2016高三二輪復習化學工藝流程全解

高考二輪備考

化工流程命題熱點①物質的分離、提純與檢驗型②化工原料制備型命題特點無機化工流程題是一類特色鮮明的高考新題型，能很好地體現(xiàn)《新課程標準》和《考試說明》的要求，在高考試題中出現(xiàn)的頻率呈增多趨勢。這類題的題干一般比較長，信息比較多，又是以真實的工業(yè)生產(chǎn)作為背景，對考生而言，陌生度大，難度也比較大。只要考生掌握命題者的意圖，明確解題的一般思路，總結解題的規(guī)律和策略，定能化難為易，正確解答。舉例1：無機化工流程重要考點命題規(guī)律1.通過對科學實驗中化學現(xiàn)象以及相關模型、圖形和圖表等的觀察，運用分析、比較、概括、歸納等方法對所獲取的信息進行初步加工和應用。2.綜合運用相關知識和科學方法，解決生產(chǎn)、生活實際和科學研究中的簡單化學問題。3.用正確的化學用語及文字、圖表、模型、圖形等表達化學問題解決的過程和成果，并做出正確解釋。江蘇省從2008年開始，逐步用工業(yè)生產(chǎn)流程圖取代了無機框圖的題型。此類題情景新，綜合性強，思維量大，難以押題，區(qū)分度大。并在2013年的考試說明中作為例題出現(xiàn)。年份題號分值題型試題情況考查內容20102714制備生產(chǎn)工藝流程鋰電池回收離子方程式、過濾儀器選擇、渾濁原因、化學計算20112714提純生產(chǎn)工藝流程粗MnO2提純離子型氧化還原方程式配平、蒸發(fā)操作儀器、氧化還原計算20122715組成測定食品添加劑亞硫酸鹽含量測定沸石作用、滴定管潤洗操作、離子方程式書寫、誤差分析2023——2023安徽工藝流程題命題分析考試說明：增加了13年新課標卷I—27題〔鋰離子電池〕、卷II—27題〔純化氧化鋅〕考查內容地區(qū)考查內容全國新課標1/27從鋰離子電池的正極材料中回收金屬資源安徽/27從平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢玻璃粉末中回收鈰全國新課標2/27提純工業(yè)級ZnO浙江/28利用廢舊鍍鋅鐵皮制備磁性Fe3O4膠體粒子及其副產(chǎn)物ZnO全國大綱/29從鋁土礦中提煉Al2O3；用螢石和純堿制備冰晶石四川/11從明礬制備Al、K2SO4和H2SO4北京/27用鋁灰制備A12(SO4)3·18H2O福建/24氯化鈉電解法生產(chǎn)ClO2山東/30由鈦鐵礦制備TiO2上海/五、七、八、從海水中提取Br2廣東/32從航空工業(yè)切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品（CuAlO2）用工業(yè)大理石制備溴化鈣江蘇/16以菱鎂礦為原料制高純氧化鎂工業(yè)煙氣脫硫2023年高考工業(yè)流程題：13年河北省II卷得分情況題號分值平均分難度26題137.670.5927題153.260.2228題155.760.3836題152.830.1937題156.010.4038題156.920.46化學工藝流程題自查：〔1〕對工藝流程題有沒有整體、清晰的生疏？〔4〕方程式書寫和計算有無得分把握？〔2〕對工藝流程相關學問點是清清晰楚，還是模模糊糊？〔3〕表達性問題是否能抓住要點？了解化學工藝流程的主線；了解化學工藝流程考什么？了解標準答題的要求；氧化復原專題復習?；瘜W工藝流程的主線原材料原材料的預處理化學反應分離提純目標產(chǎn)物化學工藝流程考什么？規(guī)律:主線主產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、回頭為循環(huán)。核心考點：原材料預處理、生產(chǎn)條件的把握、物質的分別操作原材料的預處理酸浸(酸洗)——加酸使原材料溶解變成可溶性鹽，不溶物通過過濾除去水浸——與水接觸反響或溶解水洗——除去水溶性雜質浸出——固體加水〔酸或堿〕溶解得到離子粉碎——增大外表積，加快反響速率煅燒(灼燒)——使物質在高溫下氧化、分解堿浸(堿洗)——除去油污或氧化膜;溶解鋁和二氧化硅反響條件把握加熱——加快反響速率；加速固體溶解；平衡向吸熱方向移動降溫〔冰水中〕——防止物質在高溫時溶解；使化學反響速率下降；使化學平衡向放熱方向移動控溫——溫度過高，物質會分解或揮發(fā)溫度過低，物質無法揮發(fā)或者反響趁熱過濾——防止某物質降溫時會析出晶體冰水洗滌——洗去晶體外表的雜質離子，并削減晶體在洗滌過程中的溶解損耗酸性氣氛——防止水解pH值的把握——把握溶液的酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀產(chǎn)品的分別和提純〔1〕過濾根本操作：一貼二低三靠當溶液為單一溶質時：所得晶體不帶結晶水，如NaCl、KNO3等：所得晶體帶結晶水，如膽礬等：蒸發(fā)結晶；將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾。當溶液為兩種以上溶質時：要得到溶解度受溫度影響小的溶質：要得到溶解度受溫度影響大的溶質：蒸發(fā)濃縮結晶，趁熱過濾蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，過濾洗滌〔2〕結晶〔3〕重結晶化學工藝流程標準答題要求〔4〕洗滌洗滌：取洗滌后小燒杯中的最終一次洗滌液，〔假設要檢驗氯離子〕滴加AgNO3和稀硝酸，假設無沉淀產(chǎn)生，則證明洗滌潔凈。向過濾器中的濾渣滴加蒸餾水至浸沒濾渣，靜置；重復操作2-3次；檢驗：〔5〕干燥在枯燥器隔絕空氣的條件下低溫烘干〔6〕灼燒固體在坩堝中進展加熱〔7〕分液翻開分液漏斗活塞，下層液體從下口放出；上層液體從上口倒出〔8〕重復操作無機工業(yè)流程題的分析考點分布廣泛力氣立意設問流程難看懂與工業(yè)流程非嚴密相關的考察內容難點與工業(yè)流程嚴密相關的考察內容難點分頭突破整體意識：﹡﹡﹡﹡兩種意識﹡﹡﹡﹡快速掃瞄全題①流程的目的〔特殊是流程中的始末物質〕②題目設問狀況〔2023年全國新課標卷I〕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。充電時，該鋰離子電池負極發(fā)生的反響為6C+xLi++xe-=LixC6?，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〔局部條件未給出〕?！?〕在整個回收工藝中，可回收到的金屬化合物有______(填化學式)。Al(OH)3、Li2SO4、CoCO3〔2023安徽卷〕27．鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰資源成為重要課題：某爭論性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料〔LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上〕進展資源回收爭論，設計試驗流程如下：Al(OH)3？〔2023福建卷〕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缺乏之處是產(chǎn)生三廢。局部意識：﹡﹡﹡﹡兩種意識﹡﹡﹡﹡〔1〕設問一般相對獨立，無連帶效應，一個問題解決不了不會影響下一個問題的解決?！?〕題中根本上都有與流程無關的問題，可直接作答；對于超綱學問，題目中要么有信息提示，要么與解答題目無關。定位意識：〔2023年全國新課標卷I〕27．答復以下問題：〔1〕LiCoO2中，Co元素的化合價為_________?！?〕寫出“正極堿浸”中發(fā)生反響的離子方程式___________?！?〕“酸浸”一般在80℃下進展，寫出該步驟中發(fā)生的全部氧化復原反響的化學方程式_____________________；可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點是_____________?！?〕寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反響的化學方程式___________。〔5〕充放電過程中，發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉化，寫出放電時電池反響方程式______________________?！?〕上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其緣由是_________。在整個回收工藝中，可回收到的金屬化合物有__________(填化學式)。試驗方案評價化合價氧化復原反響原電池反響元素化合物離子反響化學方程式原電池工作原理充電時，該鋰離子電池負極發(fā)生的反響為6C+xLi++xe-=LixC6原料目標產(chǎn)物原料的預處理反響條件的把握產(chǎn)品的分別提純本錢環(huán)保﹡﹡﹡﹡﹡建模﹡﹡﹡﹡﹡

