2026高考化学总复习 化工“微流程”选择题

方考化学

化学反应原理

化工"微流程"选择题

真题解码•••••••・・・

（2023河北,10,3分）一种以镒尘（主要成分为MnQ,,杂质为铝、镁、钙、铁的氧化物）为原料制备高纯

MnC。；的清洁生产新工艺流程如下：

浓盐酸氨水NaF溶液NH4HCO,

pH范溶液

将11।用5~6___|__高纯

王除圣①H除军②H可淀—MnC（）

滤工①滤渣②气体②

NaOH溶液

3

气体①f尾气吸收

廨法探

浓盐酸怨:水NaF溶液NH4HCO3溶液

试剂线；（还原Mn/L并溶5

（调节pH,使A俨、Fe*（使\展，（：》转(沉淀MM+)

解金属氧化物）转化为氢氧化物沉淀）化为氟化物沉淀）

Mn”、pH范

Mn2\

产品线、NH：等_JMnCO高纯

，沉淀------

操作线镒尘MnCO,

（Mn,O.偌、

4滤渣②气体②

镁、钙、铁

（MgF］、（明）(CO2)

的轲化物）

NaOH溶液

丁

气体①4尾气吸收

(CIJ

导引1，比较原抖与产品所含的元素，找出需要保留的目标元素、需要除去的杂质元素

以及需要引入的元素。目标元素的化合价是否发生变化（据此判断是否需要加

第一步：分析流程中;入氧化剂或还原剂）？

的元素（目标元素、杂:

质元素、引入元素）：否乐;庶可民,原步而容着而叁就亮茱/„要添而/百标完亲「看要话王而,小丁

素为Al、Mg、Ca、Fe,需要引入的元素为C。Mn、04TMnCO）,Mn元素的化合价

降低，故生产过程中需要加入还原剂

；导引2＞根据前述分析，结合流程图和表格信息,推测流程中加入的浓盐酸、氨水、

NaF溶液和NH.HC0博液的作用

第三步:灌渤流隹市

HhB浓盐酸具声生和酸性，作用是还原M50冲的Mn元亲并溶百金区氧化，

各试剂的作用

②氨水的作用是调节溶液pH,使杂质元素转化为氢氧化沏沉淀（滤渣①）而被除去。

③NaF溶液为沉淀剂，可使Mg、C”元素转化为找化物沉淀（滤渣②）而被除去。

④NH4HC0）溶液含C元素，作用是沉淀Md♦并引入C元素

:导引3»•根据前述分析，推出酸浸工序中发生的反应以及气体①的成分。

:分析＞M&0,中Mn元素化合价较高,具有氧化性，浓盐液具有还原性，类比实验室制取

CI?的反应原理（且气体①可枝NaOH溶液吸收），可知Mn。」与C「发生氧化还原反

应生成♦和（工（即气体①）。此外铝、铁、钙、铁的氧化物溶于浓盐或形成A1一

V广、Ca"、：若铁的氧化物中有k,”，也会被Cl,氧化为Fc“），A项壬确

导引4A根据各氯氧化物的（做据,计算pH=5时相应金属离子的浓度,判断滤渣①的

成分。

分才、除杂①工序中加入鼠水湖节pH为5-6.当pH=5时.c（Al"）="；；；：："=（I'1个m*"，

L'^IO-59mol-L'^IO-5mol-L'.故Al"已完全转化为AI（OHh沉淀。同理,根据

K」FNOH）J可计算得到c（F、）=l（T”Jn“l-L^IO^mol-L1.故F「“已完全转化为

第三步：分析各选项

FMOHh沉淀。此外.根据Mn（OH）2、Mg（OH）,.CMOH）,的《数据计算可知,pH为

正误

5~6时Mn"、Mg2*.C/♦的浓度均较大，即未转化为氢氧化与沉淀，故谑海①的主

要成分为A】（OH＞j和B项iE：；

导引5，根据MgF?、CaF25Ktp数据,判断C项正误。

分析，除杂②工序中加入NaF溶液可将M/、Ca'转化为MgF,、QF?沉淀，-7\11

型:工淀,MgF?的I更小.故CaLMg”浓度接近时匕攵I。八IgF,.C//惧

导引6＞根据D项所给南子方程式,若沉淀工序中Vt产转化为Mn（；O,沉淀,请分析C0；-

的来源,进而分析是否会产生CO2气体

分析射沉淀工序中加入NH,HCO,溶液,存在电离平衡HC（）,H+CO：.CO：与M『♦结

合生成MnC（%沉淀,使电商平衡正向修动.M与其余HCO；结合生成HJ）和CC：

（即气体②），则反应的离子方程式为M/+2HC3=VnC0/+O）/+H。.

D项正确

【思维建模】

化工“微流程”选择题思维流程

第一步：T、分析流程中的目标元素、杂质元素和引入元素，注意目，菱化合价是否变化

第二步推测流程中各试剂的作用

第三步；一以“四线”（产品线、操作线、试剂线、杂质线）为线索，分析各选项正误

1t

••解法突破••

“四线法”分析化学工艺流程:

操作线

原料幅谒

名称内涵

产品线工艺流程主线，关注目标元素及其化合物在各步发生的

反应或进行分离、提纯的操作方法，实质是目标元素及

其化合物的转化

操作线分离产品和杂质需要进行的分离、提纯操作等,注意操

作条件的控制

试剂线分清各步加入试剂的作用,一般是为了除去杂质或进行

目标元素及其化合物的转化，结合物质的类别通性、氧

化性或还原性分析发生的反应

杂质线分清各步去除杂质的种类,注意杂质的去除顺序、方法

及条件等

内在联系:基于产品与杂质的对比/吏用试剂去除杂质和获取产品，同时采用分离、提纯操作实现最终

工艺目的。

产品线:产品的获取可能在工艺前段过程，也可能在后段过程。要时刻关注目标元素的化合价变化。

杂质线:积累常见杂质的除去方式。

J呆在/:访Rak嵯乐而缸圣裱心♦、；

7M产等

薄花洛:…而Na2s渗薪花初壬曲藁辿登

H金属离子j

.二――混”—夏坛;茶花嘉

让上淀包，还原微粒成为沉淀j

激战叁死荒落:…丽NHJ位0；察称互胤

■:离子转化为碳酸尘或碱式碳酸盐]

他互凉弦获:…汨秦庙林花药草酸盘

战琉酸盐沉淀等：

2：气.化法:微、有机物、硫化物等在空气中炊烧

产生气体而除去

3.离子交:离子交换树脂。等电荷交换，如1个

换法M交换2个H“

有机试剂萃取金属离子（以Ci产为例）,

4.有机萃

可表示为Cu”（水相）+2RH（有机相）-

取法

CuTV有机相）1211+（水相）

J将金属离子转化为配合物而分离，如

5.配位法:用N%与C/+、P/+等形成配合物

试剂线:积累常见试剂的作用，构建与除杂和获取产品的联系。

KMll（）4,也。2、空气（（％）'。2或次氯

T氧化剂卜-尘、HNOeNHNO；F》「Mn（）2、

NaCK）,.KC1O八CIO,等

----------,SO,或Na^SO。、卜、Fe2，、H,0,、HQ、

.金扇单质等一

UCkH,C2O4,H2sO,、SO,.HNO、、

一CO2等

试I

剂4啊・乩0、NaOILKOH等

线物廉

、、

K(：lNH4N()O(NH)C(LNH4H(：(),.

