2025高考化学二轮复习大题综合通关化学工艺流程综合题

2025高考化学二轮复习综合通关化学工艺流程综合题核心精讲题型概述典型例题钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣（主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物）中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下：已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤回答下列问题：（1）“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是__________________________________________________________。“滤渣1”中金属元素主要为________。（2）“过滤1”后的溶液中加入MnO2的作用是______________________________________________________________________________。取少量反应后的溶液，加入化学试剂____________________________检验____________，若出现蓝色沉淀，则需补加MnO（3）“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为______________________________________________________________、__________________________________________________。（4）“除钴液”中主要的盐有____________________________（写化学式），残留的Co3+浓度为________________命题立意本题以工艺流程为情境，从炼锌废渣分离提取Co(OH)3和MnO关键能力本题以废渣利用提取物质的工艺流程为载体,从工艺流程的试剂线、操作线、杂质线考查了学生信息获取与加工能力、逻辑推理与论证能力以及批判性思维能力。（1）信息获取与加工能力①工艺流程图:从流程图“三线法”明确反应物与生成物和操作步骤，为产品转化提供信息。②从题给粉碎操作为原料的预处理提供信息粉碎→表面积变化→“酸浸”关系③从物质转化及性质为滤渣成分提供信息废渣H2④从题给相关离子沉淀的pH范围为pH的控制和除杂提供信息Fe2+→⑤从钴、锰在化合物中的不同价态为离子方程式的书写提供信息化合物→主要元素化合价→化合价升降→确定部分反应物、生成物→电子守恒（2）逻辑推理与论证能力①基于题给信息粉碎目的判断粉碎→增大反应物接触面积→增大“酸浸”速率，提高浸取效率②基于题给信息判断滤渣1、2的成分及MnO2③基于题给信息物质的检验蓝色沉淀→KFe[Fe(CN)6]→K④基于题给信息的离子方程式书写⑤基于题给信息溶液成分的判断⑥基于题给信息离子浓度的计算（3）批判性思维能力①突破思维定势打破常规：常规思维物质的检验是要检验什么离子，然后答出实验现象，本题中Fe2②复杂流程问题的处理：当遇到非常复杂的工艺流程时，要冷静思考，调整好心态。如过滤1后的溶液，加入MnO2、ZnO和调节pH的作用，要抓住题给信息沉淀的pH反思归纳（1）全面审题，宏观把控整道大题。不要对流程图中的细节过分关注，有些属于“设而未问”的内容，跟本题的解答无关，要整体思考、理解和把握题目的含义。如题中的滤渣2的成分。（2）在日常复习过程中，要合理拆解真实复杂情境，融入结构化的必备知识，设计不同能力水平的驱动性问题，思维缜密、表达到位。（3）要注意知识积累，形成较好的解题步骤。如陌生离子方程式的书写：①由信息先写出化合价发生变化的反应物和生成物；②列出化合价的变化，求出最小公倍数；③根据电荷守恒和质量守恒补充其他微粒；④最后检验。

练透题型1．[2024·株洲一模]三氯化钌(RuCl3)是重要的化工原料，广泛应用于催化、电镀、电解阳极、电子工业等。从Co−Ru−Al2回答下列问题：（1）基态Co原子的价层电子排布式为________________。（2）“焙烧”后所得固体的主要成分为CoO、Na2RuO4（3）“还原”过程会产生CH3CHO和（4）“酸溶”过程中，先加入盐酸溶解Ru(OH)4，然后加入盐酸羟胺(NH2OH⋅HCl)得到RuCl（5）“蒸发结晶”在真空度为40kPa时进行（此时水的沸点是28（6）若维持pH=2不变，让Co2+沉淀完全(Co2+浓度不高于1×10−（7）“沉钴”时，若得到的是CoC2（8）该流程中，还有一种重要成分Al22．[2024·重庆模拟]开发新型材料是现在科学研究的一项重要工作，科学家开发了一种形状记忆陶瓷，它的主要原材料是纳米级ZrO2。用锆石（主要成分为ZrSiO4，含少量FeO、Al2O3、SiO已知：该条件下，某些金属氢氧化物沉淀时的pH见下表。