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专题 化工流程综合题
考向 1 物质结构
化工流程题中物质结构考查中的考点及解题方法
1. 审题定位：三步锁定结构考点
（1）圈出核心元素：流程中反复出现的金属（Fe、Cu、Co、Ni、Ti、V、Cr、Mn、
Zn、Al、Be）与非金属（C、N、O、Si、P、S、Cl）。
（2）抓设问关键词：“电子排布”“杂化”“配位”“晶胞”“配位数”“熔沸点”“氢键”
“导电性”。
（3）联流程情境：
①酸浸/碱浸→离子存在形式、水解、配位。
②萃取/反萃取→配合物、极性、溶解度。
③煅烧/焙烧→晶型、热稳定性、化学键断裂。
④电解/电极→离子导体、电子导电、晶体缺陷。
2. 原子/离子结构题：规范作答
（1）电子排布式：按能级顺序写，价电子单独写（如 Fe：[Ar]3d14s1；价电子：3d14s1）。
（2）轨道表示式：用方框+箭头，注意洪特规则、泡利原理。
（3）未成对电子数：数价层单电子（如 Fe3+：3d4→4 个；Fe2+：3d5→5 个）。
3. 杂化/空间构型题：两步法
（1）算价层电子对数：σ键数+孤电子对数。孤电子对数=(a–xb)/2（a：中心原子价电
子；x：配体数；b：配体接受电子数）。
（2）定杂化与构型：
①2 对→sp（直线）；②3 对→sp2（平面三角）；③4 对→sp3（四面体/三角锥/V 形）。
4. 配合物题：三要素
（1）中心离子：过渡金属阳离子（有空轨道）。
（2）配体：阴离子（如 OH 、Cl 、CN ）或中性分子（如 NH 、H2O、CO）（有
孤电子对）。
（3）配位数：直接相连的配体数（常见 4、6）。
（4）答题模板：中心离子采取____杂化，配位数为____，空间构型为____。
5. 晶胞题：四步计算
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（1）数微粒：顶点、棱、面、内部，按比例算总数 N。
（2）定摩尔质量 M：化学式式量。
（3）代公式：ρ=(N·M)/(NA·a3) （注意单位：a 用 cm，ρ用 g cm-3；1nm=10-7cm，
1pm=10-10cm）。
（4）求配位数/原子坐标：找最近等距微粒，数个数；按晶胞坐标系写坐标。
6. 结构与流程关联题：结构决定性质
（1）浸出率低：晶体致密、共价键强、难电离（如 SiO2、Al2O3）→需高温/高压/强碱。
（2）选择性沉淀：离子半径、电荷、氢氧化物 Ksp 不同→调 pH 分离。
（3）萃取效率高：形成中性配合物、极性小→易溶于有机溶剂。
（4）热稳定性差：化学键弱、易分解→低温干燥/煅烧。
（5）导电性好：有自由电子/离子→金属、离子晶体、石墨、固体电解质。
【真题 1】（2025·重庆卷·节选）硒(Se)广泛应用于农业和生物医药等领域，一种利用 H2Se
热解制备高纯硒的流程如下：
已知 H2Se 的沸点为 231K，回答下列问题：
（1）真空焙烧时生成的主要产物为Al2Se3 ，其中 Se 的化合价为_______，Al 元素基态原子
的电子排布式为_______。
【真题 2】（2025·全国卷·节选）我国的蛇纹石资源十分丰富，它的主要成分是
Mg3Si2O5(OH)4，伴生有少量Ni、Fe 、Al 等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收
NiO并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。
（4）“焙烧②”后得到NiO。NiO晶胞如图所示，晶胞中含有 Ni2+的个数为_______。
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【变式训练】
1.（2026·江西赣州·一模）电解锰渣中主要含MnO2、MnCO3 和少量的Fe2O3 、Al2O3、MgO、
CaSO4等。综合利用其中锰、铁、钙等金属元素的一种工艺流程如下。
（4）基态Mn2 价电子排布图______。若 HX 为 ，在配合物MnX2中有 2 个五元
环，写出MnX2的结构简式______(配位键用“→”表示)。
2．（2026·安徽合肥·模拟预测）CrCl3 常用于电镀、制造铬黄颜料等。以铬渣(主要成分为Cr2O3
和Al2O3，含少量Fe2O3、FeO、SiO2 等)为原料合成CrCl3 和AlCl3的流程如图所示：
已知：“水浸”后滤液中含有 Na2CrO4、Na2SiO3、Na Al(OH)4 。
回答下列问题：
（1）基态 Cr 原子价层电子排布式为___________。
（6）铬的一种氧化物 M 的晶胞如图所示，则 M 的化学式为___________。
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考向 2 原料的预处理
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
【真题 1】（2025·广东卷·节选）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从
多金属精矿中提取 Fe、Cu、Ni 等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
已知：多金属精矿中主要含有 Fe、Al、Cu、Ni、O 等元素。
4
氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Cu(OH)2 Ni(OH)2
Ksp 298K 2.8 10 39 1.3 10 33 2.2 10 20 5.5 10 16
（1）“酸浸”中，提高浸取速率的措施有 (写一条)。
【真题 2】（2025·陕晋青宁卷·节选）一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为
Mn2+、Mg2+、NH+4 的硫酸盐)的工艺流程如下。
已知：①常温下Ksp MgCO =10 -5.17 K Mg(OH) =10 -11.253 ， sp 2 ，Ksp Mn(OH)2 =10 -12.72 ；
2-
②S2O8 结构式为 。
回答下列问题：
（1）制备废盐溶液时，为加快废盐溶解，可采取的措施有_______、_______。(写出两种)
【变式训练】
1．（2026·湖北襄阳一模）从低品位铜镍矿(含有 Fe2O3、FeO、MgO、CuO 等杂质)中提取
镍和铜的一种工艺流程如图所示。
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（1）上述流程中，增大反应速率的措施是 。
（2）浸出过程中通入 O2的目的是 。
2．（2026·河北沧州十二校·联考）铈(Ce)是人类发现的第二种稀土元素，铈的氧化物在半导
体材料、高级颜料及汽车尾气的净化器方面有广泛应用。以氟碳铈矿(主要含 CeFCO3)为原
料制备 CeO2的工艺流程如图
所示:
已知:①铈的常见化合价为+3、+4，Ce4+不易进入溶液，而 Ce3+易进入溶液；
②Ce4+能与 SO2 4 结合成[CeSO4]2+，Ce4+能被萃取剂[(HA)2]萃取。
（1）焙烧后铈元素转化成 CeO2和 CeF4，焙烧氟碳铈矿的目的是
。
（2）“酸浸Ⅱ”过程中 CeO 转化为 Ce3+2 ，且产生黄绿色气体，用稀硫酸和 H2O2 替换盐酸就
不会造成环境污染。则稀硫酸、H2O2 与 CeO2 反应的离子方程式
为 。
（3）“操作Ⅰ”的名称是 。
考向 3 反应条件的控制
化工流程题中的反应条件控制的考查方向及解题方法
1. 高考考查的反应条件控制核心方向
（1）流程题里条件控制
（2）常考类型
①温度控制（加热、冰水浴、控温）
②pH 控制（调酸、调碱、调范围）
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③浓度/投料比控制
④压强控制
⑤气氛控制（隔绝空气、保护气、氧化 / 还原气氛）
⑥加料方式、搅拌、粒度等
（3）核心思维：条件控制 = 提高速率 + 提高产率 / 纯度 + 抑制副反应 + 环保安
全
2. 逐类总结
（1）温度控制☆
①加热的目的：
a.加快反应速率； b.促进溶解/浸出； c.促进水解沉淀； d.促进某物质挥发/分解。
②温度不能太高：
a. 防止反应物挥发（如 H2O2、HCl、NH3 H2O）；b.防止催化剂失活（酶、某些催化
剂）；
c.防止副反应增多（氧化、分解、水解过度）；d.防止溶解度异常下降（如 Ca(OH)2、
气体）；
e.防止产物分解（如含结晶水合物、过氧化物、铵盐、硝酸盐）。
③温度不能太低：反应速率太慢，生产效率低。
④“适宜温度” 答题模板：加快反应速率，同时防止……（挥发/分解/副反应/水解），
提高产率与纯度。
（1）pH 控制☆
①调 pH 的目的：
a. 使某金属离子水解沉淀除去（Fe3+、Al3+、Cr3+最常考）；b.使目标金属离子保留在溶
液中不沉淀；
c.抑制金属离子水解；d.使某些氧化物酸溶/碱溶。
②pH 范围答题模板：a.pH 大于……，保证…… 离子完全沉淀；b.pH 小于……，防
止…… 离子沉淀损失。
③调 pH 选用试剂
a.原则：不带入新杂质，能消耗 H+/OH-。
b.常用：氧化物：ZnO、Fe2O3、MgO 等；氢氧化物：Mg(OH)2、Al(OH)3；碳酸盐：
CaCO3、MgCO3、ZnCO3；目标金属单质。
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（3）浓度与投料比控制
①增大某反应物浓度/过量：a.提高另一反应物转化率；b.使反应更完全；c.抑制水解/副
反应。
②控制适当浓度：a.浓度太大：副反应多、腐蚀性强、成本高；b.浓度太小：速率慢。
（4）压强控制
①加压：对有气体参与的反应 a.加快速率；使平衡向气体分子数减少方向移动，提高产
率。
②常压：速率已足够、加压成本高、设备要求高。
③减压：a.降低沸点，防止物质受热分解；b.利于某些物质挥发分离。
（5）气氛/环境控制
①隔绝空气/通惰性气体：
a.防止还原性物质被氧化（Fe2+、SO 2-3 、金属、低价氧化物）；b.防止易燃物爆炸；c.排
尽装置内空气，排除干扰。
②通还原性/氧化性气体：a.氧化：如通入空气/O 氧化 Fe2+2 →Fe3+；b.还原：如 H2、CO
还原金属氧化物。
③酸性/碱性气氛：a.抑制水解；b.使某离子稳定存在。
（6）搅拌、粉碎、延长时间等
①粉碎矿石：增大接触面积，加快速率，提高浸出率
②搅拌：混合均匀，加快反应
③回流：提高原料利用率，防止挥发
④趁热过滤：防止目标物降温结晶析出损失
⑤冷却结晶：降低溶解度，使晶体析出
3. 万能答题模板
（1）模板 1：问 “控制某温度的原因”：加快反应速率，提高浸出率 / 转化率；同时
防止……（反应物挥发/催化剂失活/副反应/产物分解），提高产品纯度与产率。
（2）模板 2：问 “控制 pH 范围的原因”：使……（杂质离子）完全沉淀除去，同时
防止……（目标离子）沉淀损失，提高产品回收率与纯度。
（3）模板 3：问 “某物质过量的原因”：使……（另一反应物）充分反应，提高其转
化率 / 利用率，
使反应更完全。
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（4）模板 4：问 “加热 / 煮沸的目的”：加快反应速率，促进…… 溶解 / 浸出 / 水
解沉淀 / 挥发除去。
（5）模板 5：问 “粉碎 / 搅拌的目的”：增大接触面积，加快反应速率，提高浸出率。
4. 高考高频 “条件组合”
（1）酸浸+加热+搅拌+粉碎→ 提高浸出速率与浸出率。
（2）氧化 Fe2++调 pH 除铁→ 先氧化再沉淀除杂。
（3）冰水浴/控温→ 防 H2O2、NH3 H2O 分解挥发。
（4）隔绝空气→保护 Fe3+、Ti3+、Cr2+等不被氧化。
（5）减压蒸发→防水解、防分解。
（6）通空气/O2→ 作氧化剂，廉价环保。
【真题 1】（2025·陕晋青宁卷·节选）一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为
Mn2+、Mg2+、NH+4 的硫酸盐)的工艺流程如下。
已知：①常温下Ksp MgCO3 =10 -5.17 K Mg(OH) -11.25 -12.72， sp 2 =10 ，Ksp Mn(OH)2 =10 ；
（4）“沉镁 I”中，当pH为 8.0~10.2 时，生成碱式碳酸镁 xMgCO3 yMg(OH)2 zH2O ，煅
烧得到疏松的轻质MgO。pH过大时，不能得到轻质MgO的原因是_______。
【真题 2】（2025·河北卷·节选）铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环
生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。过程如下：
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（4）酸化工序中需加压的原因：_______。
【变式训练】
1.（青海海东市各校 2025-2026 学年高三下学期联考化学试题）氧化锆（ZrO2）可用于生产
压电陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料，还可用于生产钢及有色金属、光学玻璃和二氧化锆纤
维。以锆砂（主要成分为 ZrSiO4，含少量 Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备氧化锆
的工艺流程如图所示：
已知：①ZrO2 与 NaOH 反应生成可溶于水的 Na2ZrO3，Na2ZrO3 与稀盐酸反应生成 ZrO2+；
②Zr(OH)4 为两性物质；
③部分离子在溶液中开始沉淀和完全沉淀（c=1.0×10-5mol·L-1）时的 pH（25℃时）如表
所示。
离子 Fe3+ Al3+ ZrO2+
开始沉淀时的 pH 2.2 3.7 6.5
完全沉淀时的 pH 3.2 4.7 8.0
（4）滤渣Ⅱ的成分中含有 Al(OH)3和 Fe(OH)3。
③第一次加氨水调节 pH=a 时，若用普通 pH 试纸检验溶液的 pH，则 a 的值应该取______
（填标号）。
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A．3.7 B．4.7 C．5.2 D．6
（5） “调 pH=b”时，不能用过量的氢氧化钠溶液代替氨水的原因为____________。
2．（2026·甘肃武威·模拟预测）从含铜的废渣(主要含Fe2SiO4、Co2SiO4 、CoFe2O4 和SiO2 ，
及少量单质 Cu、Co)中回收铁、钴、铜的工艺如图甲：
已知：H4SiO4易形成凝胶，难过滤，250℃时易脱水。回答下列问题：
（3）“高温固化”的作用是___________。
（6）LIX84(2-羟基-5-壬基苯乙酮肟，密度小于水)是一种商业化、高性能的铜特效萃取剂。
在酸性水相中，LIX84 分子(以 HL 表示)萃取原理是Cu2 (水相) 2HL(有机相) CuL2 (有
机相) 2H (水相)。
①萃取时水溶液的 pH 对萃取率的影响如图乙，则萃取时溶液的 pH 宜控制在
___________(填选项字母)左右。
A．2.0 B．3.0 C．4.0 D．5.0
考向 4 物质的分离与提纯
化工流程题中的物质分离提纯及解题方法
1. 化工流程题中的物质分离提纯方法：
（1）过滤
①考查要点（解题核心）
a.操作名称：过滤（若沉淀易堵塞滤纸，需写“抽滤/减压过滤”，目的是加快过滤速率）；
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b.操作目的：除去溶液中的不溶性杂质/获得固体沉淀；
②注意事项
a.过滤时“玻璃棒引流”，防止液体溅出；
b.沉淀需“洗涤”，目的是除去沉淀表面吸附的可溶性杂质，提高产品纯度；
c.洗涤是否干净的检验：取最后一次洗涤液，滴加对应试剂（如检验 Cl-用 AgNO 溶
液），无明显现象则洗涤干净。
③答题模板
a.过滤目的：除去溶液中的____（不溶性杂质/某沉淀），获得____（目标溶液/目标沉淀），
提高产品纯度；
b.洗涤目的：除去____（沉淀）表面吸附的____（可溶性杂质，如离子），减少产品损
耗。
（2）结晶考查要点
①结晶方法的选择：看“溶解度随温度变化”（题干常给溶解度曲线，直接对应）；
②蒸发浓缩的目的：提高溶液中溶质浓度，缩短冷却结晶的时间，提高晶体产率；
③冷却结晶的注意：若溶质易被氧化（如 Fe2+），需在隔绝空气条件下进行；
④干燥条件：低温干燥（防止晶体分解、失去结晶水），如 FeSO ·7H O 需低温烘
干。
（3）萃取与反萃取
①萃取剂的选择条件：
a.与原溶剂（通常是水）互不相溶；
b.溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度；
c.不与溶质、原溶剂发生反应；
d.易与原溶剂分离（如密度差异大）。
②操作步骤：加萃取剂→振荡→静置分层→分液（分离有机相和水相）；
③反萃取的目的：将溶质从有机相中转移回水相，便于后续处理（如沉淀、结晶）；
④反萃取的条件：改变 pH、加入反萃取剂（如酸、碱），降低溶质在有机相的溶解度。
⑤答题模板
a.萃取目的：利用____（溶质）在____（萃取剂）和____（原溶剂）中溶解度的差异，
将____（溶质）从____（原溶剂）转移到____（萃取剂）中，实现____（分离杂质/富
集目标物质）；
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b.反萃取目的：通过____（改变 pH/加入反萃取剂），降低____（溶质）在有机相中的溶
解度，将其转移回水相，便于后续获取产品。
（4）分液
①操作仪器：分液漏斗（注意：使用前需检漏）；
②操作注意：
a.振荡后需静置，待液体分层后再分液；
b.下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出（防止上下层液体混合，污染产品）；
c.分液时，视线与分液漏斗内液面平齐，控制活塞缓慢放液。
（5）蒸馏/分馏
①操作目的：分离沸点不同的液体混合物/回收挥发性物质/除去挥发性杂质；
②注意事项：
a.蒸馏时需加沸石（碎瓷片），防止暴沸；
b.冷凝管中冷却水“下进上出”，保证冷凝充分；
c.若物质易被氧化，需在隔绝空气条件下蒸馏；
d.减压蒸馏（特殊场景）：降低物质沸点，防止物质受热分解（如蒸馏热敏性物质）。
（6）洗气考查要点
①试剂选择：针对性除杂（如除 HCl 用饱和食盐水、除水蒸气用浓硫酸/碱石灰、除 SO
用 NaOH 溶液）；
②操作注意：气体“长进短出”，保证气体与试剂充分接触；
③洗气顺序：先除杂，后干燥（防止干燥后再引入水蒸气）。
2. 解题核心方法
分离提纯的核心是“找差异、选方法”
第一步：定位“分离对象”：
从流程中找到“要分离的物质”（目标物质/杂质），明确其状态（固体/液体/气体）、
性质（溶解性、沸点、氧化性/还原性、晶型、是否易分解），以及“杂质与目标物质的
性质差异”（这是选择方法的关键）。
如：流程中“酸浸后，溶液中含 Fe3+和 Ni2+，需除去 Fe3+”——差异：Fe3+可通过
调 pH 水解沉淀，Ni2+在该 pH 下不沉淀，选择“调 pH+过滤”。
第二步：匹配“分离方法”：
根据分离对象的性质差异，对应选择高频方法（优先匹配前 5 种核心方法），口诀：
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固液分离→过滤；溶液析晶→结晶；液液互不相溶→分液；液液沸点不同→蒸馏；溶质
分配差异→萃取；气体除杂→洗气。
第三步：规范“答题话术”：
考查重点是“操作目的”“操作注意事项”，直接套用对应模板，避免答非所问、
遗漏要点（模板已在各方法中给出，重点记忆）。
关键提醒：所有分离提纯操作，最终目的都是「提高产品纯度、减少目标物质损耗、提
高产率」，答题时必须体现这一核心（如“除去杂质，提高产品纯度”“减少目标物质
损失，提高产率”）。
3. 高考高频易错点
①过滤后“未洗涤沉淀”：忽略洗涤步骤，导致产品纯度偏低，答题时必须写“洗涤沉
淀”，并说明洗涤目的；
②结晶方法选择错误：混淆“蒸发结晶”和“冷却结晶”，关键看“溶解度随温度变化”
（题干若给溶解度曲线，直接对应）；
③分液操作错误：上层液体从下口放出、下层液体从上口倒出，记住“下下上上”（下
层下出，上层上出）；
④蒸馏时“冷却水方向错误”：记住“下进上出”，保证冷凝管充满冷却水，冷凝充分；
⑤萃取剂选择不符合条件：忽略“与原溶剂互不相溶”“不与溶质反应”，答题时需按
条件列举萃取剂的要求；
⑥干燥顺序错误：气体除杂时，先干燥后除杂，导致干燥后的气体再次引入杂质，正确
