2019高考化学(工艺流程题)解题模板.docx

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 Mg 2B 2O5·H2O 和 Fe3O4，还有少量 Fe2O3、 FeO、 CaO、 Al 2O3和 SiO 2等 )为原料制备硼酸(H 3BO 3)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

浸渣浸渣含镁盐母液回答下列问题：

（ 1）写出 Mg 2B 2O5·H 2O 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，-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是

2． MgSO 4·7H 2O 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

MgCO 3，另外还有 CaCO3、 SiO2 等杂质。从此废渣中回收MgSO 4· 7H 2O 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-锂辉石（主要成分为Li 2O· Al 2O3· 4SiO2）为原料制

备 Li 2CO3的工艺流程如下：

已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和 Mg 2＋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；Li 2SO4、LiOH 和 Li 2CO3在303 K 下的溶解度分别为 34.2 g、 12.7 g 和 1.3 g。

（ 2）步骤 I 中，酸浸后得到酸性溶液中含有Li ＋、 SO42-，另含有 Al 3＋、 Fe3＋、 Fe2＋、 Mg 2＋、 Ca2＋、Na ＋等杂质，需在搅拌下加入（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的 pH 到 6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。

例题 3、稀土元素是周期表中Ⅲ B 族钪、钇和镧系元素之总称。他们都是很活泼的金属，性质极为相似，常

见化合价为＋ 3 价。其中钇 (Y) 元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y 2FeBe2Si 2O10) ，工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。

已知：① 该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH 见下表：

开始沉淀时的完全沉淀时的

离子pH pH

Fe3＋

2.7

3.7

Y3 ＋6.08.2

3

＋

沉淀完全，用氨水调节pH＝ a 时， a 应控制在 ________范围内，

（ 3）为使 Fe

【对点练习】

2-转化为 Cr(OH)3沉淀除去。已知 Cr3＋的氢氧化物开始沉淀

3、欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可以将Cr 2O7

的 pH和完全沉淀的pH 分别为 5.0 和 7.0 ，Fe3+的氢氧化物开始沉淀的pH 和完全沉淀的pH 分别为 2.7 和 3.7 ，Fe2+的氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的 pH分别为 7.6 和 9.6 。（ 1）某含铬废水处理的主要流程如图所示：

3+3+

4、锶 (Sr) 为第五周期Ⅱ A 族元素。高纯六水氯化锶晶体(SrCl 2·6H2O)具有很高的经济价值，61℃时晶体开

始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。用工业碳酸锶粉末( 含少量 Ba、 Fe 的化合物 ) 制备高纯六水氯化锶的过程如下图。

(3) 步骤③中调节溶液 pH至 8 一 1O，宜选用的试剂为 _______________ 。

A．稀硫酸 B ．氢氧化锶粉末 C ．氢氧化钠 D ．氧化锶粉末

5、硫酸工业中废渣的成分为SiO 2、Fe2O3、Al 2O3、MgO 。某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫

酸渣中金属元素的提取实验。

硫酸渣过量盐酸固体 A固体C固体E固体G

试剂 X

试剂 X

充分反应过量 CO2

溶液 B

溶液 H

调 pH=3.7

溶液D

调 pH=13溶液 F

已知：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：

沉Fe(Al(Mg(

淀物OH)3OH)3OH)2

pH3．45．212

．4

一水合氨电离常数Kb=1.8×10－ 5，其饱和溶液中c(OH－ ) 约为 1×10- 3mol·L-1 。（ 2）上述流程中两次使用试剂X，推测试剂 X 是（填以下字母编号）A．水B．氧化铝 C ．氨水D．氢氧化钠

除杂、实验操作类

一、溶液的分离提方法：晶法

1、物溶液得到晶体：蒸晶（NaCl 型）；蒸（至有晶膜出止），冷却晶（KNO3型和

含有晶水的晶体）

2、混合溶液（分离 A 和 B）：蒸晶，趁（得NaCl 型），将液冷却晶，（得KNO3 型）

3、由 FeCl3 、AlCl3 、 CuCl2 、MgCl2 等溶液取晶体，采取的措施是：在干燥的HCl 气氛中加蒸干

模板：加→冷却晶→ →洗→干燥

器：蒸皿、玻璃棒、杯

二、沉淀洗

(1)沉淀洗的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包的可溶性离子。

(2)洗方法：向漏斗内加蒸水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2～ 3 次。

(3)差分析：若沉淀不洗或洗不干，使沉淀的量偏高。若沉淀洗次数多，会使部分沉淀溶解而使其量偏低。

(4)沉淀是否洗干的判断方法

答模板

取最后一次洗液，滴加⋯⋯（），若没有⋯⋯象，明沉淀已洗三、操作

答模板

取少量待液于管中，滴加⋯⋯（，用量），若没有⋯⋯象，明没有⋯⋯；若出⋯⋯ 象，明含有⋯⋯

四、点象的描述：

当滴入最后一滴××× 准溶液后，溶液成×××色，且半分内不恢复原来的色。

例4、被誉“金属味精”，以 LiCoO2 正极材料的离子池已被广泛用作便携式源。工上常以β- ( 主要成分 LiAlSi2O6 ，含有 FeO、MgO、CaO等 ) 原料来制取金属。其中一种工流程如下：

Li2CO3 在不同温度下的溶解度如下表：

温度 / ℃010*********

Li2CO3 的溶解度 /g1． 5391． 4061． 3291．1810． 8660． 728回答下列：

(4)反Ⅳ生成Li2CO3 沉淀，写出在室中得到Li2CO3 沉淀的操作名称，洗所得

Li2CO3沉淀要使用(填“水” 或“ 冷水” )，你的理由是_____________________________________________________________________ 。

【点】

6、以化和硫酸原料制化及副品硫酸，工流程如下：

氯化钠

混合蒸发趁热Na2SO4

滤液

溶解浓缩过滤冷却

硫酸铵滤液过滤

结晶

NH 4Cl洗涤干燥NH4Cl 产品化和硫酸的溶解度随温度化如上所示。回答下列：

（ 2）室行蒸用到的主要器有、杯、玻璃棒、酒精灯等。

（ 4）不用其它，NH 4Cl 品是否的方法及操作是。