備考最新高考化學工藝流程大題技巧總結

1、高考化學大題專題(四) 工藝流程一、【考點分析】無機化工題實際上是考查考生運用化學反應原理及相關知識來解決工業(yè)生產(chǎn)中實際問題的能力。解此類型題目的基本步驟是：從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品 分析流程中的每一步驟，從幾個方面了解流程：a反應物是什么b發(fā)生了什么反應c該反應造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個關鍵點：一切反應或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務。從問題中獲取信息，幫助解題。了解流程后著手答題。對反應條件的分析可從以下幾個方面著手：對反應速率有何影響？對平衡轉化率有何影響？對綜合生產(chǎn)效益有何影響？如原料成本，原料來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對設備的要求，環(huán)境保護（從綠色

2、化學方面作答）。二、【工業(yè)流程題中常用的關鍵詞】原材料：礦樣（明礬石、孔雀石、蛇紋石、大理石、鋰輝石、黃銅礦、錳礦、高嶺土，燒渣），合金（含鐵廢銅），藥片（補血劑），海水（污水）灼燒（煅燒）：原料的預處理，不易轉化的物質轉化為容易提取的物質： 如海帶中提取碘酸：溶解、去氧化物（膜）、調節(jié)ph促進水解（沉淀）堿：去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調節(jié)ph促進水解（沉淀）氧化劑：氧化某物質，轉化為易于被除去（沉淀）的離子氧化物：調節(jié)ph促進水解（沉淀）控制ph值：促進某離子水解，使其沉淀，利于過濾分離煮沸：促進水解，聚沉后利于過濾分離；除去溶解在溶液中的氣體，如氧氣趁熱過濾：減少結晶損失；提

3、高純度 三、【工業(yè)流程常見的操作】（一）原料的預處理溶解：通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等灼燒：如從海帶中提取碘煅燒：如煅燒高嶺土 改變結構，使一些物質能溶解。并使一些雜質高溫下氧化、分解研磨：適用于有機物的提取 如蘋果中維生素c的測定等。（二）控制反應條件的方法控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀ph值的控制。例如：已知下列物質開始沉淀和沉淀完全時的ph 如下表所示物質開始沉淀沉淀完全fe(oh)32.73.7fe(oh)27.69.6mn(oh)28.39.8問題：若要除去mn2溶液中含有的fe2，應該怎樣做？調節(jié)ph所需的物質一般應滿足兩點：能與h反應，使溶液ph值增大不

4、引入新雜質。若要除去cu2溶液中混有的fe3，可加入cuo、cu(oh)2、cu2(oh)2co3等物質來調節(jié)溶液的ph值 蒸發(fā)、反應時的氣體氛圍加熱的目的：加快反應速率或促進平衡向某個方向移動降溫反應的目的：防止某物質在高溫時會溶解或為使化學平衡向著題目要求的方向移動趁熱過濾：防止某物質降溫時會析出冰水洗滌：洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗（三）物質的分離和提純的方法結晶固體物質從溶液中析出的過程（蒸發(fā)溶劑、冷卻熱飽和溶液、濃縮蒸發(fā)）重結晶是利用固體物質均能溶于水，且在水中溶解度差異較大的一種除雜質方法。過濾固、液分離蒸餾液、液分離分液互不相溶的液體間的分離萃取用一種

5、溶劑將溶質從另一種溶劑中提取出來。升華將可直接氣化的固體分離出來。鹽析加無機鹽使溶質的溶解度降低而析出（四）常見名詞浸出：固體加水（酸）溶解得到離子浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少酸浸：在酸溶液中反應使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程水洗：通常為除去水溶性雜質水浸：與水接觸反應或溶解四、【常見文字敘述套路】1洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上操作23次。2從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮冷卻結晶過濾（洗滌）。注意：在寫某一步驟是為了除雜是，應該注明“是為了除去xx雜質”，只寫“除雜”等一類萬金油式的回答是不給分的?？辞宄菍懟瘜W反應方程式

