题型11 微型化工流程分析（题型专练） （山东专用）2026年高考化学二轮复习讲练测

题型11 微型化工流程分析目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 分离、提纯或除杂目的题 考向02 流程中物质转化或循环判断题【重】 考向03 流程中化学反应方程式或离子方程式正误判断题 考向04 操作条件选择或原因解释题 考向05 基于流程的简单计算题 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 山东卷选择题关注“绿色化学”与“原子经济性”，山东卷常融入环保理念，注意试剂循环、副产品利用、减少污染性气体排放等选项。将上述五种题型对应的解题策略（如调pH范围、氧化剂选择、条件原因、守恒计算）整理成自己的“知识卡片”，随时调用。选择题中的微型流程，每一个字、每一个箭头、每一个“过量”、“少量”的标注都可能是解题关键，切忌一目十行。 将微型化工流程视为一个 “化学解题系统” 。你是系统工程师，原料是输入，产品是输出，每一步操作都是一个功能模块。你的任务就是理解每个模块的功能（目的），检查模块间的连接（物质转化），并确保整个系统高效、经济地运行（条件选择与计算）。掌握了这个系统思维，你就能在纷繁的流程中抓住主线，精准拆解每一个选项。 考向01 分离、提纯或除杂目的题 【例1-1】（2025·江西·高考真题）一种以为催化剂，捕捉制备的流程为： 下列说法正确的是 A．氢气的作用是还原 B．反应中有生成 C．“产物分离”方法为过滤 D．温度升高，的产率增大 【例1-2】（2024·浙江·高考真题）为回收利用含的废液，某化学兴趣小组设计方案如下所示，下列说法不正确的是 A．步骤I中，加入足量溶液充分反应后，上下两层均为无色 B．步骤I中，分液时从分液漏斗下口放出溶液A C．试剂X可用硫酸 D．粗可用升华法进一步提纯 【变式1-1】（25-26高三上·山东济南·开学考试）从炼钢粉尘(主要含、和)中提取的流程如下： 已知：“盐浸”时转化为，仅少量铁元素浸出；。 下列说法错误的是 A．“盐浸”主要离子反应： B．“盐浸”时采用高温条件加快反应速率 C．“氧化”的目的是将浸出的氧化为沉淀而除去 D．“沉锌”所得滤液经除杂、调处理后可以循环利用 【变式1-2】（2025·山东泰安·模拟预测）将甲苯和KMnO4溶液在100℃反应制备苯甲酸。一段时间后停止反应，过滤，将含有苯甲酸钾(C6H5COOK)和甲苯的滤液按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。 已知：苯甲酸熔点为122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g。下列说法错误的是 A．操作Ⅰ为分液、操作Ⅱ为过滤 B．无色液体A是甲苯，白色固体B是苯甲酸 C．若白色固体B中含有杂质，采用重结晶的方法进一步提纯 D．完成“系列操作”用到的仪器有铁架台(含铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、烧杯 考向02 流程中物质转化或循环判断题 【例2-1】（2024·吉林·高考真题）某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备，流程如下“脱氯”步骤仅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 浓度 145 0.03 1 A．“浸铜”时应加入足量，确保铜屑溶解完全 B．“浸铜”反应： C．“脱氯”反应： D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到 【例2-2】（2024·贵州·高考真题）贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。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工艺。部分流程如下： 下列说法正确的是 A．“气体”主要成分是，“溶液1”的主要溶质是 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”中生成的反应是氧化还原反应 D．“洗涤”时可用稀去除残留的碱，以提高纯度 画出“元素追踪图”：在草稿纸上快速标记核心元素（如 Fe、Al、S 等）在各步中的形态变化。 判断“可循环物”：通常指在反应中生成，又在前面步骤中作为反应物重新加入的物质（常在流程图中用“→”指回前段）。 判断“副产品/滤渣”：根据每一步加入的试剂和发生的反应，推断不溶物（滤渣）或非目标产物（副产品）的成分。注意过量试剂带来的影响。 【变式2-1】（2025·山东济南·二模）从炼钢粉尘(主要含和ZnO)中提取Zn的流程如下： 已知：“盐浸”时ZnO转化为，仅少量铁元素浸出；。 下列说法正确的是 A．“盐浸”主要离子反应： B．“滤渣”的主要成分为 C．“沉锌”的离子反应： D．“滤液”可直接循环利用 【变式2-2】（2025·山东泰安·二模）某小组设计如下工艺流程回收废旧印刷电路板中的铜，下列说法正确的是 A．反应Ⅰ的离子方程式为： B．操作③使用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒 C．操作④以石墨为电极材料，溶液pH增大 D．上述化工流程中可以循环使用的物质有、、RH 考向03 流程中化学反应方程式或离子方程式正误判断题 【例3-1】（2025·甘肃·高考真题）处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下： 下列说法正确的是 A．“沉铜”过程中发生反应的离子方程式： B．“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多，沉淀越完全 C．“氧化”过程中铁元素化合价降低 D．“沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质 【例3-2】（2023·福建·高考真题）从炼钢粉尘(主要含和)中提取锌的流程如下： “盐浸”过程转化为，并有少量和浸出。下列说法错误的是 A．“盐浸”过程若浸液下降，需补充 B．“滤渣”的主要成分为 C．“沉锌”过程发生反应 D．应合理控制用量，以便滤液循环使用 确定主反应物和产物：从流程框中找出该步骤的“进”和“出”。 判断是否氧化还原：若有元素化合价变化，先配平电子。 结合环境配平：特别注意酸碱介质（酸性用 H⁺，碱性用 OH⁻）。 检查“三守恒”：质量（原子）守恒、电荷守恒、氧化还原得失电子守恒。 警惕经典陷阱：如 Fe³⁺ 在酸性条件下不会生成 Fe(OH)₃；H₂O₂ 在作氧化剂时被还原为 H₂O。 【变式3-1】（2025·山东·模拟预测）酸性锌锰电池放电时发生的主要反应为，回收利用废旧电池有利于保护环境、节约资源。一种废旧酸性锌锰电池回收利用的流程如图所示。 已知：锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在，在酸性、弱碱性或中性环境下容易发生歧化反应。 下列说法错误的是 A．“水浸”可实现、与MnOOH、分离 B．“固体”与氯酸钾、氢氧化钾发生反应为 C．“熔块”溶解后，通后发生的离子方程式为 D．采用惰性电极电解溶液也能得到化合物a，该电解法与流程中方法的理论产率比为2:3 【变式3-2】（2025·山东聊城·三模）经过充分氧化的铅阳极泥，富含。一种从中提取金和银的流程如图所示。下列说法错误的是 A．“浸渣1”的主要成分为 B．“浸取2”步骤中，被氧化的化学方程式为 C．“还原”步骤中，被氧化的与产物的物质的量之比为 D．该流程中可循环利用的物质有 考向04 操作条件选择或原因解释题 【例4-1】（2025·山东·高考真题）钢渣中富含等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的元素，流程如下。已知：能溶于水；，。下列说法错误的是 A．试剂X可选用粉 B．试剂Y可选用盐酸 C．“分离”后元素主要存在于滤液Ⅱ中 D．“酸浸”后滤液Ⅰ的过小会导致滤渣Ⅱ质量减少 【例4-2】（2023·湖南·高考真题）处理某铜冶金污水(含)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如下表所示： 物质 开始沉淀 1.9 4.2 6.2 3.5 完全沉淀 3.2 6.7 8.2 4.6 ②。 下列说法错误的是 A．“沉渣Ⅰ”中含有和 B．溶液呈碱性，其主要原因是 C．“沉淀池Ⅱ”中，当和完全沉淀时，溶液中 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 加热/高温：加快反应速率、促进水解、使杂质分解、增大溶解度。 趁热过滤：防止目标产物在降温过程中结晶析出而损失（或防止杂质冷却后溶解困难）。 选用稀酸/控制酸度：防止生成有害气体（如用稀 H₂SO₄ 代替浓 H₂SO₄ 防 SO₂）、防止目标产物被酸溶解或分解、防止杂质也一起溶解。 【变式4-1】（24-25高三上·山东烟台·期末）实验室从茴香籽中提取茴香油的操作流程如下。下列说法正确的是 已知：①乙醚沸点34.5℃，密度0.71g/cm3； ②茴香油为淡黄色液体，主要成分是含有酯基的芳香族化合物，熔点22.5℃，沸点235℃，密度0.98g/cm3，在水蒸气作用下易挥发。 A．向馏出液中加NaCl至饱和的目的是提高茴香油的提取率 B．操作A应先将有机层从分液漏斗下口放出，再将水层从上口倒出 C．有机层加入的无水MgSO4可用碱石灰代替 D．操作B为蒸馏，先蒸出的馏分主要为茴香油 【变式4-2】（24-25高三下·山东济宁·阶段练习）以含钴废料(成分为CoO、Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备CoCO3的流程如图所示。下列说法错误的是 已知：①“酸浸”后的滤液中含有、、等； ②氧化性：； ③有关数据如下表(完全沉淀时金属离子浓度) 沉淀 Al(OH)3 Fe(OH)3 Co(OH)2 完全沉淀时的pH 5.2 2.8 9.4 A．“酸浸”时，可用盐酸代替硫酸 B．“酸浸”和“氧化”两步可合并，可使用稀硫酸和H2O2 C．“调pH”除杂时溶液中若c(Co2+)=0.1mol·L-1，需调pH的范围为5.2-7.4 D．“一系列操作”用到的硅酸盐仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯 考向05 基于流程的简单计算题 【例5-1】（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下，下列说法错误的是 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 【例5-2】（25-26高三上·山东·开学考试）叠氮酸钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊。以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备NaN3的流程如图。已知水合肼()不稳定，具有强还原性。下列描述正确的是 A．N的空间结构为V形 B．反应②中，消耗3mol时，反应中转移5mol电子 C．反应③中浓硫酸体现出高沸点难挥发性 D．反应④应将氨水逐滴滴入NaClO溶液中制备水合肼 忽略中间过程，抓住始末：利用元素守恒，从原料和产品中找出关键元素的定量关系。 