2015届高三化学二轮复习专题11 化学工业流程
（2010广东）32．（16分）
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。已β-锂辉石（主要成分为Li2O?Al2O3?4SiO2）为原材料制备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、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。
(1)步骤Ⅰ前，B-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是____________________________________
(2)步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、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。
（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有______________
（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为________________________________________ （5）从母液中可回收的主要物质是_____________
答案：（16分）(1)增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率（2）石灰石
（3）Fe2+、Mg2+、Ca2+ （4）2Li＋＋CO32－＝Li2CO3↓ (5) Na2SO4
（2011广东）32．（16分）
由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：
（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①
和②
（2）将Cl 2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl 2外还含有 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在
（3）在用废碱液处理A 的过程中，所发生反应的离子方程式为：
（4）镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl 4― 和Al 2Cl 7―形式存在，铝电极的主要电极反应
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是
（2012广东）32．难溶性杂卤石（K 2SO 4·MgSO 4·2CaSO 4·2H 2O ）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：
K 2SO 4·MgSO 4·2CaSO 4·2H 2O （s ） 2Ca 2+ + 2K + + Mg 2+ + 4SO 42— + 2H 2O
为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH) 2溶液浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：
Ca(OH)2溶液 滤渣
杂卤石
（1）滤渣的主要成分有 和 以及未溶杂卤石。
（2）用化学平衡移动原理解释Ca(OH) 2溶液能溶解杂卤石浸出K +的原因：
（3）“除杂”环节中，先加入 溶液，经搅拌等操
作后，过滤，再加入 溶液调滤液PH 至中性。
（4）不同温度下，K +的浸出浓度与溶浸时间的关系见图
14，由图可得，随着温度升高，
①
②
（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：
CaSO 4(s) + CO 32— CaCO 3 (s) + SO 42—
已知298K 时，Ksp(CaCO 3)= 2.80×10—9，Ksp(CaSO 3)=
4.90×10—5 ，求此温度下该反应的平衡常数K （计算结果保
留三位有效数字）。
...... 高三化学专题—化工流程练习题 1 ．硫化锌（ ZnS）是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取t 其工艺流程如下图所示。 （ 1）为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是（填序号）。 ① 研磨② 多次浸取③ 升高温度④ 加压⑤ 搅拌 （ 2）步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是（写化学式）。 （ 3）步骤Ⅲ中可得 Cd 单质，为避免引入新的杂质，试剂 b 应为 ____________。 （ 4）步骤Ⅳ还可以回收 Na 2 SO4来制取 Na 2S。 ①检验 ZnS 固体是否洗涤干净的方法是， 2 S 可由等物质的量的2 4 和CH4 在高温、催化剂条件下 ② Na Na S0 制取。化学反应方式为； ③已知 Na 2SO4． 10H 2O 及 Na 2SO4的溶解度随温度变化曲线如 图。从滤液中得到Na 2SO4 .10H 2O 的操作方法是 ________________________. （ 5）若步骤Ⅱ加入的 ZnCO 3为 b mol ，步骤Ⅲ所得 Cd 为 d mol ，最后得到VL、物质的量浓度为 c mol/L 的 Na 2SO4溶液。则理论上所用锌灰中含有锌元素的质量为。 2 ．高铁酸钾（ K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：
已知： ①2KOH+Cl 2 =KCl+KClO+H 2 O（条件：温度较低） ②6KOH+3Cl 2=5KCl+KClO 3+3H 2 O（条件：温度较高） ③ 2Fe（ NO 3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO 4+6KNO3+3KCl+5H 2 O 回答下列问题： （ 1）该生产工艺应在（填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行； （ 2）写出工业上制取Cl2的化学方程式； （ 3） K2 FeO 4可作为新型多功能水处理剂的原因是； （ 4）配制 KOH 溶液时，是在每 100 mL 水中溶解61 ．6 g KOH固体（该溶液的密度 为 1． 47 g/mL ），它的物质的量浓度为； （ 5）在“反应液 I ”加中 KOH 固体的目的是： A ．与“反应液 I ”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO B． KOH 固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率 C．为下一步反应提供反应物D．使副产物KClO 3转化为KClO （ 6）从“反应液 II 中”分离出K2 FeO4后，会有副产品 （写化学 式）。 （ 7）该工艺每得到 1.98 kg K 2 FeO4，理论上消耗Cl2的物质的量为mol 。 3 ．二氧化氯（ ClO 2）可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产ClO 2的工艺主要包括：
高考化学工业流程题汇编2 【例1】（11分）某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4，其工艺流程如下。 回答下列问题： （1）硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) ，写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程：。 （2）a和b分别是（填序号）。 A．足量CO2、适量NH3 B．足量NH3、适量CO2 C．适量CO2、足量NH3 D．适量NH3、足量CO2 （3）上述流程中，可以循环使用的物质有（写化学式）。 （4）从滤液中获得(NH4)2SO4晶体，必要的操作步骤是。 （5）上述流程中，有关NH3作用的说法正确的是。 A．提供制备所需的氮元素B．增大CO2 3 的浓度促进反应发生 C．作反应的催化剂D．生产1 mol (NH4)2SO4，至少消耗2 mol NH3 【例2】（12分）医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%）的主要流程如下： （1）除杂操作是加入Ca(OH)2，调节溶液pH为8.0~8.5，以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是。 （2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4.0，其目的有：①防止Ca2+在蒸发时水解； ②。 （3）测定样品中Cl-含量的方法是：a.称取0.7500 g样品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；c.用0.05000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。 ①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有。 ②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。 ③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可 能原因有；。 【例3】（11分）海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下： （1）从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下 甲 滤液 母液 生石灰 煅烧 提纯 通入a通入b CaSO 4 浊液乙 CaCO 3 硫酸铵 二氧化碳 氨气
高考化学工艺流程题答题规律大总结！ 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粉碎、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。（研磨适用于有机物的提取，如苹果中维生素C的测定等） ②水浸：与水接触反应或溶解。 ③酸浸：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等，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。近年来，在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中，矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂，使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解，使其转入溶液中，达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。 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。
2019年高考化学化工流程题的答题技巧 首先，要对“化工流程图”试题的结构有全面充分的认识，通过对试题结构的分析可知，该类试题一般可由以下几个部分组成。 1.“化工流程图”试题主要分三部分： （1）题干部分：介绍原材料及所要得到的目标产品，以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。 （2）流程图部分：呈现整个化工生产过程。 一般流程图也可分为三部分： 即原料的预处理，物质的分离提纯（题目的关键部分）和产品获得。有的流程图在这三部分中还包括三条线索，主线主产品、侧线副产品、回头线为可循环利用的反应物。 （3）问题部分：提出了所要解决的问题。 2. 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，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？ 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。努力做到以下几点： （1）正确解读试题信息，理解问题的实质。这是准确回答试题的前提。 （2）善于运用化学学科思想、观点、方法分析问题，正确沟通现实问题与学科知识的关系，找到解决问题的途径、思路。 （3）能熟练调动和运用已学知识并与问题提供的信息整合起来。这是正确解答试题的关键。 （4）能正确运用规范的化学用语，清晰、严密地组织和表述答案。这是成功解答试题的保证。 总之，在紧张的高考总复习的冲刺阶段，我们在掌握化学知识的同时，更应该对所学过的化学知识都能形成知识体系，以规律指导学习，这样才能更好顺应高考这种选拔人材的考试。
[学科素养评价] 1．(2019·莆田模拟)从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V2O5、VOSO4和SiO2等，下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程： (1)为了提高“酸浸”效率，可以采取的措施有________(填两种)。 (2)“还原”工序中反应的离子方程式为______________________________ _____________________________________________________________________ ________________________________________。 (3)“沉钒”得到NH4VO3沉淀，需对沉淀进行洗涤，检验沉淀完全洗净的方法是_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)写出流程中铝热反应的化学方程式________________________________ _____________________________________________________________________ ______________________________________。 (5)电解精炼时，以熔融NaCl、CaCl2和VCl2为电解液(其中VCl2以分子形式存在)，粗钒应与电源的________(填“正”或“负”)极相连，阴极的电极反应式为_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (6)为预估“还原”工序加入H2C2O4的量，需测定“酸浸”液中VO＋2的浓度。每次取25.00 mL“酸浸”液于锥形瓶用a mol·L－1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液和苯
高三化学化工流程图复习专题（成本）编写人：李祖贤 解流程题的步骤和方法 1.?首先，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.?其次，精读局部，明确反应原理——确定各步的反应物、生成物。 科学表述、规范书写。 3.?第三，针对问题再读图，明确要求—— 归纳：平时复习要善于去看答案，看看答案的表述并背下来，懂图知解。 考查要点： ?物质性质及其相互转化关系：最主要为无机化合物，包括非金属和金属，考察重点为金属，因为涉及的原 理金属方面尤其突出，针对性强。 ?元素及其化合物的转化网络，重点考察铝的两性，三价及二价铁的互化及其选用的氧化剂和还原剂 ?物质的分离和提纯的方法 结晶（固液分离）——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），固 定答题模式：1.蒸发浓缩，2.冷却结晶3.过滤洗涤验纯4.干 燥成品
"过滤——固、液分离（方法一般是：减压过滤，抽滤等都是为了加快过滤时间，减少产品与外界接触时间）"蒸馏——液、液分离（沸点相差较大的液体才可以用蒸馏，而且一般为有机物之间的分离，蒸馏前要干燥除水。） "分液——互不相溶的液体间的分离（与萃取不分家） "萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。（溶解度要相差比较大，如用四氯化碳将溴或碘从水中萃取出来，因为溴在四氯化碳的溶解度大于水） "升华——将可直接气化的固体分离出来。（利用碘的升华的特性可以将碘提纯） "盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出（如在有机物中加入无机物会降低有机物在水中的溶解度，或者加入有相同离子的无机盐：氯化钠加到碳酸钠中） 分解法——氯化铵等受热分解 ?电解质溶液基本理论（弱酸、弱碱的电离；水的电离；盐类水解；Ksp的应用） ?氧化还原反应（最常见）
化学工艺流程题的突破 1 一、化学工艺流程题解决的问题主要有以下几个方面： 2 1．将原料转化为产品的生产原理问题； 3 2．除杂、分离和提纯产品等问题； 4 3．提高产量和效率问题； 5 4．节能减排，“绿色化学”，循环利用等生产问题； 6 5．生产设备、流程和生产成本等工艺问题。 7 因此，答题时，不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚，只要把握住主要的考8 查方向，理清每个环节的目的和结果，再根据题中的具体设问，结合题中提取的信息和头9 脑中原有的知识和技能，进行针对性作答即可，切不可拘泥于流程图中的每个细节，把时10 间和精力过多用于流程分析，使解题误入歧途。 11 二、核心知识点突破 12 不同的学生在完成工艺流程题时遇到的难点是不同的，通过学生易错题的分析，针对13 性的做了一下的核心知识点的突破教学。 14 Ⅰ、盐溶液的分离提纯方法：结晶法 15 结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种方法，大多数同学通过一轮的复习已经明白纯物质16 溶液要得到晶体的方法，难点在于混合溶液得到晶体的操作。 17 （1）纯物质溶液得到晶体： 18 蒸发结晶（NaCl型：溶解度随温度变化小的物质） 19 蒸发浓缩（至有晶膜出现为止），冷却结晶（KNO 3型：溶解度随温度变化大的物质和含 20 有结晶水的晶体）21
