压轴06化工流程综合题（3大核心考向压轴题专练）（原卷版）

压轴06化工流程综合题命题预测江苏高考化学化工流程综合题作为必考大题压轴，常以金属冶炼、新能源材料、环保处理为载体，紧扣江苏地方产业（稀土、锂电、光伏、精细化工）。流程一般包含原料预处理、酸溶浸出、除杂分离、氧化还原调节、沉析与煅烧等环节，考点覆盖离子反应、氧化还原、溶度积、pH调控、循环利用、绿色化学等。命题侧重信息提取、工业逻辑与实验原理结合，重视方程式书写、条件控制原因、产率与分离方法分析，设问梯度明显，综合性强。2026年将继续聚焦新能源正极材料、稀土分离、废水资源化、低碳工艺等热点情境，强化多金属离子分步分离、配位与沉淀耦合调控、热分解产物推断；加大对Ksp计算、氧化还原滴定、工艺条件优化、原子经济性评价的考查。流程更贴近真实工业，信息隐蔽性增强，对陌生方程式书写、平衡移动解释、绿色化工评价能力要求进一步提高。高频考法1.流程步骤分析：原料预处理（焙烧、酸浸、碱浸）目的判断，浸出率影响因素分析。2.除杂与分离：调节pH分步沉淀、萃取/反萃取、结晶、过滤等操作原理与应用。3.陌生方程式书写：氧化还原、沉淀转化、配位溶解、热分解反应的配平与书写。4.定量计算：溶度积判断沉淀先后、转化率/产率计算、滴定相关计算。5.条件控制与评价：温度、pH、加料方式的选择原因，循环物质判断，绿色化工与原子经济性评价。知识·技法·思维考点01化工流程操作及其目的分析操作与操作关键词目的原料预处理固体原料粉碎或研磨减小颗粒直径，增大反应物接触面积，增大浸取时的反应速率，提高浸取率煅烧、灼烧、焙烧①除去可燃性杂质；②除去热不稳定的杂质；③固体在高温下改变结构、氧化，实现原料的初步转化浸取水浸、酸浸、碱浸、醇浸向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，做到初步分离核心元素转化氧化(还原)①转化为目标产物的价态；②除去杂质离子[如将Fe2+氧化成Fe3+，而后调溶液的pH，使其转化为Fe(OH)3沉淀除去]沉淀①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)；②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀；③加入氟化钠，除去Ca2+、Mg2+调控溶液的pH①增强物质的氧化性、还原性(增强MnO4−、N②通过控制溶液的pH可以除去某些金属离子产品分离与纯化利用过滤、蒸发、萃取、反萃取、分液、蒸馏、重结晶等常规操作从溶液中得到晶体保护措施在空气中或其他气体中进行的反应或操作：要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应；或能否达到隔绝空气、防氧化、防变质、防分解、防水解、防潮解等目的考点02工艺流程中的条件控制及其原因分析1.常见“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2.常见“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考点03化工流程中物质转化、追踪及化学方程式的书写1.元素追踪的思维流程通过对比原料及目标产品中的元素组成，先将元素分类为“产品元素”和“杂质元素”，再追踪原料中和目标产品中均存在的元素，即追踪“产品元素”。2.循环物质的确定3.副产品的判断4.高频考查类型+书写模板（直接背）（1）氧化还原离子方程式（最常考）①解题四步法（万能）a.找变价：标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。b.配升降：得失电子守恒。c.配电荷：酸性：加H+；碱性：加OH；近中性：左边H+/OH，右边H2O。d.配原子：最后补水H2O。②高频氧化剂/还原剂（流程必出现）a.氧化剂:O2、H2O2、Cl2、NaClO、NaClO3、KMnO4、HNO3、ClO。b.还原剂:Fe2+、SO32、I、S2、金属单质、草酸H2C2O4。③常见产物要记死O2→H2O/OH、H2O2→H2O、ClO→Cl、Fe2+→Fe3+、SO32→SO42、H2C2O4→CO2。（2）酸浸/碱溶（非氧化还原）①酸浸（H+）a.氧化物+H+→金属离子+H2Ob.碳酸盐+H+→金属离子+CO2↑+H2O②碱溶（OH）a.Al2O3+OH→AlO2+H2Ob.SiO2+OH→SiO32+H2Oc.BeO、ZnO等两性氧化物同理（3）调pH除杂/水解沉淀①Fe3++H2O→Fe(OH)3↓+H+②Al3++H2O→Al(OH)3↓+H+③常加试剂：NH3・H2O、NaOH、金属氧化物、碳酸盐（4）沉锰、沉钴、沉镍、沉钙①Mn2++HCO3→MnCO3↓+CO2↑+H2O②M2++C2O42→MC2O4↓③Ca2++SO42→CaSO4↓（5）焙烧/煅烧/高温反应①硫酸盐高温分解→氧化物+SO2↑+O2↑②氢氧化物→氧化物+H2O③碳酸盐→氧化物+CO2↑④硫化物焙烧→氧化物+SO2↑考点04物质的获得措施1.