题12 微化工流程分析——新高考五年真题一年模拟：命题逻辑透视与趋势研判（黑吉辽蒙专用）

**基本信息** 聚焦微化工流程分析，以“四线”提取和“归因三要素”构建方法体系，整合氧化还原、平衡原理等知识逻辑，体现证据推理与科学态度。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |微化工流程分析|近5年真题+20道模拟题|四线分析法、连续流归因模板、Ksp计算模型|尺度效应→传质传热→反应平衡→工艺评价|

题12 微化工流程分析 1．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）从铜阳极泥（主要成分为和，含少量和）中提取热电材料碲（）的流程如图。已知与适量空气反应可生成。下列说法正确的是 A．“浸渍”时通入过量空气不发生副反应 B．滤渣可以全部溶于浓 C．被氧化过程中，溶液碱性增强 D．“沉碲”过程中被氧化 【答案】C 【解析】铜阳极泥的主要成分为和，含少量和，在“浸渍”操作中，加入Na2S溶液，通入适量空气，和反应生成CuS沉淀，同时生成Na2Te2，和不溶，进入滤渣，滤液1中含有Na2Te2，加入Na2SO3溶液发生氧化还原反应，Na2SO3作氧化剂被还原，同时将Na2Te2氧化为碲粉，滤液2中主要含有低价态含硫化合物用于“浸渍”工序循环利用；A．“浸渍”时和生成的都具有还原性，通入过量空气时，过量会进一步将氧化为更高价态的物质，发生副反应，A错误；B．铜阳极泥中的Au不参与浸渍反应，留在滤渣中，Au不溶于浓硝酸（仅溶于王水），因此滤渣不能全部溶于浓硝酸，B错误；C．被氧化生成的反应方程式为：，反应生成强碱，溶液中增大，碱性增强，C正确；D．滤液1中在中为价，沉碲得到价碲单质，化合价升高被氧化，因此做氧化剂参与氧化还原反应，被还原，D错误；故选C。 2．（2024·辽宁·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 【解析】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。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。 3．（2023·辽宁·高考真题）某工厂采用如下工艺制备，已知焙烧后元素以价形式存在，下列说法错误的是 A．“焙烧”中产生 B．滤渣的主要成分为 C．滤液①中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 【答案】B 【解析】焙烧过程中铁转化为四氧化三铁、铬元素被氧化转化为对应钠盐，水浸中四氧化三铁不溶转化为滤渣，滤液中存在铬酸钠，与淀粉的水解产物葡萄糖发生氧化还原得到氢氧化铬沉淀。A．铁、铬氧化物与碳酸钠和氧气反应时生成四氧化三铁、铬酸钠和二氧化碳，A正确；B．焙烧过程铁元素被氧化，滤渣的主要成分为四氧化三铁，B错误；C．滤液①中元素的化合价是+6价，铁酸钠遇水水解生成氢氧化铁沉淀溶液显碱性，所以Cr 元素主要存在形式为，C正确；D．由分析知淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用，D正确； 故选B。 4．（2021·辽宁·高考真题）含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是 A．a可能为正盐，也可能为酸式盐 B．c为不溶于盐酸的白色沉淀 C．d为含极性键的非极性分子 D．反应②中还可能生成淡黄色沉淀 【答案】C 【解析】由题干信息可知，盐a与足量的稀盐酸产生刺激性气味气体d，d能使KMnO4溶液褪色，故d为SO2，则盐a为Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，盐a与足量Cl2反应后将生成，与BaCl2溶液反应得到沉淀c，故c为BaSO4，据此分析解题。A．由分析可知，盐a为Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，故a可能为正盐，也可能为酸式盐，A正确；B．由分析可知，c为BaSO4，故c为不溶于盐酸的白色沉淀，B正确；C．由分析可知，d为SO2，由SO2易溶于水并根据“相似相溶”原理可知，d是含有极性键的极性分子，C错误；D．由分析可知，盐a为Na2SO3或者NaHSO3，也可能是Na2S2O3，当Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O，反应②中还可能生成淡黄色沉淀，D正确；故答案为：C。 该类试题的立意在于检验学生是否具备“从流程图中提取有效信息→分析物质转化关系→调用化学反应原理→评价工艺条件合理性”的完整解题能力，是“证据推理与模型认知”“变化观念与平衡思想”“科学态度与社会责任”三大核心素养的综合体现。其核心价值体现在： · 落实“证据推理与模型认知”素养：试题要求考生从流程图的“四线”——试剂线、操作线、杂质线、产品线中提取信息，建立“原料→中间产物→产品”的转化模型。例如2026黑吉辽蒙卷第1题（从铜阳极泥提取碲），从“浸渍→沉碲”两步核心转化出发，综合考查氧化还原反应、溶液酸碱性变化、副反应判断等；2024辽宁卷第2题（铜屑脱氯制备Zn），以“浸铜→脱氯→电解”为主线，考查试剂用量、离子方程式书写、电解原理。 · 强化“变化观念与平衡思想”的应用：化工流程中处处体现“变化”与“平衡”：沉淀溶解平衡（溶度积应用）、氧化还原平衡（电位调控）、酸碱平衡（pH调控）、多相平衡（萃取分配）。例如模拟第16题中H₂S的电离平衡与硫化物沉淀的联合计算、模拟第15题中沉淀转化的平衡常数计算，均体现了平衡思想的定量应用。 · 培养“科学态度与社会责任”：试题频繁引入资源回收（铜阳极泥提碲/金/银、废催化剂回收Ni）、废水处理（氨氮废水、含镍废水）、绿色工艺（循环利用、原子经济性）等与可持续发展密切相关的真实情境。例如模拟第2题（氨氮废水处理）、模拟第4题（富锰矿分离提取Mn/Co）、模拟第20题（废雷尼镍催化剂回收），均体现了化学在解决环境与资源问题中的关键作用。 · 体现“宏观辨识与微观探析”素养：流程中物质的状态变化（固→液→固）、颜色变化、pH变化等宏观现象，背后是离子反应、沉淀溶解平衡、氧化还原反应等微观过程的宏观表现。要求学生能“见现象思原理”，从宏观流程辨识微观反应。 结合文件中的近五年黑吉辽蒙卷真题（2021、2023、2024、2026）及精选模拟题，该类试题呈现出以下鲜明趋势： （一）考查载体“资源化”——从基础化工走向资源回收与循环利用 近年真题的考查载体从传统化工生产逐步拓展到资源回收与循环利用： 年份 卷别 情境/载体 核心金属/元素 2021 辽宁卷 含S钠盐的转化 S元素 2023 辽宁卷 铬铁矿制备Cr(OH)₃ Cr、Fe 2024 辽宁卷 铜屑脱氯制备Zn Cu、Zn、Cl 2026 黑吉辽蒙卷 铜阳极泥提取碲 Te、Cu、Au 模拟 各地模拟 废渣提锶、废催化剂回收Ni、富锰矿分离、分银渣提取 Sr、Ni、Co、Mn、Au、Ag、Pb、Ba 趋势研判：资源回收与循环利用已成为命题主流情境。预计2027年可能考查锂离子电池回收、稀土元素提取、电子废弃物处理等更贴近“新质生产力”的素材。 （二）考查维度“综合化”——四大核心能力 通过系统分析，该类试题的命题维度可归纳为四大板块： 维度 核心考查点 典型真题/模拟题 物质转化分析 反应方程式书写、化合价变化、试剂作用 2024辽宁第2题B（浸铜反应）；模拟第5题A（Co与酸反应） 分离提纯原理 沉淀转化、pH调控、萃取、蒸馏、过滤 模拟第3题（盐浸沉淀转化）；模拟第14题（氧化除杂） 定量计算 Ksp计算、平衡常数、质量/物质的量计算 模拟第8题D（银的质量计算）；模拟第15题B（K计算） 工艺条件评价 温度、pH、浓度、循环利用 模拟第6题C（结晶速度）；模拟第7题C（温度控制） （三）定量计算“精准化”——Ksp与平衡常数计算成为新热点 近年试题中定量计算的比重显著增加，尤其是溶度积相关计算： 计算类型 典型示例 沉淀转化平衡常数 模拟第8题A（AgCl→AgI转化K）；模拟第15题B（SrSO₄→BaSO₄转化K） 沉淀完全时pH计算 模拟第12题B（Ce³⁺沉淀完全pH=9.3） 质量/物质的量计算 模拟第8题D（Ag质量21.6g）；模拟第1题D（TiCl₄与SiCl₄蒸馏分离） 离子浓度计算 模拟第16题D（Cd²⁺沉淀完全判断） （四）“反套路”命题特征突出 命题人有意设置与常见“思维定式”相反的选项： · 模拟第3题C：SrCl₂·6H₂O脱水制备无水SrCl₂，不需要在HCl气流中加热（强酸强碱盐，直接加热失水即可）——学生常误认为所有结晶水合物脱水都需在酸气流中进行。 · 模拟第19题B：避光、加盖的主要目的是防止I⁻被空气氧化和I₂挥发，而非防止NaClO见光分解——学生常误认为次氯酸盐见光分解是主要原因。 · 模拟第20题C：萃取时降低pH会降低金属阳离子的萃取率（萃取反应消耗H⁺，pH降低平衡逆向移动）——学生常误认为酸性越强萃取效果越好。 针对2026年及后续黑吉辽蒙卷备考，提出以下四点精准策略： · 构建“微化工核心概念”知识网络： · 以“尺度效应”为核心节点，向外辐射传质、传热、混合、安全、绿色五大分支，每个分支下列出关键参数、典型现象、与传统工艺对比点。形成区别于传统化工的专属知识体系，避免概念混淆。 · 开展“流程图解码+归因表述”限时训练： · 精选近五年真题及高质量模拟题，按微反应器类型、反应类别分类训练。要求学生在限定时间内完成图示解读并写出规范归因语句，赛后重点复盘是否遗漏工程要素、表述是否精准。 · 强化“虚拟仿真+案例研讨”体验式学习： · 利用微化工虚拟仿真实验平台，让学生调节流速、温度、通道尺寸等参数，直观观察其对转化率、选择性的影响。选取典型案例（如硝酸甘油微通道合成、青蒿素连续光氧化）进行小组研讨，深化对“过程强化”本质的理解。 · 回归教材“科学·技术·社会”与“拓展视野”： · 系统梳理选必4、选必5中关于绿色化学、过程强化、新型反应器等内容的阅读材料。这些素材是命题的重要背景来源，也是理解微化工理念的基础。引导学生关注科技新闻中的微化工应用案例，积累情境敏感度。 总结：“微化工流程分析”题是新高考化学中最具前瞻性、最考验工程思维、最能体现学科育人价值的题型之一。备考关键在于 “思维转型”（从批次到连续）、“归因精准”（紧扣尺度与传递）、“绿色内化”（系统评价而非口号）。唯有将微化工知识内化为一种“结构决定过程、过程决定性能”的工程认知范式，方能在高考中以不变应万变，稳夺高分。 命题模块 核心考点与易错点 典型试题特征（基于文件） 微反应器结构与传质 1．微通道尺寸（μm级）对传质/传热的强化机制 2．混合方式（T型、Y型、静态混合器）与混合效率 3．层流vs湍流对反应均匀性的影响 “微通道内流体呈层流状态，依靠分子扩散混合”“增大流速可缩短混合时间” 连续流动反应动力学 1．停留时间（τ）与转化率/选择性的关系 2．流速对反应级数、副反应抑制的影响 3．温度梯度小对热敏反应的优势 “降低流速可延长停留时间，提高转化率”“微反应器控温精准，避免局部过热导致分解” 过程安全与绿色评价 1．持液量小对高危反应（硝化、氟化、重氮化）的安全保障 2．原子经济性、E因子、过程质量强度（PMI）比较 3．溶剂减量、能量回收、在线监测等绿色措施 “微反应器持液量仅mL级，即使失控危害也极小”“连续流工艺E因子显著低于批次工艺” 反应-分离耦合技术 1．在线萃取、膜分离、吸附等单元与反应的集成 2．产物即时移出对平衡移动/副反应抑制的作用 3．多级串联/并联策略对产能与灵活性的调控 “反应后立即进入膜分离器移除水，推动酯化平衡右移”“多级微反应器串联可提高单程转化率” 工艺参数优化与放大 1．实验室小试→中试→工业化放大的“数增不减效”原则 2．关键参数（Re数、Da数）的相似性保持 3．堵塞、腐蚀、密封等工程问题的应对策略 “微化工放大采用‘数量放大’而非‘尺寸放大’，避免传递效应衰减”“高粘度体系需防通道堵塞” 与传统工艺对比辨析 1．批次vs连续流在传质、传热、安全性、灵活性上的差异 2．适用场景判断（快反应、高危反应、多步合成优先选微化工） 3．局限性认知（固体处理难、投资成本高、操作要求高） “所有反应都适合微化工”（错误）“慢反应且无安全风险时，传统釜式可能更经济” 在阅卷与教学反馈中，学生在该题型中普遍存在以下四类思维障碍，需在备考中重点干预： 1. “批次思维”惯性难改，忽视连续流本质特征： 0. 误区：用“反应时间”代替“停留时间”；认为“提高温度一定加快反应”，忽略微反应器中传热极快可能导致热点消失反而降低速率；将“搅拌”等同于“混合”，忽略微尺度下依赖扩散而非对流。 0. 纠正：建立“连续流核心概念卡”。明确停留时间τ=反应器体积/流速；强调微尺度下传质传热系数比宏观高2–3个数量级；区分“混合时间”与“反应时间”的相对大小决定选择性。通过动画演示层流混合过程，破除搅拌直觉。 1. “结构-过程”关联表面化，归因脱离工程原理： 1. 误区：解释选择性提高只说“条件温和”，未联系“传质强化使主反应物浓度均一，抑制局部过浓导致的副反应”；评价安全性只说“体积小”，未指出“持液量小+散热快=失控风险低”的双重机制。 1. 纠正：训练“微化工归因三要素”模板：① 尺度效应（μm级通道）；② 传递强化（传质/传热系数↑）；③ 过程结果（选择性↑/安全性↑/能耗↓）。答题必须包含至少两个要素，避免空泛描述。 1. “绿色评价”指标模糊，混淆概念与计算： 2. 误区：将“原子经济性”与“产率”混为一谈；认为“使用水作溶剂就是绿色”，忽略后续分离能耗；无法区分E因子（废物/产品）与PMI（总物料/产品）的差异。 2. 纠正：制作“绿色化学指标对照表”。明确原子经济性=目标产物分子量/所有反应物分子量之和（理论值）；E因子=废物质量/产品质量（实测值）；PMI=总投入物料质量/产品质量。强调绿色是系统评价，非单一指标。 1. “新型图示”解码困难，无法提取有效工程信息： 3. 误区：面对微反应器剖面图、流路示意图手足无措，试图套用传统P&ID图符号；忽略图中隐含的尺寸比例、流向箭头、温控标记等关键线索。 3. 纠正：开展“微化工图示识读”专项训练。分类练习T/Y型混合器、蛇形通道、膜组件、多级串联等典型图示，标注各部件功能与参数含义。强调“看图先看流路，再看结构，最后抓参数”的三步法。 1．化工微流程中的“四线”分析 试剂线 分清各步加入试剂的作用，一般是为了除去杂质或进行目标元素及其化合物间的转化等 操作线 分离杂质和产品需要进行的分离、提纯操作等 杂质线 分清各步去除杂质的种类，杂质的去除顺序、方法及条件等 产品线 工艺流程主线，关注目标元素及其化合物在各步发生的反应或进行分离、提纯的操作方法，实质是目标元素及其化合物的转化 2．化工微流程中的常见试剂与杂质 （1）常见试剂及其作用 类别 常见试剂 作用 氧化剂 KMnO4、K2Cr2O7、Cl2、HNO3、Fe3+、空气(O2)、H2O2 氧化某物质以除去杂质或获得产品 还原剂 SO2、、I－、Fe2+、金属单质、H2O2、HCl 还原某物质以除去杂质或获得产品 酸 H2SO4、HCl、HNO3 利用酸溶解或除去某物质或获得产品 碱 NaOH、NH3·H2O 利用碱溶解或除去某物质或获得产品 其他 氧化物(CuO、MgO)、NaF等 除去某物质或得到产品 （2）常见杂质及其除杂方式 杂质的核心元素 去除方式 Fe、Al等金属元素 调pH SiO2 直接过滤除去或转化为H2SiO3 Mg、Ca等金属元素 利用NaF溶液，转化为氟化物沉淀 Mn 可以转化为氟化物沉淀，也可以转化为MnO2 【注意】 1．选择试剂：要根据物质转化、分离需要和目标产物的组成选择试剂，其中物质转化包括类别变化和元素的价态变化，此外还要考虑原子的经济性和物质的循环利用。 2．分离除杂：依据混合物的特点，选择合适的分离方法，包括过滤、分液、蒸馏、渗析、精炼、结晶、萃取与反萃取、干燥等，熟记分离需要仪器和规范操作步骤。 3．问题处理：用好物质的性质、氧化还原反应规律、平衡规律及相关计算等。 1．（2026·黑龙江·模拟预测）工业上以金红石主要成分是 为原料生产钛的主要步骤如下： 已知：。下列说法错误的是 A．