化学工艺流程综合题型研究-2026届高考化学（培优专练）含解析

化学工艺流程综合题型研究

星情境突破练9压轴提速练

一丽氤练

1.新考法【结合新产品的工ik流程考查化学原理的应用】（2025•湖北♦模拟8ao补铁剂乙二胺四乙酸铁

钠（NaFeEDTA,分子式为CM2FeN2NaOs•3H2O）的一种合成路线如下：

■离广水一乐纯/H:（）2NaOH（s）EDTA（s）

r-L.「1迪饼J_J_________,

i-*L['-L,■-4复，n4・T络令」u|—一■

油J液i去肉I子水浊油

已知：室温下K印（%。。3）=3X10-11,当离子浓度小于1x10-5mol/L时视为沉淀完全；EDTA和

NaFeEDTA的水溶性均随温度升高显著上升;“络合”步骤的反应式为Go/MOx+Fe（OH）+

（EDTA）:i

60〜80℃

NaOH---------CuMiFeNzNaOs十4Hq.

pH=4.5~6.0

回答下列问题：

⑴NaFeEDTA中基态Fe3+的价电子排布式为。

⑵“沉铁”步骤生成FeC（%当Fe2+恰好完全沉淀时溶液中的c（COf）=。

：3）“氧化”步骤的化学方程式为o

：4）实验室洗涤沉淀通常在（填仪器名称）中进行。“氧化”后过滤得到的滤饼需要用去离子水

洗涤2〜3次。检验该滤饼是否洗涤干净的最佳试剂为（填化学式）溶液。

⑸“减压过滤”步骤的目的是o从滤液2中获取纯净NaFeEDTA晶体的操作为（填标

号）。

。.蒸发至大量晶体析出时停止加热，趁热过滤

b.蒸发至大量晶体析出时停止加热，用余热蒸干滤液

c.蒸发至有晶膜出现时即停止加热，冷却结晶后过滤

；6）产品中总含铁量的测定:取1.000g产品放入150niL烧杯，加入20mL去离子水和5mL3mol/L

硫酸溶液，搅拌溶解后，加入19锌粉，加热反应30min,过滤。得到的无色溶液用250容量瓶定

容。快速移取25mL溶液至250mL锥形瓶中，加入10。mLH.SO,-Hg混酸以掩蔽生成的Fe3+

的黄色，用0.02000。mol/L。KNnO」标准溶液平行滴定3次，消耗KA仇O」标准溶液的体积平均为

VmL,则产品中铁元素的质量分数为（铁的相对原子质量为55.85）。

：7）产品的块状晶体在生物偏光显微镜下能观察到瑰丽色彩，展现出化学之美。从晶体的微观结构角

度分析，其原因是o

•M

2.新情境【结合中学范围内不熬悉的物质制备流程考查实验知火】（2026•安做•一模）黑鹤精矿中铝元素

以（"WQ和访WOJ形式存在，其中还含有少量硅@。2）、磷、碎以及铝的化合物，工业h常用黑鸽

精矿冶炼金属钙及其化合物,其工艺流程如图：

MgCl2>

Na2CO302盐酸NH4C1Na2SCaCl2

鹘滤盐酸》操作i煨烧》瑟?

