2025年高考化学(通用版)抢分猜押12工艺流程综合题(原卷版+解析)

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押题一 以矿物为原料的物质制备类化工流程题综合分析
1．（2025·北京西城·一模）钒钛磁铁矿(主要含、、和)与钛白废酸(主要含和)为原料联合提取铁、钛和钒，流程示意图如下。
资料：ⅰ、溶液、溶液和溶液中的钛元素均以存在。
ⅱ、有机酸类萃取剂(HA)对阳离子的萃取能力：。
（1）“氧化浸出”过程中被氧化，反应的离子方程式是 。
（2）溶液B中加入使结晶，随着的用量增大，的结晶率增大。结合化学用语，用平衡移动原理解释其原因： 。
（3）溶液经水解析出，反应的离子方程式是 。
（4）溶液D中加入后，被氧化为，萃取得到富钒溶液。用萃取钒时发生反应：，分液后得到含的有机溶液。由有机溶液重新得到含的水溶液的操作是 。
（5）最终得到的中含有铁元素，原因是 。
（6）连续测定溶液A中钛和铁的含量，步骤如下(部分试剂已略去)。
已知：ⅰ、将氧化为是该反应的催化剂。
ⅱ、还原性均被还原为。
①溶液溶液、溶液溶液消耗标准溶液的体积分别为和，则溶液中与的物质的量之比是 。
②若不加入，最终会导致测定结果中铁元素的含量 (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
2．（以菱锰矿制备粉的流程为情境）利用菱锰矿[主要化学成分为，含、等杂质]制备粉的工艺流程如下。
已知：i．MnO易被氧化为，MnO能溶于氨水生成。
ii．
（1）脱硅时进行的分离操作是 。
（2）在不同温度焙烧后，焙砂的主要成分如下表。
下列说法正确的是 (填序号)。
A．800℃时发生了反应：
B．热稳定性：
C．焙烧时，的作用是避免被氧化
（3）已知分解反应吸热。在密闭装置中焙烧时，若将替换为显著分解的温度从600℃升高至700℃，从平衡角度解释原因： 。
（4）图1中，氨水-溶液中的总氮浓度固定为。结合图1解释浸锰时间时使用氨水和碳酸铵的原因： 。
（5）沉锰过程中温度对Mn沉淀率的影响如图2。结合化学用语解释温度升高，Mn沉淀率增大的原因： 。
（6）该工艺流程中可再次利用的物质为 。
3．（2025·河南·模拟预测）焦亚硫酸钠常作食品加工的抗氧化剂，蓝矾常作游泳池的消毒剂。以辉铜矿(主要成分是，含少量、等杂质)为原料制备蓝矾和焦亚硫酸钠的流程如图所示。已知时完全沉淀，时开始沉淀。回答下列问题：
（1）铜位于元素周期表 区。分子的模型是 。
（2）吸收池甲的主要溶质为 (填化学式)。
（3）“煅烧”中主要包括等过程。写出和反应生成的化学方程式： 。
（4）为了提高产品纯度，试剂X宜选择 (填化学式)。
（5）蓝矾热失重图像如图所示。
“系列操作”中“干燥”适宜选择下列温度的是 (填字母)。
a． b． c． d．
图像中时对应硫酸铜晶体中结晶水数目n为 。
（6）红葡萄酒中可添加作抗氧化剂。测定红葡萄酒中含量的操作如下：取红葡萄酒样品，用标准溶液滴定至终点，消耗标准液。已知滴定反应：。
①该红葡萄酒样品中含量为 。
②有人提出，可用标准酸性溶液替代碘溶液测定，请判断该方案是否可行，并简述理由： 。
4．（以水钴矿提取草酸钴晶体和氯化钴晶体的流程为情境）利用水钴矿(主要成分为，含少量、、、、、等)可以制取多种化工试剂，以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程。
已知：①常温下。流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的如表所示：
②、均难溶于水。
（1）写出盐酸酸浸水钴矿过程中发生的主要反应的离子方程式 。
（2）结合以上制备流程，推测在此反应条件下，、、的氧化性从强到弱的顺序 。
（3）已知氧化性ClO，则沉淀I的主要成分是 ，萃取剂层所含金属元素只有锰元素，则萃取后的水层包含的金属阳离子有 。
（4）得到氯化钴晶体的操作I主要包括：向水层中加入 调整至， 、过滤、洗涤、减压烘干等过程。
（5）根据表格中的数据计算，若某溶液中同时存在和两种沉淀，则此溶液中和的浓度比值的数量级是 。
（6）取一定质量的二水合草酸钴产品，在空气中加热令其分解，得到钴氧化物(其中钴的价态为，用的盐酸溶液恰好将此钴氧化物完全溶解，得到溶液和标准状况下2.24L黄绿色气体，则此钴氧化物的摩尔质量为 。
5．（2025·重庆·二模）锑白( )工业上主要用作颜料、阻燃剂、煤染剂和催化剂。以辉锑矿(主要成分为 ，含少量 、 、 、 )为原料制备锑白( )的工艺流程如图所示。
已知： ①浸出液中除含过量盐酸和 之外，还含有 。
② 。
③ 与 具有相似的化学性质。
回答下列问题：
（1）基态 Sb 原子的价层电子轨道表达式为 。
（2）加快酸浸速率的措施有 (写两种)。
（3）滤渣 1 的成分为硫和 。
（4）“沉铜、铅”步骤中， 、 起始浓度均为 。当铜、铅沉淀完全时，溶液中 。(当离子浓度 时认为沉淀完全)
（5）“除砷”时有 生成，则该反应的化学方程式为 。
（6）水解步骤中生成白色沉淀的离子方程式为 。“中和”的碱性物质选用氨水而不用 NaOH 溶液的原因是 。
（7） 在空气中充分加热，固体增重率约为 8.22%，则生成的氧化物化学式为 。
6．（以多硫化物金矿石提取金的流程为情境）多硫化物金矿石(主要成分是)中黄铁矿含量较多，自然金颗粒较小常被包裹在黄铁矿中。工业上先将这种金矿石焙烧，再用氰化钠溶液浸取，最终冶炼提取得金，其工艺流程如下。
已知：①浸出液中以形式存在；②滤液中以形式存在；③易挥发，有剧毒；④和不与稀酸性溶液反应。
（1）与、同族，且与相邻，、、原子序数依次增大，则在周期表中的位置为的价电子排布式为 。
（2）为了使金矿石焙烧充分，在焙烧时可采取的措施有 。
（3）“浸金”过程发生反应的离子方程式为 。
（4）“浸渣”的主要成分是 (写化学式)。
（5）将“滤液”进行“转化”、“吸收”的目的是 。
（6）取金矿石通过上述工艺流程冶炼金，用溶液分多次浸取，浸出液体积为，取“浸出液”，用酸性溶液滴定，到达滴定终点时消耗酸性溶液体积为，该金矿石中金的含量为 g/t(所含的两种元素均被酸性溶液氧化成无污染的气体)。
押题二 以废料为原料的物质制备类化工流程题综合分析
7．（以钛白渣、废旧电极粉末获取的流程为情境）常作为锂离子电池的正极材料，广泛应用于新能源汽车。是制备的原料。
（1）由钛白渣（主要成分为）获取的流程示意图如下。
资料：ⅰ．性能与其纯度、颗粒大小有关，沉淀速率影响颗粒大小
ⅱ．空间结构：
①Ⅰ中将钛白渣粉碎的目的是 。
②溶液A的主要成分是（配合物），分析中配位键的形成过程 。
③溶液B中含铁的主要微粒为，写出Ⅲ中反应的离子方程式 。
④Ⅳ中加入氨水调节pH在1.0~1.5，pH不能过高的原因是 。
（2）从废旧电极粉末中回收制备，同时获得副产品，工艺流程如下。
①使用硝酸酸浸，当温度高于65℃，浸出率显著降低，原因是 。
②加入物质B使溶液pH升至5，从物质循环和减少除杂过程角度，物质B为 （填化学式）。
③添加量对Fe、P沉淀率影响如下图所示。
实际生产时，添加量选2.5%的原因是 。
（3）产品中铁含量测定：取ag样品，用盐酸充分溶解并配制成250mL溶液。取25.00mL该溶液于锥形瓶中，逐滴加入溶液，至恰好完全还原为，被氧化为，滴加指示剂，用标准溶液滴定（铬元素被还原为），消耗标准溶液，样品中铁的质量分数为 。（实验条件下存在不影响实验结果）
8．（2025·北京丰台·一模）镀锌钢材废件需要酸洗后重新镀锌。从酸洗废液中回收锌的流程示意图如下。
已知：i．废酸液中，和主要以和形式存在。
ii．萃取率；分离系数。
iii．萃取剂浓度越大，黏度越高，流动性越差。
（1）镀锌废酸液中主要含有的阳离子有 。
（2）萃取过程：
第一步，萃取剂三辛胺，其中R为与结合形成；
第二步，对的结合力大于的，可使转移到有机相中。
①从结构的角度解释三辛胺和结合的原理 。
②写出第二步反应的离子方程式 。
（3）5min内，三辛胺浓度对锌萃取率和分离系数的影响如图所示。当三辛胺浓度大于时，锌的萃取率增加缓慢，分离系数骤减的原因是 。
（4）写出反萃取的化学方程式 。
（5）测定废酸液中含量的操作如下：
取废酸液，配制成100mL溶液。取20mL溶液，加入指示剂、硫磷混酸，用标准溶液进行滴定，滴定至终点时，消耗标准液，该废酸液中的含量为 （已知：全部被还原为）。
9．（以废钯催化剂制备的流程为情境）钯(Pd)是一种银白色金属，质软、有良好的延展性和可塑性，块状金属钯能吸收大量氢气。用某废钯催化剂(主要杂质是碳和有机物及少量铁和锌)制备的流程如下：
（1）钯位于第五周期的第10个纵行，钯在周期表的 区；王水中含，的空间结构名称是 。
（2）为验证与形成了配位键，需用仪器测定的表征结构，所用的仪器是 (填字母)。
a.质谱仪 b.红外光谱仪 c.核磁共振氢谱仪 d.射线衍射仪
（3）已知为二元弱碱，在水中第一步电离为：，则其第二步电离的电离方程式为 ，与硫酸形成的酸式盐的化学式为 。
（4）“还原”时，还原的化学方程式为 。
（5）“沉钯”时加入盐酸的作用是 。
（6）海绵钯具有优良的储氢功能。假设海绵钯的密度为，储氢后，氢气的浓度为(吸附氢气的物质的量)，则吸附的氢气体积(标准状况)是海绵钯体积的 倍(用含、的分数式表示)。
10．（2025·山东·二模）从铜阳极泥(主要成分为等)中分离提取金属单质的流程如下图所示。
已知：i．溶于盐酸可以得到。
ii． 。
iii．
回答下列问题：
（1）“浸取1”中一般控制温度为左右，原因是 。
（2）“浸取2”中，盐酸的作用为①提供酸性环境；② 。
（3）“浸取3”中发生反应的离于方程式为 ；若“浸取3”中用溶液浸取，最终回收单质的质量为(假设的回收率为)，那么需要的的物质的量至少为 (保留四位有效数字。已知)。
（4）“电沉积”中获得单质的是 极(“正”“负”或“阴”“阳”)；“电沉积”完成后，在此极区溶液中可循环利用的物质为 (填化学式)
（5）“还原”中。发生反应的化学方程式为 。
11．（以高铋银渣制备并回收银的工艺流程为情境）一种以某高铋银渣（主要成分是单质，还含有、等单质杂质）制备并回收银的工艺流程如下：
已知：发生水解反应；
（1）“氧化浸出”的实验装置如图所示。
①“氧化浸出”时生成的离子方程式为 。
②需分多次加入，不能连续滴入的主要原因是 。
（2）能被有机萃取剂萃取。
①“萃取”时需向溶液中加入固体调节浓度，萃取率随变化关系如图所示。控制为的原因是 。
②萃取后分液所得水相中的主要阳离子有 （填化学式）。
（3）还原。
①铁粉还原。在中埋入铁圈并压实，加入足量盐酸后静置，充分反应。为判断是否有银生成，补充完整实验方案：取出铁圈，搅拌均匀，取少量混合物过滤， （实验中必须使用的试剂和设备：稀、溶液，溶液，通风设备）。
②肼还原。工业上一般先向氯化银中加入氨水浆化，然后用还原，同时有生成。氨水的作用：I． ；Ⅱ．与生成的反应，促进反应正向进行。
12．（2025·四川·模拟预测）二氧化铈是一种用途广泛的稀土化合物，可以从催化剂废料[主要成分为、及少量惰性杂质(800℃以下不参与反应)]中回收。
已知：①三价铈的硫酸盐可溶于水；
②分配系数：可以近似理解为萃取剂加入水溶液中进行萃取达到平衡时，溶质在萃取剂中的浓度与在水溶液中的浓度的比值；
③焙烧时，催化剂中的、转化为、、的分解温度为450℃~500℃，的分解温度为550℃~625℃。
回答下列问题：
（1）焙烧时将催化剂废料粉碎后与浓硫酸混合，将催化剂废料粉碎的目的是 。
（2）控制焙烧温度为200℃~300℃，焙烧时控制温度不超过300℃的主要原因是 。
（3）“水浸渣”中除少量惰性杂质外，还有 (填化学式)。
（4）有机试剂HR萃取水溶液中的(有机层中以形式存在)。有机试剂HR的分配系数为10，取200mL 浓度为的溶液，加入100mL有机试剂HR进行萃取，萃取完成后，水溶液中剩余的浓度为 (保留两位有效数字)。
（5）常温下，通过向含的溶液中加入NaOH溶液来调节溶液的pH，以获得沉淀。常温下加入NaOH溶液调节溶液的pH≥ ，即可认为已沉淀完全。{当溶液中的离子浓度时，可以认为沉淀完全。已知常温下，}
（6）写出加NaClO溶液发生反应的离子方程式： 。
（7）在石英管式炉中加热时，、分别转化为、。将18g加入浓硫酸焙烧后的产物在氮气氛围中焙烧，剩余固体质量随温度的变化曲线如图所示，该产物中的比值为 。
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考情分析
押题依据
以矿物为原料的物质制备类化工流程题综合分析
2024·北京卷·第18题
2024·山东卷·第18题
2023·北京卷·第18题
2023·海南卷·第15题
2022·全国甲卷·第26题
2022·北京卷·第18题
化学工艺流程题是全国高考中的必考题型，是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的拓展创新。它以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考综合考查元素化合物知识、氧化还原反应(或复分解反应、电离、水解)方程式的书写、通过化工原理的分析判断流程中残渣或废液的成分、反应条件的控制与选择、物质分离提纯的方法、产率的计算、Ksp的应用、绿色化学思想的体现等，要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。重点考查化学基础知识和基本能力，特别是对物质制备方法、物质间的转化途径、混合物分离和除杂方法、化学实验基本操作方法、陌生情景中化学方程式或离子方程式的书写及简单计算能力的综合考查。
分析近三年来的高考试题可知，化学工艺流程题作为高考题的固定题型，题目往往取材于国际国内的化学期刊杂志，没有固定的物质制备或分离类型，情境新颖，在题干问题设置上注重逻辑，往往还有关联提问。预计2025年高考中仍会在化学工艺流程上命题。如热点材料：锂离子电池、稀土材料等热点材料的提取与回收工艺。又如实验与生产结合：以实验室制备为背景，考查物质分离与提纯方法。
以废料为原料的物质制备类的化工流程题综合分析
2024·海南卷·第15题
2024·安徽卷·第15题
2023·江苏卷·第14题
2023·河北卷·第16题
2022·全国乙卷·第26题
2022·江苏卷·第16题
温度/℃
600
700
800
主要成分
MnO、
MnO、、、MgO
MnO、、MgO
沉淀物
开始沉淀
2.7
7.6
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8