2025高考化學高三化學大二輪專項專題小題各個擊破題型16微型工藝流程含答案及解析 - 副本

1．(2024·遼寧卷)某工廠利用銅屑脫除鋅浸出液中的Cl－并制備Zn，流程如下?！懊撀取辈襟E僅Cu元素化合價發(fā)生改變。下列說法正確的是()鋅浸出液中相關成分(其他成分無干擾)離子Zn2＋Cu2＋Cl－濃度(g·L－1)1450.031A.“浸銅”時應加入足量H2O2，確保銅屑溶解完全B．“浸銅”反應：2Cu＋4H＋＋H2O2=2Cu2＋＋H2↑＋2H2OC．“脫氯”反應：Cu＋Cu2＋＋2Cl－=2CuCl↓D．脫氯液凈化后電解，可在陽極得到Zn答案：C解析：銅屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2＋，反應的離子方程式為Cu＋2H＋＋H2O2=Cu2＋＋2H2O，再加入鋅浸出液進行“脫氯”，“脫氯”步驟中僅Cu元素的化合價發(fā)生改變，得到CuCl固體，可知“脫氯”步驟發(fā)生反應的化學方程式為Cu2＋＋Cu＋2Cl－=2CuCl↓，過濾得到脫氯液，脫氯液凈化后電解，Zn2＋可在陰極得到電子生成Zn。由分析得，“浸銅”時，銅屑不能溶解完全，Cu在“脫氯”步驟還需要充當還原劑，A錯誤；由上述分析可知，B、D錯誤。2．(2024·湖南卷)中和法生產(chǎn)Na2HPO4·12H2O的工藝流程如下：已知：①H3PO4的電離常數(shù)：Ka1＝6.9×10－3，Ka2＝6.2×10－8，Ka3＝4.8×10－13；②Na2HPO4·12H2O易風化。下列說法錯誤的是()A．“中和”工序若在鐵質(zhì)容器中進行，應先加入Na2CO3溶液B．“調(diào)pH”工序中X為NaOH或H3PO4C．“結晶”工序中溶液顯酸性D．“干燥”工序需在低溫下進行答案：C解析：鐵是較活潑金屬，可與H3PO4反應生成氫氣，故“中和”工序若在鐵質(zhì)容器中進行，應先加入Na2CO3溶液，A正確。若“中和”工序加入Na2CO3過量，則需要加入酸性物質(zhì)來調(diào)節(jié)pH，為了不引入新雜質(zhì)，可加入H3PO4；若“中和”工序加入H3PO4過量，則需要加入堿性物質(zhì)來調(diào)節(jié)pH，為了不引入新雜質(zhì)，可加入NaOH，所以“調(diào)pH”工序中X為NaOH或H3PO4，B正確?！敖Y晶”工序中的溶液為飽和Na2HPO4溶液，由已知可知H3PO4的Ka2＝6.2×10－8，Ka3＝4.8×10－13，則HPOeq\o\al(2－,4)的水解常數(shù)Kh＝eq\f(Kw,Ka2)＝eq\f(1.0×10－14,6.2×10－8)≈1.6×10－7，由于Kh>Ka3，則Na2HPO4的水解程度大于電離程度，溶液顯堿性，C錯誤。由于Na2HPO4·12H2O易風化失去結晶水，故“干燥”工序需要在低溫下進行，D正確。3．(2024·北京卷)硫酸是重要化工原料，工業(yè)生產(chǎn)制取硫酸的原理示意圖如下。下列說法不正確的是()A．Ⅰ的化學方程式：3FeS2＋8O2eq\o(=,\s\up7(△))Fe3O4＋6SO2B．Ⅱ中的反應條件都是為了提高SO2的平衡轉化率C．將黃鐵礦換成硫黃可以減少廢渣的產(chǎn)生D．生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣可用堿液吸收答案：B解析：根據(jù)原理示意圖并結合得失電子守恒等可知，A正確；反應Ⅱ的條件要兼顧平衡轉化率和反應速率，還要考慮生產(chǎn)成本等，增大壓強或降低溫度可提高反應Ⅱ的平衡轉化率，Ⅱ中“常壓”是為了降低生產(chǎn)成本，“400～500℃”是為了提高化學反應速率，B錯誤；將黃鐵礦換成硫黃，則不再產(chǎn)生Fe3O4，即可以減少廢渣產(chǎn)生，C正確；硫酸工業(yè)產(chǎn)生的尾氣為SO2、SO3，可以用堿液吸收，D正確。4．(2023·遼寧卷)某工廠采用如下工藝制備Cr(OH)3，已知焙燒后Cr元素以＋6價形式存在，下列說法錯誤的是()A．“焙燒”中產(chǎn)生CO2B．濾渣的主要成分為Fe(OH)2C．濾液①中Cr元素的主要存在形式為CrOeq\o\al(2－,4)D．淀粉水解液中的葡萄糖起還原作用答案：B解析：“焙燒”過程中，F(xiàn)eO被氧化，F(xiàn)e元素化合價升高為＋3價，則濾渣的主要成分不可能為Fe(OH)2，B錯誤。5．(2022·福建高考)用鉻鐵合金(含少量Ni、Co單質(zhì))生產(chǎn)硫酸鉻的工藝流程如下。下列說法錯誤的是()A．“浸出”產(chǎn)生的氣體含有H2B．“除雜”的目的是除去Ni、Co元素C．流程中未產(chǎn)生六價鉻化合物D．“濾渣2”的主要成分是Fe2(C2O4)3答案：D解析：該合金中的金屬單質(zhì)均可與稀硫酸反應產(chǎn)生H2，故A正確；由加入草酸沉鐵后溶液中溶質(zhì)為Cr2(SO4)3知，加入Na2S除雜時，主要除去的是Ni、Co元素，B正確；整個流程中未使用強氧化劑，因此不會產(chǎn)生六價鉻化合物，C正確；由于浸出時鐵轉化為Fe2＋，在后續(xù)反應中Fe2＋未被氧化，故“濾渣2”的主要成分是FeC2O4，D錯誤。6．(2023·河北卷)一種以錳塵(主要成分為Mn2O3，雜質(zhì)為鋁、鎂、鈣、鐵的氧化物)為原料制備高純MnCO3的清潔生產(chǎn)新工藝流程如下：已知：室溫下相關物質(zhì)的Ksp如下表。Al(OH)3Mg(OH)2Ca(OH)2Fe(OH)210－32.910－11.310－5.310－16.3Fe(OH)3Mn(OH)2MgF2CaF210－38.610－12.710－10.310－8.3下列說法錯誤的是()A．酸浸工序中產(chǎn)生的氣體①為氯氣B．濾渣①主要成分為Al(OH)3和Fe(OH)3C．除雜②工序中逐漸加入NaF溶液時，若Ca2＋、Mg2＋濃度接近，則CaF2先析出D．沉淀工序中發(fā)生反應的離子方程式為Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋CO2↑＋H2O答案：C解析：由上述分析可知，A、D正確；結合題表中數(shù)據(jù)可知，除雜①工序中調(diào)pH為5～6，此時會產(chǎn)生Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀，B正確；由于Ksp(MgF2)<Ksp(CaF2)，故Ca2＋、Mg2＋濃度接近時，先析出MgF2沉淀，C錯誤。7．(2023·福建卷)從煉鋼粉塵(主要含F(xiàn)e3O4、Fe2O3和ZnO)中提取鋅的流程如下：“鹽浸”過程ZnO轉化為[Zn(NH3)4]2＋，并有少量Fe2＋和Fe3＋浸出。下列說法錯誤的是()A．“鹽浸”過程若浸液pH下降，需補充NH3B．“濾渣”的主要成分為Fe(OH)3C．“沉鋅”過程發(fā)生反應[Zn(NH3)4]2＋＋4H2O＋S2－=ZnS↓＋4NH3·H2OD．應合理控制(NH4)2S用量，以便濾液循環(huán)使用答案：B解析：“鹽浸”過程ZnO轉化為[Zn(NH3)4]2＋，發(fā)生反應ZnO＋4NH3＋H2O=[Zn(NH3)4]2＋＋2OH－，氯化銨的作用是抑制一水合氨電離，F(xiàn)e2O3、Fe3O4不反應，通入空氣后Fe3O4轉化為Fe2O3，濾渣為Fe2O3，“沉鋅”過程發(fā)生反應為[Zn(NH3)4]2＋＋4H2O＋S2－=ZnS↓＋4NH3·H2O，經(jīng)洗滌干燥后得到產(chǎn)物ZnS及濾液NH4Cl、NH3·H2O。由分析可知，“濾渣”的主要成分為Fe2O3，B錯誤。8．(2023·湖南卷)處理某銅冶金污水(含Cu2＋、Fe3＋、Zn2＋、Al3＋)的部分流程如下：已知：①溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：物質(zhì)Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2Al(OH)3開始沉淀pH1.94.26.23.5完全沉淀pH3.26.78.24.6②Ksp(CuS)＝6.4×10－36，Ksp(ZnS)＝1.6×10－24。下列說法錯誤的是()A．“沉渣Ⅰ”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3B．Na2S溶液呈堿性，其主要原因是S2－＋H2OHS－＋OH－C．“沉淀池Ⅱ”中，當Cu2＋和Zn2＋完全沉淀時，溶液中eq\f(c（Cu2＋）,c（Zn2＋）)＝4.0×10－12D．“出水”經(jīng)陰離子交換樹脂軟化處理后，可用作工業(yè)冷卻循環(huán)用水答案：D解析：污水中含有Cu2＋、Fe3＋、Zn2＋、Al3＋，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，當pH＝1.9時Fe3＋開始沉淀生成Fe(OH)3，當pH＝3.5時Al3＋開始沉淀生成Al(OH)3，向污水中加入石灰乳并調(diào)節(jié)pH＝4時，則會生成Al(OH)3和Fe(OH)3，A正確；Na2S溶液中的硫離子可以水解，產(chǎn)生氫氧根離子，使溶液顯堿性，以第一步水解為主，離子方程式為S2－＋H2OHS－＋OH－，B正確；當銅離子和鋅離子完全沉淀時，硫化銅和硫化鋅都達到了沉淀溶解平衡，則eq\f(c（Cu2＋）,c（Zn2＋）)＝eq\f(c（Cu2＋）·c（S2－）,c（Zn2＋）·c（S2－）)＝eq\f(Ksp（CuS）,Ksp（ZnS）)＝eq\f(6.4×10－36,1.6×10－24)＝4×10－12，C正確；污水經(jīng)過處理后除含有陰離子外，還含有較多的鈣離子等，故“出水”還應該經(jīng)過陽離子交換樹脂軟化處理，達到工業(yè)冷卻循環(huán)用水的標準后，才能使用，D錯誤。9．(2022·山東高考)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。 Fe(OH)3Cu(OH)2Zn(OH)2開始沉淀pH1.94.26.2沉淀完全pH3.26.78.2下列說法錯誤的是()A．固體X主要成分是Fe(OH)3和S；金屬M為ZnB．浸取時，增大O2壓強可促進金屬離子浸出C．中和調(diào)pH的范圍為3.2～4.2D．還原時，增大溶液酸度有利于Cu的生成答案：D解析：CuS精礦(含Zn、Fe元素的雜質(zhì))在高壓O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反應后的產(chǎn)物為CuSO4、S、H2O，F(xiàn)e2＋被氧化為Fe3＋，然后加入NH3調(diào)節(jié)溶液pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以離子形式存在于溶液中，過濾得到的濾渣中含有S、Fe(OH)3；然后向濾液中通入高壓H2，Cu2＋被還原為Cu單質(zhì)，通過過濾分離出來；而Zn2＋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)。經(jīng)過上述分析可知固體X主要成分是S、Fe(OH)3，金屬M為Zn，A正確；CuS難溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)Cu2＋(aq)＋S2－(aq)，增大O2的濃度，可以反應消耗S2－，從而使沉淀溶解平衡正向移動，從而可促進金屬離子的浸取，B正確；根據(jù)流程圖可知：用NH3調(diào)節(jié)溶液pH時，要使Fe3＋轉化為沉淀，而Cu2＋、Zn2＋仍以離子形式存在于溶液中，結合離子沉淀的pH范圍，可知中和時應該調(diào)節(jié)溶液pH范圍為3.2～4.2，C正確；在用H2還原Cu2＋時，H2失去電子被氧化為H＋，與溶液中OH－結合形成H2O，若還原時增大溶液的酸度，c(H＋)增大，不利于H2失去電子還原Cu2＋，因此不利于Cu的生成，D錯誤。10．(2022·河北高考)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：下列說法錯誤的是()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行組分分離C．中和工序中的化學反應為Li2CO3＋2HBr=CO2↑＋2LiBr＋H2OD．參與反應的n(Br2)∶n(BaS)∶n(H2SO4)為1∶1∶1答案：A解析：由流程可知，氫溴酸中含有少量的溴，加入硫化鋇將溴還原生成溴化鋇和硫，再加入硫酸除雜，得到的濾渣為硫酸鋇和硫；加入碳酸鋰進行中和，得到的溴化鋰溶液經(jīng)濃縮等操作后得到產(chǎn)品溴化鋰。還原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液中含有溴化鈉和次溴酸鈉等物質(zhì)，若直接返回還原工序，則產(chǎn)品中會有一定量的溴化鈉，導致產(chǎn)品的純度降低，A錯誤。1．(2024·武漢市高三年級調(diào)研考試)由乙烷、乙烯、乙炔和二氧化碳組成的“四組分混合氣體”在工業(yè)上較為常見，可利用傳統(tǒng)方法或MOFs吸附法提純得到高純度乙烯，工藝流程如圖所示。下列說法錯誤的是()A．傳統(tǒng)方法存在步驟繁瑣等問題B．洗氣池中可盛放堿性溶液C．反應器中僅發(fā)生了σ鍵的斷裂和生成D．MOFs吸附法利用了各分子尺寸大小的差異答案：C解析：傳統(tǒng)方法提純過程中使用堿性洗氣池除去二氧化碳；用貴金屬催化劑在高溫高壓條件下將乙炔轉化成乙烯或乙烷；而乙烯和乙烷兩種氣體的純化分離依賴于分步蒸餾工藝，即利用沸點不同控制其分步流出分離塔并收集。反應器中乙炔和氫氣發(fā)生加成反應生成乙烯或乙烷時，乙炔中π鍵斷裂，C錯誤。2．(2024·福建龍巖市上杭一中高三月考)堿式碳酸銅是一種用途廣泛的化工原料。實驗室中以廢銅屑為原料，制取堿式碳酸銅的流程如圖。下列說法錯誤的是()A．酸浸產(chǎn)生的氣體可用NaOH溶液吸收B．加熱時，可選用水浴加熱C．可用鹽酸和Ba(OH)2溶液檢驗濾液中是否有COeq\o\al(2－,3)D．溫度和pH是影響產(chǎn)品純度的主要因素答案：C解析：可用鹽酸和BaCl2溶液檢驗濾液中是否有COeq\o\al(2－,3)。3．(2024·陜西師范大學附屬中學高三月考)碲被譽為“現(xiàn)代工業(yè)的維生素”，它在地殼中豐度值很低，某科研小組從粗銅精煉的陽極泥(主要含有Cu2Te)中提取粗碲的工藝流程如圖所示。下列有關說法不正確的是()已知：①“焙燒”后，碲主要以TeO2形式存在。②TeO2微溶于水，易溶于強酸和強堿。A．“焙燒”用到的硅酸鹽儀器主要有：坩堝、泥三角、酒精燈、玻璃棒B．“堿浸”時反應的離子方程式為TeO2＋2OH－=TeOeq\o\al(2－,3)＋H2OC．“堿浸”后所得的濾渣中含有Au、Ag，可用稀鹽酸將其分離D．“還原”時氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2答案：C解析：“堿浸”后所得的濾渣中含有Au、Ag，均為不活潑金屬，不溶于稀鹽酸，無法用稀鹽酸將其分離，故C錯誤。4．(2024·云南三校高三聯(lián)考)鋰電池具有廣泛應用。用廢鋁渣(含金屬鋁、鋰鹽等)獲得電池級Li2CO3的一種工藝流程如圖所示(部分物質(zhì)已略去)：下列說法錯誤的是()A．①中加熱后有SO2生成B．②生成Al(OH)3的離子方程式：Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓C．由③推測溶解度：CaCO3<Li2CO3D．④中不宜通入過多CO2，否則會造成Li2CO3產(chǎn)率降低答案：B解析：①表示廢鋁渣(含金屬鋁、鋰鹽等)加入濃硫酸，在280℃發(fā)生氧化還原反應，濃硫酸作氧化劑，得到的還原產(chǎn)物有SO2，故A正確；濾液中含有硫酸鋁、硫酸鋰，加入的碳酸鈉會與硫酸鋁發(fā)生雙水解反應，離子方程式為2Al3＋＋3COeq\o\al(2－,3)＋3H2O=2Al(OH)3↓＋3CO2↑，故B錯誤；由③可知，碳酸鋰沉淀與氫氧化鈣溶液反應生成氫氧化鋰和碳酸鈣，發(fā)生了沉淀的轉化，即由溶解度小的沉淀轉化為溶解度更小的沉淀，溶解度：Li2CO3＞CaCO3，故C正確；④表示氫氧化鋰和二氧化碳反應生成碳酸鋰，不宜通入過多CO2，否則會生成碳酸氫鋰，造成Li2CO3產(chǎn)率降低，故D正確。5．(2024·甘肅省武威市高三質(zhì)檢)砷化鋁(AlAs)常用作光譜分析試劑和制備電子組件的原料，也是一種新型半導體材料。某同學在實驗室以Al2O3和Fe2O3的混合物為原料制備AlAs，工藝流程如圖甲所示：下列說法錯誤的是()A．“碾碎焙燒”不能在瓷坩堝中進行B．為獲得最多產(chǎn)品，“鹽酸酸化”時eq\f(n（HCl）,n（Na[Al（OH）4]）)≥4C．由“酸化”的溶液獲得AlCl3固體，可采用如圖乙所示裝置D．“氣相沉積”時，溫度應高于AlCl3和AsCl3的沸點答案：C解析：二氧化硅和氫氧化鈉反應，所以“碾碎焙燒”不能在瓷坩堝中進行，A正確；“鹽酸酸化”時，發(fā)生反應：OH－＋H＋=H2O、[Al(OH)4]－＋4H＋=Al3＋＋4H2O