I滤输|I滤浙|I含1和11滤忘词

I―废渣I

注：已知鸽酸钙GaWQ的溶度积常数为5x10-1。,而做才在0“=5的溶液中会完全沉淀。

请回答下列问题：

⑴黑铐精矿在9001的温度下烧结后会得到鸨酸钠（NaMOJ、磷酸氢钠以及碎酸氢钠等产物，则

股WO.在烧结时发生的化学方程式为；为了获得黑铝精矿需要对原矿经过粗选、浮选等措施

的目的是o

[2）在滤液/中通过加入盐酸将溶液的pH调节至8〜9，其目的是o

；3）用氯化镁和氯化铉可将滤液II中的磷、碎元索转化为磷酸镁铉和神酸镁铉而除去，则除去碎元素

的离子方程式为o

⑷加入LOLO.25moi/□%（%溶液恰好可以将溶液中的1¥。彳-完全转化为CoIMI沉淀，过滤，向沉淀

中加入500inL一定浓度的盐酸后发生反应CaWOA+24+=H2WOA1+Ca'2+,旦溶液体积一直保持不

变。则当GaWQ转化为鸽酸沉淀时，需溶液的pH至少为；通过过滤、洗涤、干燥后，可得到纯

净的H2WOA沉淀，则验证H2WO[是否洗净的方法为。

；5）为了得到工业纯卬。3,需要将鸨酸溶解于氨水中，得到铝酸铉（NHRWOj,但同时也会得到极少

量的（NH》痴Oi杂质，两种物质的结晶率与溶液蒸发量的关系如图所示，则为了获得纯净的鸽酸钱

（凡匕）2卬。1,应采取的操作是o

；6）工业上常用氢气还原三氧化铝制备锯粉，若将“三氧化筲粗品（含WQ,75%）,经一系列措施得到

鸿粉的过程中，铛元素的回收率为60%,需要的氢气的质量为kg（结果保留三位有效数字）。

3.新角度【结合中学范国内不篇态的物质制备流程考查实睑知识、元素化合物及物质结构知火】

（2025•广西贵港•模拟覆流）以硅藻上为载体的五氧化二钮（％OJ是接触法生产硫酸的催化剂。从废

机催化剂（主要成分为V2O:>.VO2.SiO2.KSQ,还含有少量Re,。：,和4〃。,）中回收玄。5既可以避免

污染环境又有利于资源综合利用。一种废钢催化剂的回收工艺流程如图。

废机

催化剂

淀渣1流渣2流出液

已知:“离子交换”和“洗脱”过程可简单表示为4/汇归+%0方舟^^^。12+4。”-田。“为强

洗脱

碱性阴离子交换树脂）。

回答下列问题：

⑴1/。2中1/的化合价为价;“酸浸”时口⑦转化成VO?'反应的离子方程式为。

⑵UO?在某温度下的晶胞结构如图（黑白球仅做区分，不表示原子大小），黑球代表的原子为

（填元素符号）。

⑶“氧化”中饮>变为UO3则该转化中氧化剂与还原剂的物质的量之比为O

：4）“滤渣2”的主要成分为（填化学式），该步骤需控制溶液pH不能过大,原因是o

；5）“流出液”中的阴离子主要是SOT、（填离子符号）。

⑹煨烧“沉锐”得到的偏钢酸铉（NHYOJ即可得到弘。5,写出该煨烧反应的化学方程式:

•M

压轴提速练

建议用时：6（）niin

4.（2025•河北三模）某工厂残矿渣中主要含有NgOrO、、（UC/SQi，另有尸eO、Fe2O^Al2O3,SiO2.

