2021年高考化學(xué)工藝流程試題解題思路模型

2020-2021高考化學(xué)工業(yè)流程圖解題模型

一、2017-2020全國卷命題情況分析

年份+題號(hào)核心考查元素重難點(diǎn)內(nèi)容分析

2020全國I卷V化學(xué)方程式、實(shí)驗(yàn)條件、離子方程式書寫

2020全國III卷Ni實(shí)驗(yàn)條件、離子方程式、化學(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)計(jì)算

2019全國I卷T26B、Mg化學(xué)方程式、實(shí)驗(yàn)條件、離子方程式書寫

2019全國II卷T26Zn、S、Ba焰色反應(yīng)、化學(xué)方程式、化學(xué)計(jì)算

2019全國HI卷T26Mn、F、S化學(xué)方程式、實(shí)驗(yàn)條件、離子方程式書寫

2018全國I卷T27SO2、Na2s2O5化學(xué)式、操作目的等

2018全國II卷T26Zn、Fe>Cd、Pb化學(xué)方程式、操作目的、電極反應(yīng)

2018全國III卷T27KIO3、Cl2操作方法、化學(xué)方程式等

2017全國I卷T27Ti、Fe、Li實(shí)驗(yàn)條件、離子方程式、化學(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)計(jì)算

2017全國II卷T26Ca操作方法、化學(xué)方程式、成分推斷、化學(xué)計(jì)算等

2017全國III卷T27Cr、Fe化學(xué)方程式配平、儀器選取、成分推斷、pH調(diào)節(jié)、

離子方程式書寫、產(chǎn)率計(jì)算

二、工業(yè)流程思路分析

1、常見解題思路圖:

圖4工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心

1

（1）流程圖一般三大部分（見上圖）：原料預(yù)處理、核心化學(xué)反應(yīng)、分離提純。

（2）流程中要分析“進(jìn)”、“出”物質(zhì)和仍然留在溶液中的離子等

（3）一般默認(rèn)進(jìn)的物質(zhì)過量，確保每一步目標(biāo)元素利用率或轉(zhuǎn)化率最高，產(chǎn)品產(chǎn)率最高，減少損失。

2.識(shí)別流程圖

處理A目標(biāo)產(chǎn)品

1.呈現(xiàn)模式日預(yù)處理溶瞰姐g目標(biāo)產(chǎn)物

料I_________________

循環(huán)利用L排放物的

無害化處理

2.識(shí)圖方法

圖1圖2圖3

圖1箭頭表示反應(yīng)物加入同時(shí)生成物出來；

圖2箭頭表示反應(yīng)物分步加入和生成物出來；

圖3箭頭表示循環(huán)反應(yīng)。

2

3.細(xì)分析，看措施，推用意，理關(guān)系

①原料和產(chǎn)品：從某種原料出發(fā)，要得到最終產(chǎn)品，必須除去什么元素、引進(jìn)什么元素？關(guān)注雜質(zhì)離

子的去向及產(chǎn)品的生成，有時(shí)需要逆向推倒。

②步驟與目的：加入某種試劑（什么反應(yīng)），進(jìn)行相應(yīng)操作，其目的是什么？結(jié)合后面步驟進(jìn)行思考。

特別關(guān)注化合價(jià)變化和溶液酸堿性（兩大主旋律）。

③信息和遷移：新信息一般是重要的暗示和突破口，所給的信息一定有用，但需要提煉、重組、分解

和遷移，結(jié)合設(shè)問分析、判斷，正確作答

④感覺和結(jié)果：對(duì)于比較陌生的流程，不必糾結(jié)于某步驟不能看懂，要從宏觀上把握整個(gè)流程，抓大

放小，關(guān)注步驟的結(jié)果，跟著感覺走。

三、教材課本經(jīng)典流程模型建立:

1、高中化學(xué)三大流程模型分析

圖1侯氏聯(lián)合制做法流程圖

3

2,教材精彩流程分析:

