备战2026年高考(2021-2025)高考化学真题分类汇编(山东专用)专题11工艺流程综合题(1)(原卷版+解析版)

这是一份备战2026年高考(2021-2025)高考化学真题分类汇编(山东专用)专题11工艺流程综合题(1)(原卷版+解析版)，共49页。试卷主要包含了盐湖卤水是锂盐的重要来源，为原料制备的流程如下等内容，欢迎下载使用。
考点1 化学反应机理
1．（2025·山东卷）采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含及等元素的氧化物)分离提取等元素，工艺流程如下：
已知：该工艺条件下，低温分解生成，高温则完全分解为气体；在完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于。
回答下列问题：
（1）“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有生成，该反应的化学方程式为 。“高温焙烧”温度为，“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有 (填化学式)。
（2）在投料量不变的情况下，与两段焙烧工艺相比，直接“高温焙烧”，“水浸时金属元素的浸出率 (填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）萃取反应为：(有机相)(水相)(有机相)(水相)。“反萃取”时加入的试剂为 (填化学式)。
（4）“沉钴”中，时恰好沉淀完全，则此时溶液中 。已知：。“溶解”时发生反应的离子方程式为 。
（5）“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中，经处理后所得产品导入 (填操作单元名称)循环利用。
2．（2024·山东卷）以铅精矿(含，等)为主要原料提取金属和的工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）“热浸”时，难溶的和转化为和及单质硫。溶解等物质的量的和时，消耗物质的量之比为 ；溶液中盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时挥发外，另一目的是防止产生 (填化学式)。
（2）将“过滤Ⅱ”得到的沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属“电解I”阳极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用，利用该吸收液的操作单元为 。
（3）“还原”中加入铅精矿的目的是 。
（4）“置换”中可选用的试剂X为 (填标号)。
A． B． C． D．
“置换”反应的离子方程式为 。
（5）“电解II”中将富银铅泥制成电极板，用作 (填“阴极”或“阳极”)。
3．（2023·山东卷）盐湖卤水(主要含、和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备的工艺流程如下：
已知：常温下，。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
回答下列问题：
（1）含硼固体中的在水中存在平衡：(常温下，)；与溶液反应可制备硼砂。常温下，在硼砂溶液中，水解生成等物质的量浓度的和，该水解反应的离子方程式为_____，该溶液_____。
（2）滤渣Ⅰ的主要成分是_____(填化学式)；精制Ⅰ后溶液中的浓度为，则常温下精制Ⅱ过程中浓度应控制在_____以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收外，还将增加_____的用量(填化学式)。
（3）精制Ⅱ的目的是_____；进行操作时应选择的试剂是_____，若不进行该操作而直接浓缩，将导致_____。
4．（2022·山东卷）工业上以氟磷灰石[，含等杂质]为原料生产磷酸和石膏，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）酸解时有产生。氢氟酸与反应生成二元强酸，离子方程式为_______。
（2）部分盐的溶度积常数见下表。精制Ⅰ中，按物质的量之比加入脱氟，充分反应后，_______；再分批加入一定量的，首先转化为沉淀的离子是_______。
（3）浓度(以计)在一定范围时，石膏存在形式与温度、浓度(以计)的关系如图甲所示。酸解后，在所得、为45的混合体系中，石膏存在形式为_______(填化学式)；洗涤时使用一定浓度的硫酸溶液而不使用水，原因是_______，回收利用洗涤液X的操作单元是_______；一定温度下，石膏存在形式与溶液中和的关系如图乙所示，下列条件能实现酸解所得石膏结晶转化的是_______(填标号)。
A．、、 B．、、
C．、、 D．、、
5．（2021·山东卷）工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题：
（1）焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是___。
（2）矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5ml•L-1时，可认为已除尽。
中和时pH的理论范围为___；酸化的目的是___；Fe元素在___(填操作单元的名称)过程中除去。
（3）蒸发结晶时，过度蒸发将导致___；冷却结晶所得母液中，除Na2Cr2O7外，可在上述流程中循环利用的物质还有____。
（4）利用膜电解技术(装置如图所示)，以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为：4Na2CrO4+4H2O2Na2Cr2O7+4NaOH+2H2↑+O2↑。则Na2Cr2O7在___(填“阴”或“阳”)极室制得，电解时通过膜的离子主要为___。
1．（2025·山东淄博·三模）用钒渣(主要化学成分为V2O3，含少量CaO、Fe2O3和SiO2) 制备V2O5的工艺流程如图所示。
已知：I．酸性条件下，+4价、+5价V分别以VO2＋、形式存在。II．HA的萃取原理为Mn＋(水层)+nHA(有机层)nH＋(水层)+MAn(有机层)；酸性溶液中，HA对萃取能力强，对的萃取能力较弱。回答下列问题：
（1）“焙烧”时V2O3 转化为NaVO3，该反应的化学方程式为 。
（2）“转化”工序加铁粉的主要作用是 。
（3）“萃取”后，水层溶液的pH的变化为 (填“增大”“不变”或“减小”)“氧化”时发生反应的离子方程式为 。
（4）“沉钒”中通入NH3的作用之一是调节pH，将转化为。常温下，维持溶液中NH3·H2O-NH4Cl总浓度为c ml·L-1，pH=8，则析出NH4VO3后溶液中c()= 。已知常温下，Ksp(NH4VO3)=a，Kb(NH3·H2O)=b。
（5）“煅烧”工序得到V2O5，其他产物可返回到 工序重新利用；煅烧过程中固体的失重比随温度变化如图所示，则加热至250℃时，固体成分为 (填化学式)。
2．（2025·山东临沂·三模）利用工业烟尘(主要成分为、、、、等)制备和的流程如下。
已知：该工艺条件下，，，，；易形成胶体吸附含锗微粒。
回答下列问题：
（1）“一段低酸还原”中生成的离子方程式为 ；的作用是 ；酸浓度不宜过大的原因是 。
（2）“二段高酸氧压”过程中，存在反应，该反应的平衡常数 ，同时通入氧气的目的是 。
（3）“沉锗”时，若溶液中，为提高锗的纯度，则常温下溶液pH的理论最大值为 ；“水解”的另一种产物用水吸收后可循环使用，利用该吸收液的操作单元为 。
（4）“沉锌铁”过程中，生成的离子方程式为 。
3．（2025·山东滨州·二模）工业上利用废酸(主要含)浸出冶炼铜产生的烟尘(含、CuO、CuS、、FeS、、等)，实现了砷的去除(以形式)及铜的回收，达到了以废治废的目的。工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）氧化浸出时，鼓入空气的主要目的是 ，CuS参与反应的离子方程式为 。
（2）滤渣的主要成分是 (填化学式)。
（3）深度氧化中全部被氧化为，该转化的化学反应方程式为 。
（4）在某条件下，中和除砷、铁时，不同的中和终点pH条件下，溶液中的砷、铁质量浓度(ρ)及铜、砷、铁的入渣率如下表所示。
结合以上数据判断，中和除砷、铁最佳pH范围为 (填标号)，请分析原因 。
A．1．6—1．8 B．2.0—2.2 C．3.3—3.5 D．3.8—4.0
（5）有机萃取剂用HR表示，发生萃取的反应可表示为。若中和除砷、铁后溶液，，多次萃取后水相中为，则铜的萃取率为 ％(保留两位小数，忽略溶液体积变化)。
（6）反萃取中，下列说法正确的是_______。
A．反萃取剂可选择浓硫酸以提高反萃取率
B．分液漏斗使用前有两处需检查是否漏液
C．经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置分层
D．反萃取后，被转移至水相
4．（2025·山东潍坊·二模）以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有PbS、As2S5和SiO2等)为原料制备金属Sb和PbCl2的一种工艺流程如下：
已知：①“酸浸”浸出液中含有SbCl3、PbCl、AsCl3等；物质X、SbCl3、AsCl3均易水解；“酸浸”和“电解”过程无气体放出；
②25℃时，Ksp(PbSO4)=2.55×10-8，Ksp(PbCl2)=1.7×10-5。
回答下列问题：
（1）“滤渣”的成分是 (填化学式)，“酸浸”时需加过量盐酸的目的：①与辉锑矿充分反应；② 。
（2）物质X是 (填化学式)，金属Y的作用是 。
（3）“除砷”时氧化剂与还原剂物质的量之比为2:3，反应的化学方程式为 。
（4）“浸取”时温度与NaCl溶液的浓度对铅浸出率和PbCl2溶解度的影响如图所示：
①浸取铅的最合适的条件是 。
②循环浸取“沉铅”滤渣，向浸取后的溶液中加入适量BaCl2溶液处理后，加水使NaCl浓度稀释至1.5ml·L-1的目的是 。
③25℃时，PbCl2(s)+2Cl-(aq)PbCl(aq)的平衡常数为K1，浸取中反应PbSO4(s)+4Cl-(aq)PbCl(aq)+SO(aq)的平衡常数K= (用含K1的代数式表示)。
5．（2025·山东菏泽·二模）以锗矿石(NiS、ZnS、，含等杂质)为主要原料制备Ge、Ni和的工艺流程如下：
已知：①锗在硫酸中的存在形式：时主要为，时主要为沉淀；
②和(以计)开始沉淀的pH分别为6.2和6.9，完全沉淀时的pH分别为8.2和8.9.
回答下列问题：
（1）“氧化酸浸”时，控制溶液，浸渣的主要成分为和S，则反应的离子方程式为 。
（2）“操作2”的名称为 。有人依据已知②认为可以直接调pH分离和，以省去有机物使用时可能造成的污染，分析该方法是否正确 。
（3）“调pH、萃取”时，萃取原理为。在硫酸盐溶液中，该萃取剂对某些金属离子的萃取率[萃取率]与pH的变化关系如图所示。在一定范围内，萃取率升高的原因是 。已知在时，达到萃取平衡时，。若在滤液中加入等体积萃取剂进行充分萃取，则的萃取率为 %(保留两位有效数字)。
（4）“电解”制备Ni时，电解池的阴极电极材料为 (填化学式)。电解后的溶液可在工艺中循环使用，利用该电解液的操作单元为 (填标号)。
A．氧化酸浸 B．中和沉淀 C．调节pH、萃取 D．反萃取
6．（2025·山东聊城·二模）电解铜的阳极泥中含PtTe、PdSe、Pt、Pd、Au、Cu等物质，以该阳极泥为原料，分离和回收Au、Pt、Pd等金属或其化合物的工艺流程如图所示：
已知：①(NH4)2PtCl4易溶于水；②(NH4)2PtCl6、(NH4)2PdCl6难溶于水；Ksp[(NH4)2PdCl6]=9.9×10-8。
回答下列问题：
（1）Se在元素周期表中的位置是 ，“氧化焙烧”时，阳极泥中的化合态Pt、Pd均转化为单质，则PdSe发生反应的化学方程式为 。
（2）“酸浸”的目的是 。
（3）“氯浸”工艺中，金属Pt、Pd、Au被氧化为配离子：[PtCl6]2-、[PdCl6]2-、[AuCl4]-，其中Pd→[PdCl6]2-的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（4）“分金”加入过量草酸的目的；①析出金属Au，② 。
（5）“沉钯”之前，测得溶液中c0{[PdCl6]2-}=0.2ml·L-1，加入等体积的NH4Cl溶液充分反应，测得反应后混合液中c{[PdCl6]2-}=1.1×10-6ml·L-1，则初始加入NH4Cl溶液的浓度约为 (忽略溶液混合时的体积变化)。
（6）利用“滤液c”可制备Pt，工艺流程如图所示。“沉铂”总反应的离子方程式为 。
7．（2025·山东济宁·二模）旧电池的回收利用成为当前世界各国研究的重要课题，从废旧酸性锌锰电池(主要成份为碳棒、Zn、Fe、Cu、ZnCl2、NH4Cl以及MnO2)中回收Zn和MnO2的工艺如图所示：
已知：的平衡常数称为稳定平衡常数，；当离子浓度小于时，可认为该离子完全除去。
回答以下问题：
（1）“浸出”时为了加快浸出速率，可采取的措施有 (写出一点)。
（2）“溶解”时加入的作用是 ，的实际消耗量比理论值高的原因 。
（3）“沉锰”时，发生反应的离子方程式为 ，“煅烧”时参加反应的气体与生成气体的物质的量之比为 。
（4）已知“浸出”液中Fe2+、Zn2+的浓度均为0.1ml·L-1，“净化”时，需调节溶液pH的合理范围是 。
Zn(OH)2为两性氢氧化物，可与NaOH溶液发生反应Zn(OH)2(s)+2OH-(aq)[Zn(OH)4]2-(aq)，其平衡常数K= 。
8．（2025·山东日照·二模）利用废旧三元锂离子电池正极材料(主要成分为 、还有铝箔、炭黑、有机粘合剂等)综合回收钴、锰、镍、锂的工艺流程如下图所示：
已知：①溶解度随温度升高而减小。②、易与转化为稳定配离子；③ ， ， 。
回答下列问题：
（1）三元锂废料 中Ni、Mn的化合价分别为+2、+4价，若 ，则C元素的化合价为 。
（2）“碱浸”后的滤液中存在的阴离子有 (填化学式)。
（3）“酸浸”后溶液中、、的浓度均为，欲使沉淀完全(离子浓度小于)，而不沉淀、理论上需调节溶液 范围为 。实际“沉钴”时，在加入 之前需要先加入一定量氨水，其目的是 。
（4）“沉锰”时需要调pH=5，此时锰以形式存在，加入溶液后，溶液先变成紫红色，后紫红色又褪去。则溶液变紫红色发生反应的离子方程式为 。
（5）“沉锂”时发生反应 (已知 、 、 ，用含a、b、c的代数式表示)。
（6）“沉锂”操作中需升温到90℃，原因是①加快反应速率；② 。
9．（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)。
10．（2025·山东泰安·一模）氧缺位体是热化学循环分解水制氢的催化剂。一种以黄铜矿（主要成分是，含、等杂质）为原料制备的流程如下：
已知：
①酸浸后溶液中的金属离子有、、和。
②25℃时，几种金属离子沉淀的pH如表所示：
回答下列问题：
（1）“焙烧”时生成三种氧化物（其中Fe的氧化物形式为），其化学方程式为 。
（2）加Cu“还原”的目的是 ；加CuO调pH范围为 ；滤渣2的主要成分有 。
（3）流程中可以循环利用的物质是 ；滤渣3可以用于 操作单元。
（4）在中充分煅烧制备氧缺位体，若氧缺位体质量为原质量的96.6%，则氧缺位体中+3，+2铁元素物质的量之比为 。
（5）氧缺位体分解水制氢分两步：
第一步 （完成方程式）；
第二步：。
11．（2025·山东潍坊·一模）偏磷酸钡具有耐高温、透光性良好等性能，是制备磷酸盐光学玻璃的基础物质。利用湿法磷酸(主要成分为，含有少量、、、等杂质)制备偏磷酸钡的一种工艺的主要流程如图所示：
已知25℃时：①，，，，
②将通入溶液中，当时生成，时生成，时生成，磷酸二氢盐的溶解性类似于硝酸盐，磷酸一氢盐和磷酸正盐的溶解性类似于碳酸盐。
回答下列问题：
（1）加入适量的主要目的是 。
（2）“滤渣2”的主要成分有、S及，则脱砷元素和铁元素的反应中共消耗 (用含a和b的代数式表示)；25℃下，“脱砷铁”后滤液中，则 。
（3）“氨化”的目的之一是通入适量调节溶液的pH，从保证产率的角度出发，此时转化为A，A为 (填化学式)。
（4）“脱镁”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若将流程中“氨化”与“脱镁”交换，Mg2+沉淀不完全，原因是 。
（5）“结晶”后得到A的晶体，与硫酸钡“煅烧”时生成、两种气体(空间构型分别为三角锥形和平面三角形)等物质，其反应的化学方程式为 。
12．（2025·山东烟台、德州、东营·一模）一种铂铼废催化剂(Pt、Re，含Al2O3、Fe3O4、积碳等杂质)中金属元素的综合回收利用的工艺流程如下。
已知：①高铼酸铵(NH4ReO4)微溶于冷水，易溶于热水；
②室温下：Ksp[(NH4)2PtCl6]=5.7×10-6，≈7.5。
回答下列问题：
（1）“焙烧”的目的：①将铼转化为Re2O7，② ；“溶解Ⅰ”中含铼化合物发生反应的离子方程式为 。
（2）“滤渣Ⅱ”的成分为 ，“操作Ⅰ”为 、过滤、洗涤、干燥。
（3）“溶解Ⅲ”中反应的离子方程式为 ；“沉铂”时，若溶液中c([PtCl6]2-)=0.1ml/L，加入等体积NH4Cl溶液，[PtCl6]2-完全沉淀(c≤1.0×10-5ml/L)所需NH4Cl的最小浓度为 ml/L(忽略溶液混合后体积的变化)。
（4）“高温还原”时，工业上用价格稍贵的H2，而不选用廉价还原剂碳的原因是 ；理论上获得3.72g铼粉，需要标准状况下H2的体积至少为 L。
13．（2025·山东淄博·一模）为推动生产方式的绿色化转型，工业上以软锰矿(主要成分为，含、、)制并协同回收、，以实现绿色化生产的流程如下
已知：I．25℃， ：

11.25℃，，，
回答下列问题：
（1）“酸浸”中主要反应的化学方程式为 。
（2）“盐浸”中、转换为可溶性配合物。反应，25℃时，其平衡常数 ；滤渣1主要成分的化学式为 。
（3）“沉铅”中，加入至开始沉淀时，溶液中 。若浓度过大，将导致沉铅率降低，其原因是 。
（4）“精制I”发生反应的离子方程式为 。净化液可返回 工序循环使用。
（5）电解制锰如图所示，则b极的电极反应式为 。电解时需保持阴极室溶液不宜过低的原因是 。
14．（2025·山东菏泽·一模）从银锌渣中(含有Bi、Pb、Ag、Zn、Au等金属)，回收Bi、Ag、Au工艺流程如图：
已知：①氯化浸出Au单质比置换还原Au单质效率高；
②室温下Ksp(PbCl2)=1×10-4，Ksp(AgCl)=1.8×10-10；
③溶液中离子浓度