高三二轮高效复习主题巩固卷化学（双选）模块融合工艺流程与实验探究

[高考创新题专练（五）]模块融合——工艺流程与实验探究（选择题每题5分，非选择题每题10分）1．（2025·福建厦门二模）从锗精矿（主要成分为GeO2，含As2O3杂质）中提取GeO2的流程如下。已知：GeCl4与CCl4结构相似。下列说法正确的是()A．“氯化蒸馏”中MnO2与浓盐酸反应体现浓盐酸的酸性和氧化性B．“氧化”时存在反应：AsCl3＋Cl2＋4H2O=H3AsO4＋5HClC．“操作X”为蒸馏D．“水解”后的滤液可直接用于溶解锗精矿解析：选B。锗精矿加入浓盐酸、二氧化锰氯化蒸馏得到GeCl4与AsCl3的混合物，氧化步骤中AsCl3被氯气氧化生成H3AsO4，H3AsO4溶于浓盐酸，GeCl4结构与CCl4相似，难溶于水，浓盐酸抑制其水解，通过分液进行分离，再加大量水水解得到GeO2。“氯化蒸馏”中MnO2与浓盐酸反应体现浓盐酸的酸性和还原性，A错误；氧化步骤中AsCl3被氯气氧化生成H3AsO4，反应的化学方程式为AsCl3＋Cl2＋4H2O=H3AsO4＋5HCl，B正确；根据分析，“操作X”为分液，C错误；“水解”后的滤液是稀盐酸，不能直接用于溶解锗精矿，D错误。2．（2025·福建莆田二模）实验室模拟用银废液（主要含AgCl、Ag2CrO4）制取硝酸银的流程如下：下列说法错误的是()A．滤液1中含有的阴离子主要为CrOeq\o\al(2,4)，未经处理可直接排放B．“络合还原”的总反应为Zn＋2AgCl＋4NH3·H2O=[Zn(NH3)4]2+＋2Ag＋2Cl－＋4H2OC．“除锌”加入的试剂X可以为稀硫酸D．“酸溶”需在通风橱中进行解析：选A。由流程可知，含银离子的废液（主要含AgCl、Ag2CrO4）与NaCl反应，Ag2CrO4转化为AgCl，分离出AgCl，用稀氨水溶解AgCl，用稍过量的Zn粉还原回收银时，Zn粉与[Ag(NH3)2]Cl发生反应生成Ag，固体主要含有银、锌，加入过量稀硫酸，可除去锌，过滤得到银，滤渣中加入稀硝酸充分反应，将所得硝酸银溶液经一系列处理得硝酸银固体。滤液1中含有的阴离子主要为CrOeq\o\al(2,4)，CrOeq\o\al(2,4)具有氧化性，会污染环境，需要经处理后排放，A错误。3．（2025·广西七市联考）碘及其化合物广泛用于医药、染料等。一种从海水中获取单质碘的部分工艺流程如下，下列有关说法错误的是()A．过滤操作用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒B．将“沉淀”与稀硝酸反应，生成的物质可循环使用C．通入氯气的过程中，先生成的氧化产物为I2D．将“氧化”后的溶液直接蒸馏可得I2解析：选D。净化除氯后的海水，加入硝酸银进行富集，发生的反应为I－＋Ag＋=AgI↓，生成含有AgI的悬浊液，加入铁粉，发生反应Fe＋2AgI=2I－＋2Ag＋Fe2+，过滤掉析出的Ag，向FeI2溶液中通入过量Cl2，发生的反应为2FeI2＋3Cl2=2FeCl3＋2I2，得到I2。“氧化”后的溶液需要先萃取分液再进行蒸馏，可得单质碘，D错误。4．（2025·浙江二模）乙酰水杨酸是阿司匹林片的有效成分。某化学小组设计了如下实验方案：下列说法不正确的是()A．现象1和现象2对应溶液的颜色是红色、紫色B．操作Ⅰ使用研钵研碎样品，有助于加速样品的溶解C．操作Ⅱ中稀硫酸可促进酯基的水解，本实验中可用NaOH溶液替代D．操作Ⅲ是为了中和产物的羧基以及过量的硫酸，否则不易检出酚羟基解析：选C。操作Ⅱ加入稀硫酸是为了促进酯的水解，不宜用NaOH溶液替代，因为如果用NaOH替代，需要中和过量的NaOH溶液，否则FeCl3与NaOH反应，会导致无法形成紫色溶液，C错误。5．（双选）（2025·河北邯郸模拟）硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)是重要的硫代硫酸盐，易溶于水，不溶于乙醇，是一种常见的化工生产原料，广泛应用于摄影、印刷、医药、纺织等行业。制备硫代硫酸钠的一种工艺流程如下图所示：下列说法错误的是()A．“煅烧”工序中12gFeS2被氧化时转移1.1mol电子B．“反应”工序的化学方程式为2Na2S＋4SO2＋Na2CO3=3Na2S2O3＋CO2C．为得到较大晶体颗粒应使用猛火加热蒸发并快速冷却D．向冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可增大Na2S2O3的溶解度解析：选CD。使用猛火加热蒸发并快速冷却得到的晶体颗粒较小，C错误。6．乙炔是一种重要的有机原料，常用于合成橡胶。工业上利用电石（主要成分为CaC2）制备乙炔及石膏（主要成分为CaSO4·2H2O）的具体工业流程如下：下列说法错误的是()A．该流程中可用CuSO4溶液除去C2H2中少量杂质B．Kspeq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Ca\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(OH))2))>Kspeq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Mn\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(OH))2))C．利用C2H2合成橡胶的过程中碳的杂化方式发生改变D．获得石膏的操作为将含有CaSO4的稀溶液蒸发至没有水分解析：选D。获得石膏CaSO4·2H2O的操作应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，若将含有CaSO4的稀溶液蒸发至没有水分，会失去结晶水，得不到石膏，D项错误。7．（2025·江西二模）从高砷烟尘（主要成分为As2O3、As2O5和Pb5O8，其中Pb5O8中的Pb为＋2价或＋4价，As2O3、As2O5均为酸性氧化物）中回收制备砷酸钠晶体的工艺流程如下。已知：浸出液的主要成分为Na3AsO4和NaAsO2。下列说法正确的是()A．As位于元素周期表中第四周期第ⅣA族B．“碱浸”时，Pb5O8发生的反应：Pb5O8＋8Na2S＋8H2O=5PbS＋16NaOH＋3S，其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶5C．浸出液“氧化”过程中，主要发生反应：H2O2＋AsOeq\o\al(－,2)＋2OH－=AsOeq\o\al(3,4)＋2H2OD．系列操作为加热蒸发、趁热过滤、洗涤、干燥，最终得到砷酸钠晶体解析：选C。根据题干和流程图：高砷烟尘（主要成分为As2O3、As2O5和Pb5O8，As2O3、As2O5均为酸性氧化物），加入氢氧化钠和硫化钠进行碱浸，沉淀为PbS和S，发生反应：Pb5O8＋8Na2S＋8H2O=5PbS＋16NaOH＋3S，浸出液主要成分为Na3AsO4和NaAsO2，加入过氧化氢进行氧化，发生反应：H2O2＋AsOeq\o\al(－,2)＋2OH－=AsOeq\o\al(3,4)＋2H2O，得到Na3AsO4溶液，然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到砷酸钠晶体。As是第33号元素，位于元素周期表中第四周期第ⅤA族，A错误；根据分析可知，“碱浸”时发生反应：Pb5O8＋8Na2S＋8H2O=5PbS＋16NaOH＋3S，其中氧化产物(3S)与还原产物(3PbS)的物质的量之比为1∶1，B错误。8．（2025·湖北高考）氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂，通过以下两种工艺制备：已知：室温下，TiO2是难溶酸性氧化物，CaTiO3的溶解度极低。20℃时，NaF的溶解度为4.06g/100g水，温度对其溶解度影响不大。回答下列问题：(1)基态氟离子的电子排布式为。(2)20℃时，CaF2饱和溶液的浓度为cmol·L1，用c表示CaF2的溶度积Ksp＝。(3)工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为CaF2＋2NaOH=Ca(OH)2＋2NaF。分析沉淀的成分，测得反应的转化率为78%。水浸分离，NaF的产率仅为8%。①工艺Ⅰ的固相反应（填“正向”或“逆向”）进行程度大。②分析以上产率变化，推测溶解度s(CaF2)seq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Ca(OH)2))（填“>”或“<”）。(4)工艺Ⅱ水浸后NaF的产率可达81%，写出工艺Ⅱ的总化学反应方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________。(5)从滤液Ⅱ获取NaF晶体的操作为（填标号）。a．蒸发至大量晶体析出，趁热过滤b．蒸发至有晶膜出现后冷却结晶，过滤(6)研磨能够促进固相反应的原因可能有（填标号）。a．增大反应物间的接触面积b．破坏反应物的化学键c．降低反应的活化能d．研钵表面跟反应物更好接触解析：工艺Ⅰ中研磨引发的固相反应为CaF2＋2NaOH=Ca(OH)2＋2NaF，水浸后得到滤液Ⅰ主要是NaF、Ca(OH)2溶液，经过系列操作得到NaF固体；对比两种工艺流程，工艺Ⅱ添加TiO2粉末，由题目可知，生成的CaTiO3的溶解度极低，使得Ca2+不转化为Ca(OH)2，提高了NaF的产率。(2)CaF2饱和溶液的浓度为cmol·L1，则ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Ca2+))＝cmol/L、ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(F－))＝2cmol/L，Ksp(CaF2)＝ceq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(Ca2+))×c2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(F－))＝4c3。(3)①转化率为78%，说明固相反应主要向生成Ca(OH)2和NaF的方向进行，即正向进行程度大。②NaF产率仅为8%，说明大部分NaF未进入溶液，则溶液中存在Ca(OH)2向CaF2的转化过程，根据沉淀转化的规律可推测：seq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(CaF2))<seq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(Ca(OH)2))。(5)滤液Ⅱ主要是NaF溶液，因NaF溶解度受温度影响小，故蒸发至大量晶体析出，趁热过滤即可得到NaF晶体，故选a；其溶解度随温度变化不明显，冷却结晶无法析出更多晶体，故不选b。(6)a.通过研磨将固体颗粒粉碎，减小粒径，从而显著增加反应物之间的接触面积，