化学工艺流程题

专题三 工艺流程题

类型一 工业生产流程

1．氢氧化镁是一种重要的化工原料，某矿石由MgO、Fe2O3、CuO和SiO2组成，用它制备氢氧化镁的流程示意图如图：

(1)请写出步骤一中发生反应的化学方程式：__________________________(任写一个)。

(2)溶液A中所含的阳离子有______________(填离子符号)。

(3)已知：部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表

沉淀物 Fe(OH)2 Cu(OH)2 Mg(OH)2

开始沉淀 1.9 4.2 9.1

完全沉淀 3.2 6.7 11.1

步骤二中加入熟石灰，调节溶液的pH范围为__________。

(4)3个步骤中均用到的操作是__________。

(5)步骤三中生成产品的化学方程式为________________________________。

2．保险粉(化学式为Na2S2O4)在工农业生产中有广泛的用途，Na2S2O4在碱性溶液中稳定，在中性和酸性溶液中极不稳定，在NaCl存在下，Na2S2O4在水中溶解度显著下降。制备流程如图：

(1)反应Ⅰ的原理为：Zn＋2SO2=== ZnS2O4，该反应类型为______________。

(2)反应Ⅱ为复分解反应，该反应的化学方程式为________________________________。

(3)操作a的名称为__________。

(4)滤液中含有Na2S2O4，为使Na2S2O4结晶析出还需要加入少量NaOH的原因是_______________________，加入NaCl的原因是____________________________________。

(5)198g Zn(OH)2理论上能得到Zn的质量为__________g。

3．工业上以粗盐(含少量MgCl2、CaCl2杂质)为原料，利用电解饱和食盐水的方法制备NaOH，其简要工艺流程如下：

工艺流程图题型突破

1．【2017新课标1卷】（14分）

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，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。

（2）“酸浸”后，钛主要以24TiOCl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21(Mg)0.02molLc，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使3Fe恰好沉淀完全即溶液中351(Fe)1.010molLc，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成

（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为22241.3101.010、。

（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++ 24TiOCl + 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(34PO)=2251.3101.010mol·L−1=×10–17 mol·L−1，c3(Mg2+)×c2(34PO)＝3××10–17)2=×10–40＜Ksp ，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。

第 1 页 共 17 页 工艺流程图题型突破

1．【2017新课标1卷】（14分）

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，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。

（2）“酸浸”后，钛主要以错误!未找到引用源。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”中错误!未找到引用源。，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使错误!未找到引用源。恰好沉淀完全即溶液中错误!未找到引用源。，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生 第 2 页 共 17 页 成？

（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为错误!未找到引用源。。

（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++ 错误!未找到引用源。 + 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(错误!未找到引用源。)=错误!未找到引用源。mol·L−1=1.3×10–17 mol·L−1，c3(Mg2+)×c2(错误!未找到引用源。)＝(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.7×10–40＜Ksp ，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。

２０１５年４月　浅析高考化学工艺流程题　２３ｌ　

浅析高考化学工艺流程题　

胡冰娜　衷明华　

（韩山师范学院化学与环境７－程学院，广东潮州５２１０４１）　

摘要：本文通过对高考化工流程题的解析，帮助考生了解高考工业流程图的考点、　

理清解题思路，有助于考生有明确的复习方向，更好地备考。　关键词：高考化工流程新课程　

自２００４年广东进行高中课程改革后，ＳＴＳ教育被　

纳入了高中化学新课程中，它既是基本理念，也是重要　

目标，旨在发展学生的创新精神和实践能力。而“化学　

与技术”模块正是培养学生关注实践、理论联系实际和　

勇于创新的意识和能力的体现，以化学知识为基础，介　

绍化学在生产生活中的应用，使学生能运用所学知识　

与化学有关的一系列技术问题做出合理的分析，强化　应用意识和实践能力。　

为了体现出ＳＴＳ教育理念的重要性，高考命题方　

式越来越趋向于理论联系实际，而化工流程题是顺应　

新课标而催生出的新题型，准确掌握这类题型的解题　

思路对考生是必不可少的。　

一、化工流程题的特点　化工流程题就是将原料到产品的主要生产过程用　

流程图的形式表示出来，就这个流程图提出一系列问　

报铜合Ｉ空气　全度料ｒ　题。它是以实际生产过程为背景，理论联系实际，考查　

学生对知识点的掌握程度以及是否能与实际相联系。　

一般会在题干中给出相关信息，在提问时也会给出关　

键“字眼”，考生只要能捉住这些关键词，并对知识点熟　

悉，就能快速、准确地完成题目。　二、解题思路　化工流程题虽然涉及的知识面比较广，但所考查　

的其实是基础知识，在解题时，应先大致浏览，把基本　

分先拿下，再仔细分析流程图以及题目给出的关键词，　

根据自己所学知识联系题目，逐一进行解答。　

三、高考真题考点解析　

１、（２０１３年广东高考真题）　

例３２．银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料　

中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：　

（１）电解精炼银时。阴极反应式为——；滤渣Ａ与　

稀ＨＮＯ，反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，