找准关系式：对于涉及氧化还原的步骤，利用得失电子守恒建立氧化剂与还原剂（或最终产品）的关系式。 注意利用已知数据：流程图中常会给出一些质量、浓度数据，将其代入守恒关系式计算。 【变式5-1】（24-25高三上·山东淄博·阶段练习）以锌灰(ZnO，含PbO、CuO、FeO、、等杂质)为原料制备铝酸锌的流程如图所示。 已知：“沉锌”产物为。 下列说法错误的是 A．“滤渣Ⅰ”的主要成分是和 B．试剂X可能是 C．“净化Ⅱ”发生的反应可能为 D．“焙烧”时，发生反应的与的物质的量之比为1：8 【变式5-2】（25-26高三上·湖南·月考）除去电石渣浆(CaO)清液中的，并制取石膏()的流程如图所示。下列说法错误的是 A．的VSEPR模型为四面体 B．过程Ⅰ中是氧化产物，过程Ⅱ除去的反应中体现氧化性 C．石膏()加热时会失去大部分结晶水变成熟石膏() D．转化为的过程中， 1．黄铁矿(主要成分FeS2)，在空气中会被缓慢氧化，氧化过程如图所示。下列说法正确的是 A．发生反应a时，1mol FeS2被氧化时消耗4 mol O2 B．为了验证b过程反应后溶液中含Fe2+，可选用KSCN溶液和氯水 C．c发生反应的离子方程式为：14Fe3＋＋FeS2＋8H2O=15Fe2＋＋2＋16H＋ D．在溶液中FeCl3 =Fe3＋＋3Cl- ，FeCl3所以属于离子化合物 2．磷化氢()可作为电子工业原料，在空气中能自燃，具有还原性。工业上用白磷为原料制备的流程如下。下列说法错误的是 A．制备时，需在无氧条件下进行 B．反应1中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：3 C．属于正盐 D．不考虑损失，参与反应，可产生 3．利用自然资源制备相关化学物质，下列是常见化工产品的制备流程，其中不符合实际工业流程的是 A．提取食盐后的母液含的液体含的溶液纯溴 B．石英砂粗硅高纯硅 C． D．铝土矿溶液 4．工业上制备硝酸的主要流程如图所示。下列说法错误的是 A．氧化炉中发生的反应是 B．物质是空气或，物质是 C．上述流程中，理论上用合成，至少需要 D．吸收塔中为提高氮原子的利用率，可通入过量空气和循环利用尾气中的NO 5．亚氯酸钠(具有强氧化性、受热易分解，可用作漂白剂、食品消毒剂等，一种以等为原料制备NaCl的工艺流程如图所示。 已知：纯Cl易分解爆炸，一般用空气稀释到体积分数为10%以下。 下列说法正确的是 A．“溶解”过程中可以用盐酸代替稀硫酸 B．“吸收塔”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1 C．“吸收塔”中温度不宜过低，否则会导致NaCl产率下降 D．理论上，每生产1molNaClO2至少需要通入标准状况22.4L 6．碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。I₂的一种制备方法如下图所示： 下列说法错误的是 A．加入 Fe粉进行“转化”反应的离子方程式为 B．“转化”后的操作是过滤，所需的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 C．生成的沉淀与稀硝酸反应得到的产物可以循环利用，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3 D．“氧化”中若反应物用量比>1.5单质碘的收率会降低 7．以高砷烟尘(主要成分是As2O3、As2O5和Pb5O8)为原料制备砷酸钠晶体(Na3AsO4·10H2O)的工艺流程如图。 下列说法正确的是 A．“碱浸”时，Pb5O8与Na2S反应的物质的量之比为1：3 B．“抽滤”结束后，先关闭抽气泵 C．“氧化”的目的是将As(Ⅲ)氧化为As(V) D．“系列操作”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 8．环己烯是重要的化工原料，实验室制备流程如下。下列说法正确的是 A．可用酸性溶液检验粗品中的环己烯 B．饱和食盐水的作用是洗去粗品中的有机杂质 C．分液时，先将水相从分液漏斗下口放出 D．操作a需用到的仪器有球形冷凝管 9．由工业废渣(主要含Fe、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下： 下列有关说法正确的是 A．“浸取”时先将废渣粉碎并不断搅拌，只利于提高铁的浸取率 B．“浸取”时发生的反应有 C．“过滤”前用检验浸取液中是否存在的反应是氧化还原反应 D．聚合硫酸铁铝在水中形成的胶体能杀死水中的细菌和病毒 10．碘化亚铜()是一种白色粉末，不溶于水，潮湿时易被氧化。工业上以斑铜矿()为原料制备的流程如下： 下列说法正确的是 A．“焙烧”时斑铜矿中的硫元素转化为而除去 B．“酸浸”后检验所得溶液中是否含有的操作为：取少量酸浸后的溶液于试管中，向其中加入少量后，再滴加少量溶液，观察现象 C．“沉铁”时应向酸浸后的溶液中加入过量溶液至不再产生沉淀 D．“洗涤”时用乙醇洗涤目的：除去杂质，并有利于的快速干燥 11．工业上煅烧产生的可以按如下流程脱除或利用(反应Ⅲ的原子利用率为100％)。 下列有关说法正确的是 A．X为 B．和均为电解质 C．煅烧时，是氧化产物，不是还原产物 D．途径I脱除的化学方程式为 12．CuCl难溶于水，在空气中易被氧化。工业上以废铜泥(含)为原料制备CuCl的流程如图所示： 下列说法错误的是 A．“灼烧”时发生的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 B．“酸浸”步骤中，CuO转化为 C．“除杂”步骤中，作还原剂 D．“还原”时发生的反应为 13．某金属矿物经稀硫酸溶解、萃取分液后，水相中含有浓度近似相等的、及。经三道工序可分离三种金属。已知：，，。下列说法正确的是 A．操作A为氧化，试剂①可选用酸性溶液 B．操作B为沉铁，试剂②可选用 C．将溶液蒸发结晶可获取 D．由以上工序可判断 14．铁黄广泛用于建筑、涂料、油漆等颜料的着色剂。以黄铁矿烧渣[含(60%)、(15%)、(10%)、(5%)等]为原料制备铁黄的一种工艺流程如图所示。已知：不溶于水，也不溶于酸和碱。 下列有关说法正确的是 A．“滤渣”的成分是、和 B．检验“还原”是否进行完全可选择铁氰化钾溶液 C．“沉铁”时生成沉淀和气体 D．“氧化”过程生成铁黄的化学方程式为 15．常温下，c(H+)=0.1 mol·L-1的某溶液中可能含有Na+、Fe3+、Fe2+、I-、Cl-、中的某几种离子，现取100 mL该溶液进行如图所示实验。根据实验结果，判断下列说法正确的是 A．Fe3+与Fe2+至少有一种 B．一定不存在，可能存在Na+和Cl- C．一定存在Fe2+、I-、Cl- D．该溶液中一定存在Fe2+、I-，可能含Cl- 16．一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知溶液中相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下(各金属离子沉淀完全时的浓度为)。 金属离子 Co3+ Co2+ Zn2+ Mn2+ 开始沉淀的pH 1.5 6.9 - 7.4 6.2 8.1 沉淀完全的pH 2.8 8.9 1.1 9.4 8.2 10.1 下列叙述错误的是 A．为加快废渣的“酸浸”速率可以采取粉碎废渣、适当提高硫酸浓度等措施 B．“氧化沉钴”过程中，若氧化等物质的量的、，消耗的物质的量之比为2：1 C．加入所发生反应的离子方程式为 D．“除钴液”中残留的浓度为 17．工业生产制备需要综合考虑反应原理、反应条件、经济成本等多种因素。下列物质制备转化合理的是 A．制备金属铝：铝土矿(主要含、、) B．制备： C．制备： D．制备硫酸：黄铁矿() 18．实验室中模拟从镍电池芯废料(主要含金属镍，存在金属钴、铁、铝等杂质)中回收金属的流程如下： 下列说法正确的是 A．“酸浸”时用浓硫酸效果更好 B．“滤液”中除含、外，还有的主要离子是、 C．“酸溶”操作中体现氧化性 D．“结晶”操作为降温结晶 19．钴及其化合物在工业、电子等领域有着广阔的应用前景。一种从炼锌废渣(主要含钴、锌、铅、铁、锰的+2价氧化物或单质)中提取钴的部分工艺如下： 已知：，，Zn(OH)2和Al(OH)3的化学性质相似。下列说法错误的是 A．滤渣1的主要成分为PbSO4，滤渣2的主要成分为Fe(OH)3 B．已知Na2S2O8中的S元素的化合价为+6，1 mol Na2S2O8中含有NA个过氧键 C．“沉淀”过程后，溶液中 D．“氧化沉钴”的离子方程式： 20．25℃时，在浓NaOH溶液中通入过量，充分反应后，可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得和固体。已知：、NaClO、NaCl溶解度（S）随温度变化关系如图。下列说法正确的是 A．25℃时，随反应进行NaClO先析出 B．将反应后的固液混合物过滤，滤液降温可析出固体 C．在冷却结晶的过程中，大量会和一起析出 D．和的混合物可以通过重结晶法进行分离提纯 21．在印染、电镀等工业生产中有着广泛的应用，通常由过饱和溶液经结晶脱水制得。以饱和食盐水和黄铁矿()为基础原料，制备的工艺流程如图所示。 下列说法正确的是 A．“沉钠”时应先通入足量，再通入 B．“硫化”时发生反应的离子方程式为： C．“煅烧”过程中每生成，转移电子的物质的量为 D．“转化”的目的是制备过饱和溶液 【22．室温下，用溶液吸收烟气中并获得的过程如图所示。忽略吸收废气所引起的溶液体积变化，溶液中含硫物种的浓度。已知：、、、。下列说法正确的是 A．的溶液： B．的溶液吸收至的溶液中： C．向的溶液中加入等体积的溶液无沉淀产生 D．若向吸收后的溶液中逐滴加入溶液至过量，溶液中水的电离程度先增大后减小 23．从铅浮渣（主要成分为PbS、Pb、和少量）中回收铅、锡、锑的化合物的工艺流程如图所示。 已知：①两次焙烧后，元素Sn与Sb均以氧化物形式存在；是两性氧化物。 ②在酸性环境中缓慢生成PbO和。 下列说法错误的是 A．尾气可以用碱性液体吸收 B．脱硫步骤发生的离子方程式为 C．酸浸前，锑元素被氧化 D．浸取剂可选用NaOH 24．硼化钛(结构式为B=Ti=B)常用于制备导电陶瓷材料和PTC材料。工业上以高钛渣(主要成分为、、和CaO，另有少量MgO、)为原料制取的流程如下： 已知：①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置； ②高温下蒸气压大、易挥发； ③可溶于热的浓硫酸形成。 回答下列问题： （1）滤渣的主要成分为 (填化学式)。 （2）“萃取”的目的 。 （3）“水解”过程中，欲将尽可能多的转化为，可采取的有效措施有 。(答一条措施即可) （4）“热还原”中发生反应的化学方程式为 ，的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量，原因是 。仅增大配料中的用量，产品中的杂质含量变化如图所示。杂质TiC含量随w%增大而降低的原因是 (用化学方程式解释)。 （5）原料中的可由硼酸脱水制得。以为原料，用电渗析法制备硼酸()的工作原理如图所示，产品室中发生反应的离子方程式为 。若反应前后NaOH溶液的质量变化为m kg，则制得的质量为 kg。 25．Ge(锗)是最早使用的半导体材料之一，如今在化学材料领域依然有重要用途。从某工业废渣中(含有、、、、等)提取并回收的工业流程如图所示： 已知：①部分含锗微粒的存在形式与的关系为 pH pH<2 pH>12 Ge存在形式 ②部分金属离子的沉淀： 开始沉淀 7.5 2.3 6.2 沉淀完全 9.0 3.2 8.0 回答下列问题： （1）基态Zn原子的价电子排布式为 ，“滤渣1”的主要成分的化学式是 。 （2）“还原浸出”步骤中生成的离子方程式为 。 （3）试剂X化学式是 ，“调”程序中的范围是 。 （4）阴、阳极均用惰性电极电解“滤液2”时，阳极电极反应方程式为 （5）“萃取”程序的原理是酒石酸(C4H6O6，结构如图所示：)与含锗微粒形成酒石酸络阴离子，若酒石酸根中两个氧原子进行配位，则该酒石酸络阴离子中锗的配位数是 。 （6）一种含锗的化合物应用于太阳能电池，其晶胞为长方体，结构如图。 为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为 (列出计算式即可)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 / 20 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 题型11 微型化工流程分析目录 第一部分 题型解码 高屋建瓴，掌握全局 第二部分 考向破译 微观解剖，精细教学 典例引领 方法透视 变式演练 考向01 分离、提纯或除杂目的题 考向02 流程中物质转化或循环判断题【重】 考向03 流程中化学反应方程式或离子方程式正误判断题 考向04 操作条件选择或原因解释题 考向05 基于流程的简单计算题 第三部分 综合巩固 整合应用，模拟实战 山东卷选择题关注“绿色化学”与“原子经济性”，山东卷常融入环保理念，注意试剂循环、副产品利用、减少污染性气体排放等选项。将上述五种题型对应的解题策略（如调pH范围、氧化剂选择、条件原因、守恒计算）整理成自己的“知识卡片”，随时调用。选择题中的微型流程，每一个字、每一个箭头、每一个“过量”、“少量”的标注都可能是解题关键，切忌一目十行。 将微型化工流程视为一个 “化学解题系统” 。你是系统工程师，原料是输入，产品是输出，每一步操作都是一个功能模块。你的任务就是理解每个模块的功能（目的），检查模块间的连接（物质转化），并确保整个系统高效、经济地运行（条件选择与计算）。掌握了这个系统思维，你就能在纷繁的流程中抓住主线，精准拆解每一个选项。 考向01 分离、提纯或除杂目的题 【例1-1】（2025·江西·高考真题）一种以为催化剂，捕捉制备的流程为： 下列说法正确的是 A．氢气的作用是还原 B．反应中有生成 C．“产物分离”方法为过滤 D．温度升高，的产率增大 【答案】B 【解析】A．CO2中C为+4价，NaHCO3中C也为+4价，CO2未被还原；中N从+5价降至-3价，H2还原的是，A错误； B．反应生成的NH3极易溶于水，在“产物分离”之前会和CO2、H2O反应生成，B正确； C．“产物分离”得到固体和馏分，馏分为NH3，该方法应该是蒸馏，C错误； D．NaHCO3受热易分解，温度升高会导致其分解，产率减小，D错误； 故选B。 【例1-2】（2024·浙江·高考真题）为回收利用含的废液，某化学兴趣小组设计方案如下所示，下列说法不正确的是 A．步骤I中，加入足量溶液充分反应后，上下两层均为无色 B．步骤I中，分液时从分液漏斗下口放出溶液A C．试剂X可用硫酸 D．粗可用升华法进一步提纯 【答案】B 【分析】由题给流程可知，向碘的四氯化碳溶液中加入碳酸钠溶液，碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液，分液得到四氯化碳和溶液A；向溶液A中加入硫酸溶液，碘化钠和碘酸钠在硫酸溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘。 【解析】A．由分析可知，步骤I中，加入足量碳酸钠溶液发生的反应为碳酸钠溶液与碘反应得到含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液，则充分反应后，上下两层均为无色，上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液，下层为四氯化碳，故A正确； B．四氯化碳的密度大于水，加入足量碳酸钠溶液充分反应后，上下两层均为无色，上层为含有碘化钠和碘酸钠的混合溶液，下层为四氯化碳，则分液时应从分液漏斗上口倒出溶液A，故B错误； C．由分析可知，向溶液A中加入硫酸溶液的目的是使碘化钠和碘酸钠在硫酸溶液中发生归中反应生成硫酸钠和碘，则试剂X可用硫酸，故C正确； D．碘受热会发生升华，所以实验制得的粗碘可用升华法进一步提纯，故D正确； 故选B。 【变式1-1】（25-26高三上·山东济南·开学考试）从炼钢粉尘(主要含、和)中提取的流程如下： 已知：“盐浸”时转化为，仅少量铁元素浸出；。 下列说法错误的是 A．“盐浸”主要离子反应： B．“盐浸”时采用高温条件加快反应速率 C．“氧化”的目的是将浸出的氧化为沉淀而除去 D．“沉锌”所得滤液经除杂、调处理后可以循环利用 【答案】B 【分析】炼钢粉尘，在盐浸的过程中会与NH3和NH4Cl作用形成，以离子的形式存在于溶液中，少量的铁元素也存在于溶液中；在氧化过程中通入空气可以将溶液中存在的少量氧化后转化为沉淀除去；在沉锌的过程中加入(NH4)2S将溶液中的转化为较纯净的ZnS。 【解析】A．盐浸的过程中加入了NH3和NH4Cl，根据已知信息“盐浸”时转化为，可以得出其离子方程式为，A正确； B．“盐浸”时加入了NH3，若采用高温条件会使大部分的氨气逸出，使降低盐浸效率，B错误； C．“盐浸”过程中，仅少量铁元素浸出，“氧化”过程的目的应该是将溶液中的亚铁离子氧化为铁离子，将铁离子转化为氢氧化铁除去，C正确； D．“沉锌”所得滤液根据前面步骤可以知道有NH4Cl，得到的母液经过除杂、调处理后，又可以在“盐浸”过程使用，D正确。 故答案选B。 【变式1-2】（2025·山东泰安·模拟预测）将甲苯和KMnO4溶液在100℃反应制备苯甲酸。一段时间后停止反应，过滤，将含有苯甲酸钾(C6H5COOK)和甲苯的滤液按如图流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。 已知：苯甲酸熔点为122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g。下列说法错误的是 A．操作Ⅰ为分液、操作Ⅱ为过滤 B．无色液体A是甲苯，白色固体B是苯甲酸 C．若白色固体B中含有杂质，采用重结晶的方法进一步提纯 D．完成“系列操作”用到的仪器有铁架台(含铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、烧杯 【答案】D 【分析】将含有苯甲酸钾(C6H5COOK)和甲苯的滤液分液得到有机溶液和水溶液，水溶液中加入浓盐酸生成苯甲酸，冷却结晶后过滤得到苯甲酸晶体，有机溶液中加入硫酸钠干燥除水后过滤，然后蒸馏得到甲苯； 【解析】A．操作Ⅰ分离出有机溶液和水溶液，操作方法为分液；操作Ⅱ为分离固液操作，为过滤，A正确； B．根据分析可知，无色液体A为甲苯，白色固体为苯甲酸，B正确； C．重结晶是利用被提纯物质与杂质在同一溶剂中溶解度不同，从而将杂质去除的方法，是提纯固体有机物的常用方法，若B中含有杂质，可采用重结晶的方法进一步提纯，C正确； D．“系列操作”为得到苯甲酸晶体操作，为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，用到的仪器有铁架台(含铁圈)、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、烧杯、漏斗等，D错误； 故选D。 考向02 流程中物质转化或循环判断题 【例2-1】（2024·吉林·高考真题）某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的并制备，流程如下“脱氯”步骤仅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 浓度 145 0.03 1 A．“浸铜”时应加入足量，确保铜屑溶解完全 B．“浸铜”反应： C．“脱氯”反应： D．脱氯液净化后电解，可在阳极得到 【答案】C 【分析】铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：，再加入锌浸出液进行“脱氯”，“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，可知“脱氯”步骤发生反应的化学方程式为：，过滤得到脱氯液，脱氯液净化后电解，Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。 【解析】A．由分析得，“浸铜”时，铜屑不能溶解完全，Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂，故A错误； B．“浸铜”时，铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：，故B错误； C．“脱氯”步骤中仅Cu元素的化合价发生改变，得到CuCl固体，即Cu的化合价升高，Cu2+的化合价降低，发生归中反应，化学方程式为：，故C正确； D．脱氯液净化后电解，Zn2+应在阴极得到电子变为Zn，故D错误； 故选C。 【例2-2】（2024·贵州·高考真题）贵州重晶石矿(主要成分)储量占全国以上。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工艺。部分流程如下： 下列说法正确的是 A．“气体”主要成分是，“溶液1”的主要溶质是 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”中生成的反应是氧化还原反应 D．“洗涤”时可用稀去除残留的碱，以提高纯度 【答案】B 【分析】重晶石矿（主要成分为）通过一系列反应，转化为溶液；加盐酸酸化，生成和气体；在溶液中加入过量的NaOH，通过蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到；过滤得到的溶液1的溶质主要含NaCl及过量的NaOH；加水溶解后，加入，进行合成反应，得到粗品，最后洗涤得到最终产品。 【解析】A．由分析可知，“气体”主要成分为气体，“溶液1”的溶质主要含NaCl及过量的NaOH，A项错误； B．由分析可知，“系列操作”得到的是晶体，故“系列操作”可以是蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，B项正确； C．“合成反应”是和反应生成，该反应中元素化合价未发生变化，不是氧化还原反应，C项错误； D．“洗涤”时，若使用稀，会部分转化为难溶的，故不能使用稀，D项错误； 故选B。 画出“元素追踪图”：在草稿纸上快速标记核心元素（如 Fe、Al、S 等）在各步中的形态变化。 判断“可循环物”：通常指在反应中生成，又在前面步骤中作为反应物重新加入的物质（常在流程图中用“→”指回前段）。 判断“副产品/滤渣”：根据每一步加入的试剂和发生的反应，推断不溶物（滤渣）或非目标产物（副产品）的成分。注意过量试剂带来的影响。 【变式2-1】（2025·山东济南·二模）从炼钢粉尘(主要含和ZnO)中提取Zn的流程如下： 已知：“盐浸”时ZnO转化为，仅少量铁元素浸出；。 下列说法正确的是 A．“盐浸”主要离子反应： B．“滤渣”的主要成分为 C．“沉锌”的离子反应： D．“滤液”可直接循环利用 【答案】C 【分析】“盐浸”过程ZnO转化为发生反应，根据题中信息可知，、只有少量溶解，通入空气氧化后Fe2+和Fe3+转化为，“沉锌”过程发生反应为：，经洗涤干燥后得到产物ZnS及滤液。 