T盐：一VLQ、（NHJSOa、GHJSO」、

（NHJ2c2（小NaNOvNag等

U硫化剂）fN吟、NaHS.ZnS、FeS、MnS等

四砌一NaF等

HQ2的特点:不稳定性（受热易分解，遇催化剂Fe/C心分解）、强氧化性、还原性、绿色试齐IJ（不引入

杂质,无污染）o

操作线:积累常见操作及其作用。详见'题型25化工流程综合预”中的“化工流程中的操作”。

••解法应用••

应用1矿物开发利用

（2025黑吉辽蒙，11,3分）某工厂利用生物质（稻草）从高镒钻矿（含MnO?、CoXX和少量FcQJ中提取金属

元素，流程如图。已知“沉钻”温度下K,（CoS尸10叱下列说法错误的是（C）

H,SOj稻草Na,CO、Na,S

矿石滤液

FeOOHCoS

A.硫酸用作催化剂和浸取剂

B.使用生物质的优点是其来源广泛且可再生

C.“浸出”时,3种金属元素均被还原

D.“沉钻”后上层清液中c（Co"）-c（S卞10皿

解析

根据流程分析，硫酸可用作纤维素水解的催化剂和矿石溶解的浸取剂,A项正确;稻草等生物质来源广泛

且可再生,B项正确;“浸出”时,Mn(IV)被还原为Mn(II),Co(IH)被还原为Co。/但Fe(m)未发生变化,C项

错误；“沉钻”后的上层清液是CoS的饱和溶液，存在CoS的沉淀溶解平衡，则c(Co=cS)=10叱口项正确。

应用2废料回收利用

（2024福建,5,4分）从废线路板（主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁）中提取铜的流程如下:

稀盐酸O2+Na（）H

废线

路板

滤液1滤液2

已知“滤液2”主要含SnO：和HPbO；。下列说法正确的是（C）

A.“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质

B.“酸溶”时产生AP+、Fe”和Z心

C.“碱溶”时存在反应:Sn+2OH+O；-SnO；+HQ

D.“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应

解析“机械粉碎”是将废线路板粉碎为小的颗粒，并不能将合金中的组分分离,即不能将铅锡合金转

变为铅和锡单质,A不正确。“酸溶”时,铁与稀盐酸反应产生Fe2，,B不正确。根据题给流程中“碱

溶”时通入0人加入NaOH且“滤液2”主要含SnO；和HPbO；的信息，可知“碱溶”时存在反应:Sn+

2OH+O2-SnO：+HQ,C正确。“电解精炼”时,粗铜在阳极发生氧化反应,D不正确。

应用3物质制备

（2024湖南，11,3分）中和法生产N&HPO/12HQ的工艺流程如下:

H3P（勺心”），X

&HH邈卜画!卜叵卜成品

已知:①HRX的电离常数:K「6.9XIO：­=6.2X10降=4.8X1013;

②只也14巴）・12日0易风化。

下列说法错误的是（c）

A.“中和”工序若在铁质容器中进行应先加入NaCO,溶液

B."调pH*工序中X为NaOH或H3PCh

C.“结晶”工序中溶液显酸性

D.“干燥”工序需在低温下进行

解析因H3PO4能与Fe发生反应,Na2cQ,不与Fe发生反应，故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加

入Na2c溶液,A正确;向“中和”反应后的溶液中加入NaOH或HaPCh,调节pH,使溶质恰好为NazHPCh,

K।Q-14

B正确；“结晶”工序中溶液的溶质为NazHPO.HPoj水解常数居=黄="而句.6Xl(rM.,H吟

a、u八1u

的水解程度大于其电离程度，故N&HPO,溶液显碱性,C错误;由题中已知信息可知,N&HP042HQ易风

化，故“干燥”工序需在低温下进行,D正确。

解法特训•••••••・・・

1（2024贵州，13,3分）贵州重晶石矿（主要成分BaSO,）储量占全国1/3以上。某研究小组对重晶石矿进

行“富矿精开”研究，开发了制备高纯纳米钛酸钢（BaTiQJ工艺。部分流程如下：

过吊：

重晶BaS

石矿“溶液

产品

F列说法正确的是B)

A.”气体，主要成分是H6,“溶液1”的主要溶质是Na£

B.“系歹IJ操作”可为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥

C.“合成反应”中生成BaTiCh的反应是氧化还原反应

D.“洗涤”时可用稀H2so法除残留的碱，以提高纯度

解析A项,BaS溶液中加入盐酸酸化，发生反应BaS+2HCl-BaCL+HST，则“气体”的主要成分是

HS,加入过量NaOH,溶液中存在Ba，、CWNa\OH,结合“系列操作”之后的产物，可知“溶液1”的

主要溶质是NaCl,错误;B项,经“系列操作”得到Ba(OH»8HQ,则其操作为蒸发浓缩至有晶膜出现时

停止加热，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,正确;C项，“合成反应”的化学方程式为Ba(OHh+Ti(OCHJ

+H2o—BaTiOJ+4cHQH,没有元素化合价发生变化，不是氧化还原反应，错误;D项,EaTiO3表面残

留的碱是Ba(OHK会与稀HBCh反应生成难溶的BaSO」沉淀，沉积在粗品表面，降低纯度,错误。

2（2024黑吉辽,13,3分）某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的C1并制备Zn,流程如下。“脱氯”步骤仅Cu