海帶中碘的提取

2F+C12-------i2+2cr

工業(yè)上制純堿

NH4cl

@NH3+H2O+CO2+NaClNaHCO3；+NH4Cl

②2NaHCC)3^=Na2cO3+H2O+CO2T

4

工業(yè)上利用黃鐵礦（FezS）制取硫酸

①煨燒黃鐵礦"SO2氣體的凈化之②接觸室65生成）一③吸收塔（H2s。4的生成）

①4FeSz+l1022Fe2O3+8SO2

②2so2+O2逑㈣2s。3

③$。3+比0^=H2SO4

氯堿工業(yè)

①2NaCl+2H2O^^2NaOH+H2T+Cl2f

@Cl2+2NaOH：^=NaCl+NaClO+H2O

③2cl2+2Ca(OH)2^=CaC12+Ca(ClO)2+2H2O

占燃

@C12+H2^^=2HC1

從鋁土礦中提煉鋁

流程I

①A12O3+6HCl=2AlCb+3H2。

Fe2O3+6HCl：----2FeCl3+3H2O

(2)HCI+NaOH^=NaCl+H2O

5

FeCl3+3NaOH----Fe(OH)3l+3NaCl

AlCl3+4NaOH^=NaAlO2+3NaCl+2H2O

③NaAlO2+CO2+2H2O^=Al(OH)31+NaHCC)3

NaOH+CO2=——NaHCO3

?2AI(OH)3^=A12O3+3H2O

⑤2A1,O3(熔融)通電4A1+3O4

■冰晶石

四、工業(yè)流程中實(shí)驗(yàn)操作和精選例題

（一）工業(yè)流程第一步：原料的預(yù)處理

1、原料預(yù)處理方法及操作目的：

①酸浸：溶解、去氧化膜等，使得可溶性的離子進(jìn)入溶液中，不溶物過濾去除。

②堿浸：去油污（酯）、溶解鋁、二氧化硅、氧化鋁等，使得可溶性的離子進(jìn)入溶液中，不溶物過濾去除。

③水浸：與水反應(yīng)或溶解，使原料變成離子進(jìn)入溶液中。

④研磨（霧化、粉碎）：增大反應(yīng)接觸面積，以加快化學(xué)反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分

⑤灼燒（焙燒、煙燒）：使物質(zhì)高溫分解或者氧化去除雜質(zhì)改變物質(zhì)結(jié)構(gòu)，使物質(zhì)能溶解。如從海帶中提取

碘時(shí)的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì)。

⑥加入其他物質(zhì)：如有機(jī)物醇、四氯化碳、無機(jī)鹽等，其作用是反應(yīng)、溶解。

關(guān)鍵詞浸取液（浸出液）固體加水、酸、堿等溶解得到的離子的溶液。

浸取率（浸出率）一固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少。注意與浸取速率（浸出速率）的差別。

2、高考真題及?？季毩?xí)：

1.（206全國卷I節(jié)選）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Mg2B2O5-H2。和Fe.Q4,

還有少量FezCh、FeO、CaO、AI2O3和SiC>2等）為原料制備硼酸（H3BO3）的工藝流程如下所示：

一|過濾|f粗硼酸

I

浸渣濾渣含鎂鹽母液

為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有

6

2.某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料?，主要含有MgCC)3、MgSiOj,CaMg(CO3)2>AI2O3和Fez。：,等,

回收其中鎂的工藝流程如下：

硫酸NaOH溶液

固體廢料f|研磨過濾4濾液T調(diào)PH到5.5卜|過濾占

NaO]I溶液沾旃.

濾液n「____『渡渣

-過濾一調(diào)pH到12.5一濾液」

Mg".....Mg(OH)2」-------------------

試回答在“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有(兩條即可)。

3.稀土是一種不可再生的戰(zhàn)略性資源，被廣泛應(yīng)用于電子信息、國防軍工等多個(gè)領(lǐng)域。一種從廢棄陰極射

線管(CRT)熒光粉中提取稀土元素鈕(Y)的工藝流程如下:

5mol-L1r?公——

0.8mol-L-1廣不參與反反的雜質(zhì)

鹽酸、△

廢棄CRT鹽酸「濾渣

n產(chǎn)濾液一

熒光粉預(yù)處理」濾液L濾液瞽

I「灌渣

濾液(含Mg2+)*?DDTC

IV

丫2。3?百片境-濾渣.

