2025年高考化学复习突破训练：大题01 化工流程综合题（分类过关）原卷版+解析

大题01化工流程综合题

「丙容版蓝

，类型一以物质制备为目的

;类型二以混合物的分离、提纯为目的

:类型三以化学基本原理考查为目的

:类型四以化学图表、图像信息加工考查为目的

I类型五以物质结构和性质考查为目的

类型一以物质制备为目的

⑴"沉碑"中所用Na2s的电子式为

2

⑵已知：As?。?与过量的S?-存在以下反应：As2S3(s)+3S-(aq)2AsS^(aq);"沉碑"中FeSO,的作用

是O

(3广焙烧”过程中由于条件的原因，生成的三氧化二铁中混有四氧化三铁，证明四氧化三铁存在的试剂

是。

⑷"氧化”过程中，可以用单质碘为氧化剂进行氧化，写出该反应的离子方程式：o

⑸调节pH=0时，请写出由NasAsO”制备As?。?反应的离子方程式：。

⑹一定条件下，用雄黄(As4sQ制备AS2O3的转化关系如图所示。若反应中，ImolAs4s4(其中As元素的化

合价为+2价)参加反应时，转移28moiel则物质a为。

物质a

2.(2025•广东深圳•一模)一种从石煤灰渣(主要含V2O5、SiO2>AI2O3及FeQs等)中提取钗的工艺流程如

下:

萃余液氯水

已知：萃取剂(HR)与阳离子的结合能力：Fe?+「VO2+Al3+>Fe2+；萃取VO?+的原理为

2HR+VO2+VORz+2H+；"中间盐”中的金属阳离子均为+3价；含V3+的硫酸盐难溶于水;

/[A1(OH)3]=4x10-33。

(1广酸浸"时，钢主要以VO；的形式进入溶液。

①为提高浸取率，可采取的措施是—(任写一条)。

②V2O5发生反应的化学方程式为—。

(2)“还原结晶"所得"溶液3”的主要阳离子及其浓度如下表:

阳离子H+VO；Al3+Fe3+

浓度(mob17)10.790.00410.110.029

据此分析“溶液3"可在—工序循环利用。

⑶"中间盐”的一种含机物质为NH4V(SOJ；"溶解”后，所得溶液中钢主要以VCP+的形式存在。该含机物

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已知萃取前溶液中c（Al"）=0.4mollT,理论上，为避免产生Al（OH）3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—。

⑹一种V-Ti固溶体储氢材料经充分储氢后所得晶体的立方晶胞结构如图。

oTi或V原子

anm°H原子

①该晶体中金属原子与非金属原子的个数比为—。

②储氢材料的性能常用"体积储氢密度"（1m3储氢材料可释放出的H?体积）来衡量。一定条件下，50%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。设名为阿伏加德常数的值，凡的

摩尔体积为22.4L.moL,则该储氢材料的“体积储氢密度”为一口!!^（列出算式）。

3.（24-25高三下•湖北•阶段练习）2024年12月3日，中国商务部首次使用长臂管辖权，严控对美出口钱，

以反制美国发起的新一轮科技战。钱元素在地壳中含量很少且分散，其单质是氧化铝厂副产品，也是制造

高性能半导体的主要原料。从高硅铝土矿（主要成分为SiCh、AI2O3>Fe2O3,Ca%=2.5g/t的GazS）中得到氧化

铝和金属钱的一种工艺流程如图所示。

石灰石稀NaOH力口CO2调节pH至8

II

高硅高温凝望

*碱溶

铝土矿・烧结

赤泥滤液2/出液2

纯碱/HC1\NaOH

I析出液h-------*—1r—--------,1田附

一系列操作7|离子交换1H洗脱1卜幅孑交换2T^i^|~>Na[Ga（OH）4]

