备战2025年高考化学抢押秘籍(山东专用)猜押工艺流程综合题(学生版+解析)练习

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1．钒(V)被称为钢铁行业的“维生素”。从某钒矿石焙砂中(主要含有V2O5和铝铁硅的氧化物)提取钒的主要流程如下：
已知：ⅰ、滤液A中的阳离子有H+、VO2+、Fe3+、Al3+等；
ⅱ、“萃取”过程可表示为VO2++2HA (有机相)VOA2(有机相)+2H+。
（1）“浸钒”时，为加快浸出速率可采取的措施有__________________ (写出1条即可)，滤渣B的成分为_________ 。
（2）“浸钒”过程中，主要发生的离子方程式为__________________ 。
（3）“萃取”前，用石灰乳先中和的原因是 __________________ 。
（4）“萃取”与“反萃取”的目的是 ，都需要用到的主要玻璃仪器是_________，假设“滤液C”中c(VO2＋)=aml·L-1，“萃取”和“反萃取”每进行一次，VO2+萃取率为90％，4次“萃取和反萃取”后，“滤液C”中残留的c(VO2＋)=__________ml·L-1。(萃取率=×100％)
（5）写出“煅烧”过程发生反应的化学方程式 __________________ 。
【答案】（1）适当增大硫酸浓度、适当升高温度、将矿石粉碎(合理即可) SiO2
（2） V2O5+2H+=2VO2++H2O
（3）若不用石灰乳中和，溶液中c(H＋)较大，不利于平衡VO2++2HA (有机相)VOA2(有机相)+2H+正向移动，对VO2+萃取效果不好
（4）将VO2+与其他金属离子分离开 分液漏斗 a×10-4
（5） (NH4)2V6O162NH3↑+3V2O5+H2O
【解析】钒矿石焙砂用硫酸浸钒，滤液A中的阳离子主要有H+、VO2+、Fe3+、Al3+等，加铁粉把VO2+还原为VO2+、把Fe3+还原为Fe2+，加石灰乳调节pH=2；滤液C用有机溶剂萃取VO2+，VOA2(有机相)中加硫酸使VO2++2HA (有机相)VOA2(有机相)+2H+平衡逆向移动，反萃取VO2+，把VO2+氧化为VO2+，加氨水生成(NH4)2V6O16沉淀，(NH4)2V6O16煅烧得V2O5。（1）加快浸出速率可采取的措施有适当增大硫酸浓度、适当升高温度、将矿石粉碎等。结合原料和滤液A中的离子可知，滤渣B为SiO2，SiO2是酸性氧化物，与硫酸不反应。（2）“浸钒”过程中，V2O5转变为VO2+，反应方程式为V2O5+2H+=2VO2++H2O。（3）若不用石灰乳中和，溶液中c(H＋)较大，不利于平衡VO2++2HA (有机相)VOA2(有机相)+2H+正向移动，对VO2+萃取效果不好。（4）“萃取”与“反萃取”是为了使VO2+进入有机相，与其他金属离子分离开，均需使用的仪器是分液漏斗。每进行一次，VO2+萃取率为90％，溶液中残留的VO2+为10％，故残留的。（5）(NH4)2V6O16煅烧产生NH3和V2O5，化学反应方程式为(NH4)2V6O162NH3↑+3V2O5+H2O。
2．（2025·山东省实验中学·一模）以铂钯精矿(含Se、Te、Au、Pt、Pd等)为原料，提取贵金属Au、Pt、Pd的工艺流程如图所示：
已知：①“氯化浸出”时，Au、Pt、Pd以AuCl、PtCl、PdCl形式存在；
②(NH4)2PtCl6和(NH4)2PdCl6难溶于水，(NH4)2PtCl4易溶于水；
③室温：Ksp[(NH4)2PtCl6]=5.7×10-6；571/2≈7.5。
（1）“焙烧”时，Se、Te转化为可溶于水的Na2SeO3和Na2TeO4.转化等物质的量的Se、Te时，消耗NaClO3的物质的量之比为 ；根据下图判断“焙烧”适宜的温度范围是 (填标号)。
A．300-350K B．350-400K C．400-450K D．450-500K
（2）一般条件下Au很难被Cl2氧化，但用浓盐酸作浸出液，可使Au被Cl2氧化，由此分析“氯化浸出”过程中浓盐酸的作用为 。