已知：廢棄CRT熒光粉的化學(xué)組成(某些不參與反應(yīng)的雜質(zhì)未列出)

成分含量/%

丫2。3ZnOAI2O3PbO2MgO

預(yù)處理前24.2841.827.811.670.19

預(yù)處理后68.515.424.335.430.50

試回答步驟I中進(jìn)行原料預(yù)處理的目的為。

4.碑(Te)位于元素周期表第VIA族，由該元素組成的物質(zhì)可用作石油裂化的催化劑，電鍍液的光亮劑，玻

璃的著色材料，合金材料的添加劑等。價(jià)化銅渣是電解精煉銅時(shí)產(chǎn)生的一種礦渣，其主要含CuzTe、Au、

Ag等，利用下列工藝流程可回收確：

適量H2SO4、H2SO4,

空氣軟化水NaOH雙氧水Na2SO3

硫化

酸浸1卜喀卜濾渣還原

銅渣濃溶液

濾液酸,2卜■濾渣2

碎粉

H2SO4

已知：TeO2的熔點(diǎn)為733℃,微溶于水，可溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿。

“酸浸1”需加熱，加熱的目的是_______________________________

7

參考答案：

1.適當(dāng)加熱，攪拌

2.適當(dāng)提高硫酸濃度，適當(dāng)升溫

3.加速溶解、加快反應(yīng)速率，提高浸出率

4.加快反應(yīng)速率，提高原料轉(zhuǎn)化率

（二）、工業(yè)流程必考條件控制：溫度的控制

1、加熱：加快反應(yīng)速率或溶解速率；促進(jìn)平衡向吸熱方向移動(dòng)；

除雜，除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NaHCCh、Ca（HCO3）2、KMnC）4、12、NH4cl等物質(zhì)；使沸

點(diǎn)相對(duì)較低的原料氣化

2、降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解（或分解）；

使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)（放熱方向）；

使某個(gè)沸點(diǎn)較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離；

降低晶體的溶解度，減少損失

3、控溫：（用水浴或油浴控溫）

防止某種物質(zhì)溫度過高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā)：

為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來；

使催化劑的活性達(dá)到最好；

防止副反應(yīng)的發(fā)生；

降溫或減壓可以減少能源成本，降低對(duì)設(shè)備的要求，達(dá)到綠色化學(xué)的要求。4

4、控制溫度的方法及答題模板：

升溫方法：酒精燈加熱，酒精噴燈加熱，水浴、油浴、沙浴加熱，水蒸氣加熱，加熱水，吹熱風(fēng)加熱

降溫方法：冷凍法，冰水浴，減壓蒸儲(chǔ)，減壓烘干，減壓蒸發(fā)等。

條件變化思維方向解析

是否提高生產(chǎn)效率

正面結(jié)果

平衡是否可以正向移動(dòng)，提高產(chǎn)率看是否為可逆反應(yīng)，且是否為吸熱反應(yīng)

①注意題目給出的副反應(yīng)發(fā)生的條件；

負(fù)面結(jié)果是否發(fā)生副反應(yīng)②注意溫度升高易被氧化的物質(zhì)：醛類、酚類、I\SO3?一等；

③有機(jī)實(shí)驗(yàn)中使用濃硫酸時(shí)注意是否發(fā)生炭化、氧化等副反應(yīng)

8

①注意題給低沸點(diǎn)物質(zhì)，如液澳等；

是否有物質(zhì)揮發(fā)②注意是否有氣體參與反應(yīng)過程，氣體在溶液中的溶解度一般

隨溫度的升高而降低

注意反應(yīng)中是否有核鹽、硝酸鹽、結(jié)晶水合物、碳酸酸式鹽、

是否有物質(zhì)分解

雙氧水、氨水等熱穩(wěn)定性較差的物質(zhì)參與

平衡是否向逆向移動(dòng)注意溫度變化造成的平衡移動(dòng)是否使反應(yīng)向有利的方向移動(dòng)

