2026版2023年高中化学奥林匹克竞赛山东省预赛试题工艺流程高质量讲义题库与可编辑清单（含答案解析）Morrow0524第052版

2026版2023年高中化学奥林匹克竞赛山东省预赛试题工艺流程高质量讲义题库与可编辑清单（含答案解析）Morrow0524第052版第页2026版2023年高中化学奥林匹克竞赛山东省预赛试题工艺流程高质量讲义题库与可编辑清单（含答案解析）Morrow0524第052版财务内控人员化学流程制度落地｜工艺流程｜独家文档适用对象面向财务内控人员开展化学工艺流程制度落地训练，同时适用于高中化学竞赛预赛流程题专项复盘。题型结构流程基础判断选择题4题、工艺流程填空与短答题4题、综合流程案例题4题，共12题。总分与时间满分100分，建议训练时间60分钟。答案解析状态提供参考答案、解析要点、评分细则、易错提醒和可编辑清单。本册为可打印、可编辑、可直接训练的完整成品。

2026版2023年高中化学奥林匹克竞赛山东省预赛试题工艺流程高质量讲义题库与可编辑清单（含答案解析）Morrow0524第052版卷头说明本讲义题库围绕工艺流程题的“原料预处理—反应转化—分离提纯—产品控制—流程制度落地”展开，适合成套训练、课堂讲评与流程清单复盘使用。训练时间60分钟，满分100分。答题时须写明核心反应、变量控制、分离依据、质量守恒或物料衡算依据；涉及流程制度落地的设问，应同时回答“化学依据”和“控制动作”。适用对象为财务内控人员开展化学流程制度落地学习，也适合需要把工艺流程题转化为清单、节点、风险点和评分点的竞赛训练场景。题型结构与分值部分题号题量分值训练重点一1—44题20分流程节点识别、沉淀分离、物料损耗、变量判断二5—84题32分方程式、条件选择、表格填写、短答边界三9—124题48分综合工艺流程、衡算、风险控制、制度化清单答题注意事项1.化学式、离子方程式、单位和有效数字须规范；未写状态不单独扣分，但关键价态写错按相应步骤扣分。2.选择题为单选，填空短答题按空给分，综合题按分问给分；答案边界以参考答案与评分细则为准。3.工艺流程题重在“为什么这样做”：回答时应体现除杂先后、pH控制、氧化还原目的、萃取或结晶依据、母液回用风险。4.面向流程制度落地的问法，需把化学条件转译为可执行控制点，例如取样频次、限值、放行标准、异常复核动作。学生答题记录卡题号1234小计得分题号5678小计得分题号9—12总分

一、流程基础判断选择题（1—4题，每题5分，共20分）1.铝土矿碱溶流程中的关键节点判断（5分）某流程以含Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂的铝土矿为原料，经“粉碎—NaOH溶出—过滤—通入CO₂—焙烧”制得氧化铝。下列判断正确的是：A.NaOH溶出阶段主要使Fe₂O₃进入溶液，便于后续焙烧除去B.过滤所得滤渣主要含Fe₂O₃等难溶物，滤液中含铝酸根相关微粒C.通入CO₂的目的是把Al(OH)₃重新氧化为Al₂O₃D.焙烧阶段属于溶液中的离子交换过程，不涉及热分解答：__________2.含铁浸出液除杂的pH选择（5分）某含Cu²⁺、Fe³⁺、Zn²⁺的酸性浸出液需要先除Fe³⁺，再保留Cu²⁺、Zn²⁺进入后续萃取。已知Fe(OH)₃沉淀开始pH远低于Cu(OH)₂、Zn(OH)₂。下列控制方式最合理的是：A.一次性加入过量NaOH至强碱性，使所有金属离子充分沉淀B.缓慢加入碱性调节剂，使pH处于Fe³⁺充分沉淀而Cu²⁺、Zn²⁺基本不沉淀的范围C.加入氯化钠增大离子强度即可完成除铁，不必调节pHD.升高温度至沸腾，Fe³⁺会全部转化为金属铁沉降答：__________3.流程图中回流与循环母液的含义（5分）在工艺流程图中，某结晶母液经检测后回流至浸出段。下列说法正确的是：A.回流一定能提高产品纯度，因此无需检测其中杂质浓度B.回流表示物料未离开系统，可减少试剂消耗，但必须设置杂质富集的控制限值C.回流只用于气体，不适用于溶液母液D.回流箭头说明该步骤不产生废液，也不需要纳入流程制度答：__________4.产率与物料衡算的单选判断（5分）100.0kg含Ni质量分数12.0%的废合金经浸出、沉淀、煅烧制得NiO。若镍元素总回收率为85.0%，则理论可得NiO的质量最接近：A.10.2kgB.13.0kgC.15.3kgD.18.0kg答：__________选择题理由简写区：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

