专题12 工艺流程选择题 【母题来源】2022年山东卷 【母题题文】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主要成分是和S；金属M为Zn B．浸取时，增大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 【试题解析】 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．经过上述分析可知固体X主要成分是S、Fe(OH)3，金属M为Zn，A正确； B．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．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．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；故合理选项是D。 【母题来源】2022年河北卷 【母题题文】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．还原工序逸出的用溶液吸收，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 D．参与反应的为1∶1∶1 【答案】A 【试题解析】 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): n(BaS):n(H2SO4)为1:1:1，D说法正确； 综上所述，本题选A。 【命题意图】 主要是考查物质制备的工艺流程分析，涉及方程式书写、实验操作、试剂作用分析、溶液的酸碱性等知识。 【命题方向】 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；主要涉及物质的性质、分离提纯、反应原理、实验操作、产率计算等知识点。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）金属冶炼类，如冶炼铁、铜、锰和钨等金属，针对产品纯度测定、冶炼条件控制以及混合物的分离和提纯等设问。 （2）中学重要化工产品的制备类，如胆矾、绿矾、明矾、氧化铁、硝酸铜等物质的制备。 （3）模拟化工原理，设计实验类。如海水资源综合应用、石化工业、接触法制硫酸、合成氨、氨催化氧化法制硝酸和硅的精炼等原理。 预计2023年高考将继续以生产、生活或以陌生元素为背景，基于化工工艺流程考查其他物质的制备，涉及物质的分离、提纯以及物质检验的思路和方法，综合考查考生运用化学知识解决实际生产、生活中问题的能力。 【得分要点】 工艺流程题，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步

向相同体积、相同浓度的盐酸和氢氧化钠溶液中分别放入足量铝粉，放出的氢气在同温

，则该溶液的物质的量浓度为

向下列四种铁的化合物分别投入到稀盐酸中，再滴入

溶液，观察到溶液颜色没

．钠和钾合金常温下是液体，可用于快中子反应堆作热交换剂

．工业上可采用高温冶炼黄铜矿的方法获得粗铜

可用于生产铁系列净水剂，起到杀菌消毒作用

为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法正确的是

，加入足量的盐酸，过滤

溶液中加入铜粉与铁粉的混合物，充分反应后溶液中存在

都是酸性氧化物，都是共价化合物

．为防止月饼等富脂食品氧化变质，可在包装袋中放入硅胶

等物质的量的铁和铜的混合物

稀硝酸恰好完全反应，生成

。向反应后的溶液中加入

溶液使金属离子怡好沉淀。下列有关说法

．混合物溶解后的溶液中

第2课时　乙酸 夯实基础轻松达标 1.下列实验操作和结论说法正确的是(　　) 选项 实验操作 结论 A 除去甲烷中的乙烯杂质,可将混合气体通过酸性高锰酸钾溶液 乙烯含有碳碳双键,能与酸性高锰酸钾反应,甲烷不反应 B 乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体 乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性 C 将乙烯通入溴的四氯化碳溶液,溶液最终变为无色透明 生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳 D 用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将水垢清除 乙酸的酸性弱于碳酸的酸性 答案C 解析酸性高锰酸钾溶液和乙烯反应生成二氧化碳,因此不能用酸性高锰酸钾溶液除去甲烷中的乙烯气体,故A错误;钠与水反应比与乙醇反应剧烈,则乙醇分子中羟基上的氢原子不如水分子中的氢原子活泼,故B错误;乙烯含碳碳双键,与溴发生加成反应,生成的1,2-二溴乙烷无色、可溶于四氯化碳,则溶液最终变为无色透明,故C正确;用乙酸浸泡水壶中的水垢,可将其清除,说明醋酸可与碳酸钙反应,从强酸制备弱酸的角度判断,乙酸的酸性强于碳酸,故D错误。 2.(2018全国1,9)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　 答案D 解析制备乙酸乙酯所用原料为乙醇和冰醋酸,使用浓硫酸作催化剂和吸水剂,在加热条件下发生反应,A项正确;为防止倒吸,导管末端应位于饱和碳酸钠溶液的液面上方,B项正确;所得的乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,而挥发出的乙醇和乙酸可被饱和碳酸钠溶液吸收,可用分液法将乙酸乙酯与饱和碳酸钠溶液分离,C项正确;整个过程不需要蒸发,D项错误。 3.下列关于乙酸性质的叙述中,错误的是(　　) A.乙酸的酸性比碳酸的强,所以它可以与碳酸盐溶液反应,产生CO2气体 B.乙酸具有酸性,所以能与钠反应放出H2 C.乙酸分子中含有碳氧双键,所以它能使溴水褪色 D.乙酸在温度低于16.6 ℃时,就凝结成冰状晶体 答案C 解析CH3COOH与Na反应是因为其具有酸性,实质就是Na与H+反应,B项正确;乙酸尽管含有碳氧双键,但不能使溴水褪色,C项错误。 4.苹果酸的结构简式为 ,下列说法正确的是 (　　) A.苹果酸中能发生酯化反应的官能团有2种 B.1 mol苹果酸可与3 mol NaOH发生中和反应 C.1 mol苹果酸与足量金属Na反应生成1 mol H2 D.HOOC—CH2—CHOHCOOH与苹果酸互为同分异构体 答案A 解析由苹果酸的结构简式可知,含有羟基和羧基2种官能团,两种官能团都能发生酯化反应,A项正确;1mol苹果酸能与2molNaOH发生中和反应,B项错误;1mol苹果酸能与3molNa反应产生1.5molH2,C项错误;选项D中的物质与苹果酸属于同一种物质。 5.下列关于乙醇和乙酸两种物质的说法不正确的是 (　　) A.都能发生取代反应 B.都能使紫色石蕊溶液变红 C.都能发生酯化反应 D.都能和金属钠反应生成H2 答案B 解析乙醇和乙酸可发生酯化反应,属于取代反应,A、C正确。乙酸和乙醇都可与Na反应放出H2,D正确。乙醇是非电解质,不能电离出H+,也不能使紫色石蕊溶液变红。 6.已知乙酸的结构如图所示:乙酸在反应中断裂化学键的下列说明正确的是 (　　) A.和金属钠反应时,键③断裂 B.和NaOH反应时,键②断裂 C.燃烧时断裂所有的化学键 D.发生酯化反应时键①断裂 答案C 解析乙酸与金属钠反应时键①断裂,故A错误;与NaOH反应时键①断裂,故B错误;乙酸燃烧生成CO2和H2O,断裂所有的化学键,故C正确;发生酯化反应时,羧酸脱去羟基、醇脱去氢原子,故键②断裂,D错误。 7.已知CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+C2H5OH。下列制取乙酸乙酯的装置正确的是(　　) 答案A 解析为降低乙酸乙酯的溶解度,右边试管中应盛放饱和碳酸钠溶液,而不能盛放NaOH溶液,因为NaOH溶液会使制得的乙酸乙酯水解;为防止发生倒吸,导管末端不能插入饱和碳酸钠溶液液面以下,应靠近液面即可。因此A项正确。 8.用30 g乙酸与46 g乙醇反应,如果实际产率是理论产率的67%,则可得到的乙酸乙酯的质量是(　　) A.29.5 g B.44 g C.74.8 g D.88 g 答案A 解析根据反应CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O可知,30g乙酸与46g乙醇反应,乙醇过量,应按照乙酸进行计算,则可得到的乙酸乙酯的质量为×67%×88g·mol-1≈29.5g。 9.分子式为C2H4O2的有机化合物A具有如下性质: ①A+Na迅速产生气泡; ②A+CH3CH2OH有香味的物质。 (1)根据上述信息,对该化合物可作出的判断是　。? A.一定含有—OH B.一定含有—COOH C.有机化合物A为乙醇 D.有机化合物