12 微型工艺流程-【暑假培优】(解析版)

查补易混易错12微型工艺流程
把化学工艺流程题改造成选择题即微型工艺流程是近几年高考试题出现大题小考的命题倾向，微型工艺流程题就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。

高考中“微型工艺流程”命题内容广泛，密切联系生产、生活实际，设问方式灵活，充分体现了“化学是真实的”的命题指导思想，主要特征是以化工生产为背景，用框图的形式表述生产流程，主题内容广泛，密切联系生产、生活实际，题材丰富。

主要考查学生对已学知识的掌握、理解、迁移、转换、重组和解决实际问题的能力。

易错01试题的构成
一般来说，流程题只有两个目的：一是从混合物中分离、提纯某一物质；另一目的就是利用某些物质制备另一物质。

工艺流程题的结构分题干、附图和问题三部分。

题干一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的（包括副产品）；附图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；问题部分主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题，构成一道完整的化学试题。

易错02试题的解答
原料―→对原料的预处理―→核心化学反应―→产品的提纯分离―→目标产物
（1）明确目的，提取有用信息：通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，进而明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——物质反应方程式、物质稳定性、物质溶解性等。

（2）分析流程，弄清各步作用：首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产流程过程中原料转化为产品的的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？
（3）看清问题，准确规范作答：仔细分析每步反应的物质变化和反应原理。

物质变化是明线、反应原理是暗线，物质变化是分析切点、反应原理是答题落点，要解决一个物质的制备、合成等实际的化学问题往往需要成本角度、环保角度、现实角度等多角度思考。

易错03常见的操作
（1）溶解：通常用酸溶。

如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。

（2）灼烧：如从海带中提取碘。

（3）煅烧：改变结构，使一些物质能分解，并使一些杂质高温下氧化、分解。

（4）浸出：固体加水(酸)溶解得到离子。

（5）浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。

（6）水浸：使主要成分通过与水接触反应或溶解形成溶液。

（7）酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。

（8）水洗：通常为除去水溶性杂质。

易错04条件的控制
（1）pH的控制：控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

（2）加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个有理的方向移动。

（3）降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动。

（4）趁热过滤：防止某物质降温时会析出。

（5）冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。

（6）有机物(乙醇、乙醚等)洗涤：除去产品中的水分，降低晶体的溶解度。

1．（2022·山东·高考真题）高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。

以硫化铜精矿(含Zn、Fe元素的杂质)为主要原料制备Cu粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。

下列说法错．误．
的是A ．“浸出”产生的气体含有H 2
B ．“除杂”的目的是除去
C ．流程中未产生六价铬化合物
D ．“滤渣2”的主要成分是3．（2023·全国·统考模拟预测）二十大报告提出深入推进环境污染防治。

A ．固体A 的主要成分是SiO 2
4
B ．含[Fe(
C 2O 4)2]2-的溶液中存在[Fe(C 2O 4)2]2- FeC 2O 4+C 2O 2-K 1=10-1.8，FeC K 2=10-3.0，若c(C 2O 2-)=0.10mol•L -1，4则4c{[F 2e(C O c(Fe )2]2-}=102.8)
+2C ．在实验室中进行工序①要用到普通漏斗，进行浓缩要用到蒸发皿
D ．加入足量双氧水生成V 2O 5·H 2O ，反应的离子方程式为H 2O 2+2[VO(C 2O 4)2]2-=V 2O 5·H 2O↓+2C 2O 24-
4．（2023·全国·模拟预测）废弃定影液中含有一定量的银，主要以Na 3⎡Ag (S 2O )3⎣2⎤形式存在，某化学小⎦组从废弃定影液中回收银并制备大苏打(Na 2S 2O 3⋅5H 2O )的实验流程如图。

已知：20℃、80℃时Na 2S 2O 3的溶解度分别为70.1g/(100g H 2O )、231g/(100g H 2O )。

下列说法正确的是
A ．从滤液中获得大苏打应使用蒸发结晶的方法
)2⎤3-
+S 2-=Ag 2S ↓+4S 2O 3B ．“沉银”时发生反应的离子方程式为2⎡Ag (S 2O 23-⎣⎦C ．“煅烧”中生成的SO 2可以用澄清石灰水吸收并通入O 2制取石膏
D ．“电解”时应用AgNO 3溶液作电解液且浓度保持不变
5．（2023·辽宁·朝阳市第一高级中学校联考二模）以辉锑矿(主要成分为Sb 2S 3，含少量As 2S 3、CuO 、SiO 2等)为原料制备锑白(Sb 2O 3)的工艺流程如图所示。

下列说法错误的是
已知：浸出液中除含过量盐酸和SbCl 5之外，还含有SbCl 3、AsCl 3、CuCl 2等。

A ．该生产过程中，能实现循环利用的物质是SbCl 5
B ．滤渣1的主要成分是SiO 2和S
C ．“除砷”时有H 3PO 3生成，则该反应的化学方程式为：
2AsCl 3+3NaH 2PO 2+3H 2O =2As ↓+3H 3PO 3+3NaCl +3HCl
D ．为了得到较多的锑白，操作时要将SbCl 3缓慢加入大量水中，还要加少量氨水
已知：①“浸出液”中主要含有的金属离子为：Ni2+、Co2+、Cu2+、Mn2+、Fe2+；
②温度高于20°C时，MnSO4在水中的溶解度随温度升高迅速降低；
Δ③“焙烧”的过程发生的部分反应有2C+O2
Δ
2CO，MnSO
4
+2CO Mn
3
O
4
+3SO
2
+2CO
2
下列有关说法错误的是
A．过程②中，O2和MnCO3的作用分别是氧化剂和沉淀剂
B．固体Y中主要物质的化学式为CoS、NiS、CuS
C．过程④中的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D．流程中可循环使用的物质有SO2
7．（2023·山东菏泽·统考二模）四氟硼酸锂(LiBF4)化学性质稳定，可用作锂电(心脏起搏器电池等离子电池电解液导电盐。

其制备流程如图所示，下列说法错误的是
A．“不溶颗粒”主要成分为Li2CO3
B．实验室中模拟工艺流程时反应器3不能选用三颈圆底烧瓶
C．反应器2中反应为LiHCO3+4HF=LiF 3HF+H2O+CO2
D．粗产品经过负压下浓缩、冷却结晶即可得到纯净的四氟硼酸锂
8．（2023·河北张家口·统考一模）氮化硅可用作耐高温、耐腐蚀材料。

由石英(含少量铁、铜氧化物制备氮化硅的一种工艺流程如图所示。

下列说法错误的是
A．“高温转化I”硅元素参与的反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为1：2
B．“净化”可将空气依次通过NaOH溶液、热还原铁粉、浓H2SO4
C．“洗涤”时酸洗可选用稀硝酸
D．SiO2中的Si－O键能高于Si3N4中Si－N键能
9．（2023·福建·校联考三模）黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物形式存在，还包括钾、镁和铝的硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4等。

采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
金属离子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Mn2+
开始沉淀的pH 1.97.08.9 3.08.1
完全沉淀的pH 3.29.010.9 4.710.1
已知：“中和沉淀”中，VO2+水解并沉淀为V2O5⋅x H2O。

“沉淀转溶”中，V2O5⋅x H2O转化为钒酸盐溶解。

下列说法错误的是
A．“酸浸氧化”中，有VO+、VO2+、Fe2+三种离子被氧化
B．滤渣①、滤渣③、滤渣④的主要成分依次是SiO2、Fe(OH)
、Al(OH3)
3
C．随滤液②可除去金属离子K+、Na+、Mg2+、Mn2+及部分Al3+、Fe3+
D．“沉钒”中需要加入过量NH4Cl，利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全10．（2023·上海金山·统考二模）明代《徐光启手迹》中记载了硝酸的制备方法，其主要物质转化流程如图
所示。

下列说法正确的是
A．X为SO2
B．现代工业用稀硫酸吸收SO3
C．上述转化流程涉及分解、化合和置换反应
D．制取HNO3是利用了强酸制弱酸的反应原理
11．（2023·上海静安·统考二模）侯氏制碱法主要过程如下图(部分物质已略去)。

下列说法错误的是
A．气体X为CO2B．氨盐水中通入气体X后，溶液中Na+大量减少
C．操作b为过滤l
D．悬浊液a中的不溶物主要是NH4C
12．（2023·河北石家庄·校联考模拟预测）废料利用是节能减排的重要方式，以硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料来制备铁红(Fe2O3)的生产流程如图。

下列说法错误的是
A．将硫铁矿烧渣粉碎，有利于提高浸出率
B．加入过量铁粉的目的是将Fe3+全部还原为Fe2+
C．步骤Ⅳ的反应温度越高，越有利于提高反应速率和产率
A．通入空气的目的只是为了去油污B．“滤渣I”中主要成分是Fe3O4
焙C．“沸腾炉焙烧”中发生的反应有Al2O3+Na2CO3烧NaAlO
D．流程中可循环的物质有CO2
)
(SO
14．（2023·天津·模拟预测）一种用Fe24
3
溶液浸取黄铁矿
如图所示。

下列叙述错误的是
A．浸取时主要反应的离子方程式为：FeS2+2Fe3+=3Fe2++
B．可以向操作后的溶液X中加入KSCN溶液，检验Fe3+是否反应完全
C．溶液X经过一系列操作，可制得“绿矾晶体(FeSO4⋅7H2O
)
(SO
D．实验室中可以利用Fe24
3
溶液和NaOH溶液混合制备
15．（2023·福建福州·统考模拟预测）H2SO4-SiO2法生产多晶硅的流程如下。

下列说法错误的是
A ．合成1反应中H 2作氧化剂
B ．合成2的反应为：SiF 4+NaAlH 4=SiH 4+NaAlF 4
C ．上述流程说明SiO 2可溶于H 2SO 4
D ．净化、热解中生成的多晶硅为还原产物
16．
（2023·辽宁鞍山·统考二模）铝电解厂烟气净化的一种简单流程如下，下列说法正确的是
A ．可用陶瓷等硅酸盐产品作吸收塔内衬材料
B ．采用溶液喷淋法可提高吸收塔内烟气吸收效率
C ．合成槽中pH 会随着合成的进行而不断减小
D ．冰晶石可作为电解熔融氯化铝制铝时的助熔剂
17．2023·广东佛山·统考二模）工业上利用含铅废渣(主要成分为PbSO 4)制备碱式硫酸铅(3PbO ⋅PbSO 4⋅H 2（O )的简易流程如图所示。

下列说法错误的是
A ．“转化”过程生成的气体为CO 2
(PbSO )
4(PbCO 3)>K s B ．由流程可推测，K sp p C ．该工艺中滤液2可循环利用
D ．该流程发生了氧化还原反应
18．
（2023·全国·模拟预测）MgO 在医药上用作抗酸剂和轻泻剂，在化学工业中用作催化剂和制造镁盐的原料。

某学习小组拟用氯化镁废液(主要成分是MgCl 2，含Fe 2+、Fe 3+等杂质)制取MgO ，部分流程如图所示。

A．试剂1可为H2O2溶液B．滤渣的主要成分为Fe(OH
C．操作③为蒸发结晶D．将碱式碳酸镁在坩埚中灼烧可制得19．（2023·广东茂名·统考二模）菠菜营养丰富，富含铁元素，同时含有草酸，实验小组通过以下实验探究菠菜的成分，下列说法正确的是
A．灼烧在蒸发皿中进行
B．操作a需用到分液漏斗
C．加入活性炭目的是吸附色素
D．取溶液B向其中加入酸性KMnO4溶液可检验Fe2+
20．2023·山东青岛·统考模拟预测）工业上利用石煤矿粉(主要含V2O3及少量
（
工艺流程如下：
已知：“水溶”、“转沉”、“转化”、“沉钒”后，所得含钒物质依次为NaVO3、Ca3(VO4)2、(NH4)3VO4、NH
下列说法正确的是
A．“焙烧”时V2O3发生的方程式为：V2O3+O2高温
V2O5
B．滤液1的成分为Na[Al(OH)4]
C．“转化”时滤渣II经高温煅烧后水浸所得物质可导入到“转沉”操作单元中重复使用
D．“沉钒”需要加入过量NH4Cl，其中一个原因是调节pH，将VO3-转化为VO3
4
-
参考答案
1．D【分析】CuS精矿(含有杂质Zn、Fe元素)在高压O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反应产生为CuSO4、S、H2O，Fe2+被氧化为Fe3+，然后加入NH3调节溶液pH，使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有S、Fe(OH)3；滤液中含有Cu2+、Zn2+；然后向滤液中通入高压H2，根据元素活动性：Zn＞H＞Cu，Cu2+被还原为Cu单质，通过过滤分离出来；而Zn2+仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到Zn单质。

A．经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH)3，金属M为Zn，A正确；
B．CuS难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s) Cu2+(aq)+S2-(aq)，增大O2的浓度，可以反应消耗S2-，使之转化为S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，从而可促进金属离子的浸取，B正确；
C．根据流程图可知：用NH3调节溶液pH时，要使Fe3+转化为沉淀，而Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的pH范围，可知中和时应该调节溶液pH范围为3.2～4.2，C正确；
D．在用H2还原Cu2+变为Cu单质时，H2失去电子被氧化为H+，与溶液中OH-结合形成H2O，若还原时增大溶液的酸度，c(H+)增大，不利于H2失去电子还原Cu单质，因此不利于Cu的生成，D错误；
故合理选项是D。

2．D【分析】由流程可知，加入稀硫酸溶解，生成气体为氢气，溶液中含Ni2+、Co2+、Cr3+、Fe2+加入Na2S 分离出滤渣1含CoS和NiS，Cr3+、Fe2+不会沉淀，再加入草酸除铁生成FeC2O4，过滤分离出硫酸铬，以此来解答。

A．四种金属均与稀硫酸反应生成H2，A正确；
B．共有四种金属，由流程可知，沉铁后分离出硫酸铬，则“除杂"的目的是除去Ni、Co元素，B正确；C．由上述分析可知，流程中未产生六价铬化合物，C正确；
D．“滤渣2”的主要成分是FeC2O4，D错误；
故本题选D。

2⎤2
3．D【分析】废催化剂中加入草酸溶液，V2O5、V2O4、V2O3和Fe2O3转化为⎡VO(C2O)4-
⎣2⎤2
和⎡Fe(C2O ⎦
)
4
-
⎣⎦，SiO
2
不反应。

加入足量双氧水，过滤得到固体V2O5⋅H2O和Fe(OH)3，加入稀NaOH溶液，过滤，V2O5⋅H2O 转化为NaVO3留在滤液中，Fe(OH)3作为滤渣被分离出去。

A．向废催化剂中加入草酸溶液，草酸溶液与SiO2不反应，固体A的主要成分是SiO2，A项正确；
9．B【分析】黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4，用30%H2SO4和MnO2“酸浸氧化”时VO+和VO2+被氧化成VO2+，Fe3O4与硫酸反应生成的Fe2+被氧化成Fe3+，SiO2此过程中不反应，硅酸盐与硫酸反应可得到硅酸沉淀，故滤渣1含二氧化硅和硅酸，滤液①中含有VO2+、
K+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、SO2-；滤液①中加入NaOH调节pH=3.0~3.1，钒水解并沉淀为V2O5·xH2O
4
，根据表中提供的溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH，此过程中Fe3+部分转化为Fe(OH)3沉淀，部分
Al3+转化为Al(OH)3沉淀，滤液②中含有K+、Na+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、SO2-,滤饼②中含V2O5·xH2O
4
、Fe(OH)3、Al(OH)3，滤饼②中加入NaOH使pH>13，V2O5·xH2O转化为钒酸盐溶解，Al(OH)3转化为NaAlO2，则滤渣③的主要成分为Fe(OH)3；滤液③中含钒酸盐、偏铝酸钠，加入HCl调pH=8.5，NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀而除去；则滤渣④的主要成分是Al(OH)3，最后向滤液④中加入NH4Cl“沉钒”得到NH4VO3。

A．据分析，“酸浸氧化”中，有VO+、VO2+、Fe2+三种离子被氧化，A正确；
B．据分析，滤渣①的主要成分是硅酸和SiO2，B不正确；
C．据分析，随滤液②可除去金属离子K+、Na+、Mg2+、Mn2+及部分Al3+、Fe3+，C正确；
4-
D．NH4VO3存在沉淀溶解平衡：NH4VO3(s) NH+(aq)＋VO3(aq)，“沉钒”中加入过量NH4Cl，增大
c(NH+)，有利于NH4VO3结晶析出，D正确
4
；
答案选B。

10．A【详解】A．硫酸亚铁煅烧生成三氧化硫和氧化铁，根据化合价变化分析，有1mol氧化铁生成，铁元素失去2mol电子，化合物中的硫原子有2mol，若都生成三氧化硫，则转移4mol电子，不遵循电子守恒，若生成1mol三氧化硫，则转移2mol电子，遵循电子守恒，故另一产物中含有+4价硫，即X为二氧化硫，A正确；
B．工业上用浓硫酸吸收三氧化硫，防止形成酸雾，影响吸收效率，B错误；
C．硫酸亚铁煅烧为分解反应，三氧化硫和水反应为化合反应，硝酸钾和硫酸反应为复分解反应，该过程中没有置换反应，C错误；
D．硝酸和硫酸都为强酸，用硫酸制取硝酸是利用难挥发性酸制取挥发性酸，D错误；
故选A。

11．D【分析】向饱和食盐水中通入足量氨气形成氨盐水，再通入二氧化碳，反应生成碳酸氢钠和氯化铵，过滤，将碳酸氢钠煅烧得到二氧化碳、水、碳酸钠，二氧化碳循环使用，滤液经过一系列处理，最终分离回收。

故答案选D。

14．D【分析】根据已知信息可知，Fe2(SO4)3溶液浸取黄铁矿时反应的高子方程式为：FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S，过滤，得到FeSO4溶液，据此分析解答。

A．Fe2(SO4)3溶液浸取时FeS2和Fe3+发生氧化还原反应得到Fe2+和S单质，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：FeS2+2Fe3+=3Fe2++2S，故A正确；
B．若向浸没后中的溶液中加入KSCN，溶液变红，说明溶液中有Fe3+，说明Fe3+没有完全反应，故B正确；C．溶液X为FeSO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶后可制得“绿矾晶体(FeSO4⋅7H2O)，故C正确；D．实验室制备Fe(OH)3胶体的方法是：加热烧杯中的水至沸腾，向沸水滴加几滴饱和氯化铁溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，即停止加热，故D错误；
故选D。

15．C【分析】合成1中发生Na+Al+2H2=NaAlH4，合成2中发生NaAlH4+SiF4=SiH4+NaAlF4，合成3制备四氟化硅，净化、热解SiH4步骤中四氢化硅分解为晶体硅和氢气，据此分析；
A．合成1中发生Na+Al+2H2=NaAlH4，H由0价转化成-1价，化合价降低，氢气作氧化剂，故A说法正确；B．根据上述分析，合成2中发生NaAlH4+SiF4=SiH4+NaAlF4，故B说法正确；
C．合成3中NaAlF4与硫酸反应生成HF，HF与二氧化硅反应生成SiF4，因此题中不能说明二氧化硅溶于硫酸，故C说法错误；
D．四氢化硅分解为晶体硅和氢气，根据电负性分析，氢的电负性强于硅，硅元素显+4价，化合价降低，因此晶体硅为还原产物，故D说法正确；
答案为C。

16．B【详解】A．陶瓷成分中含有二氧化硅，二氧化硅在高温下会与碳酸钠发生反应，因此不宜用陶瓷作吸收塔内衬材料，故A错误；
B．采用溶液喷淋法可增大反应物的接触面积，提高吸收塔内烟气吸收效率，故B正确；
C．合成槽中发生反应：6NaF+NaAlO2+4NaHCO3=Na3AlF6↓+4Na2CO3+2H2O，所得溶液中碳酸钠的浓度逐渐增大，相同浓度时碳酸钠溶液碱性强于碳酸氢钠，因此所得溶液碱性逐渐增强，故C错误；
D．电解熔融氧化铝制铝，可加冰晶石作助溶剂，故D错误；
故选：B。

17．D【分析】含铅废渣中加过量碳酸氢钠转化后，得到碳酸铅、二氧化碳和硫酸钠，发生了沉淀的转化，碳酸铅经过硝酸酸溶后得到硝酸铅、二氧化碳和水，加硫酸沉铅后得到硫酸铅和硫酸钠，滤液2中含硫酸
NaOH，B错误；
C．由分析可知，“转化”时滤渣Ⅱ是煅烧生成CaO，与水反应生成氢氧化钙，可到“转沉”操作单元中重复使用，C正确；
-可D．沉钒过程发生复分解反应，离子方程式为NH++VO3=NH4VO3↓，利用同离子效应，促进NH4VO3尽
4
-；
能析出完全，铵根离子先酸性，调节pH，将VO3-转化为VO3，D正确
4
故答案为：CD。