物质Fe(OH)Cu(OH)Al(OH)Zr(OH)开始沉淀pH1.94.83.55.0完全沉淀pH3.26.74.68.0回答下列问题：（1）锆石杂质中含铁元素，铁元素位于元素周期表的______区。（2）为提高碱熔率，可采取的措施是__________________________________________________________（写出一种即可）。（3）“酸浸”过程中FeO发生氧化还原反应的离子方程式为____________________________________________，滤渣2的主要成分是________________________________。（4）“酸浸”时，得到的溶质主要是ZrOCl2，而不是ZrCl4，是因为ZrCl4（5）“调pH”时，需要调节的pH范围为__________________。（6）若溶液中Cu2+的浓度为0.2mol⋅L−1，加入等体积的cmol⋅L−1的KCN溶液将（7）若锆石中含有ZrSiO4的质量分数是91.5%，在制备ZrO2的过程中损失10%的锆元素，则1kg3．[2024·武汉调研]实现废钨镍型加氢催化剂（主要成分为WO3、Ni、Al2O3，还含有Fe、已知：ⅰ.T<700℃，纯碱不与Alⅱ.相关金属离子[c0(金属离子Ni2Al3Fe3开始沉淀时的pH6.93.41.5沉淀完全时的pH8.94.72.8回答下列问题:（1）​28（2）“氧化”的目的为______________________和将金属单质氧化至相应价态。（3）“钠化焙烧”中生成Na2（4）“酸化沉钨”后过滤，所得滤饼的主要成分为______________（填化学式）。（5）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为__________________。（6）资料显示，硫酸镍结晶水合物的形态与温度有如下表关系。温度低于30.830.8∼53.8∼高于280晶体形态NiSO4NiSO4多种结晶水合物NiSO4“一系列操作”依次是______________________________________________、及时过滤、洗涤、干燥。（7）强碱溶液中NaClO氧化NiSO4，可沉淀出用作电池正极材料的NiO(OH)4．[2024·鞍山二模]从含钴余液（含Co2+、Ca2+、回答下列问题：（1）在去除钙、镁时，选择适当加热条件的理由是__________________________________________________；该步骤中pH是影响除钙、镁效果的重要因素，下图是不同pH条件下硫化钴含量和钴收率图，根据图中信息选择最适宜的pH为____。（2）酸解时，硫元素转化为最高价含氧酸根，请写出CoS酸解反应的离子方程式：______________________________________________。（3）已知P507萃取剂(HA)2和Co2+发生反应Co2（4）反萃取时加入的试剂a应为______（填字母）。A.NaHCO3 B.HCl C.NaOH D.（5）沉钴的离子方程式为______________________________________。（6）系列操作中如何检验CoC2（7）空气中煅烧CoC2O4生成钴的某种氧化物和CO2，测得充分煅烧后剩余固体质量为5．[2024·辽宁二模]铊(Tl)广泛应用于电子、军工、航天等领域。一种从铅精矿焙烧产生的富铊灰（主要成分为PbO、ZnO、FeO、Fe2O3已知：①Tl+易被氧化为②在氯化物硫酸水溶液中，Tl元素以TlCl4③萃取过程的反应原理为H+④常温下Ksp[Fe(OH)3]=请回答下列问题：（1）铊(81Tl)与铝同主族，基态（2）“浸取Ⅰ”中Tl2（3）滤渣的主要成分为____________。（4）常温下，向“萃取分液”后的水相中加入NaOH溶液，调pH回收铁。已知水相中c(Zn2+)=（5）请从化学平衡的角度解释“反萃取”过程中加入CH3（6）“还原氯化沉淀”中发生反应的离子方程式为__________________________________________________________________。（7）铊镉合金是原子能工业重要材料，一种立方晶胞结构如右图所示，已知该铊镉合金的密度为ρg⋅cm−3，设NA为阿伏加德罗常数的值，则铊原子和镉原子之间的最短距离d=____________________________6．[2024·河北二模]湿法炼锌的主要工序有焙烧、浸出、净化和电积，浸出后获得大量含Zn、Co、Ni、Fe、Mn、Cd等金属的钴镍渣，为有效回收钴镍渣中的有价金属，设计的工艺流程如下：（1）加热能增大“酸浸”速率，除此外还可采取的措施有______________________________________________________________（填1条即可）。“酸溶”时却不宜采用加热的方法来增大反应速率，原因是___________