《2023年高考化学热点专项导航与精练（新高考专用）》专项52 微型工艺流程的分析（原卷版）

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第八篇化学实验

专项 52 微型工艺流程的分析

化学工艺流程题是近几年高考的热点，将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表

示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题，是无机

框图题的创新；它以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，主要涉及物

质的性质、分离提纯、反应原理、实验操作、产率计算等基本实验原理在化工生产中的实际应用，是高考

化学命题的常考题型。由于此类试题陌生度高，对学生的能力要求也大，加上有的试题文字信息量大，所

以这类题的得分不是很理想。

1．(2022•河北省选择性考试)溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成工艺流程如下：

下列说法错误的是( )

A．还原工序逸出的 Br2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=CO2↑ +2LiBr +H2O

D．参与反应的 n(Br2)：n(BaS)：n(H2SO4)为1：1：1

【答案】A

【解析】由流程可知，氢溴酸中含有少量的溴，加入硫化钡将溴还原生成溴化钡和硫，再加入硫酸除

杂，得到的滤渣为硫酸钡和硫；加入碳酸锂进行中和，得到的溴化锂溶液经浓缩等操作后得到产品溴化锂。

A项，还原工序逸出的 Br2用NaOH 溶液吸收，吸收液中含有溴化钠和次溴酸钠等物质，若直接返回还原

工序，则产品中会有一定量的溴化钠，导致产品的纯度降低，A错误；B项，除杂工序中产生的滤渣为硫

酸钡和硫，硫属于非极性分子形成的分子晶体，而硫酸钡属于离子晶体，根据相似相溶原理可知，硫可溶

于煤油，而硫酸钡不溶于煤油，因此可用煤油进行组分分离，B正确；C项，中和工序中，碳酸锂和氢溴

酸发生反应生成溴化锂、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为 Li2CO3+2HBr=CO2↑ +2LiBr +H2O，C正

确；D项，根据电子转化守恒可知，溴和硫化钡反应时物质的量之比为 1：1；根据硫酸钡的化学组成及钡

元素守恒可知，n(BaS)：n(H2SO4)为1：1，因此，参与反应的 n(Br2)：n(BaS)：n(H2SO4)为1：1：1，D正

确；故选 A。

2．(2022•山东卷)已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲

苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是( )

A．苯胺既可与盐酸也可与溶液反应

B．由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法

C．苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得

D．①、②、③均为两相混合体系

【答案】C

【解析】根据题给流程可知，向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸，盐酸将微溶于水的苯胺

转化为易溶于水的苯胺盐酸盐，分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ；向水相中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转

化为苯胺，分液得到苯胺粗品①；向有机相中加入水洗涤除去混有的盐酸，分液得到废液和有机相Ⅱ，向

有机相Ⅱ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠，分液得到甲苯粗品②和水相

Ⅱ；向水相Ⅱ中加入盐酸，将苯甲酸钠转化为苯甲酸，经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。

A项，苯胺分子中含有的氨基能与盐酸反应，但不能与氢氧化钠溶液反应，A错误；B项，得到苯胺粗品

①的分离方法为分液，得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过滤、洗涤，获取两者的操作方法

不同，B错误；C项，苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得，C正确；D项，①、②

为液相，③为固相，都不是两相混合体系，D错误；故选 C。

3．(2022•山东卷)高压氢还原法可直接从溶液中提取金属粉。以硫化铜精矿(含Zn、Fe 元素的杂质)为

主要原料制备Cu 粉的工艺流程如下，可能用到的数据见下表。

开始沉淀 pH 1.9 4.2 6.2

沉淀完全 pH 3.2 6.7 8.2

下列说法错误的是( )

A．固体 X主要成分是 Fe(OH)3和S；金属M为Zn

B．浸取时，增大O2压强可促进金属离子浸出

C．中和调pH 的范围为3.2~4.2

D．还原时，增大溶液酸度有利于 Cu 的生成

【答案】D

【解析】依据题中的工艺流程，CuS 精矿(含有杂质 Zn、Fe 元素)在高压O2作用下，用硫酸溶液浸取，

CuS 反应产生为 CuSO4、S、H2O，Fe2+被氧化为 Fe3+，然后加入 NH3调节溶液 pH，使Fe3+形成 Fe(OH)3沉

淀，而 Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，过滤得到的滤渣中含有 S、Fe(OH)3；滤液中含有

Cu2+、Zn2+；然后向滤液中通入高压H2，根据元素活动性：Zn＞H＞Cu，Cu2+被还原为 Cu 单质，通过过滤

分离出来；而 Zn2+仍然以离子形式存在于溶液中，再经一系列处理可得到 Zn 单质。A项，固体 X主要成

分是 S、Fe(OH)3，金属M为Zn，A正确；B项，CuS 难溶于硫酸，在溶液中存在沉淀溶解平衡 CuS(s)

Cu2+(aq)+S2-(aq)，增大O2的浓度，可以反应消耗 S2-，使之转化为 S，从而使沉淀溶解平衡正向移动，

从而可促进金属离子的浸取，B正确；C项，根据流程图可知：用 NH3调节溶液 pH 时，要使Fe3+转化为沉

淀，而 Cu2+、Zn2+仍以离子形式存在于溶液中，结合离子沉淀的pH 范围，可知中和时应该调节溶液 pH 范

围为3.2～4.2，C正确；D项，在用 H2还原 Cu2+变为Cu 单质时，H2失去电子被氧化为 H+，与溶液中 OH-

结合形成 H2O，若还原时增大溶液的酸度，c(H+)增大，不利于 H2失去电子还原 Cu 单质，因此不利于 Cu

的生成，D错误；故选 D。

4．(2021•湖南选择性考试)一种工业制备无水氯化镁的工艺流程如图：

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