2023年高考化學母題題源解密（全國通用）：工藝流程選擇題（原卷版）

專題12工藝流程選擇題

【母題來源】2022年山東卷

【母題題文】高壓氫還原法可直接從溶液中提取金屬粉.以硫化銅精礦(含Zn、Fe元素的雜質)為主要原料

制備Cu粉的工藝流程如下，可能用到的數(shù)據(jù)見下表.

下列說法錯誤的是

A.固體X主要成分是Fe(OH)y和S;金屬M為Zn

B.浸取時，增大壓強可促進金屬離子浸出

C.中和調pH的范圍為3.2?4.2

D.還原時，增大溶液酸度有利于Cu的生成

【答案】D

【試題解析】

CuS精礦(含有雜質Zn、Fe元素)在高壓O2作用下，用硫酸溶液浸取，CuS反應產生為CuSCU、S、H2O,

Fe2+被氧化為Fe3+,然后加入NH3調節(jié)溶液pH,使Fe3*形成Fe(0H)3沉淀，而C/+、Z/+仍以離子形式存

2+

在于溶液中，過濾得到的濾渣中含有S、Fe(OH)3；濾液中含有CM+、Zn；然后向濾液中通入高壓H2,根

據(jù)元素活動性：Zn>H>Cu,Cu?+被還原為Cu單質，通過過濾分離出來；而Zi?+仍然以離子形式存在于溶

液中，再經一系列處理可得到Zn單質.

A,經過上述分析可知固體X主要成分是S、Fe(0H)3,金屬M為Zn,A正確；

B.CuS難溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡CuS(s)OCu2+(aq)+S2-(aq),增大O2的濃度，可以反應消

耗S3,使之轉化為S,從而使沉淀溶解平衡正向移動，從而可促進金屬離子的浸取，B正確；

C.根據(jù)流程圖可知：用NH3調節(jié)溶液pH時，要使Fe3+轉化為沉淀，而CM+、ZM+仍以離子形式存在于溶

液中，結合離子沉淀的pH范圍，可知中和時應該調節(jié)溶液pH范圍為3.2~4.2,C正確；

D.在用H2還原CM+變?yōu)镃u單質時，％失去電子被氧化為H+,與溶液中OH-結合形成HzO,若還原時增

大溶液的酸度，c(H-)增大，不利于H2失去電子還原Cu單質，因此不利于Cu的生成，D錯誤;

故合理選項是D.

【母題來源】2022年河北卷

【母題題文】LiBr溶液可作為替代氟利昂的綠色制冷劑.合成LiBr工藝流程如下:

HBr(少量隊)一-LiBr

濾渣氣體

下列說法錯誤的是

A.還原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回還原工序

B.除雜工序中產生的濾渣可用煤油進行組分分離

C.中和工序中的化學反應為Li2co3+2HBr=CO"+2LiBHH2O

D,參與反應的n(Br2):n(BaS):n(H2soJ為1：1:1

【答案】A

【試題解析】

由流程可知，氫澳酸中含有少量的澳，加入硫化鋼將演還原生成澳化鋼和硫，再加入硫酸除雜，得到的濾

渣為硫酸鋼和硫；加入碳酸鋰進行中和，得到的漠化鋰溶液經濃縮等操作后得到產品澳化鋰.

A,還原工序逸出的Bn用NaOH溶液吸收，吸收液中含有澳化鈉和次溟酸鈉等物質，若直接返回還原工序,

則產品中會有一定量的澳化鈉，導致產品的純度降低，A說法錯誤；

B.除雜工序中產生的濾渣為硫酸鋼和硫，硫屬于非極性分子形成的分子晶體，而硫酸鋼屬于離子晶體，根

據(jù)相似相溶原理可知，硫可溶于煤油，而硫酸鋼不溶于煤油，因此可用煤油進行組分分離，B說法正確；

C.中和工序中，碳酸鋰和氫澳酸發(fā)生反應生成漠化鋰、二氧化碳和水，該反應的化學方程式為

Li2CO3+2HBr=CO2T+2LiBr+H20,C說法正確；

D,根據(jù)電子轉化守恒可知，澳和硫化鋼反應時物質的量之比為1:1;根據(jù)硫酸鋼的化學組成及鋼元素守恒

可知，n(BaS):n(H2so4)為1:1,因此,參與反應的n(Br2):n(BaS):n(H2s0。為1:1:1,D說法正確;

國題閡圈

綜上所述，本題選A.

【命題意圖】

主要是考查物質制備的工藝流程分析，涉及方程式書寫、實驗操作、試劑作用分析、溶液的酸堿性等知識。

【命題方向】

化學工藝流程題是近幾年高考的熱點，將化工生產過程中的主要生產階段即生產流程用框圖的形式表示出

來，并根據(jù)生產流程中有關的化學知識步步設問，形成與化工生產緊密聯(lián)系的化工工藝試題；主要涉及物

質的性質、分離提純、反應原理、實驗操作、產率計算等知識點.由于此類試題陌生度高，對學生的能力

要求也大，加上有的試題文字信息量大，所以這類題的得分不是很理想.

（1）金屬冶煉類，如冶煉鐵、銅、錦和鴇等金屬，針對產品純度測定、冶煉條件控制以及混合物的分離和

提純等設問.

（2）中學重要化工產品的制備類，如膽磯、綠磯、明機、氧化鐵、硝酸銅等物質的制備.

（3）模擬化工原理，設計實驗類。如海水資源綜合應用、石化工業(yè)、接觸法制硫酸、合成氨、氨催化氧化

法制硝酸和硅的精煉等原理.

預計2023年高考將繼續(xù)以生產、生活或以陌生元素為背景，基于化工工藝流程考查其他物質的制備，涉及

物質的分離、提純以及物質檢驗的思路和方法，綜合考查考生運用化學知識解決實際生產、生活中問題的

能力.

【得分要點】

工藝流程題，就是將化工生產過程中的主要生產階段即生產流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產流程中

有關的化學知識步步設問，形成與化工生產緊密聯(lián)系的化工工藝試題.

（1）常用思考方法.

①反應原理；②提高原料利用率；③快速反應；④提高產率；⑤提高產品純度；⑥綠色環(huán)保；⑦工業(yè)成本

低.

（2）控制反應條件.

①調節(jié)pH值的目的：控制溶液的酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀.調pH值所加試劑：一般是含

被提純物質中的金屬陽離子對應的金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物或金屬碳酸鹽（總之，這些物質要能與

H+反應，又難溶于水，這樣可即使過量而又不會引入新的雜質離子），有時候也可能加NaOH或氨水來調pH

值，要據(jù)題意具體分析（一般是加的Na+、NH4+不會在后續(xù)的程序中難以分離）.pH值的調節(jié)范圍：據(jù)題意

告知的某離子完全沉淀或開始沉淀的pH值數(shù)據(jù)來選擇，不能隨意更改，應該是題目中原始數(shù)據(jù)的組合.

（3）物質的分離和提純的方法.①結晶（重結晶）；②過濾；③趁熱過濾；④洗滌（水洗，冰水洗滌，醇洗）；⑤

蒸儲：液、液分離（主要儀器：蒸儲燒瓶、溫度計、冷凝管、尾接管）；⑥蒸發(fā)（實驗儀器：蒸發(fā)皿、鐵架臺、

玻璃棒、珀摒鉗、酒精燈）；⑦萃?。虎喾忠海ㄖ饕獌x器：分液漏斗）；⑨升華；⑩鹽析：加無機鹽使溶質的

溶解度降低而析出.?灼燒：高溫條件下固體物質的燃燒（主要儀器：珀煙）；?煮沸：目的通常是除去溶解

在水中的氣體（通常為。2）,或是為了促進水解，聚沉后便于過濾分離.