（l）Ga价层电子的轨道表示式为0

⑵“烧渣1"中的NazFeOe在"碱溶"产生FezCh和02,则该反应的化学方程式为。

⑶进入“离子交换2”的物质中存在Ga2c16,其结构式为，"离子交换1"中使用的是离子

交换树脂（填"阴"或"阳"）。

⑷已知该工艺的反应条件下，KMAI（OH）3]=4.57X10-33,当溶液中离子浓度小于普6m0|/L时，认为生成沉淀

的反应进行完全了。请计算证明"酸解"后铝元素沉淀完全________。

（5）"析出液2"中的某种微量的短周期金属离子能直接投入"酸解"过程，达到和C02一样的效果，则该金属离

子在"酸解"过程中发生的离子反应是O

⑹氧化钱作为第四代半导体材料，具有一系列令人瞩目的优势，图为B-Ga2O3晶体结构纵向局部图，则氧

原子是________色球（填"深"或"浅"）。

4.（24-25高三下•湖北•阶段练习）徐光宪院士曾用P204萃取剂对稀土元素进行萃取分离。某提纯稀土元素

后的P204萃取废液（含大量Mi?+及少量Fe'Co2\Cu2\Al3\Ca?+）可制备M11CO3,流程如下。

P204再生液滤渣1滤渣2滤渣3滤渣4

已知：①25°。时，几种物质K,或Ka如下表:

Ksp[Al(OH)3]Ksp[Mn(OH)2]Ksp(MnS)Ksp(CoS)Ksp(CuS)K£Ca耳)Ka(H2S)

Kal=1.0x10-7

1.0x10-3。2.0x10-39.6x10F2.2x10-251.6x10-65.3x10-

-13

Ka2=1.0xl0

②P204的萃取机理：2RH+M?+LR2M+2H+

回答下列问题：

⑴基态镐原子的价电子排布式为O

（2）"反萃取"时，加入稀硫酸必须适量的原因是0

⑶“氧化沉铁"时发生反应的离子方程式为,加入活性MnC>2的作用除了氧化Fe?+以外，还

有o

⑷“滤渣2"的成分为。

⑸"除杂"后，测得溶液中含硫物种（H?S、HS\S2-）的浓度之和为

312+13+2l

10-mobLJ,c（Mn）=lmol-C,c（Al）=5xl0-mol-I7o若"沉铝”后，刈+的去除率为98.0%,Mi?+以—

（填化学式）形式损耗，则Mn2+的损耗率为（保留2位有效数字）。

⑹"沉镒"时发生反应的离子方程式为。

5.（24-25高三下,山西,开学考试）钱（Ga）是战略性物质。一种利用炼锌渣（主要含ZnO、CuO、Fe?O3和一定

量的GaCy、Si。?)为原料制备高纯钱的流程如下:

里虬高纯钱

调节pH=8.2、沉锌

滤液3

・滤液2侬鲤NaOH溶液Na2s溶液

ZnS

沉铁

•滤液LCu、CuCkZn

酸浸NaSO

炼锌渣24

稀硫酸•Na2Fe6(SO4)4(OH)12

滤渣

已知：0.电解制取钱时，溶液中的氯离子会影响钱的析出。0.Zn?*与Ga3+的各物种的分布分数随pH的

变化如图所示。

100

80

60

40

20

02468101214

溶液pH

回答下列问题：

⑴基态Ga原子价层电子排布式为o

⑵“沉铁"时反应的离子方程式为o

(3)“还原除杂”过程中，先向溶液中加入一定量的Cu粉，反应一段时间后再向溶液中加入稍过量Zn粉。加

入一定量的Cu粉的溶液pH目的是除C「，写出反应的离子方程式:，加入稍过量Zn粉的目的是。

⑷"调节pH"时，调节pH为8.2,但不能过高的原因是o

353+34

⑸已知：Ksp[Ga(OH)3]=1.0xlO-,凤(解呐22乂',Ga+4OH-[Ga(OH)4JK=1.0xl0则

反应Ga(OH)3+NH3H2O[Ga(OH)4]'+NH；的平衡常数为□

⑹"电解'制备钱时，阴极的电极反应式为o

类型二以混合物的分离、提纯为目的

6.(24-25高三下•山西•开学考试)硫酸锦是一种重要的化工中间体，一种以高硫锦矿(主要成分为MnOz和

FeS,主要杂质为：SiO2,CaCO3,还含有少量Fe、Al、Cu、Ni等元素的氧化物或硫化物)为原料制取硫酸

镒的工艺流程如下。

H2SO4ACaCO3(NH4)2S

A

I

S

H

204NH4HCO3MnF2

已知：①金属离子浓度数值cM"/（mol/L）的对数IgeM"与溶液pH的关系如图所示

(

+

=

n

)

