冲刺2025年高考大题突破得高分系列化学（逐空突破）01试卷（Word版附解析）

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知识面广、综合性强、思维容量大的特点。工艺流程题设问的地方有：反应速率与平衡理论的运用，氧化
还原反应的判断、化学方程式的书写，利用控制 pH 分离除杂，利用溶解度分离，常用的分离方法、实验操
作，流程中的物质转化和循环，绿色化学评价，电化学，计算产量、产率、产品纯度等。这类题型不但综
合考查考生在中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、元素周期律、氧化还原反应、化学用语、
电解质溶液、化学平衡、电化学、实验操作等知识，而且更重要的是能突出考查考生的综合分析判断能力、
逻辑推理能力，且这类试题陌生度高，文字量大，包含信息多，思维能力要求高。
预测 2025 年高考将化学工艺或化学工业生产及最新科技成果融入其中，来考查考生的综合能力。从命
题趋势来看，一般有三种题型：一是从实验设计和评价的角度对化工生产进行模拟；二是根据一些化工生产
的流程来考查考生的综合应用能力；三是关于化工生产的相关计算。
题型1 原料预处理的常用方法
1.（2024·北京·高考真题）利用黄铜矿(主要成分为 ，含有 等杂质)生产纯铜，流程示意图如
下。
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(1)矿石在焙烧前需粉碎，其作用是 。
2.钯(Pd)是一种不活泼金属，含钯催化剂在工业、科研上用量较大。某废钯催化剂(钯碳)中含有钯(5%～6%)、
碳(93%～94%)、铁(1%～2%)以及其他杂质，故钯碳具有很高的回收价值。如图是利用钯碳制备氯化钯
(PdCl2)和 Pd 的流程，回答下列问题：
“钯碳”焚烧过程中空气一定要过量，目的是____________________
常见预处理的操作及作用
1、研磨、雾化（将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率
或使反应更充分）：
提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等。
2、浸取(即浸出/溶解)
（1）水浸：与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中。
（2）酸浸：在酸性溶液[如：用(浓)硫酸、盐酸等]中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的
过程；酸还能溶解金属氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解等。
（3）碱浸：去油污，在碱性溶液中使两性化合物(Al2O3、ZnO 等)溶解，溶解铝、二氧化硅等，不溶物通
过过滤除去的过程。
（4）醇浸：提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物。
3、灼烧(焙烧)：除去可燃性杂质或使原料初步转化。①除去硫、碳单质；②有机物转化、除去有机物；③
高温下原料与空气中氧气反应；④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等。
4、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土
1．（2024·全国甲卷·高考真题）钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、
钴、锰的 价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
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注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于 ，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。
已知：① 。
②以氢氧化物形式沉淀时， 和溶液 的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是 。
2．（2025·重庆·高三阶段练习）重整催化剂是石油炼制工业中不可缺少的催化触媒，某失效重整催化剂含
有约 0.3%的金属 Pt，其他成分主要为 Al2O3、含碳杂质以及少量 Fe、Re 等金属。现利用以下流程回收金属
Pt(部分试剂、步骤及反应条件略)。
已知：①树脂吸附过程只会吸附 和 ；
② ， 。
回答下列问题：
(1)“焙烧”的目的是 。
3．（24-25 高三上·天津·阶段练习）某化学兴趣小组以菱铁矿(主要成分为) ，含有 等少量
杂质)为原料制备氯化铁晶体 的实验过程如下：
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(1)酸溶及后续过程中均需保持酸过量，其目的除了提高铁元素的浸出率之外，还有 作用。
4．（24-25 高三上·河北保定·期末）红矾钾 广泛应用于有机合成、电镀、媒染等领域，工业上以
铬铁矿[主要成分为 ，含少量 、 杂质]为主要原料制备红矾钾的工艺流程如图所示：
已知：
① 在水中的溶解度随温度的升高而增大；
② ；
③ 。
回答下列问题：
(1)焙烧时采取“多层逆流焙烧”，即将固体粉末从炉顶投料，氧气从炉底鼓入，这样做的目的为
