《2025年天利38套五年真题高考试题分类化学》

1.【生产环保】(2025·辽吉黑内蒙古卷,3分)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含${MnO_{2}}$、${Co_{3}O_{4}}$和少量${Fe_{2}O_{3}}$)中提取金属元素,流程如图。已知“沉钴”温度下$K_{sp}{(CoS)}=10^{-20.4}$,下列说法错误的是 (C)


A.硫酸用作催化剂和浸取剂
B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生
C.“浸出”时,3种金属元素均被还原
D.“沉钴”后上层清液中$c{(Co^{2+})}· c{(S^{2-})}=10^{-20.4}$

答案： 1.C从高锰钴矿中提取金属元素的工艺流程 硫酸可催化稻草中的纤维素等水解产生还原性物质，硫酸提供酸性环境，促进金属氧化物溶解，A正确；使用生物质的优点是其来源广泛且可再生，B正确；由流程图可知，“浸出”时Co和Mn被还原，Fe未被还原，C错误；“沉钴”后上层清液为CoS饱和溶液，存在$c(Co^{2+})· c(S^{2-}) = 10^{-20.4}$，D正确。

2.(2024·福建卷,4分)从废线路板(主要成分为铜,含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下:

已知“滤液2”主要含${SnO^{2-}_{3}}$和${HPbO^{-}_{2}}$。下列说法正确的是 (C)

A.“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B.“酸溶”时产生${Al^{3+}}$、${Fe^{3+}}$和${Zn^{2+}}$离子
C.“碱溶”时存在反应:${Sn + 2OH^{-} + O_{2}\xlongequal{}SnO^{2-}_{3} + H_{2}O}$
D.“电解精炼”时,粗铜在阴极发生还原反应

答案：
2.C从废线路板上提取铜的工艺流程

“机械粉碎”是将废线路板粉碎为小的颗粒，为物理变化过程，A错误；“酸溶”时，铁与稀盐酸反应产生$\mathrm{Fe^{2+}}$，B错误；根据流程图以及“滤液2”主要含$\mathrm{SnO_3^{2-}}$可知“碱溶”时存在反应$\mathrm{Sn + 2OH^- + O_2 = SnO_3^{2-} + H_2O}$，C正确；“电解精炼”时，粗铜在阳极发生氧化反应：$\mathrm{Cu - 2e^- = Cu^{2+}}$，D错误。

3.【生产环保】(2023·河北卷,3分)一种以锰尘(主要成分为${Mn_{3}O_{4}}$,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物)为原料制备高纯${MnCO_{3}}$的清洁生产新工艺流程如下:

已知:室温下相关物质的$K_{sp}$如表。

下列说法错误的是 (C)

A.酸浸工序中产生的气体①为氯气
B.滤渣①主要成分为${Al(OH)_{3}}$和${Fe(OH)_{3}}$
C.除杂②工序中逐渐加入${NaF}$溶液时,若${Ca^{2+}}$、${Mg^{2+}}$浓度接近,则${CaF_{2}}$先析出
D.沉淀工序中发生反应的离子方程式为${Mn^{2+} + 2HCO^{-}_{3}\xlongequal{}MnCO_{3}\downarrow + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$

答案：
3.C工艺流程分析
【流程分析】

$\mathrm{Mn_3O_4}$中Mn与浓盐酸反应生成氯气，其余的金属氧化物反应生成可溶氯化物。加入氨水调节pH为5～6，结合题目所给$K_{sp}$可以计算$\mathrm{Fe^{3+}}$、$\mathrm{Al^{3+}}$可转化为$\mathrm{Fe(OH)_3}$、$\mathrm{Al(OH)_3}$沉淀除去。加入$\mathrm{NaF}$溶液可以除去$\mathrm{Ca^{2+}}$和$\mathrm{Mg^{2+}}$，$\mathrm{Mn^{2+}}$与$\mathrm{HCO_3^-}$反应生成$\mathrm{MnCO_3}$和$\mathrm{CO_2}$。酸浸产生的气体为$\mathrm{Cl_2}$，A正确；加入氨水调节pH为5～6，结合题目所给$K_{sp}$可以计算$\mathrm{Fe^{3+}}$、$\mathrm{Al^{3+}}$可转化为$\mathrm{Fe(OH)_3}$、$\mathrm{Al(OH)_3}$沉淀，B正确；除杂②加入$\mathrm{NaF}$溶液，由于$\mathrm{MgF_2}$和$\mathrm{CaF_2}$结构相似，$K_{sp}$：$\mathrm{MgF_2}\lt\mathrm{CaF_2}$，所以$\mathrm{Ca^{2+}}$、$\mathrm{Mg^{2+}}$浓度接近时$\mathrm{Mg^{2+}}$先沉淀，C错误；沉淀工序中，加入$\mathrm{NH_4HCO_3}$溶液，$\mathrm{Mn^{2+}}$结合$\mathrm{HCO_3^-}$电离出的$\mathrm{CO_3^{2-}}$转化为$\mathrm{MnCO_3}$，剩余的$\mathrm{H^+}$与$\mathrm{HCO_3^-}$反应生成$\mathrm{CO_2}$和$\mathrm{H_2O}$，故发生反应$\mathrm{Mn^{2+} + 2HCO_3^- = MnCO_3 \downarrow + CO_2 \uparrow + H_2O}$，D正确。