【解析】A．“盐浸”过程ZnO和NH3、NH4Cl溶液反应转化为，主要离子反应：，A错误； B．根据分析可知，Fe2O3、Fe3O4只有少量溶解，所以滤渣中除，还有Fe2O3和Fe3O4，B错误； C．“沉锌”过程中和S2-反应生成ZnS和，离子方程式为：，C正确； D．“沉锌”后得到的滤液主要成分为NH4Cl，可以返回到“盐浸”循环使用，因此需要控制 的用量，让“沉锌”后的滤液中只含NH4Cl，D错误； 故选C。 【变式2-2】（2025·山东泰安·二模）某小组设计如下工艺流程回收废旧印刷电路板中的铜，下列说法正确的是 A．反应Ⅰ的离子方程式为： B．操作③使用的玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒 C．操作④以石墨为电极材料，溶液pH增大 D．上述化工流程中可以循环使用的物质有、、RH 【答案】A 【分析】废电路板中加入双氧水、氨气、氯化铵溶液，得到铜氨溶液和残渣，分离难溶性固体和溶液采用过滤方法，所以操作①是过滤，反应Ⅰ是将Cu转化为，Cu元素化合价由0价变为+2价，所以Cu是还原剂，则双氧水是氧化剂，将Cu氧化；反应Ⅱ是与有机物RH反应，生成CuR2，同时生成、；互不相溶的液体采用分液方法分离，所以操作②是分液；向有机层中加入稀硫酸，根据流程图知，生成CuSO4和HR，然后采用分液方法分离得到HR，以石墨为电极电解硫酸铜溶液时，阳极上氢氧根离子放电、阴极上铜离子放电；电解硫酸铜溶液时能得到硫酸，硫酸能循环利用。 【解析】A．反应Ⅰ得到铜氨溶液，根据得失电子守恒、离子守恒、原子守恒，离子方程式为：，A正确； B．操作③是分液，使用的玻璃仪器为烧杯、分液漏斗，B错误； C．操作④以石墨为电极材料，电解总反应：，则溶液pH减小，C错误； D．根据分析知，上述化工流程中可以循环使用的物质有、、RH、，D错误； 故选A。 考向03 流程中化学反应方程式或离子方程式正误判断题 【例3-1】（2025·甘肃·高考真题）处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下： 下列说法正确的是 A．“沉铜”过程中发生反应的离子方程式： B．“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多，沉淀越完全 C．“氧化”过程中铁元素化合价降低 D．“沉锂”过程利用了的溶解度比小的性质 【答案】D 【分析】酸浸液(主要含)加入铁粉“沉铜”，置换出Cu单质，溶液加入NaOH碱浸，过滤得到Al(OH)3沉淀，滤液加入H2O2，把Fe2+氧化为Fe(OH)3沉淀，在经过多步操作，最后加入Na2CO3，得到Li2CO3沉淀。 【解析】A．“沉铜”过程中铁置换出铜单质，发生反应的离子方程式：，A错误； B．Al(OH)3是两性氢氧化物，NaOH过量，则Al(OH)3会溶解，B错误； C．“氧化”过程中将Fe2+氧化为Fe3+，铁元素化合价升高，C错误； D．加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀，利用了的溶解度比小的性质，D正确； 答案选D。 【例3-2】（2023·福建·高考真题）从炼钢粉尘(主要含和)中提取锌的流程如下： “盐浸”过程转化为，并有少量和浸出。下列说法错误的是 A．“盐浸”过程若浸液下降，需补充 B．“滤渣”的主要成分为 C．“沉锌”过程发生反应 D．应合理控制用量，以便滤液循环使用 【答案】B 【分析】“盐浸”过程转化为，发生反应，根据题中信息可知，Fe2O3、Fe3O4只有少量溶解，通入空气氧化后Fe2+和Fe3+转化为Fe(OH)3；“沉锌”过程发生反应为：，经洗涤干燥后得到产物ZnS及滤液。 【解析】A．“盐浸”过程中消耗氨气，浸液下降，需补充，A正确； B．由分析可知，“滤渣”的主要成分为Fe3O4和Fe2O3，只含少量的Fe(OH)3，B错误； C．“沉锌”过程发生反应，C正确； D．应合理控制用量，以便滤液循环使用，D正确； 故选B。 确定主反应物和产物：从流程框中找出该步骤的“进”和“出”。 判断是否氧化还原：若有元素化合价变化，先配平电子。 结合环境配平：特别注意酸碱介质（酸性用 H⁺，碱性用 OH⁻）。 检查“三守恒”：质量（原子）守恒、电荷守恒、氧化还原得失电子守恒。 警惕经典陷阱：如 Fe³⁺ 在酸性条件下不会生成 Fe(OH)₃；H₂O₂ 在作氧化剂时被还原为 H₂O。 【变式3-1】（2025·山东·模拟预测）酸性锌锰电池放电时发生的主要反应为，回收利用废旧电池有利于保护环境、节约资源。一种废旧酸性锌锰电池回收利用的流程如图所示。 已知：锰酸钾在浓强碱溶液中可稳定存在，在酸性、弱碱性或中性环境下容易发生歧化反应。 下列说法错误的是 A．“水浸”可实现、与MnOOH、分离 B．“固体”与氯酸钾、氢氧化钾发生反应为 C．“熔块”溶解后，通后发生的离子方程式为 D．采用惰性电极电解溶液也能得到化合物a，该电解法与流程中方法的理论产率比为2:3 【答案】D 【分析】黑色固体混合物中含有、、MnOOH、，其中MnOOH、难溶于水，“水浸”的目的是使易溶的、与难溶的MnOOH、分离；“固体”为MnOOH、，与、KOH在熔融状态下发生反应；“熔块”的主要成分为，溶解后通，发生歧化反应，化合物b为，化合物a为。 【解析】A．黑色固体混合物中含有、、MnOOH、，其中MnOOH、难溶于水，“水浸”的目的是使易溶的、与难溶的MnOOH、分离，A正确； B．根据题干放电反应方程式知，放电产物中含有MnOOH，且可能有未反应的，二者均难溶于水，因此“水浸”后得到的“固体”应为MnOOH和的混合物，其中与、KOH在熔融状态下能发生反应：，B正确； C．“熔块”的主要成分为，根据已知信息，溶解后通，将发生歧化反应，反应的离子方程式为，C正确； D．化合物a为，该流程中的理论产率为，采用惰性电极电解溶液得到的理论产率为100%，电解法与该流程中方法的理论产率比为3:2，D错误； 故答案选D。 【变式3-2】（2025·山东聊城·三模）经过充分氧化的铅阳极泥，富含。一种从中提取金和银的流程如图所示。下列说法错误的是 A．“浸渣1”的主要成分为 B．“浸取2”步骤中，被氧化的化学方程式为 C．“还原”步骤中，被氧化的与产物的物质的量之比为 D．该流程中可循环利用的物质有 【答案】C 【分析】从富含的铅阳极泥中提取金和银的流程为：将铅阳极泥加盐酸进行浸取1，CuO溶于盐酸过滤得到浸出液1，剩余不溶的Ag和Au变成浸渣1，向浸渣1中继续加盐酸和进行浸取2，Ag和Au都被氧化溶解，其中Ag溶解转化为沉淀过滤得到滤渣2，将滤渣2继续加氨水溶解，沉淀转化为溶液得到浸取液3，最后电解浸取液3得到单质Ag；而浸取2中Au转化为可溶的随过滤得到浸出液2，在浸出液2中加入还原最终得到单质Au；据此分析解答。 【解析】A．根据分析，Ag和Au不溶于盐酸中，则“浸渣1”的主要成分为，A正确； B．“浸取2”步骤中，Ag在盐酸和作用溶解转化为沉淀，则反应的化学方程式为，B正确； C．“还原”步骤中，被还原为单质Au，而被氧化为，反应的方程式为：，得到被氧化的与产物的物质的量之比为3:2，C错误； D．对浸取液3进行电解时，阴极的电极反应式为：，生成的可以循环到浸取3时再次使用，D正确； 故答案为：C。 考向04 操作条件选择或原因解释题 【例4-1】（2025·山东·高考真题）钢渣中富含等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的元素，流程如下。已知：能溶于水；，。下列说法错误的是 A．试剂X可选用粉 B．试剂Y可选用盐酸 C．“分离”后元素主要存在于滤液Ⅱ中 D．“酸浸”后滤液Ⅰ的过小会导致滤渣Ⅱ质量减少 【答案】A 【分析】钢渣通过盐酸酸浸，得到滤液I中含有Fe2+、Fe3+、Ca2+等，滤渣I为SiO2，滤渣I加入NaOH溶液碱浸，得到含有Na2SiO3的浸取液，加入试剂Y(可以是盐酸)生成硅酸沉淀，最后得到SiO2，滤液I加入试剂X和H2C2O4分离，由于Fe2(C2O4)3能溶于水，试剂X将Fe2+氧化为Fe3+，再加入H2C2O4，使CaC2O4先沉淀，滤渣II为CaC2O4，滤液II中有Fe3+，依次解题。 【解析】A．根据分析，加入试剂X的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，试剂X应该是氧化剂，不可以是Fe粉，A错误； B．加入试剂Y，将Na2SiO3转化为H2SiO3沉淀，最后转化为SiO2，试剂Y可以是盐酸，B正确； C．根据分析，“分离”后Fe元素主要存在于滤液II中，C正确； D．“酸浸”后滤液I中pH过小，酸性强，造成C2浓度小，使Ca2+(aq)+ C2(aq) CaC2O4(s)平衡逆向移动，得到CaC2O4沉淀少，滤渣II质量减少，D正确； 答案选A。 【例4-2】（2023·湖南·高考真题）处理某铜冶金污水(含)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如下表所示： 物质 开始沉淀 1.9 4.2 6.2 3.5 完全沉淀 3.2 6.7 8.2 4.6 ②。 下列说法错误的是 A．“沉渣Ⅰ”中含有和 B．溶液呈碱性，其主要原因是 C．“沉淀池Ⅱ”中，当和完全沉淀时，溶液中 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 【答案】D 【分析】污水中含有铜离子、三价铁离子、锌离子、铝离子，首先加入石灰乳除掉三价铁离子和铝离子，过滤后，加入硫化钠除去其中的铜离子和锌离子，再次过滤后即可达到除去其中的杂质，以此解题。 【解析】A．根据分析可知氢氧化铁当pH=1.9时开始沉淀，氢氧化铝当pH=3.5时开始沉淀，当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； B．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，其第一步水解的方程式为：S2-+H2O⇌HS-+OH-，B正确； C．当铜离子和锌离子完全沉淀时，则硫化铜和硫化锌都达到了沉淀溶解平衡，则，C正确； D．污水经过处理后其中含有较多的钙离子以及没有除净的铝离子，故“出水”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； 故选D。 加热/高温：加快反应速率、促进水解、使杂质分解、增大溶解度。 趁热过滤：防止目标产物在降温过程中结晶析出而损失（或防止杂质冷却后溶解困难）。 选用稀酸/控制酸度：防止生成有害气体（如用稀 H₂SO₄ 代替浓 H₂SO₄ 防 SO₂）、防止目标产物被酸溶解或分解、防止杂质也一起溶解。 【变式4-1】（24-25高三上·山东烟台·期末）实验室从茴香籽中提取茴香油的操作流程如下。下列说法正确的是 已知：①乙醚沸点34.5℃，密度0.71g/cm3； ②茴香油为淡黄色液体，主要成分是含有酯基的芳香族化合物，熔点22.5℃，沸点235℃，密度0.98g/cm3，在水蒸气作用下易挥发。 A．向馏出液中加NaCl至饱和的目的是提高茴香油的提取率 B．操作A应先将有机层从分液漏斗下口放出，再将水层从上口倒出 C．有机层加入的无水MgSO4可用碱石灰代替 D．操作B为蒸馏，先蒸出的馏分主要为茴香油 【答案】A 【分析】茴香籽粉经水蒸气浸泡、蒸馏，挥发性成分随水蒸气馏出，馏出液加入氯化钠至饱和能降低茴香油的溶解度，便于茴香油析出分层，然后使用乙醚萃取溶液中的茴香油，分液得到含有茴香油的有机层，干燥过滤得到粗品，蒸馏得到茴香油，据此分析解题。 【解析】A．向馏出液中加入氯化钠至饱和能降低茴香油的溶解度，便于茴香油析出分层，有利于提高茴香油的提取率，A正确； B．茴香油的密度为0.98g•cm-3，其密度小于水，有机层在上层，则操作A应先将水层从分液漏斗下口放出，再将有机层从上口倒出，B错误； C．茴香油的主要成分是含有酯基的芳香族化合物，若将无水硫酸镁用碱石灰代替，茴香油会在碱石灰的作用下发生水解而无法制得茴香油，C错误； D．乙醚的沸点为34.5℃，茴香油的沸点为235℃，则先蒸出的馏分主要为乙醚，D错误； 故答案为：A。 【变式4-2】（24-25高三下·山东济宁·阶段练习）以含钴废料(成分为CoO、Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)为原料制备CoCO3的流程如图所示。下列说法错误的是 已知：①“酸浸”后的滤液中含有、、等； ②氧化性：； ③有关数据如下表(完全沉淀时金属离子浓度) 沉淀 Al(OH)3 Fe(OH)3 Co(OH)2 完全沉淀时的pH 5.2 2.8 9.4 A．“酸浸”时，可用盐酸代替硫酸 B．“酸浸”和“氧化”两步可合并，可使用稀硫酸和H2O2 C．“调pH”除杂时溶液中若c(Co2+)=0.1mol·L-1，需调pH的范围为5.2-7.4 D．“一系列操作”用到的硅酸盐仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯 【答案】A 【分析】含钴废料(成分为CoO、Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2等杂质)通硫酸、二氧化硫酸浸，SiO2不发生反应，过滤得滤渣I为SiO2，滤液中含有CO2+、Fe2+、Al3+等，加氯酸钠溶液把Fe2+氧化为Fe3+，再加入碳酸钠调节pH除去杂质Fe3+、Al3+，使它们分别生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀（滤渣II），滤液中加入碳酸氢铵、氨水沉钴，生成CoCO3沉淀，经一系列操作得到纯净的CoCO3； 【解析】A．根据已知信息，氧化性Co3+>H2O2>Cl2，Co3+能氧化盐酸，则“酸浸”时，不可用盐酸代替硫酸，A错误； B．硫酸可溶解金属氧化物，过氧化氢能将Co3+还原为Co2+，则“酸浸”和“氧化”两步可合并，可使用稀硫酸和H2O2，B正确； C．除杂时要使Fe3+、Al3+沉淀完全生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，但Co2+不能沉淀，常温下，Co(OH)2完全沉淀时pH=9.4，c(OH-)=10-4.6mol/L，则Ksp[Co(OH)2]=10-5×1.0×(10-4.6)2=10-14.2，“调pH”除杂时溶液中若c(Co2+)=0.1mol/L，则c(OH-)=mol/L=10-6.6mol/L，即pH=7.4，故溶液pH不超过7.4可避免Co2+产生沉淀，结合表格数据可知，除杂时需调pH范围为5.2-7.4，C正确； D．“沉钴”生成CoCO3沉淀，需过滤，则“一系列操作”用到的硅酸盐仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，D正确； 故本题选A。 考向05 基于流程的简单计算题 【例5-1】（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含和少量)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下，下列说法错误的是 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 【答案】C 【分析】矿石(含MnO2、Co3O4、Fe2O3)经过硫酸和稻草浸出过滤得到滤液，滤液含有Fe3+、Mn2+、Co2+，加入Na2CO3沉铁得到FeOOH，过滤，滤液再加入Na2S沉钴得到CoS，过滤最后得到硫酸锰溶液。 【解析】A．根据分析可知，加入硫酸和稻草浸出，硫酸作催化剂和浸取剂，A正确； B．生物质(稻草)是可再生的，且来源广泛，B正确； C．根据图示可知，“浸出”时，Fe的化合价没有变化，Fe元素没有被还原，C错误； D．“沉钴”后的上层清液存在CoS的沉淀溶解平衡，满足Q=Ksp=c(Co2+)·c(S2-)=10-20.4，D正确； 答案选C 【例5-2】（25-26高三上·山东·开学考试）叠氮酸钠(NaN3)被广泛应用于汽车安全气囊。以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备NaN3的流程如图。已知水合肼()不稳定，具有强还原性。下列描述正确的是 A．N的空间结构为V形 B．反应②中，消耗3mol时，反应中转移5mol电子 C．反应③中浓硫酸体现出高沸点难挥发性 D．反应④应将氨水逐滴滴入NaClO溶液中制备水合肼 【答案】C 【分析】以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备NaN3，由流程可知，①中发生2CH3OH+2NaNO2+H2SO4(浓)=2CH3ONO+Na2SO4+2H2O，生成亚硝酸甲酯(CH3ONO)，④中过量的NaClO可氧化，则将NaClO溶液滴到氨水中制备，且滴速不能过快，②中发生+CH3ONO+NaOH=NaN3+CH3OH+3H2O，③中发生2NaN3+H2SO42HN3↑+Na2SO4，蒸馏出CH3OH，最后HN3与NaOH反应可制备产品。 【解析】A．N的价电子数为：，与CO2互为等电子体，C的价层电子对数为：，为直线形，故N也为直线形，A错误； B．方程式+CH3ONO+NaOH=NaN3+CH3OH+3H2O，中N元素由-2价升高为价，消耗1mol时，失去mol电子，故消耗3mol时，失去10mol电子，B错误； C．反应③中利用浓硫酸的高沸点难挥发性制取挥发性的HN3，C正确； D．反应④制备水合肼时应将NaClO溶液逐滴滴入氨水中，防止过量的NaClO氧化生成N2，D错误； 故选C。 忽略中间过程，抓住始末：利用元素守恒，从原料和产品中找出关键元素的定量关系。 找准关系式：对于涉及氧化还原的步骤，利用得失电子守恒建立氧化剂与还原剂（或最终产品）的关系式。 注意利用已知数据：流程图中常会给出一些质量、浓度数据，将其代入守恒关系式计算。 【变式5-1】（24-25高三上·山东淄博·阶段练习）以锌灰(ZnO，含PbO、CuO、FeO、、等杂质)为原料制备铝酸锌的流程如图所示。 已知：“沉锌”产物为。 下列说法错误的是 A．“滤渣Ⅰ”的主要成分是和 B．试剂X可能是 C．“净化Ⅱ”发生的反应可能为 D．“焙烧”时，发生反应的与的物质的量之比为1：8 【答案】D 【分析】锌灰的主要成分为ZnO，含有PbO、CuO、FeO、、等杂质，加稀硫酸溶解，产生ZnSO4、CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3和PbSO4，过滤除去PbSO4和SiO2即为滤渣Ⅰ，滤液中含有ZnSO4、CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3；加入双氧水将FeSO4氧化为Fe2(SO4)3，再加X调节滤液的pH，将Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去，为不引入新的杂质离子，X可以是ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3；所得滤液中含CuSO4，加入ZnCl2和Zn单质与铜离子发生反应：，从而除去铜离子；滤液为ZnSO4，再加入NH4HCO3生成，再加入氢氧化铝混合焙烧煅烧得到，据此分析； 【解析】A．由以上分析可知滤渣Ⅰ为PbSO4和SiO2，A正确； B．由以上分析可知X可以是ZnO、Zn(OH)2、ZnCO3，B正确； C．由以上分析可知“净化Ⅱ”中Zn将铜离子还原为CuCl白色沉淀除去，发生的反应为，C正确； D．中N(Zn)∶N(Al)=1∶2，中含3个Zn，则需要6个反应，两者物质的量之比为：1∶6，D错误； 故选D； 【变式5-2】（25-26高三上·湖南·月考）除去电石渣浆(CaO)清液中的，并制取石膏()的流程如图所示。下列说法错误的是 A．的VSEPR模型为四面体 B．过程Ⅰ中是氧化产物，过程Ⅱ除去的反应中体现氧化性 C．石膏()加热时会失去大部分结晶水变成熟石膏() D．转化为的过程中， 【答案】D 【解析】A．硫酸根中硫的价层电子对数为，硫代硫酸根和硫酸根是等电子体，则硫酸根和中，中心S原子价层电子对数均为4，VSEPR模型为四面体，A正确； B．过程Ⅰ中Mn(OH)2（Mn+2）被O2氧化为（Mn+4），是氧化产物；过程Ⅱ中（Mn+4）与S2−反应生成Mn(OH)2（Mn+2），Mn元素化合价降低，体现氧化性，B正确； C．生石膏（CaSO4·2H2O）加热失去大部分结晶水生成熟石膏（2CaSO4·H2O），C正确； D．中S平均为+2价，转化为（S+6）时，1个失8e−（2个S各失4e−）；O2得4e−（2个O各得2e−），电子守恒时n():n(O2)=1:2，D错误； 故选D。 1．黄铁矿(主要成分FeS2)，在空气中会被缓慢氧化，氧化过程如图所示。下列说法正确的是 A．发生反应a时，1mol FeS2被氧化时消耗4 mol O2 B．为了验证b过程反应后溶液中含Fe2+，可选用KSCN溶液和氯水 C．c发生反应的离子方程式为：14Fe3＋＋FeS2＋8H2O=15Fe2＋＋2＋16H＋ D．在溶液中FeCl3 =Fe3＋＋3Cl- ，FeCl3所以属于离子化合物 【答案】C 【解析】A．反应a中，FeS2中Fe为+2价（Fe2+），S为-1价（每个S原子）。产物硫酸根离子中S为+6价，Fe2+未变价，仅S被氧化。1 mol  FeS2含2mol S，每个S失去7e⁻（-1→+6），共失电子2×7=14 mol。O2中O从0价→-2价，1 mol O2得4e⁻。由电子守恒：，即1mol FeS2消耗3.5 mol O2，A错误； B．经反应b后溶液中一定存在Fe3+，无论是否含有Fe2+，滴加KSCN溶液均会显红色，加入氯水后现象不变，无法检验Fe2+，B错误； C．反应c中，Fe3+→Fe2+，得1e⁻；FeS2中S→，失7e⁻，2mol S共失14e⁻。根据电子转移守恒，需，生成14 mol Fe2+，结合FeS2中1 mol Fe2+，总Fe2+为15 mol。配平后离子方程式为：，电子、电荷、原子均守恒，C正确； D．FeCl3中Fe3+极化能力强，与Cl⁻形成共价键，熔融状态不导电，为共价化合物，D错误； 故选C。 2．磷化氢()可作为电子工业原料，在空气中能自燃，具有还原性。工业上用白磷为原料制备的流程如下。下列说法错误的是 A．制备时，需在无氧条件下进行 B．反应1中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1：3 C．属于正盐 D．不考虑损失，参与反应，可产生 【答案】B 【分析】由题给流程可知，反应1为白磷与过量氢氧化钠溶液反应生成和磷化氢，反应的化学方程式为，反应2为溶液与稀硫酸反应生成H3PO2和硫酸钠，反应的化学方程式为，反应3为H3PO2发生分解反应生成H3PO4和PH3，反应的化学方程式为； 【解析】A．白磷和磷化氢在空气中都能自燃，所以制备磷化氢时，最好在无氧条件下进行，A正确； B．反应1为白磷与过量氢氧化钠溶液反应生成和磷化氢，反应的化学方程式为，反应中磷元素的化合价既升高被氧化又降低被还原，白磷即是反应的氧化剂又是反应的还原剂，是反应的氧化产物，磷化氢是还原产物，则氧化产物和还原产物的物质的量之比为3：1，B错误； C．