。
5．某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属 Ni、Al、Fe 及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采
用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
“碱浸”中 NaOH 的两个作用分别是___________________________________
题型2 转化过程中反应条件的控制方法
1．（2024·湖南·高考真题）铜阳极泥(含有 Au、 、 、 等)是一种含贵金属的可再生资源，
回收贵金属的化工流程如下：
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已知：①当某离子的浓度低于 时，可忽略该离子的存在；
② ；
③ 易从溶液中结晶析出；
④不同温度下 的溶解度如下：
温度/℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0
回答下列问题：
(1)滤液 4 中溶质主要成分为 (填化学式)；在连续生产的模式下，“银转化”和“银还原”工序需在 ℃
左右进行，若反应温度过高，将难以实现连续生产，原因是 。
2.（2024 下·北京·高三人大附中校考开学考试） 作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱
锰矿( ，含有少量 、 、 、 等元素)制备 流程如图：
已知： 。
回答下列问题：
(1)溶矿反应完成后，反应器中溶液 ，此时 c(Fe3+)= ml/L；用石灰乳调节至 ，除
去的金属离子是 。
一、条件控制——调溶液的 pH
1.调 pH 除杂：控制溶液的 pH 使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀而被除去。
（1）原理：加入的物质能使溶液中的 H+反应，降低了 H+浓度，使溶液 pH 增大。
（2）pH 调整范围：杂质离子沉淀完全时 pH 值～主要离子开始沉淀时 pH（注意端值取）。
（3）调 pH 需要加入的物质：含主要阳离子（不引入新杂质即可）的难溶性氧化物、氢氧化物或碳酸盐，
能与 H+反应，使溶液 pH 增大；如 MgO、Mg(OH)2、MgCO3 等类型物质。
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（4）除去 Cu2＋溶液中混有的 Fe3＋：可加入 CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3 等物质来调节溶液的
pH 值。（原因：加 CuO 等消耗溶液中的 H+的，促进 Fe3+的水解平衡正向移动，生成 Fe(OH)3 沉淀析出）
（5）除去 Cu2＋溶液中混有的 Fe2＋：一般先加 H2O2 将 Fe2＋氧化为 Fe3＋，再加 CuO、Cu(OH)2、CuCO3、
Cu2(OH)2CO3 等物质来调节溶液的 pH 值。
2.抑制某些离子的水解，防止产品混入杂质
像盐酸盐、硝酸盐溶液，通过结晶方法制备晶体或加热脱水结晶水合物制备相应的无水盐时。由于水解生
成的盐酸或硝酸挥发，促使了金属离子水解（水解反应为吸热反应）导致产品不纯。
如：有 MgCl2·6 H2O 制无水氯化镁要在 HCl 气流中加热，否则 MgCl2·6 H2O Mg(OH)2↓+2HCl↑+4H2O
3.控制反应的发生，增强物质的氧化性或还原性(增强 MnO4-、NO3-的氧化性)。
4.调节离子的水解程度。
5.控制 PH 的目的的答题思路
（1）pH 调小：抑制某离子水解，防治某离子沉淀
（2）pH 调大：确保某离子完全沉淀，防止某物质溶解等
二、条件控制——调节温度
1.升高温度（加热）
①加快反应速率或溶解速率；
②促进平衡向某个（吸热）方向移动；如：促进水解生成沉淀
③除去受热不稳定的杂质，如 H2O2、铵盐、硝酸盐、Ca(HCO3)2、KMnO4 等物质
④使沸点相对较低或易升华的杂质气化。
2.降低温度
①防止某物质在高温时会挥发(或分解) ；
②使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向），从而提高产物的产率；
③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；
④降低晶体的溶解度，减少损失。
3.控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)
（1）温度太低：反应速率太慢或溶解速率太小
（2）温度过高：
①催化剂会失去活性，化学反应速率下降
②物质会分解：如铵盐、H2O2、NaHCO3、氨水等
③物质会挥发：如浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等
④物质易被氧化：如 Na2SO3 等
⑤物质易升华：如 I2 升华
4.答题方法与技巧
①若用到双氧水、氨水、铵盐、硝酸盐等易分解的物质，控温的目的是防止物质分解
②若题目中出现有机物和有机溶剂，控温的目的是防止其挥发
③若溶液中制备物质，常使用加热的方法加快反应速率
④煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气
⑤温度范围答题模板
a.温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如 H2O2、
