工艺流程图题解题技巧教学提纲
理综化学第十一题化工流程题训练
1、工业流程图题做题原则：
（1）、首先快速审题，明确实验目的，解决“干什么”
（2）、“怎么做”：迅速把握文字材料和方框中有效信息，仔细分析每一步发生的反应及得到的产物。把产物或得到的滤液、滤渣等成分写在流程图相应位置上。
（3）、遇到不懂的信息或问题可以跳过去，到时再说，有些提供的信息可能在问题中根本没及，有些信息则可以结合问题帮助理解。
（4）、可以在问题中寻找一些相对独立的问题作答，节约审题时间。
2、在化学工业中应考虑的问题，可以归纳如下：
①化学反应原理——化学原理在实际工业上是否可行
②成本要低——原料的选取使用、设备的损耗等，这是整个过程都需考虑的问题
③原料的利用率要高——利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用
④生产过程要快——化学反应速率
⑤产率要高——化学平衡
⑥产品要纯——产品的分离、提纯
⑦环保问题——反应物尽可能无毒无害无副作用，“三废”的处理
3、由此，化工题常考查的知识点则总结如下：
①化学反应原理——化学（离子）方程式的书写、无机物的性质及制备
②化学反应速率原理
③化学平衡原理
④水解理论
⑤化学反应与能量——热量的计算（盖斯定律），电化学（电解、电镀）
⑥物质制备和分离的知识——基础实验⑦绿色化学的观点
4、工业流程题目在流程上一般分为3个过程：
原料处理→分离提纯→获得产品
(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词
①加快反应速率
②溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等
水浸：与水接触反应或溶解
浸出：固体加水(酸)溶解得到离子
酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程
③灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解
④控制反应条件的方法
(2)分离提纯阶段的常见考点
①调pH值除杂
a．控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀
b．调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质。
例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入等物质来调节溶液的pH值。
②试剂除杂
③加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动
如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯德榜制碱中的NaHCO 3；还有如H 2O 2、Ca(HCO 3)2、KMnO 4、AgNO 3、HNO 3(浓)等物质。
④降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动
⑤萃取
(3)获得产品阶段的常见考点：
①洗涤(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
a 、 洗涤沉淀的方法是
b 、洗涤除去NaCl 晶体表面附带的少量KCl ，选用的最佳试剂为 。
A 、饱和Na 2CO 3溶液
B 、四氯化碳
C 、NaOH 溶液
D 、75%乙醇
②蒸发浓缩、冷却结晶、过滤：如最后所得晶体带结晶水：CuSO 4.5H 2O 等以及从溶液中析出FeCl 3、AlCl 3、MgCl 2等溶质时，应在 的气流中加热，以防其 。
③蒸发结晶、趁热过滤：如除去NaCl 中的少量KNO 3。
④重结晶
(4)其他常见考点
①化学方程式 ②计算 ③信息 ④实验仪器：写出下列操作所用的仪器
萃取：
溶液配制（由浓硫酸配制稀硫酸）： 例题：(广东卷20)氧化铜有多种用途，如作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：
（1）制备氧化铜:
①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质，操作是： 。
②步骤Ⅱ的目的是除铁，操作是：滴加H 2O 2溶液，稍加热；当Fe 2+完全转化后，慢慢加入Cu 2(OH)2CO 3粉末，搅拌，以控制pH =3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH =1。控制溶液pH =3.5的原因是： 。
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO 4·5H 2O 固体，操作是： 、过滤、水浴加热烘干。水浴加热的特点是： 。
(2)探究氧化铜的性质:
取A 、B 两支试管，往A 中加入适量的CuO 粉末，再分别向A 和B 加入等体积3% H 2O 2溶液，只观察到A 中有大量气泡，结论是： 。
[真题演练]
工业CuSO 4一→ 一→CuSO 4溶液一→CuSO 4·5H 2O 一→……一→CuO
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
1、（2014山东高考）工业上用重铬酸钠（Na2Cr2O7）结晶后的母液（含少量杂质Fe3+）生产重铬酸钾（K2Cr2O7）。工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：
（1）由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为____________________________，通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是____________________________。
（2）向Na2Cr2O7母液中加碱液调PH的目的是____________________________。
（3）固体A主要为__________________（填化学式），固体B主要为________（填化学式）。
（4）用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液______（填“I”“II”或“III”）中，既能提高产率又可使能耗最低。
2、（2014年江苏高考）烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰（主要含Al2O
3、SiO2等）制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。
（1）酸浸时反应的化学方程式为；滤渣Ⅰ的主要成分为。（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。滤渣Ⅱ的主要成分为（填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是（用离子方程式表示）。
（3）上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将（填“增大”、“减小”或“不变”）。
3、（2014年江苏高考）实验室从含碘废液（除H2O外，含有CCl
4、I2、I－等）中回收碘，其实验过程如下：
（1）向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为；该操作将I2还原为I－的目的是。
（2）操作X的名称为。
（3）氧化时，在三颈瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，
在400C左右反应（实验装置如右图所示）。实验控制在较低温度下进行的原因
是；锥形瓶里盛放的溶液为。
（4）已知：5SO32—+2IO3—+2H＋＝I2+5SO42—+H2O
某含碘废水（pH约为8）中一定存在I2，可能存在I－、IO3—中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO3—的实验方案：取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在；。
实验中可供选择的试剂：稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液
4、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：
依据上图完成下列问题：
（1）在电解过程中，阴极上生成气体的电子式为。
（2）精制过程中除去阳离子中的Ca2+、Mg2+等杂质，除去Mg2+的离子方程式为。（3）精制过程要除去SO42－，可选择下列溶液中的（填字母序号），并将加入的顺序以箭头符号（↓）的形式画在图上（精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序）。
a. Ba(OH)2
b.Ba(NO3) 2
c.BaCl2
（4）在实际生产中也可以用BaCO3除去SO42－（已知溶解度BaSO4 （5）脱盐工作中，利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过蒸发、冷却、、（填操作名称）而制得50%的NaOH溶液。 5、以钡矿粉(主要成分为BaCO3，含有Ca2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋等)制备BaCl2·2H2O的流程如下： (1) 氧化过程主要反应的离子方程式为________________________________。 (2) 沉淀C的主要成分是Ca(OH)2和________________。由图可知，为了更好的使Ca2＋沉淀，还应采取的措施为。 (3) 用BaSO4重量法测定产品纯度的步骤为： 步骤1：准确称取0.4～0.6 g BaCl2·2H2O试样，加入100 mL水，3 mL 2 mol·L－1的HCl溶液加热溶解。步骤2：边搅拌，边逐滴加入0.1 mol·L－1 H2SO4溶液。 化学工艺流程题 1．医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医用二水合氯化钙工艺流程为： … Fe(OH)3Al(OH)3 氢氧化物 开始沉淀时的pH开始溶解： 完全沉淀时的pH< 完全溶解： （1）CaCO3与盐酸反应的离子方程式。 （2）除杂操作是加入氢氧化钙，调节溶液的pH为，目的是除去溶液中少量的Al3＋、Fe3＋。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是________ ________。 （3）过滤时需用的玻璃仪器有。滤渣主要成分的化学式。 （4）酸化时加盐酸的目的为：①，②防止Ca2+ 在蒸发时发生水解。（5）为什么蒸发结晶要保持160℃：。 ~ （6）若所测样品CaCl2 ·2H2O的质量分数偏高（忽略其它实验误差），可能的原因之一为。 2、实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下： (1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中，溶液不会褪色的是________（填编号）； 》 A．品红溶液B．紫色石蕊溶液C．酸性KMnO4溶液D．溴水 (2)在①中已知FeS中铁元素生成Fe3+，写出FeS、O2、H2SO4反应的方程式_____； (3)在③中，需加入的物质是________； (4)在④中，蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外，还有______ ____________； (5)在⑥中，将溶液Z控制到70～80 ℃的目的是________ __________； (6)为测量聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验(假设杂质中不含铁元素和硫元素)：称取g样品，将样品溶于足量的盐酸后，滴加过量的BaCl2；过滤、洗涤、干燥，称量固体的质量为g。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)(SO4)]n，求该聚铁样品中铁元素的质量分数【Mr (BaSO4)＝233 Mr (Fe)＝56】。（写出计算过程，结果保留4位有效数字） 化工流程题的解题策略 1．一个完整的无机化工生产流程一般具有下列过程： 2．各过程涉及的考点： （1）对原料进行预处理的常用方法及其作用： ①研磨：减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。 ②水浸：与水接触反应或溶解。 ③酸浸：与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。 ④灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化。如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质，将有机 碘转化为碘盐。 ⑤煅烧：改变结构和组成，使一些物质能溶解；并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土和石灰石。（2）核心化学反应要掌握： ① 元素及其化合物知识：化工生产将原料转变成产品的过程，也是物质经历相互转化的过程。 理解物质之间的转化关系，就要用到元素及其化合物的相关知识。一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题，需要掌握这些元素及其化合物的知识 ②还要掌握有关化工生产的知识，熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等； ③化学反应原理：化工生产中把原料转变成产品的过程就是化学反应的过程，从化学反应原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等，是化工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速率、化学平衡、电化学、化学热力学等，做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况。 （3）化工生产过程中分离提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的原理紧密联系，包括过滤、洗涤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。 （4）对整个工艺流程能进行评价: ①体现绿色化学思想（使用无毒无害原料，采用原子利用率高的制备路线，原料的循环利用，副产物综合利用，节能，等）； ②高效节能方面（原料廉价，工艺简单，产品的纯度高，能耗低等） （5）化学计算：纯度，转化率、产率计算，有效数字的取舍 2．解答基本步骤 （1）读题头，得目的，划原料，明产品，解决“干什么” 一般采用“首尾分析法”：通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，弄清从原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、引进什么元素。 （2）读题问，逐空填答，用语要规范，解决“怎么写” 从化学原理的角度、用化学语言作答；要抓住主要问题，针对具体问题作具体分析。具体答题要点如下： ①答题所问：要看清题目要求，按要求答题。如：写离子方程式还是化学方程式；写物质的名称还是化学 初中化学工艺流程图题集 1、某氯化钾固体样品中含有少量氯化钙和硫酸镁等杂质，实验室提纯氯化钾流 程如下： （1）操作A的目的是使样品________。过滤时用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、________。实验过程中发现过滤速度较慢，可能的原因是固体颗粒阻碍了液体通过滤纸孔隙，还可能是________________。 （2）加入过量Ba(OH) 2 溶液除去的杂质离子是（填离子符号），反应的化学方程式为。X溶液中溶质是 ________（填化学式）。若先加过量X溶液，再加过量Ba(OH) 2 溶液，则蒸发后所得固体中含有的杂质是。 答案： （1）充分溶解；玻璃棒；滤纸没有紧贴漏斗内壁 （2）SO 42－、Mg2+(写全才1分)；Ba(OH) 2 +MgSO 4 ==BaSO 4 ↓+Mg(OH) 2 ↓；K 2 CO 3 ；氯 2、（2014.佛山）过氧化钙(CaO2)难溶于水，常温下稳定，在潮湿空气及水中缓慢放出氧气，广泛应用于渔业等领域。下图是以大理石(含Al2O3及其他不溶于水也不溶于酸的杂质)等为原料制取CaO2的流程图： （1）操作a、b、c的名称都是。 （2）操作a的目的是。 （3）从滤液C中可回收的副产品的化学式为。 （4）写出反应①的化学方程式 。 （5）反应②的基本反应类型是 。 （2）在该生产过程中，用110kg 大理石制得了72Kg 的过氧化钙。如果不考虑过程中的损耗， 可计算出大理石中CaCO 3的质量分数为 。(结果保留一位小数) 答案： （1）过滤 （2）除去大理石中不溶于水也不溶于酸的杂质 （3）NH 4Cl （4）3NH 3·H 2O+AlCl 3=Al(OH)3 +3NH 4Cl （5）复分解反应 （6）90.9% 3.（201 4.广州）粗盐中除NaCl 外还含有MgSO4以及泥沙等杂质。初步提纯粗盐的实验流程 如下： 溶解过滤 3.6g 粗盐蒸馏水 滤渣 滤液蒸发结晶精盐回收装瓶 （1）“滤渣”是粗盐中含有的 。 （2）实验过程中四次用到玻璃棒，分别是： 第一次：溶解时搅拌； 第二次： ； 第三次： ； 第四次：将精盐从蒸发皿转移出来。 （3）本实验从滤液得到精盐，采用的是蒸发溶剂的方法而不用降 低溶液温度的方法，参考溶解度曲线图分析的原因： （4）看图可知，200C 时NaCl 的溶解度为 g,本实验溶 解3.6g 的粗盐，蒸馏水的最佳使用量约为 ml.增加蒸馏水 的用量虽然能加快粗盐的溶解，但会引起的不良后果 是 。 答案： ⑴泥沙 ⑵过滤时引流 蒸发时搅拌 ⑶氯化钠的溶解度受温度影响不大 ⑷36 10 不利于后续蒸发溶剂，蒸发溶剂时间会 大大延长，消耗燃料。 4、（2014?茂名）某沿海工业区排放的污水中含有少量的Fe 2+，Na +，Ca 2+，Cu 2+，Cl ﹣ ，为了 达到零污染的目标，将污水进行如下工业流程处理： [ 考纲要求] ：1 了解科学、技术、社会的相互关系，知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想重要性。 2 了解氯碱工业、硫酸工业、合成氨工业、废水处理等工业的原理。 3 了解化工流程题的试题特点和备考策略 [ 呈现形式] ：流程图、表格、图像 [ 知识落点] ：基本理论、元素化合物、实验 [ 导入专题] ：化学知识越来越多的应用在工业生产和生活实际中，而这也成为高考命题的热点和难点，充分体现化学学科知识的实用性。试题有时会以流程图的形式出现。这类 题目能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查 学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。要求同学 们既要熟知工业生产的基本原理，又要对流程图中所给出的信息进行提取、筛选，对同 学的学科能力要求较高。 [ 知识整合] ： 一、熟悉工业流程的几个常用的关键词 1、浸出：固体加入水或酸溶解得到离子。 2、酸浸：指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去溶解的过程。 3、水洗：水洗通常是为了除去水溶性的杂质。有机物洗涤：减少晶体损失 4、灼烧（煅烧）：原的预处理，不易转化的物质转为容易提取的物质：如海带中提取碘等 5、酸作用：溶解、去氧化物（膜）、调节PH促进水解（沉淀） 6、碱作用：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节PH促进水解（沉淀） 7、氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子 &控制PH值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离 9、煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气 10 、趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度 二、工业流程中主要操作：结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3 次等 如结晶的几种方法： （1）、当溶液是单一溶质时 ①所得晶体不带结晶水（如NaCI、K NQ）:蒸发、结晶 ②所得晶体带结晶水：蒸发浓缩（至有晶膜出现为止），冷却结晶，过滤 （2）当溶液中有两种或以上溶质时 ①要得到溶解度受温度影响小的溶质：浓缩（结晶），趁热过滤； ②要得到溶解度受温度影响大的：蒸发浓缩，冷却结晶 三、解题方法 1、首尾分析法： 对一些线型流程工艺（从原料到产品为一条龙生产工序）试题,首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品, 从对比分析中找出原料与产 品之间的关系, 弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺, 然后再结合题设的问题,逐一推敲解答. 2、截段分析法： 用截断分析法解工艺流程题是一种主流解题方法. 因为当前的化工生产, 为了降低成本, 高考化学工艺流程题解题模板 原料预处理的各种方法 1、粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。 2、煅烧或灼烧：不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质 3、酸浸：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀） 4、碱溶：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀） 例题1．【2015全国Ⅰ卷】硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所铁硼矿粉硫酸浸出过滤净化除杂过滤蒸发浓缩冷却结晶过滤粗硼酸 回答下列问题： （1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____ ________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_____ ____（写出两条） 【对点练习】 1、步骤I前，β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是 2．MgSO4·7H2O可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是MgCO3，另外还有CaCO3、SiO2等杂质。从此废渣中回收MgSO4·7H2O的工艺如下：第一不用硫酸浸出。 （1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有（要求写出任意一条）。 调节溶液的PH: 1、目的：使溶液中的。。。。。。金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去 2、需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，是PH增大的物质如用MgO、Mg（OH）2等等。 3、原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大PH 4、PH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的PH 例题2、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β-锂辉石（主要成分为Li 2O·Al2O3·4SiO2）为原料制备 Li2CO3的工艺流程如下： 已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、 化学工艺流程图题 题型之一金属资源的回收与利用 1．废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡(Sn)等，为实现对锡的绿色回收，设计如下工艺流程： 已知：Sn＋SnCl4===2SnCl2。 (1)塑料属于___________(填“有机物”或“无机物”)。 (2)SnCl2中锡元素的化合价是________。 (3)铜的金属活动性比锡的________(填“强”或“弱”)；固体A中一定含有的金属元素是________。 (4)写出步骤②发生反应的化学方程式______________________，其基本反应类型是____________。 (5)相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺的主要优点是___________(回答一点)。 2．金属钛广泛用于航空航天工业、化工、医疗等领域。用钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制取钛并获得副产品A的主要工艺流程如图1所示： 图1 图2 请回答下列问题： (1)构成金属钛的微粒是_______(填“分子”“原子”或“离子”)，H2TiO3中钛元素的化合价为______。 (2)反应②需持续通入氩气，氩气的作用是______________________。 (3)反应③的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体，则该反应的化学方程式为______________________。 (4)反应①②③中属于分解反应的是___________。 (5)对反应③进行改进，可直接生产锂离子电池的电极材料LiFePO4，工艺流程如图2所示。写出“高温煅烧”由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_________________________________。 3．某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质。现欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要步骤如图所示： 已知：加热的条件下，Zn、Cu都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。 (1)烟泥最初处理需要除油污，用洗涤剂除油污的过程中发生了_________现象。步骤①产生的废气B 中，一定含有的有害气体是_________(填化学式)。环保处理最好采用的试剂是(填字母序号)。 A．浓硫酸B．食盐水C．石灰乳 (2)写出步骤④中得到铜的化学方程式__________________，它属于基本反应类型中的_________反应。 (3)步骤③和④中主要操作的名称是_________。 (4)我国古代就制得了一种外观似金子的锌和铜的合金，也就是黄铜，它的硬度比纯铜_________(填“高”或“低”)。 (5)取少量的溶液C，往其中加入一定质量的镁粉，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液中一定没有_________(填字母序号)。 A．硫酸镁B．硫酸锌 C．硫酸铜D．硫酸铜和硫酸锌 4．碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷工艺。用某工业废渣(主要含有TeO2，少量Ag、Au)为原料制备碲的一种工艺流程如下： 回答下列问题： (1)类比CO2与NaOH的反应，写出“碱浸”时发生反应的化学方程式：___________________________。 (2)滤液1中的两种溶质是H2SO4和_________(填化学式)。 工艺流程题 一、化工流程命题立意及考点 工艺流程是近几年高考的热点，它是传统“无机框图题”的变革与创新。以化工生产为背景，用框图的形式表述生产流程，是化学与生产、生活联系的重要体现，体系全，考点多 核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯等。 知识落点：信息方程式书写、化学用语的表达、生产条件的控制、物质的分离等。 能力考查：获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力。 二、解题策略 1、工艺流程题的结构 规律是“主线主产品，分支副产品，回头为循环”。 2. 解答基本步骤 （1）读题头，得目的，划原料，明产品，解决“干什么” （2）读题问，逐空填答，用语要规范，解决“怎么写” 三、化工流程常见考点答题套路 (1)增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强)，增大气液或固液接触面积。 (2)加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动。 (3)温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发、(如H 2O 2、NH 4HCO 3)分解、(如Na 2SO 3)氧化或促进(如AlCl 3)水解等，影响产品的生成。 (4)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法：蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。 (5)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法:蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。 (6)溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器。 (7)控制某反应的pH 值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀:调节pH 所用试剂为主要元 原料预处理 除杂、净化 产品分离提纯 反应条件控 原料循环利用 排放物的无害化处理 高三化学自由复习专题8 一、【考点分析】无机化工题实际上是考查考生使用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的水平。解此类型题目的基本步骤是：①从题干中获取有用信息，了解生产的产品②分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A．反应物是什么B．发生了什么反应C．该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。③从问题中获取信息，协助解题。了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手：对反应速率有何影响？对平衡转化率有何影响？对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护（从绿色化学方面作答）。 二、【工业流程题中常用的关键词】 原材料：矿样（明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土，烧渣），合金（含铁废铜），药片（补血剂），海水（污水） 灼烧（煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转化为容易提取的物质：如海带中提取碘 酸：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促动水解（沉淀） 碱：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促动水解（沉淀） 氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子 氧化物：调节pH促动水解（沉淀） 控制pH值：促动某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离 煮沸：促动水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气 趁热过滤：减少结晶损失；提升纯度 三、【工业流程常见的操作】 （一）原料的预处理 ①溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等②灼烧：如从海带中提取碘 ③煅烧：如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研磨：适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测定等。 （二）控制反应条件的方法 ①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀——pH值的控制。 例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH 如下表所示 问题：若要除去Mn溶液中含有的Fe，应该怎样做？ 调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH值增大不引入新杂质。若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值 ②蒸发、反应时的气体氛围 ③加热的目的：加快反应速率或促动平衡向某个方向移动 ④降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动 ⑤趁热过滤：防止某物质降温时会析出 ⑥冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 （三）物质的分离和提纯的方法 ①结晶——固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发） 重结晶是利用固体物质均能溶于水，且在水中溶解度差异较大的一种除杂质方法。 ②过滤——固、液分离③蒸馏——液、液分离④分液——互不相溶的液体间的分离 1.（14分）某化学小组拟用粗氧化铜（含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质）制取无水氯化 铜，其实验流程如下图所示： （1）步骤①中氧化铜与盐酸反应的离子方程式是。 （2）步骤①、③的过滤操作中，除用到铁架台(带铁圈)外，还需要使用的玻璃仪器是。 （3）已知： 氢氧化物开始沉淀时的pH 氢氧化物沉淀完全时的pH Fe3＋ 1.9 3.2 Fe2＋7.0 9.0 Cu2＋ 4.7 6.7 提供的试剂：a．NaOH b．H2O2 c．Na2CO3 d．CuO 参照表中给出的数据和试剂，请回答： 步骤②的目的是，反应的离子方程式是。步骤③中调节溶液pH的范围是，试剂Y是（填字母）。 （4）步骤⑤要得到无水氯化铜，需要在干燥的HCl气流中加热CuCl2·2H2O，其原因是。2．（14分）镁砂（MgO）是一种高温耐火材料。下图是氨法制取高纯镁砂的部分工艺流程： 请回答： （1）MgCl2?6H2O溶于水，溶液呈（填“酸性”、“中性”、或“碱性”）。 （2）写出氨气的电子式。 （3）蒸氨是将石灰乳通入氯化铵溶液中，并加热，写出该反应的化学方程式：。 （4）轻烧后的产物为。 （5）过滤洗涤主要是除去附着在固体表面的氯离子，检验沉淀已洗涤干净的方法是。 （6）氨化反应过程中反应的离子方程式为。 （7）已知向Mg(OH)2沉淀中滴加氯化铵溶液可观察到沉淀溶解，该实验应注意使用饱和氯化铵溶液、边滴加边振荡，试解释该反应发生的原理（用离子方程式表示和文字说明）。 3、KClO3在农业上用作除草剂，超细CaCO3广泛用于消光纸、无炭复写纸等。某同学在实验室模拟工业过程，利用制乙炔产生的残渣制备上述两种物质，过程如下： Ⅰ. ①电石与水反应的化学方程式是。 ②残渣 ．．中主要成分是Ca(OH)2 和。 电石 水 灰浆 自然风干 残渣 工艺流程图专项 1．四川攀枝花蕴藏丰富的钒、钛、铁资源。用钛铁矿渣（主要成分为TiO2、FeO、Fe2O3，Ti的最高化合价为+4）作原料，生产白色颜料二氧化钛的主要步骤如图： 请回答下列问题： （1）硫酸与二氧化钛反应的化学方程式是。 （2）向滤液Ⅰ中加入铁粉，发生反应的离子方程式为：、。 （3）在实际生产过程中，向沸水中加入滤液Ⅲ，使混合液pH达0.5，钛盐开始水解。 水解过程中不断通入高温水蒸气，维持溶液沸腾一段时间，钛盐充分水解析出水合二氧化钛沉淀。请用所学化学平衡原理分析通入高温水蒸气的作用：。过滤分离出水合二氧化钛沉淀后，将滤液返回的主要目的是充分利用滤液中的钛盐、、、（填化学式），减少废物排放。 （4）A可用于生产红色颜料（Fe2O3），其方法是：将556akgA（摩尔质量为278g/mol）溶于水中，加入适量氢氧化钠溶液恰好完全反应，鼓入足量空气搅拌，产生红褐色胶体，再向红褐色胶体中加入3336bkgA和112ckg铁粉，鼓入足量空气搅拌，反应完全后，有大量Fe2O3附着在胶体粒子上以沉淀形式析出；过滤后，沉淀经高温灼烧得红色颜料，若所得滤液中溶质只有硫酸钠和硫酸铁，则理论上可生产红色颜料kg。 2．硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料．工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下： （1）将菱锌矿研磨成粉的目的是． （2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：□Fe（OH）2+□+□═□Fe （OH）3+□Cl﹣ （3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、 化学工艺流程 1．Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的净出率为70%时，所采用的实验条件为 ___________________。 （2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42－形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。 （3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示： 温度/℃30 35 40 45 50 TiO2·xH2O转化率% 92 95 97 93 88 分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。 （4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。 （5）若“滤液②”中c(Mg2+)= mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1×10-5 mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成___________（列式计算）。 FePO4、Mg3(PO4)2的K sp分别为×10-22、×10-24。 （6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。 【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h （2）FeTiO3+ 4H++4Cl? = Fe2++ TiOCl42? + 2H2O （3）低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O 转化反应速率下降 （4）4 （5）Fe3+恰好沉淀完全时，c(PO43－)= 22 5 1.310 1.010 mol·L?1=×10-17mol·L?1，c3(Mg2+)×c2(PO43-)＝3××10-17)2=×10-40＜ K sp [Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。 化学工艺流程题近几年是高考的热点，所占的分值也相当重，但由于此类试题陌生度高，对学生的能力要求也大，加上有的试题文字量大，学生在没做之前往往就会产生畏惧感，所以这类题的得分不是很理想。 要解好这一类题，学生最重要的是要克服畏惧心理，认真审题，找到该实验的目的。一般来说，流程题只有两个目的：一是从混合物中分离、提纯某一物质；另一目的就是利用某些物质制备另一物质。 一、对于实验目的为一的题目，其实就是对混合物的除杂、分离、提纯。当遇到这一类题时，要求学生一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。这里特别提一提蒸发与结晶。蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,主要取决于溶质的溶解度。 有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大，如NH4NO3、KNO3等物质,在蒸发过程中比较难析出来，所以要用冷却法使它结晶。而有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较小，如NaCl、KCl等，有少数物质的溶解度随温度的升高而减小，如Ca（OH）2要使它们析出较多固体溶质时,则要用蒸发浓缩的方法。例如NaCl 和KNO3混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出的固体主要是NaCl ,母液中是KNO3和少量NaCl 。如果将混合溶液加热后再降温,则析出的固体主要是KNO3,母液中是NaCl 和少量KNO3。如果是除杂，杂质所含的量比较少，一般是让主要物质析出来。如KNO3溶液中含少量NaCl，常用升温冷却结晶法，再经过过滤、洗涤、烘干（不同的物质在烘干时采取的方法不同），就可得到KNO3固体了。如果NaCl溶液中含少量KNO3，则用蒸发浓缩结晶法.，这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质，主要原因是如果温度下降，杂质也会以晶体的形 教学过程 一、复习预习 1.金属元素化合物性质与反应 2.非金属元素有化合物性质与反应 3.过滤与洗涤 二、知识讲解 考点1题型模型 化学工艺流程题结构一般包括题头、题干和题尾三部分。题头一般简单介绍以何种物质(主要成分是什么、含什么杂质等，要注意一些关键信息)为原料制备哪种物质，以及物质的性质和用途。题干部分则是工业制备的简化工艺流程图。题尾部分则是根据工业生产流程中涉及到的化学知识命题者精心设计的系列问题。对于学生解题需要的未学过的信息在三个部分都有可能出现，审题时须全盘考虑。 考点2考点模型 (1)原料处理的方法和作用 ①研磨：增大接触面积，加快溶解或加快反应速率。 ②水浸：与水接触溶解或反应，可通过延长时间、搅拌或适当升温来加速，以提高浸出 率。 ③酸浸：与酸接触反应而溶解，使可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。可通过 适当增大酸的浓度、升温和强力搅拌等加快反应速率。 ④灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化。 ⑤煅烧：改变结构，使一些物质在后续过程中易溶解，并可使一些杂质(如有机物)在高 温下氧化、分解。 (2)实验条件的控制和目的 ①调节溶液的pH值：使某些离子转变为沉淀而达到分离的目的，抑制某些离子的水解， 防止某些离子的氧化等。在题目中常以表格形式给出信息。 ②控制体系的温度 a．控制低温：防止物质的分解，如NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3(浓)等；防止物质的挥发，如盐酸、醋酸等；抑制物质的水解，如冰水洗涤，以防止洗涤过程中的溶解损耗；增大气体反应物的溶解度，使其被充分吸收。 b．采取加热：加速某固体的溶解，加快反应速率；减少气体生成物的溶解并使其逸出； 使平衡向需要的方向移动；趁热过滤，防止某物质降温时因析出而损耗或带入新的杂质。 c．控制范围：确保催化剂的催化效果，兼顾速率和转化率，追求更好的经济效益，防止副反应发生等。 (3)物质分离或提纯常用的化学方法 ①溶解法：利用特殊溶剂把杂质溶解而除去，如Fe(Al)可用过量的NaOH溶液而除去 Al，CO2(HCl、H2O)先通过饱和食盐水，再通过浓H2SO4。 ②沉淀法：a.加合适的沉淀剂(要使杂质离子充分沉淀，加入的沉淀剂必须过量，且在后 续步骤中易除去)。b.调节溶液的酸碱性。 ③洗涤法：a.水洗，b.冰水洗，c.有机溶剂洗，其目的是：洗去目标物表面的杂质离子； 减少目标物的溶解损耗或增大有机杂质的溶解量；防止目标物形成结晶水合物；使晶体快速干燥。 (4)可循环物质的判断 ①流程图中回头箭头的物质 ②生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步 反应的相关物质。 三、例题精析 【例题1】高锰酸钾是中学常用的试剂。工业上用软锰矿制备高锰酸钾流程如下。 高考化学工艺流程题 探究解题思路 呈现形式：流程图、表格、图像 设问方式：措施、成分、物质、原因 能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点：基本理论、元素化合物、实验 无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。 【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO 3、MgSiO 3、CaMg(CO 3)2、Al 2O 3和Fe 2O 3等，回收其中镁的工艺流程如下： 原 料：矿石（固体） 预处理：酸溶解（表述：“浸出”） 除 杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是：控制条件，调节PH ，使Mg 2+全部沉淀 1. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的 → 仔细分析每步发生的反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思考 → 注意答题的模式与要点 在解这类题目时： 首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。 其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性 在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是： ① 浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物； ② 了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用； ③ 解析流程图并思考： 从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？ 无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。 考察内容主要有： 1）、原料预处理 Ⅱ分离提纯 Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯 Ⅲ 还原 高考化学工艺流程题 一、探究解题思路 呈现形式：流程图、表格、图像 设问方式：措施、成分、物质、原因 能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点：基本理论、元素化合物、实验 无机工业流程图题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力. 【例题】某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和 Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下： 原料：矿石（固体） 预处理：酸溶解（表述：“浸出”） 除杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是：控制条件，调节PH，使Mg2+全部沉淀 1. 解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→ 仔细分析每步发生的反应及得到的产物→ 结合基础理论与实际问题思考→ 注意答题的模式与要点 在解这类题目时： 首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出. 其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质. 第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性 在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题. 分析流程图需要掌握的技巧是： ①浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物； ②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随 时进行联系和调用； ③解析流程图并思考： 从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）.每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？ 无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节. 考察内容主要有： 1）、原料预处理 2）、反应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配比、PH调节、溶剂选择） 3）、反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯） 4）、绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用） 5）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等. 2、规律 主线主产品分支副产品回头为循环 核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品分离提纯 3.工业生产流程主线与核心 4. 熟悉工业流程常见的操作与名词 原料的预处理 ①溶解通常用酸溶.如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼烧如从海带中提取碘 ③煅烧如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶解.并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研磨适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测定等. 控制反应条件的方法 ①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ---- pH值的控制. 例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH 如下表所示 工艺流程题解题技巧 一、除杂、分离、提纯类工艺流程题 本质就是对混合物的除杂、分离、提纯。 ①首先，找出要得到的主要物质是什么，混有哪些杂质； ②然后，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物； ③最后，思考要用什么样的方法才能将杂质除去。 这样才能每一步所加试剂或操作的目的。 二、物质制备类工艺流程题 ①先是确定要制备什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质（具有某些特殊性质的产物，要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质，比如：产品受热易分解，可能要低温烘干、减压烘干、减压蒸发等）； ②分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：反应物是什么？反应方程式是什么？该反应造成了什么后果？对制造产品有什么作用？ ③从问题中获取信息，帮助解题。标准化问题要标准化回答。 题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。产物如果具有某些特殊性质，则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。如： ⑴如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。 ⑵如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来防止水解。如：制备FeCl、AlCl、MgCl、Cu(NO)等物质时，要蒸干其溶液得到固体溶质时，23332都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解，否则得到的产物分别是FeO 、AlO 、3232MgO、CuO；而像Al (SO) 、NaAlO 、 NaCO等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中322432Al(OH) 、HSO 、NaHCO最后得,抑制了盐的水解,在蒸发时,都不是挥发性物质NaOH 、3423． 到的还是溶质本身。 ⑶如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂，则要防止它们发生氧化还原的物质，如：含Fe、2+SO等离子的物质，则要防止与氧化性强的物质接触。2-3⑷如果产物是一种易吸收空气中的CO或水（潮解或发生反应）而变质的物质（如NaOH 固2体等物质），则要注意防止在制备过程中对CO或水的除去，也要防止空气 中的CO或水进入22装置中。 ⑸如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况，根据它们的不同变化，找出合适的分离方法。 熟悉工业流程常见的操作与名词 工业流程题目在流程上一般分为3个过程： (1)原料处理阶段的常见考点与常见名词 ①加快反应速率（途径：升高温度、搅拌、粉碎） ②溶解： ③灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解 分离提纯阶段的常见考点(2) pH值除杂①调已知下列物质开始沉淀和例如： 工艺流程题解题技巧专题 一、【考点分析】无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是：①从题干中获取有用信息，了解生产的产品②分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A．反应物是什么B．发生了什么反应C．该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。③从问题中获取信息，帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手： 对反应速率有何影响？对平衡转化率有何影响？对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护（从绿色化学方面作答）。 二、【工业流程题中常用的关键词】 原材料：矿样（明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土，烧渣），合金（含铁废铜），药片（补血剂），海水（污水） 灼烧（煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转化为容易提取的物质：如海带中提取碘 酸：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀） 碱：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀） 氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子 氧化物：调节pH促进水解（沉淀） 控制pH值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离 煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气 趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度 三、【工业流程常见的操作】 （一）原料的预处理 ①溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼烧：如从海带中提取碘 ③煅烧：如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研磨：适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测定等。 （二）控制反应条件的方法 ①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀——pH值的控制。 调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH值增大不引入新杂质。若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值 ②蒸发、反应时的气体氛围 ③加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 ④降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动 ⑤趁热过滤：防止某物质降温时会析出 ⑥冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 （三）物质的分离和提纯的方法 ①结晶——固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发） 重结晶是利用固体物质均能溶于水，且在水中溶解度差异较大的一种除杂质方法。 ②过滤——固、液分离 ③蒸馏——液、液分离 ④分液——互不相溶的液体间的分离 ⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 ⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。 ⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出 （四）常见名词 19.碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（纯度约98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO 2 等杂质，提纯工艺路线如下： 4 碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下 （1）滤渣的主要成分为。（2）“趁热过滤”的原因是。 （3）在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是。（写一种） （4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是。 （5）Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) ΔH=+ kJ·mol-1 ~ Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH=+ kJ·mol-1 写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式。 23.（1）制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷（SiHCl3）还原法是当前制备高纯硅的主要方法，生产过程示意图如下： ①写出由纯SiHCl3制备高纯硅的化学反应方程式。 ②整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和另一种物质，写出配平的化学反应方程式。H2还原SihCl3过程中若混02，可能引起的后果是。（2）下列有头硅材料的详法正确的是（填字母）。 A.碳化硅化学性质稳定，可用于生产耐高温水混 ] B.氮化硅硬度大、熔点高，可用于制作高温陶瓷和轴承 C.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂的，其熔点很高 D.盐酸可以与硅反应，故采用盐酸为抛光液抛光单晶硅 (3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中，逐滴加入饱和氯化铵溶液，振荡。写出实验现象并给予解释。 17．（10分）工业上制备BaCl2的工艺流程图如下： 重晶石矿 高温焙烧 炭 溶解 盐酸 气体 吸收 过滤结晶 滤液 产物 某研究小组在实验室用重晶石（主要成分BaSO4）对工业过程进行模拟实验。查表得BaSO4(s) + 4C(s) 高温 4CO(g) + BaS(s) △H1 = kJ·mol-1①| BaSO4(s) + 2C(s) 高温 2CO2(g) + BaS(s) △H2= kJ·mol-1② ⑴气体用过量NaOH溶液吸收,得到硫化钠。Na2S水解的离子方程式为。 ⑵向BaCl2溶液中加入AgNO3和KBr，当两种沉淀共存时，c(Br -) c(Cl-) = 。 [K sp(AgBr)=×10-13，K sp(AgCl)=×10-10] ⑶反应C(s) + CO2(g) 高温 2CO(g)的△H2= kJ·mol-1。 ⑷实际生产中必须加入过量的炭，同时还要通入空气，其目的是，。 26．某厂的酸性工业废水中含有一定量的Fe3+、Cu2+、Au3+等离子。有人设计了图中的工艺流程，利用常用的酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中回收金，并生产一定量的铁红和氧化铜。 < （1）图中标号处需加入的相应物质分别是①、②、③、④、⑤； （2）写出①处发生反应的离子方程式；写出③处发生反应的化学方程式； （3）铁红的化学式为；写出铁红和氧化铜在工业上的一种用途：铁红；氧化铜。30．⑴粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：高三化学工艺流程图习题汇总
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