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第25 天 押工艺流程
工业废料：废液废渣中的“元素回收”与绿色化学
（2025·陕晋青宁卷·高考真题）一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为
的硫酸盐)的工艺流程如下。
已知：①常温下
，
，
；
②
结构式为
。
回答下列问题：
（1）制备废盐溶液时，为加快废盐溶解，可采取的措施有_______、_______。(写出两种)
（2）“沉锰I”中，写出形成的
被氧化成
的化学方程式_______。当
将要开始沉淀时，溶液中剩余
浓度为_______
。
（3）“沉锰Ⅱ”中，过量的
经加热水解去除，最终产物是
和_______(填化学式)。
（4）“沉镁I”中，当
为8.0~10.2 时，生成碱式碳酸镁
，煅烧得到疏松的轻
例1
质
。
过大时，不能得到轻质
的原因是_______。
（5）“沉镁Ⅱ”中，加
至
时，
沉淀完全；若加至
时沉淀完全溶解，据图分析，
写出沉淀溶解的离子方程式_______。
（6）“结晶”中，产物X 的化学式为_______。
（7）“焙烧”中，
元素发生了_______(填“氧化”或“还原”)反应。
（2025·贵州·高考真题）某铜浮渣主要成分为Pb、PbS、
、SnS，分离和回收铅、锡、
铜的工艺流程如图。
已知：
①部分物质的密度如表：
物质
Pb
PbS
SnS
密度/
11.3
7.5
5.6
5.2
②
在冷水中溶解度很小，但易溶于热水；
。
③25℃时，
，
。
回答下列问题：
（1）“分选”得到粗Pb 的原因是________。
（2）“浸出”时按一定比例加入
和盐酸的混合溶液，控制温度为80℃，其中
、SnS 被氧化为
和
，则
被氧化的离子方程式为________；“浸出”时分离S 的操作为________。
例2
（3）25℃时，
在不同浓度HCl 溶液中的溶解度曲线如图，当
时，
溶解度最
小的原因是________。
（4）25℃时，“调pH”控制
，则生成
的化学方程式为________，此时溶液中
的最大值约为________
。
（5）“置换”后滤液中溶质的主要成分为________(填化学式)，滤液进行“系列操作”后返回“浸出”操
作循环利用并达到原浸出率，则“系列操作”为________。
（2025·福建·高考真题）从炼油厂焙烧炭渣(主要含炭、
和
，以及少量
、
)中提取钼的工艺流程如下：
已知：
和
均易溶于水；草酸(
)在水中溶解度见下表。
温度℃
20
40
60
80
溶解度(g/100 g)
9.5
21.5
44.3
84.5
（1）“酸浸”中钼和钒分别转化为
和
。100℃下各元素浸出率与草酸浓度的关系如图。
例3
①最佳草酸浓度为________
。
②
中钒的价电子排布式为________。
③生成
的化学方程式为________。
（2）“酸转化”中加浓硫酸后，过滤前的操作为________；“滤渣2”为________(填名称)。
（3）“沉钼”中，HMT(结构如图)在溶液中转变为
，一个
有________个可形成氢键
的位点；沉淀为
。
（4）“碱浸转化”中，
在碱作用下分解出
，后者转化为
的
化学方程式为________；“滤液2”中可循环利用的物质为________。
（5）关于该工艺流程，下列说法错误的是________。(填标号)
a．“气体1”为CO b．“滤渣1”主要含炭、NiO 和
c．“滤液1”含
d．
粗产品含
“工业废料中的元素回收与绿色化学”是高考工艺流程题的重要分支，命题呈现“废料来源真实、多
元素分离、循环经济”的特点。试题常以电解锰废盐、铜浮渣、焙烧炭渣、废催化剂、钛白酸性废水、钒
钢渣等为原料，围绕“浸出→分离→回收”的主线，综合考查元素及其化合物的转化（如Mn、Mg、Pb、
Sn、Mo、V、Co、Ni、Sc 等）、氧化还原反应方程式的书写、沉淀溶解平衡与pH 调控、萃取与反萃取原
理、配合物的形成与转化、结晶与热分解、物质循环利用与废物最小化等核心知识。近年趋势是强化对复
杂多金属体系中分步回收的考查，注重对陌生信息（如萃取分配比、配合物分布分数、热重曲线）的快速
解读，同时融入晶体结构、电化学、滴定计算等跨模块内容。预计2026 年将继续以“工业废渣/废液”为
载体，要求学生建立“确定目标元素→分析价态与形态→选择分离方法→计算回收率”的解题模型，并关
注绿色化学理念（循环利用、污染减排）。
“浸出”方式的选择与条件优化：根据废料中目标元素的赋存状态（金属单质、氧化物、硫化物、
盐类）选择酸浸、碱浸、氨浸、氧化浸出或焙烧-浸出联合工艺。需考虑反应速率、选择性浸出和
杂质控制。常见措施：粉碎、搅拌、加热、控制浓度、通入空气或氧气。
氧化还原反应在废料处理中的应用：利用氧化剂（O₂、H₂O₂、NaClO₃、HNO₃ 等）或还原剂（Fe、
Na₂SO₃、SO₂ 等）改变元素价态，实现浸出、沉淀或分离。需正确书写离子方程式或化学方程式，
注意介质（酸性、碱性、氨性）和产物（S、CO₂、Cl₂ 等）的判断。常见考点：FeS₂ 被O₂ 氧化；
Pb₃O₄ 与盐酸生成Cl₂；VO²⁺被H₂O₂ 氧化为VO₂⁺。
pH 调控与沉淀分离：利用金属氢氧化物或硫化物Ksp 的差异，调节pH 使目标离子与杂质离子分
步沉淀。需根据Ksp 计算开始沉淀和沉淀完全的pH，避免目标离子损失。常见考点：沉铁砷时生
成Fe(OH)₃ 胶体；沉镁、沉镍、沉钴的pH 控制；沉钒时加铵盐生成NH₄VO₃。
萃取与反萃取分离技术：利用目标离子与有机萃取剂形成疏水性配合物进入有机相，实现与杂质
分离。反萃取通常改变酸度或加入配位剂使平衡逆向移动。需根据分配比D 计算萃取率，并分析
影响萃取率的因素（pH、萃取剂浓度、相比、级数）。常见考点：叔胺萃取Mo、W；酸性萃取剂
萃取Fe³⁺或VO²⁺；反萃取用氨水或稀硫酸。
沉淀溶解平衡与Ksp 计算：涉及沉淀生成、溶解或转化的定量计算。常见类型：计算沉淀完全时
某离子浓度或pH；计算平衡常数（如CaCO₃ 与MgCO₃ 转化）；计算由沉淀溶解平衡导出的配合
物稳定常数。
配合物的形成与转化：某些金属离子（如Ni²⁺、Co²⁺、Ag⁺、Cu²⁺）可与NH₃、Cl⁻、S₂O₃²⁻等形成可
溶性配离子，用于浸出或分离。需根据配离子分布分数图或平衡常数计算配离子浓度。常见考点：
NiO 溶于氨水生成[Ni(NH₃)₆]²⁺；AgCl 溶于氨水或硫代硫酸钠。
热分解与煅烧过程分析：通过热重曲线判断中间产物和最终产物，根据质量变化计算结晶水数目
或确定氧化物组成。需结合氧化还原和分解反应配平。常见考点：草酸钴(CoC₂O₄)在空气中煅烧生
成Co₃O₄ 或CoO；碱式碳酸镁煅烧生成轻质MgO。
结晶与产品纯化：根据物质溶解度随温度变化选择蒸发结晶、冷却结晶或盐析。常见操作：趁热
过滤（防止产物析出）、冷却结晶（获取过饱和结晶）、加乙醇或无机盐降低溶解度析出。常见
考点：草酸在低温时析出晶体；硫酸铵结晶；沉钼后酸化得到钼酸沉淀。
气体产物与尾气循环利用：焙烧或酸浸过程中产生的气体（CO₂、SO₂、H₂S、NH₃、Cl₂ 等）需处
理或回收。常用吸收剂：NaOH、氨水、石灰乳。循环利用的气体可返回流程（如CO₂ 返回沉镁、
NH₃ 返回浸出）。常见考点：焙烧产生的SO₂ 用氨水吸收生成(NH₄)₂SO₃ 或(NH₄)₂SO₄。
物质循环利用与绿色化学：工艺流程中的母液、萃取剂、酸、碱、盐等可回收再利用，既降低成
本又减少环境污染。常见循环物质：(NH₄)₂SO₄、NH₃·H₂O、萃取剂HR、NaCl、HCl、NaOH 等。
需指出循环返回的操作单元。
晶胞分析与化学式确定：在流程中常穿插一个晶体结构小题，要求根据晶胞图（均摊法）计算化
学式、密度、配位数、原子间距离等。常见考点：含V、Fe、Ba、O 的氧化物；含Sc、Y 的复合
氧化物。