NH4HCO3)、氧化(如 Na2SO3)或促进水解(如 AlCl3)等，影响产品的生成。
b.温度不低于××℃的原因:加快反应速率或者对于吸热反应而言可使平衡正移，增加产率
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1．（2024·广东·高考真题）镓( )在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副
产品炭渣(含 和少量的 等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。
工艺中， 是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用
提取金属离子 的原理如图。已知：
① 。
② (冰晶石)的 为 。
③浸取液中， 和 以 微粒形式存在， 最多可与 2 个 配位，其他金属
离子与 的配位可忽略。
(1)“调 ”中， 至少应大于 ，使溶液中 ，有利于 配离子及 晶体的
生成。若“结晶”后溶液中 ，则 浓度为 。
2．（2025·福建·一模）铟(In)是一种典型的稀散金属，广泛应用于半导体、航空航天、电子光学材料等领域。
以含铅烟灰[主要成分是 PbO，还含有少量 等物质]为原料制备粗铟的工艺流程如图
所示。
已知：①“浸出液”中 和 的浓度分别为 。
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② 代表萃取剂，萃取时发生反应为
③常温下， 。
回答下列问题：
(1)从平衡移动的角度解释“萃取”前“调 pH”目的是 ；常温下，应调节 pH 不大于 。
3．（2025 高三·全国·专题练习）钒钛磁铁矿炼钢后剩余的尾渣中含有 等，
现从该钒渣中回收 的工艺流程如下：
(3) 和 的混合液需要经过蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶和过滤等操作得到 晶体，
结合如图，分析为了得到较纯净的 晶体和较高的晶体析出率，应选择最适宜的结晶温度，为 a、b、
c、d 四点中 点对应的温度。
4．（24-25 高三上·辽宁·期末）一种利用炼锌渣(主要含 、一定量的 、不溶性
杂质)为原料制备硫化锌及高纯镓的流程如图所示：
已知：①电解制取镓时，溶液中的氯离子会影响镓的析出。
② 。
③ 与 的各物种的分布分数随 的变化如图 1 所示。
④ 晶胞可以看成是由 8 个图 2 所示的小立方体堆积成大立方体以后， 占据四个互不相邻
的小立方体的体心得到的结构。
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(1)“调节 ”时， 不能过高的原因是 。
5．（24-25 高三上·山东·阶段练习）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主
要杂质为主要杂质为 FeO、Al2O3、SiO2 及少量可溶性磷酸盐的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流
程如下图所示。
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以 存在，在碱性介质中以 存在。
回答下列问题：
(1)“沉淀”步骤调 pH 到弱碱性，主要除去的杂质是 。
(2)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以 MgSiO3 和 MgNH4PO4 的形式沉淀，该步需要控制溶液的 pH≈9 以达到
最好的除杂效果，若 pH9 时，会导致 。
题型3 工艺流程中的分离与提纯
1．（2024·湖北·高考真题）铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐 中提取铍的路径为：
已知：
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回答下列问题：
(1)“萃取分液”的目的是分离 和 ，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相 1”的溶液，观察到的现象
是 。
(2)写出反萃取生成 的化学方程式 。“滤液 2”可以进入 步骤再利用。
2．（24-25 高三上·甘肃·期末）用如图方法回收废旧 中的单质 （金）、 和 。
已知：①浓硝酸不能单独将 溶解。② 。
(1)“酸溶”后经 操作，将混合物分离。
1．化工生产过程中分离、提纯、除杂
化工生产过程中分离、提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的原理紧密联系，包括蒸发浓缩、冷却结
晶、过滤、洗涤、干燥，或蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。
2．过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法
（1）常压过滤
①使用范围：分离难溶物和易溶物。
②仪器及用品：铁架台、铁圈、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯
③装置：
④注意事项：
a.滤纸紧贴漏斗；两低：滤纸边沿低于漏斗边沿，液体低于滤纸。三靠：玻璃棒紧靠三层滤纸处，烧杯紧
靠玻璃棒，漏斗下端紧靠烧杯内壁。
b.过滤后所得的滤液仍然浑浊，需更换滤纸，重新过滤，直至溶液澄清透明为止 原因可能是：玻璃
棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；过滤时液体高于滤纸边缘等
（2）减压过滤（抽滤）：加快过滤速度；减少晶体含有的水分。
装置：
（3）趁热过滤：减少过滤时间、保持过滤温度；
①要滤渣（产品）：防止降温时析出××杂质，提高产品纯度；
②要滤液（产品）：防止降温过程中××析出，产品有损耗。
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3．蒸发结晶
（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响不大的物质(如 NaCl)。
（2）实例： ①从 NaCl 溶液中获取 NaCl 晶体
a.方法：蒸发结晶
b.具体操作：加热蒸发，当析出大量 NaCl 晶体时，停止加热，利用余热蒸干。
②NaCl 溶液中混有少量的 KNO3 溶液
a.方法：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥
b.趁热过滤的目的：防止 KNO3 溶液因降温析出，影响 NaCl 的纯度
4．冷却结晶：
（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响大的物质(如 KNO3)、带结晶水的物质（例 CuSO4·5H2O）、受热
易分解的物质（如铵盐、KMnO4）、易水解的物质（如 FeCl3）。
（2）常考的“一系列操作”：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
（3）易水解的盐蒸发时的气氛：
如从溶液中析出 FeCl3、AlCl3、MgCl2 等溶质时，应在 HCl 的气流中加热，以防其水解
5．重结晶：将晶体重复溶解、制成热饱和溶液、冷却结晶、再过滤、洗涤的过程。
6．蒸馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇或甘油。
图 1 图 2 图 3
（1）仪器：铁架台、铁圈、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管（尾接管）、锥形瓶、碎瓷片
（2）冷凝管有直形、球形和蛇形冷凝管三种（图 3），蒸馏只能用直形冷凝管，冷凝回流直形、球形和蛇
形冷凝管均可使用，冷凝效果蛇形冷凝管最好。沸点较高的物质的冷却用空气冷凝即可。
（3）冷凝管的作用；图 1 蒸馏时起冷凝作用 图 2 反应发生器中起冷凝回流作用。
（4）步骤及操作注意事项：①温度计水银球位于支管处；②两种情况冷凝水都是从下口通入；③加碎瓷片
防止暴沸
（5）减压蒸馏：减小压强，使液体沸点降低，防止（如双氧水、硝酸等）受热分解、挥发。
7．灼烧（硫酸铜结晶水测定、干燥）
（1）仪器：研钵、托盘天平、药匙、酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、干燥器
坩埚使用：必须用坩埚钳夹取，不可用手拿；灼烧碱性物质不可用瓷坩埚和石英坩埚；
（2）硫酸铜结晶水测定步骤：（四秤、两热两冷、一算）
①称量坩埚质量 m1 ②称量坩埚及晶体 m2 ③加热至白色 ④冷却称量 ⑤再加热 ⑥冷却再称量 m3
研钵研磨有利于晶体失去结晶水；晶体必须放在坩埚内称量，以免造成误差；坩埚要放到干燥器中冷却。
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硫酸铜晶体质量：m2-m1 ;无水硫酸铜质量：m3-m1
（3）如何证明晶体完全失去结晶水（已干燥）：加热，冷却后称量，再加热，冷却后称量，至两次称量
质量差不超过 0.1g 或连续两次称量质量不变
（4）如何从 MgCl2·6H2O 中得到无水 MgCl2：
在干燥的 HCl 气流中加热，干燥的 HCl 气流中抑制了 MgCl2 的水解，且带走 MgCl2·6H2O 受热产生的水汽
8.萃取与反萃取
（1）萃取：利用溶质在互不相溶的两种溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成
的溶液里提取出来的方法叫萃取。分液：分液是把两种不相混溶的液体进行分离的操作。
①仪器：铁架台、铁圈、烧杯、分液漏斗
②装置：
③萃取剂选择的原则：两种溶剂互不混溶；溶质在两种溶剂中的溶解度相差很大；溶质和萃取剂不发生化
学反应。
④注意事项：
a. 分液漏斗使用之前必须检漏
b. 放液时,打开分液漏斗上端塞子，或使塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔对齐；使使内外空气相通，保证
下层液体顺利流下
c. 下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从上口倒出；
（2）反萃取：在溶剂萃取分离过程中，当完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操
作的实施，往往需要将目标产物转移到水相。这种调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的萃取操
作称为反萃取，可看作是萃取的逆过程。
如：用反萃取法从碘的 CCl4 溶液提取碘单质
1．（24-25 高三上·重庆·阶段练习）纳米氧化锌是性能优异的半导体催化剂，以工业含锌废渣(主要成分为
，还含有 、 、 、 、 等)制取高纯氧化锌的工艺流程如下。