由反应1中白磷与过量氢氧化钠溶液反应生成和磷化氢可知，不能与氢氧化钠溶液反应，说明在溶液中不能电离出氢离子，属于正盐，C正确； D．由反应1的方程式可得：P4~PH3，由反应1、反应2、反应3可得如下转化关系：P4~3NaH2PO2~3H3PO2~1.5 PH3，则1 mol白磷参与反应，可产生1mol+1.5mol=2.5 mol磷化氢，D正确； 故选B。 3．利用自然资源制备相关化学物质，下列是常见化工产品的制备流程，其中不符合实际工业流程的是 A．提取食盐后的母液含的液体含的溶液纯溴 B．石英砂粗硅高纯硅 C． D．铝土矿溶液 【答案】C 【解析】A．提取食盐后的母液中含Br-通入Cl2后置换出Br2，再用热空气吹出Br2，接着用SO2和水吸收Br2生成Br-，再经Cl2氧化提纯溴，符合工业流程，A正确； B．石英和碳高温反应生成粗硅和一氧化碳，粗硅和氯化氢反应生成SiHCl3，再被氢气还原得到精硅，符合工业流程，B正确； C．工业上利用接触法制备硫酸，其流程为：高温煅烧生成气体，经催化氧化生成，再用浓硫酸吸收得到发烟硫酸，最后稀释得到成品硫酸。题干中与水反应生成，再氧化成的路线反应速率慢、产率低且易形成酸雾，不符合工业生产实际，C错误； D．铝土矿加入NaOH溶液过滤得到Na[Al(OH)4]溶液，通入过量CO2生成Al(OH)3沉淀，过滤得到Al(OH)3固体，再经过灼烧得到Al2O3固体，电解熔融Al2O3得到Al，符合拜耳法工艺，D正确； 故答案选C。 4．工业上制备硝酸的主要流程如图所示。下列说法错误的是 A．氧化炉中发生的反应是 B．物质是空气或，物质是 C．上述流程中，理论上用合成，至少需要 D．吸收塔中为提高氮原子的利用率，可通入过量空气和循环利用尾气中的NO 【答案】C 【分析】氮气和氢气在合成塔中生成氨气，氨气在氧化炉中发生催化氧化生成一氧化氮和水，吸收塔中NO和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮。 【解析】A．氧化炉中氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水，反应化学方程式正确，故A正确； B．氨气在氧化炉中发生催化氧化生成一氧化氮和水，吸收塔二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，所以物质X是空气或O2，Y是H2O，故B正确； C．上述流程中，发生的反应为N2+3H22NH3，氨催化氧化制硝酸的总反应为NH3 + 2O2=HNO3 + H2O，理论上用N2合成1 molHNO3只需2 mol O2，而非2.5 mol O2，故C错误； D．吸收塔中为提高氮原子的利用率，可通入过量空气发生反应，还可以循环利用尾气中的NO，故D正确； 故选C。 5．亚氯酸钠(具有强氧化性、受热易分解，可用作漂白剂、食品消毒剂等，一种以等为原料制备NaCl的工艺流程如图所示。 已知：纯Cl易分解爆炸，一般用空气稀释到体积分数为10%以下。 下列说法正确的是 A．“溶解”过程中可以用盐酸代替稀硫酸 B．“吸收塔”中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1 C．“吸收塔”中温度不宜过低，否则会导致NaCl产率下降 D．理论上，每生产1molNaClO2至少需要通入标准状况22.4L 【答案】B 【分析】NaClO3加H2SO4酸化溶解，鼓入SO2和空气，发生器发生反应：2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4；将产物ClO2鼓入吸收塔和H2O2、NaOH溶液反应，发生反应2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O，经冷却结晶得到NaClO2固体。 【解析】A．“溶解”步骤中若用稀盐酸代替稀硫酸，酸性条件下会ClO与Cl-发生归中反应生成Cl2，浪费原料NaClO3且引入杂质Cl2，故A错误； B．“吸收塔”中，氧化剂ClO2→还原产物NaClO2，每个ClO2得1个电子，还原剂H2O2生成O2→氧化产物，每个H2O2失2个电子，由得失电子守恒可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1，故B正确； C．在吸收塔中与双氧水、氢氧化钠反应生成和氧气，温度过低反应速率慢，但是不一定会导致产率下降，故C错误； D．根据2NaClO3+SO2=2ClO2+Na2SO4、2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2+2H2O，可得2NaClO3～SO2～2ClO2～2NaClO2，每生产1mol NaClO2至少需要通入标准状况0.5mol×22.4L/mol=11.2LSO2，故D错误； 故选：B。 6．碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。I₂的一种制备方法如下图所示： 下列说法错误的是 A．加入 Fe粉进行“转化”反应的离子方程式为 B．“转化”后的操作是过滤，所需的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒 C．生成的沉淀与稀硝酸反应得到的产物可以循环利用，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4：3 D．“氧化”中若反应物用量比>1.5单质碘的收率会降低 【答案】C 【分析】向净化除氯后的含碘海水中加入硝酸银溶液，得到碘化银悬浊液，向悬浊液中加入铁粉，将碘化银还原得到银单质，同时生成碘化亚铁，碘化亚铁溶液中通入氯气得到碘单质。 【解析】A．加入Fe粉进行转化时铁与AgI反应生成碘化亚铁和银单质，其反应的离子方程式为，A正确； B．“转化”后需分离沉淀与溶液，操作是过滤，所需玻璃仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，B正确； C．生成的沉淀即银与硝酸反应生成硝酸银、NO和水，化学方程式为3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O，产物AgNO3可循环利用；氧化剂为被还原的HNO3（生成NO），N从+5→+2（得3e-）；还原剂为Ag（0→+1，失1e-），由电子守恒，n(氧化剂):n(还原剂)=1:3，C错误； D．FeI2中I-还原性强于Fe2+，Cl2先氧化I-，设有1molFeI2，根据Cl2+2I-=2Cl-+I2（需1molCl2），再氧化Fe2+：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-（需0.5mol Cl2），共需1.5mol Cl2。若>1.5，Cl2过量，会氧化I2生成等，导致I2收率降低，D正确； 故选C。 7．以高砷烟尘(主要成分是As2O3、As2O5和Pb5O8)为原料制备砷酸钠晶体(Na3AsO4·10H2O)的工艺流程如图。 下列说法正确的是 A．“碱浸”时，Pb5O8与Na2S反应的物质的量之比为1：3 B．“抽滤”结束后，先关闭抽气泵 C．“氧化”的目的是将As(Ⅲ)氧化为As(V) D．“系列操作”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 【答案】C 【分析】以高砷烟尘(主要成分是、和)为原料制备砷酸钠晶体()流程中，、与NaOH溶液反应依次形成和，与NaOH、反应为PbS；氧化滤液中的生成，经系列操作得到砷酸钠晶体。 【解析】A．“碱浸”时，与反应为，与反应的物质的量之比为1：8，A错误； B．“抽滤”结束后，应先断开抽滤瓶与抽气泵的连接，再关闭抽气泵，再把布氏漏斗拆除，B错误； C．根据分析，As有+3、+5两种价态，氧化前的As为+3价，氧化后为+5价，故“氧化”的目的是将As(Ⅲ)氧化为As(V)，C正确； D．砷酸钠晶体中含有结晶水，需要通过冷却结晶法收集固体，“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，D错误； 故选C。 8．环己烯是重要的化工原料，实验室制备流程如下。下列说法正确的是 A．可用酸性溶液检验粗品中的环己烯 B．饱和食盐水的作用是洗去粗品中的有机杂质 C．分液时，先将水相从分液漏斗下口放出 D．操作a需用到的仪器有球形冷凝管 【答案】C 【分析】环己醇在的催化下生成环己烯，蒸馏得到环己烯粗品，加入饱和食盐水萃取环己烯粗品中的水溶性杂质，分液后的有机相，干燥、过滤、蒸馏后得到纯净的环己烯。 【解析】A．环己烯中的碳碳双键使高锰酸钾褪色，环己醇也能使高锰酸钾褪色，A错误； B．饱和食盐水的作用是降低环己烯的溶解度，便于溶液分层，B错误； C．环己烯密度小于水的密度，所以分液时，先将水相从分液漏斗下口放出，再将有机相从分液漏斗上口倒出，C正确； D．操作a为蒸馏的步骤，用到的仪器有酒精灯、直形冷凝管、温度计等，D错误； 答案选C。 9．由工业废渣(主要含Fe、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下： 下列有关说法正确的是 A．“浸取”时先将废渣粉碎并不断搅拌，只利于提高铁的浸取率 B．“浸取”时发生的反应有 C．“过滤”前用检验浸取液中是否存在的反应是氧化还原反应 D．聚合硫酸铁铝在水中形成的胶体能杀死水中的细菌和病毒 【答案】B 【分析】由流程可知，加硫酸发生、，加过氧化氢可氧化亚铁离子，过滤分离出滤渣为硅的氧化物，滤液含，对滤液加热聚合，进一步得到聚合硫酸铁铝，以此来解答。 【解析】A．将废渣粉碎并搅拌，可增大接触面积、加快反应速率，利于提高铁、铝等可溶成分的浸取率，并非“只利于铁”，A错误； B．浸取时，废渣中（如FeO与酸反应生成）可被氧化为，酸性条件下反应的离子方程式为，该反应符合客观事实，B正确； C．与反应生成蓝色沉淀，反应中各元素化合价未变化，为非氧化还原反应，C错误； D．聚合硫酸铁铝形成的胶体通过吸附悬浮杂质净水，不能杀死细菌和病毒，D错误； 故答案选B。 10．碘化亚铜()是一种白色粉末，不溶于水，潮湿时易被氧化。工业上以斑铜矿()为原料制备的流程如下： 下列说法正确的是 A．“焙烧”时斑铜矿中的硫元素转化为而除去 B．“酸浸”后检验所得溶液中是否含有的操作为：取少量酸浸后的溶液于试管中，向其中加入少量后，再滴加少量溶液，观察现象 C．“沉铁”时应向酸浸后的溶液中加入过量溶液至不再产生沉淀 D．“洗涤”时用乙醇洗涤目的：除去杂质，并有利于的快速干燥 【答案】D 【分析】将斑铜矿通入空气焙烧后得到、CuO和，“酸浸”中、CuO转化为、；加入KOH溶液得到；向含有的溶液中加入KI后可以得到棕色固体；经过乙醇洗涤得到纯净的CuI。 【解析】A．焙烧时，斑铜矿中的硫元素被空气中氧气氧化，通常硫化物焙烧主要生成，需催化剂和高温条件，A错误； B．检验应先加KSCN溶液排除干扰，再加，若变红则含（取少量酸浸后的溶液于试管中，滴加少量溶液，若溶液不变红，再加入少量新制氯水或溶液，若溶液变红，则证明含有 ），B错误； C．酸浸后溶液含、，沉铁需控制pH使沉淀而不沉淀，加入过量KOH会使溶液碱性过强，会生成沉淀，导致Cu损失，C错误； D．乙醇易挥发，用乙醇洗涤可除去水溶性杂质，且能快速带走水分，避免CuI因潮湿被氧化，有利于快速干燥，D正确； 故选D。 11．工业上煅烧产生的可以按如下流程脱除或利用(反应Ⅲ的原子利用率为100％)。 下列有关说法正确的是 A．X为 B．和均为电解质 C．煅烧时，是氧化产物，不是还原产物 D．途径I脱除的化学方程式为 【答案】A 【分析】 煅烧，即与反应，生成和，途径Ⅰ与、反应，生成和，途径Ⅱ氧化生成，与反应得到。 【解析】A．根据原子利用率100％及质量守恒定律知X为，A正确； B．为非电解质，B错误； C．煅烧时发生反应，S元素的价态从-1价升高到+4价，O元素的价态从0价降低到-2价，所以既是氧化产物，也是还原产物，C错误； D．途径Ⅰ中，S元素价态从+4价升高到+6价，所以反应需要氧化剂，因此途径Ⅰ发生的化学反应为，D错误； 故答案A。 12．CuCl难溶于水，在空气中易被氧化。工业上以废铜泥(含)为原料制备CuCl的流程如图所示： 下列说法错误的是 A．“灼烧”时发生的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 B．“酸浸”步骤中，CuO转化为 C．“除杂”步骤中，作还原剂 D．“还原”时发生的反应为 【答案】C 【分析】废铜泥在空气中灼烧将、、转化为CuO，将Fe转化为铁的氧化物，加入硫酸酸浸后CuO和铁的氧化物溶解成硫酸铜和硫酸铁、硫酸亚铁等，除杂过程中加入过氧化氢和氢氧化钠溶液后，将亚铁离子氧化成铁离子，然后变成氢氧化铁沉淀除去，滤液为硫酸铜溶液，加入亚硫酸钠和氯化钠后得到CuCl，据此分析 【解析】A．“灼烧”时发生反应：，氧化剂和还原剂的物质的量之比为，A正确； B．溶于稀硫酸转化为，B正确； C．根据分析，“除杂”步骤中，作氧化剂氧化Fe2+，C错误； D．“还原”时溶液中的铜离子与亚硫酸钠、氯化钠、水反应的离子方程式为，D正确； 故选C。 13．某金属矿物经稀硫酸溶解、萃取分液后，水相中含有浓度近似相等的、及。经三道工序可分离三种金属。已知：，，。下列说法正确的是 A．操作A为氧化，试剂①可选用酸性溶液 B．操作B为沉铁，试剂②可选用 C．将溶液蒸发结晶可获取 D．由以上工序可判断 【答案】B 【分析】在沉镁时，加入NaF使转化为MgF2沉淀，过滤得到的滤液中剩余与。根据所给数据发现，Fe(OH)2与Mn(OH)2的Ksp相差不大，而Fe(OH)3与Mn(OH)2的Ksp相差很大。因此步骤A为氧化，将Fe2+氧化为Fe3+，步骤B为沉铁，通过调节pH将Fe3+转化为Fe(OH)3，实现Fe与Mn的分离，据此作答。 【解析】A．操作A为氧化，若选用酸性KMnO4溶液作氧化剂，会被Fe2+还原为Mn2+，但过量的与Mn2+在酸性条件下会发生归中反应生成MnO2，影响Fe与Mn的分离，更优选择为H2O2等绿色氧化剂，A错误； B．操作B为沉铁，加入的MnCO3可与溶液中H+反应，缓慢升高pH，且生成Mn2+不引入新杂质，当pH升高至Fe3+完全沉淀时（），Mn2+并未开始沉淀，从而实现分离，B正确； C．MnSO4·7H2O为结晶水合物，直接蒸发结晶易失去结晶水，应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法获取，C错误； D．根据题意，水相中Mg2+与Fe2+浓度近似相等，工序中沉镁时Mg2+与F-形成MgF2沉淀，而Fe2+未沉淀，说明相同F-浓度下MgF2更易沉淀，而MgF2与FeF2的阴阳离子配比相同，因此Ksp(MgF2)<Ksp(FeF2)，D错误； 故答案选B。 14．铁黄广泛用于建筑、涂料、油漆等颜料的着色剂。以黄铁矿烧渣[含(60%)、(15%)、(10%)、(5%)等]为原料制备铁黄的一种工艺流程如图所示。已知：不溶于水，也不溶于酸和碱。 下列有关说法正确的是 A．“滤渣”的成分是、和 B．检验“还原”是否进行完全可选择铁氰化钾溶液 C．“沉铁”时生成沉淀和气体 D．“氧化”过程生成铁黄的化学方程式为 【答案】C 【分析】将含、、、的矿渣，先加稀硫酸溶解，溶解形成，、不溶解，同时生成的微溶于水，通过过滤可以除去，加入铁粉将还原为，再用将形成沉淀，通入空气将氧化得到铁黄。 【解析】A．“滤渣”的成分是、、、等，A项错误； B．检验“还原”是否进行完全，即检验可选择KSCN溶液，铁氰化钾是检验的试剂，B项错误； C．“沉铁”时发生的反应为，C项正确； D．“氧化”过程生成铁黄的化学方程式为，D项错误； 故答案选C。 15．常温下，c(H+)=0.1 mol·L-1的某溶液中可能含有Na+、Fe3+、Fe2+、I-、Cl-、中的某几种离子，现取100 mL该溶液进行如图所示实验。根据实验结果，判断下列说法正确的是 A．Fe3+与Fe2+至少有一种 B．一定不存在，可能存在Na+和Cl- C．一定存在Fe2+、I-、Cl- D．该溶液中一定存在Fe2+、I-，可能含Cl- 【答案】C 【分析】强酸性溶液中与反应生成和水，故一定不存在；根据有机层分离后得到的2.54 g紫黑色固体()可知原溶液中含有，的物质的量，原溶液中的物质的量为0.02 mol，根据的氧化性可知溶液中不含；由灼烧沉淀得到1.60 g 可知，原溶液中一定含，因此一定存在；100 mL该溶液，的物质的量；根据电荷守恒，原溶液中阳离子正电荷总量至少为0.01 mol+0.04 mol=0.05 mol，可能存在Na+，阴离子中仅提供0.02 mol负电荷，必须有至少0.03mol平衡电荷，故一定存在。 【解析】A．根据分析溶液中不含，一定含有，A不符合题意； B．强酸性溶液中与反应生成和水，故一定不存在；根据电荷守恒，原溶液中阳离子正电荷总量为0.01 mol+0.04 mol=0.05 mol，阴离子中仅提供0.02 mol负电荷，必须有0.03mol平衡电荷，故一定存在；Na+可能存在；B错误； C．根据分析原溶液中一定存在、、，C正确，D错误； 故选C。 16．一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知溶液中相关金属离子形成氢氧化物沉淀的范围如下(各金属离子沉淀完全时的浓度为)。 金属离子 Co3+ Co2+ Zn2+ Mn2+ 开始沉淀的pH 1.5 6.9 - 7.4 6.2 8.1 沉淀完全的pH 2.8 8.9 1.1 9.4 8.2 10.1 下列叙述错误的是 A．为加快废渣的“酸浸”速率可以采取粉碎废渣、适当提高硫酸浓度等措施 B．“氧化沉钴”过程中，若氧化等物质的量的、，消耗的物质的量之比为2：1 C．加入所发生反应的离子方程式为 D．“除钴液”中残留的浓度为 【答案】B 【分析】由题中信息可知，用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣，得到含有Co2+、Zn2+、Fe2+、Fe3+、SO等离子的溶液，Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的PbSO4，则“滤渣1”为“酸浸”时生成的PbSO4；向滤液中加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入ZnO调节pH=4使Fe3+完全转化为Fe(OH)3，则“滤渣Ⅱ”的主要成分为Fe(OH)3，滤液中的金属离子主要是Co2+、Zn2+和Mn2+；“氧化沉钴”，加入强氧化剂KMnO4，将溶液中Co2+氧化为Co3+，在pH=5时Co3+形成沉淀Co(OH)3，而KMnO4则被还原为MnO2，KMnO4还会与溶液中的Mn2+发生归中反应生成MnO2，得到Co(OH)3和MnO2的混合物，“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4。 【解析】A．增大固液接触面积，适当提高硫酸浓度，加快酸浸速率，A正确； B．酸性条件下KMnO4将溶液中Co2+氧化为Co3+，Co3+形成沉淀Co(OH)3，而KMnO4则被还原为MnO2，离子反应方程式为3Co2++MnO+7H2O=3Co(OH)3+ MnO2+5H+；KMnO4还会与溶液中的Mn2+发生归中反应生成MnO2，离子反应方程式为3 Mn2++2MnO+2H2O=5MnO2+4H+；结合方程式可知，等物质的量的Co2+、Mn2+，消耗KMnO4的物质的量之比为1：2，B错误； C．根据分析可知，加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，离子反应方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O，C正确； D．结合表格可知，当Co3+完全沉淀时，pH=1.1，c(H+)=10-1.1mol/L，c(OH-)=10-12.9mol/L， Ksp(Co(OH)3)=c(Co3+)c3(OH-)=10-5×(10-12.9)3=10-43.7；“除钴液”中pH=5，则c(H+)=10-5mol/L，c(OH-)=10-9mol/L，c(Co3+)===10-16.7mol/L，D正确； 故答案为：B。 17．工业生产制备需要综合考虑反应原理、反应条件、经济成本等多种因素。下列物质制备转化合理的是 A．制备金属铝：铝土矿(主要含、、) B．制备： C．制备： D．制备硫酸：黄铁矿() 【答案】D 【解析】A．铝土矿先用盐酸溶解，但后续用NaOH处理无法有效分离和，且工业上通常采用碱法提纯，电解熔融的氧化铝制铝，A错误； B．综合考虑反应原理、反应条件、经济成本等多种因素，工业上通过电解饱和食盐水法制取氢氧化钠，不能用金属钠作原料，B错误； C．MgO与水反应生成的速率极低，工业上通过沉淀法从海水中提取，C错误； D．黄铁矿煅烧生成，二氧化硫催化氧化为，再用浓硫酸吸收三氧化硫，符合工业制硫酸的实际流程，D正确； 故答案选D。 18．实验室中模拟从镍电池芯废料(主要含金属镍，存在金属钴、铁、铝等杂质)中回收金属的流程如下： 下列说法正确的是 A．“酸浸”时用浓硫酸效果更好 B．“滤液”中除含、外，还有的主要离子是、 C．“酸溶”操作中体现氧化性 D．“结晶”操作为降温结晶 【答案】D 【分析】镍电池芯废料先用硫酸酸浸，使镍、钴、铁、铝等转变为硫酸盐，然后加将亚铁离子氧化为三价铁离子，然后调节pH将铁、铝元素除去，向除杂后滤液加入次氯酸钠溶液，将Co元素转化为Co(OH)3沉淀，镍离子不发生变化，实现钴、镍分离，过滤后向沉淀中加入和硫酸，使Co(OH)3转变为CoSO4，再经过一系列操作得到醋酸钴晶体，据此回答。 【解析】A．浓硫酸会使铁、铝钝化，反而会降低反应速率，A错误； B．用硫酸进行酸浸，故溶液中还有离子，B错误； C．“酸溶”操作中Co元素由+3价变为+2价被还原，故体现还原性，C错误； D．因要得到结晶水合物，为得到纯净产品，操作步骤为蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥，D正确； 故答案选D。 19．钴及其化合物在工业、电子等领域有着广阔的应用前景。一种从炼锌废渣(主要含钴、锌、铅、铁、锰的+2价氧化物或单质)中提取钴的部分工艺如下： 已知：，，Zn(OH)2和Al(OH)3的化学性质相似。下列说法错误的是 A．滤渣1的主要成分为PbSO4，滤渣2的主要成分为Fe(OH)3 B．已知Na2S2O8中的S元素的化合价为+6，1 mol Na2S2O8中含有NA个过氧键 C．“沉淀”过程后，溶液中 D．“氧化沉钴”的离子方程式： 【答案】D 【分析】由题意知该工艺流程以炼锌废渣(主要含钴、锌、铅、铁、锰的 +2价氧化物或单质)为原料，提取钴，稀硫酸酸浸后得到含有Zn2+、Fe2+、Mn2+、Co2+等金属阳离子的硫酸盐溶液，铅的+2价氧化物或铅单质与硫酸反应生成PbSO4沉淀，即滤渣1为PbSO4，加入Na2S2O8沉锰，Na2S2O8具有氧化性，可以氧化Mn2+生成MnO2，同时将Fe2+氧化为Fe3+，再加入NaOH溶液调节pH=4使Fe3+完全转化为Fe(OH)3 (滤渣2)而除去，溶液中金属阳离子主要为Zn2+、Co2+，加入NaClO，ClO-氧化Co2+生成Co(OH)3沉淀，滤液中Zn2+与FeS反应生成ZnS。 