分布分数图与配合物平衡：通过分布系数δ-pH 或δ-lgc(配体)曲线，判断不同pH 或配体浓度下各型
体的主要存在形式，计算逐级稳定常数。常见考点：[Ag(S₂O₃)]⁻与[Ag(S₂O₃)₂]³⁻的分布；[VO₂]⁺与
[VO]²⁺的pH 依赖关系。
滴定分析与纯度计算：测定反萃取液或产品中目标元素浓度，常用氧化还原滴定（如钼的测定）、
配位滴定或沉淀滴定。需书写滴定反应的离子方程式，根据标准溶液消耗量计算含量。常见考点：
用硫酸亚铁铵滴定钒；用KMnO₄ 滴定草酸根。
金属置换与电化学还原：利用活泼金属（如Fe、Zn、Mg）置换出贵金属（Cu、Ag、Au）。电解
还原可制备高纯度金属。常见考点：Zn 置换Ag⁺；电解银氨溶液制银。
硅酸盐与难溶杂质的分离：废料中常含SiO₂ 或硅酸盐，酸浸后形成硅酸凝胶，需过滤除去。钙、
镁与硫酸根形成微溶CaSO₄、MgSO₄，可通过稀释或升温提高溶解度。常见考点：钛白酸浸后滤渣
含H₂TiO₃、CaSO₄ 和H₂SiO₃。
一、工艺流程中的分离、提纯、除杂方法及答题要领
1．物质分离的6 种常用方法
看目的
选方法
分离难溶物质和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法
过滤(热滤或抽滤)
利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提纯分离物质，如用CCl4或苯萃取溴
水中的溴
萃取和分液
提纯溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl
蒸发结晶
提纯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
冷却结晶
分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油
蒸馏与分馏
利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气与N2、H2
冷却法
2．“操作或措施”
操作或措施
答题模板
从溶液中得到晶体
的操作
蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤(包括水洗、冰水洗、热水洗、乙醇洗等)→干
燥
蒸发结晶的操作
将溶液转移到蒸发皿中加热，并用玻璃棒不断搅拌，待有大量晶体出现时停止加
热，利用余热蒸干剩余水分
证明沉淀完全的操
作
静置，取上层清液，加入××试剂(沉淀剂)，若没有沉淀生成，说明沉淀完全
洗涤沉淀的操作
沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中的沉淀上加蒸馏水至没过沉淀，静置使水自然流干，
重复操作数次
3．“目的或原因”
目的或原因
答题模板
沉淀水洗的目的
除去××(可溶于水)杂质
沉淀用乙醇洗涤的目的
a.减小固体的溶解度；b.除去固体表面吸附的杂质；c.乙醇挥发带走水分，使
固体快速干燥
冷凝回流的作用及目的
防止××蒸气逸出脱离反应体系，提高××物质的转化率
控制溶液pH 的目的
防止××离子水解；防止××离子沉淀；确保××离子沉淀完全；防止××溶解
等；促进/抑制××气体吸收/逸出
加过量A 试剂的原因
使B 物质反应完全(或提高B 物质的转化率)等
温度不高于××℃的原因
温度过高××物质分解(如H2O2、NH3·H2O、浓硝酸、NH4HCO3等)或××物质挥
发(如浓硝酸、浓盐酸)或××物质氧化(如Na2SO3等)或促进××物质水解(如
AlCl3、FeCl3等)
减压蒸馏(减压蒸发)的原
因
减小压强，使液体沸点降低，防止××物质受热分解(如H2O2、浓硝酸、
NH4HCO3等)
蒸发、反应时的气体氛围
抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl3 溶液时需在HCl 气流中进行；加热
