2020届高考化学同步复习专项：专题八 无机化工流程含解析

《高考12题逐题突破》：无机综合（化工流程综合题的研究）——物质提纯类工艺流程题【核心突破】一、物质提纯类工艺流程题的解题策略1．阅读流程图，明确原料中含有的杂质和目标物质以及提纯的流程。

2．明确提纯的方法及各种方法使用范围Ⅰ.水溶法：除去可溶性杂质。

Ⅱ.酸溶法：除去碱性杂质。

Ⅲ.碱溶法：除去酸性杂质。

Ⅳ.氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。

Ⅴ.加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。

Ⅵ.调节溶液的pH法：如除去酸性溶液中的Fe3＋等。

3．明确常用的分离方法同时还要注意物质分离、提纯的原则及注意事项等。

二、无机化工流程中的常见分离方法总结(1)洗涤(冰水、热水)：洗去晶体表面的杂质离子。

(2)过滤(热滤或抽滤)：分离难溶物和易溶物。

(3)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质。

(4)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质。

(5)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物。

(6)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物。

(7)冷却法：利用气体易液化的特点分离气体。

【提升训练答案+解析】S)为原料制备1．纳米铜是一种性能优异的超导材料，以辉铜矿(主要成分为Cu2纳米铜粉的工艺流程如图1所示。

)、废铜渣和稀硫酸共同作用可获得较纯净的(1)用黄铜矿(主要成分为CuFeS2S，其原理如图2所示，该反应的离子方程式为Cu2______________________________________________________________________________________________________________ ___。

(2)从辉铜矿中浸取铜元素时，可用FeCl溶液作浸取剂。

3①反应：Cu2S＋4FeCl3===2CuCl2＋4FeCl2＋S，每生成 1 mol CuCl2，反应中转移电子的物质的量为________；浸取时，在有氧环境下可维持Fe3＋较高浓度，有关反应的离子方程式为_____________________________________________________________________ ___。

——以化工工艺流程综合考查元素化合物知识【提分训练】1．工业上用铬铁矿(主要成分可表示为FeO ·Cr 2O 3，还含有Al 2O 3、MgCO 3、SiO 2等杂质)为原料制备重铬酸钾晶体和绿矾的流程如下：已知：Ⅰ.常见离子沉淀的pH 范围Fe 3＋ Al 3＋ Mg 2＋ SiO 2－3AlO －2 开始沉淀 1.9 4.2 8.1 9.5 10.2 沉淀完全3.25.39.48.08.52323237NaNO 3===4Na 2CrO 4＋Fe 2O 3＋4CO 2↑＋7NaNO 2。

回答下列问题：(1)绿矾的化学式为FeSO 4·7H 2O 。

(2)滤液1中除含有Na 2CrO 4、NaNO 2和过量的Na 2CO 3、NaNO 3外，还含有NaAlO 2和Na 2SiO 3，则熔融Na 2CO 3条件下发生的副反应有Na 2CO 3＋Al 2O 3=====高温 2NaAlO 2＋CO 2↑和Na 2CO 3＋SiO 2=====高温Na 2SiO 3＋CO 2↑(用化学方程式表示)。

(3)滤渣2的主要成分为H 2SiO 3和Al(OH)3(填写化学式)。

(4)用醋酸调节pH 2＝5的目的为将CrO 2－4转化为Cr 2O 2－7；若pH 调节的过低，NO －2可被氧化为NO －3，其离子方程式为Cr 2O 2－7＋3NO －2＋8H＋===2Cr 3＋＋3NO －3＋4H 2O 。

(5)调节pH 2后，加入KCl 控制一定条件，可析出K 2Cr 2O 7晶体的可能理由是在该条件下K 2Cr 2O 7的溶解度最低，更易分离。

(6)流程中的一系列操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。

解析：(1)绿矾的化学式为FeSO 4·7H 2O 。

(2)生成NaAlO 2和Na 2SiO 3的化学方程式为Na 2CO 3＋Al 2O 3=====高温2NaAlO 2＋CO 2↑和Na 2CO 3＋SiO 2=====高温 Na 2SiO 3＋CO 2↑。

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届高考化学三轮大题强化特训-《工业流程（八）》1.五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，主要用于冶炼钒铁。

用作冶金添加剂，占五氧化二钒总消耗量的80%以上，其次是用作有机化工的催化剂。

为了增加V2O5的利用率，我们从废钒催化剂(主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2和Fe2O3等)中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下：部分含钒物质在水中的溶解性如表所示，回答下列问题：(1)①中废渣的主要成分是_____________；①中V2O5发生反应的离子方程式为____________________________________________。

