第4章 热点强化课6 化工工艺微流程(教参Word版)-【创新教程】2027年高考化学总复习大一轮讲义（人教版）

该高中化学高考复习讲义聚焦化工工艺微流程热点题型，整合过渡金属元素性质、反应原理及分离提纯等核心考点，通过“微流程”分析模型（确定反应、滤渣滤液分析）构建知识体系，设置考点梳理、方法指导、真题训练环节，帮助学生系统突破难点。 资料以高考真题为载体，创新采用“分析模型+思维模板”教学法，如例1结合Ksp分析沉淀生成培养科学思维，例2通过离子反应判断强化科学探究能力。设置分层练习，确保高效复习，提升学生解题能力，为教师把控复习节奏提供清晰指导。

热点强化课6　化工工艺微流程 以过渡金属元素及其化合物的制备及提纯过程设计的工艺“微流程”选择题，是近几年高考的热考题型之一，试题流程尽管只有几步，但涉及内容知识面广，融合了元素化合物的理论、实验等诸多知识，试题综合性强，思维容量大，着力考查学生独立思考、灵活运用所学知识分析问题、解决问题的能力。主要考查物质的性质、反应原理、物质成分的判断、分离提纯等实验操作。 [“微流程”的分析模型] 1．确定“发生反应”：从流程图每一步进、出的试剂中确定发生的化学反应、除去的杂质、目标元素的转化。当出现不熟悉的反应时，可根据流程图后续步骤中的物质推测该反应的产物或从设问中找到提示信息。 2．分析“滤渣”成分：熟知常见的沉淀物，注意微溶物也会出现在“滤渣”中，如CaSO4、MgCO3等。 3．分析“滤液”成分：要分析发生化学反应中的“易溶物”，注意过量的某物质也会在“滤液”当中。常根据“滤液”的成分判断循环物质和循环步骤。 [例1]　(2025·山东卷)钢渣中富含CaO、SiO2、FeO、Fe2O3等氧化物，实验室利用酸碱协同法分离钢渣中的Ca、Si、Fe元素，流程如下。已知：Fe2(C2O4)3能溶于水；Ksp(CaC2O4)＝2.3×10－9，Ksp(FeC2O4)＝3.2×10－7。 下列说法错误的是(　　) A．试剂X可选用Fe粉 B．试剂Y可选用盐酸 C．“分离”后Fe元素主要存在于滤液Ⅱ中 D．“酸浸”后滤液Ⅰ的pH过小会导致滤渣Ⅱ质量减少 解析：A　[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。 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，不可选用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C2O浓度小，使Ca2＋(aq)＋C2O(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。] 　解决金属元素及化合物的流程问题的思维模板 [例2]　(2025·甘肃卷)处理某酸浸液(主要含Li＋、Fe2＋、Cu2＋、Al3＋)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： 2Fe＋3Cu2＋===3Cu＋2Fe3＋ B．“碱浸”过程中NaOH固体加入量越多，Al(OH)3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Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质 解析：D　[酸浸液(主要含Li＋、Fe2＋、Cu2＋、Al3＋)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，再经过多步操作，最后加入Na2CO3，得到Li2CO3沉淀。 A．“沉铜”过程中铁置换出铜单质，发生反应的离子方程式：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，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Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质，D正确。] 1．(2025·黑吉辽蒙卷)某工厂利用生物质(稻草)从高锰钴矿(含MnO2、Co3O4和少量Fe2O3)中提取金属元素，流程如图。已知“沉钴”温度下Ksp(CoS)＝10－20.4，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c(Co2＋)·c (S2－) ＝10－20.4 解析：C　[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。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。] 2．(2025·四川卷)一种主要成分为Ca3(PO4)2和KAlSi3O8的高钾磷矿，通过如下流程可制得重要的化工产品白磷(P4)、K2CO3、Al2O3。其中，电炉煅烧发生的反应为：2Ca3(PO4)2＋2KAlSi3O8＋10C6CaSiO3＋2KAlO2＋P4↑＋10CO↑。 下列说法错误的是(　　) A．“电炉煅烧”必须隔绝空气 B．浸渣的主要成分是CaSiO3 C．“炉气水洗”使P4溶于水而与CO分离 D．“中和沉淀”需要控制溶液的pH 解析：C　[主要成分为Ca3(PO4)2和KAlSi3O8的高钾磷矿与焦炭经电炉煅烧生成CaSiO3、KAlO2、P4气体、CO气体，炉气水洗，磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷，尾气为不溶于水的CO，燃烧生成CO2，用于中和沉淀；炉渣经水浸，浸渣主要成分为不溶于水的CaSiO3，浸液中通入CO2，生成K2CO3、Al(OH)3，过滤Al(OH)3经燃烧得Al2O3；滤液主要成分为K2CO3，据此分析；A.“电炉煅烧”时生成P4，P4可与氧气反应，故必须隔绝空气，A正确；B.根据分析可知，浸渣的主要成分是CaSiO3，B正确；C.“炉气水洗”因P4、CO均不溶于水，磷蒸气通过冷水冷凝成固态白磷，使P4与CO分离，C错误；D.“中和沉淀”时通入的二氧化碳形成的弱酸，不会溶解生成的Al(OH)3(只溶于强酸强碱中)，但需要控制溶液的pH，防止生成KHCO3，D正确；故选C。] 学科网（北京）股份有限公司 $