解題策略丨高考化學工藝流程題解題策略

1、高考化學工藝流程題的解題策略4如何備考?3如何考？1考了嗎？2考什么？工藝流程題內(nèi)容提要近幾年高考中情景素材統(tǒng)計（2考什么?）（1）自然資源開發(fā)利用類鈦鐵礦、鉻鐵礦、軟錳礦、菱鎂礦、鐵硼礦、鋁土礦、磷礦石、白云石、瑩石（2）廢棄資源回收利用類廢鐵屑、廢鋁片、廢釩催化劑、廢玻璃、廢舊鋰離子電池、廢舊鋅錳電池、粉煤灰、銀銅合金廢料（3）物質(zhì)的制備和凈化類水泥、NaClO2、NH3、H2C2O431、原料所含雜質(zhì)類：SiO2(12次)；Al2O3(11次）；FexOy(10次）；MgO(5次)；MnO2(4次)；CaO(3次)2、輔助試劑類：H2O2(7次)；KMnO4(6次）；K2Cr2O7(2次

2、）；H2C2O4(2次)、NaBH4(2次)；ZnS、FeS、MnS(各1次)近幾年高考中高頻化合物統(tǒng)計4設問方式考查內(nèi)容考查方式原料轉化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理元素及其化合物性質(zhì)、離子反應、氧化還原反應、熱化學知識、化學反應速率與化學平衡、溶解度、水溶液中離子平衡(Ka、Kb、Kh、Ksp的應用)化合價規(guī)則、物質(zhì)的命名、方程式書寫、圖表分析、實驗原理及文字表達、實驗方案設計平衡常數(shù)的計算除雜、分離和提純產(chǎn)品實驗儀器和實驗操作儀器名稱、分離提純的操作、滴定實驗及相關計算提高產(chǎn)量和效率化學平衡、溶解平衡計算轉化率、產(chǎn)率、純度節(jié)能減排，循環(huán)利用元素化合物性質(zhì)尾氣的處理、實驗方案的設計綜合利用電化學知識電極

3、方程式書寫及電化學的相關計算 近幾年高考中考點分析化學工藝流程圖是以無機礦物、工農(nóng)業(yè)或生活廢舊物質(zhì)為原料，首先對原料經(jīng)過一定的預處理，再通過一系列化學反應，利用化學反應原理知識，經(jīng)過多次分離提純最后得到目標產(chǎn)物。 原料核心 反應 目標產(chǎn)物原料的預處理反應條件控制物質(zhì)分離提純生產(chǎn)實際工藝流程題的基本結構示意圖二、剖析工藝流程題的命題角度 Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如下：例題原料目標產(chǎn)物1目標產(chǎn)物2預處理主線2主線1核心化學反應及分離提純28(14分)NaClO2是一種重要的殺

4、菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：核心化學反應 分離提純題型示例原料目標產(chǎn)物核心反應原料的預處理生產(chǎn)實際反應條件的控制命題五個角度原料的預處理生產(chǎn)實際原料的預處理生產(chǎn)實際反應條件的控制原料的預處理生產(chǎn)實際原料的預處理生產(chǎn)實際反應條件的控制原料的預處理生產(chǎn)實際反應條件的控制產(chǎn)物分離提純生產(chǎn)實際1.核心反應陌生方程式的書寫關注箭頭的指向：箭頭指入反應物箭頭指出生成物箭頭回指循環(huán)物氧化還原反應：判斷產(chǎn)物三個守恒非氧化還原反應： 物質(zhì)性質(zhì)元素守恒 鋁是應用廣泛的金屬。以鋁土礦(主要成分為Al2O3，含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁的一種工藝流程如下: （4）“電解”是電解Na

5、2CO3溶液，原理如圖所示。陽極的電極反應式為_，陰極產(chǎn)生的物質(zhì)A的化學式為_。 答題技巧(1)箭頭回指判斷產(chǎn)物為NaOH和NaHCO3(2)電解實質(zhì)是電解水 H2 4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2 24二氧化氯（ClO2）是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。（1）氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。該法工藝原理示意圖如右。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉（NaClO3）與鹽酸反應生成ClO2。工藝中可以利用的單質(zhì)有H2、Cl2（填化學式），發(fā)生器中生成ClO2的化學方程式為_。Cl2HClNaClO3+HClClO2+H2 /Cl2(?)+NaCl2

6、NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2ONaClNaClO3氧化還原規(guī)律增大固體樣品與液體（或氣體）的接觸面積，加快反應速率。2.原料的預處理浸出：研磨：（水浸、酸浸、堿浸）使原料中的*溶解（物理溶解或與浸取液接觸反應），可溶性離子進入溶液，不溶物通過過濾除去。灼燒：攪拌：使反應物充分接觸，增大反應（或溶解）速率。（焙燒、煅燒）除去可燃性的雜質(zhì)（或使原料初步轉化）雜質(zhì)高溫下氧化、分解 硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖

7、所示：回答下列問題：(1)寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應的化學方程式_ _。為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度外，還可采取的措施有_ (寫出兩條)。升高反應溫度、減小鐵硼礦粉粒徑 Mg2B2O5H2O+2H2SO4=2MgSO4+2H3BO3 預處理 以硅藻土為載體的五氧化二釩（V2O5）是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為：物質(zhì)V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3質(zhì)量分數(shù)/%2.22.92.83.122286065121以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線：（1）“酸浸”時V2O5轉化為VO2+，反應

8、的離子方程式為 ， 同時V2O4轉成VO2+。V2O5+2H+=2VO2+H2O 預處理反應速率及平衡移動物質(zhì)的溶解與結晶物質(zhì)的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解（平衡）pH：物質(zhì)的沉淀與溶解弱離子的水解3.反應條件的控制保護氣：隔絕空氣（主要是O2、H2O）弱離子的水解（如HCl氛圍）溫度:36、（15分）以海綿銅（主要成分是Cu和少量CuO）為原料，采用硝酸銨氧化分解技術生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下： （1）步驟中溶解溫度應控制在6070，原因是 。 溫度低溶解速度慢、溫度過高銨鹽分解15課標I：“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是將Fe2+氧化為Fe3+ 然后在調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是：使Al

9、3+與Fe3+形成氫氧化物沉淀而除去。 15課標II：加堿調(diào)節(jié)至pH為 2.7 時，鐵剛好沉淀完全（離子濃度小于10-5mol/L時，即可認為該離子沉淀完全）；繼續(xù)加堿至pH為 6 時，鋅開始沉淀（假定濃度為0.1mol/L）。若上述過程不加H2O2后果是Zn2+和Fe2+分離不開，原因是： Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近。H3BO3、Mg2+、Fe3+、Fe2+、Al3+4.產(chǎn)品的分離提純結晶（重結晶）:固體物質(zhì)從溶液中析出的過程。過濾：固、液分離蒸餾：液、液分離蒸發(fā)：利用加熱的方法，使溶液中溶劑不斷揮發(fā)而析出溶質(zhì)（晶體）的過程。 萃?。河靡环N溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來。分

10、液：互不相溶的液體間的分離鹽析：加無機鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出。升華：將可直接氣化的固體分離出來。洗滌：通常有水洗、冰水洗滌、醇洗。成本意識：浸出率、轉化率、利用率、原料價格、能耗的控制、 原料、 能量的循環(huán)利用效率意識：生產(chǎn)速率、催化劑的使用、反應條件的選擇5.生產(chǎn)實際：三個意識環(huán)保意識：綠色化學：無污染、無腐蝕、 “三廢”(廢氣、廢渣、廢水)的處理。27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?？捎名}酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點是 。有氯氣生成，污染較大污染：廢渣、 廢液（酸、堿、重金屬鹽）、 廢氣（Cl

11、2、Br2、硫和氮的氧化物）很多學生答不出，沒有環(huán)保的意識。 24四氯化鈦(TiCl4)是制取航天航空工業(yè)材料鈦合金的重要原料。由鈦鐵礦(主要成分是FeTiO3)制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下：該工藝流程中存在的不足之處是-。 產(chǎn)生三廢1 快速瀏覽，整體分析把握主干4 以線設問，回歸流程局部剖析3 獨立設問，找準關鍵直接作答2 瞻前顧后，整合信息理順流程三、工藝流程題答題策略（3如何考？） ） Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如下：例題原料目標產(chǎn)物1目標產(chǎn)物2預處理1

12、.快速瀏覽，整體分析把握主干主線2主線1核心化學反應及分離提純FeTiO3 、MgO和SiO22 瞻前顧后，整合信息理順流程主反應 FeTiO3+ 4H+4Cl = Fe2+ TiOCl42 + 2H2O副反應 MgO +2H+ = Mg2+ H2O反應6反應7反應5反應4反應3反應1反應2分離3分離4分離1分離2TiOCl42 + （x+1） H2O = TiO2xH2O 2H+4Cl- TiO2xH2O (NH4)2Ti5O15(NH4)2Ti5O152LiOHLi2Ti5O152NH3H2O Li4Ti5O122LiFePO4+ H2O+ 3CO22FePO4 + Li2CO3+ H2C