5、高考?？季x習(xí)題及答案：

例1：實(shí)驗(yàn)室用硫酸廠燒渣（主要成分為Fez。3及少量FeS、Si。2等）制備聚鐵（堿式硫酸鐵的聚合物和

綠研（FeSO/hO），過程如下：

燒渣足量。2、稀硫酸廠固體W（S、Si02等）耍

一二一溶液X繆嗎溶液Z7甯3聚鐵膠體年聚鐵

③I

溶液Y-^?綠磯

（5）在⑥中，將溶液Z控制到70-80℃的目的是

例2（2017全國I）Li4Ti5O,2^LiFePCU都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO,,

還含有少量MgO、Si。?等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如下：

TiC）2,xHq雙氧水,LiOHLi2Ti5OlsMCO,

反應(yīng)過濾’沉淀高溫燃燒①，4，2

鹽酸沉淀氨水

鈦鐵礦酸浸濾液①

雙氧水過濾FePO,LiCO,HC,O

濃液②2324LiFePO,

濾渣磷酸沉淀高溫煨燒②

TiO2xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示:

溫度/℃3035404550

TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率％9295979388

分析40℃時(shí)TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因

總結(jié)：在設(shè)問中如果出現(xiàn)回答選擇某溫度或某一溫區(qū)的原因時(shí)，應(yīng)從低于該溫度或溫區(qū)下限和高于該溫度

或溫區(qū)上限兩個(gè)方面回答。

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例3實(shí)驗(yàn)室以工業(yè)廢渣（主要含CaSO/H。還含少量SiO?、AI2O3、Fe2O3）為原料制取輕質(zhì)CaCCh和（NH。

2sO4晶體，其實(shí)驗(yàn)流程如下：

(NHC2CO3溶液

廢渣粉木濾渣-------?輕質(zhì)CaC()3

濾液-------6（NH4）2S（）4晶體

廢渣浸取在如圖所示的裝置中進(jìn)行?？刂品磻?yīng)溫度在60~70°C,攪拌，反應(yīng)3小時(shí)。溫度過高將會(huì)導(dǎo)致

CaSO4的轉(zhuǎn)化率下降，其原因是___________________________________________________

例4精煉銅工業(yè)中陽極泥的綜合利用具有重要意義。一種從銅陽極泥（主要含有銅、銀、金、少量的銀）中

分離提取多種金屬元素的工藝流程如下：

i.H,SO八HQ】HCRNaCiaNa,SO,HfO,

,ii.NaClJIJ

銅陽極泥T輸I--------*分銅渣—_*分金渣T分分銀液T.銀1Agci

TT1T

分銅液分金液分銀渣沉銀液

“分銅”時(shí)，如果反應(yīng)溫度過高，會(huì)有明顯的放出氣體現(xiàn)象，原因是。

例5（2016全國HI）過氧化鈣微溶于水，溶于酸，可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種

制備過氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法。

CaCO稀鹽酸'■沸'過.>濾液"腐水>過濾>白色晶體

（1）步驟②的具體操作為逐滴加入稀鹽酸，至溶液中尚存有少量固體，此時(shí)溶液呈—性（填“酸”、

“堿”或“中二將溶液煮沸，趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是。

（2）步驟③中反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行，原因是

例6碳酸鋰廣泛應(yīng)用于化工、冶金、陶瓷、醫(yī)藥、制冷、焊接、鋰合金等行業(yè)。制備流程如下:

已知：碳酸鋰的溶解度（g】T）見下表。

溫度/℃010203040506080100

Li2c。31.541.431.331.251.171.081.010.850.72

（1）硫酸化焙燒工業(yè)反應(yīng)溫度控制在250?300℃,主要原因是

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（2）“沉鋰”需要在95℃以上進(jìn)行，主要原因是。

參考答案：

1、升高溫度促進(jìn)Fe，+的水解，過高溫度不利于聚鐵的形成（或者完全水解

2、低于40°,TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加;超過40℃,雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiCh-xHzO

轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降

3、溫度過高，的也）2。）3分解

4、"分銅時(shí)，如果反應(yīng)溫度過高，雙氧水發(fā)生分解，會(huì)有明顯的氣體放出現(xiàn)象

5、酸性，除去水中溶解的二氧化碳。防止氨水及過氧化氫的分解和揮發(fā)

6、防止?jié)饬蛩嵴舭l(fā)。LI2CO3的溶解度小，得到的LI2CO3多

（三）工業(yè)流程基本操作：分離與提純

（1）過濾

①基本要領(lǐng)：一貼二低三靠四洗。

②洗滌的流程：為什么要洗？用什么洗？怎么洗滌？是否洗干凈？

a:為什么洗：去除晶體表面的雜質(zhì)：把目標(biāo)產(chǎn)物盡可能洗出來，提升產(chǎn)率。

b:用什么洗：蒸儲(chǔ)水、冷水、有機(jī)溶劑（醇酮酸）等；如用酒精洗硫酸亞鐵鏤晶體可降低晶體因溶解造成

損失，可以除去表面的水酒精易揮發(fā)，易干燥。

c:怎么洗滌：沿著玻璃棒向過濾器中加入蒸儲(chǔ)水（其他溶劑）至浸沒沉淀，待其自然流下后，重復(fù)2~3次。

d：是否洗干凈（離子檢驗(yàn)）：取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加某試劑（其他操作），產(chǎn)生什么現(xiàn)象？

則證明是否洗干凈

③特殊的過濾方法：減壓過濾（吸濾、抽濾）：減壓過濾裝置由真空泵、布氏漏斗、吸濾瓶組成。

（2）結(jié)晶（重結(jié)晶）

①產(chǎn)物類型：

溶液中含單一溶質(zhì)時(shí)，所得晶體不帶結(jié)晶水，如氯化鈉溶液結(jié)晶過程為蒸發(fā)結(jié)晶；

所得晶體帶有結(jié)晶水，如硫酸銅溶液得到CUSOJ5H2O的晶體過程為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。

②：分離

溶液中含兩種以上溶質(zhì)時(shí)，要得到溶解度受溫度影響小的溶質(zhì)采用蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾，

如除去NaCl中少量的KCI；要得到溶解度受溫度影響大的溶質(zhì)采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，如除去

KC1中少量的NaCl晶體

③晶體干燥的方法：自然晾干、濾紙吸干、在干燥器中干燥、烘干（熱穩(wěn)定性較好），低溫減壓干燥（熱穩(wěn)

定性差）

11

（3）萃取（分液）

①方法介紹：當(dāng)向混合物中加入有機(jī)試劑（苯、四氯化碳等）后分離的，且題目信息有涉及溶解度不同時(shí)

考慮萃取。

②常見的萃?。撼Ｒ娨?液萃取（如用苯或CCL萃取水中的澳），固-液萃取（如用酒精浸取黃豆中的豆油以

提高油產(chǎn)量）。

③產(chǎn)物的分離：一般萃取分液后的混合溶液采取蒸儲(chǔ)的方式分離。

④實(shí)際應(yīng)用：海帶中提取碘（灼燒、溶解、過濾、氧化、萃取、蒸儲(chǔ)）。

（4）反萃取

像這種將富集在四氯化碳中的碘單質(zhì)利用化學(xué)轉(zhuǎn)化法重新富集在水中的方法即為反萃取法。

（4）蒸儲(chǔ)（分儲(chǔ)）：題目信息有涉及沸點(diǎn)不同的物質(zhì)時(shí)，考慮蒸儲(chǔ)，常見混合液體或液-固體系。

2、高考?？祭}及答案：

1.（2017?全國卷III節(jié)選）重倍酸鉀是一種重要的化工原料〕一般由銘鐵礦制備，銘鐵礦的主要成分為

FeOCr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示：

有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KC1,蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾得到KzCnCh固體。