（2）混合溶液（分离A和B）： 22 要得到溶解度受温度变化小的溶质：蒸发结晶，趁热过滤 23 要得到溶解度受温度变化大的物质和含有结晶水的晶体：蒸发浓缩，冷却结晶，过24 滤 25 Ⅱ、预处理的各种方法 26 工艺流程中的预处理分析进行分类，并形成一定的答题模板。 27 （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28 解）速率，增大原料的转 29 化率（或浸取率）。 30 （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31 氧化物；除去有机物；除 32 去热不稳定的杂质 33 （3）酸浸：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀） 34 （4）碱溶：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进35 水解（沉淀） 36 Ⅲ、平衡原理的应用 37 在工艺流程中经常会涉及化学反应平衡，沉淀溶解平衡，沉淀的转化，离子的水38 解平衡 39 40 练习2．工业上以锂辉石（Li 2O·A1 2 O 3 ·4SiO 2 ，含少量Ca、Mg元素）为原料生 41 产 42 碳酸
一、原料处理阶段的常见考点与常见名词 ①加快反应速率的方法：搅拌；固体的研磨（或粉碎）；增大溶液的浓度；适当升 高温度等。 ②溶解 a、水浸：与水接触反应或溶解。 b、酸（碱）浸：在酸（碱）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。 c、浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少( 更多转化 ) 。 ③灼烧、焙烧、煅烧 改变结构，使一些物质能溶解，使一些杂质高温下氧化、分解使有机物灼烧分解。 ④除金属表面油污：用NaCO3溶液洗涤。 二、分阶段考查知识点 （1）对原料进行预处理的常用方法及其作用： ①研磨、粉碎；搅拌、振荡；逆流、沸腾炉。 目的——增大反应物的接触面积，加快反应速率（或溶解速率），提高反应物转化 率（或溶解浸出率）。 ②加水溶解；加酸溶解；加碱溶解；有机溶剂溶解。 目的——使可溶性金属（非金属 ) 离子（或有机物）进入溶液，不溶物通过过滤除去。 补充：浸出：固体加水 ( 酸) 溶解得到离子。 浸出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少。 加快浸出速率的方法：搅拌；固体的粉碎；增大溶液的浓度；适当升高温度等。 注意：多次溶浸或延长溶浸时间只提高浸出率不能提高浸出速率。③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。 ④煅烧、焙烧—改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解。⑤ 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；抑制有机反应的副反应；控制反应速率过快带来的不良影响； （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： 1）能与 H+反应，使溶液 pH值增大； 2）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、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。 ②加入试剂除杂 ③加热：加快反应速率或加速某固体的溶解、或促进平衡向某个方向移动、或使某 物质受热分解。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：侯氏制碱中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca(HCO3) 2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质受热易分解，温度不能太高。
HCl--H 2O 气氛下的MgCl 2—MgO 分布 P(H 2O )g 1.00 0.75 0.50 0.25 P(HCl )g 0 0.25 0.50 0.75 蒸气压 P(HCl )g + P(H 2O )g = 6050 403020 10温度/℃ MgCl MgO MgCl 2·6H 2O MgCl 2·2H 2O MgCl 2·4H 2O MgCl 2·H 2O Mg(OH)Cl 化学流程图题专项练习 1.广东省有着丰富的海洋资源。海水提取食盐和Br 2以后的盐卤可以用来制备纯净的MgCl 2或 MgO 。盐卤中含有Mg 2+、Cl -，还含有少量Na +、Fe 2+、Fe 3+、SO 42-和CO(NH 2)2等。制备流程如下图： （1）滤渣的成分是 （写化学式）；滤液Ⅱ中所含主要的杂质离子是 （写离子符号）。 （2）用NaClO 除去尿素CO(NH 2)2时，生成物除盐外，都 是能参与大气循环的物质，则该反应的化学方程式 为 ；加入NaClO 的另一个作用是 。 （3）温度和压强P (HCl )g 对MgCl 2·6H 2O 晶体热分解产物的影响如图所示。请回答下列问题： ①写出P (HCl )g = 0.25MPa ，温度从300℃升高到550℃时反应的化学方程式 ； ②实际生产中，将MgCl 2·6H 2O 晶体加热到600℃的过程中几乎得不到无水MgCl 2，其原因 是 ；若要得到无水MgCl 2须采取的措施是 。 2（16分）过氧化氢（H 2O 2）有广泛的用途。工业上用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢，其反应原理是：2NH 4HSO 4 (NH 4)2S 2O 8+H 2↑，(NH 4)2S 2O 8+2H 2O==2NH 4HSO 4 + H 2O 2。其 （1）根据以上反应原理可知，电解硫酸氢铵溶液时，阳极的电极反应方程式是： 。 （2）在上流程图中，采用减压蒸馏的原因是： 。 可循环利用的物质是 。 （3）过氧化氢具有的化学性质是 。 A ．不稳定性 B ．弱碱性 C ．氧化性 D ．还原性 CaCl 2 少量NaOH
化学流程图专题（三） 【例1】重铬酸钠(Na2Cr2O7·2H2O)俗称红矾钠，在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿（主要成份为FeO·Cr2O3，还含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质）为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下： ①中涉及的主要反应有： 主反应：4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O2 8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2 副反应：SiO2＋Na2CO3Na2SiO3＋CO2↑、Al2O3＋Na2CO32NaAlO2＋CO2↑ 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH： 沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Mg(OH)2Cr(OH)3 完全沉淀时溶液pH 4。7 3。7 11。2 5。6 试回答下列问题： ⑴“①”中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是。两个副反应均为吸热反应，但 在高温下均能自发进行，其原因是。 ⑵“③”中调节pH至4.7，目的是。 ⑶“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO42－转化为Cr2O72－，请写出该平衡转化的离子方程式：。 ⑷“⑦”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠，依据是。 【例2】明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料，明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示： 根据上述图示，完成下列填空： (1）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制500mL稀氨水（每升含有39。20g氨）需要取浓氨水（每升含有251.28g氨）__________mL，用规格为_______mL量筒量取。 (2）氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除K＋、SO42－外，还有大量的NH4＋。检验NH4＋的方法是_______________________________________________________。
年高三化学工艺流程题专题
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化学工艺流程题的突破 一、化学工艺流程题解决的问题主要有以下几个方面： 1．将原料转化为产品的生产原理问题； 2．除杂、分离和提纯产品等问题； 3．提高产量和效率问题； 4．节能减排，“绿色化学”，循环利用等生产问题； 5．生产设备、流程和生产成本等工艺问题。 化工流程题一般就围绕这几个方面设问求解，我们需要运用有关物质的性质和物质间相互作用的基本知识，还要掌握一些分离提纯物质的基本实验技能，关键是还要具有分析生产工艺流程的方法和能力。 这类试题起点高、落点低，试题多以化工生产、能源、材料、环境等生产、生活方面的常见化学事物为背景，要求明确，设问层次清晰，以无机或有机化合物的组成、性质、变化等内容为载体，要求考生运用所学化学知识、原理和技能从化学视角看待、分析或解决生产、生活实际中的简单化学问题。解答所需知识、方法都是化学的核心内容。 因此，答题时，不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚，只要把握住主要的考查方向，理清每个环节的目的和结果，再根据题中的具体设问，结合题中提取的信息和头脑中原有的知识和技能，进行针对性作答即可，切不可拘泥于流程图中的每个细节，把时间和精力过多用于流程分析，使解题误入歧途。 二、整体的学习程序：具体→抽象→具体 1、抽象出工艺流程模板 2、学习课本上的具体工艺流程 （1）侯氏纯碱工艺 （2）工业合成硫酸（3）工业合成硝酸
3、具体试题中的几个过程的划分 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。 给出各种不同核心反应原理的工艺流程的流程图，指导学生分析工业流程的主线和核心步骤。在分析过程中关注以下几个方面： （1）明确实验的目的 （2）抓住几条线索 线索考查侧重主要目的主要制备物质核心化学反应产物又多又纯 杂质分离提纯杂质分离彻底辅助试剂辅助主要物质转化或分离杂质循环利用 三、核心知识点突破 不同的学生在完成工艺流程题时遇到的难点是不同的，通过学生易错题的分析，针对性的做了一下的核心知识点的突破教学。 Ⅰ、盐溶液的分离提纯方法：结晶法 结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种方法，大多数同学通过一轮的复习已经明白纯物质溶液要得到晶体的方法，难点在于混合溶液得到晶体的操作。 （1）纯物质溶液得到晶体： 蒸发结晶（NaCl型：溶解度随温度变化小的物质） 蒸发浓缩（至有晶膜出现为止），冷却结晶（KNO3型：溶解度随温度变化大的物质和含有结晶水的晶体）（2）混合溶液（分离A和B）： 要得到溶解度受温度变化小的溶质：蒸发结晶，趁热过滤 要得到溶解度受温度变化大的物质和含有结晶水的晶体：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤 Ⅱ、预处理的各种方法 工艺流程中的预处理分析进行分类，并形成一定的答题模板。 （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）
高三化学《化工流程》专项训练 1. (14分) 磷酸二氢钾( KH2PO4)可用于我国研制的巨型激光器“神光二号”。 某小组设计的以氟磷灰石[ Ca5(PO4)3F]为原料制备磷酸二氢钾晶体的工艺流程如下： 已知：KCl+H3PO4=KH2PO4+HCl，其中HCl易溶于有机萃取剂。回答下列问题： (1)写出氟磷灰石在高温下与SiO2、C反应的化学方程式，在该反应中的还原产物为。 (2)用烧碱溶液吸收尾气中的SiF4可生成两种盐，写出反应的离子方程式。 (3)写出副产品M的一种用途。 (4)从化学平衡角度分析，KCl和H3PO4反应制备KH2PO4时使用萃取剂的原因： 。 (5)常温下，H3PO4的K a1=7.1×10－3、K a2=6.2×10－8、K a3=4.5×10－13。通过计算解释KH2PO4溶液显酸性： 。 (6)为避免水体富营养化，废水中的KH2PO4要先处理达标后再排放。处理废水有两种方法： ①沉淀法：向废水中加入石灰将磷元素全部转化成Ca3(PO4)2。常温下，K sp[Ca3(PO4)2]=2.0×10－29。一般地，溶液中离子浓度小于1.0×10－5mol·L－1时，被认为完全除去。若废水中c(Ca2+)=1.0×10－3mol·L－1，则废水中c(PO43－)= mol·L－1(结果保留小数点后 一位，2≈1.4)。 ②电渗析法：用电渗析法从废水中提取KOH和H3PO4。下列说 法正确的是(填字母)。 A.膜1为阳离子交换膜，y极为正极 B.c为稀KOH溶液，b为浓H3PO4溶液 C.阳极反应式为2H2O+2e－=2OH－+H2↑ D.每转移0.1 mol电子时理论上可以获得9.8 g H3PO4 2. (14 分) 稀土元素钪广泛应用于冶金化工航空航天、超导、激光、核能等领域。利用钛磁铁矿为原料(成分主要为Fe2O3、TiO2及少量Sc2O3等)提纯氧化钪并制备氯化钪的一种工艺流程如下： 已知：①氯化钪化学式为ScCl3，无色易潮解的晶体，易溶于水和某些有机溶剂； ②25℃时，草酸电离平衡常数为K a1=5.0×10－2，K a2=5.4×10－5。请回答下列问题：
高三化学大题化工专题2 1．硼氢化钠(NaBH 4)具有优良的还原性，在有机化学和无机化学领域有着广泛的应用。利用硼精矿(主要成分为B 2O 3,含有少量Al 2O 3、SiO 2、FeCl 3等)制取NaBH 4的流程如下： 已知：偏硼酸钠(NaBO 2)易溶于水，不溶于醇，在碱性条件下稳定存在 回答下列问题： (1)写出加快硼精矿溶解速率的措施 (写一种)。 (2)操作1为 ，滤渣主要成分为 。 (3)除硅铝步骤加入CaO 而不加入CaCl 2的原因有：①能将硅、铝以沉淀除去；② 。 (4) 氢化镁(MgH 2)中H 元素的化合价为 ；MgH 2与NaBO 2在一定条件下发生反应1，其化学方程式为： 。 (5)在碱性条件下，在阴极上电解NaBO 2也可制得硼氢化钠，写出阴 极室的电极反应式 。 (6)硼氢化钠是一种强还原剂，碱性条件可处理电镀废液中的硫酸铜制得纳米铜，从而变废为宝，写出该反应的离子方程 式 。 化工流程考察内容主要有： 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） 硼精矿 滤渣 NaBH 4 Na 2O ?3CaO ?Al 2O 3?n SiO 2 换膜 2溶液
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。 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 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)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
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：
（通用版）新高考化学复习第9题无机化工流程题练习 [学科素养评价] 1．(2019·莆田模拟)从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V 2O 5、VOSO 4和SiO 2等，下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程： (1)为了提高“酸浸”效率，可以采取的措施有________(填两种)。 (2)“还原”工序中反应的离子方程式为______________________________ _____________________________________________________________________________________________________________。 (3)“沉钒”得到NH 4VO 3沉淀，需对沉淀进行洗涤，检验沉淀完全洗净的方法是_______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)写出流程中铝热反应的化学方程式________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________。 (5)电解精炼时，以熔融NaCl 、CaCl 2和VCl 2为电解液(其中VCl 2以分子形式存在)，粗钒应与电源的________(填“正”或“负”)极相连，阴极的电极反应式为_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (6)为预估“还原”工序加入H 2C 2O 4的量，需测定“酸浸”液中VO ＋2的浓度。每次取25.00 mL“酸浸”液于锥形瓶用a mol·L －1(NH 4)2Fe(SO 4)2标准溶液和苯代邻氨基苯甲酸为指示剂进行滴定(其中VO ＋2→VO 2＋)，若三次滴定消耗标准液的体积平均为b mL ，则VO ＋2的浓度为________g·L －1(用含a 、b 的代数式表示)。 解析：(1)增大浸出效率的方法：将工业废钒粉碎，充分搅拌，适当提高温度；(2)“还原”工序中加入草酸为典型还原剂，可将V 从＋5价还原为＋4价，对应的离子方程式为2VO ＋2 ＋H 2C 2O 4＋2H ＋===2VO 2＋＋2CO 2↑＋2H 2O ；(3)KClO 3反应后被还原为Cl －，对沉淀进行洗涤即是 为了除去Cl －等离子；(4)由铝热反应原理知10Al ＋3V 2O 5=====高温6V ＋5Al 2O 3；(5)类比电解精炼 铜，粗钒应作为阳极电解，即与正极相连；阴极上发生还原反应，电极反应式为VCl 2＋2e －===V ＋2Cl －；(6)由得失电子关系可知：VO ＋2 ～(NH 4)2Fe(SO 4)2，故n (VO ＋2)＝n [(NH 4)2Fe(SO 4)2] ＝ab ×10－3mol ，所以VO ＋ 2的浓度为83×ab ×10－3 25×10－3＝83ab 25 g·L －1。
高三化学专题—化工流程练习题 1 ．硫化锌（ ZnS ）是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取t 其工艺流程如下图所示。 （1）为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是 ____________ （填序号）。①研 磨②多次浸取③升高温度④加压⑤搅拌 （2）步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是 _______________ （写化学式）。 （ 3）步骤Ⅲ中可得Cd 单质，为避免引入新的杂质，试剂 b 应为 ____________ 。（ 4）步骤Ⅳ还可以回收Na 2 SO4来制取 Na 2 S。 ①检验 ZnS 固体是否洗涤干净的方法是______________， ②Na 2S 可由等物质的量的 Na 2 S0 4和 CH 4在高温、催化剂条件下 制取。化学反应方式为 _________________ ； ③已知 Na 2 SO 4．10H 2O 及 Na 2SO 4的溶解度随温度变化曲线如图。 从滤液中得到Na 2SO 4 .10H 2O 的操作方法是 ________________________. （ 5）若步骤Ⅱ加入的ZnCO 3为 b mol ，步骤Ⅲ所得Cd 为 d mol ， 最后得到VL 、物质的量浓度为 c mol/L 的 Na 2SO 4溶液。则理论 上所用锌灰中含有锌元素的质量为______ 。 2 ．高铁酸钾（ K 2FeO 4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其 生产工艺如下： 已知： ①2KOH+Cl 2 =KCl+KClO+H 2 O（条件：温度较低） ②6KOH+3Cl 2=5KCl+KClO 3+3H 2O（条件：温度较高） ③ 2Fe （ NO 3）3+3KClO+10KOH=2K2FeO 4+6KNO 3+3KCl+5H2O 回答下列问题： （ 1）该生产工艺应在（填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行； （ 2）写出工业上制取Cl 2的化学方程式； （ 3） K2 FeO 4可作为新型多功能水处理剂的原因是；（ 4）配制 KOH 溶液时，是在每100 mL 水中溶解61． 6 g KOH固体（该溶液的密度 为 1． 47 g/mL ），它的物质的量浓度为； （ 5）在“反应液 I ”中加 KOH 固体的目的是： A ．与“反应液 I ”中过量的Cl 2继续反应，生成更多的KClO B ． KOH 固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
高考化学化工流程题如何答题首先，要对“化工流程图”试题的结构有全面充分的认识，通过对试题结构的分析可知，该类试题一般可由以下几个部分组成。 1.“化工流程图”试题主要分三部分： (1)题干部分：介绍原材料及所要得到的目标产品，以图表、化学反应方程式、文字表达等提供解决问题的信息。 (2)流程图部分：呈现整个化工生产过程。 一般流程图也可分为三部分： 即原料的预处理，物质的分离提纯(题目的关键部分)和产品获得。 有的流程图在这三部分中还包括三条线索，主线主产品、侧线副产品、回头线为可循环利用的反应物。 (3)问题部分：提出了所要解决的问题。 2.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，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? 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。努力做到以下几点： (1)正确解读试题信息，理解问题的实质。这是准确回答试题的前提。 (2)善于运用化学学科思想、观点、方法分析问题，正确沟通现实问题与学科知识的关系，找到解决问题的途径、思路。 (3)能熟练调动和运用已学知识并与问题提供的信息整合起来。这是正确解答试题的关键。 (4)能正确运用规范的化学用语，清晰、严密地组织和表述答案。这是成功解答试题的保证。
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。