8.微练6 以微型化学工业流程为载体的分析判断(专题微练Word)-【赢在微点·考前顶层设计】2026年高考化学大二轮专题复习

微练6　以微型化学工业流程为载体的分析判断

选择题:每小题只有一个选项符合题目要求。

1.(2025·岳阳模拟)实验室模拟利用含钴废料(主要成分为Co3O4,还含有少量的铝箔等杂质)制备碳酸钴的工艺流程如图:

已知:CoCO3、Co(OH)2难溶于水。

下列有关描述错误的是(C)

A.“碱浸”发生反应的为2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑

B.“操作①”用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒

C.“酸溶”反应中H2O2可以换成O2

D.“沉钴”时若Na2CO3浓度太大,可能导致产品不纯

解析　含钴废料(主要成分为Co3O4,还含有少量的铝箔等杂质)经第一步碱浸操作,废料中的铝箔溶解为Na[Al(OH)4]除去,过滤后得到的滤渣主要含有Co3O4,加入硫酸、过氧化氢酸溶,Co元素转化为Co2+,在酸溶步骤中Co元素被还原,H2O2被氧化作还原剂;经过操作①得到滤液②,则操作①为过滤操作,所得滤液②中主要含CoSO4,最后加入碳酸钠沉钴操作获得CoCO3,以此分析解答。碱浸操作,废料中的铝箔溶解为Na[Al(OH)4]除去,发生的反应为2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑,A项正确;操作①为过滤操作,用到的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒,B项正确;由分析知,H2O2被氧化,作还原剂,不能选用O2,C项错误;“沉钴”时若Na2CO3浓度太大,溶液碱性较强会产生Co(OH)2杂质,导致产品不纯,D项正确。

2.(2025·江西模拟)江西的钽矿储量居全国首位,主要用于制造高温合金和电子元件。以某钽矿渣(主要含Ta2O3、FeO、Al2O3及油脂等)为原料制备万能材料NaTaO3的流程如图。

已知:①焙烧时,Ta2O3、FeO转化成NaTaO3、Fe2O3;②NaTaO3溶解度随着温度升高而快速增大。下列叙述错误的是(A)

A.“焙烧”可选择陶瓷容器

B.通入足量空气的目的之一是除去油脂

C.固体1可用于制造红色颜料

D.“系列操作”包括“蒸发浓缩、降温结晶”等

解析　根据钽矿渣(主要含Ta2O3、FeO、Al2O3及油脂等)为原料制备万能材料NaTaO3的流程图,加入纯碱在碱性条件下通入足量空气焙烧,一方面可以使油脂(有机物)转化为CO2除去,另一方面Ta2O3、FeO转化成

NaTaO3、Fe2O3,Al2O3转化为NaAl(OH)4;加入水进行水浸,不溶于水的Fe2O3是固体1的主要成分,水浸后的浸出液中有NaTaO3和NaAl(OH)4,通入足量CO2,铝元素以氢氧化铝沉淀析出,故固体2是氢氧化铝,最后溶液经过系列操作得到NaTaO3。纯碱在高温下与二氧化硅反应,陶瓷容器的材质含SiO2,“焙烧”应该选择铁质容器,A项错误;原料中有油脂,在“焙烧”中与空气中的O2反应生成CO2等,B项正确;“固体1”是氧化铁,可用于制造红色颜料,C项正确;由于钽酸钠溶解度受温度影响较大,可采用结晶法分离,冷却热饱和溶液析出晶体,经过滤、洗涤、干燥得到产品,D项正确。

3.(2025·青岛模拟)实验室提取桂花精油的流程如下。下列说法错误的是(B)

