2025高考化学专项复习：工艺流程综合题、化学实验综合题（原卷版）

专题04工艺流程综合题化学实验综合题

题型一工艺流程综合题

1.（2024•江西•九省联考卷）锡在材料、医药、化工等方面有广泛的应用，锡精矿（SnOj中主要有Fe、

S、As、Sb,Pb等杂质元素。下图为锡的冶炼工艺流程。

空气适量盐酸焦炭

烟尘、烟气滤液........>Pb、Fe

已知：Sri。2性质稳定，难溶于酸。

回答下列问题：

（1）锡的原子序数为50,其价层电子排布式为,在元素周期表中位于____区。

（2）烟尘中的主要杂质元素是（填元素符号）。

（3）酸浸时，Pb。生成［Pbc^r，该反应的离子方程式为—，为了提高铅的浸出率，最宜添加—（填

标号）。

A.KC1B.HC1C.H2SO4D.NaCl

（4）还原时需加入过量的焦炭，写出该反应的化学方程式o

（5）电解精炼时，以SnSC）4和少量H2sO’作为电解液，电源的负极与—（填“粗锡”或“精锡”湘连；H2SO4

的作用是、。

（6）酸浸滤液中的Pb?+可用Na2s沉淀，并通过与强碱反应获得Pb,写出PbS与熔融NaOH反应的化学方

程式o

2.（2024■甘肃•九省联考卷）利用含锌废料（主要成分是氧化锌，含有少量铁、铝、铜、锦等金属氧化物

或盐）制备氯化锌的一种工艺流程如下：

盐酸高镒酸钾还原剂

（1）为了提高盐酸浸取效率，可采取的措施有。

（2）浸取温度不宜超过60℃,原因是«

（3）为优化工艺流程，盐酸浸取后直接进行高锌酸钾氧化除杂。结合下列图表选择浸取工艺最佳pH范围

为，理由是.O

A.1.5-2.0B.2.0-3.0C.3.0-4.0D.4.5-5.0

金属离子开始沉淀的pHc=0.01mol-L-'沉淀完全的pHc=l.OxIO-mol-L1

Fe2+6.88.3

Al3+3.74.7

Fe3+1.82.8

Cu2+5.26.7

Mn2+8.610.1

Zn2+6.78.2

(4)滤渣的主要成分有Fe(OH)3、和MnO?,该工艺中去除锦的离子方程式为。

(5)最适宜使用的还原剂是,理由为。

(6)氯化锌溶液在蒸发浓缩过程中如操作不当将有碱式盐Zn(OH)Cl生成，该反应方程式为,产

品中Zn(OH)Cl含量与蒸发温度关系如图所示，工艺要求Zn(OH)Cl含量不超过2.30%,降低产品中

％(

*)

如

O

(

H

O

)

U

Z

3.(2024•安徽•九省联考卷)铝(Mo)及其化合物广泛地应用于医疗卫生、国防等领域。某银铜矿中的银

和铝以NiS和MoS?形式存在，从银铜矿中分离铝，并得到Na2sO’的一种工艺流程如下：

2

Na2co3H2OMgSO4

镇铝矿一(NHJMoO」

C02含NiO的滤渣Na2s交换溶液

浸渣

回答下列问题:

（1）Ni位于元素周期表第周期第族。（NHJzMoO,中铝元素的化合价为

（2）“焙烧”中生成NazMoO,的化学方程式为

（3）Na2cO3用量对铝浸出率和浸取液中CO：浓度的影响如图1所示，分析实际生产中选择Na2co3用量为

理论用量1.2倍的原因：o

10

90

5

80

0

70

1.01.1

Na2cCh用量为理论用量的倍数

图1

（4）Na2MoeVNa2s0”的溶解度曲线如图2所示，为充分分离NaJO”工艺流程中的“操作X

（填标号）。

A.蒸发结晶B.低温结晶C.蒸储D.萃取

（5）为充分利用资源，“离子交换萃取”步骤产生的交换溶液应返回“”步骤。

（6）（NHjMo。,分解可得MoOs。高温下，用铝粉还原MOO3得到金属铜的化学方程式为

4.（2024•吉林、黑龙江•九省联考卷）SrCOs是一种重要的含铜化合物，广泛应用于许多领域。以天青石

（主要成分为SrSOj为原料制备SrCOs的一种工艺方法如下：

H2s。4溶液CO

天青石主要元素质量分数如下:

元素SrBaCaAlSi

质量分数（％）36.42.04.00.55.0

7

Ksp（SrSO4）=3.4xIO-,Ksp（BaSO4）=1.0*10」。。

回答下列问题：

（1）天青石与碳粉在一定投料比下“煨烧”生成SrS和碳氧化物，据矿样成分分析结果计算得出，生成CO”

CO时失重率分别为30.4%、38.6%,实际热重分析显示失重率为32.6%,贝『'煨烧”中主要生成的碳氧化物

为（填“CO”或“CO?”）。

（2）“煨烧”过程中还可能产生少量对环境有危害的气体，化学式为和0

（3）“水浸”后滤渣的主要成分除CaSiOs和C外，还有两种氧化物，化学式为和o

（4）“水浸”时需加热，SrS与热水作用后的溶液呈碱性的主要原因为（用化学方程式表示）

（5）“水浸”后的滤液中c（Sr2+）=0.680mol.I?,c（Ba2+）=0。24moi.!?,“除杂”过程中（忽略H2s0,溶液引起的

体积变化），为使S产不沉淀，应控制溶液中c（Ba2+）Nmol.E1,每升滤液中篇加入1.0mol-L」H2sO4

溶液的体积＜mLo

（6）“沉铜”过程中，可溶性Sr（OH）2发生反应的离子方程式为。

5.（2024•广西•九省联考卷）层状结构MoS?薄膜能用于制作电极材料。MoS2薄膜由辉铜矿（主要含MoS?