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已知：①金属离子开始沉淀和完全沉淀时的 如下表所示。
金属离子 Al3+
开始沉淀时的 3.4
完全沉淀时的 4.7
回答下列问题：
(1)“母液”通过 、 、过滤、洗涤、干燥可获得 晶体。 下，
分解过程中含氮物质随时间变化关系如图 2 所示。该条件下 分解的
化学方程式为 。
2．（24-25 高三上·上海·期中）工业碳酸钠(纯度约 98%)中含有 Ca2+、Mg2+、Cl-和 等杂质，提纯工艺路
线如下：
已知：碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示。
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(1)“趁热过滤”的原因是 。
3．（24-25 高三上·江苏南通·阶段练习）马日夫盐［ ］是一种用于机械设备的防锈磷化
剂，工业上利用软锰矿(主要成分为 ，含少量硅、铁、铝等氧化物)为主要原料，联合处理含 的烟
气并制备马日夫盐的一种工艺流程如下。请回答下列问题：
已知：① 不稳定，易被空气氧化；马日夫盐溶于水且随温度的升高，溶解度显著增大
②有机萃取剂是溶解了一种酸性磷酸酯(表示为 )的磺化煤油，萃取时发生的反应主要为：
。
③ ， ， 。
(4)以“调 pH”后得到的含 的滤液为原料，补充完整“沉锰”、“酸溶”及得到马日夫盐的实验操
作： ，过滤、洗涤、干燥，得到马日夫盐。(须使用的试剂： 溶液、 溶液、稀盐
酸、磷酸、蒸馏水)
4．（24-25 高三上·黑龙江大庆·期中）工业上以铬铁矿[主要成分为 ，含少量 、 杂质]为
主要原料制备红矾钾( )的工艺流程如图所示：
请回答下列问题：
(3)一系列操作包括： 蒸发溶剂至有晶膜出现，停止加热、 抽滤、重结晶。
5．（24-25 高三上·黑龙江·阶段练习）以钛铁矿（主要成分为 ，含少量 等）为原
料制备 的工艺流程如图所示[已知： 易水解生成 沉淀]。
回答下列问题：
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(1)已知：绿矾、 的溶解度曲线如图所示。操作 X 是 。滤液 2 可循环用于“ ”工序，实
现资源利用。
题型4 工艺流程中化学（离子）方程式的书写
1．（2024·吉林·高考真题）中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为
硫酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的 颗粒被 、 包裹)，以提高金的
浸出率并冶炼金，工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)“细菌氧化”中， 发生反应的离子方程式为 。
(2)滤液②经 酸化， 转化为 和 的化学方程式为 。用碱中和 可生成
(填溶质化学式)溶液，从而实现循环利用。
2．（2025·山西·一模）磷酸铁 是制备磷酸铁锂电池的材料之一。以菱铁矿（主要成分为 ，少
量 等杂质）和农药盐渣（主要成分为 等）制备电池级磷酸铁的工艺流程如下。
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回答下列问题：
(1)“氧化 1”时反应的离子方程式为 ；在实际操作中 的用量约为理论量的 1.2 倍，其原因可
能是 ；验证氧化后所得的溶液已经不再含有 的操作是 。
(2)已知 和葡萄糖 在高温条件下反应生成 和 ，则该反应的化学
方程式为 。
1．化学（离子）方程式书写思路
首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断
反应类型：
(1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律；
(2)元素化合价有变化则为氧化还原反应，既遵循质量守恒定律，又遵循得失电子守恒规律。
2．流程中陌生的氧化还原反应的书写流程
(1)首先根据题给材料中的信息确定氧化剂(或还原剂)与还原产物(或氧化产物)，结合已学知识根据加入的
还原剂(或氧化剂)判断氧化产物(或还原产物)。
(2)根据得失电子守恒配平氧化还原反应。
(3)根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充 H＋、OH－或 H2O 等。
(4)根据质量守恒配平反应方程式。
1．（24-25 高三上·甘肃平凉·阶段练习）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 C、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。
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已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全 时的 。
开始沉淀的 1.5 6.9 - 7.4 6.2
沉淀完全的 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
回答下列问题：
(1)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
2．（24-25 高三下·山西·开学考试）镓(Ga)是战略性物质。一种利用炼锌渣(主要含 ZnO、CuO、 和一定
量的 、 )为原料制备高纯镓的流程如下：
