高考题型专练——微型无机化工流程-【金版教程】2026年高考化学一轮总复习首选用卷课件PPT（区域A版 新版本）

0 第一部分　基础过关 第三章　元素及其重要化合物 高考题型专练—— 微型无机化工流程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 解析　重晶石矿(主要成分BaSO4)通过一系列反应转化为BaS溶液；加盐酸酸化，生成BaCl2和H2S气体；在BaCl2溶液中加入过量的NaOH，通过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到Ba(OH)2·8H2O；过滤得到的溶液1的溶质主要含NaCl及过量的NaOH；Ba(OH)2·8H2O加水溶解后，加入Ti(OC4H9)4，进行合成反应，得到BaTiO3粗品，洗涤得到最终产品。由分析可知，“气体”主要成分为H2S气体，“溶液1”的溶质主要含NaCl及过量的NaOH，A错误；“合成反应”是Ba(OH)2·8H2O和Ti(OC4H9)4反应生成BaTiO3，该反应中元素化合价未发生变化，不是氧化还原反应，C错误；“洗涤”时，若使用稀H2SO4，BaTiO3会部分转化为难溶的BaSO4，故不能使用稀H2SO4，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 解析　金属活动性越强，金属的还原性越强，由题中的实验方案可知还原性从强到弱的顺序为Fe>Cu>Ag，A不正确；由得失电子守恒可知，1 mol Fe可以置换1 mol Cu，而1 mol Cu可以置换2 mol Ag，因此按上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag，B不正确；向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁，铁置换出铜后生成Fe2＋，然后Fe2＋被通入的氧气氧化为Fe3＋，因此，溶液①中的金属离子是Fe3＋，D不正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7 4．(2023·湖南卷)处理某铜冶金污水(含Cu2＋、Fe3＋、Zn2＋、Al3＋)的部分流程如下： 已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： ②Ksp(CuS)＝6.4×10－36，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。 物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 3.5 完全沉淀pH 3.2 6.7 8.2 4.6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 解析　污水中含有Cu2＋、Fe3＋、Zn2＋、Al3＋，根据表格中数据可知，当pH＝1.9时Fe3＋开始沉淀生成氢氧化铁，当pH＝3.5时Al3＋开始沉淀生成氢氧化铝，向污水中加入石灰乳并调节pH＝4时，则会生成氢氧化铝和氢氧化铁，即“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3，A正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 6．(2022·山东高考)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2 开始沉淀pH 1.9 4.2 6.2 沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 解析　CuS精矿(含Zn、Fe元素的杂质)在高压O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反应后的产物为CuSO4、S、H2O，Fe2＋被氧化为Fe3＋，然后加入NH3调节溶液pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3；然后向滤液中通入高压H2，Cu2＋被还原为Cu单质，通过过滤分离出来；而Zn2＋仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。 下列说法错误的是(　　) A．固体X主要成分是Fe(OH)3和S；金属M为Zn B．浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出 C．中和调pH的范围为3.2～4.2 D．还原时，增大溶液酸度有利于Cu的生成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 7．(2025·吉林东北师大附中校联考模拟预测)以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的工艺流程如图所示。下列说法错误的是(　　) A．“灼烧”可在铁坩埚中进行 B．“结晶”过程不宜采用蒸发结晶的方法 C．“母液”中的溶质仅有KHCO3、KCl D．“转化”过程中的反应方程式为 3K2MnO4＋4CO2＋2H2O===MnO2↓＋2KMnO4＋4KHCO3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 16 解析　二氧化锰、氢氧化钾、氯酸钾灼烧生成锰酸钾，向锰酸钾溶液中通入二氧化碳，锰酸钾发生歧化反应生成高锰酸钾和二氧化锰，过滤除去二氧化锰固体，滤液蒸发浓缩，冷却结晶得到高锰酸钾晶体。“母液”是高锰酸钾的饱和溶液，溶质有KHCO3、KCl、KMnO4，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 17 8．(2025·江西上饶统考)工业上用软锰矿(主要成分是MnO2，含有Al2O3、SiO2等杂质)制备KMnO4的流程如下： 已知：K2MnO4固体和溶液均为墨绿 色，溶液呈碱性，能发生可逆的歧化反应。 