6、還是離子方程式，注意配平。五、【難點解析】要解好這類題，最重要的是要克服畏懼心理，認真審題，找到該實驗的目的。一般來說，流程題只有兩個目的：一是從混合物中分離、提純某一物質；另一目的就是利用某些物質制備另一物質。一、對于實驗目的為一的題目，其實就是對混合物的除雜、分離、提純。當遇到這一類題時，要求學生一定要認真在題目中找出要得到的主要物質是什么，混有的雜質有哪些，認真分析當加入某一試劑后，能與什么物質發(fā)生反應，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。這里特別提一提蒸發(fā)與結晶 。蒸發(fā)與結晶方法都可以將溶液中的溶質以固體形式析出，具體采用何種方法

7、，主要取決于溶質的溶解度。有的物質它的溶解度隨溫度的升高變化比較大，如nh4no3、kno3等物質，在蒸發(fā)過程中比較難析出來，所以要用冷卻法使它結晶。而有的物質它的溶解度隨溫度的升高變化比較小，如nacl、kcl等，有少數(shù)物質的溶解度隨溫度的升高而減小，如ca(oh)2要使它們析出較多固體溶質時，則要用蒸發(fā)濃縮的方法。例如nacl 和kno3 混合溶液，如果將混合溶液蒸發(fā)一段時間，析出的固體主要是nacl ，母液中是kno3 和少量nacl 。如果將混合溶液加熱后再降溫，則析出的固體主要是kno3 ，母液中是nacl 和少量kno3。如果是除雜，雜質所含的量比較少，一般是讓主要物質析出來。如k

8、no3溶液中含少量nacl，常用升溫冷卻結晶法，再經(jīng)過過濾、洗滌、烘干（不同的物質在烘干時采取的方法不同），就可得到 kno3固體了。如果nacl溶液中含少量 kno3，則用蒸發(fā)濃縮結晶法，這種方法一般要經(jīng)過趁熱過濾才能得到主要物質，主要原因是如果溫度下降，雜質也會以晶體的形式析出來。二、對于目的為制備某一物質的流程題，要求學生注意以下幾個方面：1、明確題目目的是制什么物質，從題干或問題中獲取有用信息，了解產(chǎn)品的性質。只有知道了實驗目的，才能非常清楚的知道整個流程的意義所在，題目中的信息往往是制備該物質的關鍵所在。而產(chǎn)物如果具有某些特殊性質（由題目信息獲得或根據(jù)所學知識判斷），則要采取必要的措

9、施來避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生其它雜質。一般來說主要有如下幾種情況：（1）如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制。如：侯德榜制堿中的nahco3；還有如h2o2、ca(hco3)2、kmno4、agno3、hno3（濃）等物質。（2）如果產(chǎn)物是一種會水解的鹽，且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時，則要加相對應的酸來防止水解。如：制備fecl3、alcl3、mgcl2、cu(no3)2等物質時，要蒸干其溶液得到固體溶質時，都要加相應的酸或在酸性氣流中干燥來防止它水解，否則得到的產(chǎn)物分別是fe2o3 、al2o3 、mgo、cuo；而像al2 (so4 )3 、naalo2 、n

10、a2co3等鹽溶液，雖然也發(fā)生水解，但產(chǎn)物中al (oh) 3 、h2so4 、nahco3 、naoh 都不是揮發(fā)性物質，在蒸發(fā)時，抑制了鹽的水解，最后得到的還是溶質本身。（3）如果產(chǎn)物是一種強的氧化劑或強的還原劑，則要防止它們發(fā)生氧化還原的物質，如：含fe2+、so32等離子的物質，則要防止與氧化性強的物質接觸。（4）如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的co2或水（潮解或發(fā)生反應）而變質的物質（如naoh固體等物質），則要注意防止在制備過程中對co2或水的除去，也要防止空氣中的co2或水進入裝置中。（5）如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內的各種物質的溶解度信息，則要注意對比它們的溶解度隨溫度升高而改變的