从溶液中获取晶体的方法及实验操作（1）溶解度受温度影响较小的(如NaCl)采取蒸发结晶的方法，实验过程为：蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。（2）溶解度受温度影响较大、带有结晶水的盐或可水解的盐，采取冷却结晶的方法，实验过程为：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥。2.固体物质的洗涤及其目的洗涤试剂适用范围目的蒸馏水冷水产物不溶于水除去固体表面吸附着的可溶性粒子，可适当降低固体因为溶解而造成的损失热水有特殊的物质其溶解度随着温度升高而下降除去固体表面吸附着的可溶性粒子，可适当降低固体因为温度变化溶解而造成的损失有机溶剂(酒精、丙酮等)固体易溶于水、难溶于有机溶剂减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥饱和溶液对纯度要求不高的产品减少固体溶解酸、碱溶液产物不溶于酸、碱除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解洗涤沉淀的方法：向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入××试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净3.减压蒸发的原因：减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)。4.萃取与反萃取及其应用（1）萃取：利用物质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂的过程。如用CCl4萃取溴水中的Br2。（2）反萃取：反萃取是利用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。反萃取剂主要起破坏有机相中被萃组分结构的作用，使被萃组分生成易溶于水的化合物，或生成既不溶于水也不溶于有机相的沉淀。经过反萃取及所得反萃液经过进一步处理后，便得到被分离物的成品。反萃后经洗涤不含或少含萃合物的有机相称再生有机相，继续循环使用。（3）化工流程中萃取与反萃取路线图示（4）从平衡移动的角度理解萃取与反萃取原理方法原理实例离子交换法一般是通过离子交换树脂让杂质离子与离子交换树脂中的离子进行等电荷交换，从而达到去除目的如氢型离子交换树脂(HR)可使水中的钙离子、镁离子等发生反应2HR＋M2+MR2＋2H+而除去有机萃取法一般是采用有机试剂萃取特定的金属离子，在进行分液操作后，再从有机试剂中将特定金属离子反萃取出来，从而达到分离除杂的目的如Cu2+(水相)＋2RH(有机相)CuR2(有机相)＋2H+(水相)典例·靶向·突破考向01以金属冶炼为载体的工艺流程综合题的分析例1【热点——军工金属的冶炼】（2026·江苏宿迁·二模）铼(Re)、钼(Mo)是具有重要军事战略意义的金属。以钼精矿(主要成分为MoS2、ReS2)，还含有杂质(FeS2、Al2O3、SiO2)为原料制备金属钼、铼的工艺流程如下：已知：①烧渣的主要成分为Re2O7、MoO3以及Fe、Al、Si的氧化物，Re2O7、MoO3为酸性氧化物。②过铼酸铵(NH4ReO4)是白色片状晶体，微溶于冷水，溶于热水。③常温下Ksp(BaMoO4)=4.0×108，Ksp(BaSO4)=1.1×1010.回答下列问题：（1）“焙烧”常采用高压、通空气逆流操作(空气从焙烧炉下部通入，钼精矿粉末从中上部加入)，该操作的目的是___________，“焙烧”过程中，易产生空气污染物SO2，为有效解决SO2的危害，可采取的措施有___________(任答一条)。（2）浸渣的主要成分是___________(填化学式)，写出ReS2在“焙烧”时发生反应的化学方程式：___________。（3）“还原”时，Zn被氧化成[Zn(OH)4]²⁻，铼的化合物被还原成难溶的ReO2·2H2O，该反应的离子方程式为___________。（4）“还原”后过滤所得滤液经处理可制得金属钼缓蚀剂钼酸钠(Na2MoO4)。①Na2MoO4固体的X射线衍射图谱如下图，则Na2MoO4属于___________晶体(填“晶体”或“非晶体”)。②滤液中的主要溶质有Na2MoO4、Na2SO4、Na2SiO3、Na[Al(OH)]4，先调pH除铝和硅，再向溶液中加入Ba(OH)2固体除去SO，若初始时溶液中c(MoO)=0.2mol·L1、c(SO)=0.011mol·L1，则当BaMoO4开始沉淀时，SO的去除率为___________(忽略溶液体积变化)。（5）一种MoO2晶体结构如下图所示，在MoO2中通过氮掺杂反应可生成MoO2xNy，能使MoO2具有光学活性，掺杂过程如图所示。则MoO2xNy晶体中x：y=___________。①若取100mL酸浸后的滤液，加入45mL萃取剂充分振荡后静置，Sc元素的萃取率为___________(写出计算过程)。②在不改变萃取剂用量的前提下，为提高Sc元素的萃取率，除进一步充分振荡外，还可采取的实验操作是___________。（5）用还原沉钪所得，再分离即可获得。已知：101.3kPa下，部分物质的熔、沸点如表所示。熔点/℃沸点/℃8421484154128361423250015521607将原料置于反应炉加热。当接近800℃时，需增大炉内压强后继续升温至原料均熔化，反应开始发生。增大炉内压强的目的是___________。考向02以新材料的制备为载体的工艺流程综合题的分析①“焙烧”过程中发生如下转化。②“酸浸”时钴浸出率与焙烧温度的关系如图1所示。焙烧温度在620℃~660℃时钴浸出率最高的原因是___________。①磷酸溶铁时，将长方形铁锭按“井”字排放在溶铁槽内，并在铁锭之间留有3~5cm空隙，其目的是______。从安全、环保和能源等方面考虑，应对溶铁尾气中的______（填化学式）进行回收利用。已知：磷酸中含磷微粒的物质的量分数随的变化曲线如图1所示。流程中调磷铁比尤为重要。若磷酸量过少，氧化合成时将观察到______（填现象），从而影响产品纯度。若磷酸量过多，产生的后果是______。考向03以回收材料为载体的工艺流程综合题的分析情境链接情境链接本题以2026年江苏镇江一模钕铁硼磁性废料回收制备氧化钕为真实工业情境，紧扣稀土资源循环利用与新能源新材料的高考热点方向。题干以NdFeB废料为原料，通过氯化焙烧、浸出、沉铁、草酸沉钕、灼烧等多步工艺制备氧化钕，结合浸出率配比/温度图像、溶度积数据等信息，考查方程式书写、工艺原理分析、pH计算、纯度计算等核心考点。试题融合元素化合物、化学平衡、沉淀溶解、定量计算等多模块知识，对接高考以新材料制备为载体的工艺流程综合题命题趋势，考查证据推理、变化观念与科学探究等核心素养，凸显化学在稀土资源再生、高端制造领域的应用价值。考向解码本考向以钕铁硼废料回收制备氧化钕的工艺流程为载体，是高考化工流程综合题的核心命题方向。试题围绕氯化焙烧、浸出、沉铁、沉钕等工艺步骤，全面考查方程式书写、工艺原理分析、pH计算、纯度计算等核心考点，融合元素化合物、沉淀溶解、定量分析等多模块知识。试题贴合稀土资源循环利用的真实工业情境，凸显“变化守恒、宏微结合”的化学思想，精准对接高考对证据推理、科学探究核心素养的考查要求。【变式探究】（2026·江苏·一模）某铅锌矿冶炼废渣中含ZnS、PbSO4、FeS和CuCl等难溶物质，一种分离回收铅元素的流程如下：已知：①(NH4)2S2O8中含有过氧键(OO)，S的最外层均为8电子。②酒石酸结构简式为，记作H2L，酒石酸钠记作Na2L。③Ksp(PbSO4)=2.5×108、Ksp(PbC2O4)=5×1010、Ksp[Pb(OH)2]=1.4×1015。①(NH4)2S2O8中S的原子轨道杂化方式为___________。②“氧化浸出”时ZnS反应的离子方程式为___________。③“氧化浸出”时，控制其他条件、氨水的量和时间一定，测得Zn、Cu浸出率与(NH4)2S2O8起始浓度关系如图1所示。(NH4)2S2O8起始浓度为0mol·L1时，Zn和Cu浸出率大于零的原因是___________。④“氧化浸出”时，控制其他条件、(NH4)2S2O8溶液的量和时间一定，测得各元素浸出率与溶液中NH3·H2O的起始浓度关系如图2所示。NH3·H2O浓度为1mol·L1时，所得含铁滤渣的成份为___________。（3）草酸铅(PbC2O4)、可制备某些反应的催化剂。用100mLNa2C2O4溶液浸取含0.1molPbSO4的滤渣，若要将PbSO4全部转化为PbC2O4，计算所需Na2C2O4溶液的最低浓度，并写出计算过程___________(忽略溶液体积变化，其余物质不参与反应)。回答下列问题：（1）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价层电子的轨道表示式为______。（2）“浸出液”中主要的金属离子有、______(填离子符号)。（5）将窝穴体a(结构如图所示)与形成的超分子加入“浸出液”中，能提取其中的，原因是______。a．加热脱水

