2020高考化学 冲刺核心素养微专题2 化学工艺流程试题的解题策略练习(含解析)

2020年高考复习化学工艺流程题题型特点本题型以现代工业生产为基础,与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离、提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,要求考生依据流程图分析原理、紧扣信息、抓住关键、准确答题。

这类试题具有较强的实用性和综合性,能较好地考查学生信息获取能力、分析问题能力、语言表达能力和计算能力等。

突破点一化工工艺流程题的分析【解题策略】1.粗读试题(1)读题头,得目的。

题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品),以及提供需要用到的信息。

(2)读题干、析过程。

题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。

题干信息有三个层次:读得懂的;读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的;完全读不懂的。

关键是突破第二层次,对于读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的部分需要学生运用已有的基础知识,根据学习过的化学反应原理,联系实际工业生产及题目信息等进行知识的整合,最终得到结论。

(3)读题尾、看措施:题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设计成系列问题,构成一道完整的化学试题。

阅读题尾时要将设问中的提示性信息,用笔画出来,以便在后面精读试题时随时提醒自己与之联系。

2.精读试题在粗读试题的基础上,结合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,在流程图上随手画出相关信息,以便在解题时随时进行联系和调用;同时思考几个问题: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,杂质或副产物用什么方法除去等等,体会出题者设问的角度、意图。

只要掌握了这一题型的一般特点和解题策略,无论流程如何陌生复杂,在高考中即使遇到情境陌生的流程图题,也能够驾驭自如,迎刃而解。

1[2019·全国卷Ⅲ]高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图G2-1所示。

2020届高三化学二轮复习化学工艺流程题（知识梳理与训练）知识梳理1．解题要领必备解答工艺流程综合题的关键是分析流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，需要宏观把握整个流程，可针对问题分析细节，不必把每个环节的原理都弄清。

总体方法：关注箭头的指向(聚焦局部，箭头指入——反应物，箭头指出——生成物)、前后追溯物质(放大局部)、考虑反应实际(物质性质、试剂用量)。

2．识记化工术语关键词研磨、雾化灼烧(煅烧)浸取浸出率酸浸水浸过滤滴定蒸发结晶蒸发浓缩水洗酸作用碱作用释义将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分使固体在高温下分解或改变结构，使杂质高温氧化、分解等。

如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程与水接触反应或溶解固体与液体的分离定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)3.常见操作的答题考虑角度常见的操作分离、提纯答题要考虑的角度过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作；从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—(洗涤、干燥)提高原子利用率在空气中或在其他气体中进行的反应或操作判断沉淀是否洗涤干净控制溶液的pH控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)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)要考虑O 、H O、CO或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、水解、潮解等目的取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等①调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)②“酸作用”还可除去氧化物(膜)③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)①防止副反应的发生②使化学平衡移动；控制化学反应的方向③控制固体的溶解与结晶④控制反应速率：使催化剂达到最大活性⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质②“冰水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗洗涤晶体③用特定的有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度有利于析出，减少损耗等④洗涤沉淀方法：往漏斗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 次表面处理用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等强化训练1、（2020届北京朝阳一模）无水氯化锰MnCl2在电子技术和精细化工领域有重要应用。

高考化学工艺流程试题突破策略与解题模型工艺流程题是近年来高考化学热点专题，源自实际化工生产的主要阶段并以框图形式呈现以考查元素及其化合物知识和部分实验基础，文章介绍了“试剂—杂质—操作—产品”四线法可巧妙突破该题型，该法思路清晰，方向明确，帮助学生迅速构建模型认知，提炼化学核心素养，大大提高了解题效率。

“四线”真实呈现工艺生产需要考虑的四个核心方面，启发学生关注实际工艺生产，关注生产的经济效益、绿色化。

1 背景分析1.1 高考背景分析高考的功能——立德树人、为国家选拔人才，高考题以真实的问题的解决为背景考查所学知识，尤其是常常以实际生产工艺为背景，以元素化合物基础知识为线，着眼于学生接受、吸收、整合信息的能力考查。

新课改后的高考有很强的时代感和实践性，化工生产技术的“工艺流程题”已成为新亮点和主流题型，突出考查学生对元素化合物知识的运用，以能力与核心素养考查为根本，着眼于学生对化学信息的接受、吸收、整合的能力的考查，以化学核心知识、概念为题干，以知识模型建构为落脚点，跳出了让学生陷入题海战的桎梏。

2017年教育部公布的高考考纲发生了很大的变化，对化学而言，删去“化学与技术”模块，选考部分由原来的“三选一”改为“二选一”，不难发现工艺流程题有很大可能在必考题中考查，且在13、15、16、17年高考全国I卷中均有考查，近三年高考化学考查工艺流程题的情况，见表1。

1.2 学生学情分析学生面对应对高考，大多同学把“考点”作为复习依据，用“突破考点”、“狂练考点”、“强化训练”等为主要手段，进行大量的机械重复劳动，尽管花费了大量学习时间，但收效甚微。

具体存在以下困难：①阅读困难，迷思，审题过程不能迅速捕捉有用信息。

②答题语言不规范。

③元素化合物知识不扎实，不能够辨析微观反应。

④思考不全面，杂质选择性屏蔽。

⑤思维定式，死记硬背，不能灵活运用化学原理分析问题。

⑥流程的全面分析与题设解决的辩证与统一，有的时候，工艺流程并不需要各个阶段都详细分析，而应“粗”“细”结合，游刃有余。

考纲要求①接受、吸收、整合化学信息的能力。

②分析问题和解决(解答)化学问题的能力。

③在解决化学问题的过程中，运用化学原理和科学方法，能设计合理方案，初步实践科学探究。

专家解读化学工艺流程题是近几年高考的热点，将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题；主要涉及物质的性质、分离提纯、反应原理、实验操作、产率计算等知识点。

由于此类试题陌生度高，对学生的能力要求也大，加上有的试题文字信息量大，所以这类题的得分不是很理想。

通过分析近几年的高考试题发现，该类题干以工业生产为主要背景，以文字、工艺流程图、表格相结合的形式呈现，阅读量相对较大。

预测在2017年的高考试题中会继续延续这种出题方式，更贴近工业生产(例如：会出现更多的工业术语和设备名称等)，考查点会更加综合，可能会以陌生的新物质为背景，突出考查学生的能力，更加关注原料的选择、循环利用、绿色化学、环境保护、物质的分离提纯、产率的计算等。

1.工艺流程题的解题思路工艺流程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。

解此类题目的基本思路：(1)先粗读，从题干中获取有用信息，理清思路。

先不必把每个环节的原理都搞清楚。

(2)针对问题再精读，分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。

(3)要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。

2.工艺流程题的解题方法(1)明确目的，提取有用信息。

通过阅读题头，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，进而明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。

(2)分析流程，弄清各步作用。

对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？(3)看清问题，准确规范作答。

(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH ＋V 4O4－12离子交换洗脱R 4V 4O 12＋4OH －(ROH 为强碱性阴离子交换树脂)。

为了提高洗脱效率.淋洗液应该呈________性(填“酸”、“碱”或“中”)。

(5)“流出液”中阳离子最多的是________。

(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH 4VO 3)沉淀.写出“煅烧”中发生反应的化学方程式________________________________________。

[解析] (1)V 2O 5与H 2SO 4反应生成VO ＋2.反应的离子方程式为V 2O 5＋2H ＋===2VO ＋2＋H 2O ；废钒催化剂中只有SiO 2与H 2SO 4不反应.故“废渣1”的主要成分为SiO 2。

(2)3 mol VO 2＋变为VO ＋2失3 mol 电子.根据K Cl ＋5O 3→K Cl －1.则需要KClO 336mol.即0.5 mol 。

(3)废钒催化剂中含有Fe 2O 3、Al 2O 3.则KClO 3氧化后的溶液中含有Fe 3＋、Al 3＋.故“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。

(4)由4ROH ＋V 4O4－12离子交换洗脱R 4V 4O 12＋4OH －知.洗脱时淋洗液中的c (OH －)应较大.故淋洗液呈碱性。

(5)由于废钒催化剂中K 2SO 4的含量较高.结合回收工艺路线中KClO 3、KOH 的加入.故“流出液”中阳离子最多的是K ＋。

(6)煅烧NH 4VO 3生成V 2O 5、NH 3及H 2O 。

[答案] (1)V 2O 5＋2H ＋===2VO ＋2＋H 2O SiO 2(2)0.5 (3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)碱 (5)K ＋(6)2NH 4VO 3=====高温V 2O 5＋2NH 3↑＋H 2O ↑[省市卷]1．(20xx·江苏卷)以高硫铝土矿(主要成分为Al 2O 3、Fe 2O 3、SiO 2.少量FeS 2和金属硫酸盐)为原料.生产氧化铝并获得Fe 3O 4的部分工艺流程如下：[解析] (1)硫酸铵溶液中存在平衡：NH ＋4＋H 2O NH 3·H 2O ＋H ＋.硼酸镁能与水解出的H ＋反应.促进平衡向右移动.生成的一水合氨浓度增大.因溶液中存在平衡NH 3·H 2O NH 3＋H 2O.一水合氨浓度增大.促进NH 3·H 2O 分解产生NH 3。

大题题型集训(二）化学工艺流程（建议用时：35分钟）（对应学生用书第170页)1．（2019·广西名校联考)碳酸锰（MnCO3）是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。

工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2,还含有Fe2O3、CaCO3、CuO等杂质）制取碳酸锰的流程如下图所示：已知：还原焙烧的主反应为2MnO2＋C错误!2MnO＋CO2↑。

可能用到的数据如下：氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu（OH)2Mn(OH）2开始沉淀pH1.5 6.5 4.28。

3沉淀完全pH3.79.77。

49。

8(1)在实验室进行步骤A操作时，需要用到的主要仪器名称为________。

(2)步骤C中得到的滤渣主要成分是CaSO4和________,步骤D 中还原剂与氧化剂的物质的量之比为________。

(3）步骤E中调节pH的范围为________,其目的是__________________________________________________________________________。

(4）步骤G发生的离子方程式为_____________________________________________________________________________________，若Mn2＋沉淀完全时测得溶液中CO错误!的浓度为2。

2×10－6 mol·L－1，则K sp(MnCO3)＝________。

（5）实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2＋是否完全发生反应，原理为Mn2＋＋S2O2－8＋H2O―→H＋＋SO2－4＋MnO错误!，确认Mn2＋已经完全反应的现象是______________________________________________________ _____________________________________________________.[解析］（2）步骤C中得到的滤渣是不溶于水的Cu和微溶的CaSO4，步骤D中加入MnO2氧化溶液中的Fe2＋，其中Mn从＋4价降为＋2价，Fe从＋2价升高为＋3价，Fe2＋是还原剂，根据电子守恒,还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1。

1．（10分）氯化铁是常见的水处理剂，工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下：（1）试写出吸收塔中吸收剂Q(FeCl2)反应的离子方程式：。

（2）六水合氯化铁在水中的溶解度如下：温度/℃0 10 20 30 50 80 100溶解度(g/100gH2O) 74.4 81.9 91.8106.8315.1525.8535.7从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是：加入少量盐酸、、、过滤、洗涤、干燥。

（3）常温下，若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀，pH＝4时，溶液中c(Fe3+)＝mol·L－1。

（常温下Ksp[Fe(OH)3]＝2.6×10－39）。

（4）FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定：称取mg无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100mL容量瓶，用蒸馏水定容；取出10.00mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入淀粉指示剂并用c mol·L―1 Na2S2O3溶液滴定用去V mL。

（已知：I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－）①滴定终点的现象是：。

②样品中氯化铁的质量分数为（用字母m、C、V来表示）。

【答案】（10分）（1）2Fe2+ + Cl2＝2Fe3+ + 2Cl－（2分）（2）蒸发浓缩（1分）冷却结晶（1分）（3）2.6×10－9（2分）（4）①滴入最后一滴，溶液颜色由蓝色变为无色，且半分钟内不变色（2分）② 1.625Vc/m×100％（2分）考点：考查氯气的化学性质，基本操作的判断，溶度积的应用，物质质量分数的计算2．(15分)氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。

硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。

以菱镁矿（主要成分为MgCO3，含少量FeCO3）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：（1）试剂X为_________（填化学式），发生反应的离子反应方程式为_________。

（2）滤渣2的成分是_________（填化学式）。

2020年高三化学二轮复习（二模备考）：工艺流程综合题【必备知识】记化工术语，明思考角度【解题技巧】学解题策略，快速精准作答 1．审题方法审题时要弄懂流程图中涉及的反应原理、反应条件的控制以及物质的分离等。

明确流程图中箭头方向和含义。

流程图中箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物)，返回的箭头一般是“循环利用”的物质。

图中一般会出现陌生知识，要读懂题给文字、表格信息以及设问中的提示性信息，并分析和解题中随时进行联系、调用。

2．解题策略物质制备类工艺流程1．物质制备过程中反应条件的控制 (1)溶液的pH①控制反应的发生，增强物质的氧化性或还原性，或改变水解程度。

②控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

a ．控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

如若要除去Al 3＋、Mn 2＋溶液中含有的Fe 2＋，先用氧化剂把Fe 2＋氧化为Fe 3＋，再调溶液的pH 。

b ．调节pH 所需的物质一般应满足两点：能与H ＋反应，使溶液pH 增大；不引入新杂质。

例如：若要除去Cu 2＋溶液中混有的Fe 3＋，可加入CuO 、Cu(OH)2、Cu 2(OH)2CO 3等物质来调节溶液的pH 。

(2)温度(3)浓度①根据需要选择适宜浓度，控制一定的反应速率，使平衡移动有利于目标产物的生成，减小对后续操作产生的影响。

②反应物过量，能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率，但对后续操作也会产生影响。

(4)压强：改变反应速率，使平衡向需要的方向移动。

(5)催化剂：选择合适的催化剂，能加快反应速率。

2．获得产品阶段的常用操作(1)洗涤(冰水、热水)：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；乙醇洗涤既可洗去晶体表面的杂质，又可减少晶体溶解的损耗。

(2)蒸发时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。

第2讲化学工艺流程题解法指导一、4．注意试题情景与所学知识的融合，一定要明白试题问的什么？考查的知识点是什么？考查的目的是什么？还能如何问？应该怎样做？还能怎样做？【强化练习】1．工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿(主要成分是Al2O3，还有少量的Fe2O3、SiO2)得含铁(Fe3＋)的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，二氧化锰和Fe(OH)3发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品。

(1)硫酸浸取铝土矿时主要反应的离子方程式为__________________；(2)完成高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式：2MnO4＋3MnSO4＋2H2O===__________________；(3)调节pH的作用是__________________；(4)操作1的名称为______，实验室进行操作2用到的陶瓷质仪器有______；(5)下列有关工艺的说法正确的是______(双选，填字母)。

A．可以向溶液中再加入铝土矿粉等调节pHB．溶液的碱性越强，则除铁效果越好，而且不会影响硫酸铝的产率C．活性二氧化锰生成量应适宜，不足时铁的去除率较低，过量时会增加成本D．可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去Fe(OH)32．丙酸盐是安全有效的防霉、防腐剂，一种以碱式碳酸锌为原料的工艺流程如下：序号n(丙酸)n(碱式碳酸锌) 反应温度/℃丙酸锌产率/%1 10.25 60 67.22 10.25 80 83.53 10.25 100 81.44 10.31 60 89.25 10.31 80 90.16 10.31 100 88.8(1))＝1______，反应温度______ ℃。

(2)某次实验时，将37.0 g 丙酸溶于220 mL 水中，按上述流程在上述优化的条件下制备，最终得产品丙酸锌49.6 g ，则该次实验丙酸锌的产率为__________。