已知：ⅰ．电解制取镓时，溶液中的氯离子会影响镓的析出。ⅱ． 与 的各物种的分布分数随 pH
的变化如图所示。
回答下列问题：
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(1)“沉铁”时反应的离子方程式为 。
(2)“还原除杂”过程中，先向溶液中加入一定量的 Cu 粉，反应一段时间后再向溶液中加入稍过量 Zn 粉。加
入一定量的 Cu 粉的溶液 pH 目的是除 ，写出反应的离子方程式： ，加入稍过量 Zn 粉的目的
是 。
(3)“电解”制备镓时，阴极的电极反应式为 。
3．（24-25 高三上·河北衡水·阶段练习）一种以转炉钒渣(主要含有 FeO·V2O3、SiO2、MnO、Al2O3 等物质)为
原料制备 VO2 的工艺流程如下：
已知：①室温条件，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的 pH 如表所示。
金属离子 Fe3+ Mn2+ Al3+
开始沉淀时(c=0.1 ml·L-1)的 pH 1.9 8.1 3.7
沉淀完全时(c=1.0×10-5 ml·L-1)的 pH 3.2 10.1 4.7
(1)钒原子在周期表中的位置是 ，它的价层电子排布式为 。在实验室中进行焙烧钒
渣，不能使用陶瓷坩埚，理由是 (用化学方程式表示)。
(2)“焙烧”中 FeO·V2O3 转化为 NaVO3 和 Fe2O3 的化学方程式为 。
4．（24-25 高三上·安徽合肥·阶段练习）以钛铁矿(主要成分为钛酸亚铁下 )为主要原料制备钛白粉
常用硫酸法，工艺流程如下：
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②各种形态五价钒粒子总浓度的对数[lg c
总(V)]与 pH 关系如下：
(1) 水解得到 ，则其水解方程式为 。
5．（24-25 高三上·河北邯郸·阶段练习）钒是一种重要的过渡金属，在工业、医疗、高科技等领域均有重要
应用。以石煤[含有机碳、SiO2、CaO 和少量Ⅴ(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)氧化物、Fe2O3、MgO、Al2O3]为原料，我国学者
研究出新型空白焙烧—酸浸提钒的工艺流程如图所示：
已知：烧渣中Ⅴ元素存在于 Si-O 四面体中；“萃取”反应为 。
回答下列问题：
(1)“还原”工序中，发生的所有氧化还原反应的离子方程式为 、 。
题型5 工艺流程中的KSP 的相关计算
1．（2024·广西·高考真题）广西盛产甘蔗，富藏锰矿。由软锰矿( ，含 和 CuO 等
杂质)制备光电材料 的流程如下。回答下列问题：
已知：
物质
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(1)常温下，用 调节溶液 pH 至 时，可完全沉淀的离子有 (填化学式)。
2．（2024·贵州·高考真题）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为 及少量 MgO 等。一种利
用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料 和回收 的流程如下：
已知：
①25℃时， ；
② 。
回答下列问题：
(1)25℃时，“碱沉”控制溶液 pH 至 3.0，此时溶液中 。
工艺流程题中有关 Ksp 的计算的类型
类型① 已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度
1:1 型
饱和溶液时的物质的量浓度与 Ksp 的关系 1:2 型或 2：1 型
应用：比较溶解度的大小
1:3 型或 3:1 型
类型② 已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度
类型③ 根据溶度积规则判断沉淀是否生成
类型④ 沉淀溶解平衡中的除杂和提纯
类型⑤ 沉淀溶解平衡中沉淀转化的计算
类型⑥ Ksp 与水解常数的关系
1．化工流程中 Ksp 有关计算的常考角度
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1．（24-25 高三上·黑龙江牡丹江·阶段练习）金属冶炼炉渣等二次资源的综合利用受到普遍关注。利用酸液
加压浸取，可实现高钛型高炉渣的有效分离，并获得高附加值化工产品。工艺流程如图所示：
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已知：I．高钛型高炉渣的组成如下表所示：
组分 Fe 及 Fe2O3 CaO MgO SiO2 Al2O3 MnO TiO2 其他
质量分数/% 2.64 26.11 9.13 23.81 14.24 0.86 22.88 0.33
Ⅱ．几种物质的溶度积常数如下表所示：
物质 Al(OH)3 Fe(OH)3 Mn(OH)2 Mg(OH)2 Ca(OH)2
溶度积常数(Ksp) 1.3×10⁻33 4.0×10-38 1.9×10⁻13 1.8×10⁻11 5.0×10⁻6
Ⅲ．溶液中离子浓度≤10-5ml·L-1 时，认为该离子沉淀完全；lg2=0.3、lg3=0.5。
回答下列问题：
(1)“转化 2”需调节 pH 不小于 。
2．（24-25 高三上·上海·期中）工业上以铬铁矿(主要成分为 FeO、Cr2O3，还含有 Al2O3、SiO2 等杂质)为主要
原料生产红矾钠晶体(Na2Cr2O7·2H2O)，其主要工艺流程如图：
已知：NaBiO3 在碱性条件下能将 Cr3+氧化为 。
（1）已知：Ksp[Fe(OH)3]=3.0×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33，当 pH=5.6 时 Cr(OH)3 开始沉淀。室温下，Ⅱ中需
调节溶液 pH 范围为 (杂质离子浓度小于 1×10-6 ml/L 视为沉淀完全)。
3．（2025·广西·模拟预测）从失活催化剂(主要成分为 Al2O3、Fe2O3、SiO2、NiO、V2O5)中回收镍的一种工艺
流程如下图所示。
已知：常温时，该工艺条件下金属离子形成沉淀时 lgc(M)与溶液 pH 的关系如下图所示：
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回答下列问题：
(1)常温下，Fe(OH)3 的 Ksp= 。
4．（2025·全国·模拟预测）电池级 MnSO4 对纯度要求特别高，以工业级 MnSO4(含 、 、 、
、 等金属离子)为原料制备高纯 MnSO4 的过程如下。
回答下列问题：
(1)结合 可知加入 NH4HCO3 的最好方式是 (填字母)。
化学式
MnCO3
CaCO3
MgCO3
A．向 NH4HCO3 溶液中滴加滤液 2
B．同时滴加 NH4HCO3 溶液和滤液 2
C．向滤液 2 中滴加 NH4HCO3 溶液
5．（24-25 高三上·黑龙江哈尔滨·期中）草酸钴 可用于催化剂的制备，用水钻矿(主要成分
为 ，含有少量 、 、 、 、 、 杂质)制备草酸钴工艺流程如图所示：
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资料：① 不能直接被 浸出；②酸性条件下， 转化为 ，但 不会氧化 ；③部
分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的 如表所示：
沉淀物
开始沉淀时的 2.7 7.6 4.0 7.6 7.7
完全沉淀时的 3.7 9.6 5.2 9.2 9.8
(1)滤液 I“除镁、钙”是将镁、钙离子转化为 、 沉淀。已知在该操作温度下， ，
若使 沉淀完全 ，此时溶液中 浓度不低于 。
题型6 工艺流程中加入试剂的作用和循环物质的确定
1．（2024·江西·高考真题）稀土是国家的战略资源之一。以下是一种以独居石【主要成分为 CePO4.含有 Th3
(PO4)4、U3O8 和少量镭杂质】为原料制备 CeCl3•nH2O 的工艺流程图。
已知：ⅰ．Ksp[Th(OH)4]=4.0×10﹣45，Ksp[Ce(OH)3]=1.6×10﹣20，Ksp[Ce(OH)4]=2.0×10﹣48
ⅱ．镭为第ⅡA 族元素
回答下列问题：
(1)浓缩结晶后，得到的晶体产物化学式为 ，滤液可用于 阶段循环利用，避免产生大量的
高碱度废水。
2．（2024·新课标卷·高考真题）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 C、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：
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已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全( )时的 pH：
开始沉淀的 pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2
沉淀完全的 pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
回答下列问题：
(1)“过滤 1”后的溶液中加入 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，需补加 。
试剂加入的作用与循环物质的确定
1.初步判断试剂加入目的及分析试剂的作用
（1）看反应目的：分析加入试剂后化学反应实现的目的。
（2）看试剂性质：分析加入试剂本身的性质（物质类别、所含元素化合价、周期表中的位置）。
（3）看生成物：分析反应前后的物质组成的变化。
（4）看可能信息：综合利用流程信息和体重设问提供的信息。
2.工艺流程中循环物质的确定
(1)循环物质的确定
①从流程图上看：箭头回头。
②从物质的转化上看：在流程中加入的物质，后续步骤中又会产生(在滤渣或滤液中寻找)。
优点：提高利用率、降低成本、保护环境、减少污染等
(2)副产品的判断
①从流程图上看：支线产品。②从制备的目的上判断：不是主产品。
(3)滤渣成分的确定
①过量的反应物。②原料中不参与反应的物质。③由原料转化的生成物。④由杂质转化的沉淀物。
1．（2024·安徽·高考真题）精炼铜产生的铜阳极泥富含 等多种元素。研究人员设计了一种从
铜阳极泥中分离提取金和银的流程，如下图所示。
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回答下列问题：
(1)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。“电沉积”步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用的物质为
(填化学式)。
2．（2025·广东深圳·一模）一种从石煤灰渣（主要含 及 等）中提取钒的工艺流程
如下：
已知：萃取剂（HR）与阳离子的结合能力： ；萃取 的原理为
；“中间盐”中的金属阳离子均为+3 价；含 的硫酸盐难溶于水；
。
(1)“还原结晶”所得“溶液 3”的主要阳离子及其浓度如下表：