3

601

②一些物质的溶度积常数

物质CuSNiSMnSFeS

6x10-35IxlCr”2.5xlO-106x10-8

回答下列问题：

⑴同周期中（填名称）元素的基态原子和基态镐原子具有相同数目的d电子，基态Mn，+的最外层电子

排布式为O

⑵若高硫镒矿不经"焙烧"直接用HA。J酸浸”，会产生的污染物是—（填化学式）。

⑶若"氧化”步骤中加入的常见固体A是一种氧化物，则A是（填化学式），若流程中"氧化”步骤缺失，

可能会导致的后果是;假设"氧化"步骤后溶液中各金属离子的浓度均为O.Olmol/L,"中和除杂"时控制

体系的pH到5左右，则滤渣2中的两种主要成分是（填化学式）。

⑷"滤渣4”主要成分是（填化学式），"碳化结晶"生成MnCOs的离子方程式为。

⑸"结晶"过程中始终不出现晶体，应当采取的措施是（任写一条）o

⑹一定温度下，向MnSC）4溶液中加入氨水，同时通入空气，可制得某种镒的氧化物，其立方晶胞结构及小

立方体A、B的结构如图所示，则该氧化物的化学式为。若晶胞边长为apm,"人为阿伏加德罗常数

的值，则晶胞的密度为g/cn?例出计算式即可）。

OMn

•O

7.（24-25高三下•山东•开学考试）鸨矿渣（主要成分：氧化铳SC2C）3002%~004%,铁元素17.9%,锦元素

15.7%,WO32.5%~5%,二氧化硅15%~20%）的综合利用流程如下:

NaOH由液—卬­

^―*注代2黑-？品-6HJWO,

机用1NgQHZ-

泡3」_Sc,O.

MnO.eSt二4

。水相---》彳液3NM1H油油

过-ns-NILHCT),

H液4—~——^MnCO,

已知流程中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表:

金属离子Fe3+Fe2+Mn2+

开始沉淀的pH1.15.88.0

沉淀完全的pH3.28.810.4

回答下列问题:

⑴沉淀1的主要成分是（填化学式）。

⑵沉淀2中H2WO4溶解的化学方程式是。

（3）操作甲的名称是；有机相1中加入NaOH溶液，目的是o

⑷流程中加入MnO2的主要目的是；滤液3中加入NaOH溶液控制pH的范围是,出现沉淀后要

加热煮沸一段时间的目的是。

8.（24-25高三下•安徽•阶段练习）镀镇生产工艺中产生的酸性NiSO,废液（含有Fe?+、Zn2+>Mg2\Ca?+等

杂质），通过提纯可制备高纯NiSO”提纯的流程如图所示:

Fe(OH｝滤渣

一»HQ?溶液反萃取、再生

NiSO,废液--2-滤渣b

Ni(OH)z浆液沾加NiF?溶液

滤液a”％—产有机相—

操作1

操作2酒、.萃取剂P,a

3fcl仃瓦坦

滤液b••|->NiSO4-6H2O

操作3萃余液逑机

母液

n

已知：①25℃时，^sp(CaF)2=4xlO-,舄(MgF,)=9x10-,Zn^易溶于水。

②萃取剂七“(二乙基己基磷酸)萃取金属离子M-的原理为：x(Cl8Hl7O2)2P^+M-

OH

(G8Hl7。2)2「\M+XH+。

CT

⑴操作1中加入HQ?的主要目的是

(2)滤渣b的主要成分有,滤液b中含有的金属阳离子主要有,当杂质离子沉淀完全时,

滤液b中c(Fj=mol/L[c(杂质离子)410-5mo|/L可视为沉淀完全]。

⑶萃取剂此贝对某些金属离子的萃取率与pH关系如图所示，在一定范围内，随着pH升高，萃取率升高的

萃

取

率

仅

⑷母液再利用及含量测定：

①向母液中加入石灰乳，发生反应的化学方程式为：,该混合溶液可返回中重复使用(填

"操作1"、"操作2"或"操作3")。

②准确量取25.00mL处理后的母液稀释液于锥形瓶中，力口入10.00mL0.0500mol/LBaC4溶液，充分反

应后，滴加氨水调节溶液pH=10,0.0100mol/LEDTA(Na2H2Y)溶液滴定至终点，滴定反应为:

Ba"+凡丫2-=BaY2-+2H+,平行滴定3次，平均消耗EDTA溶液25.00mL,计算处理后的母液稀释液中SOj

含量_________mg/L。

9.（24-25高二上•广东茂名•期末）从某含锌矿渣（主要成分是ZnO,杂质是Si5、FesCU、CuO）中分离出

相应金属资源物质（金属单质或含金属元素的化合物），并制备金属锌的流程如图所示：

稀硫酸。2、ZnO锌粉

含锌矿渣f溶浸一>蓝力一蓝蓼f滤液f电解f锌

I—r_除杂除杂-----

''J|

滤渣1滤渣2滤渣3

常温下，相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cu2+

开始沉淀的pH1.56.36.25.2

沉淀完全(c=1.0xl0-5molLT1)的pH2.88.38.27.2

回答下列问题:

⑴能提高"溶浸"速率的具体措施为（任写一条）；"滤渣1"的主要成分为（填化学式）。

⑵常温下，Kw[Fe（OH）2]=；通入氧气的目的是。

⑶为了将三种金属资源逐一完全分离，"氧化除杂"时需要调节的pH范围为o

⑷"电解”制锌后的电解液可返回""工序继续使用。

⑸该流程中除了回收制备金属锌外，还可回收的金属资源物质为（填化学式）。

10.（24-25高三下•重庆•阶段练习）稀土元素是国家战略资源，广泛应用于显示器、航天、激光、导弹等尖

端领域，目前我国稀土提炼技术处于世界领先地位。某化学课题组以废液晶显示屏为原料回收稀土元素锦，

实现资源再利用，设计实验流程如下：

废液晶稀H2sO4

显示屏稀H2sO4H2O2（NHD2SO4

粉哀H酸上曾典工溶液1»1工次2H工序3iNH,FeBO4）2晶体

滤渣1、，变液三

工14|——>|过滤-Ce:工序5ice（OH）4ACeO2-Ce

稀盐酸滤渣2。2、NaOH

已知：①显示屏玻璃中含较多的Si。?、CeO2,FeO、Feq,及少量其他可溶于酸的物质;

②CeO?不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液。

回答下列问题：

⑴锦的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为一。Fe在元素周期表中位于第一周期第

族。

（2）滤渣1的主要成分有CeC>2、―（填化学式）。

⑶①工序1中H2O2的作用为一。

②工序3的主要操作是—、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铁镂晶体。

⑷工序4中，盐酸可用稀硫酸和H2。?替换，避免产生污染性气体CU。由此可知氧化性：CeO2—凡。2（填

。"或

⑸①写出工序5的离子反应方程式一。

②Ce3+溶液可以吸收大气中的污染物N0x,减少空气污染，其转化过程如图所示（以NO?为例）。该转化过程

中还原剂与氧化剂物质的量之比为—。

U.（24-25高三上•全国•期中）锦白（Sbgs，两性氧化物）可用作白色颜料和阻燃剂。一种从含睇工业废渣（主

要成分为SbzCVSb2O5,含有Cu。、Fe2O3,AI2O3等杂质）中制取$与。3的工艺流程如图所示。

稀盐酸过量铁粉稀盐酸（NH4）2CO3

]'，、­、、，'1

篦要t喘解产液u康।滤液2.水解售吗出条口嬴[isb2（）3

滤渣1滤渣2滤液3滤液4

已知：该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见表。

金属离子Fe3+Fe2+Al3+Cu2+

开始沉淀1.56.33.54.5

完全沉淀2.88.34.76.5

回答下列问题：

⑴基态Sb原子的简化电子排布式为[Kr]4/°5s25P3。Sb位于元素周期表的第周期族。

（2）"溶解"温度应控制在80℃,原因为0

（3）"还原"过程中被还原的金属离子为（填化学符号）。

⑷滤饼的主要成分是：SbQ5cl2,"水解”过程中主要发生反应的离子方程式为。"水解"过程的pH

要适中，pH<（填数字）。

⑸检验"洗涤"过程中是否将Fe2+洗净的操作为

C1

C1---J___

（6）含睇工业废渣可以通过煨烧“废氟催化剂SbCL"得到，SbCl5的空间结构为三角双锥形（

crI

Cl

①sbCL中Sb的杂化方式为（填标号）。

A.spB.sp2C.sp3D.sp3d

②同主族的N元素（填"能"或"不能"）形成NCb。

12.（24-25高三上,福建福州•阶段练习）湿法炼锌具有能耗低，生成产品纯度高等特点，其主要原料为锌精

矿（主要成分为硫化锌，还含有铁、钻、铜、镉、铅等元素的杂质），获得较纯锌锭的工艺流程如图：

已知：焙烧后的氧化物主要有Zn。、PbO、CuO、Fe2O3,Co2O3>CdO0

⑴铜原子的价层电子排布图为o

⑵“酸浸，，中滤渣主要成分为。

⑶"一段沉积"和"二段沉积"刚开始加入锌粉时，反应速率较小，然后反应速率显著增大，请解释产生此现象

的原因：o

⑷写出"除铁"过程中反应的离子方程式：=

⑸“斤蔡酚净化除钻"先是NaNC>2把C（?+氧化成c<?+,并生成NO,C（?+与有机物发生化学反应生成红褐色

稳定鳌合物沉淀。写出C6+被氧化的离子方程式：。

⑹“电解"工艺中，电解液常有较高浓度的C1会腐蚀阳极而增大电解能耗。可向溶液中同时加入Cu和CuS。’,

生成CuCi沉淀从而除去cr。请通过具体数据说明上述的反应能完全进行的原因：（已知：

2++6

Cu+Cu.-2Cu火=7.6义1。7；^p（CuCl）=2.0xl0*o）

⑺纯净的硫化锌是半导体锂离子电池负极材料。在充电过程中，发生合金化反应生成LiZn（合金相），同时

负极材料晶胞的组成变化如图所示。

①充电过程中ZnS到Li、Zn,S的电极方程式为（x和y用具体数字表示）。

②若Li2s的晶胞参数为anm,则EF间的距离为nm。

13.（24-25高三上•重庆•阶段练习）从铅精矿（主要成分为PbS）中湿法炼铅的一种工艺流程如下:

FeCl3（aq）

NaCl(aq)

滤渣（含S）冰水

已知：①PbC12(s)+2Cr(叫)PbClj(aq)AH>0；

②PbCL在水中溶解度随温度的变化曲线如题图。

回答下列问题:

6s6p

⑴已知基态铅原子价层电子的轨道表达式为,铅在周期表中的位置为第周期第

族。

(2)PbS在"溶浸"时的离子方程式为o溶浸时需加入盐酸调节pH为1.5,原因是

(3)操作a是o20℃时/(PbCl?)的数量级为。滤液1中加入冰水的作用是

⑷“电解"装置如题图所示。

①析出Pb的电极方程式为o

②向石墨电极通入H?可降低电解电压，从而节能40%左右，石墨电极上镀钳的主要目的是

14.(24-25高三上•湖北•阶段练习)钛白粉(TiCh)是一种重要的工业原料，可作白色颜料和增白剂。一种以

钛铁矿(主要成分是FeTiCh,含有少量的CaO、Fe2O3、SiCh等杂质)为原料生产制备TQ2的工艺流程如下：

硫酸铁屑

钛白粉

滤渣绿矶滤液2

回答下列问题：

⑴基态Ti的核外价电子排布式为

(2)"酸浸"是用硫酸在加热下"溶煮"钛铁矿，"滤液1"中Ti的存在形式为TQ2+,则"酸浸"中FeTiO3发生反应的

离子方程式为一。由图可知，当浸出率为70%时，所采用的实验条件为一。

(3)绿矶是FeSO4-7H2O,贝厂还原"加入过量铁屑的目的是。

(4)"水解〃过程中适当稀释并加热的目的是一。

(5)钛是一种性能非常优越的金属。工业上可利用Mg与TiCL反应制备金属钛。下列金属冶炼方法与Mg冶

炼Ti的方法相似的是.

A.高炉炼铁B.电解熔融NaCI制钠

C.铝热反应制镒D.Ag2。分解制银

(6)TiO2转化为TiCL有以下两种方法。在1000℃时反应的热化学方程式如下:

1

(1)TiO2(s)+2C12(g)=TiCl4(g)+O2(g)AH,=+172kJ.mol"

1

(2)TiO2(s)+2C12(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g)AH,=-5IkJ-moK

请分析方法②加入C⑸的目的是

15.(24-25高三上•安徽合肥•阶段练习)铜转炉烟灰中含金属元素(主要为Cu、Zn、Pb、Fe)的硫酸盐和氧化

物以及SiO?。其中有价金属回收的工艺流程如图所示:

硫酸FeZnOKM11O4溶液

ZnSO4-7H2O

Na2cO3溶液硝酸硫酸

813

已知：25团时，^sp(PbSO4)=1.82xl0-,^p(PbCO3)=1.46xl0-o

⑴为提高浸取效率，可采取的措施有.(任写一点)。

⑵“浸出液①"中所含有的金属阳离子除了Fe2+和Fe3+外，还有.

(3)"除杂"中,加入ZnO调节溶液pH至5.2后，用KMnO4溶液氧化，所得"滤渣”主要成分为Fe(OH)3、MnO2,

该氧化过程的离子方程式为.

(4)ZnSO4的溶解度随温度变化曲线如图所示，“浓缩结晶”的具体操作步骤为:

①在100回时蒸发至溶液出现晶膜，停止加热。

②降温至_____回(填"50"、"60"、"70"、"80")蒸发至溶液出现晶膜，停止加热。

③冷却至室温，过滤、洗涤、干燥。洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不用水，其原因是。

(5)“滤饼”的主要成分为(填化学式)。

放电

⑹铅蓄电池的充放电反应为Pb(s)+PbO,(s)+2H,SC>4(aq).2PbSO4(s)+2H2O(l).某铅蓄电池的正、负极

充电

标记被磨损，试用如图所示装置设计实验，识别出此铅蓄电池的正、负极。

AB

石墨电极遇

CuCl2(aqp^^/

①将A接E、B接F,B电极出现现象，说明F为正极。

②铅蓄电池工作时(放电)，若有0.2mol电子发生转移，则正极消耗PbC>2的质量是go

类型四以化学图表、图像信息加工考查为目的

16.(2024・山东•模拟预测)我国是稀土大国，储量大、矿种多。稀土元素的物理性质和化学性质极为相似,

常见化合价+3价其中铝(Y)元素(Ar：89)是激光和超导的重要材料，工业上通过如下工艺流程用铝矿石

(Y/eBqSi20K))制取氧化钮。

钮矿石滤液I滤渣I

已知：

i.镀和铝符合元素周期表的对角线规则；

ii.草酸镂与稀土草酸盐可形成可溶性络合物；

iii.有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:

开始沉

完全沉淀

淀

Fe3+2.73.8

Y3+6.78.2

请回答下列问题：

⑴试写出“共熔”过程中的化学反应方程式：。

(2)若使Fe3+完全沉淀，需用氨水调节pH=a,则a应控制在_________,并写出判断Fe?+是否沉淀完全的实

验方法：o

⑶下图为稀土草酸盐在无机酸和不同浓度沉淀剂的混合溶液中的溶解度(25。。曲线，其中

c=c(H2C2O4)+c(HC2O4)+c(C2O^),已知C|=0.100mol/L,C2=0.500mol/L。请据此描述“过程I”的实验方

案：o(可供选择的试剂：0.5mol/LH2c、0.5mol/E(NHJC2O4溶液、2.0moL/LHCK

2.0mol/LHNO3.4mol/LHCk4mol/LHNO3.Imol/L氨水、蒸储水)

gJ

瓶

曜

差

(4)上述得到的草酸盐沉淀实际上应表示为YKCzO4^nH?。，以下为该化合物的热重曲线分析图，试确定整

(5)已知窃的另外一种二元化合物X具有金属般的导电性能，晶体结构如图所示，其间可捕获自由电子(e)

且碳以C；单元存在，据此猜想X的微粒组成可表示为

17.(2025・四川•模拟预测)MnSC>4具有广泛用途，一种从电解锌阳极泥回收电池级MnSO,的流程如下。该

阳极泥主要含有MnO2,以及Na+、K\Ca"Mg"Z/和微量Pb?+等杂质离子。

222810

已知：Ksp(ZnS)=1.0xl0^,Ksp(PbS)=8.0xl0-,Ksp(MnS)=1.0xl0^o金属离子生成氢氧化物沉淀，其

lg[c(M)/(mol【T)]和溶液pH的关系如下图所示：

F

a

o

E

x

w

)

a

M

I

回答下列问题：

⑴基态锦原子的电子排布式为O

(2广溶解"步骤在酸性条件下进行，通入SO?的作用是。

++

(3)"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KT%[(OH^SOJ和

NaFes[(OH^SOj沉淀，其中K+生成沉淀的离子方程式为。

⑷"除杂回”步骤中，加MnCO3调溶液pH=4。，该步除杂的总反应方程式为。

(5广除杂登步骤中，析出的“沉淀3"是、。

⑹"除杂跳步骤中，随着“沉淀4"的生成，溶液pH将(填"升高"或"下降"或"不变")。

⑺“浓缩结晶"步骤中，析出MnSO,后的滤液应返回到步骤，其目的是。

18.(24-25高三上•辽宁•阶段练习)稀土永磁合金，主要金属是彩(Sm)和钻，合金中还会有铜、铁等取代

部分钻。从彩钻磁性废料中提取铁和钻的工艺流程如图所示：

盐酸氨水双氧水

彩钻沉淀含钻

灼烧

磁性废料—1酸浸I酸浸迷I沉密曾遐I除铁普运沉钻氧化物

酸浸渣沉淀

回答下列问题:

⑴元素周期表中，与C。位于同周期同族的元素还有

(2)为提高酸浸率，可采取的措施有(写出1条即可)，"酸浸渣"的主要成分是

(3)“沉影〃过程中生成Sm2(GOj3・田2。沉淀，逐渐加热分解该沉淀，得到固体质量变化百分数与温度关系

如图甲所示，则廿(取整数)。写出Sm2GoJ分解为SmQ的化学方程式：

%

、

舔

白

Kn

yz

引

*

蜓

及

阿

温度/℃

甲

⑷写出“除铁”的离子方程式：。

(5)"除铁"操作中双氧水的实际用量通常要大于理论用量，原因是o

(6)如图乙是草酸钻(CoQOj在空气中灼烧得到的钻的氧化物晶体结构的一部分，该过程的化学方程式

为_________

19.（2024・四川・一模）铝（M。）广泛应用于化工生产、医疗卫生及国防战略领域。一种从银铝矿（主要成分为Ni、

Fe、Ca、Mo、Zn、As的硫化物及SiO?）中分离铝并获取Na2sO,的新型工艺流程如图所示:

CO2滤渣1滤渣2Na2so4晶体交换液

已知："水浸"后，"滤渣甘的主要成分为FeQ、ZnO、NiO、CaSC>4；"浸出液”的主要溶质为NazMoO,铝

酸钠）、Na2so八Na3AsO4,Na2SiO3o

回答下列问题：

（1广浸出液"含有的Na?MoO4中Mo元素的化合价为；已知“焙烧”时，MoS2发生反应主要生成

Na2MoO4和Na2SO4,则ImolMoS,被氧化时，转移电子mol。

（2）"箱含M。质量分数为。的银铜矿经"焙烧好水浸"后得到VL“浸出液"，经分析，"浸出液"中M。的浓度为

ag.L/。则在“焙烧好水浸”过程中，M。的提取率为（用字母表达）。

⑶"除杂”时，加入MgSO4的目的是除去"浸出液"中的As和（填元素符号）-

⑷Na2Moe\、Na2so4的溶解度曲线如图所示，结合能耗和提高铝酸盐产品纯度两个因素，"结晶"时宜采

用（填"蒸发结晶"或"冷却结晶"）得到Na2sO,晶体。

（5）"离子交换"时，若所用的"D318电树脂”用RCI表示，则主要发生反应：MoOt+2RC1=R2MoO4+2CK,

因此，得到的"交换液”中的溶质主要有Na2sO,和（填化学式）。该"交换液"可再进入"水浸"工序循

环使用，其意义是。

（6）"解析"时，加入氨水使铝酸根从树脂中解析出来，得到的"铝酸盐”的化学式为=

20.（24-25高三上•江西赣州•期中）三元锂电池广泛用于新能源汽车，开展废旧电池的正极材料（主要有效

成分为LiNiosCOgMn。/^,少量Fe、Al元素）回收，对于资源综合回收利用和环境保护具有十分重要的意

义。一种实现正极材料的绿色闭环再生工艺如图所示:

已知Li2c微溶于水。回答下列问题:

⑴三元锂电池的正极材料LiNi0.5c。。小“。?中，Ni、Co和Mn的平均化合价为

⑵以LiMO,表示正极材料，还原浸出的离子方程式为。

⑶常温下，经测量浸出后的金属离子溶解度与pH关系如图所示:

(

I

j

.

o

s

、

如

犍

斐

①/[Fe(OH)3]/[A1(OH)3](填">"、"<"或"=”)。

②/[Mn（OH）[=。

③用NaOH溶液调整pH,可以除尽杂质离子，pH范围大致为。

④共沉淀之后，由于金属回收率不同，需要补充相应的金属氢氧化物才符合再生要求。依据溶解度与PH关

系，补充物质的量最多的氢氧化物是（填化学式）。

⑷依据绿色闭环的要求，设计得到Li2cO3的实验方法：o

类型五以物质结构和性质考查为目的

21.（24-25高三上•山西•阶段练习）钱（Ga）是重要的半导体材料。一种利用锌粉置换渣（主要成分为

Ga2O3>Ga2s3、ZnS、FeO>Fe2O3>SiO?）制备粗钱的工艺流程如图所示：

已知：P204、YW100协同萃取体系对金属离子的优先萃取顺序为Fe（III）＞Ga（ni）＞Fe（ID＞Zn（II）。

回答下列问题。

（1）"浸渣"的主要成分是S和（填化学式）。"富氧浸出"中高压的作用是

⑵"滤渣”的主要成分是（填化学式）。用H2A2代表P204,RH代表YW100,"协同萃取"过程中发生反

3++

应：Ga+H2A2+2RHGa（HA2）R2+3H,无机相含有的主要金属离子为。C（SO：）随

c[Ga（HA2）R2]变化关系如图所示，"反萃取"加入稀硫酸的目的是（用化学方程式表示）o

c[(Ga(HA2)R2)/(molL-')

⑶如图为Ga-国。系中电势随pH变化的图像。"中和沉钱〃时所选pH合理范围为.（填标号）。

A.-4-2B.0~4C.4~9D.8~12

“碱溶造液”过程中发生反应的离子方程式为

（4广电解”过程中生成粗钱的电极反应式为.

⑸碑化钱（GaAs）的晶胞结构如图|左图所示。将Mn掺杂到晶体中得到稀磁性半导体材料，其晶胞结构如

图II所示。

①图I中，若Ga-As键的键长为apm,则晶胞边长为pm。

②稀磁性半导体材料中，Mn、As的原子个数比为。

22.（广东省和美联盟三校2024-2025学年高三上学期12月联考化学试题）目前，钻酸锂（LiCoO2）材料

制备的锂离子电池体积比能量最高。但其缺点主要是钻资源有限、成本高，所以废旧钻酸锂电池回收再利

用对于这一产业发展具有重要的战略意义。已知电池中除LiCoO?外还含有少量的铝、铁、碳等单质，某实

验室对废旧钻酸锂电池进行回收再利用，实验过程如下：已知：

①还原性：CF>Co2+;

3+

②Fe"和C20t结合生成较稳定的［FeKzOJsT，在强酸性条件下分解重新生成Fe0

回答下列问题：

⑴废旧电池初步处理为粉末状的目的.

⑵向含铝溶液中通入足量co2得到AI（OH）3的离子反应方程式—。

⑶滤液A中的溶质除HCI、LiCI外还有—（填化学式）。写出LiCoO?和盐酸反应的化学方程式

⑷滤渣A的主要成分为—（填化学式）。

1

⑸已知Li2cO3的溶度积常数=5.64x10-4,向浓度为0.02mol-U的Li2SO4加入等体积

0。20101.17代22033溶液，最终溶液中—（有或没有）沉淀产生。

⑹钻的一种化合物的晶胞结构如图所示,

①基态CO。*的核外电子排布式为

②与Ti,+距离最近的CP-有个。

③若该晶胞参数为anm,则该晶体的密度为g/cm\

23.（24-25高三上•辽宁沈阳•阶段练习）确化镉（CdTe）量子点具有优异的光电性能。某科研人员设计以电

解精炼铜获得的富硅渣（含铜、硅、银等）为原料合成硅化镉量子点的流程如下:

30%,2。2sp2NaBH4

__iI

富橘渣一俄酸酸浸一浸出液t当原一粗确一精制硅CdTe量子点

贵」属渣NaCl

柠檬酸钠

回答下列问题:

⑴电解精炼铜时原料富硅渣将在_______（填"阴"或"阳"）极区获得。

⑵"硫酸酸浸"时，取含单质Te6.38%的富硫渣30g,为将Te全部溶出转化为Te（SO）