二、工艺流程填空与短答题（5—8题，共32分）5.废旧磷酸铁锂正极材料回收流程（8分）某回收流程如下：正极片破碎→NaOH溶液预处理除铝箔→过滤→滤渣加入稀H₂SO₄和适量H₂O₂浸出→调pH除Fe、Al→加Na₂CO₃沉锂得Li₂CO₃。（1）NaOH溶液预处理时铝反应生成偏铝酸盐类微粒并放出H₂，写出一种符合高中书写习惯的离子方程式。（2分）（2）H₂O₂在酸浸中的作用是促进Fe²⁺向Fe³⁺转化，便于后续除铁。写出Fe²⁺被H₂O₂氧化的离子方程式。（2分）（3）沉锂前若溶液中Ca²⁺偏高，会造成什么风险？应在流程制度中设置哪一类控制点？（4分）作答区：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6.湿法冶金除铁计算与表格填写（8分）某酸性浸出液中c(Fe³⁺)=1.0×10⁻²mol·L⁻¹，计划通过加入石灰乳调pH使Fe³⁺沉淀为Fe(OH)₃。已知Ksp[Fe(OH)₃]=1.0×10⁻³⁸，常温下Kw=1.0×10⁻¹⁴。（1）若要求Fe³⁺沉淀开始，估算对应pH约为多少？（3分）（2）完成下表，并说明为什么不能直接把pH调到很高。（5分）控制项目设定或观察化学依据制度化记录要求石灰乳加入方式少量多次、搅拌均匀记录批号、加入量、时间终点pHFe³⁺先于多数有价二价金属沉淀每批至少复核一次沉淀后过滤滤液澄清、无明显胶体拖带留样编号并关联检测单作答区：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7.氯碱盐水精制流程清单（8分）原盐溶解得到粗盐水，主要杂质有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻和少量泥沙。精制流程为：溶解沉降→加入BaCl₂→加入Na₂CO₃→加入NaOH→过滤→加盐酸调pH→进入电解槽。（1）写出加入BaCl₂的主要除杂离子方程式。（2分）（2）Na₂CO₃一般安排在BaCl₂之后，其原因是什么？（2分）（3）完成“盐水精制可编辑清单”中的空缺项。（4分）节点目标杂质主要试剂放行/复核标准沉降过滤泥沙、悬浮物无澄清度合格硫酸根去除SO₄²⁻BaCl₂钙及过量钡去除Ca²⁺、Ba²⁺碳酸盐沉淀充分镁离子去除Mg²⁺NaOH作答区：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8.钒资源焙烧浸出流程短答（8分）某含钒石煤经粉碎后与Na₂CO₃混合，在空气中焙烧，使难溶钒转化为可溶钒酸钠；水浸后过滤，向滤液中加NH₄Cl调节条件，得到偏钒酸铵NH₄VO₃沉淀，煅烧得V₂O₅。（1）空气焙烧的目的包括“氧化”和“钠化”，分别从价态和溶解性角度说明。（3分）（2）NH₄Cl用量过量可能带来哪些流程风险？至少写两点。（3分）（3）将“焙烧温度、焙烧时间、加料比、母液回用次数”按化学变量和制度控制变量分类。（2分）作答区：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

三、综合流程案例题（9—12题，共48分）9.镍钴废料酸浸—除杂—共沉淀流程（10分）某企业将含Ni、Co、Fe、Al的废料制备镍钴复合氢氧化物。为便于流程制度落地，财务内控人员需要把关键化学步骤转化为可核验清单。流程：废料预处理→H₂SO₄浸出→H₂O₂氧化→调pH=3.5除Fe、Al→萃取除Cu、Zn→加NaOH和氨水共沉淀→洗涤干燥。已知：Fe³⁺、Al³⁺比Ni²⁺、Co²⁺更易在较低pH形成氢氧化物沉淀；氨水可与Ni²⁺、Co²⁺形成配合物，影响共沉淀速率。（1）说明H₂O₂氧化步骤服务于后续除杂的化学理由。（2分）（2）调pH除Fe、Al时为何要避免pH过高？（2分）（3）共沉淀阶段同时使用NaOH和氨水的作用分别是什么？（3分）（4）把下表补充完整，每个空写出可核验动作或指标。（3分）节点化学风险过程记录异常处置氧化除铁前Fe²⁺未充分转化pH除杂Ni、Co夹带损失pH曲线与滤渣检测共沉淀粒径和组成波动暂停放行并复测母液Ni、Co浓度作答区：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10.硫铁矿制硫酸尾气吸收与副产利用（12分）以硫铁矿FeS₂为原料制硫酸的简化流程：粉碎→焙烧生成SO₂和Fe₂O₃→净化干燥→催化氧化生成SO₃→吸收制H₂SO₄。某车间计划把尾气吸收、矿渣利用和流程控制写成制度清单。（1）配平焙烧反应：FeS₂+O₂→Fe₂O₃+SO₂。（3分）（2）SO₂催化氧化反应为可逆放热反应。写出提高SO₂转化率的两条操作思路，并说明其中一条可能受速率或成本制约。（3分）（3）若100.0kg含FeS₂质量分数80.0%的矿样完全按反应生成SO₂，SO₂再以92.0%总转化率最终生成H₂SO₄，计算理论可得H₂SO₄质量。（相对原子质量：Fe56，S32，O16，H1）（4分）（4）写出一条尾气吸收在线监测指标和一条矿渣外售前复核指标。（2分）作答区：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

11.磷石膏资源化制硫酸铵与碳酸钙（12分）磷石膏主要成分为CaSO₄·2H₂O，含少量酸性杂质和可溶性磷。某流程：预洗→调浆→通入NH₃和CO₂→固液分离→滤液浓缩结晶得(NH₄)₂SO₄→固体洗涤干燥得CaCO₃。核心转化可表示为：CaSO₄·2H₂O+2NH₃+CO₂+H₂O→CaCO₃↓+(NH₄)₂SO₄+2H₂O。（1）该反应中生成CaCO₃沉淀推动转化进行，从平衡移动角度解释。（2分）（2）预洗的目的是什么？若预洗不足，对后续产品和制度放行分别有什么影响？（3分）（3）处理136.0kg以CaSO₄计质量分数为85.0%的物料，理论可得(NH₄)₂SO₄多少kg？设CaSO₄摩尔质量136g·mol⁻¹，(NH₄)₂SO₄摩尔质量132g·mol⁻¹。（4分）（4）补充以下制度落地表：至少写出一个化学检测项目、一个财务复核项目和一个异常闭环动作。（3分）类别项目合格边界责任记录化学检测检测单号财务复核成本台账异常闭环复核签批作答区：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

12.铜渣酸浸制备硫酸亚铁晶体的综合设计（14分）某铜渣含FeO、Fe₂O₃、SiO₂、少量CuO。设计制备FeSO₄·7H₂O晶体并回收铜的流程：研磨→稀H₂SO₄浸出→加铁粉置换铜→过滤除SiO₂等不溶物→调整Fe²⁺/Fe³⁺比例→蒸发浓缩→冷却结晶→洗涤干燥。（1）写出FeO与稀H₂SO₄反应的化学方程式，并说明SiO₂在该流程中主要进入哪一相。（3分）（2）加铁粉置换铜的离子方程式是什么？为何过量铁粉需要在过滤前受控？（3分）（3）Fe²⁺易被空气氧化。请提出两条降低FeSO₄·7H₂O产品被氧化的措施，并分别说明化学依据。（4分）（4）若浸出液中含Fe²⁺1.50mol，最终以FeSO₄·7H₂O形式结晶回收80.0%，计算晶体质量。（FeSO₄·7H₂O摩尔质量278g·mol⁻¹）（2分）（5）把该流程转译为“内控人员复核三件套”：样品留存、质量放行、账实核对各写一条可执行条目。（2分）作答区：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________可编辑流程训练清单训练后可按下表逐项复盘，形成同类工艺流程题的可编辑清单。项目已核对证据位置常见风险改进动作流程主线是否完整原料与产品不对应重画流程箭头关键反应是否配平价态或电荷错误先写半反应pH/温度/试剂是否有边界过量导致副反应写明控制范围物料衡算是否闭合单位混用列出摩尔关系制度动作是否可执行只有口号没有记录改为检测、复核、放行

参考答案与解析本部分与正文题号一一对应。客观题给出答案与判定依据；主观题给出步骤、可接受变式和易错提醒。1.答案B（5分）解析要点：NaOH溶出时，铝元素以铝酸盐相关微粒进入溶液，Fe₂O₃等难溶物主要留在滤渣中。通入CO₂是使铝酸盐转化为Al(OH)₃沉淀，焙烧再使Al(OH)₃热分解生成Al₂O₃。易错提醒：不能把Fe₂O₃当作碱溶对象，也不能把通CO₂理解成氧化过程。2.答案B（5分）解析要点：Fe³⁺在较低pH即可形成Fe(OH)₃沉淀，Cu²⁺、Zn²⁺沉淀所需pH较高。除铁应缓慢调pH，既保证Fe³⁺沉淀充分，又避免有价金属共沉淀损失。易错提醒：强碱过量会造成多种金属氢氧化物共沉淀，降低后续回收率。3.答案B（5分）解析要点：母液回流可减少试剂和水耗，提高有价元素利用率；但杂质会随循环富集，因此必须设置杂质浓度、回用次数或排放比例等控制限值。4.答案B（5分）解析要点：Ni质量=100.0×12.0%=12.0kg；回收Ni质量=12.0×85.0%=10.2kg。NiO中Ni质量分数=59/(59+16)=59/75。NiO质量=10.2÷(59/75)=12.97kg，最接近13.0kg。易错提醒：镍的回收率作用于Ni元素质量，不直接作用于原料总质量。

5.参考答案（8分）（1）可写：2Al+2OH⁻+6H₂O=2[Al(OH)₄]⁻+3H₂↑。也可写作2Al+2OH⁻+2H₂O=2AlO₂⁻+3H₂↑，只要物料和电荷守恒即可。（2）H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O。（3）Ca²⁺偏高会与CO₃²⁻生成CaCO₃沉淀，消耗Na₂CO₃并夹带Li₂CO₃，降低纯度和锂回收率。流程制度应设置沉锂前Ca²⁺限值检测、试剂放行复核、异常母液分流或预除钙控制点。评分提示：方程式各2分；风险说明2分，控制点2分。可接受“钙杂质进入产品、造成白色杂质沉淀、需检测Ca²⁺并复核碳酸钠加入量”等等价表述。6.参考答案（8分）（1）沉淀开始时Ksp=c(Fe³⁺)·c(OH⁻)³，故c(OH⁻)³=1.0×10⁻³⁸/1.0×10⁻²=1.0×10⁻³⁶，c(OH⁻)=1.0×10⁻¹²mol·L⁻¹，pOH=12，pH=2。（2）表格可填：石灰乳加入方式的化学依据为“局部强碱会造成胶体夹带或有价金属共沉淀”；终点pH可填“约3—4或按Fe³⁺除尽且Ni、Co等不明显沉淀的窗口控制”；沉淀后过滤的化学依据为“Fe(OH)₃沉淀与滤液分离，减少Fe进入后续产品”。不能直接调到很高，因为高pH会使Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺等有价二价金属生成氢氧化物沉淀，造成损失，并可能形成胶体拖带。评分提示：计算式1分，pH结果2分；表格三处各1分；不能强碱化的理由2分。

7.参考答案（8分）（1）Ba²⁺+SO₄²⁻=BaSO₄↓。（2）Na₂CO₃安排在BaCl₂之后，可同时除去Ca²⁺和前步可能过量的Ba²⁺，生成CaCO₃、BaCO₃沉淀，避免Ba²⁺进入电解盐水。（3）清单空缺可填：硫酸根去除的放行/复核标准为“SO₄²⁻检测达限值或加入BaCl₂后无明显BaSO₄继续生成”；钙及过量钡去除的主要试剂为Na₂CO₃；镁离子去除的放行标准为“Mg²⁺检测达限值或碱化后无明显Mg(OH)₂继续生成”。评分提示：离子方程式2分；顺序原因2分；表格每空约1分，表述可执行即可。8.参考答案（8分）（1）氧化：空气中的O₂使低价钒转化为较高价态钒，利于形成钒酸盐；钠化：Na₂CO₃提供Na⁺并参与生成可溶性钒酸钠，使水浸时钒进入溶液。（2）NH₄Cl过量可能导致铵盐残留升高、母液盐度上升、洗涤负担加重、废水氨氮风险增加、沉淀夹带杂质或后续煅烧尾气负荷增大。写出两点即可。（3）焙烧温度、焙烧时间、加料比既是化学变量也是核心工艺控制变量；母液回用次数更偏制度控制变量，但其本质受杂质富集、离子强度和产品纯度约束。答案中只要分类清楚并说明理由即可。评分提示：氧化与钠化3分；过量风险3分；变量分类2分。

