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专题工艺流程2018年高考题1.(2018江苏，19，15分) 以Cl2、NaOH、(NH2)2CO(尿素)和SO2为原料可制备N2H4·H2O(水合肼)和无水Na2SO3，其主要实验流程如下:②N2H4·H2O沸点约118 ℃，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。
(1)步骤Ⅰ制备NaClO溶液时，若温度超过40 ℃, Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为;实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是。
(2)步骤Ⅱ合成N2H4·H2O的装置如图1所示。
NaClO碱性溶液与尿素水溶液在40 ℃以下反应一段时间后，再迅速升温至110 ℃继续反应。
实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是;使用冷凝管的目的是。
(3)步骤Ⅳ用步骤Ⅲ得到的副产品Na2CO3制备无水Na2SO3(水溶液中H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图2所示，Na2SO3的溶解度曲线如图3所示)。
①边搅拌边向Na2CO3溶液中通入SO2制备NaHSO3溶液。
实验中确定何时停止通SO2的实验操作为。
②请补充完整由NaHSO3溶液制备无水Na2SO3的实验方案：，用少量无水乙醇洗涤，干燥，密封包装。
1.（1）3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3- +3H2O（3分）〓缓慢通入Cl2（2分）(2)NaClO碱性溶液（2分）减少水合肼的挥发（2分）(3)①测量溶液的pH,若pH约为4,停止通SO2（2分）②边搅拌边向NaHSO3溶液中滴加NaOH溶液,测量溶液pH,pH约为10时,停止滴加NaOH溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于34 ℃条件下趁热过滤（4分）【解析】本题考查物质制取的实验知识，考查的化学核心素养是科学探究与创新意识。
（1）由题给条件，反应物为Cl2和NaOH，生成物为NaClO3、NaCl、H2O，根据离子方程式书写规则、原子守恒、电荷守恒以及得失电子守恒得该离子反应为：3Cl2+6OH-===5Cl-+ClO3-+3H2O；Cl2与碱反应放热，所以要控制温度还要控制通入氯气速度。
2018高考化学无机化工工艺流程解题思路一、题目特点1.试题源于生产实际,以解决课堂互动探究化学实际问题为思路进行设问,充分体现了理论与实践相结合的观点。
2.试题内容丰富,涉及基础知识较为全面,较好地考查学生对“双基”的掌握情况。
3.题目难度为中等以上,分值较大,区分度强。
二、题目类型从化工工艺分,可分为基础化工工艺题和精细化工工艺题;从生产过程中的主要工序分,可分为除杂提纯工艺流程题(如海水提纯)、原材料化学转化工艺流程题、电解工艺流程题、资源(能源)综合利用工艺流程题;按资源的不同,分为空气资源生产的工艺流程题(如合成氨)、利用水资源生产的工艺流程题(如海水提溴、镁、氯碱工业等)、利用矿产资源生产的工艺流程题(如工业制H2SO4、炼铁、炼钢等)、化石燃料生产的工艺流程题等。
三、题型分析工艺流程题一般分题干、流程图和问题三部分。
题干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);流程图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;问题部分主要是根据生产过程中涉及的化学知识设置成系列问题。
四、知识贮备1．熟练掌握中学化学中重要的化工生产原理(列举如下)12．熟练掌握分离、提纯的实验技能,如溶解、过滤、蒸馏、结晶、重结晶等。
3．熟练掌握化学计算的方法技巧,如守恒法、关系式法、差量法等。
2五、解题思路无机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面:一是选择将原料转化为产品的生产原理;二是除杂并分离提纯产品;三是提高产量和产率;四是减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;五是考虑原料的来源丰富和经济成本;六是生产设备简单,生产工艺简便等。
命题者围绕以上几方面设问,我们的解题思路是:1．从生产目的(标)出发,读懂框图(流程)。
解答时要看框内,看框外,里外结合;边分析,边思考,易处着手;先局部,后全盘,逐步深入。
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。
无机化工生产流程专题【高考展望】一、考纲要求结合海水、金属矿物等自然资源综合利用的实例，了解运用物质性质和反应规律能实现物质间的转化。
认识化学在环境监测与保护中的重要作用。
二、高考动向化工流程题关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境，它以化工流程为背景素材，将工业生产中的真实情况以信息的形式给出，运用中学化学中涉及到的元素化合物知识、化学反应原理、化学实验技能、化学计算来解决化工生产实际问题的综合类题型。
与无机框图推断题不同，流程类试题摒弃虚拟的框图，其优点是：素材来源广泛，工业流程、最新科技成果信手拈来；流程中超纲的可以不设问，提问灵活，不受素材限制，有些小问的答案设计为开放或半开放也很方便；流程图只提供一个素材背景，即使其中某些物质推不出也不影响后面要回答的问题，减少了“连带丢分”，降低了猜题押题的风险。
流程类试题最早出现在上海高考试题中，随后在江苏和广东乃至全国更多省市高考试题中相继出现并逐步替代了无机框图推断题。
这些试题的出现是新课程改革催生的必然结果，试题一方面能够凸现出新课程所强调的基础性、选择性和时代性(STSE)，能关注学生的个性发展，另一方面能够突出对学生素质的考查，体现高中化学新课程的基本理念。
这些试题都有着共同的特性，即“以能力测试为主导，考查考生对基础知识、基本技能和方法的掌握程度以及运用所学知识分析、解决化学具体问题的能力，重视理论联系实际。
关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展”，具有很高的区分度和很好的选拔功能。
【方法点拨】一、化工流程图的一般模式工业流程题目在流程上一般分为三个过程：原料处理→分离提纯→获得产品要点诠释：1、规律：主线主产品，分支副产品，回头为循环。
2、核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生成条件的控制等。
3、原料预处理(初步分离)(1)起到富集反应物的作用：在无机题中，原材料是一种混合物，可能是矿石、某工厂废料或发生变质的材料等，整个实验过程或反应流程就是分离提纯，想办法提取有效元素。
高考复习——无机工艺流程专题化学工艺流程题是近年高考命题旳热点。
化学工艺流程题以化工生产、能源、材料、环境等方面旳常见化学事物为背景，规定明确，设问层次清晰，以无机或有机化合物旳构成、性质、变化等内容为载体，规定考生运用所学化学知识、原理和技能从化学视角看待、分析或处理生产、生活实际中旳简朴化学问题。
解答所需知识、措施都是化学旳关键内容。
一、题设探究1、展现形式资料卡：物质旳理化性质，如易潮解、易水解、易与某些物质反应等；流程图：生产工艺流程；表格：熔沸点、溶解度、Ksp等；图像：溶解度、反应速率等。
2、设问方式：4、知识落点：基本理论、元素化合物、试验。
因此，我们需要运用有关物质旳性质和反应原理旳基本知识，还要掌握某些分离提纯物质旳基本试验技能，关键是还要具有分析生产工艺流程旳措施和能力。
二、解题思绪1、解题环节第一，浏览全题，确定该流程旳目旳(即由何原料获得何产物,有何副产物)，记住资料卡中给出旳理化性质；第二，粗读流程图，尽量弄懂流程图每部旳目旳,宏观把握整个流程，但不必将每一种物质都推出；第三，精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。
第四，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言体现旳科学性。
2、注意事项:答题时，不要力争把生产流程图中旳每个细节都弄清晰，只要把握住重要旳考察方向，理清每个环节旳目旳和成果，再根据题中旳详细设问，结合题中提取旳信息和头脑中原有旳知识和技能，进行针对性作答即可，切不可拘泥于流程图中旳每个细节，把时间和精力过多用于流程分析，使解题误入歧途。
前一问回答不了，并不一定会影响回答背面旳问题。
三、解题措施1、工艺流程模板2、预处理旳措施及目旳（1）粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加紧反应（溶解）速率，增大原料旳转化率（或浸取率）。
（2）煅烧或灼烧：不易转化旳物质转为轻易提取旳物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定旳杂质（3）酸浸：溶解、去氧化物（膜）、调整pH增进水解（沉淀）（4）碱溶：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调整pH增进水解（沉淀）（5）控制温度：3、分离提纯旳措施及目旳①盐溶液旳分离提纯措施：结晶法：结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种措施，大多数同学通过一轮旳复习已经明白纯物质溶液要得到晶体旳措施，难点在于混合溶液得到晶体旳操作。
1．铬渣（铬主要以Cr2O3形式存在，同时含有Al 2O3、SiO 2等杂质）是铬电镀过程中产生的含铬污泥，实现其综合利用，可减少铬产生的环境污染。
铬渣综合利用工艺流程如下：请回答下列问题：（ 1 ）焙烧得到的产物含有Na2CrO 4和一种无污染的气体，则生成Na2CrO 4的反应方程式为________________________________________________________ 。
（2）除去铝元素的离子方程式为 __________________________________________ 。
（ 3）理论上加入醋酸铅、硝酸铅均可以得到铬酸铅沉淀，工艺流程中不选用醋酸铅的原因是___________。
（4）铬酸铅是一种用于水彩和油彩的筑色颜料，遇到空气中的硫化物颜色会变黑，该过程的化学反应方程式为 ___________________________ 。
（ 5）实验室常利用Cr 3+在碱性溶液中的还原性，使其转化为CrO42-，从而实现与Al 3+的分离，这个过程中需要加入的两种试剂是__________ 、 __________（填化学式），分离操作是 _______________________ 。
【答案】（1） 5Cr 2O3＋ 14NaOH ＋ 6NaNO 3 ==10Na 2CrO4＋ 3N2↑＋ 7H 2O（ 2 分）（2） AlO 2-＋H +＋H 2O==Al(OH) 3↓（ 2 分）（3）不引入新的杂质（ 1 分）（4） PbCrO4＋ H2S==PbS＋ H2CrO 4（ 2 分）（5） NH 3·H 2O、 H2O2（ 2 分）过滤（ 1 分）2. 二氧化铈 (CeO2)是一种重要的稀土氧化物，平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、 CeO2、 FeO 等物质）。
某课题组以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到纯净的CeO2和硫酸铁铵晶体。
无机化工生产流程专题【高考展望】一、考纲要求结合海水、金属矿物等自然资源综合利用的实例，了解运用物质性质和反应规律能实现物质间的转化。
认识化学在环境监测与保护中的重要作用。
二、高考动向化工流程题关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境，它以化工流程为背景素材，将工业生产中的真实情况以信息的形式给出，运用中学化学中涉及到的元素化合物知识、化学反应原理、化学实验技能、化学计算来解决化工生产实际问题的综合类题型。
与无机框图推断题不同，流程类试题摒弃虚拟的框图，其优点是：素材来源广泛，工业流程、最新科技成果信手拈来；流程中超纲的可以不设问，提问灵活，不受素材限制，有些小问的答案设计为开放或半开放也很方便；流程图只提供一个素材背景，即使其中某些物质推不出也不影响后面要回答的问题，减少了“连带丢分”，降低了猜题押题的风险。
流程类试题最早出现在上海高考试题中，随后在江苏和广东乃至全国更多省市高考试题中相继出现并逐步替代了无机框图推断题。
这些试题的出现是新课程改革催生的必然结果，试题一方面能够凸现出新课程所强调的基础性、选择性和时代性(STSE)，能关注学生的个性发展，另一方面能够突出对学生素质的考查，体现高中化学新课程的基本理念。
这些试题都有着共同的特性，即“以能力测试为主导，考查考生对基础知识、基本技能和方法的掌握程度以及运用所学知识分析、解决化学具体问题的能力，重视理论联系实际。
关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展”，具有很高的区分度和很好的选拔功能。
【方法点拨】一、化工流程图的一般模式工业流程题目在流程上一般分为三个过程：原料处理→分离提纯→获得产品要点诠释：1、规律：主线主产品，分支副产品，回头为循环。
2、核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生成条件的控制等。
3、原料预处理(初步分离)(1)起到富集反应物的作用：在无机题中，原材料是一种混合物，可能是矿石、某工厂废料或发生变质的材料等，整个实验过程或反应流程就是分离提纯，想办法提取有效元素。