MgCl2·6H2O 得MgCl2时需在HCl 气流中进行等)
配制某溶液前先煮沸水的
原因
除去溶解在水中的氧气，防止××物质被氧化
反应容器中和大气相通的
玻璃管的作用
指示容器中压强大小，避免反应容器中压强过大
二、工艺流程中的方程式书写
（1）明确一些特殊物质中元素的化合价
CuFeS2：Cu 为＋2，Fe 为＋2，S 为－2；
K2FeO4：Fe 为＋6；
FePO4：Fe 为＋3；
LiFePO4：Fe 为＋2；
Li2NH、LiNH2、AlN：N 为－3；
N2H4：N 为－2；
Na2S2O3：S 为＋2；
S2O：S 为＋6；
VO：V 为＋5；
C2O：C 为＋3；
HCN：C 为＋2；N 为－3；
CuH：Cu 为＋1，H 为－1；
BH：B 为＋3、H 为－1；
FeO：Fe 为＋(8－n)；
Si3N4：Si 为＋4，N 为－3；
MnO(OH)：Mn 为＋3；
CrO：Cr 为＋6；
（2）氧化还原反应方程式的书写
①常见氧化剂及其还原产物
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3＋
酸性KMnO4
MnO2
还原产物
Cl－(X－)
H2O/O2－/ OH－
Fe2＋
Mn2＋
Mn2＋
氧化剂
ClO
浓H2SO4
HNO3
H2O2(H＋)
PbO2
还原产物
Cl－
SO2
NO2(浓)、NO(稀)
H2O
Pb2＋
氧化剂
酸性K2Cr2O7
HClO
FeO(H＋)
NaBiO3
—
还原产物
Cr3＋
Cl－
Fe3＋
Bi3＋
—
②常见还原剂及其氧化产物
还原剂
金属单质
Fe2＋
H2S/S2－
SO2/SO
氧化产物
金属离子
Fe3＋
S、SO2
SO3、SO
还原剂
HI/I－
NH3
N2H4
CO
氧化产物
I2
N2、NO
N2
CO2
（3）把握陌生氧化还原反应方程式的书写步骤
①首先根据题给材料中的信息确定氧化剂(或还原剂)与还原产物(或氧化产物)，结合已学知识根据
加入的还原剂(或氧化剂)判断氧化产物(或还原产物)。
②根据得失电子守恒配平氧化还原反应。
③根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充H＋、OH－或H2O 等。
④根据质量守恒配平反应方程式。
三、化工流程中的有关计算
1．熟记常用计算公式
（1）物质的质量分数(或纯度)＝×100%。
（2）反应物的转化率＝×100%。
（3）生成物的产率＝×100%。其中理论产量是根据方程式计算出的数值。
2．利用“碘量法”进行物质含量测定
（1）直接碘量法：直接碘量法是用碘滴定液直接滴定还原性物质的方法。在滴定过程中，I2被还原为I－。
指示剂
淀粉：淀粉遇碘显蓝色，反应极为灵敏。化学计量点稍后，溶液中有过量的碘，碘与淀粉
结合显蓝色而指示终点到达。碘自身的颜色指示终点，化学计量点后，溶液中稍过量
的碘显黄色而指示终点。
适用对象
I2 是较弱的氧化剂，强还原性的S2－、S2O、SO、As2O3、Vc 等都可直接滴定。
（2）间接碘量法
分类
①剩余碘量法：剩余碘量法是在供试品(还原性物质)溶液中先加入定量、过量的碘滴定
液，待I2与测定组分反应完全后，然后用硫代硫酸钠滴定液滴定剩余的碘，以求出
待测组分含量的方法。滴定反应为：
I2(定量过量)＋还原性物质→2I－＋I2(剩余)
I2(剩余)＋2S2O3
2-→S4O6
2-＋2I－
②置换碘量法：置换碘量法是先在供试品(氧化性物质)溶液中加入碘化钾，供试品将碘化
钾氧化析出定量的碘，碘再用硫代硫酸钠滴定液滴定，从而可求出待测组分含量。
滴定反应为：
氧化性物质＋2I－→I2
I2＋2S2O3
2-→S4O6
2-＋2I－。
指示剂
淀粉，淀粉指示剂应在近终点时加入，因为当溶液中有大量碘存在时，碘易吸附在淀粉
表面，影响终点的正确判断。
适用对象
I－是中等强度的还原剂。主要用来测氧化态物质：CrO4
2-、Cr2O7
2-、H2O2、 KMnO4、
IO3
-、Cu2＋、NO3
-、NO2
-等。
3．Ksp相关计算
考查角度
思路分析
判断沉淀的生成或沉淀是否
完全
①根据离子浓度数据求得Q，若Q>Ksp，则有沉淀生成；
②利用Ksp的数值计算某一离子浓度，若该离子浓度小于10－5 mol·L－1，
则该离子沉淀完全
常温下，计算氢氧化物沉淀
开始和沉淀完全时的
pH
①根据氢氧化物的Ksp以及开始沉淀时金属阳离子的初始浓度，计算溶液
中c(OH－)，再求得溶液的pH；
②金属阳离子沉淀完全时的离子浓度为10－5 mol·L－1，根据Ksp可计算金
属阳离子沉淀完全时溶液中的c(OH－)，进而求得pH
计算沉淀转化反应的平衡常
数，并判断沉淀转化的
程度
根据沉淀的转化反应和Ksp，计算该反应的平衡常数，K 的值越大，转化
反应越易进行，转化程度越大
沉淀先后的计算与判断
①沉淀类型相同，则Ksp小的化合物先沉淀；
②沉淀类型不同，则需要根据Ksp计算出沉淀时所需离子浓度，所需离子
浓度小的先沉淀
1．（2026·辽宁沈阳·二模）某工厂回收废荧光粉(含Y2O2S、Eu2O2S、Al、ZnS)中的Y、Eu 元素流程如下：
已知：①整个流程中钇(Y)、铕(Eu)两种元素的化合价保持不变
②用(HA)2萃取Y3+的原理为Y3++3(HA)2(有机相)
Y(HA2)3(有机相)+3H+
（1）“氧化浸出”无污染气体产生，其产物部分X 射线衍射图如下，据此写出Y2O2S 发生反应的化学方
程式___________。
（2）“滤渣”的主要成分为___________(填化学式)。
（3）“沉锌”过程中当溶液pH=2 时，若c(Zn2+)=1×10-5 mol/L，则此时溶液中
c(H2S)=___________mol/L。已知Ka1(H2S)=1×10-7、Ka2(H2S)=1×10-13、Ksp(ZnS)=1.6×10-24。
（4）“反萃取”后获得的混合物通过___________操作分离。
（5）“沉铕”时反应的离子方程式为___________。
（6）常温下，两相平衡体系中，被萃取物在有机层和水层中的物质的量浓度之比称为分配比D=
，萃取率E=
×100%。取1000 L 沉锌后滤液，测得Y3+浓度为50 mg/L，加入
(HA)2萃取剂500 L，若D=40，则单次萃取率E=___________%(精确到0.1)。若要提高萃取率，可以采
取的措施为___________(写一条即可)。
2．（2026·北京顺义·一模）以
型废催化剂为原料，实现
、
、
(钼)元素高效分离回收
的某种工业流程如下。
已知：i．
是一种长链有机萃取剂，呈弱碱性，几乎不溶于水。萃取时，需将
先酸化为
；
ii．NiO 不溶于强碱，易溶于氨水；
易升华，易溶于碱。
（1）高温焙烧可将镍元素、钼元素转化为NiO 和
。但焙烧温度过高，钼元素的浸出效果反而下降，
可能原因是______。
（2）浸出过程中，
转化为
、
转化为
进入溶液。
①NiO 转化为
的离子方程式为______。
②不能用NaOH 溶液替代氨水，说明理由______(写出2 条)。
（3）萃取时，滤液中加入酸化的
会选择性萃取
而不萃取
。原因是______。
（4）反萃取过程中反萃取剂可选用______(填序号)。
a．氨水 b．硫酸溶液 c．氯化铵溶液
（5）该流程中可循环利用的物质有______。
（6）测定反萃取液中钼元素的物质的量浓度。
取100mL 反萃取液转移至250mL 容量瓶，用蒸馏水定容至刻度，摇匀得待测液；移取25.00mL 待测液于
锥形瓶中，加入
酸化后滴加指示剂，用
标准液滴定，至滴定终点时消耗
溶液的体积为12.00mL。
已知：
。
反萃取液中钼元素的物质的量浓度为______。
3．（2026·河北衡水·一模）在石油加工领域，
用作催化剂，参与脱碳、脱硫等反应，以提升燃料的
品质。从一种含钒废催化剂(主要成分为
和
以及
载体)中回收钒、钨的工艺流程如图所
示。
已知：①
、
、
可与
反应生成
、
和
；
②不同pH 下六价W 和五价V 的离子存在形式如表所示：
六价W 的存在形式
五价V 的存在形式
pH
存在形式
pH
存在形式
>6.5
>8.5
2.0
2.0
请回答下列问题：
（1）“焙烧”时需要将废催化剂粉碎，其目的是_______。
（2）写出“焙烧”时
与
反应的化学方程式：_______。
（3）浸渣1 的主要成分为_______(填化学式)，“酸浸”时需要调节pH=2.0，写出含钨化合物在“酸浸”
时发生反应的离子方程式：_______。
（4）“反萃取”后，水相中含钒离子的存在形式为_______。
（5）“沉钨”时
转化为
沉降分离，已知温度为
时
，
，当溶液中
恰好沉淀完全(离子浓度等于
)时，溶液中
_______
。
（6）某种钒的氧化物的立方晶胞结构如图所示，该晶胞中含_______个V，若晶胞中两个
原子的最近距
离为
，设
为阿伏加德罗常数的值，晶体的密度为_______(列出计算式即可)
。
4．（25-26 高三下·吉林白山·开学考试）废钼催化剂中钼、钴、镍等有价金属作为二次资源可加以回收利
用。一种从废钼催化剂(主要成分为
、
，含少量
、
、
、
等)中回收有价
金属的工艺流程如下：
已知：①
，
，
，
②当溶液中剩余金属离子的浓度
时，视为已沉淀完全。
③
，
。
回答下列问题：
（1）基态Mo 原子的价层电子排布式为
，则Mo 在元素周期表中的位置为___________。
（2）“焙烧”时先将废钼催化剂磨成粉末，然后采取如图所示的“多层逆流焙烧”，其目的是
___________。
（3）“焙烧”时
转化为
。“碱浸”时，
参与反应的离子方程式为___________。
（4）已知
和
不易被稀硝酸氧化，但“酸浸”过程中仍不能用稀硝酸替换稀盐酸，可能的原因是
___________。
（5）“除铁”时，若溶液中
、
、
，加入适
量NaOH 溶液调节pH(溶液体积变化忽略不计)，可以使
沉淀完全，则调节pH 的范围为
___________。
（6）在空气中加热
，其热重曲线如图所示。图中，a、c 两点对应固体的成分分别是
___________、___________(填化学式，其中c 为Co 的氧化物)。
5．（2026·新疆·模拟预测）钪(Sc)是一种在国防、航空航天、核能等领域具有重要作用的稀土元素。以钛
白酸性废水(主要含
、
、
)为原料制备Sc 及
的工艺流程如图所示。
已知：①氢氧化钪
是白色难溶于水的固体；
、
、
均易形成配离子。
②常温下，两相平衡体系中，Sc 的萃取率
。
回答下列问题。
（1）“洗涤”时，加入
的目的是___________。
（2）在水层中加入
发生反应的离子方程式为___________。
（3）有机萃取剂萃取
的反应原理可表示为：
(HR 代表有机萃取剂，
为有
机配合物)。反萃取时钪发生反应的离子方程式为___________。
（4）萃取时易发生
、
共萃现象，有机萃取剂的浓度对萃取率具有重要的影响，如图为有机萃取
剂的浓度与钪、铁的萃取率关系图像，依据图像选择最合适的萃取剂浓度为___________%；为提高钪
的回收率，“萃取、分液”操作可进行多次，假设废水中
的浓度为
，“萃取、分液”
每进行一次，
的萃取率为97%，三次操作后“水相”中的
___________
。
（5）如图是一种由Y(与Sc 同族)、Fe、Ba、O 组成的晶体，晶胞棱上的球代表Ba，顶点的球代表Y，四
方锥中心和八面体中心的球代表Fe，其余小球代表O。该晶体的化学式为___________。Y 的配位数
为___________。
6．（2026·四川绵阳·二模）目前，我国的全钒液流电池储能技术在全球领先。该电池的电解液来自钢铁冶
炼后产生的钒钢渣(CaO、Fe2O3和少量SiO2、V2O3)和钛白废酸(H+、Fe2+、TiO2+、
)，实现了“以
废治废”。工艺流程如图：