(2)②、③中的变化过程可简化为(下式中的R表示VO2+或Fe3+，HA表示有机萃取剂的主要成分。

②中萃取时必须加入适量碱，其原因是_____________________________；实验室进行萃取操作使用的玻璃仪器为___________________________。

(3)实验室用的原料中V2O5占6%(原料中的所有钒已换算成V2O5)。

取100g该废钒催化剂按工业生产的步骤进行实验，当加入100mL0.1mol·L−1的KClO3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该实验中钒的回收率是_____________[M(V2O5)=182g·mol−1]。

(4)25℃时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间的关系如表所示：试判断在实际生产时，⑤中加入NH4Cl调节溶液的最佳pH为_____________；若钒沉淀率为93.1%时不产生Fe(OH)3沉淀，则此时溶液中c(Fe3+)≤_____________(已知：25℃时K sp[Fe(OH)3]=2.6×10−39)。

【答案】(1)SiO2；(2)加入碱，中和H2SO4，使平衡正移；分液漏斗、烧杯(3)91.0%(4)1.7；2.6×10−3mol·L−1【解析】【分析】本题考查工艺流程，难度一般，是高频考点，涉及离子方程式的书写、化学平衡的移动、氧化还原反应的计算、溶度积的计算等，侧重分析能力和计算能力的考查。

2020届高考化学二轮题型对题必练-----无机化工流程题1.工业上用铝土矿主要成分为，还有少量的，等杂质提取氧化铝作冶炼铝的原料，提取的操作过程如下：和II步骤中分离溶液和沉淀的操作是：；沉淀M中除含有泥沙外，一定还含有，固体N是；滤液X中，含铝元素的溶质的化学式为，它属于填“酸”、“碱”或“盐”类物质；实验室里常往溶液中加人填“氨水”或“NaOH溶液”来制取，请写出该反应的离子方程式步骤中发生的化学反应有和用化学方程式表示2.氮化硼是一种重要的功能陶瓷材料以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到和BN，如下图所示：请回答下列问题：由制备、BN的化学方程式依次是______、______；基态B原子的电子排布式为______；B和N相比，电负性较大的是______，BN 中B元素的化合价为______；在分子中，的建角是______，B原子的杂化轨道类型为______，和过量NaF作用可生成，的立体结构为______；在与石墨结构相似的六方氮化硼晶体中，层内B原子与N原子之间的化学键为______，层间作用力为______；六方氢化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为，立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、______个硼原子，立方氮化硼的密度是______只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为3.随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全．因此工业废水的处理是当代一个重要的课题．臭氧是一种强氧化剂，在处理含氰废水过程中由于无二次污染，而备受关注．该过程由两步反应组成：总反应的化学方程式为______ ，该反应______ ．工业含磷废水中含大量的，可通过投放镁盐进行除磷．投放的镁盐让磷酸根形成沉淀而除磷．如图1显示，沉淀过程的 pH 对废水中磷的去除率影响很大．从如图可知，最佳除磷的pH范围是______ 当pH 较高时，磷去除率下降的原因是______ ．若处理后的废水中时，试计算溶液中的写出计算过程，已知若废水中还含有大量的，投放镁盐，可得到磷酸氨镁晶体，可用作化肥．写出该反应的离子方程式______ ．实验表明，其他条件相同时学科王，温度越高，残余磷浓度越高．已知 时，～反应时间t的变化曲线如图若保持其他条件不变，请在坐标图中，画出 时～反应时间t的变化曲线示意图．4.由含碘废水制取碘酸钾的一种工艺如图：写出在日常生活中的一个重要应用______。

化工生产及无机流程——解题方法[考纲要求]：1、了解科学、技术、社会的相互关系，知道在化工生产中遵循“绿色化学”思想重要性。

2、了解氯碱工业、硫酸工业、合成氨工业、废水处理等工业的原理。

3、了解化工流程题的试题特点和备考策略[呈现形式]：流程图、表格、图像[知识落点]：基本理论、元素化合物、实验[导入专题]： 化学知识越来越多的应用在工业生产和生活实际中，而这也成为高考命题的热点和难点，充分体现化学学科知识的实用性。

试题有时会以流程图的形式出现。

这类题目能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。

要求同学们既要熟知工业生产的基本原理，又要对流程图中所给出的信息进行提取、筛选，对同学的学科能力要求较高。

[案例引思]：（典型例题）从粗产品硫酸锌固体除去铁、铜、镉等可溶性硫酸盐，从而得到纯净的硫酸锌，实验流程如下：沉淀物 Zn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Cd(OH)2Mn(OH)2 pH 值8.09.73.26.79.410.4（1）、“酸浸”步骤中，为提高锌的浸出率，可采取的措施有 。

