高考化学工艺流程专题(一)要点
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 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：
Ⅲ 还原
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：
Ⅰ预处理
Ⅱ分离提纯
Ⅱ分离提纯
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
如从海带中提取碘
②灼
烧烧
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
③煅
烧烧
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
问题：若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？
调节pH 所需的物质一般应满足两点：
○i 、能与H ＋反应，使溶液pH 值增大；○ii 、不引入新杂质。
例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO 3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 ④降温反应的目的 ⑤趁热过滤 ⑥冰水洗涤 加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 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 防止某物质降温时会析出 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 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） 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 常见名词
浸 出：固体加水（酸）溶解得到离子 浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少
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 水 洗：通常为除去水溶性杂质
水 浸：与水接触反应或溶解
专项练习
1．【2015 浙江理综化学】 某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣 （ 主要成分为 Fe 2O 3、SiO 2、Al 2O 3，
下列说法不．正．确．的是（ ）
A ．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂 X 选用铁粉
B ．固体 1 中一定含有 SiO 2，控制 pH 是为了使 Al 3+
转化为 Al （ OH ） 3，进入固体 2
C ．从溶液 2 得到 FeSO 4·7H 2O 产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解
D ．若改变方案， 在溶液 1 中直接加 NaOH 至过量， 得到的沉淀 用硫酸溶解，其溶液
经结晶分离也可得到
FeSO 4· 7H 2O
2．【2015 上海化学】实验室回收废水中苯酚的过程如右图所示。下
列分析错误的是（ ）
A ．操作 I 中苯作萃取剂
不考虑其他杂质 ）制取七水合硫酸亚铁 （ FeSO 4·7H 2O ） ，设计了如下流程：
B ．苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大
C ．通过操作 II 苯可循环使用
3．【2015 天津理综化学】 （ 18 分）废旧印刷电路板是一种电子废弃物， 其中铜的含量达
到矿 石中的几十倍。 湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、 萃取、 电解等操作得到纯铜等 产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：
回答下列问题：
名称：
2）反应 II 是铜氨溶液中的 Cu （NH 3 ）42+与有机物 RH 反应，写出该反应的离子方程
式：
操作②用到的主要仪器名称为 ，其目的是（填序号） a ．富集铜元素
b ．使铜元素与水溶液中的物质分离
c ．增加 Cu 2＋ 在水中的溶解度
3）反应Ⅲ是有机溶液中的 CuR 2与稀硫酸反应生成 CuSO 4 和
。若操作③使用右图
装置，图中存在的错误是 。
4）操作④以石墨作电极电解 CuSO 4 溶液。阴极析出铜，阳极产物是 。操作
⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 。
5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是 循环使用
的 NH 4Cl 在反应Ⅰ中的主要作用是
。
1）反应Ⅰ是将 Cu 转化为 Cu （NH 3 ）42+
，反应中 H 2O 2 的作用是
。写出操作①的
活化硫铁矿还原 Fe 3+
的主要反应为： FeS 2+7Fe 2（SO 4）3+8H 2O=15FeSO 4+8H 2SO 4，不考虑其他反
应。请回答下列问题：
1）第Ⅰ步 H 2SO 4与 Fe 2O 3 反应的离子方程式是
kg 。
5．【 2015山东理综化学】 （19分）毒重石的主要
成分
实验室利用毒重石制备 BaC 2l ·2H 2O 的流程如下 :
4．【 2015四川理综化学】 （ 16 分）为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化 流程， 将工业制硫酸的硫铁矿烧渣 应条件略）。 铁主要以 Fe 2O 3 存在）
转变成重要的化工原料 FeSO 4(反 2）检验第Ⅱ步中 Fe 3+
是否完全还原，应选择
填字母编号） 。
A ．KMnO 4 溶液
B ．K 3[Fe(CN)6]溶液
C ． KSCN 溶液
3）第Ⅲ步加 FeCO 3调溶液 pH 到 5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液 pH 降到 5.2，
此时 Fe 2+
不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液
pH 降低的原因
4）FeSO 4 可转化为 FeCO 3，FeCO 3 在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知 25℃， 101kPa 时： 4Fe(s) + 3O 2 (g) =2Fe 2O 3(s)
H =-1648kJ/mol C(s)+O 2(g)=CO 2(g)
H =-393kJ/mol 2Fe(s)+2C(s)+3O 2(g)=2FeCO 3(s)
H =-1480kJ/mol
FeCO 3 在空气中加热反应生成 Fe 2O 3 的热化学方程式是
5）FeSO 4 在一定条件下可制得 FeS 2（二硫化亚铁 ）纳米材料。该材料可用于制造高容量
锂 电池，电 池放电 时的总反 应为 4Li+ FeS 2= Fe +2Li 2S ，正极 反应 式
6）假如烧渣中的铁全部视为 Fe 2O 3，其含量为 50%。将 a kg 质量分数为 b%的硫酸加
入到 c kg 烧渣中浸取，铁的浸取率为 96%， 其他杂质浸出消耗的硫酸以及调 pH 后 溶 液呈 微酸性 所残 留的硫 酸忽 略不计 。 按
上述流 程， 第 Ⅲ步 应加入 FeCO 3 BaCO 3（含 Ca 2+、 Mg 2+、Fe 3+
等杂质），
1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是。实验室用37%的盐酸配置15% 的盐
酸，除量筒外还需使用下列仪器中的。
a．烧杯b．容量瓶c．玻璃棒d．滴定管
2）
加入NH3·H2O调节pH=8 可除去（填离子符号），滤渣Ⅱ中含（填化学式）。加入H2C2O4 时应避免过量，原因是。
已知：Ksp（BaC2O4）=1.6×1-07，Ksp（CaC2O4）=2.3×1-09
（3）利用简洁酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行。
2 —+ 2—2+ 2 —
已知：2CrO42—+2H+=Cr2O72—+H20 Ba2++CrO42—=BaCrO4↓
步骤Ⅰ 移取xml 一定浓度的Na2CrO4 溶液与锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用 b mol ·L 1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL。
步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2 溶液于锥形瓶中，加入x mL 与步骤Ⅰ 相同浓度的
Na2CrO4
溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用 b mol·L－1盐酸标准液滴定
至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL。
滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管，“0刻”度位于滴定管的（填“上
方”
或“下方”）。BaCl2 溶液的浓度为mol·L－1，若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待
测液溅出，Ba2+浓度测量值将（填“偏大”或“偏小”）。
6．【2015 福建理综化学】（15 分）无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为。
（2）工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2 等杂质）制取无水氯化铝
的一种工艺流程示意如下：