该流程中可循环利用的物质只有 B．从能量角度看，氯化炉中焦炭的作用是通过与氧气反应为氯化过程提供能量 C．在高温时可能易与氧气反应 D．氯化炉中得到的可能含有，可采用蒸馏的方法进行分离 【答案】A 【解析】流程分析 氯化炉中，加入的焦炭将反应中产生的氧气转化为，可以为反应提供能量，促进的生成；还原炉中，用镁还原出金属钛，通入氩气作保护气，说明高温下可能易与氧气反应；蒸馏炉中，利用蒸馏将海绵钛分离出来；电解池中，将剩余的氯化镁电解可得到氯气和金属镁，可以再次进入工艺中。A．由流程分析可知，可循环利用的有和，A错误；B．加入的焦炭将反应中产生的氧气转化为，可以为反应提供能量，促进的生成，B正确；C．还原炉中，用镁还原出金属钛，通入氩气作保护气，说明高温下可能易与氧气反应，C正确；D．由所给反应中为气态可知，为分子构成的物质，也为分子分子构成的物质，二者结构相似，相对分子质量越大，沸点越高，则二者沸点存在差距，可用蒸馏的方法进行分离，D正确；故选A。 2．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以和的形式存在，该废水的处理流程如图： 下列说法正确的是 A．在生产中产生的、、均可以直接排放到空气中 B．在“连续氧化”工序中，高温可加快氧化反应的速率 C．在“还原”工序中，将还原为 D．在某次检测中，超标，可将此废水返回到“吹氨”工序中再次处理 【答案】C 【解析】氨氮废水加入溶液提高溶液的碱性，增大的浓度，微热促进分解产生，再通入空气将吹出。吹出后在微生物的催化下被空气中的连续氧化为，再加入将还原为，还生成了，对环境无污染，可排放。反应后的溶液进行检测，达标后即可排放。A．是有刺激性气味的污染性气体，会污染空气，不能直接排放，其他两个气体可排放，A错误；B．该连续氧化过程需要微生物作催化剂，高温会使微生物的蛋白质变性失活，反而会降低氧化反应速率，B错误；C．还原工序中，N元素化合价从价降低为0价，作氧化剂，作还原剂，将还原为，自身被氧化为，符合流程产物，C正确；D．“吹氨”工序的作用是除去废水中的氨氮，无法处理甲醇，甲醇超标废水返回该工序不能除去甲醇，无法达到处理目的，D错误；故选C。 3．（25-26高三上·辽宁大连·期中）某含锶（Sr）废渣主要含有，还有少量、、等杂质，一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。 下列说法不正确的是 A．“浸出液”中主要的金属离子有、 B．盐浸环节存在沉淀的转化，说明相同条件下溶解度： C．由制备无水应在HCl的气流中加热 D．在过饱和溶液中加入晶种可以促使晶体析出，结晶速度越慢越易得到大颗粒晶体 【答案】C 【解析】含锶（Sr）废渣主要含有，还有少量、、等杂质, 加入稀盐酸酸浸，碳酸盐溶解进入浸出液，浸出渣1中含有SrSO4、SiO2，加入BaCl2溶液，发生沉淀转化，，得到溶液，经过系列操作得到晶体。A．由分析知，酸浸时，、与稀盐酸反应生成CaCl2、MgCl2，进入浸出液；SrSO4、不溶于稀盐酸，留在浸出渣1中，故浸出液主要金属离子为、，A正确；B．盐浸中与BaCl2发生反应，属于沉淀转化，原理是溶解度大的沉淀转化为溶解度小的沉淀，故溶解度：，B正确；C．为强酸强碱盐，其结晶水合物加热时不会发生水解，直接失去结晶水即可得到无水，无需在HCl气流中加热，C错误；D．过饱和溶液中加入晶种可提供结晶核心，促进晶体析出；结晶速度越慢，晶体生长时间越长，越易形成大颗粒晶体，D正确；故答案选C。 4．（2026·黑龙江牡丹江·模拟预测）利用富锰矿分离提取Mn、Co元素的流程如下图(部分产物已略去)。 已知：Mn和Co的氧化物均难溶于水。 下列说法正确的是 A．通过②使循环利用，理论上可满足步骤①所需 B．由③～⑥可知，热稳定性：小于和 C．⑤中，若升高温度，一定能加快反应速率且提高CoS产率 D．⑥中，将换成，效果完全相同 【答案】B 【解析】第一步加入在下焙烧，将金属氧化物转化为对应硫酸盐、、，同时生成副产物和；与反应可重新生成，循环回第一步利用。 焙烧后水浸，分解为不溶性铁的氧化物成为滤渣除去，、留在滤液中；通入沉淀出，含的滤液加沉锰，最终得到目标产物。A．(NH4)2SO4分解为NH3和N2，部分N元素在N2中无法重新利用，有N元素损耗，不能满足步骤①所需(NH4)2SO4，A错误；B． Fe2(SO4)3、MnSO4、CoSO4，再经过焙烧后水浸，分出滤渣和滤液，其中滤液中的成分有Co元素和Mn元素，故滤渣中应分离出Fe元素，结合题目的已知信息Mn和Co的氧化物均难溶于水，故在焙烧中应只有Fe2(SO4)3分解，而MnSO4、CoSO4未分解为氧化物，故Fe2(SO4)3热稳定性小于MnSO4和CoSO4，B正确；C．CoSO4 与H2S反应生成CoS，该反应为可逆反应，温度升高H2S溶解度下降，此时溶液中H2S的浓度变小，反应物浓度变小反应速率变小，平衡左移，CoS产率下降，C错误；D．Mn2+与NH4HCO3反应生成MnCO3的同时，剩下的产物为、，可在步骤①重复利用，若换成Na+溶液则无法重新利用导致浪费，D错误。故答案选B。 5．（2026·内蒙古呼和浩特·二模）铁钴铜合金湿法分离流程如下，下列说法错误的是 已知：单质与单质化学性质相似 A．“酸浸”反应： B．“氧压水解”反应： C．“氧压水解”中可适当提高温度促进水解以提高铁回收率 D．滤液结晶后母液可用于“酸浸”，实现循环利用 【答案】A 【解析】酸浸中铁钴铜合金加入稀H2SO4，Fe和Co溶解，Cu不溶形成铜渣，滤液1含Fe2+、Co2+。氧压水解中通入O2，Fe2+被氧化为Fe3+并水解生成Fe2O3沉淀，Co2+留在溶液中形成CoSO4滤液，CoSO4滤液结晶后母液可返回“酸浸”步骤，实现H2SO4循环利用。A．已知Co与Fe化学性质相似，Co与稀H2SO4反应生成和，化学方程式为：，A错误；B．“氧压水解”中Fe2+被O2氧化为Fe2O3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：，B正确；C．Fe3+水解是吸热反应，升温促进水解，使Fe3+更完全沉淀为Fe2O3，提高铁回收率，同时升温加快O2氧化Fe2+速率，C正确；D．“氧压水解”产生H+，母液含H2SO4，可返回酸浸步骤，实现循环利用，D正确；故选A。 6．（2026·内蒙古赤峰·一模）是制备锂电池正极材料磷酸亚铁锂的前驱体。工业上常以硫酸亚铁为原料，采用“铵法”制备，其主要流程示意图如下： 已知前驱体结晶颗粒不均或其中混有会严重影响锂电池的性能和使用寿命。下列说法错误的是 A．“溶解”时，稀硫酸可抑制水解 B．“氧化”时，发生反应： C．“结晶”时，试剂需快速加入以提高生产效率 D．加入氨水时需控制，防止过高生成 【答案】C 【解析】硫酸亚铁固体用稀硫酸溶解，可以抑制水解，加双氧水氧化生成，结晶时加氨水调节pH，防止生成沉淀，使其有利于生成，据此分析。A．为弱碱阳离子，会发生水解，加入稀硫酸增大，使水解平衡左移，抑制水解，A正确；B．酸性条件下，氧化生成，配平后离子方程式，B正确；C．题干已知结晶颗粒不均会影响产品性能，若结晶时快速加入试剂，会导致局部浓度过高，生成颗粒不均匀的晶体，影响产品质量，因此不能快速加入试剂，C错误；D．在pH过高时会水解生成沉淀，引入杂质，因此需要控制pH，D正确；故选C。 7．（2026·内蒙古包头·一模）从铜阳极泥(含、等)中提取金和银的流程如下： 已知：“浸取2”步骤的化学方程式为： 下列说法正确的是 A．“浸取1”中发生的反应为： B．“浸取2”中可用硫酸代替盐酸 C．“浸取1”和“浸取2”步骤中温度越高，浸取速率越快 D．“还原”步骤中，被氧化的与产物的物质的量之比为4:3 【答案】A 【解析】由已知信息和流程图可知，铜阳极泥中含、、，“浸取1”中在酸性条件下被氧化生成硫酸铜，过滤得到滤渣1（、），“浸取2”中与盐酸、反应生成，过滤分离出，浸出液2（）中加入，发生氧化还原反应，得到和；A．铜阳极泥中含有，酸性条件下被氧化生成硫酸铜，反应方程式为，A正确；B．由已知信息可知，“浸取2”步骤中需要提供参与反应生成可溶的，不能用硫酸代替盐酸，B错误；C．“浸取1”和“浸取2”步骤中受热易分解，另外，“浸取2”步骤中盐酸受热易挥发，温度过高，会导致受热分解和盐酸浓度减小，浸取速率降低，C错误；D．“还原”步骤反应的化学方程式为，被氧化的与产物的物质的量之比为3:4，D错误；答案选A。 8．（2026·内蒙古包头·一模）室温下，利用制备海绵银的流程如下： 已知：时可认为反应进行完全。下列说法正确的是 A．“转化”发生的反应的平衡常数 B．忽略体积变化，滤液中 C．“氨浸”后的溶液中： D．理论上可制备海绵银21.6 g 【答案】D 【解析】加入盐酸发生沉淀转化，生成沉淀，过滤后加入氨水氨浸，发生反应：，再加入还原得到海绵银，据此解答。A．该反应平衡常数，不是，A错误；B．物质的量为，完全转化生成（反应限度很大，近似认为完全转化），溶液体积为，故，B错误；C．氨浸后与氨水反应生成，电荷守恒式需包含该阳离子，给出的式子遗漏了，正确电荷守恒为： ， C错误；D．含，理论上完全还原得到的质量为，D正确；故选D。 9．（2026·辽宁大连·模拟预测）分银渣是从阳极泥中提取贵金属后的尾渣，有、、及Au、Ag等，具有较高的综合利用价值。一种从分银渣中提取有用产品流程如下： 已知：；步骤③中生成和； 、、、的依次为、、、。 下列说法不正确的是 A．步骤①中一定发生反应： B．步骤②中加入溶液后需先过滤再加入盐酸 C．步骤①和②中加入盐酸提取Pb(Ⅱ)、Ba2+时，均有和参加反应 D．步骤③中试剂a可为NaCl，用于促进Au、Ag的浸出 【答案】C 【解析】已知、的依次为、分银渣中有、、及Au、Ag等，向分银渣中加入溶液，发生沉淀转化反应：，会转化为，过滤，弃去含有的滤液，然后向滤渣中加入盐酸，发生反应、、；然后过滤，得到含有Pb（Ⅱ）的溶液，向固体A中加入溶液，发生反应，过滤，弃去含有的滤液，然后向滤渣中加入盐酸，发生反应，得到含有Ba2+的溶液；再过滤，向固体B中加入NaClO3、HCl，在酸性条件下NaClO3可以将Au、Ag氧化为金属阳离子，并与溶液中的Cl-结合形成络离子和；不反应，仍以固体形式存在。A．步骤①中加入溶液，固体会转化为，故步骤①中一定发生反应：，A正确；B．根据分析可知，步骤②中加入溶液后需先过滤再加盐酸，B正确；C．步骤②中提取Ba2+时，发生的反应是，故没有参加反应，C错误；D．步骤③中试剂a可为NaCl， 加入NaCl增大了溶液中c(Cl-)，促进Au、Ag形成配合物，使Au、Ag变成络离子和进入溶液，有利于Au、Ag的浸出，D正确；故选C。 10．（25-26高三下·河南鹤壁·阶段检测）以含钴废料(主要成分为CoO、Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaCO3)为原料制备CoCO3的流程如图所示。 已知：①“酸浸”后滤液中含有的金属阳离子为Co2+、Fe2+、Al3+等； ②酸性条件下氧化性强弱关系为Co3+>Cl2，H2O2>Fe3+； ③Ksp[Co(OH)2]=10-14.2，Ksp[Al(OH)3]=10-34，Ksp[Fe(OH)3]=10-39。 下列说法错误的是 A．“酸浸”可用浓盐酸代替硫酸和SO2 B．试剂X可选用H2O2溶液 C．滤渣Ⅱ的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3 D．“沉钴”反应的离子方程式为 【答案】A 【解析】“酸浸”时CoO、Co2O3、Fe2O3、Al2O3溶于H2SO4生成Co2+、Co3+、Fe3+、Al3+，SO2作还原剂，将Co3+、Fe3+分别还原为Co2+、Fe2+，SiO2不溶解，CaCO3与H2SO4反应生成CaSO4、H2O和CO2，滤渣Ⅰ的主要成分为SiO2和CaSO4，加入试剂X的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，以便调pH=5时将Fe3+转化为Fe(OH)3，Al3+转化为Al(OH)3，最后将Co2+沉淀得到CoCO3。A．若“酸浸”用浓盐酸代替硫酸和SO2，Cl-被Co3+氧化产生Cl2，污染空气，A错误；B．试剂X应选择氧化剂，可选用H2O2溶液，B正确；C．调pH=5时，c(OH-)=10-9mol·L-1，此时，Al3+完全沉淀，Ksp[Fe(OH)3]< Ksp[Al(OH)3]，则Fe3+比Al3+先沉淀完全，故滤渣Ⅱ的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3，C正确；D．“沉钴”操作时加入碳酸氢铵和氨水，反应的离子方程式为，D正确；故选A。 11．（2026·辽宁沈阳·模拟预测）芬顿反应是利用催化过氧化氢转化生成强氧化性羟基自由基()降解废弃物的技术，可处理含柠檬酸镍的废水，以达到出水水质要求(镍离子浓度低于0.1 mg/L)，其部分流程如下图所示。 已知：①柠檬酸镍钾的化学式为 ②常温下， 下列说法正确的是 A．“预处理”可用硝酸替换硫酸 B．“芬顿氧化破络”存在反应： C．“中和沉淀”，、吸附于氢氧化铝胶体的表面析出 D．“水槽”中的水达到出水水质要求 【答案】C 【解析】A．芬顿反应需利用催化，“预处理”使用硝酸会将氧化为，产生NO污染环境，故不能用硝酸替换硫酸，A错误；B．“芬顿氧化破络”利用分解得到的羟基自由基（）与柠檬酸镍钾发生氧化还原反应，得到，反应在酸性条件下进行，不应出现，正确方程式为，B错误；C．加入碱石灰调节pH至7-9，生成​胶体，胶体具有吸附性，可吸附、转化得到的、沉淀，使其聚沉析出，实现固液分离，C正确；D．水槽中pH=7~9，假设pH=9，则由可得即，水质仍不达标，pH<9时一定更大，故“水槽”中的水一定无法达到出水水质要求，D错误；故答案为：C。 12．（2026·辽宁朝阳·模拟预测）是一种重要的稀土金属氧化物，在催化与检测方面均有广泛的应用前景。工业上从水晶石废料(含有、、、、)中提取的流程如下： 已知：；；金属离子浓度，认为沉淀完全。 下列说法错误的是 A．滤渣的主要成分为 B．pH为9.3时，可沉淀完全 C．“还原浸取”工序中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2 D．氨水浓度过大可导致沉铈率下降，主要原因可能是与形成了配离子 【答案】C 【解析】A．浸取阶段：CaO、Na2O、MgO溶于稀盐酸，CeO2和SiO2不溶；还原浸取阶段：CeO2被H2O2还原为可溶性Ce3+，而SiO2仍不溶，故最终滤渣主要成分为SiO2，A正确；B．已知，当时视为Ce3+沉淀完全，由得：，则pOH=4.7，pH=14-4.7=9.3，B正确；C．反应方程式：，其中CeO2为氧化剂，H2O2为还原剂。电子转移：2 mol CeO2得2 mol e-，1 mol H2O2失2 mol e-，物质的量之比：氧化剂:还原剂=2:1，C错误；D．过量NH3可能与Ce3+形成可溶性配合物（如[Ce(NH3)n]3+），使Ce(OH)3沉淀溶解，降低沉铈效率，D正确；故答案选C。 13．（2026·辽宁沈阳·二模）黄钾铁矾渣主要成分为KFe3(SO4)2(OH)6、ZnSO4和含镓化合物，从黄钾铁矾渣提取铁、镓和锌的流程如下，下列说法错误的是 A．“焙烧”产生的气体可回收用于生产硫酸 B．“还原焙烧”可能发生反应：ZnO+COZn+CO2 C．“烟尘”中含锌元素 D．“电解”时，铁镓合金做阴极 【答案】D 【解析】A．黄钾铁矾渣的主要成分是含硫酸盐的物质，焙烧时会分解生成或，硫的氧化物正是工业生产硫酸的原料，因此气体可回收用于生产硫酸，A正确；B．还原焙烧加入碳，碳首先反应生成，可还原氧化锌得到单质锌，反应，符合还原焙烧的反应规律，B正确；C．还原焙烧温度较高，锌高温下会汽化变为蒸气，最终进入烟尘，因此烟尘中含有锌元素，C正确；D．电解目的是精炼得到纯铁：需要将铁镓合金（粗铁）作为阳极，阳极上铁发生氧化反应被氧化为亚铁离子进入电解液，亚铁离子再在阴极（纯铁电极）上还原得到纯铁，活动性弱于铁的镓脱落成为阳极泥，符合流程中“得到纯铁+阳极泥”的产物。因此铁镓合金应作阳极，不是阴极，D错误；故答案选D。 14．（2025·辽宁大连·模拟预测）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下图所示。已知：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化：高锰酸钾的还原产物是MnO2。下列说法错误的是 A．“酸浸”步骤不能用盐酸代替稀硫酸 B．“氧化”步骤若pH过低，无法除去Fe和Mn杂质 C．“沉镍”步骤的主要反应类型为置换反应 D．“沉锌”步骤滤液的成分只有Na2SO4和ZnSO4 【答案】D 【解析】纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]加入稀硫酸酸浸，过滤除去不溶的杂质，浸出液中含有Fe2+、Mn2+、Zn2+和Ni2+，向浸出液中加入适量高锰酸钾溶液并调节溶液的pH=5，已知在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化，高锰酸钾的还原产物是MnO2，则Fe2+、Mn2+被氧化而被除去，同时溶液中Mn2+转化为MnO2，过滤，向滤液中加入Zn沉镍，Zn和Ni2+发生氧化还原反应生成Ni，过滤后的滤液中含有Zn2+，向滤液中加入碳酸钠沉锌得到碳酸锌沉淀，煅烧碳酸锌生成ZnO，以此分析解答。A．“酸浸”步骤若用盐酸，后续氧化时加入的高锰酸钾会氧化氯离子生成有毒气体Cl2，同时增大KMnO4的用量造成浪费，所以不能用盐酸代替稀硫酸，A正确；B．“氧化”步骤若pH过低，KMnO4的氧化性增强，还原产物为Mn2+，引入了新的杂质，且溶液酸性较强，铁离子无法完全转化为Fe(OH)3沉淀，导致无法除去Fe和Mn杂质，B正确；C．“沉镍”步骤中Zn和Ni2+发生氧化还原反应生成Ni和Zn2+，该反应类型为置换反应，C正确；D．“氧化”、“沉镍”步骤的滤液中均含有K2SO4，则“沉锌”步骤滤液中一定含有K2SO4，D错误；故答案为：D。 15．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）某含锶()废渣主要含有、、、和等，一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。 已知时，，。下列说法错误的是 A．“浸出液”中主要的金属离子有、、 B．“盐浸”中的 C．“浸出渣2”中除含外，还含有、 D．由制备无水的最优方法是在气流中加热 【答案】D 【解析】含锶废渣主要含有、、、和，加入稀盐酸酸浸，其中碳酸盐溶液与稀盐酸反应进入浸出液，浸出渣1中含有、不参与反应，加入溶液，发生沉淀转化生成硫酸钡，得到的溶液经过操作得到晶体，据此回答。A．废渣中的碳酸盐与稀盐酸反应生成、和，故浸出液中含有离子、、，A正确；B．盐浸中的离子方程式为，该反应的平衡常数，B正确；C．由B选项分析知，的K小于105，不能完全转化，所以浸出渣2中除含外，还含有、，C正确；D．同主族元素从上到下金属性逐渐增强，Sr的金属性强于Ca，金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，所以Sr(OH)2是强碱，即SrCl2是强酸强碱盐，不发生水解，故由制备无水时不需要在HCl气流中加热，D错误；故选D。 16．（2026·辽宁·三模）某工厂由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备纯净ZnS的流程如图。 已知：Ksp(FeS)=6.3×10-18，Ksp(ZnS)=1.6×10-24，Ksp(CdS)=8.0×10-27，Ka1(H2S)=1.0×10-7，Ka2(H2S)=1.2×10-13。当离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时，认为离子沉淀完全。下列说法正确的是 A．“酸浸”时，用98%的硫酸可有效提高酸浸速率 B．用H2O2代替O2能加快反应并降低生产成本 C．“除铁”时可加入ZnO，“调pH”时需加入酸性物质 D．“除镉”时，当溶液pH=1、c(H2S)=0.01mol·L-1时，Cd2+沉淀完全 【答案】D 【解析】闪锌矿中含ZnS、FeS、少量硫化镉等，加入H2SO4、O2，酸浸后，ZnS、FeS、CdS分别转化为Zn2+、Fe3+、Cd2+，硫元素转化为硫单质，经过除铁、除镉除去Fe3+和Cd2+，调pH、沉锌后获得ZnS，据此解答。A．98%的浓硫酸中硫酸主要以分子形式存在，电离出的浓度很低，无法提高酸浸速率，实际酸浸常用稀硫酸，A错误；B．​的价格远高于​，用​代替​会提高生产成本，B错误；C．“酸浸”后溶液为强酸性，“除铁”时加入是为了消耗、升高pH，使沉淀除去，但后续“沉锌”得到ZnS需要更大的浓度，浓度越高，浓度越低，因此“调pH”应加入碱性物质升高pH，C错误；D．根据的电离常数得：，代入已知条件pH=1即、得：，再根据得：，因此沉淀完全，D正确；故选D。 17．（2026·黑龙江吉林·模拟预测）某工厂利用甘蔗渣从含MnO2、NiO和少量Fe2O3的冶炼废渣中提取金属元素的流程如图所示。已知“沉镍”温度下，。下列说法正确的是 A．“还原浸出”中，甘蔗渣将Mn(Ⅳ)还原为Mn(Ⅱ) B．“沉铁”时需要控制溶液的 C．“沉铁”与“沉镍”的顺序可以互换 D．“沉镍”后上层清液中， 【答案】B 【解析】冶炼废渣经过硫酸和甘蔗渣浸出、过滤得到滤液，滤液含有Fe3+、Mn2+、Ni2+，加入Na2CO3沉铁得到FeOOH，过滤，滤液再加入Na2S沉镍得到NiS，过滤最后得到硫酸锰溶液。A．“还原浸出”中甘蔗渣中的纤维素先水解为葡萄糖，葡萄糖具有还原性，将Mn(Ⅳ)（来自MnO2）还原为Mn(Ⅱ)（最终以MnSO4形式存在），A错误； B．“沉铁”时若pH过小，FeOOH会溶解无法析出，若pH过大，Fe3+水解为，Ni2+、Mn2+也会生成氢氧化物沉淀引入杂质，因此需要控制溶液pH，B正确；C．若二者顺序互换，先加Na2S时，Fe3+会与S2-发生氧化还原反应，且Fe、Ni都会生成硫化物沉淀，无法实现铁和镍的分离，顺序不可互换，C错误；D．“沉镍”后上层清液是NiS的饱和溶液，达到沉淀溶解平衡时，D错误；答案选B。 18．（2026·吉林长春·一模）由菱锰矿（，含有少量、、、等元素）制备锂电池正极材料的流程如下。下列说法错误的是 A．粉碎菱锰矿可加快酸溶速率 B．反应器中加入的作用是将氧化为 C．加入BaS生成的沉淀只有NiS D．电解槽中发生电解反应的离子方程式为 【答案】C 【解析】A．粉碎菱锰矿可以增大其与硫酸的接触面积，从而加快酸溶速率，A 正确；B．反应器中加入的作用是将酸溶后生成的氧化为，以便后续通过调节将其沉淀除去，方程式为，B 正确；C．加入时，不仅会与生成沉淀，还会与溶液中可能存在的其他重金属离子（如等）生成沉淀；同时，也会与溶液中的生成沉淀。因此生成的沉淀不只有，C 错误；D．电解槽中，在阳极被氧化为，在阴极被还原为，离子方程式为：，D 正确；故答案选C。 19．（2026·黑龙江吉林·模拟预测）有效氯含量（每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力）是评价含氯消毒剂氧化性强弱的指标。用碘量法测定某漂白液的有效氯含量，流程如下： Ⅰ、取一定体积的样品，加入过量KI溶液与少量稀硫酸，避光、加盖密闭反应5 min。 Ⅱ、用Na2S2O3标准溶液滴定至淡黄色，加入少量淀粉指示剂继续滴定至蓝色褪去。 下列说法错误的是 A．Ⅰ中发生的主要反应为 B．Ⅰ中避光、加盖的主要目的是防止NaClO见光分解出有毒气体 C．Ⅱ中滴定前需要重新标定溶液的浓度 D．若样品中含有，则测定结果会偏高 【答案】B 【解析】A．漂白液的有效成分为次氯酸盐，酸性条件下次氯酸根具有氧化性，可将碘离子氧化为碘单质，给出的离子方程式得失电子、电荷、原子均守恒，A正确；B．Ⅰ中避光、加盖的主要目的是防止生成的碘单质挥发，同时避免酸性条件下碘离子被空气中的氧气氧化，不是防止NaClO见光分解，且见光分解产物为和，不会生成有毒，B错误；C．溶液性质不稳定，易与空气中的、等反应发生变质，滴定前需要重新标定浓度，C正确；D．