4.(2025·河北卷,14分)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。流程如下:
已知:铬铁矿主要成分是${Fe(CrO_{2})_{2}}$、${Mg(CrO_{2})_{2}}$、${Al_{2}O_{3}}$、${SiO_{2}}$。
回答下列问题:
(1)基态铬原子的价层电子排布式:3d^54s^1。
(2)煅烧工序中${Fe(CrO_{2})_{2}}$反应生成${K_{2}CrO_{4}}$的化学方程式:4Fe(CrO_2)_2 + 7O_2 + 16KOH \xlongequal{400 \sim 500 ^{\circ}C} 8K_2CrO_4 + 2Fe_2O_3 + 8H_2O。
(3)浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分:${Fe_{2}O_{3}}$、${H_{2}SiO_{3}}$、MgO、Al(OH)_3(填化学式)。
(4)酸化工序中需加压的原因:增大CO_2的溶解度，保证酸化反应充分进行。
(5)滤液Ⅱ的主要成分:KHCO_3(填化学式)。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式:{Fe(CO)_{5} + K_2CrO_4$ + $4H_2O$\xlongequal{}Cr(OH)_{3}\downarrow + $Fe(OH)_3↓$ + $2KOH$ + $5CO\uparrow}
(7)滤渣Ⅱ可返回煅烧(填工序名称)工序。

答案：
4.(14分)
(1)$3d^54s^1$
(2)$4\mathrm{Fe(CrO_2)_2 + 7O_2 + 16KOH \xlongequal{400 \sim 500 ^{\circ}C} 8K_2CrO_4 + 2Fe_2O_3 + 8H_2O}$
(3)$\mathrm{MgO Al(OH)_3}$
(4)增大$\mathrm{CO_2}$的溶解度，保证酸化反应充分进行
(5)$\mathrm{KHCO_3}$
(6)$\mathrm{Fe(CO)_5 + K_2CrO_4 + 4H_2O = Cr(OH)_3 \downarrow + Fe(OH)_3 \downarrow + 2KOH + 5CO \uparrow}$
(7)煅烧

【解析】工艺流程题分析
(1)铬是24号元素，铬原子的价层电子排布式为$3d^54s^1$。
(3)滤渣I中含有不溶于水的$\mathrm{MgO}$、$\mathrm{Fe_2O_3}$，以及在缓冲溶液中转化生成的$\mathrm{Al(OH)_3}$、$\mathrm{H_2SiO_3}$。
(4)酸化工序用到$\mathrm{CO_2}$，加压有利于$\mathrm{CO_2}$溶解，增大$\mathrm{H_2CO_3}$的浓度，提高溶液酸性，使转化反应充分进行。
(5)酸化过程使用了过量的$\mathrm{CO_2}$，因此生成酸式盐$\mathrm{KHCO_3}$。
(6)分析流程可知，还原、分离工序中反应物为$\mathrm{Fe(CO)_5}$、$\mathrm{K_2CrO_4}$、$\mathrm{H_2O}$，推断产物为$\mathrm{Cr(OH)_3}$、$\mathrm{CO}$、$\mathrm{KOH}$、$\mathrm{Fe(OH)_3}$，化学方程式：$\mathrm{Fe(CO)_5 + K_2CrO_4 + 4H_2O = Cr(OH)_3 \downarrow + Fe(OH)_3 \downarrow + 2KOH + 5CO \uparrow}$。
(7)还原、分离后滤渣为$\mathrm{Fe(OH)_3}$和$\mathrm{Cr(OH)_3}$，可以放入原料中重新进行煅烧操作以提高Cr的利用率。