已知：①V 有多种价态，V2O3在空气中焙烧时可转化为最稳定的+5 价；+5 价V 在强酸性条件下以
形
式存在，在碱性条件下以
形式存在。
②有机萃取剂HR 的萃取原理为Mn+(aq)+nHR(org)
MRn(org)+nH+(aq)，其中org 表示有机溶液，酸性条
件下HR 能萃取Fe3+而不能萃取Fe2+，HR 对+4 价钒萃取能力强，而对+5 价钒的萃取能力较弱。
③25℃时，Ksp(NH4VO3)=1.6×10−3。
回答下列问题：
（1）基态V 原子价层电子轨道表示式为___________；“溶浸”时生成的滤渣除了H2TiO3、CaSO4外，还
有___________ (填化学式)。
（2）“还原”中加入的化学试剂X 可能为___________(填字母)。加入该试剂还原的主要目的是
___________。
A．Cl2 B．Fe C．NH3 D．H2O2
（3）实验室模拟该流程中“萃取”时，共消耗HR 萃取剂45 mL，应选用___________种萃取方式(填字母)。
A．单次萃取 B．分2 次萃取，每次22.5 mL C．分3 次萃取，每次15 mL
（4）写出“反萃取”操作中VO2+转化的离子方程式 ___________。
（5）25℃时，测得溶液中c(
)=0.2 mol•L−1，为使“沉钒”时，钒元素的沉淀率达到98%，应调节溶液
中c(
)至少为___________mol•L−1。
（6）上述流程中可循环利用的物质除NH4Cl 外，还有___________、___________(填化学式)。
7．（2026·河北衡水·模拟预测）含钴、钼等元素的催化剂广泛用于石油炼制工业中，鉴于环保和资源的再
生原则，石油炼制后的废催化剂的合理化处理显得尤为重要。以含钴、钼的废催化剂(含
、
等)为原料，对钴、钼等元素进行回收的工艺流程如图。
已知：i．氧化性：
。
ii．部分氢氧化物沉淀的pH：
氢氧化物
开始沉淀的
金属离子浓度为
2.3
4.0
7.6
完全沉淀的
金属离子浓度为
3.2
5.2
9.2
回答下列问题：
（1）基态Co 原子的价层电子轨道表示式为___________。
（2）Co 元素在“焙烧”工序中化合价保持+2 不变，则该工序中，
发生反应的化学方程式是
___________。
（3）滤饼中含有CoO、___________。“酸溶”工序中，CoO 与稀硝酸反应生成的含钴物质是
___________(写化学式)。
（4）理论上，“除铁”工序中，调节pH 为
___________，加入的“试剂X”的名称是___________。
（5）补全“煅烧”工序中发生反应的化学方程式：____________。
___________
___________
___________
___________。
（6）“滤液a”经过除杂、蒸发、结晶、过滤、煅烧等操作，可返回___________(写工序名称)工序中。
8．（2026·山东菏泽·一模）从铜银锌共矿(主要成分
等)中分离元素铜、银、锌的工艺
流程如下：
已知：
为一种捕收剂，能选择性与
结合成配合物，使其具有强烈的疏水性且能附着在
气泡上，但难溶物碱式碳酸锌
附着在ZnS 表面可防止ZnS 被Z-200 捕收；
能与
配位得到
和
。
回答下列问题：
（1）“钝化”反应的离子方程式为_______。
（2）“酸浸”所得混合气体成分有_______(填化学式)，滤液2 经处理后可导入_______(填操作单元的名
称)循环利用。
（3）“浸取”时饱和
溶液和浓盐酸不易过多，原因是_______。
（4）在“银转化”体系中，
和
浓度之和为
，两种离子分布分数
随
浓度的变化关系如图所示，若
浓度为
，则
的浓度为_______
。若此时溶液的体积为1 L，则“银还
原”中理论上应加入
_______mol。
（5）用黄铜矿(主要成分为
)、废铜渣和硫酸共同作用获得较纯净的
的原理如图，该反应的化
学方程式为_______。
