2025年高三化學(xué)高考化學(xué)工藝流程分析專題模擬試題試題一：從氯化煙塵中提取氧化鈧（Sc?O?）工藝流程：氯化煙塵（含ScCl?、FeCl?、FeCl?）→酸浸→還原→萃?。═BP）→反萃取→沉鈧→灼燒→Sc?O?問題與解答鈧的價(jià)層電子排布式為__________。答案：3d14s2解析：鈧（Sc）為21號(hào)元素，電子排布式為[Ar]3d14s2，價(jià)層電子為3d14s2?！八峤睍r(shí)，提高浸出速率的措施為__________（已知溫度和酸濃度對(duì)浸出影響不明顯）。答案：攪拌解析：煙塵已為粉末狀，且ScCl?、FeCl?等易溶于水，故通過攪拌可使反應(yīng)物充分接觸，加快速率?！斑€原”步驟加入鐵粉的目的是__________。答案：將Fe3?還原為Fe2?，降低鐵元素的萃取率解析：由已知信息，F(xiàn)e3?易被TBP萃取，而Fe2?難萃取，加入鐵粉可將Fe3?還原為Fe2?，減少鐵的干擾?！胺摧腿　睍r(shí)加水的作用是__________（結(jié)合平衡移動(dòng)解釋）。答案：Sc3?+3Cl?+nTBP?ScCl?·nTBP，加水使水相Sc3?、Cl?濃度降低，平衡左移，Sc3?從有機(jī)相進(jìn)入水相解析：萃取平衡為可逆反應(yīng)，加水稀釋水相離子濃度，促使Sc3?從有機(jī)相轉(zhuǎn)移到水相。若反萃取時(shí)Sc3?和Fe3?的反萃取率隨鹽酸濃度變化如圖所示，最佳鹽酸濃度范圍為__________。答案：2~3mol/L解析：該濃度下Sc3?反萃取率高（>90%），而Fe3?反萃取率低（<10%），可有效分離Sc3?和Fe3?。用NaOH沉鈧時(shí)，確保Sc3?完全沉淀（c(Sc3?)≤10??mol/L）的最小pH為__________（Ksp[Sc(OH)?]=2×10?31，lg2≈0.3）。答案：5.4解析：[K_{sp}=c(Sc^{3+})\cdotc^3(OH^-)\impliesc(OH^-)=\sqrt[3]{\frac{2\times10^{-31}}{10^{-5}}}=\sqrt[3]{2\times10^{-26}}\approx2.7\times10^{-9},\text{mol/L}][pOH=-\lg(2.7\times10^{-9})\approx8.6\impliespH=14-8.6=5.4]“灼燒”草酸鈧（Sc?(C?O?)?）的化學(xué)方程式為__________。答案：[Sc_2(C_2O_4)_3\xlongequal{\text{高溫}}Sc_2O_3+3CO_2\uparrow+3CO\uparrow]解析：草酸鹽灼燒分解生成氧化物、CO?和CO。試題二：從硫鐵礦燒渣（含F(xiàn)e?O?、SiO?等）制備磷酸鐵（FePO?）工藝流程：硫鐵礦燒渣→酸浸→還原→除鈣鎂→氧化沉鐵→FePO?問題與解答基態(tài)Fe3?的核外電子排布式為__________。答案：[Ar]3d?解析：Fe原子失去3個(gè)電子后，3d軌道半充滿穩(wěn)定，排布為[Ar]3d??！八峤焙蠼闹饕煞譃開_________（填化學(xué)式）。答案：SiO?解析：SiO?不溶于酸，其余成分（Fe?O?等）溶于酸進(jìn)入溶液。檢驗(yàn)“還原”后溶液中是否含F(xiàn)e3?的操作是__________。答案：取少量溶液，滴加KSCN溶液，若不變紅，則無(wú)Fe3?解析：Fe3?與KSCN反應(yīng)生成血紅色絡(luò)合物，是特征檢驗(yàn)方法?！俺}鎂”后溶液中c(F?)=2×10?3mol/L，Ksp(CaF?)=4×10?11，Ksp(MgF?)=7.4×10?11，則c(Ca2?)：c(Mg2?)=__________。