元素化合价发生改变。下列说法正确的是（0）

H,S04FLO,锌浸出液

铜屑—~撷匐一脱氯液

锌浸出液中相关成分（其他成分无干扰）CuQ固体

离子Zn21Cu24Cl

浓度（g・L/）1450.031

A.“浸铜”时应加入足量HQ,确保铜屑溶解完全

B.“浸铜”反应:2Cu+4H+HQ2-2Cm+H4+2HQ

C.“脱氯”反应:Cu+CP+2C「^=2CuCl

D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn

解析根据题中信息：“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变，可知铜屑在酸性环境下被HQ2部分氧化

为Cu:在“脱氯”步骤中C心会将剩余的铜屑氧化为Cu;并与锌浸出液中的CI-生成CuCl沉淀，达到

“脱氯”的目的，故“浸铜”时加入的HQ?不能过量,A项错误、C项正确；“浸铜”时HQ?将Cu氧化为

Cu”的离子方程式为Cu+H0+2H，^==<u”+2HQB项错误汕题表中信息可知，锌浸出液脱氯净化后为

含大量Zn»的溶液，电解时会在阴极产生Zn,电极反应式为Z心+2e^==^n,D项错误。

3(2022河北,8,3分)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr工艺流程如下:

BaSH2s(%Li2CO3

HBr(少量Bg有H除弱T中和卜浓缩……-LiBr

II

滤渣气体

下列说法错误的是(A)

A.还原工序逸出的B口用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回还原工序

B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离

C.中和工序中的化学反应为Li2co3+2HBr-CO/T+2LiBr+HQ

D.参与反应的〃(Bn)：〃(BaS)：〃(H2so0为1：1：1

解析Br?与NaOH溶液反应可生成NaBr,如果吸收液直接返回还原工序,Na♦在后续工序中无法除去，会

导致LiBr纯度降低,A不正确;还原过程中Bas-Ba?*和S,Bn-Bn则滤渣中含有S和BaSO,,S溶于煤油，

BaSCh不溶于煤油,B正确；“还原”“除杂”“中和”依次发生反应:B^+BaS-BaBn+S］、BaBr2+

H6O4-BaSOJ+2HBr、2HBr+Li2CO3—2LiBr+H2O+CO2t，C>D正确。

4（2023湖南,9,3分）处理某铜冶金污水（含Cu”、Fe3\Zn\Al，的部分流程如下:

石灰乳Na2s溶液

污长惺gmiF11巴|沉淀池i卜爆桐H沉淀池i卜出水

沉渣i沉渣ii

已知:①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:

物质

Fe(OH)sCU(OH)2Zn(OH)2Al(OHh

开始沉淀pH1.94.26.23.5

完全沉淀pH3.26.78.24.6

3624

(2KP(CUS)=6.4X10XP(ZnS)=1.6X10o

下列说法错误的是(口)

A.“沉渣「中含有Fe(OH｝和A1(OH)3

B.Na2s溶液呈碱性,其主要原因是S〉+HQ-HS-十OH

c(Cu2+)

c.“沉淀池n”中，当c心和za完全沉淀时,溶液中标了4.0乂io,2

D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水

解析

“混合槽『中加入石灰乳调节pH=4,FeA完全沉淀,A产部分沉淀，故“沉渣I”中含有Fe(0H)3和A1(OHK

A正确;N&S为强碱弱酸盐，水解呈碱性S水解分两步进行，以第一步为主,B正确;“沉淀池H”中,C心和Zn”

完全沉淀时，溶液中；/崇2.==]〜产=4.0X10"正确;将“出水”软化,即要除

C\LA\)C(乙II))八sp(Z/〃。/1.0X1V

去其中的Ca”,故应通过阳离子交换树脂,D不正确。

5（2025山东，13,4分）钢渣中富含CaO、SiO。、FeO、Fe」O,等氧化物,实验室利用酸碱协同法分离钢渣中

的Ca、Si、Fe元素，流程如下。已知:FMGOJ，能溶于水;《（CaCzO,尸2.3义l（r,Kp（FeCQ）=3.2><102

下列说法错误的是（