（3）“还原”得到金的离子方程式为 ；加入过量SO2的目的是 。
（4）“煅烧”时还生成N2、NH4Cl和一种气体，该气体用少量水吸收后可重复用于“ ”操作单元。
（5）“沉铂”先通入的气体X为 (填化学式)。“沉铂”中，若向c(PtCl)=0.125ml/L的溶液里加入等体积的NH4Cl溶液，使PtCl沉淀完全，则NH4Cl溶液浓度最小值为 ml/L(结果保留两位小数，忽略溶液混合后体积的变化)。
【答案】（1）2:3 B
（2）Cl-做配体，与金离子形成稳定的配合物，提高Au的还原性，将Au转化为，从而浸出Au
（3）2+3SO2+6H2O=2Au+8Cl-+3+12H+ 将全部转化为Au，将还原为
（4）氯化浸出
（5）Cl2 1.75
【分析】将铂钯精矿、碳酸钠、氯酸钠混合焙烧，将硒、碲转化为Na2SeO3和Na2TeO4，加水水浸、过滤得到含有Na2SeO3和Na2TeO4的滤液和滤渣；向滤渣中加入浓盐酸，通入氯气氯化浸出，将Au、Pt、Pd转化为、、，过滤得到滤渣和滤液；向滤液中通入过量二氧化硫，将溶液中的四氯合金酸根离子转化为金、六氯合铂酸根离子转化为四氯合铂酸根离子，过滤得到金和滤液；向滤液中加入氯化铵沉钯，将溶液中的六氯合钯酸根离子转化为六氯合钯酸铵沉淀，过滤得到六氯合钯酸铵和滤液；六氯合钯酸铵煅烧分解得到钯；向滤液中通入氯气，将溶液中的四氯合铂酸根离子转化为六氯合铂酸根离子，加入氯化铵沉铂，将溶液中的六氯合铂酸铵沉淀，过滤得到尾液和六氯合铂酸铵；六氯合铂酸铵经铂精炼得到铂。
【解析】（1）由得失电子数目守恒可知，硒、碲转化为Na2SeO3和Na2TeO4时，硒、碲化合价分别升高到+4价和+6价，则消耗氧化剂氯酸钠的物质的量比为4:6=2:3；由图可知，温度为350—400K时，硒、碲脱除率最高，所以“焙烧”适宜的条件为温度为350—400K，故答案为：2：3；温度为350—400K；
（2）一般条件下Au很难被Cl2氧化，用浓盐酸作浸出液，盐酸电离出的Cl-做配体，与金离子形成稳定的配合物，提高Au的还原性，将Au转化为，从而浸出Au；
（3）由分析可知，通入过量二氧化硫的目的是将溶液中的四氯合金酸根离子转化为金、六氯合铂酸根离子转化为四氯合铂酸根离子，得到金的反应的离子方程式为2+3SO2+6H2O=2Au+8Cl-+3+12H+；
（4）由图可知，六氯合钯酸铵煅烧分解得到钯、氮气、氯化铵和氯化氢，反应生成的氯化氢可以重复用于氯化浸出操作单元；
（5）由分析可知，沉铂时先通入气体氯气，目的是将溶液中的四氯合铂酸根离子转化为六氯合铂酸根离子，故答案为：Cl2；
(NH4)2PdCl62+，Ksp[(NH4)2PtCl6]=5.7×10-6，沉淀完全时浓度小于1×10-5ml/L，代入数据可得c()=，设原溶液体积为VL，则沉淀需要溶液的物质的量为2V×0.125，溶液等体积混合后，c()=，则加入溶液的浓度最小为；
3．（2025·山东聊城·一模）铂族金属钌（Ru）广泛用于航天航空、石油化学、信息传感工业、制药等高科技领域。以下工艺实现了电子废弃物中铂族金属钌（Ru）的回收利用，电子废弃物主要成分为Ru、C、Cr、Si等物质。
已知：①②，。
（1）“氧化溶浸”步骤，两种氧化剂在不同温度下对渣率和钌浸出率的影响分别如图1、图2所示，则最佳反应温度为 ，适宜选择的氧化剂为 ，反应的离子方程式为 。
（2）“还原”步骤，的氧化产物为，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ，滤液2中的主要成分有、、 。
（3）蒸馏时，所用到的玻璃仪器有酒精灯、冷凝管、锥形瓶、温度计 。
（4）滤液1中含和的浓度分别为、，“调节”步骤的范围为 。[已知：当时，可认为已经沉淀完全]
【答案】（1）200C NaClO Ru+2OH-+3ClO-=+3Cl-+H2O
（2）2:1 Na2SiO3
（3）蒸馏烧瓶和牛角管
（4）5.6≤pH