题型16无机化工流程综合分析-2024年高考化学二轮题型归纳与变式演练（新高考）

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TOC \ "1-2" \h \u \l "_Tc12079" PAGEREF _Tc12079 \h 1
\l "_Tc17776" 【考向一】除杂、提纯类化工流程综合分析 PAGEREF _Tc17776 \h 1
\l "_Tc13776" 【考向二】化学基本原理类化工流程综合分析 PAGEREF _Tc13776 \h 4
\l "_Tc30010" 【考向三】图像、图表信息加工类化工流程综合分析 PAGEREF _Tc30010 \h 8
\l "_Tc18315" 【考向四】制备类化工流程综合分析 PAGEREF _Tc18315 \h 12
\l "_Tc6234" PAGEREF _Tc6234 \h 16
【考向一】除杂、提纯类化工流程综合分析
【典例1】（2023上·福建厦门）某工厂的工业废水中含有大量的FeSO4和较多的Cu2+。为了减少污染并变废为宝，工厂计划从该废水中回收FeSO4和金属铜。请根据以下流程图，回答下列问题：
（1）⑥操作方法的名称是 ；操作⑨包括：蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、低温干燥。
（2）加入试剂⑤发生反应的离子方程式为 。
（3）试剂⑦的化学式为 。
（4）某兴趣小组同学欲鉴别④中的金属阳离子，设计如下实验：
甲同学取2.0mL④溶液，滴加氢氧化钠溶液，产生白色沉淀且很快变为灰绿色，最后变为红褐色沉淀，其中涉及氧化还原反应的化学方程式为 。
乙同学取物质③，加入FeCl3溶液，观察到物质③溶解，涉及的离子反应方程式为 。
（5）若按上述工艺处理1000L该工业废水，制得320g铜，则该工业废水中c(Cu2+)= ml/L。
1．物质分离提纯四原则
2．解题方法
从试题中找出想要什么，要除去的杂质有哪些；加入的试剂都与哪些物质发生了反应，转化成了什么物质；怎样操作才能将杂质除去(注重信息的提取与加工)。核心是杂质的去除要彻底。
3．常用的提纯方法
4．常用分离方法
（1）固体与固体的分离
（2）固体与液体的分离
（3）液体与液体的分离
5．答题模板
（1）除杂：除去……中的……
（2）干燥：除去……气体中的水蒸气，防止……
（3）增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强)，增大气液或固液接触面积。
（4）加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动。
（5）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。
（6）从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大)的方法：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。
（7）从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法：蒸发浓缩、趁热过滤，如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来、洗涤、干燥。
（8）控制某反应的pH使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀，调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质；pH分离时的范围确定：范围过小导致某离子沉淀不完全，范围过大导致主要离子开始沉淀。
（9）减压蒸馏(减压蒸发)的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)受热分解、挥发。
（10）检验溶液中离子中是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，向上层清液中滴入沉淀剂，若无沉淀生成，则离子沉淀完全。
（11）洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次。
（12）检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净。
（13）洗涤沉淀的目的：除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。
（14）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。
（15）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，得到较干燥的产物。
（16）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。
（17）事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的(如氧气)防止某物质被氧化。
【变式1-1】（2024上·上海）为了从海带浸取液中提取碘，某同学设计了如图实验方案，解答下列问题：
（1）被称作绿色氧化剂的两个原因 ；
（2）实验操作②的名称为 ，操作②需要的仪器除烧杯、玻璃棒外，尚缺少的玻璃仪器有 ，碘的溶液位于 层(填“上”或“下”)，呈 色。检验水层是否仍含碘单质的方法是 。
（3）③是将富集在中的碘单质利用化学转化重新富集在水中，称为反萃取，方程式为，接下来④发生的反应方程式为 。
（4）本实验中可以循环利用的物质是 。
【变式1-2】（2023上·云南红河·高一蒙自一中校考）电子工业中，常用FeCl3溶液腐蚀覆盖在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板。化学实验小组从腐蚀废液(含FeCl3、FeCl2、CuCl2)中回收得并重新获得FeCl3晶体的流程如图：
回答下列问题：
（1）FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板的化学反应方程式 。
（2）腐蚀废液中含有Fe3+最好用KSCN溶液检验，该反应的离子方程式为： 。
（3）滤渣的成分是 (填化学式)。从滤渣中获得铜单质，可选用的试剂是 (填序号)。
A．稀盐酸 B．浓硫酸 C．稀硝酸 D．氯化铜溶液
（4）实际上Fe2+的还原性较强，实验室的FeCl2溶液常因氧化而变质。除杂的方法是 ，相关反应的离子方程式： 。
【考向二】化学基本原理类化工流程综合分析
【典例2】（2023·北京卷）以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。

已知：酸性条件下，的氧化性强于。
（1） “浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除，有利于后续银的浸出：矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中，发生反应，则可推断： (填“>”或“