(2)工业流程常见的操作与名词：①研矿：增大接触面积，使反应充分，提高反应速率②溶解：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等(有时可用碱溶，如铝矿溶解)。
水浸：与水接触反应或溶解。
浸出：固体加水(酸)溶解得到离子浸出。
浸出率：固体溶解后离子在溶液中的含量的多少(更多转化) 。
酸浸：在酸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。
③焙烧、灼烧或煅烧(结构改变更易溶解浸出；使一些杂质高温下氧化、分解)吹出(利用空气吹出溶液中的气体)④调pH值除杂：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。
4、中间产品、终极产品的分离提纯(1)物理方法：溶解过滤、水洗、结晶、蒸馏、萃取分液、升华、液化、盐析、渗析法、电渗析、离子交换、吸附法、浮选法(2)化学方法：热分解法，酸、碱处理法，沉淀法，氧化还原法、电解法二、分析流程题需要的一般思路流程类试题的结构分题头、题干和题尾三部分。
题头一般是简单介绍实验目的和原理或工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括附产品)；题干部分主要用框图形式将操作或物质转换或原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据流程中涉及到的化学知识设制成系列问题，构成一道完整的化学试题。
解答流程题的一般思路是：浏览全题，确定该流程的目的，看懂生产流程图；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；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。
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等等。
要抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。
解答流程题要注意的问题是：注意化学方程式的书写，反应物、产物的分子式书写要正确；化学方程式要配平，电极反应式和化学方程式一定要书写正确；等号或可逆符号不能少；沉淀、气体、固态、水溶液等符号要标明。
注意评价或比较实验方案要全面，反应物种类多少、是否易得、是否对环境有污染；反应产物的种类多少，对目标产物的分离和提纯是否有影响；反应条件是否苛刻；仪器、设备是否要求高；工艺流程、实验步骤的多少。
注意描述语言的规范性和准确性，从化学原理的角度、用化学语言作答；要抓住主要问题，针对具体问题作具体分析；要看清题目要求，按要求答题。
【典型例题】类型一、以矿石为原料的化工生产流程例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：□Fe(OH)2+□____+□_____=Fe(OH)3+□Cl-(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)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______。
Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH10.4 6.4——沉淀完全的pH12.48.0——开始溶解的pH—10.5——Ksp 5.6×10-12— 6.8×10-6 2.8×10-9(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)(6)a．大理石粉b．石灰乳c．纯碱溶液d．烧碱溶液(7)(6)“滤液4”之后的操作依次为______、_______、过滤，洗涤，干燥。
(8)(7)分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。
(9)【答案】(1)增大反应物接触面积或增加反应时的接触面积，使反应更加充分。
(2)(3)FeO(OH)(或其他合理答案)(4)8.0≤pH≤10.4(或其他合理答案)(5)b或(b和d)；d(6)蒸发浓缩、冷却结晶(或其他合理答案)(7)(或其他合理答案)【解析】(1)将菱锌矿研磨成粉可以增加反应时的接触面积，使得反应更加充分(2)漂白粉的成分中含有次氯酸根，调节酸碱度后，具有较强的氧化性，能使+2价的铁离子氧化成+3价，氧化亚铁变成氧化铁必须增加氢氧元素的量，可以推测出另一种反应物为水，清楚了反应物，一般可以顺利地配平。
(3)化学式量为89，组成元素是Fe、O、H，其中铁的相对原子量为56，扣掉56剩下33，化学式中只能含有2个氧原子和1个氢原子，所以可能的组成为FeO(OH)。
(4)pH=8.0 时Zn(OH)2完全沉淀，pH=10.5 开始溶解，而Mg(OH)2在pH=10.4的时候开始沉淀，为了使Zn(OH)2能完全析出不影响Mg(OH)2，溶液的酸碱度控制在8.0≤pH≤10.4范围。
(5)a大理石粉难溶于水，选择熟石灰和烧碱溶液可以使溶液的碱性增强，有利于镁离子完全沉淀(6)蒸发浓缩、冷却结晶能使晶体尽快地析出(7)综合计算(不展开)【总结升华】考纲明确要求以金属矿物等自然资源综合利用为实例，了解运用物质性质和反应规律能实现物质间的转化。
举一反三：【变式1】铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的过程如下图所示：已知：①NaFeO2遇水强烈水解。
②Cr2O72－+ H2O2CrO42－+2H+请回答：(1)K2Cr2O7中Cr元素的化合价是。
(2)生成滤渣1中红褐色物质的反应的化学方程式是。
滤液1的成分除Na2CrO4外，还含有(填化学式) 。
(3)利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是。
(4)由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是。
(5)向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加热浓缩、、过滤、洗涤、干燥。
(6)煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是。
【答案】(1)+6(2)NaFeO2 + 2H2O＝NaOH + Fe(OH)3↓NaAlO2、Na2SiO3和NaOH(3)2Al2O3(熔融) 4Al + 3O2↑(4)加硫酸酸化(5)冷却结晶(6)4FeO·Cr2O3 + 7O2 + 20NaOH8Na2CrO4 + 4NaFeO2+ 10H2O【变式2】碳酸锰(MnCO3)是理想的高性能强磁性材料，也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料，广泛用于电子、化工、医药等行业。
一种制备MnCO3的生产流程如下图所示。
已知生成氢氧化物的pH和有关硫化物的K sp如下表：物质Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2开始沉淀pH 2.77.68.3软锰矿主要成分为MnO2，其中含有铁、铝、硅的氧化物和少量重金属化合物杂质，SO2来自工业废气。
流程①中主要发生的反应有：MnO2＋SO2=MnSO42Fe3+＋SO2＋2H2O=2Fe2+＋SO42—＋4H+。
(1)流程①中所得MnSO4溶液的pH比软锰矿浆的pH (填“大”或“小”)，该流程可与(填写工业生产名称)联合，生产效益更高。
(2)反应②的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，其离子反应方程式为____________，这样设计的目的和原理是_______________________________________________________。
(3)反应③中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀，碳酸钙的作用是。
(4)反应④发生的化学反应为：MnSO4 + 2NH4HCO3 = MnCO3↓+ (NH4)2SO4 + CO2↑ + H2O。
反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3，且控制溶液的pH为 6.8～7.4。
加入稍过量的NH4HCO3的目的是，溶液的pH不能过低的原因是。
(5)软锰矿中锰的浸出有两种工艺：工艺A：软锰矿浆与含SO2的工业废气反应工艺B：软锰矿与煤炭粉混合，焙烧后加稀硫酸溶解。
其中工艺A的优点是。
(答对1个即可)【答案】(1)小，工业制备硫酸。
(2)MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O。
使Fe2+转变为Fe3+，Fe3+完全沉淀的pH较低(或Fe3+更易沉淀)。
(3)与溶液中的酸反应，使溶液中的Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀。
(4)使MnCO3沉淀完全。
MnCO3沉淀量少，NH4HCO3与酸反应。
(或MnCO3、NH4HCO3与酸反应溶解)(5)节约能源、治理含SO2的工业废气等(答对1个即可)。