答案：20:37解析：[c(Ca^{2+})=\frac{K_{sp}(CaF_2)}{c^2(F^-)}=\frac{4\times10^{-11}}{(2\times10^{-3})^2}=1\times10^{-5},\text{mol/L}][c(Mg^{2+})=\frac{7.4\times10^{-11}}{(2\times10^{-3})^2}=1.85\times10^{-5},\text{mol/L}\implies\text{比值}=1:1.85=20:37]“氧化沉鐵”中，H?O?將Fe2?氧化為Fe3?并與PO?3?反應(yīng)生成FePO?，離子方程式為__________。答案：2Fe2?+H?O?+2PO?3?+2H?=2FePO?↓+2H?O解析：H?O?在酸性條件下氧化Fe2?為Fe3?，F(xiàn)e3?與PO?3?結(jié)合生成沉淀。試題三：從氟碳鈰礦（CeFCO?）制備CeO?工藝流程：氟碳鈰礦→焙燒→酸浸→萃取→反萃取→沉鈰→灼燒→CeO?問題與解答“焙燒”時(shí)CeFCO?與O?反應(yīng)生成CeO?、CO?和HF，化學(xué)方程式為__________。答案：4CeFCO?+3O?(\xlongequal{\text{高溫}})4CeO?+4CO?+2HF↑解析：Ce元素從+3價(jià)氧化為+4價(jià)（CeO?），O?為氧化劑，配平得上述方程式?！八峤睍r(shí)加入H?O?的作用是__________。答案：將Ce3?氧化為Ce??（或防止Ce??被還原）解析：Ce??易被還原為Ce3?，H?O?作為氧化劑可維持Ce??的穩(wěn)定存在。若“沉鈰”時(shí)用(NH?)?CO?調(diào)節(jié)pH，生成Ce?(CO?)?沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為__________。答案：2Ce??+3CO?2?=Ce?(CO?)?↓解析：Ce??與CO?2?結(jié)合生成難溶性碳酸鈰沉淀?！白茻盋e?(CO?)?的化學(xué)方程式為__________。答案：Ce?(CO?)?(\xlongequal{\text{高溫}})Ce?O?+3CO?↑解析：碳酸鹽灼燒分解生成氧化物和CO?。試題四：從石煤灰渣（含V?O?、SiO?、Al?O?等）提取釩工藝流程：石煤灰渣→焙燒→堿浸→過濾→酸化→萃?。℉R）→反萃取→沉釩→灼燒→V?O?問題與解答“焙燒”的目的是__________。答案：將V元素轉(zhuǎn)化為可溶性釩酸鹽（或除去有機(jī)物雜質(zhì)）解析：焙燒可使釩的低價(jià)氧化物氧化為高價(jià)可溶性鹽，同時(shí)去除可燃性雜質(zhì)?！皦A浸”時(shí)Al?O?與NaOH反應(yīng)的離子方程式為__________。答案：Al?O?+2OH?=2AlO??+H?O解析：Al?O?為兩性氧化物，與堿反應(yīng)生成偏鋁酸鹽。萃取劑HR對(duì)VO2?的萃取平衡為：2HR（有機(jī)相）+VO2?（水相）?VOR?（有機(jī)相）+2H?（水相）。若“酸化”時(shí)pH過低，會(huì)導(dǎo)致萃取率__________（填“升高”或“降低”）。答案：降低解析：pH過低時(shí)H?濃度增大，平衡左移，VO2?難以進(jìn)入有機(jī)相，萃取率降低?！俺菱C”時(shí)加入NH?Cl生成NH?VO?沉淀，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。答案：NaVO?+NH?Cl=NH?VO?↓+NaCl解析：VO??與NH??結(jié)合生成難溶性釩酸銨沉淀?？偨Y(jié)與命題趨勢(shì)核心考點(diǎn)：原料預(yù)處理（粉碎、焙燒、浸出）；分離提純（萃取、反萃取、沉淀法）；平衡移動(dòng)（萃取平衡、沉淀溶解平衡）；氧化還原反應(yīng)（離子方程式書寫、電子轉(zhuǎn)移計(jì)算）。命題特點(diǎn)：結(jié)合真實(shí)工業(yè)生產(chǎn)（如稀土提取、釩鈦分離）；圖表信息分析（如反萃取率曲線、pH影響圖）；計(jì)算與推理