1.（2022?四川攀枝花?模擬預測）由含硒廢料（主要含S、Se、FezOs,CuO、ZnO、SiC）2等）制取硒的流

程如圖:

煤油稀H2sOaNa2s溶液稀H2s。4

含硒廢料精硒（Se）

含硫煤油濾液濾渣

下列有關說法正確的是

A.“分離”時得到含硫煤油的方法是蒸編

B.“酸溶”時能除去廢料中的全部氧化物雜質

+

C.“酸化”的離子反應為：SeSO^+2H=Sei+SO2T+H2O

D.若向“酸溶”所得的濾液中加入少量銅，銅不會溶解

2.（2022?山東師范大學附中模擬預測）實驗室以含鋅廢液（主要成分為ZnSO*含少量的Fe?'MH+）為原

料制備ZnCO,y2Zn（OH）2的實驗流程如下：

Na2s2。8試劑XNH4HCO3

MnO2Fe(OH)3濾液

下列說法正確的是

A.過二硫酸鈉（Na2s2。8）中硫元素的化合價為+7價

B.氧化除鎰后的溶液中存在：Na\Zn2\Fe2\SO：

C.調節(jié)pH時試劑X可以選用Zn、ZnO,ZnCCh等物質

D,沉鋅時的離子方程式為3Zn2++6HCO；=ZnCO32Zn（OHR+5CO2T+H2O

3.（2022-III東省實驗中學模擬預測）微生物法浸出黃銅礦（CuFeSz,其中Cu為+2價）中銅元素的過程如圖.

下列說法錯誤的是

A.該方法的原料只有黃銅礦和氧氣

B.Fe2（SO4）3和H2sCU可以循環(huán)利用

C.微生物在整個轉化過程中起催化作用

D.當黃銅礦中的鐵元素全部轉化為Fe3+時，生成2moiSO：同時消耗4.25mol02

4.(2022?重慶八中模擬預測)某研究團隊提出的SO2煙氣脫硫工藝流程如圖所示，該流程中脫硫劑反復循

環(huán)，可實現(xiàn)對煙氣中SO2的持續(xù)脫除.已知：脫硫塔中發(fā)生的主要反應為2CaS+3so2=2CaSCh+3S,

2CaSO3+O2=2CaSO4.下列有關說法正確的是

CaSS

S02煙氣--脫硫后氣體

CO,

煤X

A,靜電除塵的原理是用SO2煙氣中灰塵膠體粒子帶電性加以清除

B.經冷凝器得到的S2、S4、S6和S8互為同位素

C.脫硫塔中反應生成的CaSCh為氧化產物

D.再生塔中得到的X主要成分為CaSCh

5.(2022?山東聊城?三模)某礦石中含有硅、鐵、鋁的氧化物，為綜合開發(fā)資源提高礦石的利用率，化工廠

采取如圖工藝制備鐵紅和AlCb-6H2O.下列說法錯誤的是

……過濾「濾清A40洗滌制*…r

W化陽PpH

1-旭液A---F3一1

1155一池液B—AIC1-6H?)

A.“酸浸”過程中選擇鹽酸比硫酸更為合適

B.“氧化”過程中少量多次添加雙氧水可有效減少Fe3+催化H2O2分解

C.“洗滌”的操作是將沉淀轉移至潔凈的燒杯中，加蒸儲水清洗2~3次

D,將SOCh與A1C13?6H2O混合并加熱，可得到無水AlCh

6.(2022?山東日照?三模)廢舊鉛蓄電池會導致鉛污染，RSR工藝回收鉛的化工流程如圖所示.

已知：i.鉛膏的主要成分是PbO?和PbS(\；HBF,是強酸;

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u.Ksp(PbSO4)=1.6xl0-\K8P(PbCO3)=7.4xl0-,

下列有關說法錯誤的是

A.步驟②中反應PbSO/s)+CO；(叫)PbCO3(s)+SO；(aq)的化學平衡常數(shù)K約為2.2xl()5

B.操作③需要用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒

+2

C.步驟④發(fā)生反應的離子方程式為PbCO3+2H=Pb^+CO2T+H20

D.若步驟⑤用鉛蓄電池作為電源電解Pb（BFj溶液，當電路中有2moi電子轉移時，鉛蓄電池負極質量的

變化量與電解池陰極質量的變化量相等

7.（2022?江蘇?南京師大附中高三階段練習）實驗室由煉鋼污泥（簡稱鐵泥，主要成分為鐵的氧化物）制備軟

磁性材料a-FjOj,其主要實驗流程如圖.下列說法不正確的是

鐵泥一|酸浸—近闌T除雜I—阮族］……>a-Fe2（）3

A.“酸浸”時，可通過適當加快攪拌速度來提高鐵元素浸出率

B.“還原”過程中除生成Fe?+外，還會生成H?

C.“除雜”時，向“還原”后的濾液中加入NH4F溶液，使Ca2+轉化為CaE沉淀除去

2+

D.“沉鐵”時加入過量NaHCO3溶液，生成FeCO3沉淀的離子方程式為Fe+HCO；=FeCO3J+H*

8.（2022?河北唐山?三模）鉞是航天、航空、電子和核工業(yè)等領域不可替代的材料，有“超級金屬”之稱.以

綠柱石［Be3A匕（S0篇為原料制備金屬鍍的工藝如下：

N?OH置.集油、

緘柱石fo三優(yōu)姑卜區(qū)廟H麗一廂一

N%FeF,

已知：750℃燒結時，Na^FeFf與綠柱石作用生成易溶于水的NazBeF,，“濾渣1”中含有鐵、鋁、硅的氧化物,

NajFeR難溶于水，Be?+可與過量OH結合成Be（OH）：。下列說法正確的是

A.提高燒結后的水浸效率可以將燒結固體粉碎處理

B.對過濾1后的濾液中加入過量的NaOH溶液有利于Be元素的沉淀

3t

C.“沉氟”反應的離子方程式為3F-+Fe=FeF3J

D.工業(yè)上電解NaCl-BeCl2熔融混合物制備金屬鍍，在陽極析出金屬被

9.（2022?遼寧?模擬預測）利用閃鋅礦｛主要成分為ZnS,還有Fe、Co、In（錮）、F、Cl等元素｝生產Zn的一

種工藝流程如圖所示.下列說法中正確的是

氣體1浸渣CO（OH）2氣體2濾渣

已知：焙燒時，F(xiàn)e、C。均轉化為+3價的氧化物；CaF2易成膠狀.

A.Na2s2O4在“除雜1”中作氧化劑

B.“氣體2”中含有有色氣體，由此說明氧化性：Cl2>03

C.“除氟”時，適量的CaCO,可以防止形成氟化鈣膠體，提高氟的沉降率

D.“溶浸”時，易形成難溶的2!!#€204和凡伊6204）,其中Fe元素的化合價為+6價

10.(2022?湖北?黃岡中學二模)電鍍污泥(包含Ni、Ca.Fe.Al等金屬陽離子)對環(huán)境污染極大，是典型危

險廢棄物.某科研團隊設計了從電鍍污泥中提取鎮(zhèn)的流程，如圖所示.

根據(jù)以上信息，下列說法錯誤的是

A.“浸出渣”的主要成分可能是CaCO3、Fe(OH)3、A1(OH)3

B.“氨浸”時適當提高氨水濃度和反應溫度，有利于增大浸出率

C.該流程中“有機萃取劑”和“萃余液”均可重復使用，且重復使用的目的相同

D.“富集”與“還原”之間的操作可能是沉淀、過濾、洗滌、干燥、灼燒

11.(2022?江蘇鹽城?三模)某研究小組利用BaS的還原性提純HBr并制取MgBr?的方案如下: