2026年高考化学二轮复习（全国）重难13 化工生产中物质转化条件的控制（重难专练）（原卷版）

重难13化工生产中物质转化条件的控制

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模拟实战挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感”

一、明确化工流程中条件控制的思考角度

条件控制思考角度

将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率

固体原料粉

或使反应更充分。

碎或研磨、液

目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等；

体原料雾化

增大接触面积的方法：固体——粉碎、研磨；液体——喷洒；气体——用多孔分散器等；

①除去硫、碳单质；

②有机物转化、除去有机物；

焙烧或灼烧

③高温下原料与空气中氧气反应；

④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等。

煅烧改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。

①溶解转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的；

酸浸

②去氧化物(膜)；

①除去金属表面的油污；

碱溶

②溶解两性化合物(Al2O3、ZnO等)，溶解铝、二氧化硅等

水浸与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中；

醇浸提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物；

①加快反应速率或溶解速率；

②促进平衡向吸热反应方向移动(一般是有利于生成物生成的方向)；如：促进水解生成沉

淀；

加热③除杂，除去热不稳定的杂质，如：H2O2、氨水、铵盐(NH4Cl)、硝酸盐、NaHCO3、Ca(HCO3)2、

KMnO4等物质；

④使沸点相对较低或易升华的原料气化；

⑤煮沸时促进溶液中的气体(如氧气)挥发逸出等；

①防止某物质在高温时溶解(或分解)；

②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)移动；

降温

③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等；

④降低某些晶体的溶解度，使其结晶析出，减少损失等；

控制温度在温度过低：反应速率过慢或溶解速率小；

一定范围(综温度过高：①催化剂逐渐失活，化学反应速率急剧下降；

合考虑)②物质分解，如：NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、浓HNO3等；

③物质会挥发，如：浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等；

④物质氧化，如：Na2SO3等；

⑤物质升华，如：I2升华；

①防止副反应的发生；

②使化学平衡移动；控制化学反应的方向；

③控制固体的溶解与结晶；

控制温度(常

④控制反应速率；使催化剂达到最大活性；

用水浴、冰浴

⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发；

或油浴)

⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；

⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量；

⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求；

①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率；

反应物用量

②增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提高其他物质的利用率，使反应充分进行；

或浓度

③增大物质浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动等；

①氧化(或还原)某物质，转化为目标产物的价态；

加入氧化剂

2＋3＋

②除去杂质离子[如把Fe氧化成Fe，而后调溶液的pH，使其转化为Fe(OH)3沉淀除

(或还原剂)

去]；

①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)；

加入沉淀剂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＋；

（1）调节溶液的酸碱性，使金属离子形成氢氧化物沉淀析出，以达到除去金属离子的目

的。

①原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了H+的浓度，使溶液pH值增大；

②pH控制的范围：杂质离子完全沉淀时pH值~主要离子开始沉淀时pH(注意两端取值)；

③需要的物质：含主要阳离子(不引入新杂质即可)的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，

+

即能与H反应，使pH增大的物质，如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等类型的物质；

pH控制

3+

④实例：除去CuSO4溶液中少量Fe，可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、

3+3+

CuCO3，调节pH至3~4，使Fe转化为Fe(OH)3沉淀除去。Fe溶液中存在水解平衡：

3＋＋+

Fe＋3H2OFe(OH)3＋3H，加入CuO后，溶液中H浓度降低，平衡正向移动，Fe(OH)3

越聚越多，最终形成沉淀；

3＋

a．加入CuO的作用：调节溶液的pH，使Fe转化为Fe(OH)3；

b．加热的目的：促进Fe3＋水解；

（2）抑制盐类水解。

像盐酸盐、硝酸盐溶液，通过结晶方法制备晶体或加热脱水结晶水合物制备相对应的无

水盐时，由于水解生成的盐酸或硝酸挥发，促使了金属离子水解(水解反应为吸热反应)

导致产品不纯；

如：由MgCl2·6H2O制无水MgCl2要在HCl气流中加热，否则：

MgCl2·6H2OMg(OH)2＋2HCl↑＋4H2O

（3）促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离；

（4）“酸作用”还可除去氧化物(膜)；

（5）“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等；

（6）特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)；

【注意】调节pH的试剂选取：

①选取流程中出现的物质；

②未学习过的物质且题目又无信息提示的一般不做考虑；

③已学的常见酸碱(NaOH、Na2CO3、HCl、H2SO4、NH3·H2O、HNO3)。

①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质；

②冰水洗涤：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗；

③用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，

洗涤晶体

减少损耗等；

④洗涤沉淀的方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2～

3次；

在空气中或

在其他气体要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应；

中进行的反或能否达到隔绝空气、防氧化、防水解、防潮解等目的；

应或操作

判断能否加

要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等；

其他物质

提高原子利

绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)；

用率

过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作；

分离、提纯

从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩―→冷却结晶―→过滤―→洗涤、干燥；

二、物质的分离与提纯

1.过滤

固液分离的一种方法，主要有常压过滤、减压过滤、热过滤。

（1）常压过滤：滤液靠自身的重力透过滤纸流下，实现分离，过滤时需要分析产品的需求及生产目的，准

确判断经过过滤后产生的滤液、滤渣的主要成分，准确判断是留下滤液还是滤渣。

（2）减压过滤(抽滤)：过滤在减低的压力下进行，滤液在内外压强差作用下透过滤纸或砂芯流下，实现分

离。相比普通过滤，抽滤加快了过滤的速度。抽滤的优点是快速过滤，有时还可以过滤掉气体，并能达到

快速干燥产品的作用。

（3）趁热过滤：将温度较高的固液混合物直接使用常规过滤操作进行过滤，由于常规过滤操作往往耗时较

长，这样会导致在过滤过程中因混合物温度降低而使溶质析出，影响分离效果。可使用热过滤仪器将固液

混合物的温度保持在一定范围内进行过滤，所以又称为热过滤。

2.蒸发结晶

（1）适用范围：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如：NaCl。

（2）蒸发结晶的标志：当有大量晶体出现时，停止加热，利用余热蒸干。

3.冷却结晶

（1）适用范围：提取溶解度随温度变化较大的物质(如KNO3)、易水解的物质(如FeCl3)或结晶水合物(如

CuSO4·5H2O)。

（2）冷却结晶的标志：当有少量晶体(晶膜)出现时。

4.沉淀洗涤时洗涤剂的选择

洗涤试剂适用范围目的

溶解度随温度升高而升高，且除去固体表面吸附着的××杂质，减少固体因为

蒸冷水

变化较大洗涤液温度高造成溶解损失

馏

除去固体表面吸附着的××杂质，减少固体因为

水热水溶解度随温度升高而降低

洗涤液温度低造成溶解损失

固体易溶于水、难溶于有机溶减少固体溶解损失;利用有机溶剂的挥发性除

有机溶剂(酒精、丙酮等)

剂去固体表面的水分，增大干燥速率

饱和溶液对纯度要求不高的产品减少固体溶解

除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质;

酸、碱溶液产物不溶于酸、碱

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，重复以上操作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，向其中滴入某试剂，若未出现特征反

应现象，则沉淀洗涤干净

5.重结晶

将结晶得到的晶体溶于溶剂制得饱和溶液，又重新从溶液结晶的过程。

6.萃取与反萃取

利用溶质在互不相溶的两种溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂(萃取剂)把溶质从它与另一种溶剂组成

萃取

的溶液里提取出来的过程，萃取后需要分液。如：用CCl4萃取溴水中的Br2

反萃在溶剂萃取分离过程中，当完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施，

取将目标产物从有机相转入水相的萃取操作称为反萃取，为萃取的逆过程

7.蒸馏

蒸馏是利用液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再冷凝成液

体，跟其他组分分离的过程。

8.冷却法

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与氮气、氢气。

三、可循环物质的判断

（1）流程图中回头箭头的物质。

（2）生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步反应的相关物质。

①从流程需要加入的物质去找先观察流程中需要加入的物质，再研究后面的流程中有没有生成此物质。

②从能构成可逆反应的物质去找可逆反应的反应物不能完全转化，应该回收再利用。

③从过滤后的母液中寻找析出晶体经过过滤后的溶液称为母液，母液是该晶体溶质的饱和溶液，应该循环

再利用。

（建议用时：30分钟）

1．（2026·湖北省武汉圆创联盟11月联考）钪(Sc)是航空航天、超导材料领域的关键稀土金属。以钒钛磁

铁矿中提取的Sc2O3为原料，采用钙热还原法制备高纯金属钪的核心工艺如下：

回答下列问题：

（1）基态钪原子的价层电子排布式为。

（2）“300℃氟化”的化学方程式为，NH4HF2的实际用量需比理论用量略多，目的

是。

（3）无水ScF3不能由ScF3nH2O直接加热制得，原因是。

（4）结合流程图分析，沸点：CaSc(填“>”“<”或“=”)。

-11-182+3+-6

（5）已知Ksp(CaF2)=2.7×10，Ksp(ScF3)=4.0×10。某混合溶液中c(Ca)=0.1mol/L，c(Sc)=1.0×10mol/L，

向该溶液中缓慢滴加NaF溶液。

①先析出的沉淀是(填化学式)。

②当溶液中cF-1.010-3mol/L时，c(Ca2+)：c(Sc3+)=。

2．(2025·安徽省宣城市·二模)钛白粉(TiO2)是一种性能优良、应用广泛的白色颜料，工业上以钛铁矿精矿

(主要成分为FeTiO3，含少量Al2O3、Fe2O3和SiO2)为原料冶炼钛白粉的流程如图所示。

22

已知：酸解后，钛主要以TiO形式存在。室温条件下，在pH3的溶液中TiO会完全水解生成H2TiO3沉

淀。

回答下列问题：

（2）试剂X应为(填化学式)。

（3）酸解过程中，FeTiO3发生的非氧化还原反应的化学方程式为。

（4）酸解后需要加入铁粉还原的原因是。

3．黑龙江省小兴安岭矿区因独特的黑色岩系和火山碎屑沉积，产出较多高硫铝土矿(主要含Al2O3、Fe2O3、

SiO2和少量的FeS2)，以该矿物为原料生产金属Al和绿矾(FeSO4•7H2O)的流程如图所示。

已知：SiO2不溶于H2SO4.

（1）“焙烧”时FeS2完全转化为Fe2O3和SO2，写出该反应的化学方程式。

（2）提升“酸浸”步骤浸出速率的方法是。(写出一条)

（3）关于该流程下列说法正确的是。(填字母)

a．滤渣1主要成分是SiO2

+--

b．滤液2中含有Na、OH和[Al(OH)4]

c．试剂X可选择Fe、Cu、Zn

d．滤渣3加热分解可得物质Y，进而电解得到Al

（4）获得绿矾的系列操作为、、过滤、洗涤、干燥。

（5）测定绿矾纯度：

取流程所得绿矾晶体mg，加足量稀硫酸溶解后，加水配制成100mL溶液。

取出10mL上述溶液，加入VmLcmol/L酸性KMnO4溶液恰好完全反应。

①加入酸性KMnO4溶液后发生反应的离子方程式为。

②该绿矾纯度为%。(按FeSO4•7H2O计)

4.（2025·广东湛江·调研）金属铟(In)因其优异性能，被广泛地应用于高新技术领域，某工厂从金属冶炼过

程中产生的金属废渣(In2O3、Fe2O3、ZnO及少量不与酸反应的杂质)中回收铟的流程如下：

已知信息：①Zn的性质与Al相似。

②室温下：KInOH=1.01028，KFeOH=1.01038。

sp3sp3

③溶液中某离子浓度小于1.0105molL1，认为该离子沉淀完全。回答下列问题：

（1）“操作1”为。

（2）“中和”时加入Na2CO3，生成红褐色沉淀并有气体产生，该过程主要反应的离子方程式为。

31

（3）“酸浸2”后溶液中In浓度为0.1molL，则加入Na2CO3进行“中和”时，pH调节范围为。

5．(2025·安徽省蚌埠市·二模)由含银废催化剂(主要含Ag、Al2O3及少量MgO、SiO2、K2O、Fe2O3等，

Al2O3不溶于硝酸)制备粗银的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

（2）“过程Ⅰ”中温度控制在85℃，宜选用的加热方式为，温度不能过高的原因是。

（3）“过程Ⅱ”中，检验沉淀表面的Fe3已洗涤干净的试剂可以用。

（4）“过程Ⅲ”中，沉淀和氨水发生反应的化学方程式为，“过程Ⅳ”中，发生反应的氧化剂和还

原剂的物质的量之比为。

、、

6．（2026·山东省日照市校际联考）氟碳铈矿的主要成分为CeCO3F，含少量SiO2Fe2O3CaF2等杂质。

由氟碳铈矿提取铈的一种工艺流程如下：

已知：

Ⅰ．“焙烧1”中CeCO3F转化为CeO2。

Ⅱ．电极电势的大小反映物质的氧化性还原性强弱。电极电势(E)越大，氧化型物质氧化性越强，反之还原型

物质还原性越强。

氧化型/还

2+4+3+

O2/H2O2HNO3/NOMnO4/MnCe/CeH2O2/H2O

原型

标准电极

0.680.961.491.611.77

电势E

3+3

Ⅲ．有机物RCOOH从溶液中萃取Ce的过程为Ce3RCOOHCe(RCOO)33H。

回答下列问题：

（1）为了增大反应速率，提高原料的利用率，“焙烧1”前可将矿石处理。

（2）根据已知Ⅱ提示，“酸浸”时试剂a最好为(填标号)，试剂a与CeO2反应的化学方程式

为。

2

A．MnB．MnO4C．H2O2D．O2

（3）滤渣的主要成分除CaSO4还有(填化学式)。

（4）加氨水“中和”的目的是。

（）沉铈过程中，3+转化为沉淀，该反应的离子方程式为。

5“”CeCe2CO33nH2O

（6）依据上述工艺流程，下列说法错误的是___________。

＜4＜3

A．由已知Ⅱ可得，氧化性H2O2Ce，还原性H2O2Ce

B．“萃取”和“反萃取”的主要目的是除去溶液中Fe3+

C．“反萃取”过程中，适当提高稀硝酸浓度，可以提高反萃取率

D．“焙烧2”过程中，发生分解反应

、、、

7．（2025·安徽卷）某含锶(Sr)废渣主要含有SrSO4SiO2CaCO3SrCO3和MgCO3等，一种提取该废渣

中锶的流程如下图所示。

-6.46-9.97

已知25℃时，KspSrSO4=10,KspBaSO4=10

回答下列问题：

（4）其他条件相同时，盐浸2h，浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因

是。

（5）“浸出渣2”中主要含有SrSO4、(填化学式)。

（7）由SrCl26H2O制备无水SrCl2的最优方法是(填标号)。

a．加热脱水b．在HCl气流中加热c．常温加压d．加热加压

8．（2025·吉林长春·一模）锂离子电池的广泛应用要求处理电池废料，以节约资源、保护环境。钴酸锂电

池的正极材料主要含有LiCoO2、导电剂乙炔黑、铝箔及镀镍金属钢壳，处理该废旧电池的一种工艺如图所

示。

回答下列问题：

（1）为加快NaOH溶液浸取正极材料的速率，可以采取的措施有(写一点即可)。

（3）“酸浸”过程中所用H2O2远高于理论用量，造成这一结果的原因是。

萃取

（）萃取和反萃取可简单表示为2++，则反萃取过程中加入的试剂

4“”“”Co+2(HA)2反萃取Co(HA2)2+2HX

最好是___________(填序号)。

A．NaOHB．HNO3C．NH3·H2OD．H2SO4

9．（2025·甘肃卷）研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、As2O3及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效

回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺，部分流程如下：

已知：As2O3熔点314℃，沸点460℃

℃℃

分解温度：CuO1100℃，CuSO4560，ZnSO4680，PbSO4高于1000℃

8

KspPbSO41.810

（1）设计焙烧温度为600℃，理由为。

（2）将SO2通入Na2CO3和Na2S的混合溶液可制得Na2S2O3，该反应的化学方程式为。

（3）酸浸的目的为。

（4）从浸出液得到Cu的方法为(任写一种)。

10．（2025·黑吉辽蒙卷）某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、PbSO4、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。

2

已知：①“氧化浸出”时，PbSO不发生变化，ZnS转变为ZnNH；

434

②KPbOH1014.8；

sp2

③酒石酸记作结构简式为。

(H2A)HOOCCHOH2COOH

回答下列问题：

2

（2）“氧化浸出”时，过二硫酸根S2O8转变为(填离子符号)。

（3）“氧化浸出”时，浸出率随温度升高先增大后减小的原因为。

（4）“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为。

（5）滤渣2中的金属元素为(填元素符号)。

（6）“浸铅”步骤，PbSO4和Na2A反应生成PbA。PbA产率随体系pH升高先增大的原因为，pH过

高可能生成(填化学式)。

11．某厂硫酸铜结晶母液成分复杂，含高浓度H2SO4、H3AsO4、CuSO4和NiSO4，两种处理工艺流程如下。

Ⅰ．新型NaOH三段沉淀工艺：该工艺通过分步加入浓NaOH溶液实现砷、铜、镍的分离。

已知：随温度升高，的溶解度减小，的溶解度增大。

CuOH2NiOH2

（1）生成铜砷渣(CuHAsO4)的离子方程式为。

中和、沉铜阶段溶液温度随时间的变化曲线如图1，常温时镍沉淀率随pH的变化曲线如图2。

（2）中和阶段，溶液温度升高的原因是。

（3）在沉铜的过程中，需维持在较高温度，原因是。

（4）理论计算得出常温时Ni2+沉淀完全的pH约为9.0，实际沉镍时pH选择10.0，结合图2从化学反应速

率的角度分析原因。

Ⅱ．传统SO2还原工艺

（5）写出过程a中发生反应的离子方程式。

（）过程中加入后，2+以形式存在，但氧化性减弱，从电极反应角度分析加入

6bNaOHNiNiOH2NaOH

的作用。

（7）与传统SO2还原工艺相比，新型NaOH三段沉淀工艺的优势有。

12．(2025·高三下·湖北七州·二模)废旧三元锂电池正极材料LiNixCo1xyMnyO2富含Li、Ni、Co、Mn等

有价金属，将其回收的工艺流程如图所示：

已知：①浸出液中Co20.11mol/L，cNi20.03mol/L，cMn20.04mol/L，cLi0.14mol/L。

810

②25℃时，KspCoC2O46.310，KspNiC2O44.010。

22

③少量的2和2与氨水反应生成的NiNH比CoNH更稳定。

NiCo3636

回答下列问题：

（2）正极材料表示为LiMO2(M代表Co、Ni、Mn，化合价均为3价)，“酸浸”时反应的化学方程式

为。“酸浸”时温度不能过高的原因为。

（）若往浸出液中直接加入，填离子符号应先沉淀。实际操作中先往浸出液中

3NH42C2O4()

加入氨水再加入，2难以沉淀的原因为。

NH42C2O4Ni

（4）“沉锰”过程发生反应的离子方程式为。

2+、2+、+

13．（2025·陕晋青宁卷）一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为MnMgNH4的硫酸盐)的工艺流

程如下。

-5.17-11.25-12.72

已知：①常温下KspMgCO3=10，KspMg(OH)2=10，KspMn(OH)2=10；

2-

②S2O8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)

（4）“沉镁I”中，当pH为8.0~10.2时，生成碱式碳酸镁xMgCO3yMg(OH)2zH2O，煅烧得到疏松的轻

质MgO。pH过大时，不能得到轻质MgO的原因是。

2+

（5）“沉镁Ⅱ”中，加H3PO4至pH=8.0时，Mg沉淀完全；若加至pH=4.0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，Mn元素发生了(填“氧化”或“还原”)反应。

（建议用时：30分钟）

、、、、

1．（2026·四川泸州·一诊）电解锰渣中主要含MnO2MnCO3和少量的Fe2O3Al2O3MgOCaSO4等。综

合利用其中锰、铁、钙等金属元素的一种工艺流程如下。

（1）“浸锰”前，电解锰渣先经，再用适量水调配为浆料；“浸锰”过程中，MnO2发生反应的离

子方程式为。

、3933

（2）Fe(OH)3Al(OH)3的溶度积常数(Ksp)分别为3.010、2.010;lg20.3、lg30.5。当

c106molL1时，该离子视为沉淀完全。“除铁铝”时，溶液pH应不低于，可用于代替双氧

水的试剂是下列中的(填序号)。

a．NaClOb．空气c．Na2O2d．KMnO4

实际过程中双氧水消耗量通常较理论用量偏大，主要原因是；充分反应后，保持溶液温度80℃

足够长时间再行分离，原因是。

2+

（3）基态Mn离子核外未成对电子数为。若HX为，在配合物MnX2中存在2个

五元环，提供孤电子对的原子是。从“滤液2”获得沉淀的离子方程式为。

2．(2025·湖北新八校协作体·二模)镓Ga在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。从棕刚玉烟

、、、

尘中(主要成分为NaGaO2SiO2K2OAl2O3等)提取镓的工艺如下：

已知：镓和铝位于同一主族，性质相似。回答下列问题：

（1）为提高“焙烧”效率，可采取的措施是(写出一条即可)。

（2）结合下图信息，为使“焙烧”和“浸出”后Ga的浸出率最高，应选择的钠盐是，浸出方式选

择(“酸浸”或“碱浸”)。

（3）“过滤、洗涤”后的“浸出渣”主要成分是(填化学式)。

（4）“萃取”过程主要存在如下平衡：nTBPHGaCl4HGaCl4nTBP，“萃余液”所含金属阳离子

为。

3．废旧磷酸铁锂电池提锂渣的主要成分为磷酸铁(FePO4)，还有石墨粉、铝和铜的氧化物等，某科研小组

从提锂渣中回收磷酸铁并实现正极材料再生的流程如下。

已知：①FePO4和AlPO4均难溶于水，但在强酸或磷酸条件下可生成易溶的磷酸二氢盐；

②铁磷溶液的主要成分为FeHPO4。

回答下列问题：

（1）为提高提锂渣的“浸出”率，可采取的措施有(写出一条)。

3

（2）“除杂”时加入适量铁粉可使Al形成AlPO4沉淀从溶液中分离，原因是；“滤渣”的主要成

分有石墨、AlPO4和(填化学式)。

（3）“氧化”后生成难溶性的FePO42H2O，该反应的化学方程式为。

（4）“氧化”终点所得溶液需调节一定pH以使铁、磷元素充分沉淀制备磷酸铁，终点pH对制备磷酸铁过程

的影响如下图所示。由图分析，终点pH约为最适宜，若大于该pH，会导致。

（5）“滤液”中可循环使用的物质主要是(填化学式)。

（6）“煅烧”时葡萄糖的作用是。

4.（2025·广东茂名·模拟）泻盐（MgSO47H2O）被广泛用于临床，如导泻、利胆等。以菱镁矿渣（主要成

分是MgCO3，含少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、SiO2、MgO等）为原料制备泻盐的流程如图所示。

已知：常温下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀（离子浓度小于1105molL1）时的pH如下表：

阳离子Fe3Al3Fe2Mg2

开始沉淀时的pH1.63.27.68.9

完全沉淀时的pH3.14.79.610.9

回答下列问题：

（1）“酸浸”前常将菱镁矿渣磨成矿粉，其目的是；滤渣的主要成分为（填化学式）。

（2）写出加入KClO3时发生反应的离子方程式：。

（3）“调pH”的范围为～。

（4）已知MgSO47H2O、CaSO4两种物质的溶解度与温度的关系如图1所示。

“操作1”采用蒸发浓缩、（填操作名称，采用如图2装置操作，夹持装置已略去）。

5．（2025·河南卷）一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt，含有少量SiO2]中尽

可能回收铑的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）“酸溶1”的目的是。

（2）已知“酸溶2”中Rh转化为H3RhCl6，则生成该物质的化学方程式为；“滤渣”的主要成分是

(填化学式)。

（3）“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质，但夹杂少量Rh2O3和RhCl3，则“高温还原”中发生反应

的化学方程式为。

-4-1

（4）若“活化还原”在室温下进行，SnCl2初始浓度为1.010molL，为避免生成Sn(OH)2沉淀，溶液适宜

-28

的pH为(填标号)[已知Sn(OH)2的Ksp=5.510]。

A．2．0B．4.0C．6.0

（6）“酸溶3”的目的是。

6．（2026·广西南宁市普通高中联盟·调研）五氧化二钒V2O5是广泛用于冶金、化工等行业的催化剂。在

、

化工生产中，以富钒炉渣（其中的钒以FeOV2O3形式存在，还有少量的SiO2Al2O3等）为原料制备V2O5的

工艺流程如下：

2

已知：“酸浸”后，VO2转变成VO；“沉钒”时，生成NH4VO3沉淀，且需控制溶液的pH6~8。

（1）为提高“酸浸”时的浸出率，除了采用适当升温和增大酸的浓度外，还可以采用（写一种方法）。

（2）“氧化”过程中溶液pH0，写出该工序发生反应的离子方程式：。

（3）“滤渣”中的成分有SiO2、（填化学式）。

（4）+5价含钒离子在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系如表所示：

pH4~66~88~10

主要离子4

VO2VO3V2O7

“沉钒”步骤中，pH不能大于8的原因是。

（5）“沉钒”时，所加的NH3的作用是。

（6）写出“煅烧”中发生反应的化学方程式。

1

（7）25C时，测得“沉钒”时，滤液中cVO30.2molL，为使“沉钒”时，钒元素的沉降率达到98%，

13

应调节溶液中cNH4至少molL。［已知KspNH4VO31.610］

（8）“沉钒”后产生的沉淀要用水洗，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在Cl来判断。检测的方

法是。

7.（2025·广东汕头·质量检测）金属铋及其化合物广泛应用于电子设备、医药等领域。某工厂废渣的主要成

、、、、

分为Bi2S3ZnOPbOCuOGa2O3等(Ga2O3与Al2O3性质相似)，以该废渣为主要原料回收其中金属元素

的工艺流程如图所示：

请回答下列问题：

（2）“焙烧”中采用高压空气的目的是，Bi2S3转化成Bi2O3发生反应的化学方程式为。

2+2+

（3）“氨浸”所得滤液I中的阳离子主要成分为ZnNH、CuNH，该步骤温度不宜过高，其原

3434

因是。

8．镓作为一种战略金属，广泛应用于现代军事、无线通讯、生物、太阳能电池、半导体等诸多新兴领域，

在航空航天中也具有重要地位。一种由砷化镓废料（主要含GaAs、ZnO、Fe2O3、SiO2等难溶物）制备镓

的工艺流程如图：

已知：①Ga在周期表中位于Al的正下方，性质与Al相似；

②常温下，相关元素可溶性组分物质的量浓度与pH的关系如图所示。

回答下列问题：

（1）碱浸操作中加快反应速率，提高浸取率可采取的措施有（任填2项）。

（2）“碱浸”时，GaAs中Ga以NaGaOH4的形式进入溶液中，该反应的离子方程式是。

（3）“碱浸”温度控制在70℃左右，温度不能过高或过低的原因是。

（4）“滤渣2”的成分为（填化学式）。

9．从锡冶炼烟尘（含SnO2、ZnO、CdO、SnS及少量Fe2O3、As2O3）中脱除砷，并分离回收锡、锌、镉的

部分工艺流程如下图。

已知：

ⅰ.SnO2难溶于水和稀酸；酸浓度越高，SnO2溶解得越多。

ⅱ.H3AsO3、H3AsO4均为弱酸，FeAsO4难溶于水。

2

（1）酸性条件下，SnS易被O2氧化为SnO2。反应分两步：ⅰ.SnS2HSnH2S；ⅱ.。

2222

（2）浸出液中含有H、SO4、Zn、Cd、H3AsO3、Fe等微粒。硫酸浓度、浸出时间等条件不变时，

反应温度对烟尘中锡、锌、镉浸出率的影响如下图。

①酸浸过程中铁元素被还原，还原剂是。

②升高温度有利于减少浸出液中锡元素的残留。反应温度升高，锡浸出率下降的可能原因有（写

出两条）。

（3）向浸出液中加入H2O2溶液，随后用CaO调pH至4～6，产生富砷渣（主要含FeAsO4）。该种脱砷方

法称为FeAsO4沉淀法。

①加入H2O2溶液的目的是。

②从平衡角度解释脱除砷时pH不宜过高的原因：。

③若将烟尘中的砷充分转化为FeAsO4沉淀脱除，烟尘成分应满足的条件是。

（4）置换时，先加入接近理论投加量的锌粉，充分反应后过滤，再向滤液2中加入少量锌粉。这样操作的

目的有（写出两条）。

（建议用时：25分钟）

1．（2025·东北育才学校·三模）锗、锌、镍及其化合物用途广泛。某化学实验小组用锗矿石（主要含NiS、

ZnS、GeS2、SiO2等）模拟工业生产Ge、Zn和NiSO46H2O的一种工艺流程如图所示：

4

已知：锗在硫酸中的存在形式：pH2时主要为Ge，2pH7时主要为GeO2沉淀。

回答下列问题：

（2）“操作2”的名称是；“操作3”包含、过滤、洗涤、干燥。

2水相有机相有机相水相

（3）“调pH、萃取”工序中，萃取原理为M2RHMR22H。在硫酸

n有机相MR2

盐溶液中，该萃取剂对某些金属离子的萃取率[萃取率100%]与pH的关系如图所示：

n总M

①在一定范围内，随着pH升高，萃取率升高的原因是。

c有机相ZnR2

482

②在pH1.5，达到萃取平衡时，2，在1L溶液中加入0.5L萃取剂进行萃取，则Zn的萃

c水相Zn

取率为%。

2．（2025·湖北卷）氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂，通过以下两种工艺制备：

Ⅰ

Ⅱ

已知：室温下，TiO2是难溶酸性氧化物，CaTiO3的溶解度极低。

20℃时，NaF的溶解度为4.06g/100g水，温度对其溶解度影响不大。

回答下列问题：

（3）工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为CaF22NaOHCa(OH)22NaF。分析沉淀的成分，测得反应的转化

率为78%。水浸分离，NaF的产率仅为8%。

①工艺Ⅰ的固相反应(填“正向”或“逆向”)进行程度大。

②分析以上产率变化，推测溶解度sCaF2sCa(OH)2(填“>”或“<”)

（4）工艺Ⅱ水浸后NaF的产率可达81%，写出工艺Ⅱ的总化学反应方程式。

（5）从滤液Ⅱ获取NaF晶体的操作为(填标号)。

a．蒸发至大量晶体析出，趁热过滤b．蒸发至有晶膜出现后冷却结晶，过滤

（6）研磨能够促进固相反应的原因可能有(填标号)。

a．增大反应物间的接触面积b．破坏反应物的化学键

c．降低反应的活化能d．研钵表面跟反应物更好接触

FeO

3．用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量FeO、23、Al2O3、MgO、CaO、SiO2等杂质)制备高纯MnCO3

的工艺流程如图所示：

已知：25℃时相关物质的Ksp见下表。

物质Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2

16.338.632.312.7

Ksp110110110110

回答下列问题：

（1）“浸出”过程中主要反应的离子方程式为，浸出渣成分为。