11、情況，根據(jù)它們的不同變化，找出合適的分離方法。2、尋找在制備過程中所需的原料，寫出主要的化學反應方程式或制備原理，從中了解流程圖。從近幾年的高考題目中會發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)題目都會給出制備物質時所需的原料，但一般會涉及到物質的分離、提純的操作。所以在明確了實驗目的之后，再寫出主要的反應方程式，觀察有沒有副產(chǎn)品，如果有，剩余的步驟就是分離提純了。3、注意外界條件對工藝流程的影響在很多流程圖的題目中，我們經(jīng)常會看到壓強、溫度等外界條件的出現(xiàn)，不同的工藝對物質反應的溫度或壓強有不同的要求，它所起的作用也不一樣，但卻都是能否達到實驗目的的關鍵所在，也是命題專家們經(jīng)常要考察學生的地方。對外界條件的分析主要可從以

12、下兩個方面著手：（1）對反應速率有何影響？（2）對平衡轉化率有何影響？這里主要說一說溫度的影響，歸納總結之后，主要有以下幾個方面的形式來考察學生：趁熱過濾（或冰水洗滌）的目的：防止某物質降溫時會析出（或升溫時會溶解）而帶入新的雜質；冰水中反應或降溫反應的目的：防止某物質在高溫時會溶解或為使化學平衡向著題目要求的方向移動；反應中采取加熱措施的作用：一般是為了加快反應速率或加速某固體的溶解；如果題目中要求溫度控制在具體的一個溫度范圍內（可用水浴或油浴來控制）：一般有以下幾個目的：a、防止某種物質溫度過高時會分解或揮發(fā)，也可能是為了使某物質達到沸點揮發(fā)出來，具體問題要具體分析。如侯德榜制堿中，將co

13、2通入nacl的氨溶液中，保持溶液的溫度為（30+2），可得nahco3晶體，溫度控制在這個范圍，目的就是防止nahco3分解。而在br2的制取過程中，出溴口的溫度控制在8090，目的就是要使br2揮發(fā)出來而又減少水蒸氣混入br2中。b、使催化劑的活性達到最好：如工業(yè)合成氨或工業(yè)so2氧化為so3時，選擇的溫度是500左右，原因之一就是使催化劑的活性達到最高。c、防止副反應的發(fā)生：如乙醇的消去反應溫度要控制在170，原因是就是在140時會有乙醚產(chǎn)生。d、對于一些工藝來說，降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設備的要求，達到綠色化學的要求。以上有關溫度的總結只能說是有這種可能來考，具體問題要具體分

14、析。工藝流程題由于它考察的知識點多，也非常靈活，對學生的審題能力、分析問題、解決問題、文字表達等方面的能力都要求非常高，所以學生得分往往不高，但只要大家在平時在做這一類題目時善于歸納、總結，認真審題，善于從題目或問題中獲取信息來幫助自己解題，同時在平時的學習中要熟記一些基本的實驗操作，如沉淀的洗滌、沉淀是否完全的檢驗方法、從溶液得到晶體的方法、常見離子的檢驗方法等，文字表達時一定要做到規(guī)范，相信可以突破這個難關。1【2015四川理綜化學】（16分）為了保護環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以fe2o3存在）轉變成重要的化工原料feso4（反應條件略

15、）?；罨蜩F礦還原fe3+的主要反應為：fes2+7fe2(so4)3+8h2o=15feso4+8h2so4，不考慮其他反應。請回答下列問題：（1）第步h2so4與fe2o3反應的離子方程式是 。（2）檢驗第步中fe3+是否完全還原，應選擇 （填字母編號）。 akmno4溶液 bk3fe(cn)6溶液 ckscn溶液（3）第步加feco3調溶液ph到5.8左右，然后在第步通入空氣使溶液ph降到5.2，此時fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質除盡。通入空氣引起溶液ph降低的原因是 。（4）feso4可轉化為feco3，feco3在空氣中加熱反應可制得鐵系氧化物材料。已知25，101kpa時：4fe

16、(s) + 3o2 (g) =2fe2o3(s) =-1648kj/mol c(s)+o2(g)=co2(g) =-393kj/mol 2fe(s)+2c(s)+3o2(g)=2feco3(s) =-1480kj/molfeco3在空氣中加熱反應生成fe2o3的熱化學方程式是 。（5）feso4在一定條件下可制得fes2(二硫化亞鐵)納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時的總反應為4li+ fes2= fe +2li2s，正極反應式是 。（6）假如燒渣中的鐵全部視為fe2o3，其含量為50%。將a kg質量分數(shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質浸出消

17、耗的硫酸以及調ph后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程，第步應加入feco3 kg。（1）fe2o3+6h+2fe3+3h2o（2）c（3）fe2+被氧化為fe3+，fe3+水解產(chǎn)生h+。（4）4feco3(s)+o2(g) =2fe2o3(s)+ 4co2(g) =260kj/mol。（5）fes2+4e= fe +2s2（6）kg。2【2015江蘇化學】（12分）以磷石膏(只要成分caso4，雜質sio2、al2o3等)為原料可制備輕質caco3。（1）勻速向漿料中通入co2，漿料清液的ph和c(so42)隨時間變化見由右圖。清液ph>11時caso4轉化的離子方程式_；能

18、提高其轉化速率的措施有_(填序號)a攪拌漿料 b加熱漿料至100 c增大氨水濃度 d 減小co2通入速率（2）當清液ph接近65時，過濾并洗滌固體。濾液中物質的量濃度最大的兩種陰離子為_和_(填化學式)；檢驗洗滌是否完全的方法是_。（3）在敞口容器中，用nh4cl溶液浸取高溫煅燒的固體，隨著浸取液溫度上升，溶液中c(ca2)增大的原因_?！敬鸢浮浚?）caso42nh3·h2oco2=caco32nh4或caso4co32=caco3so42，ac；（2）so42、hco3，取少量最后一次的洗滌過濾液于試管中，向其中滴加鹽酸酸化的bacl2溶液，若不產(chǎn)生白色沉淀，則表明已洗滌完全；（

19、3）浸取液溫度上升，溶液中c(h)增大，促進固體中ca2浸出。3【2015廣東理綜化學】（16分）七鋁十二鈣（12cao·7al2o3)是新型的超導材料和發(fā)光材料，用白云石（主要含caco3和mgco3)和廢al片制備七鋁十二鈣的工藝如下：（1）煅粉主要含mgo和 ，用適量的nh4no3溶液浸取煅粉后，鎂化合物幾乎不溶， 若溶液i中c(mg2+)小于5×10-6mol·l-1,則溶液ph大于 （mg(oh)2的ksp=5×10-12)；該工藝中不能用（nh4)2so4代替nh4no3，原因是 。（2）濾液i中的陰離子有 （忽略雜質成分的影響）；若濾液i中

20、僅通入co2，會生成 ，從而導致caco3產(chǎn)率降低。（3）用naoh溶液可除去廢al片表面的氧化膜，反應的離子方程式為 。（4）電解制備al(oh)3時，電極分別為al片和石墨，電解總反應方程式為 。（5）一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時alcl4和al2cl7兩種離子在al電極上相互轉化，其它離子不參與電極反應，放電時負極al的電極反應式為 ?！敬鸢浮浚?）cao；11；加入（nh4)2so4會生成caso4微溶物，在過濾時會被除去，造成生成的caco3減少。（2）no3、oh；ca(hco3)2 （3）2oh+al2o32alo2+h2o（4）2al+6h20 2al(oh)3+3h2

21、 （5） al3e7 alcl44 al2cl74.【2013全國i】（.鋰離子電池的應用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（licoo2）,導電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負極發(fā)生的反應為6c+xli+xe-=lixc6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源 （部分條件未給出） 回答下列問題： licoo2 中，co元素的化合價為_。 寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應的離子方程式_“酸浸”一般在80 oc下進行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應的化學方程式_;可用鹽酸代替h2so4和h2o2  的混合液，但缺點是_。 寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應的化學方程式_。 充放電過程中發(fā)生licoo2與li1-xcoo2之間的轉化，寫出放電時電池反應方程式_。 上述工藝中“放電處理”有利于鋰在正