2023年高考化學(xué)母題題源解密（全國通用）：工藝流程選擇題（原卷版）

專題12工藝流程選擇題

【母題來源】2022年山東卷

【母題題文】高壓氫還原法可直接從溶液中提取金屬粉.以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的雜質(zhì))為主要原料

制備Cu粉的工藝流程如下，可能用到的數(shù)據(jù)見下表.

下列說法錯(cuò)誤的是

A.固體X主要成分是Fe(OH)y和S;金屬M(fèi)為Zn

B.浸取時(shí)，增大壓強(qiáng)可促進(jìn)金屬離子浸出

C.中和調(diào)pH的范圍為3.2?4.2

D.還原時(shí)，增大溶液酸度有利于Cu的生成

【答案】D

【試題解析】

CuS精礦(含有雜質(zhì)Zn、Fe元素)在高壓O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反應(yīng)產(chǎn)生為CuSCU、S、H2O,

Fe2+被氧化為Fe3+,然后加入NH3調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3*形成Fe(0H)3沉淀，而C/+、Z/+仍以離子形式存

2+

在于溶液中，過濾得到的濾渣中含有S、Fe(OH)3；濾液中含有CM+、Zn；然后向?yàn)V液中通入高壓H2,根

據(jù)元素活動(dòng)性：Zn>H>Cu,Cu?+被還原為Cu單質(zhì)，通過過濾分離出來；而Zi?+仍然以離子形式存在于溶

液中，再經(jīng)一系列處理可得到Zn單質(zhì).

A,經(jīng)過上述分析可知固體X主要成分是S、Fe(0H)3,金屬M(fèi)為Zn,A正確；

B.CuS難溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)OCu2+(aq)+S2-(aq),增大O2的濃度，可以反應(yīng)消

耗S3,使之轉(zhuǎn)化為S,從而使沉淀溶解平衡正向移動(dòng)，從而可促進(jìn)金屬離子的浸取，B正確；

C.根據(jù)流程圖可知：用NH3調(diào)節(jié)溶液pH時(shí)，要使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀，而CM+、ZM+仍以離子形式存在于溶

液中，結(jié)合離子沉淀的pH范圍，可知中和時(shí)應(yīng)該調(diào)節(jié)溶液pH范圍為3.2~4.2,C正確；

D.在用H2還原CM+變?yōu)镃u單質(zhì)時(shí)，％失去電子被氧化為H+,與溶液中OH-結(jié)合形成HzO,若還原時(shí)增

大溶液的酸度，c(H-)增大，不利于H2失去電子還原Cu單質(zhì)，因此不利于Cu的生成，D錯(cuò)誤;

故合理選項(xiàng)是D.

【母題來源】2022年河北卷

【母題題文】LiBr溶液可作為替代氟利昂的綠色制冷劑.合成LiBr工藝流程如下:

HBr(少量隊(duì))一-LiBr

濾渣氣體

下列說法錯(cuò)誤的是

A.還原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回還原工序

B.除雜工序中產(chǎn)生的濾渣可用煤油進(jìn)行組分分離

C.中和工序中的化學(xué)反應(yīng)為Li2co3+2HBr=CO"+2LiBHH2O

D,參與反應(yīng)的n(Br2):n(BaS):n(H2soJ為1：1:1

【答案】A

【試題解析】

由流程可知，氫澳酸中含有少量的澳，加入硫化鋼將演還原生成澳化鋼和硫，再加入硫酸除雜，得到的濾

渣為硫酸鋼和硫；加入碳酸鋰進(jìn)行中和，得到的漠化鋰溶液經(jīng)濃縮等操作后得到產(chǎn)品澳化鋰.

A,還原工序逸出的Bn用NaOH溶液吸收，吸收液中含有澳化鈉和次溟酸鈉等物質(zhì)，若直接返回還原工序,

則產(chǎn)品中會(huì)有一定量的澳化鈉，導(dǎo)致產(chǎn)品的純度降低，A說法錯(cuò)誤；

B.除雜工序中產(chǎn)生的濾渣為硫酸鋼和硫，硫?qū)儆诜菢O性分子形成的分子晶體，而硫酸鋼屬于離子晶體，根

據(jù)相似相溶原理可知，硫可溶于煤油，而硫酸鋼不溶于煤油，因此可用煤油進(jìn)行組分分離，B說法正確；

C.中和工序中，碳酸鋰和氫澳酸發(fā)生反應(yīng)生成漠化鋰、二氧化碳和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Li2CO3+2HBr=CO2T+2LiBr+H20,C說法正確；

D,根據(jù)電子轉(zhuǎn)化守恒可知，澳和硫化鋼反應(yīng)時(shí)物質(zhì)的量之比為1:1;根據(jù)硫酸鋼的化學(xué)組成及鋼元素守恒

可知，n(BaS):n(H2so4)為1:1,因此,參與反應(yīng)的n(Br2):n(BaS):n(H2s0。為1:1:1,D說法正確;

國題閡圈

綜上所述，本題選A.

【命題意圖】

主要是考查物質(zhì)制備的工藝流程分析，涉及方程式書寫、實(shí)驗(yàn)操作、試劑作用分析、溶液的酸堿性等知識(shí)。

【命題方向】

化學(xué)工藝流程題是近幾年高考的熱點(diǎn)，將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段即生產(chǎn)流程用框圖的形式表示出

來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化工工藝試題；主要涉及物

質(zhì)的性質(zhì)、分離提純、反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)操作、產(chǎn)率計(jì)算等知識(shí)點(diǎn).由于此類試題陌生度高，對學(xué)生的能力

要求也大，加上有的試題文字信息量大，所以這類題的得分不是很理想.

（1）金屬冶煉類，如冶煉鐵、銅、錦和鴇等金屬，針對產(chǎn)品純度測定、冶煉條件控制以及混合物的分離和

提純等設(shè)問.

（2）中學(xué)重要化工產(chǎn)品的制備類，如膽磯、綠磯、明機(jī)、氧化鐵、硝酸銅等物質(zhì)的制備.

（3）模擬化工原理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)類。如海水資源綜合應(yīng)用、石化工業(yè)、接觸法制硫酸、合成氨、氨催化氧化

法制硝酸和硅的精煉等原理.

預(yù)計(jì)2023年高考將繼續(xù)以生產(chǎn)、生活或以陌生元素為背景，基于化工工藝流程考查其他物質(zhì)的制備，涉及

物質(zhì)的分離、提純以及物質(zhì)檢驗(yàn)的思路和方法，綜合考查考生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)、生活中問題的

能力.

【得分要點(diǎn)】

工藝流程題，就是將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段即生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中

有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化工工藝試題.

（1）常用思考方法.

①反應(yīng)原理；②提高原料利用率；③快速反應(yīng)；④提高產(chǎn)率；⑤提高產(chǎn)品純度；⑥綠色環(huán)保；⑦工業(yè)成本

低.

（2）控制反應(yīng)條件.

①調(diào)節(jié)pH值的目的：控制溶液的酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀.調(diào)pH值所加試劑：一般是含

被提純物質(zhì)中的金屬陽離子對應(yīng)的金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物或金屬碳酸鹽（總之，這些物質(zhì)要能與

H+反應(yīng)，又難溶于水，這樣可即使過量而又不會(huì)引入新的雜質(zhì)離子），有時(shí)候也可能加NaOH或氨水來調(diào)pH

值，要據(jù)題意具體分析（一般是加的Na+、NH4+不會(huì)在后續(xù)的程序中難以分離）.pH值的調(diào)節(jié)范圍：據(jù)題意

告知的某離子完全沉淀或開始沉淀的pH值數(shù)據(jù)來選擇，不能隨意更改，應(yīng)該是題目中原始數(shù)據(jù)的組合.

（3）物質(zhì)的分離和提純的方法.①結(jié)晶（重結(jié)晶）；②過濾；③趁熱過濾；④洗滌（水洗，冰水洗滌，醇洗）；⑤

蒸儲(chǔ)：液、液分離（主要儀器：蒸儲(chǔ)燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、尾接管）；⑥蒸發(fā)（實(shí)驗(yàn)儀器：蒸發(fā)皿、鐵架臺(tái)、

玻璃棒、珀摒鉗、酒精燈）；⑦萃??；⑧分液（主要儀器：分液漏斗）；⑨升華；⑩鹽析：加無機(jī)鹽使溶質(zhì)的

溶解度降低而析出.?灼燒：高溫條件下固體物質(zhì)的燃燒（主要儀器：珀煙）；?煮沸：目的通常是除去溶解

在水中的氣體（通常為。2）,或是為了促進(jìn)水解，聚沉后便于過濾分離.

1.（2022?四川攀枝花?模擬預(yù)測）由含硒廢料（主要含S、Se、FezOs,CuO、ZnO、SiC）2等）制取硒的流

程如圖:

煤油稀H2sOaNa2s溶液稀H2s。4

含硒廢料精硒（Se）

含硫煤油濾液濾渣

下列有關(guān)說法正確的是

A.“分離”時(shí)得到含硫煤油的方法是蒸編

B.“酸溶”時(shí)能除去廢料中的全部氧化物雜質(zhì)

+

C.“酸化”的離子反應(yīng)為：SeSO^+2H=Sei+SO2T+H2O

D.若向“酸溶”所得的濾液中加入少量銅，銅不會(huì)溶解

2.（2022?山東師范大學(xué)附中模擬預(yù)測）實(shí)驗(yàn)室以含鋅廢液（主要成分為ZnSO*含少量的Fe?'MH+）為原

料制備ZnCO,y2Zn（OH）2的實(shí)驗(yàn)流程如下：

Na2s2。8試劑XNH4HCO3

MnO2Fe(OH)3濾液

下列說法正確的是

A.過二硫酸鈉（Na2s2。8）中硫元素的化合價(jià)為+7價(jià)

B.氧化除鎰后的溶液中存在：Na\Zn2\Fe2\SO：

C.調(diào)節(jié)pH時(shí)試劑X可以選用Zn、ZnO,ZnCCh等物質(zhì)

D,沉鋅時(shí)的離子方程式為3Zn2++6HCO；=ZnCO32Zn（OHR+5CO2T+H2O

3.（2022-III東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)模擬預(yù)測）微生物法浸出黃銅礦（CuFeSz,其中Cu為+2價(jià)）中銅元素的過程如圖.

下列說法錯(cuò)誤的是

A.該方法的原料只有黃銅礦和氧氣

B.Fe2（SO4）3和H2sCU可以循環(huán)利用

C.微生物在整個(gè)轉(zhuǎn)化過程中起催化作用

D.當(dāng)黃銅礦中的鐵元素全部轉(zhuǎn)化為Fe3+時(shí)，生成2moiSO：同時(shí)消耗4.25mol02

4.(2022?重慶八中模擬預(yù)測)某研究團(tuán)隊(duì)提出的SO2煙氣脫硫工藝流程如圖所示，該流程中脫硫劑反復(fù)循

環(huán)，可實(shí)現(xiàn)對煙氣中SO2的持續(xù)脫除.已知：脫硫塔中發(fā)生的主要反應(yīng)為2CaS+3so2=2CaSCh+3S,

2CaSO3+O2=2CaSO4.下列有關(guān)說法正確的是

CaSS

S02煙氣--脫硫后氣體

CO,

煤X

A,靜電除塵的原理是用SO2煙氣中灰塵膠體粒子帶電性加以清除

B.經(jīng)冷凝器得到的S2、S4、S6和S8互為同位素

C.脫硫塔中反應(yīng)生成的CaSCh為氧化產(chǎn)物

D.再生塔中得到的X主要成分為CaSCh

5.(2022?山東聊城?三模)某礦石中含有硅、鐵、鋁的氧化物，為綜合開發(fā)資源提高礦石的利用率，化工廠

采取如圖工藝制備鐵紅和AlCb-6H2O.下列說法錯(cuò)誤的是

……過濾「濾清A40洗滌制*…r

W化陽PpH

1-旭液A---F3一1

1155一池液B—AIC1-6H?)

A.“酸浸”過程中選擇鹽酸比硫酸更為合適

B.“氧化”過程中少量多次添加雙氧水可有效減少Fe3+催化H2O2分解

C.“洗滌”的操作是將沉淀轉(zhuǎn)移至潔凈的燒杯中，加蒸儲(chǔ)水清洗2~3次

D,將SOCh與A1C13?6H2O混合并加熱，可得到無水AlCh

6.(2022?山東日照?三模)廢舊鉛蓄電池會(huì)導(dǎo)致鉛污染，RSR工藝回收鉛的化工流程如圖所示.

已知：i.鉛膏的主要成分是PbO?和PbS(\；HBF,是強(qiáng)酸;

14

u.Ksp(PbSO4)=1.6xl0-\K8P(PbCO3)=7.4xl0-,

下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是

A.步驟②中反應(yīng)PbSO/s)+CO；(叫)PbCO3(s)+SO；(aq)的化學(xué)平衡常數(shù)K約為2.2xl()5

B.操作③需要用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒

+2

C.步驟④發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為PbCO3+2H=Pb^+CO2T+H20

D.若步驟⑤用鉛蓄電池作為電源電解Pb（BFj溶液，當(dāng)電路中有2moi電子轉(zhuǎn)移時(shí)，鉛蓄電池負(fù)極質(zhì)量的

變化量與電解池陰極質(zhì)量的變化量相等

7.（2022?江蘇?南京師大附中高三階段練習(xí)）實(shí)驗(yàn)室由煉鋼污泥（簡稱鐵泥，主要成分為鐵的氧化物）制備軟

磁性材料a-FjOj,其主要實(shí)驗(yàn)流程如圖.下列說法不正確的是

鐵泥一|酸浸—近闌T除雜I—阮族］……>a-Fe2（）3

A.“酸浸”時(shí)，可通過適當(dāng)加快攪拌速度來提高鐵元素浸出率

B.“還原”過程中除生成Fe?+外，還會(huì)生成H?

C.“除雜”時(shí)，向“還原”后的濾液中加入NH4F溶液，使Ca2+轉(zhuǎn)化為CaE沉淀除去

2+

D.“沉鐵”時(shí)加入過量NaHCO3溶液，生成FeCO3沉淀的離子方程式為Fe+HCO；=FeCO3J+H*

8.（2022?河北唐山?三模）鉞是航天、航空、電子和核工業(yè)等領(lǐng)域不可替代的材料，有“超級(jí)金屬”之稱.以

綠柱石［Be3A匕（S0篇為原料制備金屬鍍的工藝如下：

N?OH置.集油、

緘柱石fo三優(yōu)姑卜區(qū)廟H麗一廂一

N%FeF,

已知：750℃燒結(jié)時(shí)，Na^FeFf與綠柱石作用生成易溶于水的NazBeF,，“濾渣1”中含有鐵、鋁、硅的氧化物,

NajFeR難溶于水，Be?+可與過量OH結(jié)合成Be（OH）：。下列說法正確的是

A.提高燒結(jié)后的水浸效率可以將燒結(jié)固體粉碎處理

B.對過濾1后的濾液中加入過量的NaOH溶液有利于Be元素的沉淀

3t

C.“沉氟”反應(yīng)的離子方程式為3F-+Fe=FeF3J

D.工業(yè)上電解NaCl-BeCl2熔融混合物制備金屬鍍，在陽極析出金屬被

9.（2022?遼寧?模擬預(yù)測）利用閃鋅礦｛主要成分為ZnS,還有Fe、Co、In（錮）、F、Cl等元素｝生產(chǎn)Zn的一

種工藝流程如圖所示.下列說法中正確的是

氣體1浸渣CO（OH）2氣體2濾渣

已知：焙燒時(shí)，F(xiàn)e、C。均轉(zhuǎn)化為+3價(jià)的氧化物；CaF2易成膠狀.

A.Na2s2O4在“除雜1”中作氧化劑

B.“氣體2”中含有有色氣體，由此說明氧化性：Cl2>03

C.“除氟”時(shí)，適量的CaCO,可以防止形成氟化鈣膠體，提高氟的沉降率

D.“溶浸”時(shí)，易形成難溶的2!!#€204和凡伊6204）,其中Fe元素的化合價(jià)為+6價(jià)

10.(2022?湖北?黃岡中學(xué)二模)電鍍污泥(包含Ni、Ca.Fe.Al等金屬陽離子)對環(huán)境污染極大，是典型危

險(xiǎn)廢棄物.某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了從電鍍污泥中提取鎮(zhèn)的流程，如圖所示.

根據(jù)以上信息，下列說法錯(cuò)誤的是

A.“浸出渣”的主要成分可能是CaCO3、Fe(OH)3、A1(OH)3

B.“氨浸”時(shí)適當(dāng)提高氨水濃度和反應(yīng)溫度，有利于增大浸出率

C.該流程中“有機(jī)萃取劑”和“萃余液”均可重復(fù)使用，且重復(fù)使用的目的相同

D.“富集”與“還原”之間的操作可能是沉淀、過濾、洗滌、干燥、灼燒

11.(2022?江蘇鹽城?三模)某研究小組利用BaS的還原性提純HBr并制取MgBr?的方案如下: