2021年新高考化学二轮备考选择题高频热点专项突破--专项突破12 化工流程

这是一份2021年新高考化学二轮备考选择题高频热点专项突破--专项突破12 化工流程，共14页。试卷主要包含了以化工流程为载体，考查，以物质制备和提纯为情境，考查，控制反应条件的方法等内容，欢迎下载使用。

2021年新高考化学二轮备考选择题高频热点特训
特训12 化工流程
考向分析：1.以化工流程为载体，考查：实验操作目的分析；实验操作规范判断
2.以物质制备和提纯为情境，考查：陌生物质化合价的判断及电子式的正误判断；反应方程式或离子方程式的正误判断；流程中试剂的选择，中间产物的种类及离子判断；实验操作试剂的选取；流程的中间环节物质种类及离子判断。
（一）必备知识和方法
1、工业流程的十个常用关键词
（1）浸出：固体加入水或酸(碱)溶解得到离子。
（2）酸浸：指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去溶解的过程。
（3）水洗：水洗通常是为了除去水溶性的杂质。冷水洗涤：减少洗涤过程中晶体的溶解损失。有机物洗涤：减少晶体损失，且有利于晶体干燥。
（4）灼烧(煅烧)：原料的预处理，不易转化的物质转为容易提取的物质，如海带中提取碘等。
（5）酸的作用：溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)。
（6）碱的作用：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解(沉淀)。
（7）氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去(沉淀)的离子。
（8）控制pH：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离。
（9）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。
（10）趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度。
2．无机化工流程中的常见分离方法：
（1）洗涤(冰水、热水)：洗去晶体表面的杂质离子。
（2）过滤(热滤或抽滤)：分离难溶物和易溶物。
（3）萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质。
（4）蒸发结晶：提取溶解度随温度的变化变化不大的溶质。
（5）冷却结晶：提取溶解度随温度的变化变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物。
（6）蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物。
（7）冷却水：利用气体易液化的特点分离气体。
3.控制反应条件的方法。
①控制溶 液 的 酸 碱 性 使 其 某 些 金 属 离 子 形 成 氢 氧 化 物 沉 淀--- pH 值 的 控 制 。
例 如：已 知下 列 物质 开 始沉 淀 和沉 淀 完全 时 的 pH 如 下表 所 示


物 质
开 始沉 淀

沉 淀完 全

Fe(OH)3

2.7

3.7

Fe(OH)2

7.6
9.6
Mn(OH)2

8.3
9.8
若 要除 去 Mn2 ＋ 溶 液中 含 有的 Fe2 ＋ ， 应该 怎 样做 ？
提 示： 先 用氧 化 剂把 Fe2+ 氧 化为 Fe3＋ ， 再调 溶 液的 pH 到 3.7。
调 节 pH 所 需的 物 质一 般 应满 足 ： a. 能与 H ＋ 反 应， 使 溶液 pH 值 增大 ；b. 不引 入 新杂 质 。
例 如 ：若 要 除去 Cu2 ＋ 溶 液中混 有的 Fe3＋ ，可 加入 CuO、Cu(OH)2、Cu2 (OH)2 CO3 等 物质 来 调节 溶 液的 pH 值。
② 蒸 发 、 反 应 时 的 气 体 氛 围 ： 抑制 物 质的 水 解， 提 高产 率
③ 加 热 的 目 的 ： 加快 反 应速 率 或促 进 平衡 向 某个 方 向移 动 （正 向 移动 或 逆向 移 动， 由
题 意而 定 ）
④ 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
⑤ 趁 热 过 滤 ： 防止 某 物质 降 温时 会 析出
⑥ 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
例.（2018新课标Ⅰ卷）磷酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：

下列叙述错误的是
A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
【答案】D
【解析】正极片碱溶时铝转化为偏铝酸钠，滤渣中含有磷酸亚铁锂，加入硫酸和硝酸酸溶，过滤后滤渣是炭黑，得到含Li、P、Fe的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，滤液中加入碳酸钠生成含锂的沉淀，据此解答。A、废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，A正确；B、根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有Al、Fe、Li，B正确；C、得到含Li、P、Fe的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，因此“沉淀”反应的金属离子是Fe3＋，C正确；D、硫酸锂能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸钠，D错误。答案选D。

（二）热点强化训练
1．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化。用NaHSO3还原法制备保险粉的流程如下：

下列说法错误的是
A．反应1说明酸性：H2SO3>H2CO3
B．反应1结束后，可用盐酸酸化的 BaCl2溶液检验NaHSO3是否被氧化
C．反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2
D．反应2最好在无氧条件下进行
2．由制铝工业废渣(主要含Fe、Ca、Si、Al等的氧化物)制取聚合硫酸铁铝净水剂的流程如下。

下列有关说法不正确的是( )
A．控制适当反应温度并不断搅拌，有利于提高铁、铝浸取率
B．Al2O3与稀硫酸反应的离子方程式：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
C．滤液中主要存在的阳离子有：H+、Fe2+、Ca2+、Al3+
D．聚合硫酸铁铝水解形成的胶体具有吸附作用
3．实验室用TiCl4水解法制备纳米TiO2的简易流程如下，下列说法错误的是

A．TiCl4 发生水解反应，可生成TiO2·xH2O
B．氨水的作用可用勒夏特列原理解释
C．可用AgNO3溶液检验沉淀是否洗涤干净
D．制得的TiO2纳米颗粒能产生丁达尔现象
4．2-甲基-2-氯丙烷是重要的化工原料，实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备，路线如下：

下列说法错误的是( )
A．由叔丁醇制备2-甲基-2-氯丙烷的反应类型为取代反应
B．用5%溶液洗涤分液时，有机相在分液漏斗的下层
C．无水的作用是除去有机相中残存的少量水
D．蒸馏除去残余反应物叔丁醇时，产物先蒸馏出体系
5．海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等，海水的综合利用如下图所示。

下列有关说法正确的是( )
A．过程①中除去粗盐中的等杂质，加入的药品顺序可以为：溶液溶液溶液→过滤后加盐酸
B．过程②中结晶出的加热脱水制得无水
C．工业上母液过程中选择加入沉淀
D．在过程③⑤中溴元素均被氧化
6．以高硫铝土矿(主要成分为、，还含有少量)为原料，生产氧化铝并获得的部分工艺流程如图所示，下列叙述错误的是( )

A．加入CaO可以减少的排放
B．向滤液中加入过量盐酸过滤可制得
C．隔绝空气焙烧时S元素被氧化
D．烧渣分离可用磁选法
7．某同学通过如下流程制备氧化亚铜：

已知：CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu2O+2H+＝Cu2++Cu+H2O。下列说法错误的是
A．步骤②中，SO2为还原剂，将CuCl2还原为CuCl
B．步骤③中为防止CuCl被氧化，可用H2SO3水溶液洗涤
C．步骤④发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-＝Cu2O+2Cl-+H2O
D．得到的Cu2O试样中可能会混有CuCl杂质，可通过加足量稀硫酸充分溶解过滤后分离除去
8．碘循环工艺不仅能吸收降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如图所示。下列说法错误的是( )

A．碘循环工艺的总反应为
B．该工艺中和的相互转化体现了“碘循环”
C．分离器中的分离操作利用了物质的挥发性不同
D．反应器和膜反应器中分别发生氧化还原反应和复分解反应
9．绿原酸具有抗病毒，降血压，延缓衰老等保健作用.利用乙醚、95%乙醇浸泡杜仲干叶，得到提取液，进一步提取绿原酸的流程如下：

下列说法错误的是( )
A．从“提取液”获取“有机层”的操作为分液 B．蒸馏时选用球形冷凝管
C．过滤时所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 D．粗产品可通过重结晶的方法提纯
10．工业精炼铜的溶液中含有、等离子，分离出并制取胆矾的流程如图所示，已知与的反应与类似.下列说法正确的是( )

A．“操作①”用到的玻璃仪器只有烧杯、玻璃棒、分液漏斗
B．“滤液1”与过量稀硫酸反应的离子方程式为
C．“系列操作②”包括蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
D．胆矾晶体遇浓硫酸变白色固体，体现了浓硫酸的脱水性
11．锂电池具有广泛应用。用废铝渣(含金属铝、锂盐等)获得电池级Li2CO3的一种工艺流程如下(部分物质已略去)：

下列说法不正确的是
A．①中加热后有SO2生成
B．②生成Al(OH)3的离子方程式：2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑
C．由③推测溶解度：CaCO3＞Li2CO3
D．④中不宜通入过多CO2，否则会造成Li2CO3产率降低
12．某工厂利用闪锌矿(ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：

下列表述不正确的是
A．滤渣1的成分只有SiO2
B．“氧化除杂”中加入ZnO的目的是调节溶液pH值，使Fe3+转化为沉淀
C．“还原除杂”中发生反应：Zn+Cd2+=Zn2++Cd
D．滤液经电解后在阴极获得金属锌
13．漂白粉和漂粉精是常用的消毒清洁用品，有效成分均为Ca(ClO)2，相应的生产流程如下。

下列说法不正确的是
A．①中阳极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑
B．②中反应的化学方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
C．上述过程涉及氧化还原反应、化合反应、复分解反应
D．制备漂粉精过程中，Cl2转化为Ca(ClO)2时，Cl的原子利用率为100%
14．ClO2和NaClO2均具有漂白性，工业上由ClO2气体制取NaClO2固体的工艺流程如图所示，下列说法错误的是

A．通入的空气可将发生器中产生的ClO2全部驱赶到吸收器中
B．吸收器中生成NaClO2的离子方程式为2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H++O2↑
C．步骤a的操作包括过滤、洗涤和干燥
D．工业上将ClO2气体制成NaClO2固体，其主要目的是便于贮存和运输
15．侯氏制碱法的基本过程如下图所示。下列说法错误的是

A．食盐水精制时一般加入BaCl2后，再加入Na2CO3
B．为提高原料利用率，先通入CO2再通入NH3
C．若沉淀结块，煅烧前需将沉淀研磨成粉末状
D．生产中将X和母液循环利用，可以提高原料利用率和产率


参考答案
强化训练
1．C
【解析】A．反应1为二氧化硫通入碳酸钠溶液生成亚硫酸氢钠和二氧化碳，则说明酸性：H2SO3>H2CO3，A正确；
B． 反应1结束后，溶液中为亚硫酸氢钠溶液，不与氯化钡反应，若加入可用盐酸酸化的 BaCl2溶液，出现白色沉淀，则沉淀为硫酸钡，可证明NaHSO3被氧化，B正确；
C． 反应2为 ，亚硫酸氢钠中硫化合价从+4下降到+3，还原剂是锌，化合价从0升高到+2价，消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1，C错误；
D．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，有强还原性，在空气中极易被氧化，反应2最好在无氧条件下进行，D正确；
答案选C。
2．C
【解析】A．控制适当反应温度并不断搅拌，可以加快反应速率，充分反应，有利于提高铁、铝浸取率，故A正确；
B．Al2O3与稀硫酸反应生成硫酸铝和水，离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，故B正确；
C．双氧水会将亚铁离子氧化，所以滤液中主要存在的阳离子没有Fe2+，而是Fe3+，故C错误；
D．聚合硫酸铁铝水解可以生成氢氧化铝和氢氧化铁胶体，胶体表面积较大，具有吸附作用，故D正确；
综上所述答案为C。
3．D
【解析】根据流程分析可知，TiCl4和H2O在冰水浴下搅拌，发生水解：TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl，再在95℃下加入氨水调解pH至6~8，沉淀陈化后经离心、洗涤和煅烧后得到TiO2，据此解答。
A．根据上述分析可知，TiCl4和H2O在冰水浴下搅拌，发生水解反应：TiCl4+(x+2)H2OTiO2·xH2O↓+4HCl，A正确；
B．加入氨水，可中和HCl，使得水解反应正向进行，符合勒夏特列原理，B正确；
C．沉淀上还附着的有Cl-，因此可以用AgNO3溶液来检验沉淀是否洗涤干净，C正确；
D．TiO2纳米颗粒为固体颗粒，不是胶体，不能产生丁达尔现象，D错误；
答案选D。
4．B
【解析】A．对比反应物和产物的结构可得，Cl原子取代了-OH，所以反应类型为取代反应，故A正确；
B．用5%溶液洗涤分液时，由于有机物2-甲基-2-氯丙烷的密度小于水，则有机相在分液漏斗的上层，故B错误；
C．无水与水结合生成，是干燥剂，其作用是除去有机相中残存的少量水，故C正确；
D．2-甲基-2-氯丙烷比叔丁醇的沸点低，所以产物先蒸馏出体系，故D正确；
故选B。
5．D
【解析】海水资源综合利用时，若粗盐中混有杂质离子，注意加入药品顺序，在沉淀剂选择时，应该选择便宜易得的，据此作答即可。
A．若粗盐中含，应该氯化钡溶液先于碳酸钠溶液，才能使过量的氯化钡易于除去，A错误；
B．制备无水时，由于是强酸弱碱盐易水解生成易挥发的HCl，所以应该在HCl气流中蒸干，B错误；
C．镁离子转化为氢氧化镁沉淀时，应该用更便宜易得的氢氧化钙，C错误；
D．过程③⑤中溴元素均由负一价转化为零价，化合价升高被氧化，D正确；
故选D。
6．B
【解析】焙烧时被氧化，S元素以CaSO4形式存在，碱浸时发生的反应为，过滤得到偏铝酸钠溶液和CaSO4和氧化铁，隔绝空气焙烧得到四氧化三铁和硫酸钙、S等。
A．加入CaO时，发生反应，二氧化硫与CaO结合，生成固体，减少了二氧化硫的排放，故A正确；
B．滤液为偏铝酸钠溶液，向其中加入过量盐酸时发生反应，不能得到，加热蒸干和的溶液，得到和固体，故B错误；
C．隔绝空气加热中的S被氧化成S单质，故C正确；
D．烧渣中，只有具有磁性，可用磁筛选法分离提取，故D正确；
故选B。
7．D
【解析】A．步骤②中发生的反应为：SO2+2CuCl2+2H2O=2CuCl↓+H2SO4+2HCl，故SO2为还原剂，将CuCl2还原为CuCl，A正确；
B．H2SO3中的S也是+4价具有较强的还原性，故步骤③中为防止CuCl被氧化，可用H2SO3水溶液洗涤，B正确；
C．步骤④中的反应物为CuCl和NaOH，产物为Cu2O，故所发生反应的离子方程式为2CuCl+2OH-＝Cu2O+2Cl-+H2O，C正确；
D．由题干信息得：CuCl难溶于水和稀硫酸；Cu2O+2H+＝Cu2++Cu+H2O，故得到的Cu2O试样中可能会混有CuCl杂质，不能通过加足量稀硫酸充分溶解过滤后分离除去，D错误；
故答案为：D。
8．D
【解析】A．在反应器中发生的反应：，在膜反应中的反应为：，将两式相加得：，故A不选；
B．在反应器中，碘和二氧化硫反应生成硫酸和HI，其反应为；在膜反应中的反应为：，反应器中消耗的碘等于膜反应器中生成的碘的量，该工艺中碘单质和碘化氢的相互转化体现了“碘循环”，故B不选；
C．分离器中的硫酸为非挥发性酸，碘化氢虽然易溶于水但易挥发，所以分离器中分离操作利用了物质的挥发性不同，故C不选；
D．由A、B分析可知反应器和膜反应器中均发生的是氧化还原反应，故选D。
答案选D
9．B
【解析】A．由流程可知，乙酸乙酯作萃取剂，得到有机层的实验操作为萃取、分液，A正确；
B．蒸馏时若选用球形冷凝管，会有一部分馏分经冷凝降温后滞留在冷凝管中，而不能进入接收器中，因此蒸馏时应该选择使用直形冷凝管，B错误；
C．过滤时所需玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒，C正确；
D．绿原酸难溶于水，易溶于有机溶剂，因此可利用重结晶的方法进一步提纯，D正确；
故合理选项是B。
10．B
【解析】由题意知，加入过量NaOH溶液后，Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀，故滤渣1为Cu(OH)2，与过量稀硫酸反应生成CuSO4，再经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作可获得胆矾晶体；而Zn2+转化为Na2ZnO2，故滤液1中含有Na2ZnO2和过量的NaOH，与过量稀硫酸反应，Na2ZnO2又转化为Zn2+。
A．操作①为过滤，需用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，无需使用分液漏斗，A错误；
B．滤液1中Na2ZnO2与过量稀硫酸反应，Na2ZnO2转化为Zn2+，故离子方程式为：，B正确；
C．系列操作②为制取胆矾晶体操作，具体流程为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，因为胆矾带结晶水，故不能使用蒸发结晶，C错误；
D．CuSO4·5H2O中本身含有结晶H2O，故遇浓硫酸变为白色CuSO4，体现的是浓硫酸的吸水性，D错误；
故答案选B。
11．C
【解析】废铝渣(含金属铝、锂盐等)加入浓硫酸，在280℃发生反应，经过滤后得到的滤渣中含有不与浓硫酸反应的沉淀，滤液中含有硫酸铝、硫酸锂，硫酸铝、硫酸锂与饱和碳酸钠反应后得到氢氧化铝沉淀和硫酸钠溶液，碳酸锂沉淀与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化锂和碳酸钙，将氢氧化锂溶液通入二氧化碳得到碳酸锂固体，由此分析。
A．①表示废铝渣(含金属铝、锂盐等)加入浓硫酸，在280℃发生氧化还原反应，浓硫酸作氧化剂，化合价降低，得到的还原产物有SO2生成，故A不符合题意；
B．滤液中含有硫酸铝、硫酸锂，硫酸铝和碳酸钠发生双水解反应生成Al(OH)3沉淀和CO2，离子方程式为：2Al3++3+3H2O=2Al(OH)3↓+3CO2↑，故B不符合题意；
C．由③可知，碳酸锂沉淀与氢氧化钙溶液反应生成氢氧化锂和碳酸钙，发生了沉淀的转化，既有溶解度小的沉淀转化为溶解度更小的沉淀，溶解度：Li2CO3＞CaCO3，故C符合题意；
D．④表示氢氧化锂和二氧化碳反应生成碳酸锂，不宜通入过多CO2，否则会生成碳酸氢锂，造成Li2CO3产率降低，故D不符合题意；
答案选C。
12．A
【解析】A．滤渣1中含有SiO2、PbSO4，故A错误；
B．“氧化除杂”过程中通入氧气把Fe2+氧化为Fe3+，加入ZnO调节溶液pH值，使Fe3+转化为氢氧化铁沉淀，故B正确；
C．“还原除杂”中锌把Cd置换出来，发生反应的离子方程式是Zn+Cd2+=Zn2++Cd，故C正确；
D．电解硫酸锌溶液，锌离子在阴极得电子生成金属锌，故D正确；
答案选A。
13．D
【解析】饱和食盐水进行电解可以制得Cl2，将得到的Cl2分别与Ca(OH)2和Na2CO3反应经一系列流程可以分别制得漂白粉和漂粉精；电解过程中，溶液中的Cl-失电子生成氯气发生阳极反应，水中的H+得电子生成氢气发生还原反应，溶液中剩余氢氧化钠；氯气与氢氧化钙浆料反应生成次氯酸钙，同时还生成氯化钙；氯气与湿润的碳酸钠反应生成Cl2O，Cl2O与水发生化合反应生成HClO，HClO与氢氧化钙浆料反应生成次氯酸钙，据此分析。
A．电解过程中阳极失电子，溶液中Cl-发生阳极反应生成Cl2，阳极的电极方程式为2Cl--2e-=Cl2↑，A正确；
B．反应②为氯气和氢氧化钙的反应，反应方程式为2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O，B正确；
C．上述过程中反应①②③为氧化还原反应，反应④为化合反应，反应⑤为复分解反应，C正确；
D．制备漂粉精过程中，Cl2转化为Ca(ClO)2时有CaCl2生成，Cl原子没有完全转化为Ca(ClO)2，因此Cl的原子利用率不为100%，D错误；
故选D。
14． B
【解析】A.在ClO2发生器中一定产生ClO2气体，通入空气，可以将其吹入吸收塔中进行吸收，选项A正确；
B.吸收塔中加入了浓氢氧化钠溶液，显然其中的反应不可能得到氢离子，选项B错误；
C.冷却结晶得到NaClO2固体后，应该经过过滤，洗涤，干燥得到产品，选项C正确；
D.气体的贮存和运输都远比固体困难，所以将ClO2气体制成NaClO2固体的主要目的是便于贮存和运输，选项D正确。
答案选B。
15．B
【解析】A．食盐水精制时先加入过量BaCl2溶液，除去杂质，然后再加入Na2CO3，除去食盐水中杂质离子Ca2+及为除去而引入的过量的Ba2+，这样使实验操作步骤简单，A正确；
B．为提高溶液中的浓度，便于析出NaHCO3晶体，应该先向饱和食盐水中通入NH3使溶液显碱性，然后再通入CO2，B错误；
C．若产生的沉淀结块，为使沉淀煅烧分解完全，在煅烧前需将沉淀研磨成粉末状，C正确；
D．沉淀煅烧分解产生CO2气体可用于沉淀池中制取NaHCO3，沉淀后的母液中含有大量NaCl，也可返回到沉淀池中再被利用，以提高原料利用率和产率，D正确；
故合理选项是B。