9.参考答案（10分）（1）H₂O₂把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，Fe³⁺更容易在较低pH生成Fe(OH)₃沉淀，从而在较少损失Ni²⁺、Co²⁺的条件下实现除铁。（2）pH过高会使Ni²⁺、Co²⁺生成氢氧化物或被Fe(OH)₃、Al(OH)₃胶体夹带，造成有价金属损失，并可能影响后续萃取和共沉淀组成。（3）NaOH提供OH⁻，使Ni²⁺、Co²⁺形成氢氧化物沉淀；氨水提供弱碱环境并形成氨配合物，缓冲沉淀速率、改善颗粒生长和组分均匀性。（4）表格可填：氧化除铁前过程记录为“ORP或Fe²⁺/Fe³⁺检测、H₂O₂加入量”；异常处置为“补加氧化剂并复测Fe²⁺”；pH除杂异常处置为“回调pH或单独处理高镍钴滤渣”；共沉淀过程记录为“pH、氨浓度、搅拌时间、母液Ni/Co残留”。评分提示：四问按2、2、3、3给分。制度化表述须具体到记录或限值，空泛写“加强管理”不得满分。

10.参考答案（12分）（1）4FeS₂+11O₂=2Fe₂O₃+8SO₂。（2）提高SO₂转化率可采取：适当增大O₂浓度、在适宜较低温度下平衡有利于生成SO₃、增大接触时间、及时吸收SO₃使后续平衡推进。限制说明示例：温度过低会使反应速率下降；O₂过量或循环气量过大会增加设备和能耗成本。（3）矿样中FeS₂质量=100.0×80.0%=80.0kg。FeS₂摩尔质量=120g·mol⁻¹，n(FeS₂)=80,000/120=666.7mol。由FeS₂中2个S最终对应2个H₂SO₄，n(H₂SO₄理论)=2×666.7×92.0%=1226.7mol。m(H₂SO₄)=1226.7×98g=120.2kg。（4）尾气吸收在线监测可写SO₂尾气浓度、吸收酸浓度或尾气排放达标值；矿渣外售前复核可写Fe₂O₃含量、重金属浸出浓度、含硫残留或水分。评分提示：配平3分；平衡措施2分、制约说明1分；计算4分；监测与复核各1分。

11.参考答案（12分）（1）CaCO₃难溶，生成沉淀使溶液中Ca²⁺浓度降低，反应物继续转化以补充Ca²⁺，从而推动CaSO₄向(NH₄)₂SO₄转化。（2）预洗用于除去游离酸、可溶性磷和部分可溶盐，减少对结晶纯度、pH控制和副反应的影响。预洗不足会使硫酸铵产品酸度或磷杂质偏高，CaCO₃白度和纯度下降；制度放行上会导致检测不合格、批次隔离、返洗或降级处理。（3）以CaSO₄计有效质量=136.0×85.0%=115.6kg。n(CaSO₄)=115.6/136=0.850kmol。由化学计量关系1molCaSO₄对应1mol(NH₄)₂SO₄，m[(NH₄)₂SO₄]=0.850×132=112.2kg。（4）示例：化学检测项目可写滤液pH、可溶性磷、SO₄²⁻浓度、产品水分或纯度；财务复核项目可写NH₃和CO₂消耗、母液回用量、产出率与标准成本差异；异常闭环动作可写批次隔离、复检、返洗、调整投料比、形成偏差记录并复核签批。评分提示：平衡移动2分；预洗目的与影响3分；计算4分；表格三类各1分。

12.参考答案（14分）（1）FeO+H₂SO₄=FeSO₄+H₂O。SiO₂难溶于稀H₂SO₄，主要进入滤渣固相。（2）Fe+Cu²⁺=Fe²⁺+Cu。过量铁粉若不受控，会继续消耗酸、引入过多Fe²