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2026 届高考化学二轮《化学工艺流程》大题专练(七)
1．利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含有SiO2等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。
(1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是___________________________。
(2)(NH4)2SO4的作用是利用其分解产生的SO3使矿石中的铜元素转化为CuSO4。(NH4)2SO4发生热分解
的化学方程式是___________________________。
(3)矿石和过量(NH4)2SO4按一定比例混合，取相同质量，在不同温度下焙烧相同时间，测得：
i．“吸收”过程氨吸收率和“浸铜”过程铜浸出率变化如下图；
ii．400℃和500℃时，固体B 中所含铜、铁的主要物质如下表。
①温度低于425℃，随焙烧温度升高，铜浸出率显著增大的原因是___________________________。
②温度高于425℃，根据焙烧时可能发生的反应，解释铜浸出率随焙烧温度升高而降低的原因是
_____
______________________。
(4)用离子方程式表示置换过程中加入Fe 的目的___________________________。
(5)粗铜经酸浸处理，再进行电解精炼；电解时用酸化的CuSO4溶液做电解液，并维持一定的c(H+)和
c(Cu2+)。粗铜若未经酸浸处理，消耗相同电量时，会降低得到纯铜的量，原因是
_______________________
_________________________________________________________________________________。
2．钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的＋2 价氧化
物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于10-5mol·L-1，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。
已知：①Ksp(CuS)＝6.3×10-36，Ksp(ZnS)＝2.5×10-22，Ksp(CoS)＝4.0×10-21
②以氢氧化物形式沉淀时，lg[c(M)/(mol·L-1)]和溶液pH 的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是_____________________________。
(2)“酸浸”步骤中，CoO 发生反应的化学方程式是_____________________________。
(3)假设“沉铜”后得到的滤液中c(Zn2+)和c(Co2+)均为0.10mol·L-1，向其中加入Na2S 至Zn2+沉淀完全，
此时溶液中c(Co2+)＝______mol·L-1，据此判断能否实现Zn2+和Co2+的完全分离_____(填“能”或“不
能”)。
(4)“沉锰”步骤中，生成1.0molMnO2，产生H+的物质的量为_____________。
(5)“沉淀”步骤中，用NaOH 调pH＝4，分离出的滤渣是_____________。
(6)“沉钴”步骤中，控制溶液pH＝5.0～5.5，加入适量的NaClO 氧化Co2+，其反应的离子方程式为
_________________________________________。
(7)根据题中给出的信息，从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是_______________________。
3．实现废钨－镍型加氢催化剂(主要成分为WO3、Ni、Al2O3，还含有Fe、SiO2和少量含S 有机物)中
有价值金属回收的工艺流程如下。
已知：
(1) T＜700℃，纯碱不与Al2O3、SiO2反应。
(2)相关金属离子[c0(Mn+)＝0.1mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下：
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
开始沉淀时的pH
6.9
3.4
1.5
沉淀完全时的pH
8.9
4.7
2.8
回答下列问题：
(1)基态Ni 的价层电子排布式为 。
(2)“氧化”的目的为 和将金属单质氧化至相应的价态。
(3)“钠化焙烧”中生成Na2WO4的化学方程式为 。
(4)“酸化沉钨”后过滤，所得滤饼的主要成分为 (填化学式)。
(5)“调pH 除铁和铝，溶液的pH 范围应调节为 。
(6)资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如表关系。
温度
低于30.8℃
30.8℃～53.8℃
53.8℃～280℃
高于280℃
晶体形
态
NiSO4∙7H2O
NiSO4∙6H2O
多种结晶水合物
NiSO4
“一系列操作”依次是 、及时过滤、洗涤、干燥。
(7)强碱溶液中NaClO 氧化NiSO4，可沉淀出用作电池正极材料的NiOOH，该反应的离子方程式为
。
(8)某笼形络合物M[Ni(CN)x(NH3)y(C6H6)z]结构中，镍离子与CN－连接形成平面层，两个平面层通过
NH3分子连接，所有N 原子均参与形成配位键，中间的空隙填充大小合适的分子(如C6H6)， 其基本结构
如图H 原子未画出)。
回答下列问题：
①x∶y∶z＝ 。
②晶胞的密度为 g∙cm-3(用代数式表示)。
4．以钒矿石为原料制备化工产品V2O5的一种工艺流程如下；
已知：i．“焙烧”后，固体中主要含有Fe(VO3)2、Fe(VO3)3、Mn(VO3)2、Ca(VO3)2；“酸浸”后，钒
以VO 形式存在。
ii．P204 对四价钒(VO2+)具有高选择性，萃取Fe3+而不萃取Fe2+。
iii．多钒酸铵微溶于冷水，易溶于热水。
iv．该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如下表所示：
金属离子
Fe3+
Fe2+
Ca2+
Mn2+
开始沉淀pH
1.9
7.0
11.9
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
13.9
10.1
回答下列问题：
(1)基态Fe 的价电子排布式为 。
(2)“还原中和”时，还原步骤中VO 参与反应的离子方程式为 。
(3)钒的漫出率与焙烧温度、硫酸加入量的关系如图1、图2 所示。指出适宜的工艺条件为 。
使用冰水洗涤多钒酸铵的目的是 。
(4)流程中可循环使用的物质有 。
(5)萃取后的“水相”中含有丰富的金属资源，经三道工序可回收MnSO4溶液。请根据题给信息，参
照上述工艺流程，选用括号中所给试剂，将下列工艺流程剩余两步工序补充完整 (H2O2、稀H2SO4、
MnO、MnO2、Na2CO3)。
(6)已知常温下MnF2、CaF2的Ksp分别为5.0×10-3、2.0×10-10，若上述水相“沉钙”后c(Ca2+)＝10-
7mol·L−1，理论上c(Mn2+)不超过 mol·L−1。
5．重铬酸钠(Na2Cr2O7)是一种橘红色的粉末，易溶于水，不溶于乙醇，在工业方面有广泛用途。现
以铬铁矿(主要成分为FeO∙Cr2O3，还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质)为主要原料进行生产，其主要工艺流
程如下：
回答下列问题：
(1)24Cr 的基态原子中，未成对的电子数目为 。
(3)步骤①中FeO∙Cr2O3发生反应的化学方程式为 。
(3)若步骤①中所有物质均反应完全，滤渣1 的成分有 。
(4)步骤③中调溶液的pH 时，最好选用下列哪种试剂 (填序号)，该步煮沸的目的是 。
A．氨水 B．氢氧化钠 C．盐酸 D．CO2
(5)步骤⑤发生反应的离子方程式为 。
(6)步骤⑦采用冷却结晶得到重铬酸钠的原因是 。
(7)称取所制得的重铬酸钠试样2.2000g 配成250mL 溶液，取出25.00mL 于碘量瓶中，加入适量的稀
硫酸和足量碘化钠(已知铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5min，然后加入100mL 水，加入几滴淀粉溶液
指示剂，用0.1200mol·L−1 Na2S2O3标准溶液滴定(已知反应：I2＋2S2O＝2I－＋S4O)
问题1：判断达到滴定终点的依据是： 。
问题2：若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL，所得产品的中重铬酸钠的纯度 (保留三
位有效数字)。(设整个过程中其它杂质不参与反应)
6．以含镍废料(主要成分为NiO，含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO 和SiO2)为原料制备碳酸钴(CoCO3)
和NixOy的工艺流程如图。下列说法正确的是
(1)“滤渣I”成分是 。
(2)氧化步骤的离子方程式为 ，“沉钴”反应的离子方程式为 。
(3)基态Ni2+的电子排布式为 。
(4)从NiSO4溶液通过操作 获得NiSO4∙6H2O 晶体。
(5)所得的CoCO3经过煅烧可以得到Co2O3，进一步用于合成钛酸钴。一种钛酸钴的晶胞结构如图所
示，钛酸钴的化学式为 。该立方晶胞参数为apm，设NA为阿伏加德罗常数的值，该钛酸钴晶体的
密度为 g∙cm-3(列出计算式)。
7．硫酸铅广泛应用于制造铅蓄电池、白色颜料以及精细化工产品等。工业生产中利用方铅矿(主要成
分为PbS，含有Al2O3，FeS2等杂质)制备PbSO4晶体，工艺流程如下：
已知：①PbCl2(s)＋2Cl－(aq)
[PbCl4]2-(aq)；②Ksp(PbSO4)＝1×10-8，Ksp(PbCl2)＝1×10-5。
(1)基态Pb 原子的价层电子排布式为 。
(2)“浸取”时，由PbS 转化为[PbCl4]2-的离子方程式为 。
(3)滤渣2 的主要成分是 (填化学式)。
(4)由该工艺可知，反应PbCl2(s)＋2Cl－(aq)
[PbCl4]2-(aq)属于 。反应(填“放热”或
“吸热”)。
(5)“沉淀转化”步骤完成后溶液中的SO 浓度为1×10-5mol/L，则此时溶液中的Cl－浓度为
mol/L。
(6)滤液a 可循环利用，试剂M 是 。(填化学式)。
(7)PbS 的立方晶胞如图所示，已知晶体密度为ρg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶胞中硫离子
与铅离子最近的距离为 nm。
8．钛白粉是一种重要的无机化工颜料，主要成分为二氧化钛(TiO2)，一种以含Fe2O3、CaO、SiO2等
杂质的钛铁矿(FeTiO3)为原料制备钛白粉的工艺流程如图所示。
已知：①H2TiO3不溶于水和稀酸；
②“酸浸”后钛元素主要以TiO2+形式存在；
③Ksp[Fe(OH)3]＝10-38，当溶液中c(Fe3+)≤10-5mol·L-1'时可认为Fe3+完全除去。
回答下列问题：
(1)请写出加快“酸浸”速率的一个措施： 。
(2)“酸浸”时，FeTiO3发生反应的化学方程式为 。
(3)“滤渣”①的主要成分是 (填化学式)。
(4)流程中加入铁粉的目的是把体系中的Fe3+还原成Fe2+，冷却结晶析出FeSO4∙7H2O 晶体。体系中的
Fe3+还可以用调节pH 的方法除去，设酸浸后体系中c(Fe3+)＝0.01mol·L-1，常温下Fe3+开始沉淀的pH 为
。
(5)经处理后，流程中可循环利用的物质除Fe 外，还有 (填化学式)。
(6)碳化钛晶胞结构如图所示，碳化钛的化学式为 ，碳原子距离最近且相等的碳原子的数目为
。晶胞边长参数a＝0.42nm，则晶体的密度ρ＝ g∙cm-3(列出计算式，不要求化简)。
9．钴在新能源、新材料、航空航天、电器制造领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、
钴、锰的+2 价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
已知：金属阳离子(M)以氢氧化物形式沉淀时，lg[c(M)/mol·L-1]和溶液pH 的关系如下图所示。
回答下列问题：
(1)“酸浸”前，需将废渣磨碎，其原因是 。
(2)Co 在元素周期表的位置为 ；Cu 的价电子排布式为 。
(3)“沉锰”步骤中，加Na2S2O8发生反应的离子方程式为S2O＋Mn2+＋2H2O＝MnO2↓＋4H+＋2SO，该
反应中MnO2是_______。
A．还原剂 B．氧化剂 C．氧化产物 D．还原产物
(4)"酸浸"步骤中，浸渣的成分为铜和 ；"沉淀"步骤中，用NaOH 调pH 分离出的滤渣成分只
有Fe(OH)3，则调节的pH 的范围为 。
(5)"酸浸"步骤中，CoO 发生反应的化学方程式是 。
(6)若“沉钴”步骤中，控制溶液pH＝5.0～5.5，则从“沉钴”后的滤液中回收氢氧化锌的方法是
。
10．某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴的＋2 价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种
流程如下。
已知：常温下，Ksp(CoS)＝1.8×10-22。回答下列问题：
(1)基态Co 原子的价电子排布式为 。
(2)“酸浸”步骤中，可提高含钴废渣浸出率的措施有 (写出一种)。
(3)“浸出渣”的主要成分为 (填化学式)。
(4)在“铜渣”中检测不到Co2+，“除铜液”中Co2+浓度为0.18mol·L-1，则此时溶液的c(H+)＞
mol/L[已知常温下，饱和H2S 水溶液中：c(H2S)＝0.1mol/L；Ka1(H2S)＝9.0×10-8，Ka2(H2S)＝1.0×10-12。
(5)在“氧化”步骤中Na2S2O8能将Co2+氧化为Co3+，写出该反应的离子方程式 。
(6)Co 的一种氧化物的晶胞如图所示，该晶体中亚钴离子的配位数是 ；已知亚钴离子的半径
为anm，氧离子的半径为bnm，亚钴离子和氧离子在晶体中是紧密接触的，则该晶体的密度为
g∙cm-3。