酸性条件下具有氧化性，也可将氧化为，导致消耗的标准液体积偏大，测定结果偏高，D正确；故选B。 20．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）雷尼镍(含Ni，Al、Fe、Mg、Zn等元素的单质及氧化物)在工业上广泛用于有机物的加氢催化。从废雷尼镍催化剂中回收Ni元素的流程如图所示，下列说法错误的是 已知：①常温下，，。 ②“萃取剂”能够选择性萃取某些金属阳离子，其萃取原理为 A．“预处理”使用表面活性剂，主要作用是除去催化剂表面的油污 B．“调pH”时，溶液中的Fe3+先于Al3+沉淀完全 C．“萃取”时，适当降低溶液的pH，有利于提高金属阳离子的萃取率 D．沉镍时生成前驱体，发生的化学方程式是： 【答案】C 【解析】原料为含Ni、Al、Fe、Mg、Zn等单质及氧化物的废雷尼镍催化剂，目标产物为NiO。流程依次为预处理后用稀硫酸酸浸，所有金属及对应氧化物与稀硫酸反应生成可溶性硫酸盐，滤液1含Ni2+、Al3+、Fe3+、Mg2+、Zn2+等金属阳离子。加NaOH溶液调pH，Fe(OH)3溶度积更小，优先沉淀，滤渣2为Al(OH)3和Fe(OH)3。滤液2中剩余Ni2+、Mg2+、Zn2+，加入萃取剂选择性萃取除去Mg2+、Zn2+等杂质阳离子。萃取后水相中的Ni2+与NH4HCO3反应生成前驱体，焙烧得到NiO。A．表面活性剂可使油污发生乳化，除去催化剂表面的油污，A正确；B．氢氧化物沉淀完全时金属离子浓度为，沉淀完全时，沉淀完全时，沉淀完全所需更小，即pH更低，因此先于沉淀完全，B正确；C．萃取反应为，降低溶液pH，增大，平衡逆向移动，金属阳离子萃取率降低，C错误；D．根据元素守恒，沉镍反应的化学方程式配平正确，原子守恒、电荷守恒均成立，D正确；故选C。 21 / 23 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $ 题12 微化工流程分析 1．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）从铜阳极泥（主要成分为和，含少量和）中提取热电材料碲（）的流程如图。已知与适量空气反应可生成。下列说法正确的是 A．“浸渍”时通入过量空气不发生副反应 B．滤渣可以全部溶于浓 C．被氧化过程中，溶液碱性增强 D．“沉碲”过程中被氧化 2．（2024·辽宁·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 3．（2023·辽宁·高考真题）某工厂采用如下工艺制备，已知焙烧后元素以价形式存在，下列说法错误的是 A．“焙烧”中产生 B．滤渣的主要成分为 C．滤液①中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 4．（2021·辽宁·高考真题）含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是 A．a可能为正盐，也可能为酸式盐 B．c为不溶于盐酸的白色沉淀 C．d为含极性键的非极性分子 D．反应②中还可能生成淡黄色沉淀 该类试题的立意在于检验学生是否具备“从流程图中提取有效信息→分析物质转化关系→调用化学反应原理→评价工艺条件合理性”的完整解题能力，是“证据推理与模型认知”“变化观念与平衡思想”“科学态度与社会责任”三大核心素养的综合体现。其核心价值体现在： · 落实“证据推理与模型认知”素养：试题要求考生从流程图的“四线”——试剂线、操作线、杂质线、产品线中提取信息，建立“原料→中间产物→产品”的转化模型。例如2026黑吉辽蒙卷第1题（从铜阳极泥提取碲），从“浸渍→沉碲”两步核心转化出发，综合考查氧化还原反应、溶液酸碱性变化、副反应判断等；2024辽宁卷第2题（铜屑脱氯制备Zn），以“浸铜→脱氯→电解”为主线，考查试剂用量、离子方程式书写、电解原理。 · 强化“变化观念与平衡思想”的应用：化工流程中处处体现“变化”与“平衡”：沉淀溶解平衡（溶度积应用）、氧化还原平衡（电位调控）、酸碱平衡（pH调控）、多相平衡（萃取分配）。例如模拟第16题中H₂S的电离平衡与硫化物沉淀的联合计算、模拟第15题中沉淀转化的平衡常数计算，均体现了平衡思想的定量应用。 · 培养“科学态度与社会责任”：试题频繁引入资源回收（铜阳极泥提碲/金/银、废催化剂回收Ni）、废水处理（氨氮废水、含镍废水）、绿色工艺（循环利用、原子经济性）等与可持续发展密切相关的真实情境。例如模拟第2题（氨氮废水处理）、模拟第4题（富锰矿分离提取Mn/Co）、模拟第20题（废雷尼镍催化剂回收），均体现了化学在解决环境与资源问题中的关键作用。 · 体现“宏观辨识与微观探析”素养：流程中物质的状态变化（固→液→固）、颜色变化、pH变化等宏观现象，背后是离子反应、沉淀溶解平衡、氧化还原反应等微观过程的宏观表现。要求学生能“见现象思原理”，从宏观流程辨识微观反应。 结合文件中的近五年黑吉辽蒙卷真题（2021、2023、2024、2026）及精选模拟题，该类试题呈现出以下鲜明趋势： （一）考查载体“资源化”——从基础化工走向资源回收与循环利用 近年真题的考查载体从传统化工生产逐步拓展到资源回收与循环利用： 年份 卷别 情境/载体 核心金属/元素 2021 辽宁卷 含S钠盐的转化 S元素 2023 辽宁卷 铬铁矿制备Cr(OH)₃ Cr、Fe 2024 辽宁卷 铜屑脱氯制备Zn Cu、Zn、Cl 2026 黑吉辽蒙卷 铜阳极泥提取碲 Te、Cu、Au 模拟 各地模拟 废渣提锶、废催化剂回收Ni、富锰矿分离、分银渣提取 Sr、Ni、Co、Mn、Au、Ag、Pb、Ba 趋势研判：资源回收与循环利用已成为命题主流情境。预计2027年可能考查锂离子电池回收、稀土元素提取、电子废弃物处理等更贴近“新质生产力”的素材。 （二）考查维度“综合化”——四大核心能力 通过系统分析，该类试题的命题维度可归纳为四大板块： 维度 核心考查点 典型真题/模拟题 物质转化分析 反应方程式书写、化合价变化、试剂作用 2024辽宁第2题B（浸铜反应）；模拟第5题A（Co与酸反应） 分离提纯原理 沉淀转化、pH调控、萃取、蒸馏、过滤 模拟第3题（盐浸沉淀转化）；模拟第14题（氧化除杂） 定量计算 Ksp计算、平衡常数、质量/物质的量计算 模拟第8题D（银的质量计算）；模拟第15题B（K计算） 工艺条件评价 温度、pH、浓度、循环利用 模拟第6题C（结晶速度）；模拟第7题C（温度控制） （三）定量计算“精准化”——Ksp与平衡常数计算成为新热点 近年试题中定量计算的比重显著增加，尤其是溶度积相关计算： 计算类型 典型示例 沉淀转化平衡常数 模拟第8题A（AgCl→AgI转化K）；模拟第15题B（SrSO₄→BaSO₄转化K） 沉淀完全时pH计算 模拟第12题B（Ce³⁺沉淀完全pH=9.3） 质量/物质的量计算 模拟第8题D（Ag质量21.6g）；模拟第1题D（TiCl₄与SiCl₄蒸馏分离） 离子浓度计算 模拟第16题D（Cd²⁺沉淀完全判断） （四）“反套路”命题特征突出 命题人有意设置与常见“思维定式”相反的选项： · 模拟第3题C：SrCl₂·6H₂O脱水制备无水SrCl₂，不需要在HCl气流中加热（强酸强碱盐，直接加热失水即可）——学生常误认为所有结晶水合物脱水都需在酸气流中进行。 · 模拟第19题B：避光、加盖的主要目的是防止I⁻被空气氧化和I₂挥发，而非防止NaClO见光分解——学生常误认为次氯酸盐见光分解是主要原因。 · 模拟第20题C：萃取时降低pH会降低金属阳离子的萃取率（萃取反应消耗H⁺，pH降低平衡逆向移动）——学生常误认为酸性越强萃取效果越好。 针对2026年及后续黑吉辽蒙卷备考，提出以下四点精准策略： · 构建“微化工核心概念”知识网络： · 以“尺度效应”为核心节点，向外辐射传质、传热、混合、安全、绿色五大分支，每个分支下列出关键参数、典型现象、与传统工艺对比点。形成区别于传统化工的专属知识体系，避免概念混淆。 · 开展“流程图解码+归因表述”限时训练： · 精选近五年真题及高质量模拟题，按微反应器类型、反应类别分类训练。要求学生在限定时间内完成图示解读并写出规范归因语句，赛后重点复盘是否遗漏工程要素、表述是否精准。 · 强化“虚拟仿真+案例研讨”体验式学习： · 利用微化工虚拟仿真实验平台，让学生调节流速、温度、通道尺寸等参数，直观观察其对转化率、选择性的影响。选取典型案例（如硝酸甘油微通道合成、青蒿素连续光氧化）进行小组研讨，深化对“过程强化”本质的理解。 · 回归教材“科学·技术·社会”与“拓展视野”： · 系统梳理选必4、选必5中关于绿色化学、过程强化、新型反应器等内容的阅读材料。这些素材是命题的重要背景来源，也是理解微化工理念的基础。引导学生关注科技新闻中的微化工应用案例，积累情境敏感度。 总结：“微化工流程分析”题是新高考化学中最具前瞻性、最考验工程思维、最能体现学科育人价值的题型之一。备考关键在于 “思维转型”（从批次到连续）、“归因精准”（紧扣尺度与传递）、“绿色内化”（系统评价而非口号）。唯有将微化工知识内化为一种“结构决定过程、过程决定性能”的工程认知范式，方能在高考中以不变应万变，稳夺高分。 命题模块 核心考点与易错点 典型试题特征（基于文件） 微反应器结构与传质 1．微通道尺寸（μm级）对传质/传热的强化机制 2．混合方式（T型、Y型、静态混合器）与混合效率 3．层流vs湍流对反应均匀性的影响 “微通道内流体呈层流状态，依靠分子扩散混合”“增大流速可缩短混合时间” 连续流动反应动力学 1．停留时间（τ）与转化率/选择性的关系 2．流速对反应级数、副反应抑制的影响 3．温度梯度小对热敏反应的优势 “降低流速可延长停留时间，提高转化率”“微反应器控温精准，避免局部过热导致分解” 过程安全与绿色评价 1．持液量小对高危反应（硝化、氟化、重氮化）的安全保障 2．原子经济性、E因子、过程质量强度（PMI）比较 3．溶剂减量、能量回收、在线监测等绿色措施 “微反应器持液量仅mL级，即使失控危害也极小”“连续流工艺E因子显著低于批次工艺” 反应-分离耦合技术 1．在线萃取、膜分离、吸附等单元与反应的集成 2．产物即时移出对平衡移动/副反应抑制的作用 3．多级串联/并联策略对产能与灵活性的调控 “反应后立即进入膜分离器移除水，推动酯化平衡右移”“多级微反应器串联可提高单程转化率” 工艺参数优化与放大 1．实验室小试→中试→工业化放大的“数增不减效”原则 2．关键参数（Re数、Da数）的相似性保持 3．堵塞、腐蚀、密封等工程问题的应对策略 “微化工放大采用‘数量放大’而非‘尺寸放大’，避免传递效应衰减”“高粘度体系需防通道堵塞” 与传统工艺对比辨析 1．批次vs连续流在传质、传热、安全性、灵活性上的差异 2．适用场景判断（快反应、高危反应、多步合成优先选微化工） 3．局限性认知（固体处理难、投资成本高、操作要求高） “所有反应都适合微化工”（错误）“慢反应且无安全风险时，传统釜式可能更经济” 在阅卷与教学反馈中，学生在该题型中普遍存在以下四类思维障碍，需在备考中重点干预： 1. “批次思维”惯性难改，忽视连续流本质特征： 0. 误区：用“反应时间”代替“停留时间”；认为“提高温度一定加快反应”，忽略微反应器中传热极快可能导致热点消失反而降低速率；将“搅拌”等同于“混合”，忽略微尺度下依赖扩散而非对流。 0. 纠正：建立“连续流核心概念卡”。明确停留时间τ=反应器体积/流速；强调微尺度下传质传热系数比宏观高2–3个数量级；区分“混合时间”与“反应时间”的相对大小决定选择性。通过动画演示层流混合过程，破除搅拌直觉。 1. “结构-过程”关联表面化，归因脱离工程原理： 1. 误区：解释选择性提高只说“条件温和”，未联系“传质强化使主反应物浓度均一，抑制局部过浓导致的副反应”；评价安全性只说“体积小”，未指出“持液量小+散热快=失控风险低”的双重机制。 1. 纠正：训练“微化工归因三要素”模板：① 尺度效应（μm级通道）；② 传递强化（传质/传热系数↑）；③ 过程结果（选择性↑/安全性↑/能耗↓）。答题必须包含至少两个要素，避免空泛描述。 1. “绿色评价”指标模糊，混淆概念与计算： 2. 误区：将“原子经济性”与“产率”混为一谈；认为“使用水作溶剂就是绿色”，忽略后续分离能耗；无法区分E因子（废物/产品）与PMI（总物料/产品）的差异。 2. 纠正：制作“绿色化学指标对照表”。明确原子经济性=目标产物分子量/所有反应物分子量之和（理论值）；E因子=废物质量/产品质量（实测值）；PMI=总投入物料质量/产品质量。强调绿色是系统评价，非单一指标。 1. “新型图示”解码困难，无法提取有效工程信息： 3. 误区：面对微反应器剖面图、流路示意图手足无措，试图套用传统P&ID图符号；忽略图中隐含的尺寸比例、流向箭头、温控标记等关键线索。 3. 纠正：开展“微化工图示识读”专项训练。分类练习T/Y型混合器、蛇形通道、膜组件、多级串联等典型图示，标注各部件功能与参数含义。强调“看图先看流路，再看结构，最后抓参数”的三步法。 1．化工微流程中的“四线”分析 试剂线 分清各步加入试剂的作用，一般是为了除去杂质或进行目标元素及其化合物间的转化等 操作线 分离杂质和产品需要进行的分离、提纯操作等 杂质线 分清各步去除杂质的种类，杂质的去除顺序、方法及条件等 产品线 工艺流程主线，关注目标元素及其化合物在各步发生的反应或进行分离、提纯的操作方法，实质是目标元素及其化合物的转化 2．化工微流程中的常见试剂与杂质 （1）常见试剂及其作用 类别 常见试剂 作用 氧化剂 KMnO4、K2Cr2O7、Cl2、HNO3、Fe3+、空气(O2)、H2O2 氧化某物质以除去杂质或获得产品 还原剂 SO2、、I－、Fe2+、金属单质、H2O2、HCl 还原某物质以除去杂质或获得产品 酸 H2SO4、HCl、HNO3 利用酸溶解或除去某物质或获得产品 碱 NaOH、NH3·H2O 利用碱溶解或除去某物质或获得产品 其他 氧化物(CuO、MgO)、NaF等 除去某物质或得到产品 （2）常见杂质及其除杂方式 杂质的核心元素 去除方式 Fe、Al等金属元素 调pH SiO2 直接过滤除去或转化为H2SiO3 Mg、Ca等金属元素 利用NaF溶液，转化为氟化物沉淀 Mn 可以转化为氟化物沉淀，也可以转化为MnO2 【注意】 1．选择试剂：要根据物质转化、分离需要和目标产物的组成选择试剂，其中物质转化包括类别变化和元素的价态变化，此外还要考虑原子的经济性和物质的循环利用。 2．分离除杂：依据混合物的特点，选择合适的分离方法，包括过滤、分液、蒸馏、渗析、精炼、结晶、萃取与反萃取、干燥等，熟记分离需要仪器和规范操作步骤。 3．问题处理：用好物质的性质、氧化还原反应规律、平衡规律及相关计算等。 1．（2026·黑龙江·模拟预测）工业上以金红石主要成分是 为原料生产钛的主要步骤如下： 已知：。下列说法错误的是 A．该流程中可循环利用的物质只有 B．从能量角度看，氯化炉中焦炭的作用是通过与氧气反应为氯化过程提供能量 C．在高温时可能易与氧气反应 D．氯化炉中得到的可能含有，可采用蒸馏的方法进行分离 2．（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以和的形式存在，该废水的处理流程如图： 下列说法正确的是 A．在生产中产生的、、均可以直接排放到空气中 B．在“连续氧化”工序中，高温可加快氧化反应的速率 C．在“还原”工序中，将还原为 D．在某次检测中，超标，可将此废水返回到“吹氨”工序中再次处理 3．（25-26高三上·辽宁大连·期中）某含锶（Sr）废渣主要含有，还有少量、、等杂质，一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。 下列说法不正确的是 A．“浸出液”中主要的金属离子有、 B．盐浸环节存在沉淀的转化，说明相同条件下溶解度： C．由制备无水应在HCl的气流中加热 D．在过饱和溶液中加入晶种可以促使晶体析出，结晶速度越慢越易得到大颗粒晶体 4．（2026·黑龙江牡丹江·模拟预测）利用富锰矿分离提取Mn、Co元素的流程如下图(部分产物已略去)。 已知：Mn和Co的氧化物均难溶于水。 下列说法正确的是 A．通过②使循环利用，理论上可满足步骤①所需 B．由③～⑥可知，热稳定性：小于和 C．⑤中，若升高温度，一定能加快反应速率且提高CoS产率 D．⑥中，将换成，效果完全相同 5．（2026·内蒙古呼和浩特·二模）铁钴铜合金湿法分离流程如下，下列说法错误的是 已知：单质与单质化学性质相似 A．“酸浸”反应： B．“氧压水解”反应： C．“氧压水解”中可适当提高温度促进水解以提高铁回收率 D．滤液结晶后母液可用于“酸浸”，实现循环利用 6．（2026·内蒙古赤峰·一模）是制备锂电池正极材料磷酸亚铁锂的前驱体。工业上常以硫酸亚铁为原料，采用“铵法”制备，其主要流程示意图如下： 已知前驱体结晶颗粒不均或其中混有会严重影响锂电池的性能和使用寿命。下列说法错误的是 A．“溶解”时，稀硫酸可抑制水解 B．“氧化”时，发生反应： C．“结晶”时，试剂需快速加入以提高生产效率 D．加入氨水时需控制，防止过高生成 7．（2026·内蒙古包头·一模）从铜阳极泥(含、等)中提取金和银的流程如下： 已知：“浸取2”步骤的化学方程式为： 下列说法正确的是 A．“浸取1”中发生的反应为： B．“浸取2”中可用硫酸代替盐酸 C．“浸取1”和“浸取2”步骤中温度越高，浸取速率越快 D．“还原”步骤中，被氧化的与产物的物质的量之比为4:3 8．（2026·内蒙古包头·一模）室温下，利用制备海绵银的流程如下： 已知：时可认为反应进行完全。下列说法正确的是 A．“转化”发生的反应的平衡常数 B．忽略体积变化，滤液中 C．“氨浸”后的溶液中： D．理论上可制备海绵银21.6 g 9．（2026·辽宁大连·模拟预测）分银渣是从阳极泥中提取贵金属后的尾渣，有、、及Au、Ag等，具有较高的综合利用价值。一种从分银渣中提取有用产品流程如下： 已知：；步骤③中生成和； 、、、的依次为、、、。 下列说法不正确的是 A．步骤①中一定发生反应： B．步骤②中加入溶液后需先过滤再加入盐酸 C．步骤①和②中加入盐酸提取Pb(Ⅱ)、Ba2+时，均有和参加反应 D．步骤③中试剂a可为NaCl，用于促进Au、Ag的浸出 10．（25-26高三下·河南鹤壁·阶段检测）以含钴废料(主要成分为CoO、Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、SiO2、CaCO3)为原料制备CoCO3的流程如图所示。 已知：①“酸浸”后滤液中含有的金属阳离子为Co2+、Fe2+、Al3+等； ②酸性条件下氧化性强弱关系为Co3+>Cl2，H2O2>Fe3+； ③Ksp[Co(OH)2]=10-14.2，Ksp[Al(OH)3]=10-34，Ksp[Fe(OH)3]=10-39。 下列说法错误的是 A．“酸浸”可用浓盐酸代替硫酸和SO2 B．试剂X可选用H2O2溶液 C．滤渣Ⅱ的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3 D．“沉钴”反应的离子方程式为 11．（2026·辽宁沈阳·模拟预测）芬顿反应是利用催化过氧化氢转化生成强氧化性羟基自由基()降解废弃物的技术，可处理含柠檬酸镍的废水，以达到出水水质要求(镍离子浓度低于0.1 mg/L)，其部分流程如下图所示。 已知：①柠檬酸镍钾的化学式为 ②常温下， 下列说法正确的是 A．“预处理”可用硝酸替换硫酸 B．“芬顿氧化破络”存在反应： C．“中和沉淀”，、吸附于氢氧化铝胶体的表面析出 D．“水槽”中的水达到出水水质要求 12．（2026·辽宁朝阳·模拟预测）是一种重要的稀土金属氧化物，在催化与检测方面均有广泛的应用前景。工业上从水晶石废料(含有、、、、)中提取的流程如下： 已知：；；金属离子浓度，认为沉淀完全。 下列说法错误的是 A．滤渣的主要成分为 B．pH为9.3时，可沉淀完全 C．“还原浸取”工序中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2 D．氨水浓度过大可导致沉铈率下降，主要原因可能是与形成了配离子 13．（2026·辽宁沈阳·二模）黄钾铁矾渣主要成分为KFe3(SO4)2(OH)6、ZnSO4和含镓化合物，从黄钾铁矾渣提取铁、镓和锌的流程如下，下列说法错误的是 A．“焙烧”产生的气体可回收用于生产硫酸 B．“还原焙烧”可能发生反应：ZnO+COZn+CO2 C．“烟尘”中含锌元素 D．“电解”时，铁镓合金做阴极 14．（2025·辽宁大连·模拟预测）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下图所示。已知：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化：高锰酸钾的还原产物是MnO2。下列说法错误的是 A．“酸浸”步骤不能用盐酸代替稀硫酸 B．“氧化”步骤若pH过低，无法除去Fe和Mn杂质 C．“沉镍”步骤的主要反应类型为置换反应 D．“沉锌”步骤滤液的成分只有Na2SO4和ZnSO4 15．（2026·辽宁抚顺·模拟预测）某含锶()废渣主要含有、、、和等，一种提取该废渣中锶的流程如下图所示。 已知时，，。下列说法错误的是 A．“浸出液”中主要的金属离子有、、 B．“盐浸”中的 C．“浸出渣2”中除含外，还含有、 D．由制备无水的最优方法是在气流中加热 16．（2026·辽宁·三模）某工厂由闪锌矿[含ZnS、FeS及少量硫化镉(CdS)等]制备纯净ZnS的流程如图。 已知：Ksp(FeS)=6.3×10-18，Ksp(ZnS)=1.6×10-24，Ksp(CdS)=8.0×10-27，Ka1(H2S)=1.0×10-7，Ka2(H2S)=1.2×10-13。当离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时，认为离子沉淀完全。下列说法正确的是 A．“酸浸”时，用98%的硫酸可有效提高酸浸速率 B．用H2O2代替O2能加快反应并降低生产成本 C．“除铁”时可加入ZnO，“调pH”时需加入酸性物质 D．“除镉”时，当溶液pH=1、c(H2S)=0.01mol·L-1时，Cd2+沉淀完全 17．（2026·黑龙江吉林·模拟预测）某工厂利用甘蔗渣从含MnO2、NiO和少量Fe2O3的冶炼废渣中提取金属元素的流程如图所示。已知“沉镍”温度下，。下列说法正确的是 A．“还原浸出”中，甘蔗渣将Mn(Ⅳ)还原为Mn(Ⅱ) B．“沉铁”时需要控制溶液的 C．“沉铁”与“沉镍”的顺序可以互换 D．“沉镍”后上层清液中， 18．（2026·吉林长春·一模）由菱锰矿（，含有少量、、、等元素）制备锂电池正极材料的流程如下。下列说法错误的是 A．粉碎菱锰矿可加快酸溶速率 B．反应器中加入的作用是将氧化为 C．加入BaS生成的沉淀只有NiS D．电解槽中发生电解反应的离子方程式为 19．（2026·黑龙江吉林·模拟预测）有效氯含量（每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力）是评价含氯消毒剂氧化性强弱的指标。用碘量法测定某漂白液的有效氯含量，流程如下： Ⅰ、取一定体积的样品，加入过量KI溶液与少量稀硫酸，避光、加盖密闭反应5 min。 Ⅱ、用Na2S2O3标准溶液滴定至淡黄色，加入少量淀粉指示剂继续滴定至蓝色褪去。 下列说法错误的是 A．Ⅰ中发生的主要反应为 B．Ⅰ中避光、加盖的主要目的是防止NaClO见光分解出有毒气体 C．Ⅱ中滴定前需要重新标定溶液的浓度 D．若样品中含有，则测定结果会偏高 20．（2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测）雷尼镍(含Ni，Al、Fe、Mg、Zn等元素的单质及氧化物)在工业上广泛用于有机物的加氢催化。从废雷尼镍催化剂中回收Ni元素的流程如图所示，下列说法错误的是 已知：①常温下，，。 ②“萃取剂”能够选择性萃取某些金属阳离子，其萃取原理为 A．“预处理”使用表面活性剂，主要作用是除去催化剂表面的油污 B．“调pH”时，溶液中的Fe3+先于Al3+沉淀完全 C．“萃取”时，适当降低溶液的pH，有利于提高金属阳离子的萃取率 D．沉镍时生成前驱体，发生的化学方程式是： 4 / 15 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司zxxk.com 学科网（北京）股份有限公司 $