高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)專題化學(xué)工藝流程

化學(xué)工藝流程考情分析

化學(xué)工藝流程題是近幾年全國(guó)卷的必考題型,常以含金屬元素(Fe、Cu、Ti、Cr、Mn、W、V、Co等)的陌生物質(zhì)為載體，將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái)，該類試題的背景取材于真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)和日常生活,以解決化學(xué)實(shí)際問(wèn)題為思路進(jìn)行設(shè)問(wèn)，考查物質(zhì)的制備、分離提純等基本實(shí)驗(yàn)原理及操作，陌生化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，化工生產(chǎn)適宜條件的選擇等。這類試題具有較強(qiáng)的實(shí)用性和綜合性，能夠綜合考查學(xué)生各方面的基礎(chǔ)知識(shí)及運(yùn)用已學(xué)知識(shí)解決工業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題的能力.化學(xué)工藝流程結(jié)構(gòu)模板一．原料預(yù)處理1.粉碎、灼燒(1)粉碎（研磨）：

，加快

/提高

。(2)灼燒（焙燒、煅燒）①除去可燃性雜質(zhì)（有機(jī)物和焦炭、S）②高溫下硫化物與空氣中的氧氣反應(yīng)③改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能能溶解，或使一些雜志在高溫下分解-------使原料溶解，將金屬元素轉(zhuǎn)化為離子進(jìn)入溶液。①酸浸②堿浸③水浸④鹽浸⑤有機(jī)物浸增大接觸面積化學(xué)反應(yīng)速率浸出率（1）酸浸①使用單一酸浸可以溶解：

性氧化物、

鹽、

金屬。②酸+氧化劑/還原劑：（2）堿浸①使用單一酸浸可以溶解：

性氧化物、

金屬。②堿+氧化劑：＊＊＊提高浸出率的措施：堿碳酸鹽氫前酸兩性粉碎、升高溫度、攪拌、適當(dāng)提高酸/堿的濃度二．反應(yīng)條件控制①不低于××℃：

。②不高于××℃：

。3.調(diào)節(jié)溶液的PH常利用題給金屬離子沉淀的PH信息，使特定金屬離子以氫氧化物的形式沉淀出來(lái)。

溫度太低，反應(yīng)速率太慢溫度太高，防分解/防氧化……Fe3+、Al3+降溫/酸或堿過(guò)量H2O2/碳酸氫鹽/銨鹽控制溫度不高于××℃HCl/HNO3/氨水降低溫度Fe2+、SO32-抽真空/充惰性氣體/加還原劑Fe3+、Al3+、Ti4+升高溫度礦石粉碎粉碎、升高溫度、攪拌、適當(dāng)提高酸/堿的濃度典例解析1、以含少量鐵的廢銅渣為原料生產(chǎn)膽礬的流程如圖所示:Fe3+、Cu2+沉淀的pH如下表:離子種類開(kāi)始沉淀的pH完全沉淀的pHCu2+4.76.7Fe3+1.93.2Fe2+不適合用調(diào)節(jié)pH法除去，可氧化為Fe3+，再調(diào)節(jié)pH除去典例解析(1)寫(xiě)出浸出時(shí)銅與稀硝酸、稀硫酸反應(yīng)的離子方程式

。

(2)在浸出時(shí)加入稀硫酸的作用是

(3)試劑b為

;濾渣c(diǎn)為

(4)取樣檢驗(yàn)是為了證明沒(méi)有Fe3+存在,其方法是

。(5)從濾液中得到膽礬的操作是

。

(6)氣體a可以被循環(huán)利用,用化學(xué)方程式表示氣體a被循環(huán)利用的原理:2NO+O2=2NO2、

。

(7)高溫下,硫酸銅受熱分解生成CuO、SO2、SO3和O2,且n(SO3)∶n(SO2)=1∶2,寫(xiě)出硫酸銅受熱分解的化學(xué)方程式:

。3Cu+8H++2NO3-=Cu2++2NO↑+4H2O提供酸性環(huán)境,使NO3-氧化銅CuO[或Cu(OH)2]Fe(OH)3向試樣中滴加KSCN溶液,若溶液變紅，說(shuō)明有Fe3+蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾三．產(chǎn)品的分離與提純（1）過(guò)濾（抽濾、熱濾）：分離固體（難溶物）和溶液（2）蒸發(fā)結(jié)晶：提純?nèi)芙舛入S溫度變化不大的溶質(zhì)。如NaCl(平)。（3）冷卻結(jié)晶：提純?nèi)芙舛入S溫度變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物。如KNO3（陡）。（4）萃?。海?）蒸餾（分餾）：分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物。（大部分用于液體有機(jī)物分離）（6）晶體的洗滌①熱水/冷水洗的目的：減少××損失。②有機(jī)溶劑（乙醇）洗：可以除去晶體表面可溶性雜質(zhì)和水分，減少晶體的溶解損耗；化學(xué)工藝流程試題解題策略一、分析方法化學(xué)工藝流程試題解題策略工業(yè)流程題的結(jié)構(gòu)分為三個(gè)部分：題干、流程圖、問(wèn)題1.快看題干（弄清原料和目的并標(biāo)記）2.粗看流程（不必把每一步都看懂）3.細(xì)看問(wèn)題（結(jié)合問(wèn)題，在流程圖上找到相應(yīng)地方仔細(xì)分析）4.規(guī)范作答首尾分析法①看原料和產(chǎn)品元素（H、O除外）：確定目標(biāo)元素和雜質(zhì)元素

②看目標(biāo)元素化合價(jià)是否變化截段分析法兩抓：抓箭頭、抓信息一線：元素線（1）主線主產(chǎn)品;（2）支線副產(chǎn)品;（3）回頭循環(huán)品。（1）元素去哪兒了?（2）元素化合價(jià)改變了嗎?三意識(shí)：成本意識(shí)、效率意識(shí)、環(huán)保意識(shí)（1）成本意識(shí)：浸出率、轉(zhuǎn)化率、利用率、原料價(jià)格、能耗控制、原料和能量循環(huán)利用；（2）效率意識(shí)：生產(chǎn)速率、催化劑的使用、反應(yīng)條件的選擇；（3）環(huán)保意識(shí)：綠色化學(xué)思想（原子經(jīng)濟(jì)性、循環(huán)操作、環(huán)保）、無(wú)污染、無(wú)腐蝕、“三廢”(廢氣、廢渣、廢水)的處理。二、分析技巧：一線兩抓三意識(shí)(4)向80~90℃的濾液①中分批加入適量KMnO4溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾，濾渣②中有MnO2，該步反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________。3Fe2++MnO4―

+7H2O=3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+(5)濾液②中加入鋅粉的目的是______________________________________________。Zn+Cu2+=Zn2++Cu，置換Cu2+為Cu從而除去

1．(2022全國(guó)甲卷26題)硫酸鋅(ZnSO4)是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為ZnCO3，雜質(zhì)為SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下：ZnCO3、SiO2Ca、Mg、Fe、Cu的化合物Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+目的：氧化Fe2+離子解題關(guān)鍵Fe(OH)3CaSO4SiO2Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cu2+Fe(OH)3MnO2Zn2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+提取信息:Cu2+已除去Zn2+Ca2+Mg2+Cu(6)濾渣④與濃H2SO4反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用，同時(shí)得到的副產(chǎn)物是_______、_______。CaF2+H2SO4CaSO4+2HFMgF2+H2SO4MgSO4+2HF高沸點(diǎn)酸制低沸點(diǎn)酸考查基礎(chǔ)知識(shí)：實(shí)驗(yàn)室制備HX真題示范2.(2022全國(guó)乙卷26題)廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb。還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護(hù)環(huán)境、充分利用鉛資源，通過(guò)下圖流程實(shí)現(xiàn)鉛的回收。一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：難溶電解質(zhì)PbSO4PbCO3BaSO4BaCO3Ksp2.5×10-87.4×10-141.1×10-102.6×10-9金屬氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Al(OH)3Pb(OH)2開(kāi)始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1一定條件下，一些金屬氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表(1)在“脫硫”中PbSO4轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為

_________________________________，用沉淀溶解平衡原理解釋選擇Na2CO3的原因___________________________________。PbSO4、PbO2、PbO、Pb，Ba、Fe、Al鹽或氧化物PbSO4(s)+CO32-(aq)=PbCO3(s)+SO42-(aq)可以轉(zhuǎn)化的比較徹底，且轉(zhuǎn)化后生成的碳酸鉛可由酸浸進(jìn)入溶液中，減少鉛的損失。K越大，反應(yīng)正向進(jìn)行的程度越大，當(dāng)K>105時(shí)，可認(rèn)為反應(yīng)進(jìn)行完全。真題示范（2）在“脫硫”中，加入Na2CO3不能使鉛膏中BaSO4完全轉(zhuǎn)化，原因是

。

（3）在“酸浸”中，除加入醋酸（HAc），還要加入H2O2。

（?。┠鼙籋2O2氧化的離子是_______；（ⅱ）