化工流程图专题训练

专题一流程图题解题技巧及突破
一、方法指导
（一）看图要有高度——明确整个流程及每一部分的目的。

（二）读图要有深度——仔细分析每步发生的反应及得到的产物。

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。

“明确各步的反应原理”----是指弄清每个方框内的物质成分是什么？向方框内加入
某种试剂后会与其中的哪些成分发生反应？生成物是什么？
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涉及，
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。

△一些常用知识点：
1、原料：无机化工中通常采用固体原料，如各种矿石、高岭土等。

2、原料的预处理：①溶解：通常用酸溶，如H2SO4、HCl、浓H2SO4；②灼烧：如从海带中提取碘；
③煅烧：如煅烧高岭土
3、熟悉工业流程常用名词：
①浸出：固体加入水或酸溶解得到离子。

②浸出率：加酸使矿石溶解后，离子在溶液中的含量多少。

③酸浸：是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。

④水洗：制备反应中，水洗通常是为了除去水溶性的杂质。

⑤水浸：指与水接触反应或溶解，特别是发生水解反应较容易忽略
⑥酸洗：通常指清洁金属表面的一种方法。

一般指将制件浸入硫酸等的水溶液，以除去金属表面的
氧化物等薄膜。

是电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理。

4、明确结晶的几种方法（工业生产中，往往是从多种溶质或一种溶质的溶液中提取目标固体产物，需
要用到结晶）
（1）当溶液是单一溶质时
①最后所得晶体不带结晶水（如NaCl、K NO3）：蒸发（浓缩）结晶
②最后所得晶体带结晶水（如CuSO4.5H2O、莫尔盐）：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：趁热过滤滤渣（溶解度最小、受温度影响最小的溶质），蒸发浓缩（结晶）滤液（含溶液中所有成分，其中溶解度最小的溶质是饱和溶液），然后冷却结晶，过滤，得另一溶质（溶解度最大、受温度影响最大的溶质）。

5、控制反应条件的方法：
①控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀
调节溶液pH值目的在于使某些离子沉淀从而分离提纯，使得有效元素转移到滤液中，过程中要选择合适的试剂，不要引入新杂质。

例如：若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+，通常采用调节溶液的pH除去杂质达到提纯目的，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，例：由MgCl2·6H2O制备MgCl2
③其他生产条件的控制
加热的作用：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。

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；
趁热过滤的目的：防止某物质降温时会析出；
冰水洗涤的目的：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）思考要有方向——在基础理论框架下结合实际问题进行思考。

常用思考方法：
①反应原理：复分解、氧还反应发生的条件，书写原则等
②利用率高：利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用。

③快速生产：化学反应速率
④提高产率：化学平衡。

⑤产品纯度：产品的分离、提纯等实验基本操作问题。

⑥绿色环保：反应物尽可能无毒无害无副作用，“三废”的处理，涉及绿色化学问题。

（四）答题要有模式和要点——注意提升表达能力。

△突破信息型化学方程式的书写---熟悉物质类别的性质，关注步骤之间物质的化合价的变化，关注环境的酸碱性，关注体系中有关平衡的问题，紧扣化学反应的守恒原理（质量守恒、电荷守恒等）。

二、经典例析
【例1】
Ⅰ.某工业废水中主要含有Cr 3+，同时还含有少量的Cu 2+、Fe 2+ 、Fe 3+和Al 3+等，且酸性较强。

为回收
利用，通常采用如下流程处理：
已知：
（1）Cr(OH)3 2
4 2Cr 2O 7 （2）Cu(OH)2能溶于氨水：Cu(OH)2+4NH 3·
H 2O = [Cu(NH 3)4]2++2OH -+4H 2O 请回答：
璃仪器除烧杯、漏斗外，还有________________。

II.酸性条件下，六价铬主要以Cr 2O 72-形式存在。

工业上用以下方法处理处理含Cr 2O 72-的废水：①往废
水中加入适量的NaCl ，搅拌均匀；②用Fe 为电极进行电解，经过一段时间，最后有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准。

（5）电解时能否用Cu 电极来代替Fe 电极?______________(填“能”或“不能”)，理由是。

（6）已知某含Cr 2O 72-的酸性工业废水中铬元素的含量为104.5mg/L ，处理后铬元素最高允许排放浓度
为0.5mg/L 。

处理该废水1000m 3并达到排放标准，至少消耗铁的质量为 kg 。

【例2】 工业上以锂辉石（Li 2O·A12O 3·4SiO 2，含少量Ca 、Mg 元素）为原料生产碳酸锂。

其部分工艺
流程如下：
已知：① Li 2O·Al 2O 3·4SiO 2 +H 2SO 4（浓） Li 2SO 4+Al 2O 3·4SiO 2·H 2O↓
② 某些物质的溶解度（s ）如下表所示。

（1）从滤渣1中分离出Al 2O 3的部分流程如下图所示，括号表示加入的试剂，方框表示所
得到的物质。

则步骤Ⅱ中反应的离子方程式是 。

（2）已知滤渣2的主要成分有Mg(OH)2和CaCO 3。

向滤液1中加入石灰乳的作用是（运用
化学平衡原理简述） 。

（3）向滤液2中加入饱和Na 2CO 3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是 。

（4）工业上，将Li 2CO 3粗品制备成高纯Li 2CO 3的部分工艺如下。

a ．将Li 2CO 3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH 溶液作阴极液，两者用离子选择透
过膜隔开，用惰性电极电解。

b ．电解后向LiOH 溶液中加入稍过量NH 4HCO 3溶液，过滤、烘干得高纯Li 2CO 3。

① a 中，阳极的电极反应式是 。

② b 中，生成Li 2CO 3反应的化学方程式是 。

滤渣Al 2O 3
23①石灰乳调pH 至11 饱和Na
2CO 3溶液
②Na 2CO 3
溶液 250℃ ~ 300℃
三、情景体验
【练1】
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 、FeCO3 MgO、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：
□F e(O H)2+□____+□_____==□F e(O H)3 +□Cl-
(3)针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Go ethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是_______。

（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______。

（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是______（选填序号）。

a.大理石粉
b.石灰乳
c.纯碱溶液
d.烧碱溶液
（6）“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。

（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。

【练2】
绿矾（FeSO4·7H2O）是治疗缺铁性贫血的特效药。

下面是以商品级纯度铁屑（含少量锡等杂质）生产绿矾的一种方法：
已知：在H2S饱和溶液中，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0沉淀完
全时的pH为5.5。

（1）检验得到的绿矾晶体中是否含有Fe3+的实验操作是。

（2）操作II在溶液中用硫酸酸化至pH=2的目的是；通入硫化氢至饱和的目的是：
①除去操作I所得溶液中含有的Sn2+等杂质离子；
②。

（3）操作IV的顺序依次为：、结晶。

（4）操作IV得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤，其目的是：①除去晶体表面附着的硫酸等杂质；
②。

（5）测定绿矾产品中Fe2+含量的方法是：a.称取2.8500g绿矾产品，溶解，在250mL容量瓶中定容；
b.量取25.00mL待测溶液于锥形瓶中；
c.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至终点，消
耗KMnO4溶液体积的平均值为20.00mL（滴定时发生反应的离子方程式为：5Fe2++MnO-4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O）。

①计算上述样品中FeSO4·7H2O的质量分数为。

②若用上述方法测定的样品中FeSO4·7H2O的质量分数偏低（测定过程中产生的误差可忽略），
其可能原因有；。