資源簡介

INCLUDEPICTURE "重點強化專欄5.TIF" INCLUDEPICTURE "E:\\2024《金版新學案》高三總復習 新教材 化學 人教版（雙選）B\\圖片\\1\\重點強化專欄5.TIF" \* MERGEFORMATINET
化學工藝流程選擇題是近幾年高考的熱點，將化工生產過程中的主要生產階段即生產流程用框圖的形式表示出來，并根據生產流程中有關的化學知識設計選項，形成與化工生產緊密聯系的化工工藝試題；主要涉及物質的性質、分離提純、反應原理、實驗操作等知識點。由于此類試題陌生度高，對學生的能力要求也大，加上有的試題文字信息量大，所以這類選擇題容易出錯。選項設計的內容有：
(1)金屬冶煉類，如冶煉鐵、銅、錳和鎢等金屬，針對產品純度測定、冶煉條件控制以及混合物的分離和提純等。
(2)中學重要化工產品的制備類，如膽礬、綠礬、明礬、氧化鐵、硝酸銅等物質的制備。
應用1.銅的氯化物是重要的化工原料，常用作有機合成催化劑。實驗室用粗銅(含雜質Fe)制備氯化亞銅、氯化銅晶體的流程如下：
下列說法錯誤的是(　　)
A．固體1和固體2中Fe元素的價態相同
B．檢驗溶液2中的雜質離子是否除盡可以選用KSCN溶液或鐵氰化鉀溶液
C．試劑X可能是CuO，操作②中結晶時需要通入HCl氣體
D．反應②的離子方程式為2Cu2＋＋SO2＋2H2O＋2Cl－===2CuCl↓＋SO＋4H＋
B　[粗銅與足量的氯氣反應生成氯化銅、氯化鐵，即固體1；在稀鹽酸中固體溶解，得到氯化銅和氯化鐵的混合液，即溶液1；加入氧化銅或氫氧化銅調節溶液的pH，使鐵離子變為氫氧化鐵沉淀，則固體2為氫氧化鐵、試劑X為氧化銅或氫氧化銅；氯化銅與二氧化硫反應制取氯化亞銅；通過蒸發濃縮、冷卻結晶的方法得到氯化銅晶體。分析可知，固體1為氯化銅、氯化鐵，固體2為氫氧化鐵，其中Fe元素的價態均為＋3價，A正確；檢驗溶液2中的雜質Fe3＋是否除盡可以選用KSCN溶液，不能用鐵氰化鉀溶液，B錯誤；試劑X可能是CuO或氫氧化銅，操作②中結晶時防止Cu2＋水解程度增大，需要通入HCl氣體，C正確；反應②的離子方程式為2Cu2＋＋SO2＋2H2O＋2Cl－===2CuCl↓＋SO＋4H＋，D正確。]
應用2.工業上用鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2、Fe2O3等雜質)為原料冶煉鋁的工藝流程如下，對下述流程中的判斷正確的是(　　)
A．試劑X為稀硫酸，沉淀中含有硅的化合物
B．反應Ⅱ中生成Al(OH)3的反應為CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO
C．結合質子(H＋)的能力由弱到強的順序是OH－>CO>AlO
D．Al2O3熔點很高，工業上還可采用電解熔融AlCl3的方法冶煉Al
B　[由溶液乙通入過量的Y生成氫氧化鋁沉淀、碳酸氫鈉可知，溶液乙為偏鋁酸鈉溶液、氣體Y為二氧化碳，故試劑X為氫氧化鈉溶液，不可能為硫酸，故A錯誤；過量的二氧化碳與偏鋁酸鈉反應生成氫氧化鋁沉淀與碳酸氫鈉，離子方程式為CO2＋AlO＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO，故B正確；結合質子的能力越強，相應的酸提供質子的能力就越弱，其對應的酸的酸性就越弱，提供質子的能力：HCO>Al(OH)3>H2O，則結合質子的能力：OH－>AlO>CO，故C錯誤；氯化鋁是共價化合物，熔融時不導電，不能采用電解熔融氯化鋁的方法冶煉鋁，故D錯誤。]
應用3.某企業以輝銅礦為原料生產堿式碳酸銅，工藝流程如下所示：
已知：[Cu(NH3)4]2＋(aq)Cu2＋(aq)＋4NH3(aq)
根據以上工藝流程，下列說法不正確的是(　　)
A．為實現溶液C到溶液D的轉化，加入過量NH3·H2O后過濾即可
B．溶液E和碳酸鈉混合方式不同對產品的成分沒有影響
C．在制備產品時，溶液D中不直接加入Na2CO3溶液的原因是游離的Cu2＋濃度太低
D．蒸氨過程發生總反應的化學方程式為
[Cu(NH3)4]Cl2＋H2OCuO↓＋2HCl↑＋4NH3↑
B　[為實現溶液C到溶液D的轉化，加入過量的NH3·H2O，Cu2＋和過量的氨水形成[Cu(NH3)4]2＋，Fe3＋和氨水生成Fe(OH)3沉淀，過濾即可，故A正確；溶液E中含Cu2＋，Cu2＋和碳酸鈉溶液混合制取堿式碳酸銅，若將含Cu2＋的溶液加入碳酸鈉溶液中，由于碳酸鈉溶液是堿性的，可生成大量的氫氧化銅而不能得到純凈的堿式碳酸銅，所以混合方式不同對產品的成分有影響，制取堿式碳酸銅通常用碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液，控制兩者的比例和反應溫度以及溶液的pH，最后可得到比較純的堿式碳酸銅，故B錯誤；在制備產品時，溶液D中主要含有的離子是[Cu(NH3)4]2＋，游離的Cu2＋濃度太低，直接加入Na2CO3溶液，不能得到較多的產品，故C正確；溶液D中主要含有[Cu(NH3)4]2＋和Cl－，蒸氨后得到氧化銅，所以蒸氨過程發生總反應的化學方程式為[Cu(NH3)4]Cl2＋H2OCuO↓＋2HCl↑＋4NH3↑，故D正確。]
應用4.(2022·山東聊城三模)某礦石中含有硅、鐵、鋁的氧化物，為綜合開發資源提高礦石的利用率，化工廠采取如圖工藝制備鐵紅和AlCl3·6H2O。下列說法錯誤的是(　　)
學生用書?第65頁
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”的操作是將沉淀轉移至潔凈的燒杯中，加蒸餾水清洗2～3次
D．將SOCl2與AlCl3·6H2O混合并加熱，可得到無水AlCl3
C　[礦石酸浸后過濾，除去難溶于酸的硅氧化物，濾液A氧化后調節pH，將鐵元素以氫氧化物形式沉淀，再次過濾，濾渣B洗滌灼燒得到鐵紅，濾液B經結晶得到AlCl3·6H2O。A.由于目標產物是AlCl3·6H2O ，為避免引入硫酸根雜質，“酸浸”過程中選擇鹽酸比硫酸更為合適，A正確；B.H2O2氧化Fe2＋優先于H2O2分解，“氧化”過程中少量多次添加雙氧水可防止H2O2局部過量而分解，有效減少Fe3＋催化H2O2分解，B正確；C.“洗滌”的操作是將沉淀留在漏斗的濾紙中，加蒸餾水自然濾干，清洗2～3次，C錯誤；D.SOCl2遇水容易水解，與AlCl3·6H2O混合并加熱，可吸收結晶水并生成HCl，可有效防止AlCl3水解，得到無水AlCl3，D正確。]
應用5.(雙選)(2022·山東高三專題練習)高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種環保、高效、多功能飲用水處理劑，制備流程如圖所示：
下列敘述不正確的是(　　)
A．用K2FeO4作水處理劑時，既能殺菌消毒又能凈化水
B．反應Ⅰ中尾氣可用FeCl2溶液吸收再利用
C．反應Ⅱ中氧化劑與還原劑的物質的量之比為2∶3
D．該條件下，物質的溶解性：Na2FeO4＜K2FeO4
CD　[鐵與氯氣反應生成氯化鐵，加入NaClO、NaOH，次氯酸鈉將鐵離子在堿性條件下氧化成Na2FeO4，加入飽和KOH溶液可析出高鐵酸鉀(K2FeO4)，分離得到粗K2FeO4，采用重結晶、洗滌、低溫烘干將其提純，以此解答該題。A.K2FeO4具有強氧化性，可用于殺菌消毒，生成的鐵離子可水解生成具有吸附性的氫氧化鐵膠體，可用于凈水，故A正確；B.尾氣含有氯氣，可與氯化亞鐵反應生成氯化鐵，可再利用，故B正確；C.反應Ⅱ中Cl元素化合價由＋1價降低為－1價，Fe元素化合價由＋3價升高到＋6價，則氧化劑與還原劑的物質的量之比為3∶2，故C錯誤；D.結晶過程中加入飽和KOH溶液，增大了K＋濃度，該溫度下，高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉的溶解度小，有利于K2FeO4晶體的析出，故D錯誤。]
應用6.(雙選)(2021·山東青島高三期末)某研究性學習小組從腐蝕印刷電路板的廢液(含有FeCl2、FeCl3、CuCl2)中回收銅并制備氯化鐵晶體，設計流程如下：
下列說法正確的是(　　)
A．試劑a是鐵、試劑b是稀硫酸
B．操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ都用到玻璃棒
C．若試劑c是雙氧水和鹽酸，相應的反應為2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
D．用酸性KMnO4溶液可檢驗溶液W中是否含有Fe2＋
BC　[廢液中加入試劑a產生沉淀，推測a可能為Fe粉，發生反應Fe＋2FeCl3===3FeCl2、Fe＋CuCl2===Cu＋FeCl2，經過操作Ⅰ過濾得濾渣Y(含Cu、Fe)，濾液X(FeCl2)，向濾渣Y中加入HCl(試劑b)，可將Fe溶解為FeCl2，而Cu不反應，經過過濾(操作Ⅱ)實現與Cu的分離，濾液Z(主要含FeCl2)，由于最終產品為FeCl3，故此處加入的試劑c為一種氧化劑，將FeCl2氧化為FeCl3，可能為H2O2或新制氯水，獲得FeCl3溶液后，對其進行操
