高考化學(xué)解題模板(工藝流程題)

高考化學(xué)工藝流程題解題模板原料預(yù)處理的各種方法1、粉碎或研磨:增大固液（或固氣或固固）接觸面積，加快反應(yīng)(溶解）速率，增大原料的轉(zhuǎn)化率（或浸取率）。2、煅燒或灼燒：不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)為容易提取的物質(zhì)；其他礦轉(zhuǎn)化為氧化物；除去有機(jī)物；除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)3、酸浸：溶解、去氧化物（膜)、調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解（沉淀）4、堿溶: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）例題1．【2015全國Ⅰ卷】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·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）為原料制備硼酸(H3BO3）的工藝流程如圖所回答下列問題:(1）寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度濃度外,還可采取的措施有_________（寫出兩條）【對點(diǎn)練習(xí)】1、步驟I前，-鋰輝石要粉碎成細(xì)顆粒的目的是2．MgSO4·7H2O可用于造紙、紡織、陶瓷、油漆工業(yè)，也可在醫(yī)療上用作瀉鹽。某工業(yè)廢渣主要成分是MgCO3,另外還有CaCO3、SiO2等雜質(zhì)。從此廢渣中回收MgSO4·7H2O的工藝如下：第一不用硫酸浸出.（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有（要求寫出任意一條）。調(diào)節(jié)溶液的PH:1、目的:使溶液中的。。.。。。金屬陽離子形成氫氧化物完全沉淀下來而除去2、需要的物質(zhì):含主要陽離子的難溶性氧化物或氫氧化物或碳酸鹽，即能與H+反應(yīng)，是PH增大的物質(zhì)如用MgO、Mg（OH）2等等.3、原理：加入的物質(zhì)能與溶液中的H+反應(yīng)，降低了的濃度,增大PH4、PH控制的范圍:大于除去離子的完全沉淀值，小于主要離子的開始沉淀的PH例題2、碳酸鋰廣泛應(yīng)用于陶瓷和醫(yī)藥等領(lǐng)域。以—鋰輝石（主要成分為Li2O·Al2O3·4SiO2)為原料制備Li2CO3的工藝流程如下：已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氫氧化物形式完全沉淀時，溶液的pH分別為3。2、5。2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分別為34。2g、12。7g和1。3g。（2)步驟I中，酸浸后得到酸性溶液中含有Li＋、SO42—，另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等雜質(zhì)，需在攪拌下加入（填“石灰石”、“氯化鈣”或“稀硫酸”）以調(diào)節(jié)溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分雜質(zhì)離子，然后分離得到浸出液。例題3、稀土元素是周期表中ⅢB族鈧、釔和鑭系元素之總稱。他們都是很活潑的金屬，性質(zhì)極為相似，常見化合價為＋3價。其中釔(Y)元素是激光和超導(dǎo)的重要材料.我國蘊(yùn)藏著豐富的含釔礦石(Y2FeBe2Si2O10)，工業(yè)上通過如下生產(chǎn)流程可獲得氧化釔。已知：①該流程中有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀時的pH見下表：離子開始沉淀時的pH完全沉淀時的pHFe3＋2.73.7Y3＋6。08.2（3）為使Fe3＋沉淀完全，用氨水調(diào)節(jié)pH＝a時，a應(yīng)控制在________范圍內(nèi)，【對點(diǎn)練習(xí)】Cr2O72—（1）某含鉻廢水處理的主要流程如圖所示：調(diào)節(jié)溶液至，可使得到的金屬陽離子Fe3+和Cr3+沉淀完全.4、鍶（Sr)為第五周期ⅡA族元素。高純六水氯化鍶晶體（SrCl2·6H2O）具有很高的經(jīng)濟(jì)價值，61℃時晶體開始失去結(jié)晶水，100℃時失去全部結(jié)晶水。用工業(yè)碳酸鍶粉末（含少量Ba、Fe的化合物)制備高純六水氯化鍶的過程如下圖。（3）步驟③中調(diào)節(jié)溶液pH至8一1O，宜選用的試劑為_______________。A．稀硫酸B．氫氧化鍶粉末C．氫氧化鈉D．氧化鍶粉末5、硫酸工業(yè)中廢渣的成分為SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計以下方案,進(jìn)行硫酸渣中金屬元素的提取實(shí)驗(yàn)。已知:陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH：沉淀物Fe(OH）3Al(OH）3Mg（OH)2pH3．45．212．4一水合氨電離常數(shù)Kb=1.8×10－5，其飽和溶液中c(OH－）約為1×10—3mol·L-1。（2）上述流程中兩次使用試劑X，推測試劑X是(填以下字母編號）A．水B．氧化鋁C．氨水D．氫氧化鈉除雜、實(shí)驗(yàn)操作類一、鹽溶液的分離提純方法：結(jié)晶法1、純物質(zhì)溶液得到晶體：蒸發(fā)結(jié)晶（NaCl型）;蒸發(fā)濃縮（至有晶膜出現(xiàn)為止）,冷卻結(jié)晶（KNO3型和含有結(jié)晶水的晶體)2、混合溶液(分離A和B):蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾（得NaCl型)，將濾液冷卻結(jié)晶，過濾(得KNO3型）3、由FeCl3、AlCl3、CuCl2、MgCl2等溶液獲取對應(yīng)晶體，采取的措施是：在干燥的HCl氣氛中加熱蒸干模板：加熱濃縮模板：加熱濃縮→冷卻結(jié)晶→過濾→洗滌→干燥儀器：蒸發(fā)皿、玻璃棒、燒杯二、沉淀洗滌(1)沉淀洗滌的目的：除去沉淀表面附著或沉淀中包夾的可溶性離子。(2)洗滌方法:向漏斗內(nèi)加蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流出后，重復(fù)操作2~3次。(3）誤差分析：若沉淀不洗滌或洗滌不干凈,則使沉淀的質(zhì)量偏高.若沉淀洗滌次數(shù)過多，則會使部分沉淀溶解而使其質(zhì)量偏低.(4）沉淀是否洗滌干凈的判斷方法答題模板取最后一次洗滌液,滴加答題模板取最后一次洗滌液,滴加……(試劑），若沒有……現(xiàn)象，證明沉淀已洗凈答題模板取少量答題模板取少量待測液于試管中，滴加……（試劑，用量），若沒有……現(xiàn)象，證明沒有……；若出現(xiàn)……現(xiàn)象，證明含有……四、終點(diǎn)現(xiàn)象的描述：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏萎?dāng)?shù)稳胱詈笠坏巍痢痢翗?biāo)準(zhǔn)溶液后，溶液變成×××色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色。例4、鋰被譽(yù)為“金屬味精”，以LiCoO2為正極材料的鋰離子電池已被廣泛用作便攜式電源。工業(yè)上常以β-鋰輝礦（主要成分為LiAlSi2O6，還含有FeO、MgO、CaO等雜質(zhì))為原料來制取金屬鋰。其中一種工藝流程如下：Li2CO3在不同溫度下的溶解度如下表:溫度/℃010205075100Li2CO3的溶解度/g1．5391．4061．3291．1810．8660．728請回答下列問題:(4）反應(yīng)Ⅳ生成Li2CO3沉淀,寫出在實(shí)驗(yàn)室中得到Li2CO3沉淀的操作名稱,洗滌所得Li2CO3沉淀要使用(選填“熱水”或“冷水"),你選擇的理由是_____________________________________________________________________。【對點(diǎn)練習(xí)】6、以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫酸鈉，工藝流程如下：氯化鈉硫酸銨氯化鈉硫酸銨混合溶解蒸發(fā)濃縮趁熱過濾Na2SO4濾液冷卻結(jié)晶過濾濾液NH4Cl洗滌干燥NH4Cl產(chǎn)品（2）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有、燒杯、玻璃棒、酒精燈等。（4）不用其它試劑,檢查NH4Cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是。7．MgSO4·7H2O可用于造紙、紡織、陶瓷、油漆工業(yè),也可在醫(yī)療上用作瀉鹽。某工業(yè)廢渣主要成分是MgCO3，另外還有CaCO3、SiO2等雜質(zhì)。從此廢渣中回收MgSO4·7H2O的工藝如下：已知CaSO4和MgSO4的溶解度（S）隨溫度（T)變化曲線如右圖所示，試回答下列問題：（3）操作I的名稱是,操作II的名稱是.（4）操作I和操作II都需要用到玻璃棒，操作I中玻璃棒的主要作用是,操作II中玻璃棒的主要作用是。8、鎳電池電極材料由Ni（OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成。由于電池使用后電材料對環(huán)境有危害，某興趣小組對該電池電極材料進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計實(shí)驗(yàn)流程如下：已知：①NiCl2易溶于水，F(xiàn)e3＋不能氧化Ni2＋。②已知實(shí)驗(yàn)溫度時的溶解度：NiC2O4＞NiC2O4·H2O＞NiC2O4·2H2O③某溫度下一些金屬氫氧化物的Ksp及沉淀析出的pH如下表所示：M（OH)nKsp開始沉淀時pH沉淀完全時的pHAl（OH）31。9×10－233.44。2Fe（OH)33.8×10－382.52。9Ni(OH）21。6×10－147.69。8(3）檢驗(yàn)電解濾液時陽極產(chǎn)生的氣體的方是:.(5)如何檢驗(yàn)Ni(OH)3是否洗滌干凈？。取20。00mL富碘鹵水放入＿＿＿（填儀器名稱)中，將0.1mol·L－1的酸性高錳酸鉀溶液裝入滴定管中,達(dá)到滴定終點(diǎn)的標(biāo)志是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。(1)“除雜"操作是加入適量過氧化氫，用氨水調(diào)節(jié)溶液的pH約為8。0，以除去硫酸銨溶液中的少量Fe2＋.檢驗(yàn)Fe2＋是否除盡的實(shí)驗(yàn)操作是_______________.濾液和濾渣的成分判斷熟記常見難溶于水微溶于水的物質(zhì)鹽酸鹽：AgCl、HgCl、CuCl；硫酸鹽：BaSO4、PbSO4、CaSO4、Ag2SO4.碳酸鹽、亞硫酸鹽：除K、Na、NH4+外均難溶；氫氧化物：除KOH、NaOH、Ba（OH）2、NH3.H2O外均難溶。例題5、難溶性雜鹵石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)屬于“呆礦”，在水中存在如下平衡為能充分利用鉀資源，用飽和Ca（OH）2溶液溶浸雜鹵石制備硫酸鉀，工藝流程如下:(1）濾渣主要成分有和以及未溶雜鹵石。例題6、某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：沉淀物Fe(OH）3Al(OH）3Mg（OH)2完全沉淀pH3．45．212．4(2）濾渣I的主要成分有。【對點(diǎn)練習(xí)】11、高鐵酸鉀廣泛應(yīng)用于凈水、電池工業(yè)等領(lǐng)域。工業(yè)上以鈦白粉生產(chǎn)的副產(chǎn)品FeSO4制備高鐵酸鉀的生產(chǎn)流程如下：查資料得知K2FeO4的一些性質(zhì)：①在堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在中性和酸性條件下不穩(wěn)定②溶解度很大，難溶于無水乙醇等有機(jī)溶劑③具有強(qiáng)氧化性，能氧化有機(jī)烴、苯胺和80％以下乙醇溶液（2）氧化Ⅱ中，試劑A為(填“H2O2”或“HNO3"或“NaClO")；過濾操作中，得到的濾渣B中除NaCl還有12、工業(yè)上利用硫鐵礦燒渣（主要成分為Fe2O3、FeO、SiO2等）為原料制備高檔顏料鐵紅（Fe2O3)，具體生產(chǎn)流程如下：試回答下列問題:（1）濾液X中含有的金屬陽離子是（填離子符號）.13、是一種重要的化工原料。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計了利用菱鎂礦石(主耍成分是,并含有雜質(zhì))制取的實(shí)驗(yàn)，流程如下：（1）第①步研磨的目的是______________所得濾液主要含______________，______________等溶質(zhì)。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；除雜，除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NaHCO3、Ca(HCO3）2、KMnO4、I2、NH4Cl等物質(zhì);使沸點(diǎn)相對較低或易升華的原料氣化。2、降溫：防止某物質(zhì)在高溫時會溶解(或分解）；使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(放熱方向）；使某個沸點(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：(用水浴帶溫度計便于控溫且受熱均勻）防止某種物質(zhì)溫度過高時會分解或揮發(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。4、降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設(shè)備的要求，達(dá)到綠色化學(xué)的要求。例7、醫(yī)用氯化鈣可用于補(bǔ)鈣、抗過敏和消炎等，以工業(yè)碳酸鈣(含少量Na+、Al3+、Fe3+等雜質(zhì)）生產(chǎn)醫(yī)用二水合氯化鈣工藝流程為：（5)為什么蒸發(fā)結(jié)晶要保持在160℃：.例8、實(shí)驗(yàn)室用硫酸廠燒渣（主要成分為Fe2O3及少量FeS、SiO2等）制備聚鐵（堿式硫酸鐵的聚合物）和綠礬（FeSO4·7H2O),過程如下：（5)在⑥中，將溶液Z控制到70~80℃的方法是_________；為什么需要控制溫度到70～80℃?！緦c(diǎn)練習(xí)】海水苦鹵提取粗鹽=1\*GB3①海水苦鹵提取粗鹽=1\*GB3①硫酸酸化=2\*GB3②氯氣氯化含Br2的海水=3\*GB3③空氣吹出含Br2的空氣=4\*GB3④SO2吸收吸收液=5\*GB3⑤氯化溴水混合物=6\*GB3⑥蒸餾蒸氣液溴=7\*GB3⑦冷凝=8\*GB3⑧分離粗溴水（4）步驟⑥的蒸餾過程中，溫度應(yīng)控制在80—90℃.溫度過高或過低都不利于生產(chǎn),請解釋原因.如何控制溫度.氧化還原反應(yīng)和反應(yīng)方程式的相關(guān)信息1、選擇合適的氧化劑:不引入新的雜質(zhì),無污染等等2、離子方程式的書寫3、氧化還原反應(yīng)方程式的書寫思路：（1)、判斷出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物(2）三步配平法配平①根據(jù)化合價升降法配平這四種物質(zhì)②根據(jù)電荷守恒補(bǔ)充H+和OH—,并配平③根據(jù)原子個數(shù)左右相等配平并配上H2O例題9、硫鐵礦燒渣是一種重要的化學(xué)化工產(chǎn)業(yè)中間產(chǎn)物，主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等.下面是以硫鐵礦燒渣制備高效凈水劑聚合硫酸鐵［Fe2(OH）n(SO4）3—n/2]m流程圖：廢鐵皮廢鐵皮硫鐵礦燒渣酸溶200~300水浸操作I反應(yīng)I操作IIFeSO4?7H2O稀H2SO4[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m①稀H2SO4/②H2O2③水解濾渣操作III濾液濾渣(2）“酸溶"過程中Fe3O4溶解的化學(xué)反應(yīng)方程式: 。（5)加入適量H2O2的目的是氧化Fe2+,寫出H2O2氧化Fe2+為Fe3+的離子方程式?！緦c(diǎn)練習(xí)】15、鐵氧體可用于隱形飛機(jī)上吸收雷達(dá)波涂料。一種以廢舊鋅錳電池為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如下：(1）酸浸時，二氧化錳被雙氧水還原的化學(xué)方程式為___________________________。（2）活性鐵粉除汞時，鐵粉的作用是_____（填“氧化劑”或“還原劑”或“吸附劑”）。16、高鐵酸鉀廣泛應(yīng)用于凈水、電池工業(yè)等領(lǐng)域。工業(yè)上以鈦白粉生產(chǎn)的副產(chǎn)品FeSO4制備高鐵酸鉀的生產(chǎn)流程如下：查資料得知K2FeO4的一些性質(zhì):①在堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在中性和酸性條件下不穩(wěn)定②溶解度很大,難溶于無水乙醇等有機(jī)溶劑③具有強(qiáng)氧化性,能氧化有機(jī)烴、苯胺和80%以下乙醇溶液回答下列問題:（1）寫出“氧化I”中,生成Fe3+的離子反應(yīng)方程式(2）氧化Ⅱ中，試劑A為（填“H2O2”或“HNO3"或“NaClO”）；（4)凈水時高鐵酸鉀能逐漸與水反應(yīng)生成絮狀的Fe（OH)3，請補(bǔ)充并配平該反應(yīng)方程式K2FeO4+H2O=Fe(OH）3↓+KOH+17、鎳電池電極材料由Ni(OH)2、碳粉、氧化鐵等涂覆在鋁箔上制成.由于電池使用后電極材料對環(huán)境有危害,某興趣小組對該電池電極材料進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計實(shí)驗(yàn)流程如下：已知：①NiCl2易溶于水,Fe3＋不能氧化Ni2＋。②已知實(shí)驗(yàn)溫度時的溶解度：NiC2O4＞NiC2O4·H2O＞NiC2O4·2H2O③某溫度下一些金屬氫氧化物的Ksp及沉淀析出的pH如下表所示:M（OH)nKsp開始沉淀時pH沉淀完全時的pHAl(OH)31.9×10－