2025版高考化学二轮复习 板块1 题型突破1 突破点2

板块一高考题型突破题型突破一化学工艺流程综合突破点2工艺流程中的分离提纯与操作分析规律方法整合建模型强基培优精练提能力考前名校押题练预测高考真题赏析明考向高考真题赏析明考向1.(2023·湖南高考节选)超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的工艺流程如下：已知：①金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点为29.8℃；②Et2O(乙醚)和NR3(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；③相关物质的沸点：

物质Ga(CH3)3Et2OCH3INR3沸点/℃55.734.642.4365.8回答下列问题：

(1)“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在40～45℃的原因是

______________________________________________________________________________________________________________________，阴极的电极反应式为______________________________________；(2)“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是

________；(3)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)不能制备超纯Ga(CH3)3，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3的理由是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)直接分解Ga(CH3)3(Et2O)时由于Et2O的沸点较低，与Ga(CH3)3一起蒸出，不能制备超纯Ga(CH3)3，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯Ga(CH3)3的理由是根据题给相关物质沸点可知，NR3沸点远高于Ga(CH3)3，与Ga(CH3)3易分离。2.(2023·广东选考节选)Ni、Co均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含Ni2＋、Co2＋、Al3＋、Mg2＋)中，利用氨浸工艺可提取Ni、Co，并获得高附加值化工产品。工艺流程如下：已知：氨性溶液由NH3·H2O、(NH4)2SO3和(NH4)2CO3配制。常温下，Ni2＋、Co2＋、Co3＋与NH3形成可溶于水的配离子；lgKb(NH3·H2O)＝－4.7；Co(OH)2易被空气氧化为Co(OH)3；部分氢氧化物的Ksp如下表。氢氧化物Co(OH)2Co(OH)3Ni(OH)2Al(OH)3Mg(OH)2Ksp5.9×10－151.6×10－445.5×10－161.3×10－335.6×10－12回答下列问题：(1)活性MgO可与水反应，化学方程式为________________________________________________________________________________。(2)常温下，pH＝9.9的氨性溶液中，c(NH3·H2O)________c(NH)(填“>”“<”或“＝”)。(3)“

氨浸”时，由Co(OH)3转化为[Co(NH3)6]2＋的离子方程式为

______________________________________________。实质是通过配位键生成络合离子而溶解，称为络合溶解(4)(NH4)2CO3会使滤泥中的一种胶状物质转化为疏松分布的棒状颗粒物。(NH4)2CO3提高了Ni、Co的浸取速率，其原因是

___________________________________________________________。“析晶”过程中通入的酸性气体A为________。(5)“热解”对于从矿石提取Ni、Co工艺的意义，在于可重复利用HNO3和________(填化学式)。规律方法整合建模型

物质分离与提纯的7种常用方法

常用的结晶方法1.从溶液中获取不带结晶水的晶体。如NaCl、K2SO4等，用蒸发结晶。2.从溶液中获取带结晶水的晶体。如CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等，用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。3.从混合液中获取溶解度受温度影响较小的溶质。如从含少量KNO3的NaCl溶液中获取NaCl晶体，用蒸发结晶、趁热过滤。4.从混合液中获取溶解度受温度影响较大的溶质。如从含少量KCl的KNO3溶液中获取KNO3晶体，用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。5.重结晶指析出的晶体经过溶解后再次从溶液中结晶析出的过程，是一种利用物质的溶解性不同而进行分离、提纯的方法。如苯甲酸的分离提纯。【思维模型】

金属离子的萃取与反萃取

(1)溶剂萃取简称萃取——利用溶质在两种不相溶的液体之间的溶解度或者分配差异，达到分离和富集的目的。经过反复多次萃取，可将大部分化合物提取出来。(2)反萃取和洗脱——与萃取过程相反，用一定的酸、碱或盐溶液把金属离子从有机相中再次返回到水相中的过程。强基培优精练提能力1.(2024·河北邯郸二模)铝镍合金粉经活化处理制得的雷尼镍触媒是一种高活性催化剂，主要应用于催化加氢、有机合成等生产过程。经反复使用后，其活性逐渐降低，失活后变成废镍催化剂，该废镍催化剂的原料组成见下表：名称有机物NiAlFeCuSiO2质量分数/%13.540.236.32.71.36工业上对该催化剂进行处理并回收Al和Ni，工艺流程如下，请回答下列问题：(1)焙烧的目的是__________________________________________。(2)请任写一条“滤渣1”在工业上的用途：_______________________________________________________________________________。(3)调pH之前先加入H2O2的目的是________________________。“滤液3”与过量CO2发生的离子方程式为____________________________________________________________________。(4)“一系列操作”是_________________________________。(5)“滤渣3”中含有两种金属元素，向“滤渣3”中加入过量

_____(填试剂名称)，过滤，可以分离两种元素。【解析】废镍触媒焙烧后加入硫酸酸溶过滤除去滤渣1为SiO2，滤液1加入双氧水、碳酸镍调节pH后过滤，滤液2一系列操作后得到硫酸镍晶体；一系列操作应该为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；滤渣2加入NaOH碱溶后过滤得到滤渣3主要为氢氧化铁和氢氧化铜的混合物，滤液3通入过量二氧化碳反应得到的沉淀固体A为氢氧化铝。(1)将废镍触媒焙烧，主要是将有机物转化成CO2除掉，同时将难溶于酸的Cu转化成CuO。(2)经硫酸酸浸后，得到的滤渣1是SiO2。(3)金属元素溶于硫酸存在于滤液1中，其中铁元素可能有二价，用H2O2氧化后，用NiCO3调节pH，使铁元素、铝元素和铜元素均转化为氢氧化物沉淀，经碱溶过滤将2.(2024·湖南邵阳二模节选)铁、镍及其化合物在工业上有广泛的应用。从某矿渣[成分为NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、CaO、SiO2等]中回收NiSO4的工艺流程如下：已知：(NH4)2SO4在350℃分解生成NH3和H2SO4。回答下列问题：(1)用95℃热水浸泡的目的是

__________________________。(2)矿渣中部分FeO焙烧时与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3的化学方程式是

____________________________________________________________________________________________。(3)向“浸取液”中加入NaF以除去溶液中Ca2＋(浓度为1.0×10－3mol·L－1)，除钙率为99%时应控制溶液中F－浓度至少是

______mol·L－1[Ksp(CaF2)＝4.0×10－11]。(4)从NiSO4溶液中获得NiSO4·6H2O晶体的操作依次是

____________________，过滤，洗涤，干燥。【答案】

(1)促进Fe3＋水解，使Fe3＋转化成沉淀除去(2)4FeO＋6H2SO4＋O2===2Fe2(SO4)3＋6H2O(3)2.0×10－3(4)加热浓缩溶液至有晶膜出现(蒸发浓缩)，冷却结晶【解析】在600℃焙烧时，(NH4)2SO4分解产生H2SO4，H2SO4与NiO、FeO、CaO反应生成NiSO4、Fe2(SO4)3(未隔绝空气，亚铁被氧化)、CaSO4，SiO2不与硫酸反应，接着进入浸泡环节，除铁元素，使铁转化为沉淀除去，SiO2不溶，故浸渣中还含有SiO2，经过此步骤，所得浸取液中含有CaSO4(微溶物，上一步未完全除去)、NiSO4、H2SO4，接着进入除钙步骤，CaSO4转化为难溶的CaF2被除去，之后溶液中主要含有NiSO4、H2SO4、硫酸钠，萃取实现分离，有机相经过几步处理最终得NiSO4。(1)浸泡目的是除铁元素，故用95℃热水浸泡的目的是促进Fe3＋水解，使Fe3＋转化成沉淀除去。(2)矿渣中部分FeO焙烧时与H2SO4反应考前名校押题练预测1.(2024·河北张家口三模节选)五氧化二钒主要用作合金添加剂，含钒钢具有强度高，韧性大，耐磨性好等优良特性。工业上常用炼钢残渣(主要含V2O3及少量铁粉、Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质)为原料制取V2O5的一种工艺流程如图所示：已知：NH4VO3难溶于水，Ksp(NH4VO3)＝1.6×10－3。回答下列问题：(1)“焙烧”时通入大量空气的作用是________________________________________________________________。(2)“碱浸”所得滤渣的主要成分是________。(3)写出“沉硅、

铝”反应的离子方程式：

_________________、

___________________。2.(2024·河北保定市名校联考三模)稀土元素铈及其化合物在生产生活中有重要用途，如汽车尾气用稀土/钯三效催化剂处理，不仅可以降低催化剂的成本，还可以提高催化效能。以氟碳铈矿(主要成分为CeCO3F)为原料制备CeO2的一种工艺流程如图：已知：①滤渣1的主要成分是难溶于水的Ce(BF4)3，滤渣2的主要成分是KBF4；Ksp(KBF4)＝10－a、Ksp[Ce(BF4)3]＝10－b(a、b均大于0)。②当前工艺条件下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于1×10－5mol·L－1)时的pH如下表：金属阳离子Fe3＋Ce3＋开始沉淀时的pH1.37.7完全沉淀时的pH3.19.2回答下列问题：(1)写出一条提高焙烧效率的方法：_______________________。(2)加入盐酸和H3BO3进行浸取时有污染环境的气体产生，该气体为________(填化学式)；操作1和操作2的名称为________。(3)调节滤液1的pH的范围为______________；滤渣3的主要成分为________(填化学式)。(4)某研究小组利用硫化锌锂电池，在酸性环境下电解Ce2O3制Ce(SO4)2的装置如右图所示。阴极的电极反应式为

_______________，随着电解反应的进行，为使电解液成分稳定，应不断补充__________________(填化学式)。【答案】

(1)矿石粉碎、搅拌等(2)Cl2过滤(3)3.1～7.7

Fe(OH)3(4)2H＋＋2e－===H2↑

H2SO