阳离子
浓度 10.79 0.0041 0.11 0.029
据此分析“溶液 3”可在 工序循环利用。
3．（24-25 高三上·广东揭阳·期中）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含 SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、
Fe2O3(3.1%)和 MgO(0.5%)等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：
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(注：SiCl4 的沸点为 57.6℃，金属氯化物的沸点均高于 150℃)
(1)向反应器中通入 Cl2 前，需通一段时间 N2，主要目的是 。
4．（24-25 高三上·湖北武汉·阶段练习）五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫
酸或石油精炼用的催化剂等。从废钒催化剂中(含有 K2SO4、V2O5、V2O4、SiO2、Fe2O3、Al2O3 等)回收钒，既
能避免对环境的污染，又能节约宝贵的资源。回收工艺流程如下：
已知：①“酸浸”时， 和 先与稀硫酸反应分别生成 和 。
②有机萃取剂萃取 的能力比萃取 的能力强。
③溶液中 与 可相互转化： ，且 为沉淀。
(1)该工艺流程中，可以循环使用的物质有水、氨气和 。
5．（24-25 高三上·四川成都·阶段练习）以一种废旧锂离子电池(主要成分为钴、锰、镍、锂的氧化物，还
含有铝箔、炭黑、有机粘合剂等)为原料回收钴、锰、镍、锂的工艺流程如下：
已知：ⅰ． 的溶解度随温度升高而减小；
ⅱ．“碱浸”后的滤渣中主要含有 、MnO、 和 NiO；
ⅲ．25℃， ， ， 。
回答下列问题：
(1)“酸浸”步骤中 的作用是 。
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题型7 工艺流程题中的图像分析
1．（2024·福建·高考真题）锂云母的主要成分为 ，实验室探索一种碱浸分
解锂云母制备 的工艺流程如下：
(1)“高压浸出”中：
②一定条件下，元素浸出率与 用量的关系如图，为提高锂浸出率， 最佳用量为 g。(保留小
数点后一位)
③精矿颗粒尺寸对锂浸出率的主要影响如下：
i．尺寸越小，颗粒总表面积越大，有利于反应液接触
ii．尺寸越小，颗粒聚集趋势越大，不利于反应液渗入
一定条件下，颗粒尺寸与锂浸出率关系如图。区域Ⅰ中，锂浸出率随颗粒尺寸减小而降低的原因是
。
2．（24-25 高三上·福建龙岩·期中）磷酸铁 可作为新能源汽车锂离子电池的正极材料。一种以副产
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硫酸亚铁(主要成分为 ，杂质含 、 、 )为原料合成磷酸铁的工艺如下图所示。
已知： 易溶于硫酸，微溶于硝酸，不溶于冰水。
回答下列问题：
(1)“沉淀”步骤中，生成 的总反应的离子方程式为 。该步骤中，一定时间内反应温度与产率的
关系如下图所示，则 以后，随温度升高该反应产率降低的原因可能为 。
(2)煅烧水合磷酸铁 过程中的 (热重)及 (反映体系热量变化情况，数值已省略)曲线如
下图。样品在 有少量失重，可能是样品吸潮引起的少量游离水的损失( 左右)，从 开始
有明显的失重，到 时失重达 ，则 值约为 。(计算结果取整数值)
一、图像题类型
1.单一曲线型 2.多重曲线型
解决图像题的基本思路：
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（1）会识图：一看面、二看线、三看点（弄清纵、横坐标的含义；弄清起点、拐点、终点的含义；看清
曲线的变化趋势）。
（2）会析数：分析数据、图像中隐含的信息，弄清各数据的含义及变化规律，将数据和图像信息加工成
化学语言，同时联系化学概念、化学原理等理论知识进行分析解答。
二、表格题类型
解决表格题的关键
（1）理解表格中各个列项中文字、数字信息点的意义，巧妙地将表格语言转换成化学语言。
（2）理顺表格中数据间的变化趋势，联系相关的化学知识，寻找其中的变化规律，快速准确地解决问题。
三、图表信息试题的问题解决的方法归纳：
应用分析归纳的方法，得出表格数据中蕴涵的具有本质性的规律：
应用观察方法，准确理解图示中纵横轴代表的含义，并能结合化学知识分析判断曲线的走向趋势及起点、
拐点、水平线含义；
注意信息的情景化：理解所给信息作什么用？
注意信息与基础知识间的有机联系
四、解沉淀溶解平衡图像题三步骤
第一：明确图像中纵、横坐标的含义。
纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。
第二：理解图像中线上点、线外点的含义。
（1）曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时 Qc=Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓
度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线以外。
（2）曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时 Qc>Ksp。
（3）曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时 Qc