作Ⅲ(蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌干燥)可獲得FeCl3晶體。A.由分析知試劑b為HCl，若用硫酸，則會引入雜質SO，A錯誤；B.操作Ⅰ、Ⅱ為過濾，需用玻璃棒引流液體，操作Ⅲ涉及蒸發操作，需用玻璃棒攪拌，防止液體飛濺，B正確；C.H2O2可將Fe2＋氧化為
Fe3＋，根據HCl添加H＋配平電荷，相應方程式為：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，C正確；D.溶液W中過量的HCl與KMnO4也反應，故此處不能用KMnO4檢驗Fe2＋，D錯誤。]
真題演練　明確考向
1．(2022·湖南卷)鋁電解廠煙氣凈化的一種簡單流程如下：
下列說法錯誤的是(　　)
A．不宜用陶瓷作吸收塔內襯材料
B．采用溶液噴淋法可提高吸收塔內煙氣吸收效率
C．合成槽中產物主要有Na3AlF6和CO2
D．濾液可回收進入吸收塔循環利用
C　[煙氣(含HF)通入吸收塔，加入過量的碳酸鈉，發生反應Na2CO3＋HF===NaF＋NaHCO3，向合成槽中通入NaAlO2，發生反應6NaF＋NaAlO2＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋2H2O，過濾得到Na3AlF6和含有Na2CO3的濾液。A.陶瓷的成分中含有SiO2，SiO2能與煙氣中的HF發生反應，因此不宜用陶瓷作吸收塔內襯材料，故A正確；B.采用溶液噴淋法可增大反應物的接觸面積，提高吸收塔內煙氣吸收效率，故B正確；C.由上述分析可知，合成槽內發生反應6NaF＋NaAlO2＋4NaHCO3===Na3AlF6↓＋4Na2CO3＋2H2O，產物是Na3AlF6和Na2CO3，故C錯誤；D.由上述分析可知，濾液的主要成分為Na2CO3，可進入吸收塔循環利用，故D正確。]
2．(2022·山東卷，改編)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)為主要原料制備Cu粉的工藝流程如下，可能用到的數據見下表。
Fe(OH)3 Cu(OH)2 Zn(OH)2
開始沉淀pH 1.9 4.2 6.2
沉淀完全pH 3.2 6.7 8.2
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Zn
B．浸取時，增大O2濃度可促進金屬離子浸出
C．中和調pH的范圍為3.2～4.2
D．還原時，增大溶液酸度有利于Cu的生成
D　[CuS精礦(含有雜質Zn、Fe元素)在高壓O2作用下，用硫酸溶液浸取，與CuS反應產生CuSO4、S、H2O，Fe2＋被氧化為Fe3＋，然后加入NH3調節溶液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，過濾得到的固體X中含有S、Fe(OH)3；濾液中含有Cu2＋、Zn2＋；然后向濾液中通入高壓H2，根據元素活動性：Zn＞H＞Cu，Cu2＋被還原為Cu單質，通過過濾分離出來；而Zn2＋仍然以離子形式存在于溶液中，再經一系列處理可得到Zn單質。A.經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；B.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－，使之轉化為S，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；C.根據流程圖可知，用NH3調節溶液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，中和時應該調節溶液pH范圍為3.2～4.2，C正確；D.在用H2還原Cu2＋變為Cu單質時，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Cu單質，因此不利于Cu的生成，D錯誤。]
學生用書?第66頁

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