備考最新高考化學(xué)工藝流程大題技巧總結(jié)

1、- - 高考化學(xué)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(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)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：反應(yīng)物是什么b發(fā)生了什么反應(yīng)該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個關(guān)鍵點：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。從問題中獲取信息,幫助解題。了解流程后著手答題。對反應(yīng)條件的分析可從以下幾個方面著手：?對反應(yīng)速率有何影響？對平衡轉(zhuǎn)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(shè)備的要求,環(huán)境

2、保護(hù) (從綠色化學(xué)方面作答） 。二、 【工業(yè)流程題中常用的關(guān)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(yù)處理 ,不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為容易提取的物質(zhì)：如海帶中提取碘酸:溶解、去氧化物（膜） 、調(diào)節(jié) h 促進(jìn)水解 (沉淀）堿：去油污 ,去鋁片氧化膜 ,溶解鋁、二氧化硅，調(diào)節(jié)ph 促進(jìn)水解（沉淀）氧化劑：氧化某物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為易于被除去(沉淀）的離子氧化物：調(diào)節(jié)p促進(jìn)水解（沉淀) 控制 p值：促進(jìn)某離子水解,使其沉淀 ,利于過濾分離煮沸：促進(jìn)水解,聚沉后利于過濾分離;

3、除去溶解在溶液中的氣體,如氧氣趁熱過濾 :減少結(jié)晶損失；提高純度三、 【工業(yè)流程常見的操作】(一)原料的預(yù)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(jié)構(gòu) ,使一些物質(zhì)能溶解。并使一些雜質(zhì)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(yīng)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(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的p如下表所示物質(zhì)開始沉淀沉淀完全fe（ h)3.7 37 fe(oh ）9.6 mn( ）28.3 9.8 問題：若要除去mn溶液中含有的fe2+,應(yīng)該怎樣做

4、？調(diào)節(jié) ph 所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點:能與 h反應(yīng)，使溶液值增大不引入新雜質(zhì)。若要除去cu+溶液中混有的e3+,可加入 cuo、cu(oh ）2、 u2（oh)co等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的ph 值蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍加熱的目的 :加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個方向移動降溫反應(yīng)的目的：防止某物質(zhì)在高溫時會溶解或為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動趁熱過濾 :防止某物質(zhì)降溫時會析出冰水洗滌：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗（三）物質(zhì)的分離和提純的方法結(jié)晶 固體物質(zhì)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(jié)晶是利用固體物質(zhì)均能溶于水，且在水中溶解度差異較大的一種

5、除雜質(zhì)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 用一種溶劑將溶質(zhì)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(zhì)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(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)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(zhì)水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解四、 【常見文字?jǐn)⑹鎏茁贰?.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(fù)以上操作23 次。2.從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶 -過濾 -（洗滌 )。- - 注意

6、:在寫某一步驟是為了除雜是,應(yīng)該注明 “ 是為了除去xx 雜質(zhì) ”,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(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式，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(rèn)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(zhì)；另一目的就是利用某些物質(zhì)制備另一物質(zhì)。一、對于實驗?zāi)康臑橐坏念}目，其實就是對混合物的除雜、分離、提純。?當(dāng)遇到這一類題時，要求學(xué)生一定要認(rèn)真在題目中找出要得到的主要物質(zhì)是什么,混有的雜質(zhì)有哪些,認(rèn)真分析當(dāng)加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物,要用什么樣的

7、方法才能將雜質(zhì)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(jié)晶。蒸發(fā)與結(jié)晶方法都可以將溶液中的溶質(zhì)以固體形式析出,具體采用何種方法，主要取決于溶質(zhì)的溶解度。有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較大,如 nh4n、kno等物質(zhì)，在蒸發(fā)過程中比較難析出來，所以要用冷卻法使它結(jié)晶。而有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較小，如nac、 l 等,有少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減小，如ca(o）2要使它們析出較多固體溶質(zhì)時，則要用蒸發(fā)濃縮的方法。例如ncl 和3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ncl ,母液中是 no3和少量 acl。如果將混合溶液加熱

8、后再降溫,則析出的固體主要是k3 ，母液中是 acl 和少量 kno3。如果是除雜 ,雜質(zhì)所含的量比較少，一般是讓主要物質(zhì)析出來。如o溶液中含少量n l,常用升溫冷卻結(jié)晶法,再經(jīng)過過濾、洗滌、烘干（不同的物質(zhì)在烘干時采取的方法不同),就可得到kno3固體了。如果nal 溶液中含少量no3，則用蒸發(fā)濃縮結(jié)晶法，這種方法一般要經(jīng)過趁熱過濾才能得到主要物質(zhì),主要原因是如果溫度下降，雜質(zhì)也會以晶體的形式析出來。二、對于目的為制備某一物質(zhì)的流程題,要求學(xué)生注意以下幾個方面：1、明確題目目的是制什么物質(zhì),從題干或問題中獲取有用信息,了解產(chǎn)品的性質(zhì)。只有知道了實驗?zāi)康?才能非常清楚的知道整個流程的意義所在,

9、題目中的信息往往是制備該物質(zhì)的關(guān)鍵所在。而產(chǎn)物如果具有某些特殊性質(zhì)（由題目信息獲得或根據(jù)所學(xué)知識判斷),則要采取必要的措施來避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生其它雜質(zhì)。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(zhì)或產(chǎn)物,則要注意對溫度的控制。如:侯德榜制堿中的nho3；還有如h2o2、ca（hco3）2、k n4、go、hno3（濃）等物質(zhì)。（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(yīng)的酸來防止水解。如:制備 fec、alc、mgcl2、c（3）等物質(zhì)時， 要蒸干其溶液得到固體溶質(zhì)時，都要加相應(yīng)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

10、別是fe2o3、al23、mgo 、cuo; 而像 al2(s4)3、aa o、n2o3等鹽溶液 ,雖然也發(fā)生水解 ,但產(chǎn)物中 al(oh)3、h2so4、na3、no都不是揮發(fā)性物質(zhì)，在蒸發(fā)時,抑制了鹽的水解，最后得到的還是溶質(zhì)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(zhì),如：含 f2+、so2等離子的物質(zhì) ,則要防止與氧化性強的物質(zhì)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(yīng)）而變質(zhì)的物質(zhì)(如 aoh 固體等物質(zhì)），則要注意防止在制備過程中對o2或水的除去，也要防止空氣中的co2或水進(jìn)入裝置中。(5）如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各

11、種物質(zhì)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(xué)反應(yīng)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(zhì)時所需的原料,但一般會涉及到物質(zhì)的分離、提純的操作。所以在明確了實驗?zāi)康闹?再寫出主要的反應(yīng)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(zhì)反應(yīng)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(dá)到實驗?zāi)康牡年P(guān)鍵所在

12、，也是命題專家們經(jīng)常要考察學(xué)生的地方。對外界條件的分析主要可從以下兩個方面著手: (）對反應(yīng)速率有何影響? (2)對平衡轉(zhuǎn)化率有何影響?這里主要說一說溫度的影響,歸納總結(jié)之后 ,主要有以下幾個方面的形式來考察學(xué)生: 趁熱過濾 (或冰水洗滌 )的目的 :防止某物質(zhì)降溫時會析出(或升溫時會溶解）而帶入新的雜質(zhì); 冰水中反應(yīng)或降溫反應(yīng)的目的:防止某物質(zhì)在高溫時會溶解或為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動；反應(yīng)中采取加熱措施的作用:一般是為了加快反應(yīng)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(nèi)（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(zhì)溫度過高時會分解或揮發(fā)，也

13、可能是為了使某物質(zhì)達(dá)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o通入 nal 的氨溶液中，保持溶液的溫度為（02） ,可得 n co3晶體 ,溫度控制在這個范圍,目的就是防止nah o3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2 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(dá)到最好：如工業(yè)合成氨或工業(yè)s2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(dá)到最高。、防止副反應(yīng)的發(fā)生：如乙醇的消去反應(yīng)溫度要控制在170,原因是就是在14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(shè)備的要求，達(dá)

14、到綠色化學(xué)的要求。?以上有關(guān)溫度的總結(jié)只能說是有這種可能來考,具體問題要具體分析。工藝流程題由于它考察的知識點多，也非常靈活,對學(xué)生的審題能力、分析問題、解決問題、文字表達(dá)等方面的能力都要求非常高，所以學(xué)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(jié),認(rèn)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(xué)習(xí)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(dá)時一定要做到規(guī)范,相信可以突破這個難關(guān)。- - 【205 四川理綜化學(xué)】(16 分 )為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡化流程，將工

15、業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(鐵主要以fe2o3存在 )轉(zhuǎn)變成重要的化工原料fes （反應(yīng)條件略)。活化硫鐵礦還原3的主要反應(yīng)為：es+ f2(o4)+8h2o 5 o8h2o，不考慮其他反應(yīng)。請回答下列問題：()第步so4與 fe2o3反應(yīng)的離子方程式是。（2）檢驗第步中e3+是否完全還原,應(yīng)選擇(填字母編號 )。akmno4溶液bk3f（ cn）6溶液c.scn溶液(3)第步加feco調(diào)溶液到8 左右，然后在第步通入空氣使溶液h 降到 5.2,此時 fe2不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)除盡。通入空氣引起溶液p降低的原因是。(4）f o4可轉(zhuǎn)化為f o,feco3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。已知

16、 25,0ka 時:4e（ s) 3o2(g） f2o（ )h-648k /mol c（s)o2(） =co2(g) h=-393kj o2 (s)+ c(s)+3o(g)=2 c( ) h=-1480kj/mol feco在空氣中加熱反應(yīng)生成fe2o3的熱化學(xué)方程式是。（5)fes4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(yīng)為4life2= f +2li2s，正極反應(yīng)式是。（6)假如燒渣中的鐵全部視為e2，其含量為 0%。將 a kg 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c k燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)ph 后

17、溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計。按上述流程,第步應(yīng)加入fec 。（1）fe2o+6h+=2f3+ho(2）（ ) e2+被氧化為 e3+,fe3+水解產(chǎn)生h。(4）4feco3（ s)+o2(g） =2f2o3()+4o2(g)h 60 /m l。( )f s24e=fe +22（6）29b245錯誤 !kg。.【2015 江蘇化學(xué)】 (2 分）以磷石膏(只要成分caso,雜質(zhì) sio2、al2o3等)為原料可制備輕質(zhì)cao3。（）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ph11 時 cs4轉(zhuǎn)化的離子方程式_；能提高其轉(zhuǎn)化速率的措施有_（填序號 )

18、攪拌漿料.加熱漿料至100c增大氨水濃度d. 減小 c2通入速率（2)當(dāng)清液 ph 接近 65 時，過濾并洗滌固體。濾液中物質(zhì)的量濃度最大的兩種陰離子為_和_ _(填化學(xué)式 )；檢驗洗滌是否完全的方法是_ _。(3）在敞口容器中,用 nh4l 溶液浸取高溫煅燒的固體,隨著浸取液溫度上升，溶液中c(a+）增大的原因 _。【答案】 (1)aso42n3 h2o+cocc32nh+或 caso4+=cac 3so2，ac;（2)s42、co3，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;(3)浸取液溫度上升，溶液中c(h+)增大 ,促進(jìn)

19、固體中c+浸出。3.【205 廣東理綜化學(xué)】 （ 6 分）七鋁十二鈣（12ca 7al2o)是新型的超導(dǎo)材料和發(fā)光材料，用白云- - 石（主要含caco和 mc3)和廢 a片制備七鋁十二鈣的工藝如下：（1）煅粉主要含mo 和，用適量的nh4溶液浸取煅粉后,鎂化合物幾乎不溶, 若溶液中(m2)小于 5 106mo l-1,則溶液 h 大于(mg（oh）2的 ksp=5 10-12);該工藝中不能用（n4）2so代替 n4no,原因是。（ )濾液i 中的陰離子有（忽略雜質(zhì)成分的影響)；若濾液中僅通入co2,會生成，從而導(dǎo)致aco3產(chǎn)率降低。（3）用 nao溶液可除去廢al 片表面的氧化膜,反應(yīng)的離

20、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(yīng)方程式為。(）一種可超快充電的新型鋁電池,充放電時 lc4和 al2cl7兩種離子在l 電極上相互轉(zhuǎn)化，其它離子不參與電極反應(yīng),放電時負(fù)極al 的電極反應(yīng)式為?！敬鸢浮浚?)ca;11;加入（ h4）2so會生成 caso微溶物，在過濾時會被除去，造成生成的a3減少。 （ )no3、o；ca （ o3)2 （3）2oh l2o32ao2+h2o(4)a+6h202l(o）33(5) al e 7 ll4al2cl4 【203 全國】 （.鋰離子電池的應(yīng)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(icoo2） ，導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6c+xli+ i6。現(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：lico 2中,co 元素的化合價為_。寫出 “ 正極堿浸 ” 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_ “ 酸浸 ” 一般在 80 oc 下進(jìn)行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式_ _ _;可用鹽酸代替so4和 h2o2 的混合液，但缺點是_。寫出 “ 沉鈷 ” 過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_。充放電過程中發(fā)生licoo2與 li1-xcoo之間的轉(zhuǎn)化 ,寫出放電時電池反應(yīng)方程