A.“操作①”所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒

B.“操作②”为过滤,所得的石油醚可循环利用

C.“乙醇洗涤”可提高桂花精油的收率

D.“减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质

解析　向桂花中加入石油醚,充分振荡,过滤,分离除去不溶物,得到溶液,然后根据物质沸点的不同,将溶液进行蒸馏,分离出沸点低的石油醚和桂花浸膏,再向桂花浸膏中加入无水乙醇回流1小时,进行抽滤,并用乙醇洗涤固体残渣,充分回收桂花精油,将分离得到溶液进行减压蒸馏,分离得到桂花精油。“操作①”是分离难溶性固体与可溶性液体混合物的操作,该操作名称为过滤,所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,A项正确;“操作②”为分离互溶的、沸点不同的混合物,名称为蒸馏,所得的沸点较低的石油醚可循环利用,B项错误;残留在固体上的桂花精油能够溶于乙醇,“乙醇洗涤”抽滤时的固体残渣,可提高桂花精油的收率,C项正确;桂花精油不稳定,高温易变质,利用物质沸点随压强的减小而降低的性质进行“减压蒸馏”就可防止桂花精油在较高温度下变质,D项正确。

4.(2025·兰州模拟)某研究所设计以软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Si、Al等的氧化物)为原料制备KMnO4,其实验流程如下:

已知:K2MnO4固体和溶液均为墨绿色。

下列说法正确的是(D)

A.“熔融煅烧”过程中使用到的仪器主要有蒸发皿,三脚架和酒精灯

B.“滤渣1”的成分是Al(OH)3

C.“调pH 2”过程中反应的离子方程式为3Mn+4H+2Mn+MnO2↓+2H2O

D.“结晶”过程中获得KMnO4晶体可采用降温结晶法

解析　软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Si、Al等的氧化物)与KOH在空气中熔融煅烧生成K2MnO4、K2SiO3和KAlO2,浸取液通入过量CO2得到的滤渣1有Al(OH)3和H2SiO3,滤液加入冰醋酸“调pH 2”生成KMnO4和MnO2,据此解答。“熔融煅烧”需要高温,应该用坩埚而不是蒸发皿,A项错误;由分析知“滤渣1”的成分是Al(OH)3和H2SiO3,B项错误;“调pH 2”过程中加入冰醋酸,冰醋酸为弱电解质,不拆,反应的离子方程式为3Mn+4CH3COOH2Mn+MnO2↓+2H2O+4CH3COO-,C项错误;KMnO4的溶解度受温度影响变化较大,可以采用降温结晶的方法得到,D项正确。

5.(2025·六盘水模拟)某兴趣小组利用初处理过的工业废铜制备胆矾(CuSO4·5H2O)的流程如下。下列说法错误的是(B)

A.X为稀硫酸或Fe2(SO4)3溶液

B.流程中Cu2(OH)2CO3可换成NaOH溶液

C.加H2O2可能存在的反应有Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O

D.“系列操作”时加H2SO4的目的是抑制Cu2+的水解

解析　由制备实验流程及制备胆矾的原理可知,工业废铜中先加入X进行溶解,若X为稀硫酸可将铁转化为Fe2+,再加入过氧化氢溶液将铜氧化为Cu2+,氧化Fe2+得到Fe3+,若X是Fe2(SO4)3溶液,则Ⅰ中得到Fe2+、Cu2+,加入过氧化氢再氧化Fe2+得到Fe3+,再加碱式碳酸铜可调节pH加热使铁离子转化为沉淀,过滤分离出滤液含硫酸铜,加硫酸后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤可分离出胆矾晶体。由制备实验流程分析可知,X可以是稀硫酸或Fe2(SO4)3溶液,且不引入新杂质,A项正确;加氢氧化钠调节pH会引入钠离子,因此不可更换,B项错误;若X为稀硫酸,则Ⅰ中得到Fe2+和Cu,加入过氧化氢后分别被氧化为Fe3+、Cu2+,所以加H2O2可能存在的反应有Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O,C项正确;“系列操作”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,加H2SO4的目的是抑制Cu2+的水解,D项正确。

6.晶体磷酸二氢钾(KH2PO4)是一种非线性光学材料,实验室模拟工业工序设计的流程如图所示。

已知:HCl易溶于乙醇和醚等有机溶剂。

下列说法不正确的是(D)

A.有机萃取剂不可选用乙醇

B.KH2PO4既可与盐酸也可与NaOH溶液反应

C.操作Ⅰ、操作Ⅱ是相同的操作方法

D.一系列操作Ⅲ主要包括蒸发结晶、干燥