专题一 (选择题)六 微型化工流程题（教师用书WORD）-【正禾一本通】2025年高考化学高三二轮专题复习高效讲义（新教材，双选版）

(六)　微型化工流程题 高考真题导向 1.(2023·辽宁高考)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3，已知焙烧后Cr元素以＋6价形式存在，下列说法错误的是(　　) A．“焙烧”中产生CO2 B．滤渣的主要成分为Fe(OH)2 C．滤液①中Cr元素的主要存在形式为 D．淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用 【审题干】流程目的：制备Cr(OH)3；重要信息提取：“焙烧后Cr元素以＋6价形式存在”。 【审流程】 解析：选B。焙烧时Cr2O3发生反应2Cr2O3＋4Na2CO3＋3O24Na2CrO4＋4CO2，有CO2产生，A项正确；焙烧时FeO发生反应4FeO＋O22Fe2O3，滤渣的主要成分为Fe2O3，B项错误；水浸后滤液①中主要溶质为Na2CrO4，Cr元素的主要存在形式为，C项正确；淀粉水解生成葡萄糖，葡萄糖具有还原性，能将还原为，D项正确。 2．(2024·黑、吉、辽高考)某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl－并制备Zn，流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是(　　) 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) 离子 Zn2+ Cu2+ Cl－ 浓度/(g·L-1) 145 0.03 1 A．“浸铜”时应加入足量H2O2，确保铜屑溶解完全 B．“浸铜”反应：2Cu＋4H＋＋H2O2===2Cu2+＋H2↑＋2H2O C．“脱氯”反应：Cu＋Cu2+＋2Cl－===2CuCl D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到Zn 【审题干】流程目的：利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl－并制备Zn；重要信息提取：“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。 【审流程】 解析：选C。结合“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变并产生CuCl固体，可推断“脱氯”时Cu和Cu2+发生归中反应并结合Cl－生成CuCl沉淀，离子方程式为Cu＋Cu2+＋2Cl－===2CuCl，则“浸铜”时铜屑不能完全溶解，A错误，C正确；“浸铜”时Cu与H2O2在酸性条件下反应生成Cu2+和H2O，离子方程式为Cu＋2H＋＋H2O2===Cu2+＋2H2O，B错误；脱氯液中含大量的Zn2+，净化后电解，Zn2+在阴极上得电子生成单质Zn，D错误。 解题必备知能 微型工艺流程题的试题结构与思维方法 化工流程选择题的结构 流程图三部分 原料预处理、核心化学反应、产品的分离与提纯 呈现模式 识图方法 箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物) 箭头进入表示反应物分步加入，箭头出去表示生成物出来 返回的箭头一般是可以“循环利用”的物质 题组跟进演练 题组1　教材常见元素及其化合物的转化 1．(2024·北京高考)硫酸是重要化工原料，工业生产制取硫酸的原理示意图如下。 下列说法不正确的是(　　) A．Ⅰ的化学方程式：3FeS2＋8O2Fe3O4＋6SO2 B．Ⅱ中的反应条件都是为了提高SO2平衡转化率 C．将黄铁矿换成硫黄可以减少废渣的产生 D．生产过程中产生的尾气可用碱液吸收 解析：选B。黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，SO2和空气中的O2在400～500 ℃、常压、催化剂的作用下发生反应得到SO3，用98.3%的浓硫酸吸收SO3，得到H2SO4。反应Ⅰ是黄铁矿和空气中的O2在加热条件下发生反应，生成SO2和Fe3O4，化学方程式为3FeS2＋8O2Fe3O4＋6SO2，A正确；反应Ⅱ条件要兼顾平衡转化率和反应速率，还要考虑生产成本，SO2与O2反应是放热反应，升高温度平衡逆向移动，不利于SO3生成，但Ⅱ中采用400～500 ℃，主要是考虑反应速率与催化剂活性，另外“常压、催化剂”不是为了提高SO2平衡转化率，B错误；将黄铁矿换成硫黄，则不再产生Fe3O4，即可以减少废渣产生，C正确；硫酸工业产生的尾气为SO2、SO3，可以用碱液吸收，D正确。 2．(2024·江苏南通模拟)工业用镁还原TiCl4制备金属Ti，工艺流程如图。下列说法不正确的是(　　) A．工业上可通过电解熔融MgCl2制取金属Mg B．用金属Mg还原TiCl4过程中需要通入N2作保护气 C．“真空蒸馏”的目的是使Mg、MgCl2气化，实现与Ti的分离 D．制得的海绵钛中含有少量金属Mg，可以用稀盐酸浸泡除Mg 解析：选B。工业生产一般采用电解熔融MgCl2的方法制镁，所得Mg通过“高温还原”TiCl4，发生反应2Mg＋TiCl42MgCl2＋Ti制取金属钛，再经过真空蒸馏提纯钛等步骤得到钛产品。