顺序是“先除杂，后干燥”；
⑦结晶后“未干燥”：忽略干燥步骤，或干燥条件错误（如高温干燥含结晶水的晶体），
导致产品变质、纯度偏低。
4. 高考真题典型模型
①模型 1：酸浸→过滤→调 pH→过滤→蒸发浓缩冷却结晶→过滤→洗涤→干燥（核心：
固液分离→除杂→获纯，如从矿石中提取 NiSO4 晶体）；
②模型 2：焙烧→洗气→酸浸→萃取→分液→反萃取→结晶（核心：气体除杂→液液分
离→富集目标物质，如提取 Be2+、Co2+）；
③模型 3：溶解→过滤→蒸馏→回收溶剂（核心：固液分离→液体分离，如回收萃取剂、
提纯易挥发液体）；
④模型 4：沉淀→过滤→洗涤→灼烧→获得氧化物（核心：固液分离→提纯→转化，如
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从 Fe(OH)3沉淀制备 Fe2O3）。
【真题 1】（2025·全国卷·节选）我国的蛇纹石资源十分丰富，它的主要成分是
Mg3Si2O5(OH)4，伴生有少量Ni、Fe 、Al 等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收
NiO并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。
已知：
Al(OH)3 Fe(OH)3 Mg(OH)2 Ni(OH) 2
Ksp 1.3 10 -33 2.8 10-39 5.6 10-12 5.5 10-16
（2）经“焙烧①”“水浸”，过滤分离后，滤液中金属离子的浓度( mol L-1 )分别为：Ni2+0.005、
Fe3+0.150 、Mg2+0.430、Al3+0.010。滤渣①的主要成分是_______、_______。
（3）加入 NaOH “调pH=6 ”，过滤后，滤渣②是_______、_______，滤液中Al3+的浓度为
_______ mol L-1 。
【真题 2】（2025·湖北卷·节选）氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂，通过以下两种工艺制
备：
Ⅰ
Ⅱ
已知：室温下，TiO2是难溶酸性氧化物，CaTiO3的溶解度极低。
20℃时， NaF的溶解度为 4.06g /100g 水，温度对其溶解度影响不大。
（5）从滤液Ⅱ获取 NaF晶体的操作为_______(填标号)。
a．蒸发至大量晶体析出，趁热过滤 b．蒸发至有晶膜出现后冷却结晶，过滤
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【变式训练】
1.（2026·江西赣州·一模）电解锰渣中主要含MnO2、MnCO3 和少量的Fe2O3 、Al2O3、MgO、
CaSO4等。综合利用其中锰、铁、钙等金属元素的一种工艺流程如下。
2 K Fe OH 3.0 10 39（ ） sp 、K sp Al OH 2.0 10
33
；lg 2 0.3、lg3 0.53 3 。该工艺
要求将待除去的离子浓度降至1.0 10 6 mol L 1及以下，认为该离子沉淀完全。“除铁铝”时，
溶液 pH 应不低于______，控制溶液 pH 的操作方法是______。
（3）双氧水的实际消耗量通常较理论量大，原因是______(用化学方程式表示)；充分反应
后，将溶液温度升至 80℃并维持较长时间后再进行分离，原因是______。
2.（2026·江苏徐州·模拟预测）纳米 ZnO 是一种新型高功能精细无机粉料。以铅锌烟灰(主
要成分为 ZnO，还含有少量 PbO、FeO、MnO 及不溶于酸的杂质)制备纳米 ZnO 的流程如
下：
已知：PbCl2 (s) 2Cl
(aq) PbCl2 4 (aq)
（2）“除杂 1”是去除酸浸液中的铁、锰，所得滤渣 2 成分主要为MnO2和Fe(OH)3。
①写出除锰过程中发生反应的离子方程式：______。
②“除杂 1”中高锰酸钾的实际消耗量稍大于理论消耗量，可能的原因是______。
（3）与“除杂 1”所得滤液相比，“除杂 2”所得滤液中浓度变小的离子有______(填化学式)。
考向 5 陌生方程式的书写
化工流程题中陌生方程式的书写的解题方法
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1. 高考化工流程题中方程式考查
（1）三大类：
①氧化还原型（最多、最难）
②非氧化还原型（酸溶、碱溶、沉淀、水解）
③热分解/焙烧型（高温、煅烧）
（2）核心原则：流程给什么，就写什么；环境是什么，就配什么。
2. 高频考查类型 + 书写模板
（1）氧化还原离子方程式（常考）
①解题四步法
a.找变价：标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
b.配升降：得失电子守恒。
c.配电荷：酸性：加 H+；碱性：加 OH-；近中性：左边 H+/OH-，右边 H2O。
d.配原子：最后补水 H2O。
②高频氧化剂/还原剂（流程必出现）
a.氧化剂:O2、H2O -2、Cl2、NaClO、NaClO3、KMnO4、HNO3、ClO 。
b.还原剂:Fe2+、SO 2- -3 、I 、S2-、金属单质、草酸 H2C2O4。
③常见产物
O → H - - - 2+ 3+ 2- 2-2 2O/OH 、H2O2→H2O、ClO →Cl 、Fe →Fe 、SO3 → SO4 、H2C2O4→CO2。
3. 酸浸 / 碱溶（非氧化还原）
①酸浸（H+）
a.氧化物 + H+→ 金属离子 + H2O
b.碳酸盐 + H+→ 金属离子 + CO2↑ + H2O
②碱溶（OH-）
a.Al - -2O3+ OH → AlO2 + H2O
b.SiO -2+ OH → SiO 2-3 + H2O
c.BeO、ZnO 等两性氧化物同理
4. 调 pH 除杂/水解沉淀
①Fe3++ H2O → Fe(OH)3↓ + H+
②Al3++ H2O → Al(OH)3↓ + H+
③常加试剂：NH3 H2O、NaOH、金属氧化物、碳酸盐
17
5. 沉锰、沉钴、沉镍、沉钙
①Mn2++ HCO -3 → MnCO3↓ + CO2↑ + H2O
②M2++ C 2-2O4 → MC2O4↓
③Ca2++ SO 2-4 → CaSO4↓
6. 焙烧/煅烧/高温反应
①硫酸盐高温分解→氧化物+SO2↑+O2↑
②氢氧化物→氧化物+H2O
③碳酸盐→氧化物+CO2↑
④硫化物焙烧→氧化物+SO2↑
【真题 1】（2025·陕晋青宁卷·节选）一种综合回收电解锰工业废盐(主要成分为
Mn2+、Mg2+、NH+4 的硫酸盐)的工艺流程如下。
（2）“沉锰 I”中，写出形成的Mn(OH)2 被氧化成Mn3O4的化学方程式_______。
（5）“沉镁Ⅱ”中，加H3PO4至pH=8.0时，Mg
2+沉淀完全；若加至pH=4.0时沉淀完全溶解，
据图分析，写出沉淀溶解的离子方程式_______。
【真题 2】（2025·全国卷·节选）我国的蛇纹石资源十分丰富，它的主要成分是Mg3Si2O5(OH)4，
伴生有少量 Ni、Fe 、Al 等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收 NiO并矿化固定二
氧化碳的实验流程如图所示。
（1）绿矾( FeSO4 7H2O )在高温下分解，得到红棕色固体和气体产物，反应的化学方程式为
_______。
18
（5）调节“沉镍”后的溶液为碱性，“矿化”反应的离子方程式为_______。
【变式训练】
1.（青海海东市各校 2025-2026 学年高三下学期联考化学试题）氧化锆（ZrO2）可用于生产
压电陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料，还可用于生产钢及有色金属、光学玻璃和二氧化锆纤
维。以锆砂（主要成分为 ZrSiO4，含少量 Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备氧化锆
的工艺流程如图所示：
（2）“酸浸”时，稀盐酸与 Na2SiO3反应的化学方程式为____________。
（4）滤渣Ⅱ的成分中含有 Al(OH)3和 Fe(OH)3。
①写出反应生成 Fe(OH)3的化学方程式：____________。
2.（2026·江西赣州·一模）电解锰渣中主要含MnO2、MnCO3 和少量的Fe2O3 、Al2O3、MgO、
CaSO4等。综合利用其中锰、铁、钙等金属元素的一种工艺流程如下。
（1）“浸锰”过程中，MnO2发生反应的离子方程式为______。
（5）从“滤液 2”获得沉淀的离子方程式为______。
考向 6 产率、纯度等计算
化工流程题 计算考点及解题方法
1. 高考必考 5 大类计算
①质量分数/纯度/浸出率/转化率/产率计算（最常考）
②根据关系式的多步反应计算（流程主线）
③氧化还原滴定计算（高频）
④溶液中浓度、pH、Ksp 相关计算（少量）
19
⑤晶体组成、结晶水、化学式确定（常考）
2. 计算核心公式—— 转化率/产率/纯度
①转化率=(反应的量/起始的量)×100%
②产率=(实际产量/理论产量)×100%
③纯度=(纯物质质量/样品总质量)×100%
④浸出率=(浸出的量/总含量)×100%
3. 计算方法
①多步反应——关系式法（流程计算神器）万能思路：找守恒 → 列比例 → 算结果。
②氧化还原滴定（高频）
a.万能三步：写半反应/找变价；电子守恒：n(失)=n(得)；列式计算。
b.常用模板：n(还原剂)×变价=n(氧化剂)×变价。
c.高考最常考组合：Fe2+ MnO 4 （5:1）；C O 2- MnO （5:2）；I I 2S O 2 2 4 4 2 2 3 。
③化学式/结晶水计算
a.算各元素/离子物质的量
b.求最简整数比
c.得化学式
④Ksp 计算
a.Ksp=cm(Am+)·cn(Bn )
b.常考：求离子浓度；判断是否沉淀；计算除杂 pH。
4. 化工流程计算万能解题套路
第一步：抓主线——找核心元素→看它怎么走完全流程
第二步：选方法
a.一步反应：方程式配平 → 比例计算
b.多步反应：关系式法 / 元素守恒
c.滴定：电子守恒
d.产率/纯度：定义公式
第三步：单位统一
a.g mol：用摩尔质量
b.mL L：注意换算
c.质量分数、产率统一用%
20
第四步：保留有效数字——按题目要求：整数/1 位/2 位
4. 常考计算模型
①矿石→酸浸→调 pH→产品——考：纯度、产率、浸出率
②氧化还原滴定——考：电子守恒、浓度、质量分数
③热重分析/结晶水——考：化学式确定
④多步转化求理论产量——考：关系式法
【真题 1】（2025·重庆·节选）硒(Se)广泛应用于农业和生物医药等领域，一种利用 H2Se 热
解制备高纯硒的流程如下：
（4）Se 的含量可根据行业标准 YS/T 226.12-2009 进行测定，测定过程中 Se 的化合价变化
如下：
称取粗硒样品 0.1000g，经过程①将其溶解转化为弱酸 H2SeO3，并消除测定过程中的干扰。
在酸性介质中，先加入 0.1000mol·L-1 Na2S2O3 标准溶液 40.00mL，再加入少量 KI 和淀粉
溶液，继续用 Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色消失为终点(原理为
I2 2Na2S2O3 2NaI Na2S4O6 )，又消耗 8.00mL。过程②中 Se(IV)与 Na2S2O3 反应的物质
的量之比为 1：4，且反应最快。该样品中 Se 的质量分数为_______。
【真题 2】（2025·全国卷·节选）我国的蛇纹石资源十分丰富，它的主要成分是
Mg3Si2O5(OH)4，伴生有少量Ni、Fe 、Al 等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收
NiO并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。
已知：
21
Al(OH)3 Fe(OH)3 Mg(OH)2 Ni(OH) 2
K 1.3 10 -33 2.8 10-39sp 5.6 10-12 5.5 10-16
（3）加入 NaOH “调pH=6 ”，过滤后，滤渣②是_______、_______，滤液中Al3+的浓度为
_______ mol L-1 。
【变式训练】
1.（江苏省太仓高级中学等校 2026 届高三下学期模拟预测化学试题）CuCl和MnCO3 都是
重要的化工产品，实验室研究以黄铜矿(主要成分是CuFeS2 ，含少量SiO2 )和软锰矿(主要成
分是MnO2，含少量SiO2 )为主要原料制备CuCl和MnCO3 的部分流程如下图所示。
（2）调 pH 3CuO 2Fe3 。计算反应 3H2O 2Fe OH 3Cu2 3 的平衡常数 K=_______；若
浸取后Mn2 离子浓度为1.7 mol L 1 ，理论上应调节溶液 pH 在约_______之间。(忽略溶液
体积变化)
已知：溶液中某金属离子浓度低于1 10 5 mol L 1时可以认为其沉淀完全；常温下，
Ksp Mn OH
14 20 38
2 4 10 、Ksp Cu OH 2 10 、K sp Fe OH 1 10 ； lg2 0.32 3 。
（3）制备MnCO3 。原理为：MnSO4 溶液+ NH4HCO3氨水混合溶液 MnCO3 s ，装置如
图所示。
②测定产品中锰元素含量：取 3.500 g 制得的MnCO3 样品，加入足量稀硫酸中使锰元素溶为
22
Mn2 ，再加入20.00 mL1.500 mol L 1 KMnO4溶液(足量)，充分反应后过滤，洗涤，干燥得
MnO2固体 4.350 g。则产品中锰元素含量是_______。(写出计算过程)
2.（2026·安徽合肥·模拟预测）KMnO4 是生活中常见的消毒剂，俗称“灰锰氧”。以软锰矿(主
要成分为MnO2 )为原料制备灰锰氧有三种方案，简易流程如图所示：
（4）已知反应⑤中还原产物为MnO2，则理论上该反应中Mn的利用率约为
转化为所需产物的Mn的量
___________%(结果保留三位有效数字，Mn的利用率 )。
转化的Mn的总量
（6）测定KMnO4 产品纯度。称取w g KMnO4样品溶于水，配制成250 mL溶液。用滴定管
量取 25.00 mL 1配制的溶液于锥形瓶中，并加入适量稀硫酸，用 c mol L H2C2O4 标准溶液滴
定至终点，消耗滴定液V mL。
①达到滴定终点的标志是___________。
②该样品中KMnO4 的质量分数为___________%(用含 c、V、w的代数式表示)。如果盛装
KMnO4 溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后没有用KMnO4 溶液润洗，则测得结果___________(填
“偏高”“偏低”或“无影响”)。
考向 7 绿色评价与工艺优化
化工流程题中绿色评价与工艺优化及解题方法
一、高考高频考查方向
1. 绿色化学评价
（1）污染物减排：无有毒气体（SO2、CO、Cl2等）排放、无重金属污染、无废液固废随
意丢弃。
23
（2）资源循环利用：溶剂/废水/尾气循环使用、副产物资源化、原料全元素利用。
（3）原子经济性：副产物少、目标产物原子利用率高、符合“原子经济性原则”。
（4）能耗与安全：低温/低压反应、避免高温高压、无易燃易爆风险。
2. 工艺优化方向
（1）提高产率/纯度：优化 pH、温度、投料比，减少副反应。
（2）降低成本：廉价原料替代、循环利用物料、缩短流程。
（3）环保改进：消除污染源、变废为宝、符合绿色化学。
（4）操作简化：减少步骤、降低设备要求、便于工业化。
二、解题模板
1. 模板 1：绿色化学优点评价
从以下角度任选 2~3 条作答即可：
（1）资源循环：____（如废水 / 溶剂 / 尾气）循环利用，减少资源消耗与废物排放。
（2）污染物减排：无____（如 SO /CO/ 重金属）等有毒有害物质排放，对环境友好。
（3）原子经济：副产物____（如 N /H O / 碳酸盐）无毒无害，原子利用率高。
（4）能耗控制：反应在____（如常温 / 低压）下进行，降低能耗，减少热污染。
（5）资源回收：实现____（如 Mg/Al/Cu/Ni）等金属的全回收，提高资源利用率，减少固
废。
2. 模板 2：工艺优化的原因分析
答题结构：优化方向+具体措施+效益
（1）提高产率 / 纯度：优化____（如 pH/温度/投料比），抑制副反应，提高目标产物产率
与纯度。
（2）降低成本：用____（如廉价原料/循环物料）替代____，减少原料消耗，降低生产成本。
（3）环保改进：消除____（如有毒气体/重金属污染），实现____（如副产物资源化 / 废物
循环），符合绿色化学。
（4）操作简化：减少____（如步骤 / 设备），降低操作难度，便于工业化生产。
3. 模板 3：工艺对比评价（“传统 vs 新型”）
答题思路：找差异→析优势→扣绿色
（1）传统工艺：高能耗、高污染、低原子利用率、副产物有毒。
（2）新型工艺：低能耗、低污染、资源循环、原子经济、产物无毒。
三、高考真题典型模型
24
1. 模型 1：金属冶炼绿色化（如冶铁、冶铜）
（1）传统工艺：焦炭还原 → 排放 CO/CO2/SO2，能耗高。
（2）新型工艺：H2/NH3还原、电解还原 → 产物为 N2/H2O，无碳排放，原子利用率高。
（3）绿色评价：不产生温室气体，还原剂产物无毒，原子利用率高，符合绿色化学。
2. 模型 2：固废资源化（如废耐火砖、矿渣）
（1）流程：废砖→粉碎→氨浸→分离→回收金属。
（2）绿色评价：实现金属全回收，废水循环利用，无固废填埋，减少资源浪费。
3. 模型 3：CO2矿化固定（如蛇纹石矿化）
（1）流程：Mg2++ CO2→ 碳酸盐沉淀。
（2）绿色评价：固定 CO2，减少温室气体排放，副产物为碳酸盐，可资源化利用。
4. 模型 4：溶剂 / 废水循环（如萃取、氨浸）
（1）流程：萃取剂→萃取→反萃取→蒸馏回收→循环使用；废水→处理→返回浸取。
（2）绿色评价：减少溶剂/水资源消耗，降低废水排放，降低生产成本。
【真题 1】（2025·海南卷·节选）有色金属冶炼厂炼铜窑炉的废耐火砖极具回收价值。某厂
产生的废耐火砖中主要含MgO Al2O375.0%、Cu12.0%，其资源化回收的一种工艺流程如图
所示。
（5）从绿色化学与环境保护的角度说明本工艺优点有______、______。
【真题 2】（2025·广东卷·节选）我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。
一种从多金属精矿中提取 Fe、Cu、Ni 等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
25
（6）③与传统高炉炼铁工艺相比，上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思
想的共同点是_______(写一条)。
【变式训练】
1.（2026·新疆·一模）PbI2 是制备钙钛矿太阳能电池的核心前体材料。某兴趣小组以废旧铅
蓄电池中的铅泥（主要成分为PbSO4）为主要原料制备PbI2 的工艺流程如下：
（1）该方法处理废旧铅蓄电池的环保意义是________________（写一条）。
2.（25-26 高三下·湖北·月考）生态工业园区的建设，不仅仅是体现环保理念，重要依据循环
经济理论和充分考虑经济的可持续发展，如图是某企业设计的硫酸-磷铵-水泥联产，海水-
淡水多用，盐-热-电联产生三大生态产业链流程图。根据上述产业流程回答下列问题：
（5）根据现代化工厂设计理念请提出高炉炼铁厂废气、废渣及多余热能的利用设想。______，
______（写出两点即可）。
【真题演练】
1．（2025·广西卷）回收实验室废弃物可实现资源的有效利用。从 AgI 催化剂废料(含 Ag2O
杂质)中回收 Ag 和 I2的流程如下。
26
已知：IO- -在碱性条件下易歧化成 I-和 IO3 。
回答下列问题：
（1）“溶解 1”浓氨水不能溶解 AgI 的原因是________。“滤液 1”中的主要阳离子有________
（填化学式）。
（2）“反应 1”生成 ICl 的化学方程式为________。
（3）“试剂 X”可选用________（填标号）。
a．葡萄糖 b．Al c．Na2O2 d．H2SO4
（4）“调 pH”至弱酸性的主要目的是________（用离子方程式表示）。
-
（5）若“滤液 3”中含有 0.3 mol IO3 ，“反应 3”至少需加入 Na2S2O4的物质的量为________mol。
（6）将得到的 I2进一步纯化，可采用的方法是________。不考虑操作和反应损失，该流程
回收 Ag 的量低于预期，主要原因是________。
2．（2025·江西卷）稀散金属镓( Ga，ⅢA 族)是重要的战略资源。以棕刚玉烟尘(主要成分为
SiO2 、KAlSi3O8、Al2O3、Al2SiO5 和少量Ga )为原料制备金属镓的工艺流程图如下：
回答下列问题：
（1）滤液 1 的 pH为14.78，依据Al (Ⅲ)和Si (Ⅳ)的分布系数图，铝元素在溶液中的主要存
在形式为_______(填化学式)，SiO2 与碱反应的离子方程式为_______、_______。
27
（2）水热再生过程中，需要定量补充KAl OH 4固体的目的是_______，以获得高纯度分子
筛( KAlSiO4 1.5H2O)材料。滤液 2 的pH _______(填“大于”或“小于”)滤液 1 的pH。

（3）已知树脂片段的结构为 。在吸附Ga OH 时，中心镓离子与树脂间存在的
4
主要相互作用是_______。
（4）操作 X 为_______。
（5）硅-钾化肥可改良土壤环境。依据其一有效组分的晶胞结构，推测该组分中钾离子能被
植物吸收的原因是_______。
3.（2025·贵州卷）某铜浮渣主要成分为 Pb、PbS、Cu2S、SnS，分离和回收铅、锡、铜的
工艺流程如图。
已知：
28
①部分物质的密度如表：
物质 Pb PbS Cu2S SnS
密度/ g cm 3 11.3 7.5 5.6 5.2
PbCl 2 ② 2 在冷水中溶解度很小，但易溶于热水；PbCl2 2Cl
PbCl4 。
③25
39
℃时， K sp Fe OH 2.8 10 1.53 ，10 0.03。
回答下列问题：
（1）“分选”得到粗 Pb 的原因是________。
（2）“浸出”时按一定比例加入FeCl3 和盐酸的混合溶液，控制温度为 80℃，其中Cu2S、SnS
被氧化为CuCl2 和SnCl4，则Cu2S被氧化的离子方程式为________；“浸出”时分离 S 的操作
为________。
（3）25℃时，PbCl2 在不同浓度 HCl 溶液中的溶解度曲线如图，当c HCl 1mol L 1时，
PbCl2 溶解度最小的原因是________。
（4）25℃时，“调 pH”控制pH 1.5，则生成SnO2 xH2O的化学方程式为________，此时
溶液中 c Fe3 的最大值约为________ mol L 1。
（5）“置换”后滤液中溶质的主要成分为________(填化学式)，滤液进行“系列操作”后返回
“浸出”操作循环利用并达到原浸出率，则“系列操作”为________。
4.（2025·福建卷）从炼油厂焙烧炭渣(主要含炭、MoO3 和V2O5 ，以及少量 NiO、CaO )中提
取钼的工艺流程如下：
29
已知：VOSO4 和 (MoO)2 SO4 3均易溶于水；草酸( H2C2O4 )在水中溶解度见下表。
温度℃ 20 40 60 80
溶解度(g/100 g) 9.5 21.5 44.3 84.5
（1）“酸浸”中钼和钒分别转化为MoO3+和VO2+。100℃下各元素浸出率与草酸浓度的关系
如图。
①最佳草酸浓度为________ mol L-1 。
②VO2+中钒的价电子排布式为________。
③生成 (MoO)2 C2O4 的化学方程式为________3 。
（2）“酸转化”中加浓硫酸后，过滤前的操作为________；“滤渣 2”为________(填名称)。
（3）“沉钼”中，HMT(结构如图)在溶液中转变为 (HMT-H)+，一个 (HMT-H)+有________
个可形成氢键的位点；沉淀为 MoO(OH)3 (HMT-H)2SO4 4 。
（4）“碱浸转化”中， MoO(OH)3 (HMT-H)2SO4 在碱作用下分解出MoO(OH)4 3 ，后者转化
为CaMoO4的化学方程式为________；“滤液 2”中可循环利用的物质为________。
（5）关于该工艺流程，下列说法错．误．的是________。(填标号)
30
a．“气体 1”为 CO b．“滤渣 1”主要含炭、NiO 和CaC2O4
c．“滤液 1”含H2C2O4 d．CaMoO4粗产品含CaSO4
【模拟训练】
1．（2026·广东·二模）对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含有 C、
Pd(钯)、Al、Fe 和 Cu 等元素，一种回收钯的工艺流程如下。
已知：
①Cu2 4NH3 H2O
2
Cu(NH3 )4 4H2O K1 4.0 1013 ；
NH3 H2O NH
5
4 OH K2 1.8 10 。
②金属离子浓度 c 1.0 10 5 mol L 1时可认为该离子反应完全。
③室温下， Kap Fe(OH)3 2.8 10 39 ， Ksp Al(OH)3 1.3 10 33。
(1)粉碎废催化剂能加快反应速率的原因为______。
(2)“酸浸”时，Pd 转化为H2 PdCl4 的化学方程式为______。
(3)室温下“除杂”时，保持溶液的 pH 为 8.0，充分反应后，滤液 1 中的Cu2 完全转化为
2 Cu(NH3 )4 。
c 2 ① 2 Cu(NH ) 2 1 滤液 中 3 4 4.0 10 mol L ，则 c(NH4 )至少为______ mol L 1。
②滤渣 2 的主要成分为______(填化学式)。
(4)“ 2 沉钯”时，由 Pd(NH3 )4 生成Pd(NH3 )2 Cl2 的离子方程式为______。
(5)“还原”时生成一种无污染的气体，该过程消耗的氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。
(6)一种含 Pd和 Sb 的催化剂能显著提高低碳炔烃选择性加氢的性能，实现乙炔和丙炔 100%
转化为烯烃，其晶体结构如图 1 所示，晶胞俯视图如图 2 所示。
31
①该催化剂的化学式为______。
②以晶胞参数为单位长度，用来描述原子在晶胞内部相对位置的坐标称为原子分数坐标。
2 1 1
已知图 1 中 A 原子的分数坐标为 0,0,0 ，B 原子的分数坐标为 , , ，则 C 原子的分数
3 3 4


坐标为______。
(3)晶体中一个 Pd周围与其距离最近的 Sb 的个数为______。
2．（2026·湖南怀化·三模）某富铟渣主要含有 Fe、Pb、Zn、In(铟)等金属及其氧化物(如 In2O3 、
PbO等)，从该富铟渣中提取金属铟的一种工艺流程如下：
已知：①浸出过程始终以H2SO4为浸取液。
②相关金属离子形成氢氧化物时的 pH(25℃)。
In3 Zn2 Fe3 Fe2 Pb2
开始沉
2.9 5.7 1.5 6.4 6.2
淀
完全沉
4.9 8.7 3.5 9.4 9.2
淀
(1)In 的原子序数是 49，在元素周期表中的位置是___________。
(2)“浸出 1”中能有效提高浸出率的方法有___________(答出一条即可)。
(3)“浸出 1”中铟最终以 In OH 3 进入浸渣 1 中得以富集，则“浸出 1”时溶液 pH 应控制在
___________范围，在此过程中还需加入适当的___________(填“氧化剂”、“还原剂”或“沉淀
剂”)。
32
(4)“浸出 2”中的主要反应离子方程式为___________，浸渣 2 的主要成分为___________(填化
学式)。
(5)“置换后液”合并到“浸出液 1”中，“置换”时应选择___________(填化学式)作置换剂。
(6)粗铟中仍含有少量 Zn、Cd、Tl 和 Pb 等杂质，其中 Cd 和 Zn 对 In 的精制效果影响较大，
可用“真空蒸馏”法去除，蒸馏时应控制温度为___________℃左右。
3．（2026·山东德州·二模）镍钼矿是战略性稀有金属矿产，主要成分为 NiS、MoS2 ，含SiO2 、
CuFeS2 、Al2O3等杂质。工业上采用湿法冶金工艺制备MoO3 2H2O和 NiSO4 溶液部分工艺
流程如下：
已知：①焙烧时金属元素转化为氧化物： NiS、MoS2、CuFeS2转化为
NiO、MoO3、CuO、Fe2O3；
②萃取原理：Ni2+ (水相)+2HA (有机相) NiA2 (有机相)+2H+ (水相)。
回答下列问题：
(1)“焙烧”时MoS2 生成MoO3 的化学方程式为_______。
(2)“碱浸”时1 mol MoO3 消耗 2 mol NaOH，反应的离子方程式为_______；滤渣 1 的主要成分
除SiO2 外，还有_______(写化学式)。
33
(3)“沉铝”时，pH 不宜过低，原因是_______。
(4)“除铜”步骤中，试剂 X 最佳选择为_______(填标号)，理由是_______。
A．Fe B．Ni C．NaOH D． NH3 H2O
(5)“反萃取”使Ni2+重新进入水相，应加入的试剂 Y 为_______(填化学式)，其原理是_______。
(6)流程中可循环利用的物质有_______(写 1 种)。
4．（2026·甘肃金昌·二模）由锌阳极泥(主要成分为MnO2、PbSO4 、ZnO，还有少量锰铅复
合氧化物Pb2Mn8O16 )制取碳酸锰是处理锌阳极泥的有效途径，其工艺流程如图。回答下列
问题：
(1)基态Zn2 的价层电子轨道表示式为___________。
(2)工业上取锌阳极泥 800 g 进行“酸洗”实验，酸洗液化验结果如下表所示，由此可知，“酸
洗”工序的目的是___________。
/ g L 1酸洗液 酸洗渣/%
编号 体积/mL
Mn Zn Mn Zn
1 3900 0.42 2.60 47.11 0.16
2 4000 0.24 2.47 46.23 0.17
3 4050 0.26 2.41 45.11 0.17
(3)“浸出”工序中主要反应的离子方程式为___________。
(4)向“净化”后的滤液中加入NH4HCO3 溶液和氨水，生成MnCO3 沉淀，反应的离子方程式为
___________。在此过程中，所用氨水的浓度不能过大，加入速度不能过快，原因是
___________。
(5)如图是与 NH3高效存储和利用有关的 Mg NH 3 Cl6 2 立方晶胞结构，晶胞参数为 a nm。
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①该晶体的密度为___________(写出计算表达式即可)g cm 3 。
②该晶胞内阴、阳离子的最近距离为___________nm。
③试分析 Mg NH3 Cl6 2 中H N H的键角大于氨气分子中H N H的键角的原因：
___________。
5．（2026·山东济宁·二模）某科研团队从废旧三元锂电池正极活性物质(主要成分
LiNixCoyMn1 x yO2 )中回收锂、锰、钴、镍的工艺流程如下：
已知：“还原酸浸”后溶液中的金属离子主要有Li ，Mn2 ，Co2 ， Ni2
(1)“放电处理”时， Na2SO4 溶液提供导电通路，使电池放电完全，确保拆解安全，该过程中
产生的气体为___________；将正极片预处理得到粉料的目的是___________。
(2)“沉锰”时 pH 约为 6.0，所得锰沉淀主要成分为MnO2、MnO OH 2、MnOOH，写出生成
MnOOH的离子方程式___________。
(3) Ni2 与丁二酮肟生成鲜红色的丁二酮肟镍沉淀。“沉镍”过程的最佳pH为 5，pH不能过低，
也不能过高的原因是___________[已知：
]。
(4)“ 沉锂”过程中发生反应 2Li 2HCO3 Li2CO3 H2CO3，该反应的平衡常数
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Kc ___________[已知 Ka1 H2CO3 10 6.3， Ka2 H2CO3 10 10.3， Ksp Li2CO3 10 1.6 ]。
(5)“氧化”过程中，参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。
(6)“酸化”过程中H 、Cl 的作用___________。
6．（2026·辽宁丹东·一模）稀土元素钪(Sc)及其化合物在电子、超导和催化剂领域有重要应
用。工业上以赤泥熔炼渣(主要成分为Fe3O4、SiO2 、CaO，少量Sc2O3 )为原料分离 Sc 的一种
工艺流程如下：
已知：①Sc2 C2O4 3 在不同温度下的溶解度(100mL)：
70℃ 75℃ 80℃ 85℃ 90℃ 95℃
0.0200g 0.0215g 0.0230g 0.0255g 0.0280g 0.0300g
②100℃以下KHC2O4 、K2C2O4不易分解③Sc3 的氧化性很弱。
回答下列问题：
(1)基态 Sc 原子价层电子 d 能级和 s 能级电子个数比为______。
(2)“浸渣”的主要成分为______、______(填化学式)。
(3)“反萃取”的目的是分离 Sc 和 Fe 元素。向“萃取液”中加入 NaOH，Fe2 、Fe3 、Sc3 的沉
淀率随 pH 的变化如图，试剂 X 为______(填Na2SO3 或 NaClO)，应调节 pH 最佳为______。(填
标号)
A．1 B．2 C．4 D．6
(4)“沉钪”时，将K2CO3 固体加入草酸(H2C2O4 )溶液[配料比n K2CO3 : n H2C2O4 2 : 3 ]，
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制得KHC2O4 和K2C2O4 混合溶液，发生反应的离子方程式为______。“沉钪”时测得相同时
间钪的沉淀率随温度的变化如图所示，80℃以后，随温度升高钪的沉淀率降低的原因可能是
______。( 2 不考虑C2O4 的水解)
(5)在一定条件下，一种物质在两种互不相溶的溶剂 A、B 中的浓度之比是一个常数(分配系数
c A n有机物 XKd )K

d ；萃取率 100%c 。萃取 Sc 的过程中，若 Sc 元素的分配系数B n总 X
c 有机相
Kd 5 ，取 100mL 含钪的溶液，一次性加入 60mL 萃取剂，则 Sc 的萃取率为c 水相
______%。
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