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化工流程题的解题策略(微专题).docx

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化工流程题的解题策略 (微专题 ) 1．(2017 ·全国卷 Ⅲ )重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备， 铬铁矿的主要成分为 FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：

回答下列问题： (1)步骤①的主要反应为： 高温 FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋ NaNO3――→Na2CrO4＋ Fe2 O3 ＋CO2＋ NaNO2

上述反应配平后 FeO·Cr2O3 与 NaNO3 的系数比为 ________。该步骤不能使 用陶瓷容器，原因是 。 (2)滤渣 1 中含量最多的金属元素是 ________，滤渣 2 的主要成分是 ________ 及含硅杂质。 (3)步骤④调滤液 2 的 pH 使之变 _____(填“大”或“小” )，原因是 ______(用 离子方程式表示 )。 (4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液 3”中加入适量 KCl ，蒸发浓缩， 冷却结晶，过滤得到 K

2 2

O 7 固体。冷却到 ________(填标号 )得到的 K 2 2 O 7 固 Cr Cr

体产品最多。

a． 80℃ b．60℃ c． 40℃ d．10℃ 步骤⑤的反应类型是 。 某工厂用 m1 kg 铬铁矿粉 含 制备 ，最终得到产品 m (5) ( Cr2O3 40%)K 2Cr2O7 2

kg，产率为 ________。

[解析 ] (1)由题中反应可知， FeO·Cr2O3 是还原剂， Fe 元素化合价由＋ 2 升 高到＋ 3，Cr 元素化合价由＋ 3 升高到＋ 6,1 mol FeO Cr·2O3 失去 7 mol 电子；NaNO3是氧化剂， N 元素化合价由＋ 5 降低到＋ 3,1 mol NaNO3 得到 2 mol 电子。根据电子守恒可得， FeO·Cr2 O3 和 NaNO3 的系数比为 2∶7。步骤 ①不能使用陶瓷容器 的原因是陶瓷在高温下会与 Na2CO3 反应。 (2)熔块中 Fe2O3 不溶于水，过滤后进入滤渣 1，则滤渣 1 中含量最多的金属

元素是铁。滤液 － 2－ 2－ 2－

1 中含有 AlO 2 、SiO3 及 CrO4 ，调节溶液 pH＝ 7，则 SiO3 转

化为 H2 SiO 3、AlO 2－转化为 Al(OH) 3，故滤渣 2 为 Al(OH) 3 及含硅杂质。

由流程图可知，滤液 通过调节 使 2－ 2－ ，根据离子方 2 pH CrO 4 转化为 Cr2 O 7 (3) 2－ ＋ 2H ＋ 2 2－ ＋ H2 可知，增大 ＋ 浓度，即 pH 变小，可以使

程式 2CrO4 7 O H Cr O

上述平衡右移，有利于提高溶液中的 2－ 浓度。 Cr2 7

O

(4)由图像可知，在 ℃左右时得到的 2 2 O 7 固体最多。发生反应为 2KCl 10 K Cr

＋ Na2 Cr2O7===K2Cr2O7＋ 2NaCl，该反应为复分解反应。 根据铬元素守恒可得： 2 3～K 2 2 7，理论上 m1 kg 铬铁矿粉可制得 (5) Cr O Cr O

1000m1 g× 40% － 1 ，则 K 2 2 7

的产率为

2 2 7

的质量： －1 ×294 g ·mol

O K Cr O 152 g ·mol Cr

1 000m2 g 190m2

1000m1 g× 40% －1 ×100%＝147m1 ×100%。

152 g ·mol－1 ×294 g ·mol

[答案 ] (1)2∶7 陶瓷在高温下会与 Na2CO3 反应

(2)Fe Al(OH) 3

小 2CrO 2－ ＋ 2H ＋ 2 O 2－ ＋H2 O 4 7 (3) Cr (4)d 复分解反应

190m2

(5)147m1×100%

2．(2017 ·都二模成 )废旧无汞碱性锌锰电池可用于制造隐形战机的机身涂料 KOH Mn xZn(1－x)Fe2O4，该电池工作反应原理为 Zn＋ 2MnO2＋2H2O=====2MnO(OH) ＋

Zn(OH)2。某化学小组利用废电池制涂料的工艺如下： A．浸取：将去除表面塑料的旧电池加入水中浸取并过滤，滤液经操作 a 得

KOH 固体； B．溶渣：滤渣中加入过量稀硫酸和足量双氧水， 至不再出现气泡时， 过滤；

C．测成分：测步骤 B 中滤液成分，然后加入铁粉； D．氧化：加入双氧水氧化； E．调 pH：滴加氨水调 pH，经结晶处理得 MnxZn(1－ x)Fe2O4。

(1)浸取时的操作有 ________。 A．拆解、粉碎旧电池 B．降低温度 C．搅拌 D．加压 (2)操作 a 为 ________。 (3)溶渣时生成 Mn 2＋的主要离子方程式为 ________________________。 (4)若步骤 C 测得滤液中金属离子组成为： c(Mn 2＋ ) ＋ c(Zn2＋ ) ＝ 0.8mol/L, c(Fe2＋ ) ＝ 0. 1 mol/L 。若滤液体积为 1 m3，要合成 Mn xZn(1－ x)Fe2 O4 ，需加入 Fe 粉质量为 ________kg(忽略体积变化 )。 (5)氧化时，因为分解所需双氧水的量比理论值大得多。其原因可能是①温 度过高；② ________。

(6)最后一步结晶时，处理不当易生成 2 4 和 ZnFe2 4。要制得 Mn x (1

MnFe O O Zn

－ x)Fe2O4，最后一步结晶时需注意 ________________。 (7)某小组构想用 ZnSO4、MnSO4 溶液为原料，以 Fe 作电极用电解法经过一

系列步骤制得 Mn xZn(1－ x)Fe2O4，则开始电解时阳极反应式为 _________。

[解析 ] (1)浸取时，需要拆解、粉碎电池，为了加速溶解，需要进行搅拌，

故选项 A 和 C 正确； (2)KOH 溶于水，从滤液中得到 KOH ，需要进行蒸发至有 晶膜产生，停止加热； (3)根据步骤 B，滤渣中加入硫酸和足量的双氧水，加双氧 水的目的是还原＋ 3 价 Mn ，本身被氧化成 O2，因此离子反应式为 2MnO(OH) ＋4H＋ ＋H2O2===2Mn2 ＋＋ 4H2O＋O2↑ ；(4)根据合成的物质，得出 Zn2＋和 Mn 2＋ 物质的量总和与 Fe 原子物质的量之比为 1∶2，因此有 0.8×103/[0.1 ×103＋n(Fe)] ＝ 1∶ 2，解得 n(Fe)＝ 1.5× 103 mol，即质量为 84 kg；(5)氧化时，把 Fe2＋ 氧化成 Fe3＋ ，Fe3＋作催化剂，使 H2O2 分解； (6)均匀结晶或搅拌均匀； (7)因为制备的物

质中含有铁元素，因此需要铁电极放电，即铁电极作阳极，电极反应式为 Fe－

2e－ ===Fe2＋ 。

[答案 ] (1)AC (2)蒸发至有晶膜产生停止加热 (3)2MnO(OH) ＋H2O2＋4H＋ ===2Mn2 ＋ ＋O2↑＋ 4H2O (4)84 (5)生成 Fe3＋起催化作用促使 H2O2 分解 (6) 均匀结晶 (或搅拌均匀 ) (7)Fe－2e－ ===Fe2＋

3．(2017 ·北三省四市二模东 )炼锌厂的铜镉废渣中含有铜、锌、镉、铁、砷 等元素，其含量依次减少。 对这些元素进行提取分离能减少环境污染， 同时制得

ZnSO4·7H2O 实现资源的再利用。其流程图如下。已知 FeAsO4 难溶于水；

ZnSO4·7H2O 易溶于水，难溶于酒精。

金属离子 Fe3＋ Zn2＋ Mn2 ＋ Cu2＋ Cd2＋

开始沉淀 pH 2.7 6.5 7.7 5.2 6.9

沉淀完全 pH 3.2 8.0 9.8 6.4 9.4

请回答下列问题： (1)提高浸出率可以采用的方法是 (写出其中一点即可 )________。 (2)滤液 I 中有少量的 AsO33－ ，若不除去，则 AsO33－ 与 Cd 反应会产生一种有

毒氢化物气体，该气体的分子式为 ________。向滤液 I 中逐滴滴入酸性 KMnO

4

3－

溶液可与 AsO3 发生反应生成 FeAsO4，完成该反应的离子方程式： 判断该滴定终点的现象是 ________。

(3)流程中②调节 pH 时可以选用的试剂为 ________，滤渣Ⅱ的主要成份为 ________。 (4)常温下 Zn(OH) 2 的溶度积 Ksp＝________。 (5)制得的 ZnSO4·7H2O 需洗涤，洗涤晶体时应选用试剂为 ________。

[解析 ] (1)可以通过适当增大硫酸浓度、升高溶液温度、搅拌、将铜镉渣磨

碎成小颗粒等措施提高浸出率； (2 )AsO33－与 Cd 反应， Cd 被氧化，则 AsO33－ 被还原为一种有毒氢化物气体，此气体的分子式为 AsH 3；向滤液 I 中逐滴滴入酸性 KMnO 4 溶液可与 AsO33－发生 反应生成 FeAsO4，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒得此反应的离子方程式 为 5Fe2＋ ＋5AsO33－＋ 3MnO－4 ＋14H＋===3Mn2＋ ＋5FeAsO4＋7H2O，当滴加最后一滴高锰酸钾，溶液变为粉红色且半分钟内不恢复为原色，则反应到终点； (3)流程中 ② 调节 pH 时，选用的试剂要能与 H＋反应，同时不引入新的杂质，

则可选用的试剂为 ZnO、ZnCO3 或 Zn(OH) 2；由图示可知，当溶液 pH＝4 时，溶液中的 Fe3＋完全水解转化为 Fe(OH)3，则滤渣 Ⅱ的主要成份为 Fe(OH)3； (4)沉淀完全时溶液 pH＝8，即 c(OH－ )＝ 1× 10－ 6 mol/L ，此时溶液中 c(Zn2 ＋)

浓度为 1× 10－5 mol/L ，常温下 Zn(OH) 2 的溶度积 Ksp＝c(Zn2＋ )× c2 (OH－ )＝1×10

－ 17； (5)因 ZnSO4·7H2O 易溶于水，难溶于酒精，制得的 ZnSO4·7H2O 晶体可选择

酒精或饱和硫酸锌溶液洗涤。 [答案 ] (1)适当增大硫酸浓度、升高溶液温度、搅拌、将铜镉渣磨碎成小 颗粒等合理答案均可以 (2)AsH 3 5Fe2＋ ＋ 5AsO 33－ ＋ 3MnO4－ ＋ 14H＋ ===3Mn2＋

＋ 5FeAsO4↓＋ 7H2 滴最后一滴高锰酸钾， 溶液变为粉红色且半分钟内不恢复 O 为原色，则反应到终点 (3)ZnO、 ZnCO3 、Zn(OH)2 等合理答案均可 FeAsO4、

3 (4)10－ 17 (5)乙醇或饱和硫酸锌溶液 Fe(OH)

4．(2017 ·京卷北 )TiCl 4 是由钛精矿 (主要成分为 TiO2)制备钛 (Ti) 的重要中间

产物，制备纯 TiCl 4 的流程示意图如下：

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高考化工流程题的解题策略

高考化工流程题的解题策略

化工流程题常常在哪些地方设问？
(1）据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写新情景方程式； （2）滤渣的成分； （3）滤液的成分； （4）核心反应条件的控制和原因； （5）选择化学除杂试剂及原因； （6）调PH值的范围及试剂的选择； （7）常用的分离方法、实验操作及相关实验仪器；
（8）流程中的物质转化和循环；（9）有关平衡的问题；（10）相关化学计算
【例如】已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH（如下表所示） Fe(OH)3 2.7 ~ 3.7 Fe(OH)2 7.6 ~ 9.6 Mn(OH)2 8.3 ~ 9.8 问题：若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？
答：先加双氧水把Fe2＋氧化成Fe3＋，再调节3.7≤＜8.3
高考化工流程题的解题策略
碱浸目的：与碱反应，使可溶性金属离子进入溶液，通过过滤除去不溶物。 水浸目的：使可溶性金属离子进入溶液，通过过滤除去不溶物。
【思考】提高浸出率的措施通常有哪些？ 粉碎、搅拌、升温、增大酸（或碱）浓度。
高考化工流程题的解题策略
高考化工流程题的解题策略
二、解答化工流程题
（三）、控制反应条件（重要） 1、调节pH值：控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
高考化工流程题的解题策略
二、解答化工流程题
（二）样品的预处理 ： 粉碎、煅烧、溶解等 ①粉碎的目的：增大接触面积，加快反应速率（反应快）；或使反应更完全。 ②煅烧的目的：(A)除去有机物杂质或者碳的杂质
(B)使一些具有还原性的物质被空气中氧气氧化、分解 (C)改变矿样的结构，使其在后面处理中更易溶解。 ③溶解：（有酸溶、碱溶、水溶；又叫酸浸、碱浸、水浸） 酸浸目的：与酸反应，使可溶性金属离子进入溶液，通过过滤除去不溶物。
高考一轮复习化学课件无机化工流程题的解题策略

高考一轮复习化学课件无机化工流程题的解题策略

调整心态
保持积极的心态，遇到困难时不气 馁，相信自己能够克服困难。
04
06 实战演练与提高 建议
模拟试题演练
选择性模拟试题
针对无机化工流程题的特点，选取具有代表性的模拟试题进行练习 ，如涉及物质制备、分离提纯、条件控制等方面的题目。
定时定量练习
设定一定的时间和题量，进行模拟考试，提高解题速度和准确度。
特点
无机化工流程题通常以实际工业 生产为背景，涉及物质的制备、 分离、提纯等操作，以及化学反 应原理和化学实验等知识点。
常见题型及分值分布
常见题型
选择题、填空题、简答题等。
分值分布
无机化工流程题在高考化学试卷中通常占有较大的分值比例，具体分值因地区 、年份和试卷难度等因素而异。
解题重要性
1 2 3
能够根据实验操作和现象推断无机化工流程中的 反应过程和物质转化。
03 解题策略与技巧
审题方法：关键词、信息点捕捉
仔细阅读题干，抓住 关键词和信息点，如 原料、产品、操作条 件等。
挖掘题干和流程图中 的隐含信息，如物质 的性质、反应条件等 。
注意流程图中的箭头 方向、物质状态变化 等，理解生产流程。
思维能力不足
缺乏分析、推理、归纳等思维能力，导致无法准确解答题目。
心态紧张
考试时心态紧张，影响正常发挥。
避免方法建议
01
夯实基础知识
加强对化学基本概念、原理的学习 和理解，建立扎实的基础。
培养思维能力
通过练习不同类型的题目，提高分 析、推理、归纳等思维能力。
03
02
提高审题能力
养成仔细审题的习惯，对题目中的 关键信息进行标注和整理。
分离方法
根据产品性质，选择适当的分提纯原理
化工流程题答题策略

化工流程题答题策略

化工流程题答题策略一、解法：1、先看题干，确定该流程的目的。

（弄清用什么原料去制取什么产品，对比原料和产物，一些提示信息看到用笔划出来。

）2、流程跳过，解决问题，能解决的先解决，需要用到流程时再去分析（弄清反应原理，确定各步的反应物和生成物），没必要把每个环节都弄得一清二楚。

3、针对问题去读流程图，科学表述、规范书写；注意提高产率、提高利用率等问题。

二、注意：主线主产品；分支副产品；回头为循环三、常考知识点：1、溶解、浸出——固体用水或酸或碱反应或溶解得到离子，不溶物过滤；2、浸出率——适当延长时间、多次浸取，适当升温、充分搅拌等；3、反应条件的控制——常要考虑对反应速率的影响，对平衡以及转化率的影响；4、物质的分离和提纯——蒸发浓缩、冷却结晶，重结晶，过滤，蒸馏，萃取、分液，盐析等；5、检验某种离子是否已沉淀完全——静置后取上层清液少许于试管中，滴加试剂……四、分析流程流程图的呈现主要分三大板块（一）、样品的预处理无机化工流程图题的样品一般有两种，矿样和植物样品矿样的预处理方法：1）粉碎及目的：①增大接触面积；②使反应更快；③使反应更充分；2）锻烧及目的：①除去有机物杂质或者碳的杂质（如题意告知该矿样中含C或有机物杂质）；②使一些具有还原性的物质被空气中氧气氧化（思考样品成分中是否有具有还原性的物质，且看在整个流程中是否需要被氧化；）③改变矿样的结构，使其在后面的酸浸、碱浸或水浸程序中更易溶解。

植物样品的预处理方法：1）灼烧：提取植物样品中的无机物所用方法；（如海带中碘的提取、茶叶中铁含量的测定），灼烧成灰之后，再用水浸，很多时候为了加快其溶解速率可以加热、不断搅拌；然后再过滤，过滤之后如果得到的滤液中还有灰烬，可以再过滤一次。

2）研磨成汁：提取植物样品中的有机物所用方法；（如波菜中草酸含量的测定），研磨成汁之后，如该有机物可溶于水，研磨之后，可用水浸取；如该有机物不溶于水，就用有机溶剂（乙醇或苯、四氯化碳）来萃取（二）核心反应和化学除杂核心反应方程式的书写方法1、据流程图上箭头找出反应物、部分生成物或据题目提供的信息找出反应物部分生成物；2、分析其化合价的变化，确定发生的反应是复分解反应还是氧化还原反应，1）如是复分解反应：应抓反应物、生成物的种类，再与脑海中储存的复分解规律对接，准确写出其方程式，据反应的实质迅速配平。

高三化学一轮复习——无机化工流程题的解题策略

高三化学一轮复习——无机化工流程题的解题策略


煅烧 改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分解,如煅烧高岭土
微专题3 无机化工流程题的解题策略
7
②反应条件控制
调节溶液的pH 控制温度 控制压强
使用合适的催化剂 趁热过滤 冰水洗涤
常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀 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
改变速率,影响平衡 改变反应速率,控制达到平衡所需要的时间
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20 微专题3 无机化工流程题的解题策略
9
②物质分离方法
分离难溶物质和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法 过滤(热滤或抽滤)
利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提纯分离物质,如用CCl4或 苯萃取溴水中的溴
萃取和分液
提纯溶解度随温度变化不大的溶质,如NaCl
蒸发结晶
提纯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 分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油
。
(3)LiCoO2中Co元素的化合价为 +3 ,其参与“还原”反应的离子方程式为
。
2LiCoO2+6H++H2O2
2Li++2Co2++4H2O+O2↑
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19
(4)溶液温度和浸出时间对钴的浸出率的影响如图所示:
则浸出过程的最佳条件是 75 ℃、30 min 。 (5)已知溶液中c(Co2+)=1.0 mol·L-1,缓慢通入氨气,使其产生Co(OH)2沉淀,则Co2+沉淀完 全时溶液的pH= 9.15 。{已知离子沉淀完全时c(Co2+)≤1.0×10-5 mol·L-1, Ksp[Co(OH)2]=2.0×10-15,lg2=0.3,溶液体积变化忽略不计}