及少量FeO、Si。?）制得MOO3后再与S经气相反应并沉积得到，其流程如下。

SO,氨水S

辉铜矿一焙烧f［浸取T过滤卜I结晶T灼烧j气相沉积jMos、

丁__--------

滤渣

回答下列问题：

（1）“焙烧”产生的SO2用NaOH溶液吸收生成NaHSOj的离子方程式为

（2）“焙烧”后的固体用氨水“浸取”得到重铝酸钱［（NHjMOz。?］溶液，为提高“浸取”速率，可采用的措施

是（举一例）。

4

(3)“灼烧”过程中需回收利用的气体是(填化学式)-

(4)在650℃下“气相沉积”生成MoJ的反应需在特定气流中进行，选用Ar而不选用H?形成该气流的原因

是O

(5)层状MoS?晶体与石墨晶体结构类似，层状MoS2的晶体类型为。将Li+嵌入层状MoS?充电

后得到的Li'MoS?可作电池负极，该负极放电时的电极反应式为o结合原子结构分析，Li,能嵌入

MOS2层间可能的原因是。

6.(2024•贵州•九省联考卷)钻属于稀缺性金属。利用“微波辅助低共熔溶剂”浸取某废旧锂离子电池中钻

酸锂粗品制备LiCoO?产品，实现资源的循环利用。主要工艺流程如下：

氯化胆碱-草酸NaOH溶液

Na2c。3溶液

已知：①氯化胆碱［HOCH2cH?N+(CH3)3是一种镂盐；

2+

②Co?+在溶液中常以［CoCLr(蓝色)和［CO(H2O)6］(粉红色)形式存在；

③25℃时，Ksp［Co(OH)21=1.6x10-5。

回答下列问题：

(1)LiCoO?中Li的化合价为。

(2)下图为“微波共熔”中氯化胆碱-草酸和LiCoO2粗品以不同的液固比在120℃下微波处理lOmin后锂和钻

的浸取率图，则最佳液固比为mL/g。

(

％

)

<

屏

明

液固比(mL/g)

(3)“水浸”过程中溶液由蓝色变为粉红色，该变化的离子方程式为o

(4)25℃时，“沉钻”反应完成后，溶液pH=10,此时c(C/+)=mol-Lj'o

(5)“滤饼2”在高温烧结前需要洗涤、干燥，检验“滤饼2”是否洗涤干净的操作及现象是

(6)“高温烧结”中需要通入空气，其作用是o

（7）锂离子电池正极材料LiCoO2在多次充放电后由于可循环锂的损失，结构发生改变生成CO3O4,导致电

化学性能下降。

①CO3O4晶体（常式尖晶石型）的晶胞示意图如图所示，则顶点上的离子为（用离子符号表示）。

②使用LiOH和30%应。2溶液可以实现LiCoO2的修复，则修复过程中的化学反应方程式为。

7.（2024•河南•九省联考卷）钢渣是钢铁行业的固体废弃物，含有2CaOSO?、Fe2O3,FeO、AlQs和V2O3

等物质。一种以钢渣粉为原料固定CO,并制备MO3的工艺流程如图所示。

稀盐酸、NH.C1氧化剂A试剂B试剂BCO2

钢渣粉浸出1氧化fI沉铁铝通涧fg透一滤液C

富锐渣铁铝渣微细CaCO,

稀硫酸

空气、CaCO3

VQHWWA

*焙烧f焙烧产物—浸出2

已知钢渣中Ca元素质量分数为30%,VQ3在稀盐酸和NH4cl混合溶液中不易被浸出。该工艺条件下，有关

金属离子开始沉淀和沉淀完全的PH如下表所示：

金属离子Fe3+Fe2+Al3+Ca2+

开始沉淀的pH1.97.23.512.4

沉淀完全的pH2.98.25.113.8

回答下列问题：

（1）浸出1过程生成的Si。?“包裹”在钢渣表面形成固体膜，阻碍反应物向钢渣扩散。提高浸出率的措施有

（除粉碎外，举1例）。该浸出过程不使用稀硫酸代替稀盐酸的原因是0

（2）为避免引入杂质离子，氧化剂A应为（举1例）。

（3）滤液C的溶质可循环利用，试剂B应为o

（4）若Ca的浸出率为90%,理论上1吨钢渣在“固碳”中可固定kgCO2o

（5）富钢渣焙烧可生成机钙盐，不同帆钙盐的溶解率随pH变化如图所示。已知浸出2的pH约为2.5,则

应控制焙烧条件使该机钙盐为。该培烧反应的化学方程式是o

6

阳

,O

CaV

7

2

O)

Ca(V

32

O

CaV

3(4)

2

30-

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

~

~~~

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20~।

7.0

6.5

6.0

5.5

4.55.0

4.0

3.5

3.0

2.5

.52.0

1.01

PH

已知

示。

图所

胞如

钙晶

碳酸

某种

域，

等领

食品

药、

于医

应用

广泛

酸钙

细碳

（6）微

的值为

罗常数

伏加德

，阿

算式

出计

3（列

g-cm-

密度为

该晶体

120°,

0°,Y=

P=9

m,a=

17.3n

m,c=

4.99n

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a

合题

验综

学实

二化

题型

乙酯

备乙酸

氢法制

氧化脱

用乙醇

。采

的作用

常重要

上有非

在工业

酸乙酯

）乙

联考卷

•九省

•江西

024

8.（2

下：

步骤如

原理及

的反应

H2cH3

OOC

HSC

黑卷AC

H$

cH20

2cH3

乙醇。

.7mL

入10

，加

件下