2026年上海高考化学二轮复习讲练测重难02 微型化工流程分析与应用（原卷版）

重难02微型化工流程分析与应用内容导航内容导航速度提升技巧掌握手感养成重难考向聚焦锁定目标精准打击：快速指明将要攻克的核心靶点，明确主攻方向重难技巧突破授予利器瓦解难点：总结瓦解此重难点的核心方法论与实战技巧重难保分练稳扎稳打必拿分数：聚焦可稳拿分数题目，确保重难点基础分值重难抢分练突破瓶颈争夺高分：聚焦于中高难度题目，争夺关键分数重难冲刺练模拟实战挑战顶尖：挑战高考压轴题，养成稳定攻克难题的“题感”一、原料预处理——研磨、浸取、焙烧预处理操作作用或目的分析研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分目的：提高原料转化率、利用率、浸取率，提高产品的产率等增大接触面积的方法：固体——；液体——；气体——用等浸取(即浸出/溶解)向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等水浸与水接触反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中酸浸在酸性溶液[如：用(浓)硫酸、盐酸等]中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程；酸还能溶解金属氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解等碱浸去油污，在碱性溶液中使两性化合物(Al2O3、ZnO等)溶解，溶解铝、二氧化硅等，不溶物通过过滤除去的过程醇浸提取有机物，常采用有机溶剂(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有机物浸出率固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(工业上往往为了追求更多转化)提高浸出率的措施：①将矿石研成粉末，提高；②，使反应更加充分③增大反应物(酸、碱)的；④适当灼烧(焙烧)除去可燃性杂质或使原料初步转化①除去硫、碳单质；②有机物转化、除去有机物；③高温下原料与空气中氧气反应；④除去热不稳定的杂质(如碳酸盐沉淀)等煅烧改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土二、条件控制——调溶液的pH调pH除杂原理加入的物质能使溶液中的H+反应，降低了H+浓度，使溶液pH增大。控制溶液的pH使其中某些金属离子形成沉淀而被除去。pH调整范围杂质离子沉淀完全时pH值～主要离子开始沉淀时pH（注意端值取）。调pH需要加入的物质含主要阳离子（不引入新杂质即可）的难溶性氧化物、氢氧化物或碳酸盐，能与H+反应，使溶液pH增大；如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等类型物质。除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋可加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。（原因：加CuO等消耗溶液中的H+的，促进Fe3+的水解平衡正向移动，生成Fe(OH)3沉淀析出）除去Cu2＋溶液中混有的Fe2＋：一般先加H2O2将Fe2＋氧化为Fe3＋，再加CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。抑制某些离子的水解，防止产品混入杂质像盐酸盐、硝酸盐溶液，通过结晶方法制备晶体或加热脱水结晶水合物制备相应的无水盐时。由于水解生成的盐酸或硝酸挥发，促使了金属离子水解（水解反应为吸热反应）导致产品不纯。如：有MgCl2·6H2O制无水氯化镁要在HCl气流中加热，否则MgCl2·6H2OQUOTEMg(OH)2↓+2HCl↑+4H2O控制反应的发生，增强物质的性或性(增强MnO4-、NO3-的氧化性)。调节离子的水解程度。控制PH的目的的答题思路pH调小抑制某离子水解，防治某离子沉淀pH调大确保某离子完全沉淀，防止某物质溶解等三、条件控制——调节温度1.升高温度（加热）①加快反应或溶解速率；②促进平衡向某个（吸热）方向移动；如：促进水解生成沉淀③除去受热不稳定的杂质，如H2O2、铵盐、硝酸盐、Ca(HCO3)2、KMnO4等物质④使沸点相对较低或易升华的杂质气化。2.降低温度①防止某物质在高温时会(或分解)；②使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向），从而提高产物的产率；③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；④降低晶体的溶解度，减少损失。3.