五年高考（2021-2025）化学真题分类汇编专题22 化学工艺流程综合题——分离、提纯类教师版word文档可编辑

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1．（2025·安徽卷）某含锶()废渣主要含有和等，一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。 

已知时，

回答下列问题：

（1）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族。基态原子价电子排布式为       。

（2）“浸出液”中主要的金属离子有、       (填离子符号)。

（3）“盐浸”中转化反应的离子方程式为       ；时，向粉末中加入溶液，充分反应后，理论上溶液中       (忽略溶液体积的变化)。

（4）其他条件相同时，盐浸，浸出温度对锶浸出率的影响如图1所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是       。 

（5）“浸出渣2”中主要含有、       (填化学式)。

（6）将窝穴体a(结构如图2所示)与形成的超分子加入“浸出液”中，能提取其中的，原因是       。 

（7）由制备无水的最优方法是       (填标号)。

a．加热脱水      b．在气流中加热   c．常温加压    d．加热加压

【答案】（1）

（2）、

（3）     

（4）升高温度，与有效碰撞次数增加，反应速率加快，所以锶浸出率增大；

（5）、

（6）窝穴体a的空腔与更匹配，可通过分子间相互作用形成超分子，且具有更多的空轨道，能够与更多的N、O形成配位键，形成超分子后，结构更稳定

（7）a

【分析】含锶()废渣主要含有和等，加入稀盐酸酸浸，碳酸盐溶解进入滤液，浸出渣1中含有，加入溶液，发生沉淀转化，，得到溶液，经过系列操作得到晶体；

【解析】（1）锶位于元素周期表第五周期第ⅡA族，基态原子价电子排布式为；

（2）由分析可知，碳酸盐均能溶于盐酸，“浸出液”中主要的金属离子有、、；

（3）由分析可知，“盐浸”中发生沉淀的转化，离子方程式：；该反应的平衡常数，平衡常数很大，近似认为完全转化，溶液中剩余，则，列三段式：，理论上溶液中；

（4）随温度升高锶浸出率增大，原因是升高温度，与有效碰撞次数增加，反应速率加快，所以锶浸出率增大；

（5）“盐浸”时发生沉淀的转化，生成了，不参与反应，故浸出渣2”中主要含有、、；

（6）窝穴体a与形成的超分子加入“浸出液”中，能提取其中的，原因是窝穴体a的空腔与更匹配，可通过分子间相互作用形成超分子，且具有更多的空轨道，能够与更多的N、O形成配位键，形成超分子后，结构更稳定；

（7）为强碱，则也是强碱，不水解，排除b，由平衡移动原理可知制备无水的方法加压不利于脱水，排除c、d，故选a。

2．（2025·北京卷）铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。

（1）十九世纪，铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。

铅酸电池工作原理：

①充电时，阴极发生的电极反应为       。

②放电时，产生a库仑电量，消耗的物质的量为       。已知：转移电子所产生的电量为96500库仑。

③作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力，参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中不氧化，氧化性弱与其结构有关，的空间结构是       。

④铅酸电池储存过程中，存在化学能的缓慢消耗：电极在作用下产生的可将电极氧化。氧化发生反应的化学方程式为       。

（2）随着铅酸电池广泛应用，需要回收废旧电池材料，实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。 

①将等物质转化为的过程中，步骤I加入溶液的目的是       。

②步骤Ⅱ、Ⅲ中和作用分别是       。

（3）铅酸电池使用过程中，负极因生成导电性差的大颗粒，导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料，可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有       (填序号)。

a．增强负极导电性

b．增大负极材料比表面积，利于生成小颗粒

c．碳材料作还原剂，使被还原

【答案】（1）          正四面体形     

（2）使硫酸铅转化为氢氧化铅，便于后续的溶解     H2O2的作用为还原剂，K2S2O8的作用为氧化剂

（3）ab

【解析】（1）①充电时，阴极发生还原反应，PbSO4得到电子变成Pb，其发生的电极反应为：；

②根据放电时的反应，每消耗1molH2SO4，转移1mol电子；产生a库伦电量，转移的电子为，故消耗H2SO4的物质的量为；

③的中心原子S原子的价层电子对数为，故其空间结构为正四面体形；

④Pb在H2SO4作用下与氧气反应，会生成PbSO4和水，反应的化学方程式为：。

（2）废旧铅酸电池通过预处理得到PbSO4、PbO、PbO2；加入NaOH，使PbSO4转化为Pb(OH)2，过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2；若加入H2O2，在酸性条件下生成含Pb2+溶液，电解后生成Pb；若加入K2S2O8，在碱性条件下可生成PbO2。

①由以上分析可知，加入NaOH，使PbSO4转化为Pb(OH)2，过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2，其目的是为了使硫酸铅转化为氢氧化铅，便于后续的溶解；

②由以上分析可知，加入H2O2，在酸性条件下生成含Pb2+溶液，说明PbO2被H2O2还原，故H2O2的作用为还原剂；加入K2S2O8，在碱性条件下可生成PbO2，说明Pb(OH)2、PbO被K2S2O8氧化，故K2S2O8的作用为氧化剂。

（3）由于负极会生成导电性差的大颗粒PbSO4，石墨可以导电，多孔碳可以增加负极材料的比表面积，故碳材料的作用可以增强负极的导电性，且有利于生成小颗粒PbSO4，故a、b正确；

负极的主要材料是Pb，且电解质环境为酸性，故负极不存在PbO2，碳材料不能使PbO2被还原，c错误；

故选ab。