下列说法正确的是(　　) A．“浸取”后的溶液中通入CO2调节pH，滤渣Ⅰ的成分只有硅酸 B．“歧化”步骤中调节溶液pH时，可以用浓盐酸来代替冰醋酸 C．“操作Ⅱ”时，当有大量晶体析出时利用余热蒸干，即得紫黑色KMnO4晶体 D．“歧化”时，加入冰醋酸使反应平衡正向移动，促进KMnO4的生成，提高KMnO4的产率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 18 解析　软锰矿主要成分是MnO2，含有Al2O3、SiO2等杂质，加氢氧化钾、O2煅烧得墨绿色炉渣，说明MnO2和KOH、O2反应生成K2MnO4，氧化铝转化为四羟基合铝酸钾、二氧化硅转化为硅酸钾，浸取，通入二氧化碳调节pH生成氢氧化铝、硅酸沉淀，过滤得K2MnO4溶液，加冰醋酸，K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4、MnO2，过滤，滤液为KMnO4，蒸发浓缩、冷却结晶得KMnO4晶体。由分析可知，滤渣Ⅰ的成分为H2SiO3和Al(OH)3，故A错误；酸性条件下KMnO4具有强氧化性，可以将浓盐酸中的氯离子氧化为氯气，“歧化”步骤中调节溶液pH时，不能用浓盐酸来代替冰醋酸，故B错误；高锰酸钾受热易分解，“操作Ⅱ”应该为加热浓缩，当溶液表面出现晶膜时停止加热，冷却结晶析出紫黑色KMnO4晶体，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 19 9．(2025·贵州统考模拟预测)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。某化学兴趣小组用废铁屑(主要成分为Fe，杂质有Al、C及油脂)制备高铁酸钠的主要流程如下。下列说法错误的是(　　) A．“碱浸”可以除去废铁屑中的油脂 B．“滤渣”的主要成分是Al和C C．“操作Ⅰ”通入的空气可以用H2O2溶液代替 D．若流程改为先“氧化”后“调pH”，可能会生成Cl2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 解析　废铁屑(主要成分为Fe，杂质有Al、C及油脂)加NaOH碱浸，可以除去废铁屑表面的油脂和Al，过滤后滤液中含有Na[Al(OH)4]和油脂水解后的杂质，固体中含有Fe、C，加盐酸酸浸，过滤后滤渣为C，滤液为氯化亚铁溶液，通入空气Fe2＋被氧化为Fe3＋，加NaOH调pH为碱性，NaClO和Fe(OH)3发生氧化还原反应得到Na2FeO4、NaCl，并通过结晶分离出Na2FeO4。根据分析，“碱浸”可以除去废铁屑中的油脂，A正确；根据分析，“滤渣”的主要成分是C，B错误；根据分析，“操作Ⅰ”的目的是将Fe2＋氧化为Fe3＋，用H2O2也可以作氧化剂，且不会引入杂质，因此“操作Ⅰ”通入的空气可以用H2O2溶液代替，C正确；若先“氧化”，溶液为酸性，盐酸中的Cl－和加入的次氯酸根反应会生成Cl2，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 21 10．(2025·吉林统考模拟预测)硒是人体微量元素中的“胰岛素”。含硒废料(主要含Se、S、Fe2O3、ZnO、CuO、SiO2等)制取硒的流程如图，下列有关说法正确的是(　　) A．“分离”时得到含硫煤油的操作方法是分液 B．“酸溶”后，滤渣是Se C．“酸化”时，生成1 mol Se，反应转移2 mol电子 D．若向“酸溶”所得的滤液中滴加硫氰化钾溶液，溶液不变红 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 22 解析　由流程可知，煤油溶解S后，过滤分离出含硫煤油，得到Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2后，加硫酸溶解、过滤，滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁，滤渣含Se、SiO2，再加亚硫酸钠溶液浸取Se生成Na2SeSO3，最后酸化生成硒。由分析可知，“分离”时得到含硫煤油的操作方法是过滤，A错误；根据分析，“酸溶”后，滤渣是Se、SiO2，B错误；“酸化”过程中化合物硒代硫酸钠反应后生成Se单质，Se元素从＋2价降低至0价，生成1 mol Se，反应转移2 mol电子，C正确；酸溶后的溶液中含Fe3＋，与硫氰化钾溶液作用，溶液呈红色，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 23 　　　　　　　　　　　　　 R 1．(2024·湖南卷)中和法生产Na2HPO4·12H2O的工艺流程如下： 已知：①H3PO4的电离常数：Ka1＝6.9×10－3，Ka2＝6.2×10－8，Ka3＝4.8×10－13； ②Na2HPO4·12H2O易风化。 下列说法错误的是(　　) A．“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入Na2CO3溶液 B．“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4 C．“结晶”工序中溶液显酸性 D．“干燥”工序需在低温下进行 解析　铁是较活泼金属，可与H3PO4反应生成氢气，故“中和”工序若在铁质容器中进行，应先加入Na2CO3溶液，A正确。若“中和”工序加入Na2CO3过量，则需要加入酸性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入H3PO4；若“中和”工序加入H3PO4过量，则需要加入碱性物质来调节pH，为了不引入新杂质，可加入NaOH，所以“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4，B正确。“结晶”工序中的溶液为饱和Na2HPO4溶液，已知H3PO4的Ka2＝6.2×10－8，Ka3＝4.8×10－13，则HPOeq \o\al(2－,4)的水解常数Kh＝eq \f(Kw,Ka2)＝eq \f(1.0×10－14,6.2×10－8)≈1.6×10－7，由于Kh>Ka3，则Na2HPO4的水解程度大于电离程度，溶液显碱性，C错误。由于Na2HPO4·12H2O易风化失去结晶水，故“干燥”工序需要在低温下进行，D正确。 2．(2024·贵州卷)贵州重晶石矿(主要成分 BaSO4)储量占全国eq \f(1,3)以上。某研究小组对重晶 石矿进行“富矿精开”研究，开发了制备高纯 纳米钛酸钡(BaTiO3)工艺。部分流程如右： 下列说法正确的是(　　) A．“气体”主要成分是H2S，“溶液1”的主要溶质是Na2S B．“系列操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 C．“合成反应”中生成BaTiO3的反应是氧化还原反应 D．“洗涤”时可用稀H2SO4去除残留的碱，以提高纯度 3．(2024·甘肃卷)兴趣小组设计了从AgCl中提取Ag的实验方案，下列说法正确的是(　　) A．还原性：Ag>Cu>Fe B．按上述方案消耗1 mol Fe可回收1 mol Ag C．反应①的离子方程式是[Cu(NH3)4]2＋＋4H＋===Cu2＋＋4NHeq \o\al(＋,4) D．溶液①中的金属离子是Fe2＋ 下列说法错误的是(　　) A．“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3 B．Na2S溶液呈碱性，其主要原因是S2－＋H2OHS－＋OH－ C．“沉淀池Ⅱ”中，当Cu2＋和Zn2＋完全沉淀时，溶液中eq \f(c（Cu2＋）,c（Zn2＋）)＝4.0×10－12 D．“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水 硫化钠溶液中的硫离子可以水解，产生氢氧根离子，使溶液显碱性，以第一步水解为主，离子方程式为S2－＋H2OHS－＋OH－，B正确；当Cu2＋和Zn2＋完全沉淀时，硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡，则eq \f(c（Cu2＋）,c（Zn2＋）)＝eq \f(c（Cu2＋）·c（S2－）,c（Zn2＋）·c（S2－）)＝eq \f(Ksp（CuS）,Ksp（ZnS）)＝eq \f(6.4×10－36,1.6×10－24)＝4×10－12，C正确；污水经过处理后其中含有较多的钙离子，故“出水”还应该经过阳离子交换树脂软化处理，达到工业冷却循环用水的标准后，才能使用，D错误。 5．(2023·浙江6月选考)苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下： eq \x(粗苯甲酸) eq \o(―――――――→,\s\up17(加水、加热溶解),\s\do15(Ⅰ)) eq \x(悬浊液) eq \o(――→,\s\up17(趁热过滤),\s\do15(Ⅱ)) eq \x(滤液) eq \o(――→,\s\up17(冷却结晶),\s\do15(Ⅲ)) eq \o(――→,\s\up17(过滤)) eq \o(――→,\s\up17(洗涤),\s\do15(Ⅳ)) eq \x(苯甲酸) 下列说法不正确的是(　　) A．操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度估算加水量 B．操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl C．操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹 D．操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体 解析　苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠，加水、加热溶解，苯甲酸、NaCl溶解在水中，泥沙不溶，从而形成悬浊液；趁热过滤出泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出；将滤液冷却结晶，大部分苯甲酸结晶析出，氯化钠仍留在母液中；过滤、用冷水洗涤，便可得到纯净的苯甲酸。操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出，NaCl含量少，不会结晶析出，B不正确。 eq \x(粗苯甲酸) eq \o(―――――――→,\s\up17(加水、加热溶解),\s\do15(Ⅰ)) eq \x(悬浊液) eq \o(――→,\s\up17(趁热过滤),\s\do15(Ⅱ)) eq \x(滤液) eq \o(――→,\s\up17(冷却结晶),\s\do15(Ⅲ)) eq \o(――→,\s\up17(过滤)) eq \o(――→,\s\up17(洗涤),\s\do15(Ⅳ)) eq \x(苯甲酸) 经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH)3，金属M为Zn，A正确；CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2＋(aq)＋S2－(aq)，增大O2的浓度，可以反应消耗S2－，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸取，B正确；根据流程图可知：用NH3调节溶液pH时，要使Fe3＋转化为沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的pH范围，可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2～4.2，C正确；在用H2还原Cu2＋时，H2失去电子被氧化为H＋，与溶液中OH－结合形成H2O，若还原时增大溶液的酸度，c(H＋)增大，不利于H2失去电子还原Cu2＋，因此不利于Cu的生成，D错误。 $$