【解析】A．由炼锌废渣并结合流程分析可知滤渣1的主要成分是PbSO4，滤渣2的主要成分为Fe(OH)3，A正确； B．由题意知Na2S2O8中的S元素的化合价为+6，故中含有-1价氧原子，根据其结构式为，因此1 mol Na2S2O8中含有NA个过氧键，B正确； C．根据已知，pH=4，则，滤液中，C正确； D．根据流程分析反应物是ClO-和Co2+ ，生成物为Cl-和Co(OH)3沉淀，pH=5属于酸性，根据电子得失守恒、电荷守恒、元素守恒配平， “氧化沉钴”的离子方程式为，D错误； 故答案选D。 20．25℃时，在浓NaOH溶液中通入过量，充分反应后，可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得和固体。已知：、NaClO、NaCl溶解度（S）随温度变化关系如图。下列说法正确的是 A．25℃时，随反应进行NaClO先析出 B．将反应后的固液混合物过滤，滤液降温可析出固体 C．在冷却结晶的过程中，大量会和一起析出 D．和的混合物可以通过重结晶法进行分离提纯 【答案】D 【解析】A．由溶解度曲线可见，在 25 ℃时，NaCl 的溶解度比 NaClO 小，故反应进行时应先析出 NaCl，A错误； B．因通入过量Cl2，NaOH已完全反应，滤液中不含NaOH，故无法析出，B错误； C．因NaOH已完全反应，不会析出。且由图可知NaCl溶解度受温度影响小，降温不会大量析出，C错误； D．NaCl 与 NaClO 的溶解度对温度的依赖差异较大，可通过改变温度重结晶来分离提纯，D正确； 故答案选D。 21．在印染、电镀等工业生产中有着广泛的应用，通常由过饱和溶液经结晶脱水制得。以饱和食盐水和黄铁矿()为基础原料，制备的工艺流程如图所示。 下列说法正确的是 A．“沉钠”时应先通入足量，再通入 B．“硫化”时发生反应的离子方程式为： C．“煅烧”过程中每生成，转移电子的物质的量为 D．“转化”的目的是制备过饱和溶液 【答案】D 【分析】饱和食盐水溶液中通入氨气和二氧化碳，生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液；碳酸氢钠灼烧分解为碳酸钠、水、二氧化碳；碳酸钠溶于水得到其饱和溶液；黄铁矿煅烧生成二氧化硫气体，碳酸钠溶液通入二氧化硫调节pH=4.1，得到亚硫酸氢钠溶液，加入碳酸钠调节pH=7～8，此时亚硫酸氢钠转化为亚硫酸钠；再通入二氧化硫，则生成亚硫酸氢钠过饱和溶液，经过系列操作脱水得。 【解析】A．“沉钠”时应先通入极易溶于水的氨气，使其水溶液呈碱性，便于吸收二氧化碳，A错误； B．“硫化”时向碳酸钠溶液通入二氧化硫调节，得到亚硫酸氢钠溶液，发生反应的离子方程式为：，B错误； C．“煅烧”过程:，转移；当生成，则反应中转移电子的物质的量为，C错误； D．通过分析可知，D正确； 故选D。 22．室温下，用溶液吸收烟气中并获得的过程如图所示。忽略吸收废气所引起的溶液体积变化，溶液中含硫物种的浓度。已知：、、、。下列说法正确的是 A．的溶液： B．的溶液吸收至的溶液中： C．向的溶液中加入等体积的溶液无沉淀产生 D．若向吸收后的溶液中逐滴加入溶液至过量，溶液中水的电离程度先增大后减小 【答案】D 【分析】该流程利用溶液吸收烟气中的，原理为与、反应生成，再加入溶液，使溶液中的含硫物质转化为沉淀，实现的固定与的制备。 【解析】A．的溶液中，来自初始，根据物料守恒，的物质的量是初始的2倍，因此正确关系为：，A错误； B．时，，结合的电离常数：，由，，，，因此，B错误； C．原溶液为0.1mol/L的Na2SO3，c总=0.2mol⋅L-1的溶液即为NaHSO3溶液，加入等体积溶液后，浓度为，含硫物质总浓度为。电离产生，电离是少量的，的浓度近似等于0.1mol/L，，则可得，则，因此会生成沉淀，C错误； D．吸收后的溶液主要含，逐滴加入时：初期发生反应，生成中水解促进水的电离，电离程度增大；过量后，抑制水的电离，水电离程度减小，因此溶液中水的电离程度先增大后减小，D正确； 答案选D。 23．从铅浮渣（主要成分为PbS、Pb、和少量）中回收铅、锡、锑的化合物的工艺流程如图所示。 已知：①两次焙烧后，元素Sn与Sb均以氧化物形式存在；是两性氧化物。 ②在酸性环境中缓慢生成PbO和。 下列说法错误的是 A．尾气可以用碱性液体吸收 B．脱硫步骤发生的离子方程式为 C．酸浸前，锑元素被氧化 D．浸取剂可选用NaOH 【答案】C 【分析】铅浮渣的主要成分为PbS、Pb、和少量，由已知信息①可知，铅浮渣经焙烧1，元素Pb、Sn和Sb均以氧化物形式存在，S元素转化为SO2，尾气为SO2和过量空气，Pb、Sn和Sb的氧化物经焙烧2，元素Sn与Sb仍以氧化物形式存在，Pb元素转化成，加入碳酸钠溶液脱硫，转化为，滤液的主要成分为Na2SO4和过量的Na2CO3，滤渣加入适量硝酸酸浸，溶于硝酸，向浸出液加入碳酸钠溶液，生成沉淀，酸浸渣为、，向酸浸渣加入浸取剂浸取，得到浸渣，向浸取液加入硫酸得到。 【解析】A．由分析知，尾气为SO2和过量空气，SO2对环境有污染，且为酸性气体，尾气可以用碱性液体吸收，减少污染，A正确； B．由分析知，脱硫过程中发生转化为的反应，发生反应的离子方程式为，B正确； C．中，Pb元素显+2或+4价，则Sb元素不低于+3价，酸浸后生成的Sb元素为+3价，Sb元素不可能被氧化，C错误； D．是两性氧化物，可用NaOH溶解，D正确； 故选C。 24．硼化钛(结构式为B=Ti=B)常用于制备导电陶瓷材料和PTC材料。工业上以高钛渣(主要成分为、、和CaO，另有少量MgO、)为原料制取的流程如下： 已知：①电弧炉是由石墨电极和石墨坩埚组成的高温加热装置； ②高温下蒸气压大、易挥发； ③可溶于热的浓硫酸形成。 回答下列问题： （1）滤渣的主要成分为 (填化学式)。 （2）“萃取”的目的 。 （3）“水解”过程中，欲将尽可能多的转化为，可采取的有效措施有 。(答一条措施即可) （4）“热还原”中发生反应的化学方程式为 ，的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量，原因是 。仅增大配料中的用量，产品中的杂质含量变化如图所示。杂质TiC含量随w%增大而降低的原因是 (用化学方程式解释)。 （5）原料中的可由硼酸脱水制得。以为原料，用电渗析法制备硼酸()的工作原理如图所示，产品室中发生反应的离子方程式为 。若反应前后NaOH溶液的质量变化为m kg，则制得的质量为 kg。 【答案】（1） （2）分离出钛元素 （3）适当升高温度（如使用沸水）、降低等（其他合理答案也可） （4）++5C+5CO↑ 高温下蒸气压大、易挥发，只有部分参加了反应 ++2C+3CO↑ （5）H++[B(OH)4]-=H3BO3+H2O 【分析】一、从高钛渣(主要成分为、、和CaO，另有少量MgO、)为原料制取硼化钛的工艺流程为：将高钛渣加入稀盐酸进行酸浸，其中、CaO、MgO、溶解在盐酸中通过过滤进入滤液分离，不溶于盐酸的、在过滤后加入浓硫酸进行酸解，溶于热的浓硫酸形成，不溶于酸，过滤后通过滤渣除去，在哪能液中加入萃取剂进行萃取分液，再进行水解过滤得到，加热脱水后加入和C在电弧炉中加热还原得到产品； 二、根据第（5）问的电解图可知，右侧产生NaOH溶液，说明原料室中的会透过阳膜进入右侧，阳离子向阴极移动，则右侧石墨电极为阴极，连接电源负极，电极反应式为：；则2膜为阴离子交换膜透过到产品室，而左侧石墨电极为阳极，电极反应式为：，则膜1为阳离子交换膜透过到产品室，在产品室中发生反应：得到产品，据此分析解答。 【解析】（1）通过酸浸后的固体为和，继续加浓硫酸进行酸解，溶于热的浓硫酸形成，不溶于硫酸，过滤后通过滤渣除去，所以酸解后得到滤渣的主要成分为：。 （2）酸解后的滤液中主要含和过量硫酸，此时通过萃取将Ti元素萃取到有机溶剂中分离出Ti元素，便于后续生成， （3）“水解”过程中，转化为的方程式为：，则可以提高转化率的措施有：适当升高温度（如使用沸水）、降低等（其他合理答案也可）。 （4）“热还原”是将脱水后加入和C在电弧炉中加热还原得到产品，则反应的化学方程式为：；在生产过程中，的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量，则可能的原因为：高温下蒸气压大、易挥发，只有部分参加了反应；随的过量比率的增加，杂质中的TiC也参与了反应：，从而降低了杂质的含量。 （5）根据分析，在产品室中发生的反应为：；根据分析中的电极反应式和电子转移守恒可知，存在每转移时，在产品室生成，质量为；在右侧会生成，则右侧NaOH溶液中的质量变化为原料室每渗透到右侧，要释放，则右侧溶液增加的质量为：，则生成的质量为：。 25．Ge(锗)是最早使用的半导体材料之一，如今在化学材料领域依然有重要用途。从某工业废渣中(含有、、、、等)提取并回收的工业流程如图所示： 已知：①部分含锗微粒的存在形式与的关系为 pH pH<2 pH>12 Ge存在形式 ②部分金属离子的沉淀： 开始沉淀 7.5 2.3 6.2 沉淀完全 9.0 3.2 8.0 回答下列问题： （1）基态Zn原子的价电子排布式为 ，“滤渣1”的主要成分的化学式是 。 （2）“还原浸出”步骤中生成的离子方程式为 。 （3）试剂X化学式是 ，“调”程序中的范围是 。 （4）阴、阳极均用惰性电极电解“滤液2”时，阳极电极反应方程式为 （5）“萃取”程序的原理是酒石酸(C4H6O6，结构如图所示：)与含锗微粒形成酒石酸络阴离子，若酒石酸根中两个氧原子进行配位，则该酒石酸络阴离子中锗的配位数是 。 （6）一种含锗的化合物应用于太阳能电池，其晶胞为长方体，结构如图。 为阿伏加德罗常数的值，则晶体的密度为 (列出计算式即可)。 【答案】（1） 、 （2） （3）或 3.2 6.2 （4） （5）6 （6）或 【分析】由题给流程可知，废渣用NaHSO3、硫酸溶液还原浸出，将氧化铁转化为硫酸亚铁，氧化锌、氧化锗转化为硫酸锌、硫酸锗，二氧化硅不反应，过滤得到二氧化硅、硫酸铅的滤渣和滤液；向滤液中加入氧化钙调节溶液pH在2-6.2范围内，将溶液中硫酸锗转化为Ge(OH)4沉淀，过滤得到含有硫酸亚铁、硫酸锌的滤液和含有氢氧化钙、Ge(OH)4的滤渣；向滤渣中加入硫酸溶液酸溶，将氢氧化钙转化为硫酸钙、Ge(OH)4转化为硫酸锗，经一系列操作得到石膏和硫酸锗溶液；向溶液中加入酒石酸和有机溶剂萃取、分液得到水相和含有的有机相；向有机相中加入氢氧化钠溶液调节溶液pH大于12，反萃取、分液得到锗酸钠，选择合适的还原剂将锗酸钠还原得到锗。 【解析】（1）锌为30号元素，在元素周期表中位于第四周期第ⅡB族，其基态价电子排布式为；硫酸铅为难溶物，所以滤渣1为二氧化硅和硫酸铅。 （2）还原浸出中，有还原性，会将Fe3+还原为Fe2+，反应的离子方程式为。 （3）滤液1中为和；对滤液1调的目的为除去，需要消耗且不引入新杂质，因此试剂为或者；调节pH时，让完全沉淀，但不能开始沉淀，因此pH的范围为3.2≤pH<6.2。 （4）阳极上，H2O失去电子生成O2和H+，电极反应方程式为。 （5）配体为酒石酸根，配体数为3，一个配体中两个氧原子进行配位，则配位数为6。 （6）该锗化合物晶胞中为，为，为1；则晶体密度为。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 / 20 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $