高中化学丨工业流程图题目详解(收藏)

高中化学丨工业流程图题目详解（收藏）
工业流程题目一向是高考理综化学大题之一，其通常占有不小的分值。

该类题目考查通常结合有关实验，因此除掌握工业流程题目解题方法外，还应对化学实验有大概的认识。

01高考考查方向
1.冶金类问题：
高中常考冶金路线两种：冶铁和冶Al。

(1)冶铁：通过制造还原性气氛（氢气、一氧化碳等）来还原铁的氧化物
(2)冶Al：利用两性金属的特点向原料中添加酸或者碱，在提取Al的同时除杂。

解题技巧：对于铁等变价金属要关注其化合价，Al等两性金属要关注溶液酸碱度。

2.离子反应类问题：
常见考查的工业流程类问题，目的主要为制备某类盐类物质，常常通过沉淀的方法来获得最终的产物。

在此之前要经过一步或者多步除杂。

解题技巧：熟悉除杂的方法和原理，熟悉除杂相关反应。

难点在于反应方程式的书写。

3.强氧化剂的制备：
这类题目特点鲜明，主要用于制备高中阶段的强力氧化剂（酸性高锰酸钾、高铁酸钠等）。

解题技巧：这些含高价离子的物质在酸性溶液中有着超乎寻常的强氧化性，在制备的时候要选择碱性环境。

4.电化学问题：
电化学是一种重要反应，利用膜对离子的选择通过性可以控制反应的产物。

解题技巧：一是离子移动方向的把握，二是电极反应方程式的正确书写。

02解题思路与解题步骤
1.解题思路：
(1)明确整个流程及每一部分的目的；
(2)仔细分析每步发生的反应及得到的产物；
(3)结合理论基础与实际问题思考；
(4)注意答题模式和要点
2. 解题步骤：
(1)粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必强求推出每一种物质。

(2)精读试题：根据问题去精心研究某一步或者某种物质。

(3)看清所问问题：不能答非所问，注意科学表达。

03常见处理流程
1.原料预处理
2.除杂
3.产品分离提纯
04分析流程图的技巧
1.浏览全图，确定该流程的目的：由何种原料得到何种产物（副产品），对比原料和产物。

2.了解流程图外的文字描述、表格等信息、某个问题中的提示性信息。

并在分析和解题过程中随时联系和调用。

3.解析流程图需要思考的问题：
从原料到产品一次发生了什么反应？利用了什么原理？每一步操作进行到什么程度最佳？每一步操作产生了什么杂质和副产物？杂质和副产物要怎么除去？
05除杂、分离、提纯类工艺流程题
本质：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，能与什么物质发生了反应，生成了什么产物；
(3)最后，思考用什么方法才能将杂质除去。

06物质制备类工艺流程题
(1)确定要制备什么物质，从题干或者问题中获取有用信息，了解产品的性质。

某些具有特殊性质的产品，要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其他的杂质。

如：
A、在制备过程中出现一些受热易分解的物质或者产物，要注意对温度的控制；
B、如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性酸产生时，则要加相对应的酸来防止水解。

（FeCl3、AlCl3等）
C、如果产物是一种强的氧化剂或者还原剂，则要防止与他们发生氧化还原反应的物质接触。

D、如果产物是一种易吸收空气中的二氧化碳和水而变质的物质，则要注意在制备过程中除去二氧化碳和水，同时也要防止空气中的二氧化碳和水进入装置中。

E、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，则要注意对比他们的溶解度随温度升高而改变的情况，根据他们不同的变化，找出合适的分离方法。

(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，回答一定要标准化。

07原料预处理
1.溶解：对矿物通常采用酸溶，如用硫酸、盐酸、硝酸等，有时也用碱溶（如铝及氧化铝等物质）
2.研磨粉碎：增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分
3.灼烧：如从海带中提取碘
4.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。

5.加快反应速率方法：升高温度、搅拌、粉碎
08除杂
1.调PH值除杂
(1)控制溶液酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

(2)调节PH的物质应该满足的条件：
能与氢离子反应，增大溶液PH值；不引进新杂质。

2.试剂除杂
加入某种试剂，使杂质离子变为沉淀除去
3.加热：
加快反应速率或者促进平衡朝着某个方向移动。

如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质，则要注意控制温度。

4.降温：
防止某种物质高温时溶解或者分解，使得化学平衡朝着题目要求的方向移动。

5.萃取
用一种溶剂将物质从另一种溶剂中提取出来。

09分离和提纯
1.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。

2.蒸发：
蒸发时遇到容易水解的物质，应在相应的气流中进行加热。

如从溶液中析出
FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCL的气流中加热，防止其水解。

3.结晶：固体物质从溶液中析出的过程。

4.过滤：固液分离
5.蒸馏：液液分离
6.分液：互不相容的液体间的分离
7.升华：将可直接气化的固体分离出来。

8.盐析：加无机盐使溶质的溶解度降低而析出。

9.蒸发浓缩，冷却结晶：
除去KNO3中含有的少量NaCl
10.蒸发结晶，趁热过滤：
除去NaCl中含有的少量KNO3
11.重结晶：
是将晶体溶于溶剂或熔融以后，又重新从溶液或熔体中结晶的过程。

重结晶可以使不纯净的物质获得纯化，或使混合在一起的盐类彼此分离。

12.浸出：
固体加水（酸）溶解得到离子
13.浸出率：
固体溶解后，离子在溶液中含量的多少。

14.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。

10常考问题（标准问题，标准化回答）
1.“浸出”步骤中，为提高XX的浸出率，可采取的措施有？
答：适当提高反应温度、增加浸出时间，加入过量XX，边加入边搅拌。

2.如何从溶液中得到晶体？
答：蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥。

3.过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因：
答:玻璃棒下端靠在滤纸单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘。

4.沉淀洗涤操作：
答：往漏斗中（如果在工业上就改为往过滤器中）加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2-3次。

5.产品进一步提纯的操作：
答：重结晶。

6.趁热过滤的原因：
答：减少过滤时间、保持过滤温度、防止XX杂质析出。

7.水浴加热的好处：
答：受热均匀，温度可控，且温度不超过100摄氏度。

8.为什么采用减压蒸发：
答：减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止XX分解。

11关于结晶操作的注意事项
1.当溶液是单一溶质时：
(1)所得晶体不带结晶水：蒸发、结晶
(2)所得晶体带结晶水：蒸发浓缩至有晶膜出现，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溶质：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤
12工业流程题中常见的关键词
1.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）
2.灼烧（煅烧）
原料的预处理，不易转化的物质转化成容易提取的物质。

3.酸：溶解、去氧化物（膜）、调节PH促进水解（沉淀）
4.碱：去油污、去铝片氧化膜、溶解Al、二氧化硅，调节PH促进水解（沉淀）
5.氧化剂
氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子氧化物
6.氧化物
调节PH促进水解（沉淀）
7.控制PH值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离。

8.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。

9.趁热过滤：减少结晶损失，提高纯度。