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【100题精练+答案+解析】化学工艺流程(选择题)

2022年高考题

1．(2023届T8第一次联考)为研究废旧电池的再利用，实验室利用旧电池的铜帽和锌皮(主要成分为Zn和Cu)回收Cu并制备皓矾(ZnSO4?7H2O)的部分实验过程如图所示。下列叙述错误的是

A．“溶解”操作中溶液温度不宜过高

B．溶解时铜发生的反应为Cu＋H2O2＋2H+＝Cu2+＋2H2O

C．加入NaOH溶液后，若pH过高会使海绵铜中混有氢氧化铜杂质

D．“过滤”操作后，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶即可得到纯净的ZnSO4?7H2O

答案：D

解析：废旧电池的铜帽主要成分为Zn和Cu，电池铜帽加入稀硫酸、过氧化氢溶解，生成硫酸铜溶液、硫酸锌溶液，加入氢氧化钠溶液调节溶液pH=2，加入锌粉置换出铜，过滤得到海绵铜，滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得ZnSO4?7H2O。

A．双氧水在加热条件下易分解，所以“溶解”操作中溶液温度不宜过高，故A正确；

B．溶解时铜在酸性条件下被双氧水氧化为Cu2+，发生的反应为Cu＋H2O2＋2H+＝Cu2+＋2H2O，故B正确；

C．加入NaOH溶液后，若pH过高会生成氢氧化铜沉淀，使海绵铜中混有氢氧化铜杂质，故C正确；

D．“过滤”操作后，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得到纯净的ZnSO4?7H2O，故D错误；

2.(2022年6月浙江卷)尖晶石矿的主要成分为MgAl2O4(含SiO2杂质)。已知：MgAl2O4(s)＋4Cl2(g)＝MgCl2(s)＋2AlCl3(g)＋2O2(g)△H＞0。该反应难以发生，但采用“加炭氯化法”可以制备MgCl2和AlCl3，同时还可得到副产物SiCl4(SiCl4沸点为58℃，AlCl3在180℃升华)：MgAl2O4(s)＋4C(s)＋4Cl2(g)eq\o(=====,\s\up7(高温))MgCl2(s)＋2AlCl3(g)＋4CO(g)。下列说法不正确的是

A.制备时要保持无水环境

B.输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上

C.氯化时加炭，既增大了反应的趋势，又为氯化提供了能量

D.为避免产生大量CO2，反应过程中需保持炭过量

答案：D

解析：A．由于高温条件下，C与H2O将反应生成CO和H2，且AlCl3、MgCl2在高温下均易水解，生成的HCl挥发后促进AlCl3、MgCl2水解，导致所得产物不纯，故制备时要保持无水环境，A正确；

B．由题干信息可知，AlCl3在180℃升华，故输送气态产物的管道温度要保持在180℃以上，B正确；

C．由题干信息可知，不加炭的氯化反应很难进行，则氯化时加炭，既增大了反应的趋势，同时C被氧化为CO放出热量，则又为氯化提供了能量，C正确；

D．反应过程中若保持炭过量，则可能发生反应：SiO2+2Ceq\o(=====,\s\up7(高温))Si+2CO或者SiO2+3Ceq\o(=====,\s\up7(高温))SiC+2CO，导致获得的固体产物MgCl2中含有Si、SiC等杂质，D错误；

3.(2022年河北卷)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。合成LiBr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．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说法错误；

B．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说法正确；

C．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说法正确；

D．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):