高考化学工艺流程题
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2025高考化学复习:化学工艺流程题的解题的知识总结归纳工业流程图解题框架•原料预处理'除杂、净化产&的分离提纯原料无机矿物核心化学反所需产品反应条件的控制排放物的无吝化姓理原料的循环利用解题步骤首尾呼应找出主线解题策略1.对照原料和产品,确定核心反应和核心辅料2.依核心反应,明确流程主线、支线和除杂任务3.以核心辅助原料为准,把流程划分为原料预处理、核心反应和产品分离提纯三个阶段分段剖析 4.依箭头指向,分析每一环节中物质流入和流出的意义、控制反应条件的作明析细节用,融通对流程的整体分析一一研究各步骤对应的物质成份和化学反应5.某些暂时琢磨不透的环节,可先“淡化处理”,如有必要,可“顺藤摸瓜”或带着问题回头来进行有针对性的分析6.先易后难:先回答与工艺流程非密切相关的问题,确保易拿的分数先拿,规范答题7.变换角度:从基本原理、绿色化学、经济角度、安全生产等多角度思考答8.充分利用题给信息合理答题二.常考的化工术语关键词释义将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化,增大反应物接触面积,以加快反研磨、雾化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。
如锻烧石灰石、高灼烧(燃烧)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、浸取碱溶、醇溶等浸出率固体溶解后,离子在溶液中的含量的多少酸浸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水浸与水接触反应或溶解过滤固体与液体的分离滴定定量测定,可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发结晶蒸发溶剂,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浓缩蒸发除去部分溶剂,提高溶液的浓度水洗用水洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等碱作用去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH、促进水解(沉淀)三.常见的操作与答题常见的操作加过量试剂加氧化剂判断能否加其他物质答题要考虑的角度使反应完全进行(或增大转化率、产率)等氧化某物质,生成目标产物或除去某些离子要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等分离、提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馅等常规操作从溶液中得到晶体的方法:蒸发浓缩一冷却结晶一过滤一(洗涤、干燥)提高原子利用率绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)552X2^要考虑。
高高高高高高高高高高—高高高高高高高01高高高VIB高高高高高高高一、单选题(本大题共2小题,共4分)1.以铬铁矿为原料[Fe(CrO2)2]可制备K2Cr2O7和金属铬。
实验流程如下:下列说法中,不正确的是()A. 焙烧时不能使用陶瓷容器B. Na2S的作用是调节溶液的酸碱度和将重铬酸钠还原为氢氧化铬C. 在酸性溶液中CrO42−比Cr2O72−稳定D. 操作①包括过滤和洗涤。
实验室洗涤沉淀的操作是沿玻璃棒加水至浸没沉淀,待水自然滤出,重复2∼3次【答案】C【解析】【分析】本题考查实验制备方案设计,为高考常见题型,侧重考查学生的分析能力、实验能力,注意把握实验的原理以及物质的性质,把握实验操作的方法,难度中等。
【解答】A.高温下二氧化硅与碳酸钠反应,生成硅酸钠和二氧化碳,则焙烧时不能使用陶瓷容器焙烧,故A正确;B.Na2Cr2O7溶液中加入Na2S,发生氧化还原反应生成Cr(OH)3,同时调节溶液的pH,故B正确;C.在酸性溶液中Cr2O72−比CrO42−稳定,故C错误;D.实验室洗涤沉淀的操作是沿玻璃棒加水至浸没沉淀,待水自然滤出,重复2∼3次操作正确,故D正确。
故选C。
2.某电镀污泥含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量金等,某小组设计如下资源综合利用的方案:已知:碲和硫位于同主族,煅烧时Cu 2Te 发生的反应为,滤渣中TeO 2溶于稀硫酸发生的反应为TeO 2+H 2SO 4=TeOSO 4+H 2O 。
下列说法错误的是( )A. “高温煅烧”电镀污泥时铜、碲和铬元素都被氧化B. “酸化”时可向溶液中加入硫酸C. “固体1”的主要成分为CuD. “滤液3”可以循环利用【答案】C【解析】【分析】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、混合物分离提纯方法、流程中发生的反应、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。
化学工艺流程题-----原料的预处理考情分析真题精研回答下列问题:(1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是;“滤渣1”中金属元素主要为。
(2)“过滤1”后的溶液中加入2MnO 的作用是 。
取少量反应后的溶液,加入化学试剂 检验 ,若出现蓝色沉淀,需补加2MnO 。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
(4)“除钴液”中主要的盐有 (写化学式),残留的3Co +浓度为 1mol L −⋅。
【答案】(1) 增大固液接触面积,加快酸浸速率,提高浸取效率 Pb(2) 将溶液中的2Fe +氧化为3Fe +,以便在后续调pH 时除去Fe 元素 []36K Fe(CN)溶液 2Fe +(3) 2+42323Co MnO 7H O 3Co(OH)MnO 5H +−++=↓+↓+ 24223Mn 2MnO 2H O 5MnO 4H +−+++=↓+ (4) 4ZnSO 、24K SO 16.710−【分析】由题中信息可知,用硫酸处理含有Co 、Zn 、Pb 、Fe 的单质或氧化物的废渣,得到含有2Co +、2Zn +、2Fe +、3+Fe 、24SO −等离子的溶液,Pb 的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的4PbSO ,则“滤渣1”为“酸浸”时生成的4PbSO ;向滤液中加入2MnO 将2Fe +氧化为3+Fe ,然后加入ZnO 调节pH=4使3+Fe 完全转化为3Fe(OH),则“滤渣Ⅱ”的主要成分为3Fe(OH),滤液中的金属离子主要是2Co +、2Zn +和2Mn +;最后“氧化沉钴”,加入强氧化剂4KMnO ,将溶液中2Co +氧化为3Co +,在pH 5=时3Co +形成()3Co OH 沉淀,而4KMnO 则被还原为2MnO ,4KMnO 还会与溶液中的2Mn +发生归中反应生成2MnO ,得到3Co(OH)和2MnO 的混合物,“除钴液”主要含有ZnSO 4、K 2SO 4,据此解答。
工艺流程图选择题1.(广东试验中学2024届高三阶段测试)钒是一种熔点高、硬度大、无磁性的金属,广泛应用于钢铁、航空航天、能源等领域。
工业上利用冶炼铝生成的固体废料——赤泥(主要成分为Fe2O3、Al2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物)提取金属钒,其工艺流程图如下:已知:钒有多种价态,其中+5价最稳定。
钒在溶液中主要以和的形式存在,且存在平衡VO2++H2O VO3-+2H+。
下列说法正确的是A.工业生产中,碱浸步骤可选用较为廉价的氨水B.可以推想VO2Cl溶解度大于NH4VO3C.焙烧非磁性产品所得的固体产物加酸溶解时,应加入过量盐酸使其溶解完全D.将磁性产品加入稀硝酸溶解,取上层清液再加入KSCN溶液后未见红色,则磁性产品中肯定不含铁元素【答案】B【解析】赤泥进行碱浸,氧化铝溶解形成偏铝酸盐,再通入二氧化碳得到氢氧化铝沉淀。
滤渣1系列操作得到V2O5,可知滤渣1中含有Fe2O3、V2O5及少量稀土金属氧化物,进行还原、磁选,磁性产品中含有Fe等,非磁性产品含有V元素,在空气中焙烧后用盐酸溶解,钒在溶液中主要以VO2+和VO3﹣的形式存在,再加入氯化铵转化为NH4VO3,焙烧得到V2O5,由溶液中存在平衡VO2++H2O VO3-+2H+,盐酸过量会抑制的生成NH4VO3,盐酸溶解时不宜过量。
氧化铝不溶于弱碱,氨水不能溶解氧化铝,故A错误;B.用盐酸溶液后的溶液中含有VO2+和VO3﹣、Cl﹣,加入氯化铵生成NH4VO3沉淀,反应向生成更难溶的物质进行,可以推想VO2Cl溶解度大于NH4VO3,故B正确;C.溶液中存在平衡VO2++H2O VO3-+2H+,盐酸过量平衡逆向移动,会抑制的生成NH4VO3,所以不能加入过量的盐酸,故C错误;D.磁性产品中有铁的单质存在,若加入的硝酸不足,Fe元素被硝酸氧化可能生成亚铁离子,亚铁离子遇KSCN溶液无明显现象,故D错误;故选B。
2.(湖南省衡阳市第八中学2024届高三月考)用适当浓度的盐酸、NaCl溶液、氨水、铁粉和葡萄糖溶液可依据如图方法从某含有Cu2+、Ag+的溶液中回收Cu和Ag(图中标注的试剂和物质均不同)。
高高高高高高高高高高—高高高高高高高01高高高VIB高高高高高高高一、单选题(本大题共2小题,共4分)1.以铬铁矿为原料[Fe(CrO2)2]可制备K2Cr2O7和金属铬。
实验流程如下:下列说法中,不正确的是()A. 焙烧时不能使用陶瓷容器B. Na2S的作用是调节溶液的酸碱度和将重铬酸钠还原为氢氧化铬C. 在酸性溶液中CrO42−比Cr2O72−稳定D. 操作①包括过滤和洗涤。
实验室洗涤沉淀的操作是沿玻璃棒加水至浸没沉淀,待水自然滤出,重复2∼3次【答案】C【解析】【分析】本题考查实验制备方案设计,为高考常见题型,侧重考查学生的分析能力、实验能力,注意把握实验的原理以及物质的性质,把握实验操作的方法,难度中等。
【解答】A.高温下二氧化硅与碳酸钠反应,生成硅酸钠和二氧化碳,则焙烧时不能使用陶瓷容器焙烧,故A正确;B.Na2Cr2O7溶液中加入Na2S,发生氧化还原反应生成Cr(OH)3,同时调节溶液的pH,故B正确;C.在酸性溶液中Cr2O72−比CrO42−稳定,故C错误;D.实验室洗涤沉淀的操作是沿玻璃棒加水至浸没沉淀,待水自然滤出,重复2∼3次操作正确,故D正确。
故选C。
2.某电镀污泥含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量金等,某小组设计如下资源综合利用的方案:已知:碲和硫位于同主族,煅烧时Cu 2Te 发生的反应为,滤渣中TeO 2溶于稀硫酸发生的反应为TeO 2+H 2SO 4=TeOSO 4+H 2O 。
下列说法错误的是( )A. “高温煅烧”电镀污泥时铜、碲和铬元素都被氧化B. “酸化”时可向溶液中加入硫酸C. “固体1”的主要成分为CuD. “滤液3”可以循环利用【答案】C【解析】【分析】本题考查混合物分离提纯,为高频考点,把握物质的性质、混合物分离提纯方法、流程中发生的反应、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意元素化合物知识与实验的结合,题目难度不大。
专题精练(11)化学工艺流程1.[2022·全国甲卷]硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。
硫酸锌可由菱锌矿制备,菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。
其制备流程如下:本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:回答下列问题:(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为。
(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有、。
(3)加入物质X调溶液pH=5,最适宜使用的X是(填标号)。
A.NH3·H2O B.Ca(OH)2C.NaOH滤渣①的主要成分是、、。
(4)向80~90 ℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤,滤渣②中有MnO2,该步反应的离子方程式为。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是________________________________________________________________________。
(6)滤渣④与浓H2SO4反应可以释放HF并循环利用,同时得到的副产物是、。
2.[2022·福建省厦门市二检]软锰矿—硫铁矿制取电池级二氧化锰的工艺流程如下图:回答下列问题:(1)“浸取”过程主要反应3MnO2+2FeS2+6H2SO4===3MnSO4+Fe2(SO4)3+4S+6H2O,则氧化剂与还原剂物质的量之比为。
(2)“氧化ⅰ”过程软锰矿的作用是。
(3)“除铁”后溶液中残留的c(Fe3+)=mol·L-1。
(25 ℃时,Fe(OH)3的K sp为1.0×10-39)(4)“沉锰”过程Mn2+转化为MnCO3的离子方程式为________________________________________________________________________。
(5)“焙烧”过程MnCO3转化为MnO2的化学方程式为________________________________________________________________________。
专题16 工艺流程题1.(2022·全国甲卷)硫酸锌(4ZnSO )是制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医学上有诸多应用。
硫酸锌可由菱锌矿制备。
菱锌矿的主要成分为3ZnCO ,杂质为2SiO 以及Ca 、Mg 、Fe 、Cu 等的化合物。
其制备流程如下:本题中所涉及离子的氯氧化物溶度积常数如下表: 离子3+Fe2+Zn 2+Cu 2+Fe 2+MgspK384.010-⨯ 176.710-⨯ 202.210-⨯168.010-⨯ 111.810-⨯回答下列问题:(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为_______。
(2)为了提高锌的浸取效果,可采取的措施有_______、_______。
(3)加入物质X 调溶液pH=5,最适宜使用的X 是_______(填标号)。
A .32NH H O ⋅ B .2Ca(OH) C .NaOH 滤渣①的主要成分是_______、_______、_______。
(4)向80~90℃的滤液①中分批加入适量4KMnO 溶液充分反应后过滤,滤渣②中有2MnO ,该步反应的离子方程式为_______。
(5)滤液②中加入锌粉的目的是_______。
(6)滤渣④与浓24H SO 反应可以释放HF 并循环利用,同时得到的副产物是_______、_______。
2.(2022·全国乙卷)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有4PbSO 、2PbO 、PbO 和Pb 。
还有少量Ba 、Fe 、Al 的盐或氧化物等。
为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表: 难溶电解质4PbSO3PbCO4BaSO3BaCOspK82.510-⨯ 147.410-⨯ 101.110-⨯ 92.610-⨯一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH 如下表: 金属氢氧化物 3Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)2Pb(OH)开始沉淀的pH 2.3 6.8 3.5 7.2 完全沉淀的pH 3.28.34.69.1回答下列问题:(1)在“脱硫”中4PbSO 转化反应的离子方程式为________,用沉淀溶解平衡原理解释选择23Na CO 的原因________。
高考化学专题复习《化学工艺流程》真题练习1.(2022•河北省选择性考试)LiBr溶液可作为替代氟利昂的绿色制冷剂。
合成LiBr工艺流程如下:下列说法错误的是( )A.还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液直接返回还原工序B.除杂工序中产生的滤渣可用煤油进行组分分离C.中和工序中的化学反应为Li2CO3+2HBr=CO2↑ +2LiBr +H2OD.参与反应的n(Br2):n(BaS):n(H2SO4)为1:1:1【答案】A【解析】由流程可知,氢溴酸中含有少量的溴,加入硫化钡将溴还原生成溴化钡和硫,再加入硫酸除杂,得到的滤渣为硫酸钡和硫;加入碳酸锂进行中和,得到的溴化锂溶液经浓缩等操作后得到产品溴化锂。
A 项,还原工序逸出的Br2用NaOH溶液吸收,吸收液中含有溴化钠和次溴酸钠等物质,若直接返回还原工序,则产品中会有一定量的溴化钠,导致产品的纯度降低,A错误;B项,除杂工序中产生的滤渣为硫酸钡和硫,硫属于非极性分子形成的分子晶体,而硫酸钡属于离子晶体,根据相似相溶原理可知,硫可溶于煤油,而硫酸钡不溶于煤油,因此可用煤油进行组分分离,B正确;C项,中和工序中,碳酸锂和氢溴酸发生反应生成溴化锂、二氧化碳和水,该反应的化学方程式为Li2CO3+2HBr=CO2↑ +2LiBr +H2O,C正确;D项,根据电子转化守恒可知,溴和硫化钡反应时物质的量之比为1:1;根据硫酸钡的化学组成及钡元素守恒可知,n(BaS):n(H2SO4)为1:1,因此,参与反应的n(Br2):n(BaS):n(H2SO4)为1:1:1,D正确;故选A。
2.(2022•山东卷)已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶于水。
实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。
下列说法正确的是( )A.苯胺既可与盐酸也可与NaOH溶液反应B .由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法C .苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得D .①、②、③均为两相混合体系【答案】C【解析】根据题给流程可知,向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸,盐酸将微溶于水的苯胺转化为易溶于水的苯胺盐酸盐,分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ;向水相中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺,分液得到苯胺粗品①;向有机相中加入水洗涤除去混有的盐酸,分液得到废液和有机相Ⅰ,向有机相Ⅰ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠,分液得到甲苯粗品②和水相Ⅰ;向水相Ⅰ中加入盐酸,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。
工艺流程综合题目录:2023年真题展现考向一分离、提纯类工艺流程综合题考向二原材料转化制备类工艺流程综合题真题考查解读近年真题对比考向一分离、提纯类工艺流程综合题考向二原材料转化制备类工艺流程综合题命题规律解密名校模拟探源易错易混速记考向一分离、提纯类工艺流程综合题1(2023·新课标卷)铬和钒具有广泛用途。
铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示:已知:最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O2-7存在,在碱性介质中以CrO2-4存在。
回答下列问题:(1)煅烧过程中,钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐,其中含铬化合物主要为(填化学式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2和。
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性,主要除去的杂质是。
(4)“除硅磷”步骤中,使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀,该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果,若pH<9时,会导致;pH>9时,会导致。
(5)“分离钒”步骤中,将溶液pH调到1.8左右得到V2O5沉淀,V2O5在pH<1时,溶解为VO+2或VO3+在碱性条件下,溶解为VO-3或VO3-4,上述性质说明V2O5具有(填标号)。
A.酸性B.碱性C.两性(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液,反应的离子方程式为。
【答案】(1)Na2CrO4(2)Fe2O3(3)Al(OH)3(4)磷酸根会与H+反应使其浓度降低导致MgNH4PO4无法完全沉淀,同时可能产生硅酸胶状沉淀不宜处理会导镁离子生成氢氧化镁沉淀,不能形成MgSiO3沉淀,导致产品中混有杂质,同时溶液中铵根离子浓度降低导致MgNH4PO4无法完全沉淀(5)C(6)2Cr2O2-7+3S2O2-5+10H+=4Cr3++6SO2-4+5H2O【分析】由题给流程可知,铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧,将钒、铬、铝、硅、磷等元素转化为相应的最高价含氧酸盐,煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将Al元素转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到强氧化铝滤渣和滤液;向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀,过滤得到含有MgSiO3、MgNH4PO4的滤渣和滤液;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二钒,过滤得到五氧化二钒和滤液;向滤液中焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子,调节溶液pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀,过滤得到氢氧化铬。