由于MgO的熔点高，电解MgO制备金属Mg能耗大，工业生产一般采用电解熔融MgCl2的方法制镁，A正确；点燃条件下金属镁和N2能反应，则用金属镁还原过程中不能用N2作保护气，可通入Ar作保护气，B错误；真空蒸馏时，需要将金属Mg、MgCl2分离除去，由于金属钛的熔点很高，因此真空蒸馏的目的是为了降低单质Mg和MgCl2的沸点，使Mg、MgCl2气化，实现与Ti的分离，C正确；制得的海绵钛中含有少量金属Mg，Ti常温下不与稀盐酸反应，因此可以用稀盐酸浸泡除Mg，D正确。 3．(2024·江西九江模拟)工业上由黄铁矿(主要成分为FeS2，含As、Se等杂质)生产发烟硫酸的主要工艺流程如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．“煅烧”时可将黄铁矿粉从炉顶加入、富氧空气从炉底通入 B．“干燥”可防止部分金属设备被水蒸气腐蚀 C．“吸收”中所得尾气的主要成分是未被吸收的SO3 D．若n＝1，则H2SO4·nSO3的结构式可能为 解析：选C。“煅烧”时将黄铁矿粉从炉顶加入、富氧空气从炉底通入，可增大黄铁矿粉与氧气的接触面积，使反应更充分，提高原料的利用率，A正确；二氧化硫为酸性气体，“干燥”可防止部分金属设备被水蒸气腐蚀，B正确；二氧化硫和氧气反应为可逆反应，“吸收”中所得尾气的主要成分是氧气、二氧化硫等，C错误；若n＝1，则H2SO4·nSO3为焦硫酸，其结构式可能为，D正确。 题组2　陌生元素及其化合物的转化 4．(双选)(2024·江西吉安模拟)铬绿(Cr2O3)常用于制造颜料。以某工业烧渣(主要成分是Na2CrO4、Fe2O3、Na[Al(OH)4])为原料制备铬绿的流程如下。已知：“还原”中氧化产物为附加值高的单质。 下列叙述错误的是(　　) A．滤渣1主要成分是Fe2O3 B．气体X为CO2、NH3或HCl C．实验室“灼烧”时需要坩埚、酒精灯等仪器 D．“还原”时n(Na2CrO4)∶n(Na2S)＝3∶2 解析：选BD。根据烧渣成分可知，氧化铁不溶于水，滤渣1主要成分是Fe2O3，A项正确；通入气体X目的是沉铝，气体X宜选择CO2，滤渣2为Al(OH)3，B项错误；灼烧固体，选择坩埚、酒精灯等仪器，C项正确；根据已知信息和得失电子守恒，铬由＋6价降至＋3价，硫由－2价升至0价，即3n(Na2CrO4)＝2n(Na2S)，D项错误。 5．(2024·山东济宁三模)以天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Ca、Mg、Si等元素的氧化物)为原料制备高纯Mn3O4的工艺流程如下图所示： 下列说法错误的是(　　) A．“滤渣1”成分为S、SiO2和CaSO4 B．“除杂1”MnCO3可用Mn(OH)2代替 C．“沉锰”时滤液的主要成分为(NH4)2SO4 D．“灼烧”过程每生成1 mol Mn3O4，理论消耗氧气体积为22.4 L(标准状况) 解析：选D。根据流程，二氧化锰粉与硫化锰矿在硫酸中酸浸，二氧化锰具有氧化性将硫元素氧化为硫单质，钙转化为难溶的硫酸钙，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤渣1含有S和SiO2、CaSO4，滤液含锰、铁、镁盐，加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，加入MnCO3调节pH除去Fe3+，滤渣2为Fe(OH)3，滤液中加入MnF2生成MgF2沉淀除去Mg2+，滤渣3为MgF2，滤液主要含有Mn2+，加入氨气沉淀锰，煅烧沉淀得到产品Mn3O4。由分析可知，“滤渣1”成分为S、SiO2和CaSO4，A正确；“除杂1”MnCO3和氢离子反应调节溶液的pH使得铁离子转化为沉淀，且不引入新杂质，则也可用Mn(OH)2代替，B正确；“沉锰”时加入氨气，锰转化为沉淀，硫酸根离子和铵根离子成为滤液的主要成分(NH4)2SO4，C正确；“灼烧”过程锰化合价由＋2变为＋，氧化剂氧气中氧元素化合价由0变为－2，结合得失电子守恒可知，每生成1 mol Mn3O4，理论消耗氧气体积为1 mol××3××22.4 L/mol＝11.2 L(标准状况)，D错误。 6．(2023·安徽皖南八校大联考)锌­空气电池适宜用作城市电动车的动力电源。以废锌电池预处理物(主要成分为ZnO，另含少量Fe2O3、CuO、SiO2、MnO等)为原料可生产草酸锌晶体(ZnC2O4)，生产工艺如图所示： 下列关于草酸锌晶体生产工艺，说法不正确的是(　　) A．“酸浸”后溶液中存在的金属阳离子为Zn2+、Fe3+、Cu2+和Mn2+ B．“沉淀”过程中，可以将ZnCl2缓慢加入到Na2C2O4溶液中 C．滤渣C中含有CuS和ZnS D．“除锰”时参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1 解析：选B。酸浸后溶液中存在的金属阳离子为Zn2+、Fe3+、Cu2+和Mn2+，A正确；“沉淀”过程中，应该将Na2C2O4缓慢加入到ZnCl2溶液中，B错误；滤渣C中含有CuS和过量的ZnS，C正确；“除锰”时参加反应的氧化剂是H2O2，反应后生成H2O，还原剂Mn2+变为＋4价，根据得失电子数相等可知物质的量之比为1∶1，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$