工艺流程综合题（非选择题）-2026届高考化学（解析版）

工赵诵魂绘4ML（琳脸/奥）

1.（2026・广东广州•一模）一种从废旧锦酸锂电池的正极材料（主要含〃A讥2。八碳粉和铝箔）中回收〃和

的工艺流程如卜。

①NaOH溶液①Na,PO4溶液

NaOH溶液H2so4、H2O2②空气②调pH

i*->fe]——酸浸液-----Li3p04（s）

付科一

碱浸液酸浸渣Mn3O4（s）滤液

已知：

①常温下，pKal（H3POA）=2.2,pKa2（”?OJ=7.2,pK鼠HF。）=12.3。

②常温下，KspUAFO」）=2.7x10-no

③“酸浸液”主要含有的金属阳离子是或+、M*+。

⑴“碱浸”时，铝单质发生反应的离子方程式为。

⑵“酸浸”时，加入H0的作用是o

⑶“沉铺”时，生成MiQ,的离子方程式为o

：+。2+=Mn:iOi1+o

⑷“沉锂”时，pH至少应调至大于，使溶液中C（POT）>C（"尸O/）,有利于人PO]的生成。若

“沉锂”后滤液中c（POF）=1.（）mol-L-1,则c（Li+）=mol•L~，

（5）废旧锂电池中的。M电。』也可通过电解法回收，电解示意图如下（其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，

但离子可自由通过；电解质溶液是H2sol和MnSO、的混合溶液）。电解过程中，阴极上LiMg发生的

电极反应为;理论上消耗"加电。与生成的物质的量之比为。

滤布

⑹〃3PO.i可用于制备Li,CN2,Li.2CN,的晶胞结构如图所示，该晶胞形状为长方体，边长分别为Qnm、a

nrn>2anm。

①晶胞中“•”表示(填"让”或“CAT”)。

②CN?-的空间结构为°

③每个"+周围与它最近且距离相等的CNt有个。

【答案】(1)24+2OH-+6HX)=24(077)：+3历1

⑵将LiMr^Oi中的Mn还原为Mn2+

+

(3)6W+O2+12OH-=2M1+6区。

(4)12.33x10-4

+2+

(5)LiMw2O,+8H+3e-=LT+2A4n+4H2O2:3

(6)CN1直线形4

【分析】正极材料主要含〃M%。,、碳粉和铝箔，加入NQOH溶液，只有4和AfoC归反应，生成

人&[。〃)」],成为碱浸液的主要成分。往固体中继续加入、HQ?,可将LiMnd中的还原

4(H2SOA

为Mn计,Z/i变为七广,在酸浸液中。加入NaOH溶液，通入空气，利用氧气将MY2氧化为Mn,O,沉淀除

去。溶液中的LE+加入Na3Pol溶液调节pH,可生成Li：F。」沉淀，滤液中主要含有Na2SO.io

【详解】⑴铝具有两性，和Mi。以反应生成Na[4(O〃)J4的化合价升高，则”的化合价降低生成

见，离子方程式为24+2OH-+6H2。=24(。〃)；+3H2T<>

⑵酸浸液中含有Mn2+，说明酸浸时Mh的化合价降低，则HQ】作还原剂，将LiMnQ*还原为防/。

⑶沉镒时的反应物有跖产、。2,溶液呈碱性，生成物有防以口，离子方程式为6跖/+O,+12OH-=

2AWZl+6〃2。。

⑷根据题意，HFOi的第三步电离方程式为HPOr=H++PO;，p/Q=12.3,则Ka3=

。(嘉嚣J)=10-12：lo当c(HPOT)=c(FO；-)时，c(H+)=<,=10一⑵加以Z-,则溶液的pH=

—lgc(H+)=12.3o所以当pH>12.3时，才有c(PO:)>c(HPO『)。沉锂后滤液中c(POf)=

7Ksp(以3尸O0

1

l.OmoZL-,^K/L&F。」)="(〃+)((。。『)=2.7x10一“，所以c(L£+)=Vc(FOl-)

J2.7；『=3xiof"0

(5)阴极发生还原反应，由图可知，反应物有小、鱼。"生成物有LT、能讥2+,溶液呈酸性，电极反应式为

++i+

LiM^OA+3e-+SH=Li+2Mn+4H,Oo阴阳两极转移的电子个数相同，阴极ImoLLiMnQi变为

2mx)lMri~+,转移3mole~。阳极lmoZTV加•z+变为imo/MnO2，转移2mo/e-。两者的最小公倍数为6,则j

n(LiA4n2O.l)：n(MnO,)=2:3。;

(6)由图可知，黑球位于晶胞的顶点和内部，共有8x1+1—2个。白球位于品胞的面上，共有8乂4■一：

o2

................3

4个。而物质的化学式为"2CN2,则黑球表示CM—。CN?-和。。2互为等电子体，空间结构模型一致，

而以％中的中心。原子的价层电(子对为(7键+孤对电子=2+(4—2x2)=2。空间结构为直线形。由

图可知，以其中一个面心上的N+为参考，该晶胞中，与该离子距离最近且相等的CN1为两个顶点和一

个体心，共3个。一个面被两个晶胞共用，根据晶胞的对称性可知，另一个晶胞中体心处还有一个CNF。

综上，共4个。

2.(2026・陕西商洛•一模)利用sea,对废弃的锂离子电池的正极材料。Go。2进行氯化处理并再生的一种

工艺流程如下：

SiCl4NaOH溶液Na2c。3溶液

15

已知：①KJGO(OH)2]=6.4x10-o

②Li2co3的溶解度曲线如图1所示。

0.61................................................................

0204060M)100

现度y

Mi

回答下列问题：

⑴〃。0。2中，Co的化合价为0

⑵“烧渣”是。a、Cbd和8。2的混合物，“氯化焙烧”时发生反应的化学方程式为o

⑶常温下,为了使“沉钻”过程中G*沉淀完全，溶液的pH应该不低于[已知国2七0.3,

c[Co2+)<1x10-5moi-L时,可认为Co2+沉淀完全]。

(4)“沉锂”完成后的操作依次为、、洗涤、干燥。

⑸Go(OH)2在空气中“焙烧”时固体残留率(固体残留率=暨腮x100%)随温度的变化如

原始固体的质量

图2所示。为了获得纯净的则该步骤应该控制的温度为(填字母)。

100

w95

*

s

2f

过

运

751-----------1------------1------------1------------1------------

02004006008001000

Si度y

网2

A.300~400℃B.500-800℃C.850-900℃D.1000℃以上

⑹[。0(%用)4(耳0)&]&2是钻的一种配合物，含1mol该配合物的溶液与足量幽加3溶液反应能生成

mol月gCZ,该配合物中Co：”的配位数为。

【答案】(1)+3

,、瀛4LEC+4coe?2+3$，。2+。2T

(3)9.4

(4)蒸发结晶趁热过滤

⑸6

(6)26

【分析】LiCoO,粗品加入SiCl,氯化焙烧，生成O,，化合价升高，则Co的化合价要降低变成CoCi,o再加

入MrOH溶液生成CO(OH)2沉淀，焙烧得到Co.O..沉钻后的滤液中主要含有LiCl和NaCl,加入

Na2co3溶液将〃+变为IA2CO,沉淀，再和。虫。一起燃烧得到LiCoO..

【详解】(1)小。。。2中"为+1价，O为一2价，根据化合物的化合价代数和为0可得+1+①+(-2)X2

=0,可解得Cb的化合价为1=+3。

⑵焙烧的反应物是LiCoO.和S£C£，生成物是。2、LiCl、CoCl2和SiO2，配平可得方程式为

3SiCL4LiCL+4coe3SIO+

4LACOO2+嘉谈二+2O2T

52+

(3)或产恰好沉淀完全时，c(Co")=1x10-mol•尸,Co((9H)2(s)uCo(ag)+2。〃-(aq),

2(OH­)

K4Co(OH),]=c(G02+)•C=6.4x10-巴则C(OH-)=8X10T"m。卜

1

L,pOH=5.5-31g214.6,14—4.6=9.4,即要使CJ2+沉淀完全，溶液的pH应不低于9.4.

⑷由碳酸锂的溶解度曲线可知，温度越高，碳酸锂的溶解度越小，越有利于析出，为提高碳酸锂的析出

量和纯度，“沉锂”操作后应进行的操作为蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥。

1

(5)假设所取CO(OH)2的质量为100g,M[Co(OH).]=93g•moL,M(0)304)=241g-mor,当剩余固

体为CQ时,其质量为喘瑞力”乎=田,型『3眼，此时固体

残留率为86.38%,由题图可知，该步骤应该控制的温度为500〜800℃o

(6)配合物中外界离子在溶液中可以电离，内界配离子不能电离，hno\lCo(NH,)AH2O)Cl\Cl2可以也离

出2mol外界CT,与足量AgNO,反应生成2moLAgCl:内界中配体为4个%人、1个兄。、1个。厂,配位

费为4+1+1=6。

3.(2026•河南焦作・一模)工业生产硫酸(以黄铜矿为原料，主要成分是CuFeS2,含少量杂质SiO2)产生大

量的废渣和废气，对环境危害极大。一种将这种废渣和废气进行协同处理,使之资源化综合利用的工艺

流程如图所示：

空气试剂X双氧水CuO

硫酸Na2S,Na2cO,混合液

已知:①常温下，=2.8xIO-%②igo.287一0.55；③离子浓度为1.0x10-切加.L时，可

认为该离子在溶液中已完全沉淀。回答下列问题：

⑴“酸浸”工序中加入的“试剂X”为(填名称)。“氧化i”工序的目的是。

(2)“调p/T工序中"3+恰好完全沉淀时的pH*(保留三位有效数字)：“调pH”工序中除了用

外,最好还可以用(填化学式)。

⑶上述化工流程中，采用98.3%浓硫酸吸收S。,，而不是采用水吸收,原因是o

(4)“液吸”制备大苏打(W2s2O3)的化学方程式为o

⑸实验室中，“系列操作包含、、过滤、洗涤、干燥。

【答案】⑴稀硫酸将%2+氧化为%3+,便于后续除铁

(2)2.82CU(OH)2或CuCO,或CuAOH)2CO,

(3)SO,与水反应剧烈放热会使水气化形成酸雾，从而降低SO：,吸收效率，而98.3%浓硫酸含水量少，能

防止形成酸雾

(4)4SO2+2Mz2s+Na2co3=3No2s2。,+CO?

(5)蒸发浓缩冷却结晶

【分析】黄铜矿(主要成分是CW比S2,含少量杂质SWO2)在空气中高温焙烧，CW上$2转化为CuQ、

ReQs和SO2,加入稀硫酸(试剂X)酸浸,32。3转化为民3+,转化为和a,比3+进一步与

2+

Cu发生氧化还原反应生成Fe.2+和Cu,SiO2不反应，过滤得到含有FeSO、、CuSO、的滤液及含SiO2

2+i+

的滤渣1:利用双氧水将Fe氧化为Fe后加入CuO调节溶液pH,使R炉+转化为Fe(OH)3沉淀(滤渣

2),延烧民(OH)：,得到产色。3；含CuSO\的滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即可得到胆矶

品体；SO?在催化氧化后生成6Q,SO3用98.3%浓硫酸吸收制得发烟硫酸，尾气中的SO2可重复利用，

也可用Na?S、Na?CO.,混合液吸收制得Nd2s2O3,经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到大苏打晶

体；

【详解】⑴“酸浸”时加入“试剂X”为某种酸，其目的是溶解金属氧化物，结合CuSO」・5HQ中含有的

SOT可知，加入的酸应为稀硫酸；“氧化i”工序加入双氧水的目的是将%2+氧化为民计，便于后续沉淀

并分离铁元素；

（2）Fe3+恰好完全沉淀时，仪民计）=1.0x10-5mol则溶液中c（OH~）==

A\/c（Fet+j

72.8x10-^=沟福x即pOH=11-《lgO.28711.183,则pH=14—11,183=2.817大

Vl.OxlO-0o

2.82;为了不引入杂质离子，“调0H”工序中除了用CuO外,最好还可以用CU（OH）2,CUCO,等；

⑶SO?与水反应剧烈放热会使水气化形成酸雾，从而大大降低吸收效率，而98.3%浓硫酸含水量少，能

防止形成酸雾，提高SO：1吸收效率；

（4）“液吸”时，尾气中的SQ与Na?S、Nd2co：,混合液反应生成NaSd和，反应的化学方程式为

4SO2+2Mz2s+Na2COs=3gs2。,+CO2;

⑸“系列操作。”是从CuSO,溶液中得到CuSO,•5H2。晶体的操作,即蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗

涤、干燥。

4.（2026・辽宁抚顺・一模）金属冶炼在国民经济发展中有着重要作用。工业上以某软镒矿（主要成分为

儿加。2,还含有少量32。3、42。3及S，O.2）为原料制备锦酸锂（LiMn-M的工艺流程如图所示。

稀硫酸、FeS（\氨水氨Li2cO3

预处理（|IMn（OH）MnO,I

软镒矿-----＞矿浆一酸浸f调pH/沉镒-----三氧化——》锂化fLiMnQj

III-

浸渣滤渣滤液

已知：当溶液中某离子浓度不大于1.0XKT5moiet时，该离子沉淀完全。室温下相关物质的勺，如下

表所示。

物质Fe(OH，Fe(OH)34(OH%Mn(OH)2

K即1x1O-10-31x10-际61X10-32.31xIQ-12-8

回答下列问题：

⑴工业上,需进行预处理将软镒矿转化为矿浆，其目的是0

（2）浸渣的主要成分是（填化学式）。

⑶“酸浸”中，加入FeSOj的目的是:“酸浸”，浸出液中可能含有属2+,检验浸出液中是否存在

F9+的试剂为（填化学式）;若溶液中还存在尸才+,为节约成本，可加入少量（填名称）。

⑷若“酸浸”后浸出液中c（M产）=0.1mol・L旦已检测无旅+,则“调p“”时应调节pH的范围为

⑸“锂化”时，控制Li2c。3与A4no2的物质的量之比为1:4,充分混合后,在反应器中加热制取LiA包

反应器中的反应过程如下：

①升温到788K时，入CO：、开始分解产生分。和CCk升温到839K时，MQ开始分解产生另一种气

体X和固体Y,X恰好与。Q5分解反应产生的。。2的物质的量相等，X是（填化学式，下同），

y是______。,

②继续升温到993K时，。2。和固体V发生反应，固体质量逐渐增加，当质量不再增加时，得到高纯度的；

镒酸锂,写出反应的化学方程式:______o；

【答案】（1）增大反应物接触面积，加快浸出速率，提高软镒矿中镒的浸出率.

...............0

（2）SiO2

（3）作还原剂，将MnO2中+4价Mn还原为MT产，便于浸出K』Re（CN）6]（或酸性KMnO、合

理即可）二氧化镒

（4）4.94pHV8.1

993/C

（5）O2Mn。：2LiQ+4Mn-2O3+O2=4LiA4n-2Oi（或LiQ+2Mrb2O3+

[993K

卷O2=ZLiMnQ、合理即可）

【分析】该工业流程先进行预处理将软镒矿转化为矿浆，将犷浆与稀硫酸混合，进行酸浸反应，目的是将

矿石中的MnO?、&2。3、/乙。s溶解生成相应的硫酸盐，而SiO2不溶解过滤除去，酸浸后的溶液中存在

民3+、43+、MW，为了除去Fei+、43+,调节溶液0H值，使这些离子沉淀完全，将除去戊3+和43+后的

溶液进一步处理，沉镒得到Ml（O”）2,再氧化为上加。2,使得"2。。3与跖。2充分混合后，在反应器中加

热制取心机加2。4。

【详解】（1）将块状矿石转化为矿浆，增大反应物接触面积，加快浸出速率，提高软镒矿中镒的浸出率；

（2）软锈矿中SiO2不与稀硫酸反应，因此留在浸渣中；

+

（3）MnO2中Mn为+4价，需要还原为W才能进入浸出液，加入FeSO4的目的是作还原剂，将MnO2

中+4价Mn还原为Mn2+，便于浸出；

检验Fe2+可用铁氯化钾（产生蓝色沉淀）或酸性高妊酸钾（溶液褪色）；

2+3+

选取MnO2作氧化剂，可氧化Fe生成Fe和朋那+,同时不引入新杂质且成本低:

(4)需要使民3+、人户+沉淀完全，且Mn2+不沉淀：

Ali+沉淀完全时：c(43+)<10-5mol/L,K^Al(OH),]=c(Al^c\OH)=10-3%得«0/广)=

912+

10-mol/L,pH=4.9,由于产e'+沉淀完全时pH更小，因此pH至少为4.9;Mn7+开始沉淀时：c(Mh)

2+2

=().lmol/L,K,v[Mn(OH)2]=c(Mn)c(OH~)=乂尸"，得。(。”-)=1(尸9moi/L,p"=8.1,因此pH

需要小于8.1,所以pH为4.98.1;

，、­、，、、788K

=

⑸①71（1/£。。3）：九（山丘。2）1：4,Li2CO-i分解：Li2co3=Li2O+CO2],ImolLiiCO4生成'moLC。，则

X物质的量为lmol,4molMnO2分解生成lmol气体X,MM2分解只能生成。2，因此X为。2；根据原

子守恒，4molMnO2分解后固体■含4馆0小加、67nozO,因此固体Y为Mn2O.io

②Li2O和M电5与氧气反应生成LiMn。,配平后上述方程式为：

入他如可、

2U,O+4Mn,O:i+O^KXLiMn.O,(式Li2O+2Mn2O：^1O2993K2L2W,Ol

5.（2026•山东淄博・一模）采用两矿酸浸法从银锌矿（主要含防。2、幽2S,少量属O、F3O3、AZ2O3、CM

CuO、NiO）分离提取4b胸、。〃、M等元素，工艺流程如下:

帙©(FcSjGMno：iN'S

HR

陆廊K，②N&CO,<0K②MH

水

M沼.

根镇矿■汽沉帙L事分不离取MnSO.

“机桁

NiSC«SO4

FeCI.[♦■(____,反萃取|

电Mix

C«CL'-T-l

CuSO^»

Mlffm4

回答下列问题:

⑴“酸浸”时金属氧化物均转化为硫酸盐。和keSz反应时生成汽•计和SO「，理论上访O’?和

%S2恰好完全反应的物质的量之比为o

(2)“沉铁”时先加入人小。2的作用为o滤渣H的主要成分为(填化学式)。

(3)“沉锲”中,M2+恰好沉淀完全时[。(刖2十)=1xlOfmoLL],溶液中c(凡S)=3x・尸，则

此时溶液p"=。“浓缩”M1SO1溶液至接近饱和，过滤可除去部分CaSO一其原理是<,

已知Kai(H2S)=1x10-7,Ka2(H2S)=1xIO-%/(MS)=3x10-久

(4)“浸银”时Ag2s转化为[幽d]一和S的离子方程式为。“电解”中阳极产物与电解液反应后，

可返回(填操作单元名称)循环利用。

【答案】(1)15:2

(2)将住2+氧化为用：'+,便于沉淀除去Al(OH).,

2+

(3)5CaSOA存在溶解平衡CaSCMs)=Ca(aq)+SO7(aq),浓缩时c(SO/)增大，平衡逆向

移动，析出CaSO,

3+2+

(4)Ag2s+2Fe+4CT=2[AgCl2]~+2Fe+S浸银

【分析】两矿酸浸法从银镒矿(主要含MiQ、Ag,S.少量FeO、Fe.O,.Al,O,.CaO.CuO、NiO)加入黄

铁矿和稀硫酸，漉渣|为/g2S,aSO”加入尸eCb〃C7、Ca(%浸银生成[4久先「和漉渣川(S),电解

得到为g；滤液为民3+、松2+、.2+、4：匕。/+、22+,加入跖1。2、岫2。。3,沉铁生成黄钠铁矶，加氮水

调pH生成滤渣11(4(OH)3)，萃取分离再反萃取生成硫酸铜；水相加入Na2s调pH沉银，浓缩过滤，滤

液为硫酸镒溶液，据此分析；

2+i+

【详解】(1)用电子守恒计算：\molFeS2中，Fe->Fe升1价，2个tSOT中+6价共升2x7=14

价，总共升15价；ImoZMnQ中MnO,-^M^+降2价，升降守恒得九(丽=15:2;

(2)酸浸后溶液中存在民2+,MnO2,作为氮化剂，将走2+氧化为汽3+,方便沉铁生成黄钠铁矶除去；原矿

中含4.2。3,酸浸后生成43+，加氮水调pH时Al3+沉淀为故滤渣11主要为Al(OH\；

(3)由K/加S)=c(M2)c(S2)，得c(S，)=鼠二)=3x10"mHC”2s的=

7

"S)代入数据：1x10-x1x1(尸3=-(”")X3X1。”解得c(“+)=1x1()-57nozz-1故H

4

C(H2S)3X10-

2+

=5:CaSOA存在溶解平衡CaSO/s)=Ca(aq)4-SO7(w),浓缩时c(SO>)增大，平衡逆向移动，析出

Caso」，因此可过滤除去；

(4)浸银时民3+作氧化剂，将Ag2s中一2价S氧化为S单质，自身被还原为民2+,前+与CI-形成配离

3+2+

子，离子方程式Ag2S+2Fe+4Cl-=2[AgCl2]~+2Fe+S;电解时阳极Cl~放电生成Cl2,Cl,可将

Fe2+氧化为Fe:i+，&3+是浸银工序的反应物，可返回浸银循环利用。

6.(2026•广西桂林•一模)广西大新县是重要铺矿产区，其中的电解锌渣(含大量儿加O2及少量R)SO」、

Fez。：,)经湿法回收可获取金属铅和碳酸钵，过程如图所示。

稀H2so4、FeS2空气、过量氨水NH4HCO3

存木、/口浸出液1.41浸出液2一曰L1、一”

铸渣T反钵I---------《沉铁|-------"沉锦―MnCO3

渣

热NaCl、_高祥型丽氨水、NHR］电解fPb

CaCU溶液...........»

已知:①PbS(s)+2Cl-=[PbCl.rAH>0

11576

②25℃,K4MnCO.]=1.0xW；Ksp[PbCl2]=1xW；K/PbSOj=1.0xW

③25七,金属阳离子以氢氧化物沉淀时，lg[c(M)/(mol・LT)]和溶液pH的关系如图所示。

L

U

O

U

V

S

S

M

一

回答下列问题：

⑴民在元素周期表中的位置为O

(2)“沉铁”时,调节溶液pH的最小值为。

(3)“沉钵”时，生成Mng沉淀的离子方程式为;若pH过高，发生反应MnCO^s］+2OH-(aq)

=A仇(OH)2(S)+COT(aq),25℃时,该反应的lgK=。

(4)“浸铅”时，溶液的作汨是。

(5)“沉铅”的方法是o

(6)某温度下,在空气中煨烧MeCQ制得的氧化物晶胞结构如图,其化学式为:以A为原点,已

知8的分数坐标为(弓,1,0),则C的分数坐标为。

【答案】(1)第四周期第VIII族

(2)2.8

2+

(3)NHrH2O+HCO\+Mri=MnCO^NH：+H2O1.8

2+2

(4)CaCZ,中的CT与Pb生成［PbCl^~,CaCl2中的Co+与SO/生成CaSOi析出，可促进PbSO,溶

解

(5)加水稀释后降温

(6)MnO2

【分析】镒渣含有大量MnO2及，'量PbSO、、人次为,加入稀H?SO、、尸6s2,金属元素全部转化为硫酸盐，其

中PbSO、为沉淀，和生成的S成为浸渣的主要成分。浸出液1中含有Fei+、Mn2+，加入空气将Fe2+氧化

为尸号+，再加过量氮水使其变成Re(OH)3沉淀。浸出液2加入NH.HCO,将Mni+变为MnCO.沉淀。

浸渣加入热MZCACQCL溶液，将尸贴转化为［尸仅为『一，从固体中分离出来。再向溶液稀释后降温

将[PbCVT变为我口2沉淀，再加氮水、NH。溶解制成溶液电解即可得到Pbo

【详解】(1)%的原子序数为26,第一周期有2种元素，第二、三周期各有8种，第四、五周期各有18种，所

以铁位于第四周期的第八列，即第VIII族。

(2)沉铁时，需让尸*沉淀完全(一般认为离子浓度410-5mol/L即沉淀完全)，由图可知，Ige(%3+)=

-5时，对应pH=2.8，因此调节pH最小值为2.8。

(3)沉镒时Mn2+与HCOi反应生成MnCQ沉淀，同时生成。。2和水，生成的CO,会被沉铁后剩余的氮

2+

水中和，离子方程式为NW：s•H2O+HCO^+Mn=MnCOil+NH；+H2Oo对于反应MnCO3(s)+

+

20H-(aq)=Mn(OH)2(s)+。0/(网)，平衡常数K=„|。由图可知，Mn^沉

c\OH)h^lMn(OHh]