控制温度(常用浴、浴或油浴)（1）温度太低：反应速率太慢或溶解速率太小（2）温度过高：①催化剂会失去活性，化学反应速率下降②物质会分解：如铵盐、H2O2、NaHCO3、氨水等③物质会挥发：如浓硝酸、浓盐酸、醋酸、液溴、乙醇等④物质易被氧化：如Na2SO3等⑤物质易升华：如I2升华4.答题方法与技巧①若用到双氧水、氨水、铵盐、硝酸盐等易分解的物质，控温的目的是防止物质分解②若题目中出现有机物和有机溶剂，控温的目的是防止其挥发③若溶液中制备物质，常使用加热的方法加快反应速率④煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气⑤温度范围答题模板a.温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。b.温度不低于××℃的原因:加快反应速率或者对于吸热反应而言可使平衡正移，增加产率四、微流程——分离与提纯1.过滤：分离溶物和溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法（1）常压过滤使用范围分离难溶物和易溶物仪器铁架台、铁圈、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯注意事项一贴：滤纸紧贴漏斗；两低：滤纸边沿低于漏斗边沿，液体低于滤纸。三靠：玻璃棒紧靠三层滤纸处，烧杯紧靠玻璃棒，漏斗下端紧靠烧杯内壁。过滤后所得的滤液仍然浑浊，需更换滤纸，重新过滤，直至溶液澄清透明为止原因可能是：玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；过滤时液体高于滤纸边缘等（2）减压过滤（抽滤）：加快过滤速度；减少晶体含有的水分。（3）趁热过滤：减少过滤时间、保持过滤温度；a.要滤渣（产品）：防止降温时析出××杂质，提高产品纯度；b.要滤液（产品）：或防止降温过程中××析出产品而损耗；2.蒸发结晶（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响不大的物质(如NaCl)。（2）实例：①从NaCl溶液中获取NaCl晶体a.方法：蒸发结晶b.具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干。②NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液a.方法：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥b.趁热过滤的目的：防止KNO3溶液因降温析出，影响NaCl的纯度3.冷却结晶：（1）适用范围：适用于溶解度受温度影响大的物质(如KNO3)、带结晶水的物质（例CuSO4·5H2O）、受热易分解的物质（如铵盐、KMnO4）、易水解的物质（如FeCl3）。（2）常考的“一系列操作”：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。（3）易水解的盐蒸发时的气氛：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解4.重结晶：将晶体重复溶解、制成热饱和溶液、冷却结晶、再过滤、洗涤的过程。5.蒸馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇或甘油。图1图2图3（1）仪器：铁架台、铁圈、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管（尾接管）、锥形瓶、碎瓷片（2）冷凝管有直形、球形和蛇形冷凝管三种（图3），蒸馏只能用直形冷凝管，冷凝回流直形、球形和蛇形冷凝管均可使用，冷凝效果蛇形冷凝管最好。沸点较高的物质的冷却用空气冷凝即可。（3）冷凝管的作用；图1蒸馏时起冷凝作用图2反应发生器中起冷凝回流作用。（4）步骤及操作注意事项：（5）减压蒸馏：减小压强，使液体沸点降低，防止（如双氧水、硝酸等）受热分解、挥发。6、灼烧（硫酸铜结晶水测定、干燥）（1）仪器：研钵、托盘天平、药匙、酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、干燥器坩埚使用：必须用坩埚钳夹取，不可用手拿；灼烧碱性物质不可用瓷坩埚和石英坩埚；（2）硫酸铜结晶水测定步骤：（四秤、两热两冷、一算）①称量坩埚质量m1②称量坩埚及晶体m2③加热至白色④冷却称量⑤再加热⑥冷却再称量m3研钵研磨有利于晶体失去结晶水；晶体必须放在坩埚内称量，以免造成误差；坩埚要放到干燥器中冷却。硫酸铜晶体质量：m2-m1;无水硫酸铜质量：m3-m1（3）如何证明晶体完全失去结晶水（已干燥）：加热，冷却后称量，再加热，冷却后称量，至两次称量质量差不超过0.1g或连续两次称量质量不变（4）如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2：在干燥的HCl气流中加热，干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽7.萃取与反萃取（1）萃取：利用溶质在互不相溶的两种溶剂里溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法叫萃取。分液：分液是把两种不相混溶的液体进行分离的操作。仪器：铁架台、铁圈、烧杯、分液漏斗萃取剂选择的原则两种溶剂互不混溶；溶质在两种溶剂中的溶解度相差很大；溶质和萃取剂不发生化学反应。注意事项①分液漏斗使用之前必须检漏②放液时,打开分液漏斗上端塞子，或使塞上的凹槽与分液漏斗上的小孔对齐；使使内外空气相通，保证下层液体顺利流下③下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从上口倒出；（2)反萃取：在溶剂萃取分离过程中，当完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施，往往需要将目标产物转移到水相。这种调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的萃取操作称为反萃取，可看作是萃取的逆过程。如：用反萃取法从碘的CCl4溶液提取碘单质

五、微流程——答题规范1.沉淀洗涤操作：沿玻璃棒向漏斗（或过滤器）中加入蒸馏水至完全浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次。2.检验离子是否已经沉淀完全的方法：答题模板：静置，取少量上层清液于试管中，滴加××试剂（沉淀剂），若不再产生沉淀，则××离子已经沉淀完全实例：在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4=的质量分数时，可以再混合物中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO42-,然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量，判断SO42-完全沉淀的方法：静置，取少量上层清液于试管中，滴加BaCl2试剂，若无白色沉淀产生，则SO42-离子已经沉淀完全3．检验沉淀是否洗涤干净的操作答题模板：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入××试剂，若未出现××现象（特征反应现象），则沉淀洗涤干净。规范解答:以FeCl3溶液与NaOH溶液制得Fe(OH)3沉淀后过滤为例：取最后一次的洗涤液少许于试管中，加入用硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，则沉淀未洗涤干净，若无白色沉淀生成，则沉淀已经洗涤干净。注意:要选择一种溶液中浓度较大的、比较容易检验的离子检验，不能检验沉淀本身具有的离子。4.洗涤液的选择：冰水洗、热水洗、乙醇洗等洗去晶体表面的可溶性杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。例：FeC2O4用热水洗涤的原因：FeC2O4难溶于水，用热水洗涤有利于除去可溶性杂质5.冰水洗涤的目的:洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗。6.乙醇洗涤的目的:降低被洗涤物质的溶解度,减少其在洗涤过程中的溶解损耗,；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥7.判断滴定终点的答题规范答题模板：当滴入最后半滴×××溶液后，溶液由××变成××色（或溶液××色褪去），且半分钟不恢复原色实例：用标准盐酸溶液滴定未知浓度的氢氧化钠溶液，酚酞作指示剂，滴定终点的判断：当加入最后半滴盐酸溶液后，溶液由红色变成无色，且半分钟不恢复原色8.离子检验答题模板（1）答题规范：取试样→加水溶解，加入×××试剂，若×××（现象），则×××（结论）（2）例：SO42-检验：取少量溶液于试管中，加入稀盐酸，再加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则证明有SO42-例:检验Fe2+被完全氧化的试剂/操作:取所得溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若没有蓝色沉淀产生，证明Fe2+被完全氧化。9.加H2O2、NaClO3、HNO3等的作用：多为将Fe2+氧化为Fe3+，（若溶液中有其他还原性的离子，也要考虑，例将Cr3+氧化为CrO42-等）10.H2O2可用什么替代：一般为O2或空气（氧化剂，不引杂）11.加入试剂除杂：例：含有Cu2+、Cd2+中的溶液中加入Zn注意：在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去XX杂质”，不能答“除杂”12.蒸发、反应时的气体氛围:抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCl3溶液时为获得AlCl3需在HCl气流中进行。13.方案的优缺点：考虑原料是否易得，操作是否简单，成本是否低廉，有无环境污染等。六、微流程——试剂加入的作用与循环物质的确定1.初步判断试剂加入目的及分析试剂的作用（1）看反应目的：分析加入试剂后化学反应实现的目的。（2）看试剂性质：分析加入试剂本身的性质（物质类别、所含元素化合价、周期表中的位置）。（3）看生成物：分析反应前后的物质组成的变化。（4）看可能信息：综合利用流程信息和题中设问提供的信息。2.工艺流程中循环物质的确定(1)循环物质的确定①从流程图上看：箭头回头。②从物质的转化上看：在流程中加入的物质，后续步骤中又会产生(在滤渣或滤液中寻找)。优点：提高利用率、降低成本、保护环境、减少污染等(2)副产品的判断①从流程图上看：支线产品。②从制备的目的上判断：不是主产品。(3)滤渣成分的确定①过量的反应物。②原料中不参与反应的物质。③由原料转化的生成物。④由杂质转化的沉淀物。七、微流程——Ksp计算与溶解平衡图像（一）、工艺流程题中有关Ksp的计算的类型类型①饱和溶液时的物质的量浓度与Ksp的关系应用：比较溶解度的大小1:1型1:2型或2：1型1:3型或3:1型类型②已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度类型③根据溶度积规则判断沉淀是否生成类型④沉淀溶解平衡中的除杂和提纯类型⑤沉淀溶解平衡中沉淀转化的计算类型⑥Ksp与水解常数的关系1．化工流程中Ksp有关计算的常考角度（二）解沉淀溶解平衡图像题三步骤第一步：明确图像中纵、横坐标的含义。纵、横坐标通常是难溶物溶解后电离出的离子浓度。第二步：理解图像中线上点、线外点的含义。（1）曲线上任意一点都达到了沉淀溶解平衡状态，此时Qc=Ksp。在温度不变时，无论改变哪种离子的浓度，另一种离子的浓度只能在曲线上变化，不会出现在曲线以外。（2）曲线上方区域的点均为过饱和溶液，此时Qc>Ksp。（3）曲线下方区域的点均为不饱和溶液，此时Qc<Ksp。第三步：抓住Ksp的特点，结合选项分析判断。（1）溶液在蒸发时，离子浓度的变化分两种情况：①原溶液不饱和时，离子浓度都增大；②原溶液饱和时，离子浓度都不变。（2）溶度积常数只是温度的函数，与溶液中溶质的离子浓度无关，在同一曲线上的点，溶度积常数相同。（建议用时：10分钟）1．（24-25高三上·上海·期中）低温等离子体(NTP)技术可有效脱除烟气中的NO，其原理是在高压放电条件下，产生自由基(O·)，自由基将NO氧化为，再用溶液吸收，发生反应：，实验装置如下图所示。下列说法不正确的是A．氮元素既有被氧化的过程又有被还原的过程B．高压电源的功率越大，NO的脱除效果一定越好C．尾气吸收采用气、液逆流的方式可提高脱除率D．单位时间内生成的自由基(O·)越多，越有利于NO的转化2．（23-24高三上·上海·期中）高铁酸钾()是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，在水处理过程中，高铁酸钾转化为胶体，制备高铁酸钾流程如图所示。下列叙述不正确的是A．反应I的化学方程式是B．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为C．用溶液吸收反应I中尾气所得产物可再利用D．用对饮用水杀菌消毒的同时，胶体吸附杂质净化水3．（2024·上海·阶段训练）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SO2B．现代工业用稀硫酸吸收SO3C．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4．（2025·上海·阶段练习）实验室中利用侯氏制碱法制备Na2CO3和NH4Cl，流程如图。下列说法正确的是A．气体N、M分别为和B．只有“食盐水”可以循环使用C．为了加速过滤可用玻璃棒搅拌D．向“母液”中通入NH3有利于析出NH4Cl并提高纯度5．（23-24高三下·上海·阶段练习）“三酸二碱”在化工生产中有着重要的应用。下列说法正确的是A．用过量的高压空气，以提高硫铁矿的燃烧利用率和SO2的催化氧化转化率B．氯碱工业是中国现代化工之母，其主要反应是电解海水，得到烧碱和氯气，因此称为氯碱工业C．合成氨工业为硝酸工业和纯碱工业提供了多种原料D．如图是工业制盐酸的设备及其简易图6．（2024·上海·练习）侯氏制碱法的流程如图所示。下列判断正确的是A．煅烧前后固体质量：前＜后 B．碳酸化前后：前>后C．盐析前后：前>后 D．母液I和II中：I＜II7．（2024·上海·阶段训练）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 B．氨盐水中通入气体X后，溶液中大量减少C．操作b为过滤 D．悬浊液a中的不溶物主要是8．（24-25高三下·上海·阶段练习）侯氏制碱法的主要工艺流程如下图所示。下列说法错误的是A．气体1、气体2分别为、B．溶液2中，含碳微粒主要是C．循环利用溶液3提高了NaCl的利用率D．索尔维制碱法总反应为：（建议用时：10分钟）9．（25-26高三上·上海·阶段练习）用铁泥(主要成分为、和)制备纳米(平均直径)的流程示意图如图：下列叙述错误的是A．俗称铁红，可用于生产油漆、油墨、建筑物着色剂B．步骤②中，发生反应的离子方程式只有C．步骤④中使用过量的有利于提高纳米产率D．为验证纳米态的，可将其形成分散系，做丁达尔效应实验10．（23-24高一下·上海·期末）工业中可用含SO2的冶炼烟气为原料生产硫酸，在下图装置中完成“SO2转化”工序。使用该装置实现了A．充分利用热能 B．防止形成酸雾 C．加速转化SO2 D．获取纯净SO311．（2025·上海嘉定·一模）自然界中，陆地、海洋、大气中的氮元素，通过各种相互转换建立起生态系统的物质循环。以下为氮元素的循环图：(1)以上自然界氮循环过程中，说法正确的是_______。A．过程②③表示的是反硝化作用B．过程④⑤均为还原反应C．NOx为NO2D．过程⑥称为固氮(2)以上流程中有机污染物主要成分为_______。A．蛋白质 B．糖类 C．油脂 D．甘油(3)尿素CO(NH2)2是一种易溶于水的有机氮肥，下列关于尿素说法错误的是_______。A．尿素的含氮量较其他氮肥高，肥效也高B．尿素分子与水分子间形成氢键C．尿素中所含部分元素的第一电离能的大小关系为：O>N>CD．铵态氮肥施用会引起土壤的酸化，施用尿素不存在此问题12．（2025·上海崇明·一模）某小组探究SO2与Cu(OH)2悬浊液制备CuCl，实验装置如图。已知：CuCl是一种难溶于水和乙醇的白色固体，见光受热易分解，在酸性溶液中会发生歧化反应：。(1)下列说法不正确的是___________。A．a中的液体可以选用稀硝酸B．若装置乙中有白色沉淀生成，可说明还原性：SO2>CuClC．若装置乙中出现了紫红色固体，则说明SO2通入量过多D．装置丙中的CCl4主要作用是防倒吸(2)写出乙中Cu(OH)2转化为CuCl的化学方程式。13．（24-25高三上·上海·期中）“钠—钙双碱法”吸收具有反应充分、速率快、原料可再生、脱硫效率高等优点。流程如下：（1）要提高吸收效率的可行措施有___________。(不定项)A．加快尾气的通入速率 B．将吸收液NaOH溶液进行雾化C．在高温条件下吸收 D．适当增加NaOH的浓度（2）一种“氧化脱硫法”采用NaClO和NaOH的混合溶液吸收。写出利用该混合液吸收少量的离子方程式：。14．（23-24高三下·上海·阶段练习）CO2是燃烧和代谢的最终产物，也是造成温室效应的废气，但CO2作为一种资源，开发和利用的前景十分诱人。近年科学家提出“绿色自由”构想。把含有大量CO2的空气吹入K2CO3溶液中，再把CO2从溶液中提取出来，并使之与H2反应生成甲醇。其工艺流程如图所示：(1)由吸收池导入分解池中的主要物质的化学式是。(2)上述流程中(填化学式)可循环使用，体现了该流程的“绿色”。（建议用时：20分钟）15．（24-25高三上·上海·期中）硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。实验室用含有ZnCO3、SiO2、Fe、Cu的粉末模拟工业上菱锌矿制备ZnSO4的过程，流程如下：已知难溶电解质溶度积常数如下表：难溶电解质Fe(OH)3Zn(OH)2Fe(OH)28.0×10-386.7×10-178.0×10-16(1)为了提高粉末的浸取效果，可采取的措施有。(2)写出加入H2O2发生反应的离子方程式。(3)加入物质X调节溶液的pH，最适宜使用的X是_______。A．NH3·H2O B．ZnO C．Cu(OH)2 D．NaOH16．（24-25高三下·上海·开学考试）用低品位铜矿(主要成分为和FeO)为原料制备CuCl流程如图。已知：CuCl难溶于醇和水，在热水中易被氧化，易溶于浓度较大的体系中()。(1)将矿样研磨后“浸取”，该操作中被氧化的元素有(填元素符号)。(2)“除铁”操作需在搅拌条件下滴加氨水，防止局部pH过大，原因是。(3)“还原”过程中温度不宜过高的原因是。17．（24-25高三上·上海·期中）工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2+、Mg2+、Cl-和等杂质，提纯工艺路线如下：已知：碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示。(1)滤渣的主要成分为。(2)“趁热过滤”的原因是。(3)检验得到的试剂碳酸钠中是否含有离子的操作：取少量试剂于试管中加水溶解，。18．（24-25高三上·上海·期中）工业上以铬铁矿(主要成分为FeO、Cr2O3，还含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料