b．在气流中加热

c．常温加压

d．加热加压2．（2026·江苏·二模）镓(Ga)的发现、提取及应用对科学与技术的发展意义重大。（1）科学家是通过_______(填字母)实验发现镓元素的。A．原子光谱

B．分子光谱

C．X射线衍射（2）镓元素在地壳中含量低，常存在于立方晶型的硫化锌矿中。①GaAs晶体的晶胞结构如图1所示，Ga的配位数为_______。②从结构角度分析GaAs存在于ZnS晶格内的原因：(ⅰ)两种晶体中离子的排列方式相同；(ⅱ)_______。GaFeZn酸性溶液中元素的质量浓度(g/L)0.282.519.5有机相中元素的质量浓度(g/L)0.1750.355.382③向萃取后的有机相中加入一定浓度的硫酸或盐酸，可实现金属元素反萃取。控制其它条件一定，实验测得Ga、Fe、Zn的反萃率随硫酸或盐酸浓度的变化如图2所示。为尽可能实现Ga与Fe、Zn的分离，需要进行两次反萃取操作，操作中选用的酸依次为_______(注明酸的种类及浓度)。①X的化学式为_______。（1）酸浸。一定条件下，钪的单次浸取率最高为49.4%。不改变条件，为充分浸出Sc，可采取的措施为_______。4．（2026·江苏南京·模拟预测）五氧化二钒（V2O5）是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。以AlCl3、工业级V2O5为原料，低温提纯制备高纯V2O5，其主要实验流程如下：已知：①VOCl3的熔点约为78℃，沸点约为127℃，易水解生成V2O5。②Ksp(NH4VO3)=1.6×103。（1）“氯化”产物为VOCl3和Al2O3，装置如图1所示。向反应装置中不断通入氩气的目的是________。（2）“氨解沉钒”时控制温度为35℃，pH约为1，VOCl3转化为(NH4)2V6O16（多钒酸铵），pH约为1的原因是________。（4）“氨解沉钒”时也可将VOCl3与氨水作用，生成NH4VO3。沉钒率与钒溶液浓度、氨解温度的关系分别如图2、图3所示为确定较适宜的沉钒条件，请结合图中曲线，补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验方案：________，使用专用仪器测定并计算沉钒率。（实验中可供选择的试剂：50g·L1的钒溶液、10g·L1的钒溶液、25%的优级纯氨水、高纯水）（5）“煅烧”：①煅烧时需要同时通入O2，原因是________。已知V2O5可溶于强酸强碱。不同pH、不同浓度时，+5价V存在形态如图4所示。②已知：AgCl晶体的X射线衍射谱图如图所示(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)。为进一步确认实验所得AgCl产品是否纯净，应对AgCl产品补充进行的实验是___________。（3）用HCHO还原除杂所得AgCl制备高纯Ag。①调节溶液pH为12，50℃时HCHO还原AgCl获得Ag，同时产生CO。该反应的离子方程式为___________。（1）制。海水提溴流程如下。①“氧化”过程在酸性条件下进行的原因是___________。③“酸化”过程中，不用盐酸酸化的原因是___________。①此反应的化学方程式为___________。7．（2026·江苏徐州·模拟预测）MnS是锰的一种重要化合物，可用于制备光催化剂。①具有强氧化性的原因是______。（1）“浸出渣”中主要含有___________(填化学式)。①滴定到达终点的标志为___________。a．常温加压

b．加热脱水

c．在HCl气流中加热①该条件下，无还原剂时铅膏中发生反应的主要物质为___________。②写出葡萄糖被铅膏中物质氧化生成的化学反应方程式：___________。（3）“转化”所得滤液不能直接用于循环浸出的原因：滤液中含有___________(填化学式)。（1）“碱浸氧化”时发生反应的离子方程式为___________。A．盐酸

B．硫酸

C．硝酸A．5mL

B．30mL

C．50mL

D．60mL实验序号实验操作现象Ⅰ溶液显黄色Ⅱ溶液显橙色Ⅲ溶液显橙黄色①设计实验Ⅲ的目的为___________。12．（2026·江苏扬州·一模）从氧化锌烟尘