微专题速练17 化工微流程分析-【高考领航】2027年高考化学一轮复习微专题速练

**基本信息** 聚焦化工微流程全环节分析，通过金属制备、回收及物质合成等典例，系统考查物质转化、反应原理与实验操作的内在逻辑。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |金属制备与回收|6|流程中物质转化与操作目的判断|以元素化合物性质为基础，构建“原料→转化→分离→产物”分析模型| |物质分离提纯|3|分离提纯方法及试剂选择分析|结合实验操作原理，体现科学探究与实践素养| |反应原理分析|3|氧化还原反应及离子方程式正误判断|通过反应规律推导，强化证据推理的科学思维|

微专题速练17　化工微流程分析 1．(2026·牡丹江高三阶段练习)用镁还原TiCl4可制取高熔点的金属钛，工艺流程如图。下列说法不正确的是(　　) A．工业上电解熔融MgCl2可制备金属Mg B．用金属镁还原TiCl4过程中需通入N2或Ar作保护气 C．“高温还原”时，发生反应的化学方程式为2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2 D．“真空蒸馏”的目的是使Mg、MgCl2汽化，实现与Ti的分离 2．(2025·赣州联考)从硝酸铜和硝酸银的混合溶液中回收铜和银的流程如下。下列说法错误的是(　　) A．试剂Ⅰ可以是盐酸或稀硫酸 B．流程中涉及的反应均是氧化还原反应 C．生成银氨溶液的离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O D．若试剂Ⅱ是甲醛，1 mol甲醛参加反应最多生成4 mol Ag 3．(2026·秦皇岛高三阶段练习)从废钼催化剂[主要成分为 MoS2(S 为 －2 价)，含少量 Ni、Al 等元素的氧化物]中回收钼(Mo)的流程如下： 已知：“沉钼”前钼元素主要以形式存在。下列说法正确的是(　　) A．焙烧过程中通入过量 O2，会生成SO3 B．焙烧时，MoS2与 O2的物质的量之比为2∶9 C．试剂 X 可选择 CO2，但不可选择强酸 D．通过蒸发结晶可获得 NiSO4·7H2O 4．(2025·池州高三模拟)以炼铁厂锌灰(主要成分为ZnO，含少量的CuO、MnO2、Fe2O3)为原料制备ZnO的工艺流程如下，已知浸取工序中ZnO、CuO分别转化为[Zn(NH3)4]2+和2+。下列说法错误的是(　　) A．“浸取”需控制温度，较高温度不利于提高浸取率 B．滤渣①用稀盐酸溶液处理后得到MnO2固体 C．“煅烧”时加入焦炭可提高ZnO的产率 D．“除杂”工序的反应主要是2+===Cu＋[Zn(NH3)4]2+ 5．(2025·长沙高三阶段练习)四氧化三锰(Mn3O4)广泛应用于生产软磁材料、催化材料。一种以低品位锰矿粉(含MnCO3、Mn2O3、MnOOH及少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料生产Mn3O4的工艺流程如图所示： 下列说法不正确的是(　　) A．可用稀硫酸代替“溶浸”中的NH4HSO4 B．“溶浸”步骤中H2O2作氧化剂 C．“沉锰”步骤中母液的主要成分为(NH4)2SO4 D．“氧化”步骤中Mn(OH)2参加的反应：2Mn3O4＋6H2O 6．(2025·武汉新洲区模拟)钯是航天、航空高科技领域的重要材料。工业用粗钯制备高纯度钯的流程如图： 下列说法错误的是(　　) A．酸浸时反应的化学方程式是Pd＋6HCl＋4HNO3===H2PdCl6＋4NO2↑＋4H2O B．“热还原”中每生成1 mol Pd同时生成的气体的物质的量为8 mol C．化学实验中可利用氯钯酸根离子检验溶液中是否含有 D．在“酸浸”过程中为加快反应速率可用浓硫酸代替浓盐酸 7．(2025·重庆百师联盟高三联考)某化学兴趣小组通过查阅文献，设计了从阳极泥(成分为Cu2S、Ag2Se、Au、Pt)中回收贵重金属的工艺，其流程如图所示。已知：“酸溶”时，Pt、Au分别转化为和。下列判断正确的是(　　) A．“焙烧”时，Cu2S转化为CuO的化学方程式为Cu2S＋2O22CuO＋SO2 B．“转化”后所得溶液经过在空气中加热蒸发结晶可得到NH4[Au(SO3)2] C．“酸溶”时，铂溶解的离子方程式为Pt＋Cl2＋ D．结合工艺流程可知盐酸的氧化性强于硝酸 8．(2025·沧衡八校联盟模拟)以BaSO4、炭粉、氯化钙等为原料，采用下列流程可制备粉状BaTiO3(一种压电材料)。 已知：①“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS； ②“沉淀”步骤中加入的试剂适量，反应生成BaTiO(C2O4)2。 下列叙述错误的是(　　) A．“焙烧”时炭粉作还原剂，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为4∶1 B．“滤渣”的主要成分是CaS和炭粉 C．“沉淀”反应的化学方程式为BaCl2＋TiCl4＋H2O＋2(NH4)2C2O4===BaTiO(C2O4)2↓＋4NH4Cl＋2HCl D．流程中涉及了过滤操作，实验室中完成该操作所需的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒 9．(2025·沈阳模拟)以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含Fe3O4、SiO2等杂质)为原料，合成[Cu(NH3)4]SO4·H2O的流程如下。下列说法错误的是(　　) A．步骤Ⅰ在足量O2中煅烧，产生气体的主要成分为SO3 B．步骤Ⅱ所得溶液的溶质主要为CuSO4、 C．步骤Ⅲ先形成难溶物，最后得到深蓝色溶液D D．步骤Ⅳ的操作依次为加入乙醇、过滤、洗涤、干燥 10．(2025·滁州模拟)以钴渣(主要成分是CoO、Co2O3含少量Ni、Al2O3等杂质)为原料制取CoCO3，工艺流程如下，下列说法错误的是(　　) 已知： ①碱性条件下，Co2+会转化成Co(OH)2 ②Ni2+被萃取原理：Ni2+(水层)＋2HA(有机层)⥫⥬NiA2(有机层)＋2H＋(水层) A．试剂X为稀硫酸 B．“酸浸”中Co2O3反应的离子方程式为Co2O3＋6H＋===2Co3+＋3H2O C．为保证工艺所得产品的纯度，萃取过程中，添加萃取剂应采用少量多次的方法进行 D．“沉钴”时，应向上一步所得含Co2+的溶液中逐滴滴加Na2CO3溶液，以提高CoCO3产率 11．(2025·安徽鼎尖联盟模拟)某工厂利用铝土矿(主要成分为Al2O3、Ga2O3、Fe2O3)为原料制备GaN的流程如下图所示。已知镓与铝同主族，其氧化物和氢氧化物均为两性化合物，能与强酸、强碱溶液反应，NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　) A．可以通过粉碎铝土矿、搅拌等方法提高“碱溶”效率 B．由过程②、③可知，Ga(OH)3的酸性比Al(OH)3强 C．已知2Ga＋2NH32GaN＋3H2，1 mol Ga与足量NH3反应，转移电子数为3NA D．滤渣1是Fe2O3，生成滤渣2的离子方程式可能为2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋＋H2O 12．ClO2是一种高效、低毒的消毒剂。实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，制备ClO2的流程如图： 已知：①电解过程中氯元素被氧化。 ②ClO2是一种黄绿色易溶于水的气体；三氯化氮为黄色油状液体，熔点较低，很不稳定，受热90 ℃以上或受震动时发生猛烈爆炸。 下列说法不正确的是(　　) A．“电解”过程中的阳极电极反应式为3Cl－－6e－＋===NCl3＋4H＋ B．“反应”过程中可快速搅拌反应混合液以加快反应速率 C．“反应”过程中的还原产物存在于溶液X中 D．不能用稀盐酸除去ClO2中的氨气 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题速练17　化工微流程分析 1．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＋TiCl4Ti＋2MgCl2制取金属钛，再经过“真空蒸馏”提纯钛等步骤得到钛产品。工业上制备金属Mg通常采用电解熔融MgCl2的方法，因为MgO熔点过高，电解熔融MgCl2更经济，A正确；Mg是活泼金属，高温下会与N2反应生成Mg3N2，因此不能用N2作保护气，应选用Ar等惰性气体，B错误；“高温还原”时，Mg还原TiCl4生成Ti和MgCl2，化学方程式为2Mg＋TiCl4Ti＋2MgCl2，反应原理和配平均正确，C正确；Ti熔点很高，而Mg和MgCl2沸点较低，“真空蒸馏”可降低其沸点，使Mg、MgCl2汽化分离，从而得到纯净的Ti，D正确。 2．B　滤渣Ⅰ是铁和铜的固体混合物，要得到铜单质，需要除去铁，因此试剂Ⅰ可以是盐酸或稀硫酸，故A正确；NaCl和AgNO3反应生成滤渣Ⅱ(即AgCl)、AgCl和氨水生成银氨溶液的反应均不是氧化还原反应，B错误；生成银氨溶液的离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O，C正确；1 mol甲醛参加反应最多生成4 mol Ag，D正确。 3．C　废钼催化剂[主要成分为 MoS2(S为－2 价)，含少量 Ni、Al 等元素的氧化物]中回收利用金属的流程为加入碳酸钠、氧气焙烧时生成的气体为CO2、SO2，水浸后得到可溶于水的盐Na[Al(OH)4]和Na2MoO4，Ni以NiCO3的形成留在滤渣之中，滤液中通入CO2将Na[Al(OH)4]转化为氢氧化铝沉淀，过滤后向滤液中加入CaCl2，将Na2MoO4转化为CaMoO4，NiCO3加入稀硫酸酸溶得到NiSO4溶液，控制温度蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4·7H2O晶体，据此分析解答。焙烧过程中，S元素只能转化为SO2，不能直接转化为SO3，A错误；根据已知信息判断，焙烧时，MoS2转化为Na2MoO4、SO2，Mo元素化合价由＋4价上升到＋6价，S元素化合价由－2价上升到＋4价，O元素由0价下降到－2价，结合得失电子守恒可知，MoS2与O2的物质的量之比为2∶7，B错误；滤液中Al的存在形式为[Al(OH)4]－，可以通过CO2将其转化为Al(OH)3，又因为Al(OH)3能溶于强酸，则试剂X不可选择强酸，C正确；蒸发结晶获得的晶体不含结晶水，应该控制温度蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NiSO4·7H2O晶体，D错误。 4．C　“浸取”时温度过高会导致碳酸氢铵和氨水分解，A正确；锌灰(主要成分为ZnO，含少量的CuO、MnO2、Fe2O3)浸取时，ZnO、CuO转化为[Zn(NH3)4]2+、2+，MnO2、Fe2O3不反应，滤渣①的主要成分为Fe2O3和MnO2，用稀盐酸溶浸时Fe2O3溶解，得到MnO2，B正确；过滤，滤液①中含有2+、[Cu(NH3)4]2+、NH4HCO3、NH3·H2O，加入Zn粉时，发生反应：Zn＋[Cu(NH3)4]2+===Cu＋[Zn(NH3)4]2+，从而除去杂质2+，D正确；滤液②中主要含2+、NH4HCO3、NH3·H2O，经过蒸氨沉锌操作获得沉淀ZnCO3·Zn(OH)2，最后煅烧获得ZnO，“煅烧”时加入焦炭，ZnO会变为单质Zn，会降低ZnO的产率，C错误。 5．B　锰矿粉(含MnCO3、Mn2O3、MnOOH及少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)中加入NH4HSO4、H2O2进行溶浸，MnCO3、Mn2O3、MnOOH及少量Fe2O3、Al2O3溶解并生成Mn2+、Fe3+、Al3+，SiO2不溶而成为滤渣1；加入Mn(OH)2调节溶液的pH使Fe3+、Al3+转化为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀而成为滤渣2；加入NH3∙H2O沉锰，此时Mn2+转化为Mn(OH)2、，母液为(NH4)2SO4；Mn(OH)2、中加水、通空气并升温至70 ℃，可制得Mn3O4。“溶浸”时加入NH4HSO4，主要是提供H＋使MnCO3、Mn2O3、MnOOH及少量Fe2O3、Al2O3溶解并生成Mn2+、Fe3+、Al3+，H2SO4也能提供H＋、，可用稀硫酸代替“溶浸”中的NH4HSO4，A正确；H＋与MnCO3、Fe2O3、Al2O3反应生成Mn2+、Fe3+、Al3+，根据流程图可知，沉锰后得到＋2价的锰，则Mn2O3、MnOOH在酸性条件下将H2O2氧化成O2，本身被还原成Mn2+，H2O2作还原剂，B错误；由分析可知，“沉锰”步骤的母液中含有(NH4)2SO4，C正确；氧化过程中，Mn(OH)2被空气中的O2氧化，生成Mn3O4等，依据得失电子守恒和质量守恒，可得出发生反应的化学方程式为6Mn(OH)2＋O22Mn3O4＋6H2O，D正确。 6．D　据图可知，酸浸时反应物有Pd、浓HNO3和浓HCl，产物有NO2，中和过程为非氧化还原过程，说明酸浸后Pd的化合价应为＋4价，存在形式为，结合电子守恒和元素守恒可知方程式为Pd＋6HCl＋4HNO3===H2PdCl6＋4NO2↑＋4H2O，A正确；根据元素守恒生成的气体应为HCl和NH3，生成1 mol Pd，则消耗1 mol氯钯酸铵，根据元素守恒可知生成2 mol NH3和6 mol HCl，共8 mol气体，B正确；氯钯酸铵为红色沉淀，所以若某溶液中含有铵根，滴入含有氯钯酸根离子的溶液可以生成红色沉淀，有明显现象，可以检验铵根，C正确；溶解过程中盐酸电离出的Cl－与Pd4+生成配合物，促使Pd转化为Pd4+的反应正向移动，从而使Pd溶解，若换成硫酸，无法生成配合物，会使溶解的效率降低，D错误。 7．A　阳极泥焙烧时，硫化亚铜与氧气高温条件下反应生成氧化铜、二氧化硫，反应的化学方程式为Cu2S＋2O22CuO＋SO2，A正确；“转化”后所得溶液经过在空气中加热，亚硫酸根容易被氧化为硫酸根，B错误；铂与氯气、盐酸反应转化为六氯合铂离子，反应的离子方程式为Pt＋2Cl2＋，C错误；由流程可知，Au、Pt被氯气氧化，与HCl提供的氯离子形成配离子，HCl没有表现氧化性，因此不能据此判定盐酸的氧化性强于硝酸，D错误。 8．A　“焙烧”步骤中C的化合价从0价升高到＋2价，BaSO4中S的化合价从＋6价降到－2价，因此炭粉作还原剂，BaSO4作氧化剂，CO是氧化产物，根据得失电子守恒，氧化剂与氧化产物的物质的量之比为1∶4，A错误；由流程和题中信息可知，BaSO4与过量的炭粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS，烧渣经水浸取后过滤，滤渣中主要成分为炭粉和CaS，B正确；滤液中有BaS和BaCl2，滤液经酸化后浓缩结晶得到BaCl2晶体；BaCl2晶体溶于水后，加入TiCl4和(NH4)2C2O4将钡离子充分沉淀得到BaTiO(C2O4)2；对应的化学方程式为BaCl2＋TiCl4＋H2O＋2(NH4)2C2O4===BaTiO(C2O4)2↓＋4NH4Cl＋2HCl，C正确；流程中浸取后及浓缩结晶后均涉及了过滤操作，实验室中完成该操作所需的玻璃仪器有漏斗、烧杯和玻璃棒，D正确。 9．A　辉铜矿(主要成分为Cu2S，含Fe3O4、SiO2等杂质)在与氧气煅烧时，Cu2S生成CuO和SO2，气体X主要为SO2，A错误；剩余的固体B加硫酸酸浸，再与H2O2反应得到溶液C主要为CuSO4、Fe2(SO4)3混合溶液，B正确；加入氨水，Fe3+变为Fe(OH)3沉淀，硫酸铜先生成氢氧化铜沉淀，后继续反应得到[Cu(NH3)4]SO4深蓝色的溶液，C正确；最后加入乙醇，析出SO4·H2O，过滤、洗涤、干燥得到产品，D正确。 10．B　由Ni2+被萃取原理，加入酸使平衡逆向进行，则试剂X为稀硫酸，A正确；“酸浸”中Co2O3反应的离子方程式为Co2O3＋SO2＋2H＋===2Co2+＋＋H2O，B错误；若萃取剂的总量一定，分次加入相当于不断降低物质的浓度，提高萃取效率，比一次加入效果更好，C正确；“沉钴”时，向含Co2+的溶液中滴入Na2CO3溶液，Co2+过量，可以提高CoCO3的产率，D正确。 11．C　粉碎铝土矿、搅拌，可以增大反应物接触面积，提高反应速率的同时提高铝土矿的利用率，A正确；Al2O3、Ga2O3与碱反应，分别以[Al(OH)4]－、－的形式存在于滤液1中，过程②－与适量CO2反应生成Al(OH)3沉淀，过程③[Ga(OH)4]－与过量CO2反应生成Ga(OH)3沉淀，所以Ga(OH)3的酸性比Al(OH)3强，B正确；生成GaN的化学方程式为2Ga＋2NH32GaN＋3H2，该反应为可逆反应，1 mol Ga反应不完全，转移电子数小于3NA，C错误；加入NaOH溶液“碱浸”铝土矿，Fe2O3不反应，所以滤渣1是Fe2O3，[Al(OH)4]－与适量CO2反应生成滤渣2，滤渣2是Al(OH)3沉淀，离子方程式可能为2[Al(OH)4]－＋CO2===2Al(OH)3↓＋＋H2O，D正确。 12．B　电解氯化铵和盐酸的混合溶液制得NCl3溶液，阴极产生氢气，故阳极反应为3Cl－－6e－＋===NCl3＋4H＋，A正确；三氯化氮受热90 ℃以上或受震动时发生猛烈爆炸，“反应”过程中若快速搅拌反应混合液可发生爆炸，B错误；“反应”过程中的还原产物为NaCl，易溶于水，存在于溶液X中，C正确；若用稀盐酸除去ClO2中的氨气，ClO2易溶于水，且ClO2中＋4价氯和盐酸中Cl－会发生归中反应，不能达到除杂目的，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $