅰ”溶解时，不宜用价格低廉的浓盐酸代替稀硫酸和
，原因是
___________(用离子方程式表示)。
(3)取
产品加入坩埚中，在空气中“焙烧”时固体质量与温度的关系如图。
据图分析：A→B 质量减小的原因是___________，D→E 的化学方程式为___________。
(4)“回收液”经脱碳处理后转化为
溶液。常温下，若加入等体积的CaCl2溶
液将F-沉淀完全，则CaCl2溶液浓度至少为___________
(忽略F-的水解及溶液混合
引起的体积变化)。
(5)为提高
晶体产量，向“滤液Ⅰ”中加入的物质X 是___________(填物
质名称)。由“滤渣Ⅲ”制备
晶体时，理论上消耗硫酸铵和硫酸的物质的量之
比为_______。
6．钒钛磁铁矿主要成分为
、
，含Al、Si 氧化物等杂质，通过如下流程提取
和
。
已知：①焙烧目的是将
、
转化为
、
，
、
氧化物转化为可
溶性钠盐；
②离子浓度
视为除尽；
③相关可溶性组分浓度及钒(V)物种分布分数
与
关系如图。
(1)焙烧
的化学方程式为_______。
(2)试剂X 为_______(填化学式)，调pH 约为_______，滤渣2 为_______(填化学式)。
(3)写出酸浸生成
的离子方程式_______。
(4)沉钒时
的浓度为
，则沉钒后
为
，沉钒率为_______[
，假设沉钒过程中溶液体积不变]。煅烧
过程中需通入空
气(或氧气)，其作用是_______。
(5)煅烧
过程中，
会发生“锐钛型→金红石型”转化。实验表明：分别用盐酸、
硫酸与钛酸钠反应，在相同煅烧条件下，晶型转化温度存在明显差异。试分析产生该差异
的可能原因_______(答出一点即可)。
7．锰酸锂是较有前景的锂离子电池正极材料之一，工业上用某软锰矿(主要成分为
，
还含有少量铁、铝及硅等的氧化物)为原料制备锰酸锂
。工艺流程如图所示：
已知：常温下，相关金属离子生成氢氧化物沉淀的
见表：
氢氧化物
开始沉淀的
pH
3.3
1.5
6.5
8.8
沉淀完全的
pH
5.2
3.7
9.7
10.4
回答下列问题：
(1)“浸取”后的分离操作中所需的玻璃仪器有烧杯、___________。
(2)滤渣Ⅰ的主要成分为___________。
(3)“浸取”得到的浸取液中阳离子主要是
，生成
的离子方程式为___________。
(4)
“
①精制”中调pH 的范围为___________；
②加入
的量比理论值大得多，其主要原因是___________。
(5)“沉锰”得到
滤饼，可在“控温、氧化”时被
氧化为
，若控温氧
化时溶液的pH 随时间的变化如图所示，pH 下降的原因___________。
(6)工业上也可以将“精制”后的滤液加入
来合成
。
中
的化合价为
+6，则1 个
中含过氧键的数目为___________个。
(7)为测定锰酸锂的纯度，取
产品置于锥形瓶中，向其中加入
和足量硫
酸，充分反应后，用
标准溶液滴定未反应完的
，到达滴定终点
时消耗
标准溶液
。已知：反应时
；
。则该产品中锰酸锂的质量分数是___________。
8．锂被广泛地应用于高能电池、核能、冶金等领域。以黏土型锂矿焙烧—草酸浸出液（含
，
、
、
、
、
、
、
等）为原料制
备粗碳酸锂的流程如下：
已知：
的溶解度随温度升高而降低。
回答下列问题：
(1)基态锂原子的电子排布图为___________。
(2)
、
的结构如图所示（M 代表
或
，M 的轨道杂
化类型为___________(填标号)；
A．
杂化 B．
杂化 C．
杂化 D．
（或
杂化）
光照生成
沉淀的离子方程式为___________。
(3)除镁铝时，一定质量溶液中，
用量对各离子沉淀率和锂损失率的影响如下图所示，
加入氧化钙的最佳用量为___________g，理由是___________；该用量下，
可将无定
形
转化为
（卡托石），反应的化学方程式为___________。
(4)系列操作包括：蒸发浓缩、保温结晶、___________、热水洗涤、干燥。
(5)碳酸锂可用于制备锂离子电池的电极，一种锂离子电池的负极材料充满电时的晶胞结构
如图甲所示。放电转化为图乙结构时，负极反应式为___________；图甲晶胞中，石墨层中
最近的两个碳原子的核间距是d pm，两层石墨之间的距离是c pm，
，
，则该晶体密度为___________
（列出计算式即可，用
表示阿伏加德罗常数的
值）。
9．利用工业副产物SiCl4从废弃锂电池正极材料LiCoO2中回收金属Li、Co 等金属的绿色
工艺，实现高效提取，同时实现资源循环利用。工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)NaOH 固体中含有的化学键类型是_______，SiCl4分子的空间构型是_______形。
(2)烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物，生成该混合物的化学方程式是_______。
(3)检验洗涤后的“滤饼3”中是否含有Na2CO3常用方法的名称是_______。
(4)“850℃煅烧”时发生反应的化学方程式是_______。
(5)某研究团队设计了另一种从废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2(s)回收金属钴的方法—双
池联合装置如图所示，用于保持细菌所在环境pH 稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2，将
LiCoO2转化为Co2+，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料
均为石墨材质，右侧装置为原电池。装置工作时，左侧装置中阳离子的移动方向是
_______(填“向左”、“向右”或“不移动”)穿过阳膜，甲室溶液pH_______(填“增大”
“减小”或“不变”)，乙室电极反应式为_______。
10．冶炼钨过程中产生大量钨渣，钨渣中主要含有
以及少量
、
、
等。
一种从钨渣中提取Sn 和Sc 的冶炼工艺如下图。
已知：①Sc 的氢氧化物具有两性：
②
是酸性氧化物，
、
均不溶于水和稀酸；
③有机萃取剂P204 的结构为
(R 为烷基)。
回答下列问题：
(1)“酸浸”时，控制温度为60℃，为进一步提高浸取速率，还可以采取的措施是______(至
少写出两点)。
(2)“氨浸”时，发生反应的离子方程式是______。
(3)“调pH”时，控制
，则滤渣2 的主要成分是______(填化学式)。
(4)设计“萃取”与“反萃取”的目的是______。“水相”中可回收的主要物质是______(填
化学式)。“反萃取”步骤中，若加入的NaOH 溶液过量，会导致______。
(5)
(摩尔质量为
)在空气中灼烧，灼烧过程中测得固体残留率
随温度变化如图所示。
400 K
①
时，固体的主要成分是______。
②写出500~600 K 时发生反应的化学方程式：______。
最终生成
，配平得到反应方程式
11．一种从石煤灰渣(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
价；
。
(1)基态V 原子的简化电子排布式为___________，该元素位于周期表的___________区。
(2)“酸浸”时，钒主要以
的形式进入溶液，“浸渣”的主要成分是___________(填化
学式)。
(3)“中间盐”的一种物质为难溶于水的
，“溶解”后，所得溶液中钒主要以
的形式存在。则该含钒物质“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___________。
(5)“萃取”前，需调节溶液pH。
①常温下，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晶胞结构如图。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，
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
为阿伏加德罗常数
的值，
的摩尔体积为
，则该储氢材料的“体积储氢密度”为___________
(用含
、
的最简式表示)。
12．工业上以软锰矿(主要成分为MnO2，还含有少量Fe2O3等)和辉铜矿(主要成分为Cu2S，
还含有少量Si、Ni、Ca 的氧化物)为原料，制备碳酸锰和胆矾(CuSO4·5H2O)的工艺流程如
图所示。
已知：①Cu2S 与稀硫酸不能直接反应；②N211、N985(用HR 表示)萃取金属离子的原理为：
；③该生产条件下
，
，
当离子浓度不超过
时，认为离子沉淀完全。
(1)为了提高“酸浸”速率，可采取的措施是___________(答出一条即可)；已知浸出渣中含
有单质S，还含有___________(填化学式)，写出“酸浸”时Cu2S 与Fe2O3反应的离子方程
式：___________。
(2)“萃取1”的目的是除铁和钙，从化学平衡角度解释“调pH”的“试剂A”选用碱溶液而不
选用酸溶液，其目的是___________。
(3)“萃取2”后的水溶液中
，“调pH 除镍”时应控制溶液pH 的范围是
___________。[已知
，该溶液中pS 和pH 的关系为pS=15-pH，忽略溶液体积
变化]。
(4)“试剂B”为___________(填化学式)，写出“碳化沉锰”反应的离子方程式：
___________。
(5)借助现代仪器分析CuSO4·5H2O (M=250 g/mol，固体初始质量为2.5 mg)分解的TG 曲线
(热重)及DSC 曲线(反映体系热量变化情况，数值已省略)如下图所示。900℃左右有一个吸
热峰，则此时分解的产物为___________(填化学式)。