101-143，J

淀完全时pH=10.1,c(Mn2+)=10-^mol/L,c(OH-)=IO=10-mol/L,因此Ksp[Mn(OH)2]=

c[Mn2+)c2(OH-)=W5x(1()T9)2=io”.、代入得K=黑=故lgK=1.8。

⑷根据已知信息，PbSO4可转化为PbCk,PbCl?可与Cl-结合为可溶性[PbCl^-^CaCl2可提供高浓

度。广，同时C&-可结合释放出来的SOT,促进PbSOj转化溶解，使铅浸出。

(5)已知反应PbCl-2(s)+2Cl-=[。4%]2工”>0,加水稀释使。广浓度降低，降温使平衡逆向移动，均会

促进PbCl2析出，因此沉铅方法为加水稀释后降温。

(6)用均摊法计算晶胞：上九位于8个顶点—体心(1),共1十1一2个；O位于晶胞内部(2)、面

上(4x^=2),共2+2=4个，=2:4=1:2,故化学式为A例。2。以4为原点，晶胞边长为单位

1，凤„0)，可推得C的分数坐标为(„1)。

7.(2026•河北保定•一模)湿法冶金是提取复杂多金属矿中有价金属的重要手段。某研究小组以帆铅锌矿

为原料[主要成分为尸匕ZTZ(UO|)(OH)和"eO(OH)],采用硫酸浸出法综合回收锐，其工之流程如下：

已知：i.锐在酸性溶液中以伏力形式存在，口方在温度高730℃时易水解生成玄。3沉淀。

H.浸出液中含有%2+、及微量%3+等。

in.溶液中VOi与VO.7可相互转化：VOi+H2O=VO：7+2H+。

回答下列问题：

⑴“酸浸”前需要先磨矿处理，目的是o

(2)锐铅锌矿中铀的化合价为，基态Z花+的价电子轨道表示式为

(3)酸浸时PbZn(VO,)(011)发生反应的离子方程式为。

(4)为了探究温度、液固比、时间等不同实验条件对机铅锌矿中U、Z九等金属浸出率的影响，开展了一系

列单变量实验。

1000o

浸

浸

85浸8o

出

率

率

706O

55k-V\40

\-0-Zn

40l—«_■_■~—~_■—«—

3045607590

Ml温度对V和Zn浸出率的影响图2液固比对V和Zn浸出率的影响

①图1为实验在不同温度下所测元素浸出率的变化,用离子方程式解释温度高于3。.。后U元素

浸出率下降的原因为O

②在硫酸浓度确定情况下，根据实验得出浸出率随液固比的变化(图2),最佳液固比为，原因是

⑸①“氧化”步骤中加入NaCQ将VO2+转化为VOt的离子方程式为。

②“沉钮”前若溶液中c(VO-7)=O.lrnol-L-[，“沉锐”后，上层清液中c(W)=0.8rnol-则钮元素的

沉降率=%[Ksp(mVO3)=1.6xML,反应过程中溶液的体积不变]。

【答案】(1)增大反应物接触面积，加快酸浸速率,提高锐、锌等金属的浸出率

3d

(2)4-5网伯伯―

2+

(3)F6Zn(VO4)(OH)+SOi-+5"+=PbSOdZn+VOi+3H2O

>：«rc

(4)2/O[+H2。=&CU+2H+3:1液固比为3:1时，Zn的浸出率已经达到较商水

平，大于3:1时，浸出率提升不明显，还会增大生产成本，降低单位体积处理量，小于3:1时，矿物浸出不

充分，浸出率低

2++

(5)CIO^+6VO+3H2O=Cl-4-6VOT+6H98

【分析】饥铅锌矿经磨矿增大接触面积后，用硫酸酸浸，使锐以UO人锌以价声形式进入浸出液，同时生

成PbSO,渣分离；经还原、P204萃取分离锌(萃余液含锌)，反萃取得到含4凡溶液，再用NQCIO3氧化

WJ2+为VO工加氮水、NHQ沉机，最后煨烧分解制得%。5,据此分析。

【详解】(1)磨矿将矿石粉碎，增大固体与酸溶液的接触面积,加快反应速率，使浸出更充分。

(2)根据化合物化合价代数和为0,设叶化合价为c,则有+2i：P6)+2(Zn)+J+4X(—2)(0)+(-1)

(OH-)=0,解得i=+5;而为30号元素，基态赤原子价电子排布为3404s2,失去4s的2个曲子形成

3d

2几2+，价电子排布为3那，则价电子轨道表示式为件|N|H|。

2+

(3)硫酸酸浸时，Pb与SO,生成PbSOA沉淀，V在酸性条件下转化为VOi，配平后得到离子方程式

2+

为PbZn(VOA)(OH)+SO]-+5H+=PbSOA+Zn+VOt+3H2。。

(4)①根据已知信息，温度高于30°。时VO]水解生成弘O5沉淀，V进入浸渣，导致浸出率下降，离子方

>30℃

程式表示为2Vo才+HQ=HO5I+2H+。

②从图2可知，液固比大于3:1后，浸出率几乎不再增加，小于3:1时，矿物浸出不充分，浸出率低，因此

选择3:1为最佳条件，兼顾浸出率和生产成本。

⑸①0103作氧化剂，将VO2+(V为+4价)氧化为VOUV为+5价)，CQ被还原为CT,酸性条件配

平得到离子方程式为CQ+69++3H2。=Cl-+6W+6H+。

②根据KMNHVOJ=c(NHT)♦c(VO［),可得上层清液中c(m)=—^―=/J。'mol/L=2x

c{NHi)U.o

10Tmol/L,溶液体积不变，沉降率为含咽.x100%=98%O

8.(2026.广东.一模)一种从高杂铜阳极泥［主要含CuO.CuS、Pb、Ag2O,比2O3、硒(Se)以及硅(Te)等］

中提取Se和Te的工艺流程如图所示。

NaCl溶液、

NaOH、NaC10

稀硫酸SeO2（g）-HH粗Se3

高杂铜一复合水浸f分铜渣福…

一浸出渣蒸硒渣粗。?

阳极泥浸出分铜Te

浓硫酸

浸出液CuSO4

已知:

①室温下，各难溶物的K,p如表所示。

难溶物PbSO、PbCl2AgCl

1.6x10-510

K叩1.8x10-81.8x10-

②比3+极易水解生成沉淀，在水溶液中存在口吐+欣72-=［诙CZjf(九=1〜6)。

⑴Te是第五周期第UL4族元索，基态四原子的价层电子排布式为。

⑵“复合浸出”时，通过调控。(5叱-)和c(CT)的比例使铅和银分别以PbSOA和AgCl的形式保留在

l

“浸出渣”中。当“浸出液”中c(SOl~)=1.8xlO^mol-L-^f,c(CZ-)最大不超过mol-L-o

⑶“复合浸出”时加入除了能使血+转化为题CZ沉淀外，还能，从而增加比的浸出率并

节约成本;对“浸出液”进一步处理，促进［氏小厂水解，使其转化为氏OCZ沉淀,请写出该过程的离子

方程式:o

⑷“焙烧”过程中，SeO2进入烟气中，实现Se和Te的分离，再通过“吸收->还原”制备粗Se。H,SeO3

被SO?还原生成粗Se时,氧化剂和还原剂的物质的量之比为。

⑸“碱浸分砂’时，加入MC0的目的是使工。2转化为易溶的hO『，从而提高TeO2的浸出率，请写

出该过程的离子方程式:O

(6)高杂铜阳极泥中含有痕量硒铜化合物，其立方晶胞是由如图所示两个边长均为apm的小立方体交

错并置而成的。晶胞中Se和之间的最短距离为pm；Se占据晶胞的顶点和；该硒铜

化合物的化学式为。

*Cu

OSe

国

【答案】(l)5s25Pl

(2)0.4

(3)与Bi3+形成配合物可避免其水解[%小厂+凡。=Bioci1+5c『+2H+

(4)1：2

^)'3TeO2+C