（通用版）新高考化学三轮冲刺练习 第15题 工艺流程综合题（解析版）.docx

押新高考卷第15题

工艺流程综合题

化学工艺流程题一般是陌生复杂的情境，多以工业流程图的形式呈现，试题主要特点：源于生产实际，问题情境真实；试题内容丰富，既考查化学知识的掌握和应用，同时也考查迁移推理能力；试题新颖，阅读量、思维含量较大，考查考生的信息提取加工、处理、应用表达能力。分析近年的高考试题，可以预测2024年的高考考查中，主要考查以下知识点：

（1）常见的工艺操作方法措施（研磨、焙烧、水浸、酸（碱）浸等）；

（2）常见的工艺操作控制条件（调节溶液pH、控制温度等）；

（3）物质分离、提纯的方法及要点；

（4）流程中陌生的反应方程式的书写；

（5）流程中有关Ksp的计算；

（6）流程中有关物质的纯度、转化率、产品的产率的计算等。

另外，在新高考中，常将晶胞分析与计算内容放在工艺流程题中考查，这点需要考生特别注意。

考向一物质的制备类

1．（2023·湖南卷）超纯是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯的工艺流程如下：

已知：①金属的化学性质和相似，的熔点为；

②(乙醚)和(三正辛胺)在上述流程中可作为配体；

③相关物质的沸点：

物质

沸点/

55.7

34.6

42.4

365.8

回答下列问题：

（1）晶体的晶体类型是_______；

（2）“电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在的原因是_______，阴极的电极反应式为_______；

（3）“合成”工序中的产物还包括和，写出该反应的化学方程式：_______；

（4）“残渣”经纯水处理，能产生可燃性气体，该气体主要成分是_______；

（5）下列说法错误的是_______；

A．流程中得到了循环利用

B．流程中，“合成”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行

C．“工序X”的作用是解配，并蒸出

D．用核磁共振氢谱不能区分和

（6）直接分解不能制备超纯，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯的理由是_______；

(7)比较分子中的键角大小：_______(填“”“”或“=”)，其原因是_______。

【答案】（1）分子晶体

（2）保证Ga为液体，便于纯Ga流出Ga3++3eˉ=Ga

（3）8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2+3+2；

（4）CH4

（5）D

（6）NR3沸点较高，易与Ga(CH3)3分离，Et2O的沸点低于Ga(CH3)3，一起气化，难以得到超纯Ga(CH3)3

(7)Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小

【分析】以粗镓为原料，制备超纯，粗Ga经过电解精炼得到纯Ga，Ga和Mg反应生产Ga2Mg5，Ga2Mg5和CH3I、Et2O反应生成、MgI2和CH3MgI，然后经过蒸发溶剂、蒸馏，除去残渣MgI2、CH3MgI，加入NR3进行配体交换、进一步蒸出得到超纯，Et2O重复利用，据此解答。

【解析】（1）晶体的沸点较低，晶体类型是分子晶体；

（2）电解池温度控制在可以保证Ga为液体，便于纯Ga流出；粗Ga在阳极失去电子，阴极得到Ga，电极反应式为Ga3++3eˉ=Ga；

（3）“合成”工序中的产物还包括和，该反应的化学方程式8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5=2+3+2；

（4）“残渣”含，经纯水处理，能产生可燃性气体CH4；

（5）A.根据分析，流程中得到了循环利用，A正确；

B.容易和水反应，容易被氧化，则流程中，“合成”至“工序X”需在无水无氧的条件下进行，B正确；

C.“配体交换”得到，“工序X”先解构后蒸出，C正确；

D.二者甲基的环境不同，核磁共振氢谱化学位移不同，用核磁共振氢谱能区分和，D错误；

故选D；

（6）直接分解时由于Et2O的沸点较低，与Ga(CH3)3一起蒸出，不能制备超纯，而本流程采用“配体交换”工艺制备超纯的理由是，根据题给相关物质沸点可知，NR3沸点远高于Ga(CH3)3，与Ga(CH3)3易分离；

（7）分子中的键角，其原因是Ga(CH3)3中Ga为sp2杂化，所以为平面结构，而Ga(CH3)3(Et2O)中Ga为sp3杂化，所以为四面体结构，故夹角较小。

2．（2023·北京卷）以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。

已知：酸性条件下，的氧化性强于。

（1）“浸锰”过程是在溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除，有利于后续银的浸出：矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中。

①“浸锰”过程中，发生反应，则可推断：__________(填“”或“”)。

②在溶液中，银锰精矿中的和氧化锰矿中的发生反应，则浸锰液中主要