“酸浸”时适当补充少量水的原因是 。

（2）、滤液I 加入酸性KMnO 4所发生反应的离子方程式为 。

加入ZnO 的原因是 。

（3）、滤渣III 的成份主要是 。

（4）、从滤液III 得到晶体的操作过程为 、冷却结晶、过滤冼涤、小心干燥。

[讲解分析]：（1）、增大硫酸浓度或加热升高温度或边加硫酸边搅拌或增加浸出时间（3分）（要求写出一条即可）。

防止硫酸锌中从溶液中析出。

（2分）（2）、5Fe 2++MnO 4-+8H +=5Fe 3++Mn 2++4H 2O （3分，不配平扣2分）因为Fe 3++3H 2OFe(OH)3+3H +，ZnO+2H +=Zn 2++H 2O,加入ZnO 能促进Fe 3+水解生成Fe(OH)3而除去。

小题分点集训(八) 基本化工流程的分析(建议用时：25分钟)1．过氧化钙晶体(CaO 2·8H 2O)常用作医药消毒剂，可以轻质碳酸钙为原料，按以下实验方法来制备。

轻质CaCO 3粉末――――→稀盐酸①煮沸、趁热过滤滤液――――――→NH 3·H 2O 、H 2O 2②冰浴、过滤白色结晶体――→水洗、醇洗③目标产物 下列有关说法正确的是( )A ．①煮沸的主要目的是为了除去溶解的CO 2B ．②的反应中H 2O 2作氧化剂，氨水用来调节溶液的pHC ．②中结晶的颗粒较小，过滤时可用玻璃棒轻轻搅动D ．③醇洗的主要目的是为了减少晶体的损失2．从粗铜精炼的阳极泥(主要含有Cu 2Te)中提取粗碲的一种工艺流程如下图(已知TeO 2微溶于水，易溶于强酸和强碱)。

下列有关说法正确的是( )A ．“氧化浸出”时为使碲元素沉淀充分，应加入过量的硫酸B ．“过滤”用到的玻璃仪器：分液漏斗、烧杯、玻璃棒C ．“还原”时发生的离子方程式为2SO 2－3＋Te 4＋＋4OH －===Te↓＋2SO 2－4＋2H 2OD ．判断粗碲洗净的方法：取少量最后一次洗涤液，加入BaCl 2溶液，没有白色沉淀生成3．海洋动物海鞘中含有种类丰富、结构新颖的次生代谢产物，是海洋抗肿瘤活性物质的重要来源之一。

一种从海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物的流程如下：下列关于该流程中各步骤的说法中，错误的是( )选项 步骤 采用装置 主要仪器 A ① 过滤装置 漏斗 B ② 分液装置 分液漏斗 C ③ 蒸发装置 坩埚 D④蒸馏装置蒸馏烧瓶4．的部分实验过程如图所示：下列叙述错误的是()A．“溶解”操作中可在酸性条件下不断鼓入O2代替H2O2B．铜帽溶解后，将溶液加热至沸腾以除去溶液中过量的H2O2C．与加入的锌粉反应的离子为Cu2＋、H＋D．“过滤”操作后，将滤液蒸干、高温灼烧即可制取纯净的ZnO5．从废铅蓄电池铅膏(含PbSO4、PbO2和Pb等)中回收铅的一种工艺流程如图：已知：浓硫酸不与PbO2反应，K sp(PbCl2)＝2.0×10－5，K sp(PbSO4)＝1.5×10－8，PbCl2(s)＋2Cl－(aq)===PbCl2－4 (aq)。

2020届高考化学人教版第二轮专题复习选择题强化训练化工流程1、以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3，还含有少量FeS2)为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下，下列叙述不正确的是( )A.加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4B.向滤液中通入过量CO2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得Al2O3C.隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)＝1∶5D.烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的Fe3O4分离出来解析:A项，FeS2煅烧时会生成SO2，加入CaO会与SO2反应，减少SO2的排放，而且CaSO3最后也会转化为CaSO4，不符合题意； B项，滤液为NaAlO2溶液，通入CO2，生成Al(OH)3，过滤、洗涤、煅烧可以得到Al2O3，不符合题意； C项，隔绝空气焙烧时，发生的反应为FeS2＋16Fe2O3===2SO2↑＋11Fe3O4，理论上反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)＝1∶16，而不是1∶5，符合题意； D项，Fe3O4具有磁性，能够被磁铁吸引，不符合题意。

答案：C2．海洋中有丰富的食品、矿产、能源和药物。

下图是从海水中提取某些原料的流程图。

下列有关说法正确的是（）A．从海水中提取物质都必须通过化学反应才能实现B．第②步属于物理变化C．从第④～⑤步的目的是浓缩、富集溴单质D．第①步中除去粗盐中的SO2-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质，加入试剂的4顺序为：Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸第Ⅱ卷(非选择题，共55分)答案：C解析：A．从海水中提取的水、NaCl只是物理变化，因此不都必须通过化学反应才能实现，错误；B．第②步MgCl2·6H2O变为MgCl2产生了新的物质，因此属于化学变化，错误；C．从第④～⑤步的目的是浓缩、富集溴单质，正确；D．第①步中除去粗盐中的SO2-、Ca2+、Mg2+、4Fe3+等杂质，加入试剂的顺序为：BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤后加盐酸或NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→过滤后加盐酸等，SO42-必须在Ca2+之前除去，错误。

突破全国卷专题讲座(二)无机化学工艺流程题的解题策略一、化学工艺流程题充分体现元素化合物与自然界和社会生活的密切联系，体现其社会应用价值。

此外，这类题目能考查学生的化学基础知识和基本技能，又有较好的区分度，受到命题者的青睐。

该类试题有如下几个命题角度：原料预处理方式必考的反应条件反应条件条件作用或目的调节溶液的pH 常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

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；不引入新的杂质控制温度根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动控制压强改变速率，使平衡向需要的方向移动使用催化剂加快反应速率，缩短达到平衡的时间趁热过滤防止某物质降温时会大量析出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提纯方法提纯方法目的水溶法除去可溶性杂质酸溶法除去碱性杂质碱溶法除去酸性杂质氧化剂或还原剂法除去还原性或氧化性杂质加热灼烧法除去受热易分解或易挥发的杂质调节pH法如除去酸性铜盐溶液中的Fe3＋等分离方法(1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。

(2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。

(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。

(4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O 等。

(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。

(6)冷却法：利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。

二、解答无机化工流程题的策略1．粗读题干，挖掘图示图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。

2020届届届届届届届届届12届届届届——届届届届届届届届届届一、单选题（本大题共19小题，共38分）1.由二氧化硅制高纯硅的流程如下，下列判断中不正确的是()A. ①②③均属于氧化还原反应B. H2和HCl均可循环利用C. SiO2是一种坚硬难熔的固体D. 硅可用于制作光导纤维【答案】D【解析】【分析】本题考查了硅及其化合物之间的转化，熟悉相关物质的性质是解题关键，题目难度不大。

【解答】A.SiO2→Si，Si→SiHCl3，SiHCl3→Si，都存在化合价变化，都是氧化还原反应，故A 正确；B.依据工艺流程可知，氢气、氯化氢既参与反应，最终又生成，所以均可循环利用，故B正确；C.二氧化硅硬度大、熔点高，故C正确；D.光导纤维主要成分是二氧化硅，故D错误。

故选：D。

2.CaCO3是一种化工原料，可以通过反应生成一系列物质，如图所示．下列说法正确的是()A. Cl2和SO2均可以漂白有色物质，且漂白的原理相同B. 由SiO2+Na2CO3− 高温 Na2SiO3+CO2↑可知H2CO3的酸性强于H2SiO3C. 工业上，可先向饱和食盐水中通入NH3后再通入CO2制NaHCO3D. 制取玻璃、纯碱和漂白粉所涉及的反应都是非氧化还原反应【答案】C【解析】解：A.二氧化硫与有机色质化合为无色物质，具有漂白性，而Cl2没有漂白性，其与水反应生成的HClO，具有强氧化性，可以使有色物质褪色，具有漂白性，故A错误；B.反应在高温条件下进行，不是利用强酸制备弱酸原理，不能说明酸性强弱，故B错误；C.NH3极易溶于水且溶液呈弱减性，再通入CO2使之更多地转化为HCO3−，故工业上，可先向饱和食盐水中通入NH3后再通入CO2制NaHCO3，故C正确；D.二氧化硅与碳酸钠反应制取玻璃、加热分解碳酸氢钠制取纯碱，两反应中元素化合价不变化，属于非氧化还原反应，但制备漂白粉的反应中氯元素的化合价由0价变化为−1、+1价，属于氧化还原反应，故D错误，故选：C。