冷卻到（填標(biāo)號(hào)）得到的KzCmCh固體產(chǎn)品最多。

a.80℃b.60℃c.40℃d.10℃

步驟⑤的反應(yīng)類型是。

銘o

濾渣璘0NagCrgOy

鐵①熔融、氧化1

②水浸黎o

礦

。過濾晶

Na2c3.NaN037濾液1A324O

g

'

l60

③調(diào)pH=7過濾o5

o

g8o長2年2。7

--------⑤____.④調(diào)pH?~——，（一4—H4oKC1

區(qū)5。7：工；健液補(bǔ)--------.濾液2|濾渣2ONaCl

)O

O

20406080100

g

2.磷酸鐵鋰電池被廣泛應(yīng)用于各種電動(dòng)汽車，其正極是通過將磷

12

酸鐵鋰（LiFePO。、導(dǎo)電劑、黏結(jié)劑和乙烘黑等按比例混合，再涂于鋁箔上制成。一種從廢舊磷酸鐵鋰電池

正極材料中回收某些金屬資源的工藝流程如下：

NaOH溶液H2so4、&。2NH3-H2O,NaOHNa2cO3

廢I日磷酸

鐵鋰電池灌渣1-圓卜*灌液2f后網(wǎng)*漉液3f麻碗

正極材料Ir

濾液1濾渣2濾渣3U2c。3

已知：①Li2c。3的溶解度：0℃為1.54g；100℃為0.72g。

“沉鋰”時(shí)，所得Li2c應(yīng)選擇.（填“冷水”或“熱水”）進(jìn)行洗滌，判斷Li2c。3已洗滌干凈的操作

和現(xiàn)象為

3.（2018?太原模擬）高氯酸核NH4cIO4是復(fù)合火箭推進(jìn)劑的重要成分，實(shí)驗(yàn)室可通過下列反應(yīng)制取。

80匕水175gNH4cl溶液

1「.i

N

a

c

1照高溫旃H浸取過濾整H反房器i……4c104-

IT_NH0

4

送

反應(yīng)得到的混合溶液中NH4cleU和NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.30和0.15,從混合溶琳

素

沛

液中獲得較多NH4C1O4晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次為（填操作名稱）、、

訟

、冰水洗滌、干燥。用冰水洗滌的目的是o

4.硫酸鋅被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。工業(yè)上由氧化鋅礦（主要成分為

ZnO,另含ZnSiCh、FeCCh、CuO等）生產(chǎn)ZnS（V7H2O的一種流程如圖:

稀植酸高猛酸狎錚粉

賽潼X:慮渣Y濾潼Z

已知硫酸鋅的溶解度與溫度之間的關(guān)系如下表:

溫度/℃020406080100

溶解度/g41.854.170.474.867.260.5

從硫酸鋅溶液中獲得硫酸鋅晶體的實(shí)驗(yàn)操作為、冷卻結(jié)晶、過濾。烘干操作需在減

壓低溫條件下進(jìn)行，原因是__________________________________

13

5.CoCb?6H2O是一種飼料營養(yǎng)強(qiáng)化劑?？捎伤@礦［主要成分為CO2O3、Co(OH)3,還含有少量FezCh、

AI2O3、MnO等］制取，其工藝流程如下：

-------?CoCI.6H,O

操作1(粗產(chǎn)的

已知：①流程中部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表.

沉淀物)

Fe(OH)3Fe(OH)2CO(OH)2A1(OH3Mn(OH)2

開始沉淀2.77.67.64.07.7

完全沉淀3.79.69.25.29.8

②C0CV6H2C)熔點(diǎn)為86℃,加熱至110-120℃時(shí)，失去結(jié)晶水生成CoCl2.

實(shí)驗(yàn)操作"操作1”為、過濾和減壓烘干；制得的

COC12?6H2O在烘干時(shí)需減壓烘干的原因是

6.硼鎂泥主要成分是MgO(占40%),還含有Na2B4O7^CaO、A12O3,Fe2O3^FeO、MnO,SiO2等雜質(zhì)。

以硼鎂泥為原料制取MgSO4-7H2O的工藝流程如下:

(H1H0,+%0力(CaSO,2HQ)

本實(shí)驗(yàn)中多次用到抽濾操作，其裝置如圖，相比普通過濾，抽濾的優(yōu)點(diǎn)是

7.某混合物A含有KA1(SO4)2、AI2O3和Fez。?，在一定條件下可實(shí)現(xiàn)下圖所示的物質(zhì)之間的變化:

r-BP|

NaOH溶液皿一

IV

I

溶液用

I、n、iv四步中對(duì)于溶液和沉淀的分離采取的方法是；獲得沉淀后，要對(duì)沉淀進(jìn)行洗滌，請(qǐng)

簡述洗滌沉淀的操作是_______________________________________

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8.某工廠的電鍍污泥中含有銅、鐵等金屬化合物。為實(shí)現(xiàn)資源的回收利用并有效防止環(huán)境污染，設(shè)計(jì)如下

工藝流程：

由例濘死稀即。士用6、調(diào)PH、士」fFe（0H）3一鐵紅

浸取因4CuSO4溶液一MZuCl

過濾后的沉淀表面通常附著有一些雜質(zhì)離子，為得到純凈產(chǎn)物，需要進(jìn)行洗滌，確定沉淀洗滌干凈的操

作及現(xiàn)象是。

參考答案：

l.d復(fù)分解反應(yīng)

2.熱水取最后一次洗滌液少許，向其中滴加鹽酸酸化的氟化鋼溶液，無沉淀生成，則證明已洗凈

3.蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶過濾減少洗滌過程中NH,CICL,晶體的損失氨氣與濃鹽酸反應(yīng)放出熱量

4.蒸發(fā)濃縮，防止溫度過高結(jié)晶水合物分解

5.蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶：降低烘干溫度，防止產(chǎn)品分解：

6.加快過濾速度、得到較干燥的沉淀

7.過濾（沿玻璃棒）向漏斗中注入蒸儲(chǔ)水，至浸沒沉淀后，待水自然流下，重復(fù)操作2-3次。

8.取最后一次洗滌液，加入BaCk溶液，如出現(xiàn)白色沉淀，未洗滌干凈，反之洗滌干凈

（四）工業(yè)流程評(píng)價(jià)問題：

1.減損增產(chǎn)：（1）減損：某操作使流程中損失（浪費(fèi)）減少。如用冰水或乙醇洗滌產(chǎn)物，減少產(chǎn)物的損失。

（2）增產(chǎn)：或者某操作使產(chǎn)品總量增加。如提純粗鹽后，NaCI質(zhì)量反而高于本來的質(zhì)量。

2.高能污染：（1）高能：反應(yīng)中能耗過高，常見有電解，加熱等操作會(huì)使得能耗變高。

⑵污染：流程中有污染物生成。如NOx、Cl?等。

3.原子經(jīng)濟(jì)：⑴原子：指提高原子利用率，反應(yīng)物是否盡可能多的轉(zhuǎn)化為生成物。

（2）經(jīng)濟(jì)：指工業(yè)生產(chǎn)中要符合經(jīng)濟(jì)效益，原材料成本盡可能降低。

4.試劑循環(huán)：反應(yīng)中的副產(chǎn)物能夠再次投入使用，達(dá)到試劑的循環(huán)。

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高考?？季x例題及答案

1.12018新課標(biāo)3卷】KI03是一種重要的無機(jī)化合物，可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑?；卮鹣铝袉栴}:

利用"KCQ氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示:

H2()

濾液

KIO3也可采用"電解法"制備，裝置如圖所示。

③與“電解法"相比，"KCIO3氧化法"的主要不足之處有（寫出一點(diǎn)）。

2.【2018江蘇卷】以Cl?、NaOH、（NH2）2CO（尿素）和SO2為原料可制備N2H1出。（水

合陰）和無水Na2s。3,其主要實(shí)驗(yàn)流程如下:

NaOH溶液尿素SOj

-U步￡IV|------?Na^Oj

水合耕溶液

已知：①N2H4舊2。沸點(diǎn)約118°C,具有強(qiáng)還原性，能與NaCIO劇烈反應(yīng)

生成N2?

（2）步驟H合成N2H4.H2O的裝置如題19圖T所示。NaCIO堿性溶液與

尿素水溶液在40。。以下反應(yīng)一段時(shí)間后，再迅速升溫至1100c繼續(xù)

反應(yīng)。,使用冷凝管的目的是__________________________________

3.[2017江蘇卷】（15分）某科研小組采用如下方案回收一種光盤金屬層中的少量Ag（金屬層中其他金屬含

量過低，對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響可忽略）。

15%NaCIO溶液（過量）10%氨水

預(yù)處理后

的光盤碎片—?Ag

NaOH溶液調(diào)pH濾液濾渣

（1坨1\1。3也能氧化人8,從反應(yīng)產(chǎn)物的角度分析，以HNO3代替NaCIO的缺點(diǎn)是.

4、氯化亞銅是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、石油、油脂、染料等工業(yè)。一種利用低品位銅

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礦（CU2S、CuS及FeO和Fe2。?等）為原料制取CuCI的工藝流程如下:

Fe(OH)>MnCO,

水,鹽酸,NaCI

Na[CuCIJT反幅]YuO粉末一叵西

產(chǎn)品CuC?

MtV

銅粉

回答下列問題:

（1）步驟VH獲得CuCI晶體需經(jīng)過濾、洗滌、干燥。洗滌時(shí)，常有無水乙醇代替蒸儲(chǔ)水做洗滌劑的優(yōu)點(diǎn)

是（寫一點(diǎn)）。

5.【2016年北京卷】以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2.PbS04及炭黑等）和H2s。4為原料，

-

制備高純Pb。，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下:12o

±-

10o-

旭

8o-

犍

斑6o-

s-

o4o

q-

d2O

40608011001120

溫3

⑴PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）^=^NaHPbO2

（aq）,其溶解度曲線如圖所示。

①過程H的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過程H中重復(fù)使用，其目的是.（選填序號(hào)）。

A.減少Pb。的損失，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率

B.重復(fù)利用氫氧化鈉，提高原料的利用率

C.增加225。4濃度，提高脫硫效率

②過濾III的目的是提純，綜合上述溶解度曲線，簡述過程III的操作.

6.【2016年高考新課標(biāo)HI卷】（14分）過氧化鈣微溶于水，溶于酸，可作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。

以下是一種制備過氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法?；卮鹣铝袉栴}：

（-）碳酸鈣的制備

濾渣

石灰石鹽酸

（含少量鐵的氧化物）一^雙氧水和氨水

小火煮沸油法硬酸被溶液過漉c八八

①濾液--------CaCO3

（1）步驟①加入氨水的目的是。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大，有利于

（二）過氧化鈣的制備

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CaCC>3蚓齦-警,社濾->濾液昊然繁在—>過濾>白色晶體

(2)步驟③中反應(yīng)的化學(xué)方程式為,該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行，原因是。

(3)將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸儲(chǔ)水、乙醇洗滌，使用乙醇洗滌的目的是。

(4)制備過氧化鈣的另一種方法是：將石灰石煨燒后，直接加入雙氧水反應(yīng)，過濾后可得到過氧化鈣

產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是,產(chǎn)品的缺點(diǎn)是o

7.鋰離子電池應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用?，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)

NaOH溶液

誨液一畫可?囪J黑

廢舊??'—>AI(OH)3固體

子電池誨直酶f|f卜凋pH|過濾Ir?謝直

4----「球???》

H2s。4、HzOj

有機(jī)相一再生回用

水相(CoS。」溶液)一番］一逅］

CoCOm固體

NHaHCCh溶液

回答問題：

(1)“酸浸，，中可用鹽酸代替H2s。4和&。2的混合液，但缺點(diǎn)是

8.鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬，目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅。某含鋅礦的主要成分為ZnS(還含少

量FeS等其他成分)，以其為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示：

含塵煙氣一凈化、制酸廢電賺

浸出渣一回收利用濾渣一>回收利用

回答下列問題：

(1)焙燒過程中產(chǎn)生的含塵煙氣可凈化制酸，該酸可用于后續(xù)的操作.

9.最近的研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合氧化物鐵酸缽(MnFezOQ可以用于熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫，因而受到許多發(fā)達(dá)國家

的青睞。

1000k

(1)利用MnFe2O4熱化學(xué)循環(huán)制氫的反應(yīng)可表示為MnFe：0,MlnFezO,-.+x^O；t;

MnFejOi-s+xHiO----------?MnFe：Oi+xH：T□

請(qǐng)認(rèn)真分析上述兩個(gè)反應(yīng)并回答下列問題：

①該熱化學(xué)循