2。5等杂质，某同学设计以下流程实现饥和辂的分离。

Na,83、

NapH稀小SO,MgSO,溶巡稀H，SO,

［通空气7oI（NHJ*溶液:丽;Na2sqs溶液

残矿渣煨烧溶浸除杂除硅磷分离钿］曲H_,Cr(OH)3

滤渣I滤渣IIMgSiO4.MgNH4PO4V,O5

已知:①常温下，NHWO：,在水中的溶解度为0.48g/100g。

②五价锐元素的存在形式与的关系如下表所示：

pH<11〜44.1-8.5>13

主要形式votvor

下列说法不正确的是

A.“煨烧”、“溶浸”工序中锐元素和倍元素的主要存在形态并没有全部发生变化

B.滤渣1主要为%3。4和%。3,滤渣2主要为Al（OH）:i

C.“除硅磷”工序中，必须调节（NHJ2SO」适量，以免生成/由，O：,沉淀，降低％。5的产量

D.“还原”工序中，发生反应：4CrOT+3s@一+14H+=4c产+6SO『+7H2。，再调节P”使。产

转化为。（OH%沉淀

5.（2025•辽宁丹东•模拟颈测）铁是人体必需的微量元素。某研究小组通过设计实验以检验菠菜中是否

含有铁元素，其实验流程如图所示。下列说法错误的是

20%

阳

色

绿

加

质

物KSCN

——

聚

沉溶液

固体2

14.8g剪碎一研留

去根后

的菠菜30mL①

蒸溜水

滴加KSCN溶液

溶液3变红

已知：固体1的主要成分是用

A.上述实验流程中操作①②都是过滤•M

B.向溶液2中加入"NO：,再滴入KSCN溶液无现象,说明菠菜中的铁元素都存在于固体1中

C.向溶液3中滴加KSCN溶液后变红，说明菠菜中存在铁元素

i+

D.反应③的离子方程式为ReCzOi+4H++NOf=Fe+2CO>T4-W?+2H2O

6.(25—26高三上•云南•月考)室温下，由二氧化铢与硫化锌矿(含属、皿等杂质)制备MnSO,的流程

如图：

H2SO4(aq)①氨水、②MnF?NH4HCO3溶液

硫盘容|--I①除铁②底冠沉钻I_►MnCC)3改工MnSO4

711

已知：，Kb(NHyH2O)=1.8x10-5,兄式42co3)=4.3x10-,Ka2(H2CO3)=5.6xW,

K^MnCO.)=2.24x10-\下列说法不正确的是

2++

A.“酸溶”时主要发生的离子方程式：MnO24-MnS+2H>0=2Mn+SOl-+4H

B.“除铁除镁”时铁、镁元素形成的是Fe(OH)^皿司沉淀

C.室温下，NHjHC。；，溶液的7,溶液中c(NH：)>c(HCOj)+2c(。。/)

M)

D.“沉钵”后上层清液中=2.5

c(^COj)-c(W+)

7.(25-26高三上•四川成都•月考)经过充分氧化的铅阳极泥，富含C〃O、4g、41。一种从中提取金和

银的流程如图所示。下列说法错误的是

氨水

Ag

铅阳极泥

NaHSO；

A.“浸出液1”含有

B.“浸取2”步骤中，Ag被氧化的化学方程式为2Ag+2HCI+H>O2=2AgCl+2HQ

C.电沉积过程阴极的电极反应式为：月十e=Ag

D.“还原”步骤中，被氧化的NaHSQ,与产物4〃的物质的量之比为3：2

8.(2025•四川成都•一模)Rmeg镇是一种带有多孔结构、较大比表面积的固态多相催化剂，其主要成分

是银和少量铝。制备Acmey镇的关键步骤如下所示。下列有关说法错误的是

N-NaOH溶液

NiCQK热%解fNi流融彘卜水冼》Raney锲

A.岫。2。』热分解时产生等体积的CO和CQ

B.“热分解”时,不可将M替换为Q

C.“浸出”时，NaOH溶液溶解银铝合金中的铝

D.“水洗”时,洗去了Na+、04-和Al(OH)；离子

9.(2025•湖南郴州•一模)CeO.2是一种重要的稀土金属氧化物，在催化与检测方面均有广泛的应用前景。

工业上从水晶石废料(含有S，5、CaO、CeO2.NaQ、MgO)中提取0。2的流程如下：

滤液滤渣

已知：K、p[Ce(OH)：J=8xIO-20,lg2=0.3；金属离子浓度小于10-％I01/乙,认为沉淀完全。

下列说法错误的是

A.“浸取”工序中，提高浸取率的方法有粉碎、搅拌、适当升温

B.根据已知计算得出，完全沉淀的目”为5.3

C.氨水浓度过大导致沉铀率下降的主要原因可能是与Ce*形成配合物导致不易被沉淀

D.“还原”工序中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1

10.(2025•湖南永州•一模)工业上可用低品位锦矿(主要成分而。2,含Fe.4、Ni、Pb等元素的杂质)制

备高纯二氧化钵,工艺流程如图所示。下列说法错误的是

①空气NH4HCO3

NH.HO空气

②FeSOjNH3-H2ONa,S32

II.

域里J区里Ll浸一口除铝除银铅1网目~|煨烧I一MnO2

Fe?O3

已知：常温下K,〃(PbS)=8.0x10f、K*NiS)=1.0x10-2,o

A.“焙烧”前，需对低品位镒矿进行粉碎处理

B.“除铝”时，可用足量的NaOH溶液代替NH：田2。

C.“除锲铅”后的滤液中,c(P62+)：c(M2+)=8.0x10-7

D.“沉钵”时，反应的离子方程式为：HCO^+NH.-H2O4-Mr^=MnCO：i4-H20

11.（25—26高三上•安徽阜阳•月考）确碳酸铝［Al2（CO2Te）3］可提供首例双阴离子配体。以铝土矿（主要

成分是42。3,含属2。3、MgO、SEO2等杂质）为原料制备硫碳酸铝的流程如图：

Al2(CO2Te)3

滤渣1滤渣2滤液3

下列叙述错误的是

A.滤渣1的主要成分是SCO?

B.“沉铝”中气体X为。。2

C.“电解”中，转移3moie-理论上阴极析出27gAl

D.“合成”中理论上消耗心电和。。2的物质的量之比为1：1

12.（25—26商三上♦河北♦期中）某研究小组利用某酸性腐蚀废液（含%3+、。？+、、SO「），制取核明

帆［NHI4（SO/）2T2H。］的流程如下。下列说法错误的是

过量铁屑试剂a硫酸铝溶液

操作1|氨水|操作2

।।i।।I।।।।।।I

废液I_氧化过滤T合成钱明矶I——>1结晶1a产品

T

滤渣

A.向废液中加入过量铁屑时单质铁发生2个氧化还原反应

B.试剂。适宜选用耳。2溶液，且实际用量远大于理论用量

C.过滤操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒

D.操作2为过滤、乙醇洗涤、干燥，乙醇洗涤的目的是减少晶体的溶解损失，|司时乙醉易挥发,能加快

晶体干燥

13.（25-26高三上•上海•期中）钻是一种重要的战略金属，其下游产品市场广阔。钻在地壳中的含量较

低，多以伴生矿的形式出现。利用某钻矿石制取粗品及其他工业产品的工艺流程如下图所

zj'*O

调pH

已知:钻矿石的主要成分为。。2。3,浸出液中含有的正离子主要有“+、。苏+、，。2+、注2+、/2+。

⑴下列状态的钻中，电离最外层一个电子所需能量最大的是。

A.[4]3d74slB.[加]3d74s2C.[Ar]t3d/4sl4p{D.[Ar]3d/4pl

⑵为提高浸出的速率，可采取的措施是。（任举一例）

⑶钻矿石的浸出在酸性条件下进行，写出该步骤主要反应的离子方程式o

⑷①溶液中lgc（X）（X表示脱3+、。的、履2+、CS+、Mg*、C?+）与pH的变化关系如下图所示（离

子浓度小于1.0xl（r5moi匕-1时可认为已除尽），要除去溶液中的铁，应用熟石灰调p”至少到

A.3.2B.6.7C.9.0D.9.1

②此时过滤1所得滤渣的主要成分为O

⑸①工业上需要调节滤液1的pH为9.1,可以加入的试剂是O（不定项）

A.M(jOB.CoO

C.Ca(OH),D.Co(OH)

②过滤2后所得滤液直接排放会造成水体污染，须进行处理，用熟石灰调节pH使c（M/2+）&I.。x

10-5mol,则K/Mg(OH%]=。（写出计算过程）

14.（25-26高三上•四川成都•期中）碎的化合物可用于半导体领域,如我国“天宫”空间站的核心舱“天和

号”就是采用珅化铁薄膜电池来供电。一种从酸性高浓度含碑废水[伸主要以亚神酸（及加。2）形式

存在]中回收神的工艺流程如下：

含神工ElNaOH浸水「幽幽爵PaaAsOjM四匈0AS?O3

废水-产应--------]

滤液।齐/排放达标

2-

已知：①力s2s3+GNaOH=Mi3AsQj+Na3Ass3+3H2O；②力s2s3（s）+3S（ag）=2As^~（aq）：③珅

酸（H,AsOJ是一种弱酸,在酸性条件下有氧化性,氢碘酸与其反应变为Z2o

）As在周期表中的位置o

⑵“沉神”过程中&S使”Ms。,转化为As2s3,请写出该步骤反应的离子方程式;该步骤能否

8

用过量的A&S来替代&S?请做出判断并从平衡移动的角度解释原因：、。

⑶用SO2进行“还原”过程生成As2。：,沉淀的离子方程式为，若需检验还原后溶液中是否仍存

在碑酸，则需要的实验试剂为o

⑷已知:常温下，pH>7时,吸附剂表面带负电，pH越大，吸附剂表面带的负电荷越多；pHV7时，

吸附剂表面带正电，pH越小，吸附剂表面带的正电荷越多。

物

_

质3(X)

_

的25O

2()O

品1_

分50_

数00_

50_

/%

24681012357911

pHpH

五价碑在水溶液中的存在形式与溶液pH的关系吸附剂对五价种的平衡吸附量随溶液pH的变化关系

当溶液pH介于7〜9,吸附剂对五价碑平衡吸附量随pH的升高而下降，试分析其原因：o

⑸含碑废水也可用另一种化学沉降法处理：向废水中先加入适量氧化剂，再加入生石灰调节pH，将

础元素转化为CaKAsO》沉淀。若沉降后上层清液中c(Ca2+)为2x10Tmol/L,则该溶液中AsO1

19

的浓度为mol/Lo(已知：KP[Ca3(AsOi)2]=8x10-)

15.(2026•上海•一模)稀有金属机和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。一种利用钗钛磁铁矿精

矿(主要成分为&3。八％%。八"。2和SWO-2)综合提取锐、钛，并同步制备黄镂铁砚的工艺流程如下

图所示:

溶液

有机萃酸化的

NHCI盐酸适量粉取剂、Na2s溶液

4FeH2O2RN行机和系列操作、，小

反萃取

帆钛.................—V2O5

加压有机相

磁铁矿■酸浸氧化萃取洗涤

精矿沉铁黄铁铁锐

水相NH4Fe3(SO4)2(OH)6

NH,浸出渣TiO(OH)2废液相

(NH4)2SO4

已知:①“加压焙烧”过程中存在反应2FeQ3(s)=2FeCL2(s)+。似9)，生成的会对机钛磁铁矿精

矿“二次氯化”;②“酸浸”所得溶液中饥、钛以V^、TO+形式存在。

回答下列问题：

⑴已知民弘。』中汽为+2价,则V的化合价为<>

⑵“酸浸”时,产生的“浸出渣”的主要成分为(填化学式)。“酸浸”时，若用硝酸代替盐酸，弊

端为o

；3)“氧化”时，兄。2的使用量远大于理论计算量，可能的原因为。

⑷“萃取"时，先转化为旦匕QK再与萃取剂必N结合，其过程可表示为：4&/V+4H++

%匕。^=[①而]以2匕。28。据此分析“反萃取”过程中加入NgCO：,溶液的作用为。

9

[5）“沉铁”时，生成黄镂铁矶的离子方程式为o

⑹％O，）可溶于强酸强碱，常温时不同pH、不同锐元素浓度时，+5价U存在形态如图所示（忽略溶液

前后体积变化）：

将0.01mol弘。5溶解在200mL烧碱溶液中，剩余溶液的c（OH~）=0.01mol/L,反应的离子方程式为

⑺乙二爵的生产工艺中，需使用热的KQO3溶液（脱碳液）脱除。。2,脱碳液中含有的%。5能减少溶

液对管道的腐蚀。可使用“碘量法”测定脱碳液中弘的含量，操作中涉及两个反应如下:①&Q-,+

6HCI+2K/=2VOCl2+2KCI+心+3HQ:②4+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4OG。下列说法正确的是

A.反应①和②中还原剂与氧化剂的物质的量之比均为2：1

B.反应①生成1加0仅9口2时，反应转移2moi电子

C.已知氧化性&3+＞心,向溶液中滴加%2（SOJ3溶液则会生成

D.反应①和②在强酸性环境I1都更易发生反应

[8）偏机酸铁在加热条件下反应会生成HQ-,,N%和“2。。%。5在氮气氛围中，碳高温条件下还原氮

化制备UN,还生成一种具有还原性的气体，则该反应的化学方程式为。生成标况下22.4L该

还原性气体时，反应转电子数为o

10

化学工艺流程综合题型研究

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1.新考法【结合新产品的工ik流程考查化学原理的应用】（2025•湖北♦模拟8ao补铁剂乙二胺四乙酸铁

钠（NaFeEDTA,分子式为CM2FeN2NaOs•3H2O）的一种合成路线如下：

■离广水一乐纯/H:（）2NaOH（s）EDTA（s）

r-L.「1迪饼J_J_________,

i-*L['-L,■-4复，4n・T络令」u|—一■

油J液i去肉I子水浊油

已知：室温下K印（%。。3）=3X10-11,当离子浓度小于1x10-5mol/L时视为沉淀完全；EDTA和

NaFeEDTA的水溶性均随温度升高显著上升;“络合”步骤的反应式为Go/MOx+Fe（OH）+

（EDTA）:i

60〜80℃

NaOH---------CuMiFeNzNaOs十4Hq.

pH=4.5~6.0

回答下列问题：

⑴NaFeEDTA中基态Fe3+的价电子排布式为。

⑵“沉铁”步骤生成FeC（%当Fe2+恰好完全沉淀时溶液中的c（COf）=。

：3）“氧化”步骤的化学方程式为o

：4）实验室洗涤沉淀通常在（填仪器名称）中进行。“氧化”后过滤得到的滤饼需要用去离子水

洗涤2〜3次。检验该滤饼是否洗涤干净的最佳试剂为（填化学式）溶液。

⑸“减压过滤”步骤的目的是o从滤液2中获取纯净NaFeEDTA晶体的操作为（填标

号）。

。.蒸发至大量晶体析出时停止加热，趁热过滤

b.蒸发至大量晶体析出时停止加热，用余热蒸干滤液

c.蒸发至有晶膜出现时即停止加热，冷却结晶后过滤

；6）产品中总含铁量的测定:取1.000g产品放入150niL烧杯，加入20mL去离子水和5mL3mol/L

硫酸溶液，搅拌溶解后，加入19锌粉，加热反应30min,过滤。得到的无色溶液用250容量瓶定

容。快速移取25mL溶液至250mL锥形瓶中，加入10。mLH.SO,-Hg混酸以掩蔽生成的Fe3+

的黄色，用0.02000。mol/L。KNnO」标准溶液平行滴定3次，消耗KA仇O」标准溶液的体积平均为

VmL,则产品中铁元素的质量分数为（铁的相对原子质量为55.85）。

：7）产品的块状晶体在生物偏光显微镜下能观察到瑰丽色彩，展现出化学之美。从晶体的微观结构角

度分析，其原因是o

【答案】⑴3小

（2）3x10-6mol/L•M

⑶2%。。3+兄。2+2Hq=2%(OH%+2co2T

；4)漏斗(或布氏漏斗)口成%(或其他可溶性领盐)

⑸快速滤去未反应完的Fe(OH)3c

⑹5.585。V%

；7)晶体中微观粒子高度有序排列

【分析】绿矶用去离子水溶解后用适量的纯碱将民2+转化为FeCO,后用HQ?氧化为Fe(OH):i后过

滤得到Fe(OH)3滤饼，滤饼中加入NaOH(s)和EDTA和去离子水络合形成乙二胺四乙酸铁钠，减压

过滤得到含乙二胺四乙酸铁钢的滤液2,涯液2经过一系列操作得到产品.

【解析】⑴基态%原子的价也子排布式为3dMs2；则基态Fe^的价电子排布式为3d5,故答案为3d5。

(2)当%2+恰好完全沉淀时，《(尸©2+)=1Xi。-Xiol/L,K^FeCO^)=c(Fe2+)xc(COt)=3xW11,

则c(CO}~)=^^-^n\o]/L=3x107^01/〃,故答案为3x10-(加。1/〃

'1x10-5

2+i+3+

；3)由流程图得知：H2O,将FeCO3中的Fe氧化成Fe,Fe在溶液中发生水解生成Fe(OH)3和

方+,水解产生的H+与COt发生反应产生CO2,则“氧化”反应的化学方程式为ZReCO：,+"Q+

2HQ=2%(OH)3+2co2T,故答案为2FeCO3+H2O2+2H,O=2Fe(OH)3+2CO2U

：4)实验室洗涤沉淀通常用过谟装置，则通常在漏斗中进行;“氧化”后得到Na2s。4、过量的82。2、

股(OH)：,和。Q(因加入的纯碱适量，不会过量)，该滤饼上附着的滤液中主要含SOr,检验该滤

饼是否洗涤干净即检脸洗涤滤液中是否含有SR一，最佳试剂为BaQ2溶液(或其他可溶性铁盐溶液)，

故答案为漏斗(或布氏漏斗)；&。丛或其他可溶性领盐)。

：5)由流程图得知减压过滤需要的是滤液，弃去的是滤渣，分析已知条件“络合”的方程式和此温度下

各物质的水溶性得知：滤渣只能是%(OH%则减压过滤的目的是快速滤去未反应完的比(OH)3；由

题干信息知：NaFeEDTA晶伍的分子式为^72Ml。丁3氏。,含有结晶水，且其水溶性随温度升

高显著上升，所以从减压过滤后得到的滤液2中获取纯净NaReEDZ4晶体的操作为将滤液蒸发至有

晶膜出现时即停止加热，冷却结晶后过滤，故答案为快速滤去未反应完的Re(OH)3；c。

⑹产品中含的铁为Fe3+，用锌粉将其还原为Fe2+,再用KMnO、标准溶液氧化还原滴定生成的％2+,

nnoo1/v1n-3*R*250*KKOK

由于KMT©〜5%2+,则产品中铁元素的质量分数为-----------------空~二一x100%=

5.585°V%，故答案为5.585V%。

：7)产品的块状晶体在生物偏光显微镜下能观察到瑰丽色彩，这是晶体的光学特征，从晶咏的微观结

构角度看，是由于晶体中微观粒子高度有序排列导致的，故客案为晶体中微观粒子高度有序排列。

2.新情境【结合中学范围内不熟蠡的物质制备流程考查实验知识】(2026♦安徽•一模)黑鸨精矿中鸨元素

以(FeVVOj和MnWO.)形式存在，其中还含有少量硅@。2)、磷、碎以及铝的化合物，工©上常用黑铛

精矿冶炼金属铝及其化合物，其工艺流程如图：

MgCl2>

Na2cO302盐酸NH4C1Na2SCaCl2

鹘滤%卜►畤川~T市一厢箪酸》操作、燃烧，号伊

((JI

滤渣i||滤渣n||含磷和11滤渣间

碑废渣

・注：已知鸨酸钙CaWOj的溶度枳常数为5x10-7而在pH=5的溶液中会完全沉淀。

请回答下列问题：

⑴黑鸽精矿在90CTC的温度下烧结后会得到鸽酸钠（Mz2Mg3磷酸氢钠以及伸酸氢钠等产物，则

叫卬。』在烧结时发生的化学方程式为;为了获得黑鸨精矿需要对原矿经过粗选、浮选等措施

的目的是。

⑵在滤液/中通过加入盐酸将溶液的pH调节至8〜9，其目的是。

⑶用氯化镁和氯化铁可将滤液II中的磷、础元素转化为磷酸镁佞和硅酸镁镶而除去，则除去种元素

的离子方程式为o

；4）加入LOLO.25mo溶液恰好可以将溶液中的WO2C完全转化为GaWO,沉淀，过滤响沉淀

中加入500mL一定浓度的盐酸后发生反应CaWOA+2H+=H2WOA1+。。2+,且溶液体积一直保持不

变。则当CaWOi转化为鸽酸沉淀时，需溶液的至少为；通过过滤、洗涤、干燥后，可得到纯

净的耳卬。/沉淀，则验证MWOj是否洗净的方法为。

：5）为了得到工业纯WQ,,需要将鸨酸溶解于氨水中，得到铝酸俊（NHJ2WO1，但同时也会得到极少

量的（N”山也。1杂质，两种物质的结晶率与溶液蒸发量的关系如图所示，则为了获得纯净的铝酸铉

（NHJ2WO1，应采取的操作是O

⑹工业上常用氢气还原三氧化铝制备铝粉，若将M三氧化铝粗品（含WO"5%）,经一系列措施得到

鸨粉的过程中，铝元素的回收率为60%,需要的氢气的质量为kg（结果保留三位有效数字）。

%

(、

兼

余

泥

雉

)

脂

贝

卷

【答案】⑴4民+4Ml2co：s+O2邑4Na,WOi+2Fe2O^4co2富集矿石中的鸨元素

⑵使溶液中的SiCK转化为珪酸沉淀，从而除去溶液中的珪元素

⑶/Ms*+Mg?++NH：=（NHJ此MsOJ+H+

：4）3取最后一次洗涤液少许，加入碳酸钠溶液，若未出现白色沉淀，则说明鸨酸沉淀已洗净

⑸蒸发浓缩，趁热过滤

（6）11.6

【分析】黑鸨精矿（主要成分FeWO,和跖出饮力，杂质含SIG、磷、碑以及锢的化合物）与Na2cos在O?

参与下烧结发生氧化还原反应生成%20。八磷酸氢钠、残酸氢钠、锢酸钠、硅酸钠、氧化铁、二氧化镒

等产物，水浸除去氧化铁和二氧化镒，其他物质进入溶液，过滤，滤液1加盐酸调p”使硅酸钠转化成

硅酸沉淀除去，过滤，加氯化镁和氯化锭将滤液II中的磷、冲元素转化为磷酸镁锭和碑酸镁锭除去，过

滤.，加硫化钠与锢酸钠氧化还原生成锢的硫化物除去，过滤后，向滤液加氯化钙生成GaHJOj沉淀，过

滤后向沉淀中加入盐酸发生反应生成H21Mo㈠经过滤、洗涤、干燥后，可得到纯净的见收4沉淀,再燃

烧得到WO.o

【解析】（1）由题意可知，Na2CO3溶液和。2在900℃的温度下与黑鸨精矿中的FeWO,反应可得到鸨

酸钠（N%WOJ，其化学方程式为4FeWO4+4Na2co计O?24Na2WOA+2Fe2O3+4CQ;获得黑鸨

精矿过程中需要对原矿经过粗选、浮选等措施的目的是富集矿石中的鸨元素；

：2）烧结时二氧化硅转化成硅酸钠，滤液1加盐酸调pH使溶液中的一转化成硅酸沉淀除去；

；3）用氯化镁和氯化锭可将滤液II中的磷、冲元素转化为磷酸镁锭和石甲酸镁锭而除去，离子方程式为

HAsOi-+Mg2++NH：=(NHJMgAsO、1+H+;

：4）由题中已知信息可知K^CaWa.）=5X1。7。，而在溶液中WO2r完全沉淀时溶液的pH=5,则

因此反应CaWO(s)+2H+(aq)=H2WO,

K^H2WOA)="(4+)•c(W05-)=(10-5)2.(10-5)=10-15,A

[s）+Ca2+（aq）的K=幺生2==5X1。5,当鸨酸钙全部溶解时，溶液中的钙离子浓

2+

c（HiK>V{H2WO^

11x0.25mol/L

度c(Ga2+)==0.5mol/L,因此c'2(H+)="字力=10一6,所以c(H+)=10-3,故溶

500mLxW3

液的P"至少为3;在洗涤鸨酸过程中，可能沉淀表面含有氢离子、氯离子、钙离子，其中氮离子和氯离

子燃烧时会气化逸出，不影响产物纯度，所以要检验钙离子是否洗净，检脸方法是取最后一次洗

涤液少许，加入碳酸钠溶液，若未出现白色沉淀，则说明鸨酸沉淀已洗净；

（5）从鸨酸馁和锢酸镁两种物质的结晶率与溶液蒸发量的关系图可知，当溶液蒸发量为70%左右时，

80%的锢酸锭都在溶液中，而此时鸨酸锭则有80%以上析宫，因此可以选择蒸发结晶，以及趁热过滤

的方法进行提纯;

⑹100（）kg三氧化鸨粗品（含WO：s75%）（鸨回收率为60%）中被提纯的W元素的物质的量为九（W）=

(1000kgxK)3)x75%x60%

n(WO：^=心1939.7mol,由方程式3H?+WO,=W+3H,O,可知关系式

(184+16X3)g/rnol

(3x1939.7)molx2^/mol

3H2〜WC*则其的质量为=11.6kg。

1000

3.新角度【结合中学范围内不熟态的物质制备流程考查实受知识、元素化合物及物项结构知识】

（2025•广西贵港•模拟海（测）以硅藻土为载体的五氧化二钢（m-.）是接触法生产硫酸的催化剂。从废

锐催化剂（主要成分为H。八VO2,SiO?、K2SO4,还含有少量%2。3和Al2O;i）中回收既可以避免

污染环境乂有利于资源综合利用。一种废钢催化剂的回收工艺流程如图。

废钢

催化剂

滤渣1滤渣2流出液

己知：“离子交换”和“洗脱”过程可简单表示为4Ao8+%0后普祭驾凡%（%+40HOH为强

洗脱

碱性阴离子交换树脂）。

回答下列问题：

⑴UQ中U的化合价为价;“酸浸”时『5转化成仅>2+,反应的离子方程式为。

⑵在某温度下的晶胞结构如图（黑白球仅做区分，不表示原子大小），黑球代表的原子•为M

;填元素符号)。

⑶“氧化”中号。2+变为则该转化中氧化剂与还原剂的物质的量之比为。

：4)“滤渣2”的主要成分为(填化学式)，该步骤需控制溶液p”不能过大,原因是o

；5)“流出液”中的阴离子主要是SOT、(填离子符号)。

⑹煨烧“沉钮”得到的偏钢酸钱(即，。3)即可得到%。5,写出该煨烧反应的化学方程式:

+2¥

【答案】⑴+4VO2+2H=VO+H2O

⑵V

；3)1:6

(4)%(Oa)3、Al(OH)3pH过大，会导致氢氧化铝溶解

；5)。打一、cr

,嗨

⑹2NHVO3---2MJ+HOj+H2O

【分析】从废钮催化剂中回收%。5,由流程可知，“酸浸”时转化为VOt.VO-2转成VC”,氧化铁、

氧化铝均转化为金属阳离子，只有SiO2不溶，则过涯得到的滤渣1为S0O2,然后加氧化剂KC0,将

心+变为VOi,再加KOH时，铁离子、铝离子转化为Fe(0H)3、Al(OH)3沉淀，同时中和硫酸，过滤得

到的滤渣2为Fe(OH)3、Al(OH)3，“离子交换”和“洗脱”可用单表示为：4ROH+

匕中•普夸^&匕。+4OH-,由ROH为强碱性阴离子交换树脂可知，碱性条件下利用反应逆向

洗脱

移动，流出液中含硫酸钾、氯化钾、氢氧化钾，洗脱后得到含机溶液，加入氯化馁“沉锐”得到偏机酸锭

〔NHWO.)沉淀，“燃烧”时分解生成弘。5；

【解析】⑴