核心反響123、核心反響——生疏方程式的書寫關注箭頭的指向：箭頭指入———反響物箭頭指出———生成物氧化復原反響：嫻熟應用氧化復原規(guī)律①推斷產(chǎn)物②配平非氧化復原反響：結合物質性質和反響實際推斷產(chǎn)物1〔2023四川卷〕29．〔3〕1molCH4在燃料反響器中完全反響生成氣態(tài)水時吸熱160.1kJ，1molCH4在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)水時放熱802.3kJ。寫出空氣反響器中發(fā)生反響的熱化學方程式：。CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s)ΔH=？CaSO4(s)+CH4(g)=CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=＋160.1kJ/mol

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=－802.3kJ/mol

〔－962.4kJ/mol〕〔2023福建卷〕24．二氧化氯〔ClO2〕是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑?！?〕氯化鈉電解法是一種牢靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。②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〕與鹽酸反響生成ClO2。工藝中可以利用的單質有H2、Cl2〔填化學式〕，發(fā)生器中生成ClO2的化學方程式為______________________。Cl2HClNaClO3+HCl——ClO2↑+H2/Cl2↑(?)+NaCl2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2ONaClNaClO3氧化還原規(guī)律〔2023安徽卷〕27.鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰資源成為重要課題：某爭論性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料〔LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上〕進展資源回收爭論，設計試驗流程如下：〔2〕第③步反響的離子方程式是。Li+LiMn2O4+O2——Li++MnO24LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O瞻前顧后〔2023年全國新課標卷I〕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?！?〕“酸浸”一般在80℃下進展，寫出該步驟中發(fā)生的全部氧化復原反響的化學方程式______________________；2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、2H2O22H2O+O2↑瞻前顧后全面LiCoO2+H2SO4+H2O2——Li2SO4+CoSO4〔2023年全國新課標卷I〕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?！?〕寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反響的化學方程式_________________。CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑〔√〕全省38.3%考生這樣作答：CoSO4+NH4HCO3=CoCO3↓+NH4HSO4〔×〕反應實際〔2023江蘇卷〕16．以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：2KCl+(NH4)2SO4=K2SO4↓+NH4Cl(NH4)2SO4FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O

提示核心反響——生疏方程式的書寫1關注箭頭的指向〔聚焦局部〕前后追溯物質〔放大局部〕氧化復原規(guī)律反響實際〔物質性質、試劑用量〕全面考慮原料目標產(chǎn)物原料的預處理反響條件的把握產(chǎn)品的分別提純本錢環(huán)保﹡﹡﹡﹡﹡建模﹡﹡﹡﹡﹡

核心反響123增大固體樣品與液體〔或氣體〕的接觸面積，加快反響速率。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響〕，可溶性離子進入溶液，不溶物通過過濾除去。灼燒：攪拌：使反響物充分接觸，增大反響〔或溶解〕速率?！脖簾?、煅燒〕除去可燃性的雜質〔或使原料初步轉化〕雜質高溫下氧化、分解2.1溫度:反響速率物質的溶解度物質的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解〔平衡〕溫度、pH、疼惜氣pH：物質的沉淀與溶解弱離子的水解反響條件的把握2.2疼惜氣：隔絕空氣〔主要是O2、H2O〕弱離子的水解〔2023江蘇卷·16〕以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O

〔3〕反響Ⅰ需把握反響溫度低于35℃，其目的是________。防止NH4HCO3分解〔或削減Fe2+的水解〕反響速率物質的溶解度物質的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解〔平衡〕〔2023江蘇卷·16〕鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]。某主要生產(chǎn)BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2，其局部工藝流程如下：〔2〕酸溶時通常把握反響溫度不超過70℃，且不使用濃硝酸，緣由是________、______。防止反響速率過快濃HNO3易揮發(fā)、分解反響速率物質的溶解度物質的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解〔平衡〕〔2023廣東卷·21〕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：氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如以以下圖所示。答復以下問題：〔3〕“冷卻結晶”過程中，析出NH4Cl晶體的適宜溫度為__________。35℃〔33~40℃均可得分〕2NaCl+(NH4)2SO4=2NH4Cl↓+Na2SO4產(chǎn)品的分別提純過濾、結晶、蒸餾、萃取分液趁熱過濾——考慮溶解度沉淀的洗滌——水〔冰水、熱水〕、有機物〔乙醇、乙醚〕〔主要考慮溶解度〕降低因溶質的溶解而引起的損耗；乙醇易揮發(fā)，有利于枯燥，同時可防止溶質與水反響生成結晶水合物。2.3沉淀的洗滌方法——參與蒸餾水〔或其他溶劑〕至浸沒固體，濾凈，重復2~3次。檢驗沉淀是否洗凈的方法分析清晰溶液中的成分蒸發(fā)結晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結晶重結晶結晶：原料目標產(chǎn)物原料的預處理反響條件的把握產(chǎn)品的分別提純本錢環(huán)保﹡﹡﹡﹡﹡建模﹡﹡﹡﹡﹡

核心反響123本錢意識：效率意識：環(huán)保意識：浸出率、轉化率、利用率、原料價格、能耗的把握、原料、能量的循環(huán)利用生產(chǎn)速率、催化劑的使用、反響條件的選擇3生產(chǎn)實際：三個意識綠色化學：無污染、無腐蝕、

“三廢”(廢氣、廢渣、廢水)的處理?！脖匦?課本P106，依據(jù)1997年高考試測題改編〕“鹵塊”的主要成分是MgCl2，此外還含F(xiàn)e3+、Fe2+和Mn2+等離子。假設以它為原料按以以下圖所示工藝流程進展生產(chǎn)，可制得輕質氧化鎂。假設要求產(chǎn)品盡量不含雜質，而且本錢較低，請依據(jù)表1和表2供給的資料，填寫空白。表1生成氫氧化物沉淀的pH表2原料價格表物質開始沉淀沉淀完全物質價格（元·噸-1

）Fe(OH)32.73.7漂液（含25.2%NaClO）450Fe(OH)27.69.6﹡雙氧水（含30%H2O2）2400Mn(OH)28.39.8燒堿（含98%NaOH）2100Mg(OH)29.611.1純堿（含99.5%Na2CO3）600﹡Fe2+氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化成為Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。？？？Mg2+Fe3+Fe2+Mn2+Mg2+Fe3+Mn2+Mg2+Fe(OH)3、Mn(OH)2漂液燒堿純堿〔2023年全國新課標卷I〕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〔Cl2、Br2、硫和氮的氧化物〕很多學生答不出循環(huán)利用：箭頭指回為循環(huán)〔實質就是降低本錢〕〔2023—福建卷·24〕〔2023—上海卷·26A〕〔2023安徽淮南一?！场?4分〕從廢釩催化劑〔主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等〕中回收V2O5的一種生產(chǎn)工藝流程示意圖如下，請答復以下問題：〔1〕步驟①中廢渣的主要成分是______________，③中X試劑為_________________。〔2〕試驗室中進展萃取分液操作時，注入萃取劑，充分振蕩，將分液漏斗于鐵圈上靜置，當液體分層后，接下來的操作是_______________________________________________?！?〕②、③的變化過程可簡化為〔下式R表示VO2+，HA表示有機萃取劑〕。[來源R2(SO4)n(水層)+2nHA〔有機層〕2RAn〔有機層〕+nH2SO4(水層)為提高②中萃取百分率，應實行的措施是____________________________________?！?〕請完成④中的反響離子方程式：

〔5〕25℃時，取樣進展試驗分析，得到釩沉淀率和溶液pH之間關系如下表：pH1.31.41.51.61.71.81.92.02.1釩沉淀率%88.194.896.598.098.898.896.493.189.3結合上表，在實際生產(chǎn)中，⑤中參與氨水，調整溶液的最正確pH值為__________________?！?〕該工藝流程中，可以循環(huán)利用的物質有_________________________________。原材料原材料的預處理