13、2O42Fe2+ H2O2 + 2H+ = 2Fe3+ 2H2O Fe3+PO4 3- =FePO4 Li2Ti5O15七處核心反應，四處分離提純100、2h，90、5h 3 獨立設問，找準關鍵直接作答解答關鍵（1）找準縱坐標和橫坐標（2）對應的實驗條件有兩個解答關鍵（1）各元素化合價代數(shù)和為0（2）兩個氧原子形成一個過氧鍵（3）過氧根為-2價4低于40，TiO2xH2O轉化率隨溫度升高而增加；超過40，雙氧水分解與氨氣逸出導致TiO2xH2O轉化率下降解題關鍵（1）分析表格中低于和高于40時轉化率的變化趨勢（2）雙氧水和氨水的不穩(wěn)定性，溫度升高會分解4 以線設問，回歸流程局部推敲解題關鍵（1

14、）“酸浸”時發(fā)生非氧化還原反應，鐵元素為+2價（2）元素守恒和電荷守恒配平FeTiO3+ 4H+4Cl = Fe2+ TiOCl42 + 2H2O解題關鍵（1）反應為氧化還原反應，H2C2O4 為還原劑（2）電子守恒和元素守恒配平2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O+ 3CO2Mg2+、Fe2+FePO4Mg3(PO4)2 解題關鍵（1）溶度積規(guī)則意義及計算（2）注意加入溶液后體積變化1.常用答題的套路及規(guī)范答題模板2.細心審題，疑點突破，力求得分四、工藝流程題的規(guī)范答題及知識儲備（4如何備考？）3.常見化工流程反應及物質(zhì)制備1分若上層清液變渾濁，則未沉淀完

15、全。使反應速率加快1、常用答題的套路及規(guī)范答題模板1分（1）黑鎢礦石堿熔前需充分研磨，目的是 ，寫出FeWO4在堿熔條件下發(fā)生反應的化學方程式： 。2分常見答題術語答題模板從濾液中提取一般晶體（溶解度隨溫度升高而增大的晶體）的方法蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法蒸發(fā)濃縮、趨熱過濾、洗滌、干燥如：NaCl和少量K2Cr2O7的混合溶液溫度不高于的原因適當加快反應速率，但溫度過高會造成(如濃硝酸)揮發(fā)、(如H2O2、NH4HCO3)分解、(如Na2SO3)氧化或促進(如AlCl3)水解等，影響產(chǎn)品的生成。341、常用答題的套路及規(guī)范

16、答題模板常見答題術語答題模板檢驗溶液中離子是否沉淀完全的方法（不涉及沉淀計算）靜置分層后，向上層清液中繼續(xù)滴入沉淀劑，若無沉淀生成，則離子沉淀完全；若上層清液繼續(xù)產(chǎn)生沉淀，則沉淀不完全。檢驗沉淀是否洗滌干凈的操作取最后一次洗滌液少許于試管中，向其中滴入某試劑，若，則沉淀已洗滌干凈；若，則沉淀未洗滌干凈。洗滌沉淀的操作沿玻璃棒向過濾器中加蒸餾水至剛好浸沒沉淀，待水自然流下后，重復操作23次。滴定到終點的現(xiàn)象滴入最后一滴標準液，溶液由色變?yōu)樯?，且半分鐘?nèi)溶液顏色不再改變，說明已達到滴定終點35常見答題術語答題模板事先煮沸溶液的原因除去溶解在溶液中的氣體(如氧氣)防止某物質(zhì)被氧化?？刂颇撤磻膒H值

17、使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀調(diào)節(jié)pH所用試劑為主要元素對應的氧化物、碳酸鹽、堿，以避免引入新的雜質(zhì)。pH分離時的范圍確定、范圍過小的后果(或過大的后果)導致某離子沉淀不完全 (導致主要離子開始沉淀)蒸發(fā)、反應在某氣體氛圍中進行的原因抑制某離子的水解，如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時為獲得AlCl3需在干燥HCl氣流中進行。36（1）黑鎢礦石堿熔前需充分研磨，目的是 ，寫出FeWO4在堿熔條件下發(fā)生反應的化學方程式： 。（5）在750時，以石墨棒作電極材料，在NaClCaCl2CaWO4熔鹽體系中電解可以直接得到金屬鎢，其陰極的電極反應式為 。（6）鎢酸鈣（CaWO4）和氫氧化鈣都是微溶電解質(zhì)。某溫度下，Ca(OH)2、CaWO4的沉淀溶解平衡曲線如右圖所示已知pc(離