重点04 无机化工流程分析-2022年高考化学【热点·重点·难点】专练(全国通用)(解析版)
工艺流程题综合考查考生在中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、元素周期律、氧化还原反
应、化学用语、电解质溶液、化学平衡、电化学、实验操作等知识,而且更重要的是能突出考查考生的综
合分析判断能力、逻辑推理能力,且这类试题陌生度高,文字量大,包含信息多,思维能力要求高,近年
来已成为高考化学主观题中的必考题型。
工艺流程问题,就是利用化学知识解释和表达工业生产过程中涉及的化学问题,主要是解释和说明生产过
程中的反应原理(化学方程式和离子方程式),分离和提纯方法,选择试剂的理由等。主要考查运用化学反
应原理及相关知识来解决化工生产中实际问题的能力。考生在复习备考时应多关注题目信息的提炼,对于
原料预处理、反应条件的控制、产品的分离提纯等问题进行专门的训练。
1.(2021 年山东省高考化学试题(山东卷))工业上以 SO2和纯碱为原料制备无水 NaHSO3的主要流程如
图,下列说法错误的是
A.吸收过程中有气体生成 B.结晶后母液中含有 NaHCO3
C.气流干燥湿料时温度不宜过高 D.中和后溶液中含 Na2SO3和NaHCO3
【答案】B
【分析】
根据工艺流程逆向分析可知,以二氧化硫和纯碱为原料,得到结晶成分为 NaHSO3,则母液为饱和 NaHSO3
和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,溶液呈酸性,所以加入纯碱进行中和,涉及的反应为:H2SO3+2Na2CO3=
Na2SO3+ 2NaHCO3,NaHSO3+ Na2CO3= Na2SO3+ NaHCO3,所以调节 pH 为8进行中和后得到 Na2SO3和
NaHCO3,通入二氧化硫气体进行混合吸收,此时吸收过程中发生反应为:
重点 4 无机化工流程分析
Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3↓,SO2+ NaHCO3= CO2+ NaHSO3↓,此时会析出大量 NaHSO3晶体,经过离心
分离,将得到的湿料再进行气流干燥,最终得到 NaHSO3产品,据此分析解答。
【详解】
A.根据上述分析可知,吸收过程中有二氧化碳生成,A正确;
B.结晶后母液中含饱和 NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,没有 NaHCO3,假设产物中存在
NaHCO3,则其会与生成的 NaHSO3发生反应,且 NaHCO3溶解度较低,若其残留于母液中,会使晶体不纯,
假设不成立,B错误;
C.NaHSO3高温时易分解变质,所以气流干燥过程中温度不宜过高,C正确;
D.结合上述分析可知,中和后溶液中含 Na2SO3和NaHCO3,D正确;
故选 B。
2.(2021 年河北省普通高中学业水平选择性考试化学试题(河北卷))BiOCl 是一种具有珠光泽的材料,
利用金属 Bi 制备 BiOCl 的工艺流程如图:
下列说法错误的是
A.酸浸工序中分次加入稀HNO3可降低反应剧烈程度
B.转化工序中加入稀HCl 可抑制生成 BiONO3
C.水解工序中加入少量CH3COONa(s)可提高 Bi3+水解程度
D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于 BiOCl 的生成
【答案】D
【详解】
A.硝酸为强氧化剂,可与金属铋反应,酸浸工序中分次加入稀,反应物硝酸的用量减少,可降低
反应剧烈程度,A正确;
B.金属铋与硝酸反应生成的硝酸铋会发生水解反应生成 ,水解的离子方程式为
,转化工序中加入稀,使氢离子浓度增大,根据勒夏特列原理分析,
硝酸铋水解平衡左移,可抑制生成 ,B正确;
C.氯化铋水解生成 的离子方程式为 ,水解工序中加入少量
,醋酸根会结合氢离子生成弱电解质醋酸,使氢离子浓度减小,根据勒夏特列原理分析,
氯化铋水解平衡右移,促进 水解,C正确;
D.氯化铋水解生成 的离子方程式为 ,水解工序中加入少量
,铵根离子水解生成氢离子,使氢离子浓度增大,根据勒夏特列原理分析,氯化铋水解平衡左
移,不利于生成 ,且部分铋离子与硝酸根、水也会发生反应 ,也不
利于生成 ,综上所述,D错误;
故选 D。
3.(2021 年湖南省普通高中学业水平选择性考试化学试题(湖南卷))一种工业制备无水氯化镁的工艺
流程如下:
下列说法错误的是
A.物质 X常选用生石灰
B.工业上常用电解熔融 制备金属镁
C.“氯化”过程中发生的反应为
D.“煅烧”后的产物中加稀盐酸,将所得溶液加热蒸发也可得到无水
【答案】D
【分析】
海水经一系列处理得到苦卤水,苦卤水中含 Mg2+,苦卤水中加物质 X使Mg2+转化为 Mg(OH)2,过滤除去
滤液,煅烧 Mg(OH)2得MgO,MgO 和C、Cl2经“氯化”得无水 MgCl2。
【详解】
A.物质 X的作用是使 Mg2+转化为 Mg(OH)2,工业上常采用CaO,发生
CaO+H2O=Ca(OH)2,Ca(OH)2+Mg2+=Mg(OH)2+Ca2+,A正确;
B.Mg 是较活泼金属,工业上常用电解熔融 制备金属镁,B正确;
C.由图可知“氯化”过程反应物为 MgO、氯气、C,生成物之一为 MgCl2,C在高温下能将二氧化碳还原
为CO,则“气体”为CO,反应方程式为 ,C正确;
D.“煅烧”后得到 MgO,MgO 和盐酸反应得到 MgCl2溶液,由于 MgCl2在溶液中水解为氢氧化镁和
HCl,将所得溶液加热蒸发HCl 会逸出,MgCl2水解平衡正向移动,得到氢氧化镁,得不到无水 MgCl2,D
错误;
选D。
4.(2021·江苏海门·模拟预测)工业上以碳酸锰矿(主要成分为 MnCO3,另含FeO、Fe2O3,CaO 等杂质)为
主要原料生产锰酸锂(LiMn2O4)的工艺流程如下
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作者:cande
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