高考化學化工流程答題模式

高考化學化工流程答題模式原料預處理除雜、凈化產(chǎn)品分離提純反應條件控制原料循環(huán)利用排放物的無害化處理原料預處理核心反應分離提純獲得產(chǎn)品化工流程分為以下過程第2頁,共25頁，2024年2月25日，星期天原料預處理的各種方法1、粉碎或研磨：增大固液（或固氣或固固）接觸面積，加快反應（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；除去有機物；除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)3、酸浸：在酸溶液中反應使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程。4、堿溶：去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅。例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)的工藝流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（1）寫出Mg2B2O5·H2O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濃度外，還可采取的措施有__________________________

Mg2B2O5·H2O+2H2SO4===2MgSO4+2H3BO3

升高溫度；粉碎鐵硼礦。第3頁,共25頁，2024年2月25日，星期天【對點練習】1、步驟I前，-鋰輝石要粉碎成細顆粒的目的是

。

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：第一步用硫酸浸出。（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有

。增大接觸面積提高浸出效率粉碎、升溫、適當提高酸的濃度等調(diào)節(jié)溶液的PH:1、目的：使溶液中的弱堿金屬陽離子形成氫氧化物或弱酸陰離子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，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，且不引入新雜質(zhì)。4、pH控制的范圍：大于等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、碳酸鋰廣泛應用于陶瓷和醫(yī)藥等領域。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：（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。√第4頁,共25頁，2024年2月25日，星期天例題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)元素是激光和超導的重要材料。我國蘊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該流程中有關金屬離子形成氫氧化物沉淀時的pH見下表：（3）為使Fe3＋沉淀完全，用氨水調(diào)節(jié)pH＝a時，a應控制在________范圍內(nèi)，

離子開始沉淀時的pH完全沉淀時的pHFe3＋2.73.7Y3＋6.08.23.7≤pH<6.0第5頁,共25頁，2024年2月25日，星期天【對點練習】錯誤展示第6頁,共25頁，2024年2月25日，星期天3、欲降低廢水中重金屬元素鉻的毒性，可以將Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3沉淀除去。已知Cr3＋的氫氧化物開始沉淀的pH和完全沉淀的pH分別為5.0和7.0，F(xiàn)e3+的氫氧化物開始沉淀的pH和完全沉淀的pH分別為2.7和3.7，F(xiàn)e2+的氫氧化物開始沉淀的pH和完全沉淀的pH分別為7.6和9.6。（1）某含鉻廢水處理的主要流程如圖所示調(diào)節(jié)溶液pH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)濟價值，61℃時晶體開始失去結晶水，100℃時失去全部結晶水。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。某探究性學習小組的同學設計以下方案，進行硫酸渣中金屬元素的提取實驗。

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．氫氧化鈉對點練習7.0B、DD第7頁,共25頁，2024年2月25日，星期天例4鋰被譽為“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：請回答下列問題：(4)反應Ⅳ生成Li2CO3沉淀，寫出在實驗室中得到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_____________________________________________________________________。溫度/℃010205075100Li2CO3的溶解度/g1．5391．4061．3291．1810．8660．728過濾

熱水

Li2CO3在較高溫度下溶解度小，用熱水洗滌可減少Li2CO3的損耗

第8頁,共25頁，2024年2月25日，星期天除雜、實驗操作類一、鹽溶液的分離提純方法：結晶法1、純物質(zhì)溶液得到晶體：蒸發(fā)結晶（NaCl型）；蒸發(fā)濃縮（至有晶膜出現(xiàn)為止），冷卻結晶（KNO3型和含有結晶水的晶體）2、混合溶液（分離A和B）：蒸發(fā)結晶，趁熱過濾（得NaCl型），將濾液冷卻結晶，過濾（得KNO3型）3、由FeCl3、AlCl3、CuCl2、MgCl2等溶液獲取對應晶體，采取的措施是：在干燥的HCl氣氛中加熱蒸干模板：加熱濃縮→冷卻結晶→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……（試劑），若沒有……現(xiàn)象，證明沉淀已洗凈三、實驗操作

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、終點現(xiàn)象的描述：當?shù)稳胱詈笠坏巍痢痢翗藴嗜芤汉?，溶液變成×××色，且半分鐘?nèi)不恢復原來的顏色。

第9頁,共25頁，2024年2月25日，星期天【對點練習】錯誤展示第10頁,共25頁，2024年2月25日，星期天對點練習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：

氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如上圖所示?；卮鹣铝袉栴}：（2）實驗室進行蒸發(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

。氯化鈉硫酸銨混合溶解蒸發(fā)濃縮趁熱過濾Na2SO4濾液冷卻結晶過濾濾液NH4Cl洗滌干燥NH4Cl產(chǎn)品廢渣浸出過濾濾液濾渣A加熱操作MgSO4·7H2O過濾、洗滌濾渣B濾液操作稀硫酸蒸發(fā)皿

加熱法，取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱，若試管底部無殘留物，表明氯化銨產(chǎn)品純凈。趁熱過濾

蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶；

引流

攪拌第11頁,共25頁，2024年2月25日，星期天對點練習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行資源回收研究，設計實驗流程如下：已知：①NiCl2易溶于水，F(xiàn)e3＋不能氧化Ni2＋。②已知實驗溫度時的溶解度：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：(3)檢驗電解濾液時陽極產(chǎn)生的氣體的方法是：

。(5)如何檢驗Ni(OH)3是否洗滌干凈？

。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用濕潤的淀粉碘化鉀試紙

取最后一次洗滌浸出液，加入硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，則說明未洗滌干凈，若無白色沉淀，說明已洗滌干凈。第12頁,共25頁，2024年2月25日，星期天對點練習9、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，達到滴定終點的標志是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。10、(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Fe2＋是否除盡的實驗操作是_______________。錐形瓶當?shù)稳胱詈?滴高錳酸鉀溶液，溶液恰好由無色變成淺紫色且半分鐘不褪色，說明達到滴定終點取少量除雜后的濾液，加適量H2O2溶液，振蕩，滴加KSCN溶液，若無明顯現(xiàn)象，說明Fe2+已除盡，第13頁,共25頁，2024年2月25日，星期天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)，通過流程中的離子種類分析沉淀種類。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。調(diào)pH過程中出現(xiàn)濾渣的成分：弱堿陽離子對應的氫氧化物沉淀。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。Ca(OH)2；Mg(OH)2

第14頁,共25頁，2024年2月25日，星期天例題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：

（2）濾渣I的主要成分有

。沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2完全沉淀pH3．45．212．4Fe(OH)3、Al(OH)3

第15頁,共25頁，2024年2月25日，星期天【對點練習】錯誤展示第16頁,共25頁，2024年2月25日，星期天對點練習11、高鐵酸鉀廣泛應用于凈水、電池工業(yè)等領域。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溶劑③具有強氧化性，能氧化有機烴、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）。NaClO

Na2SO4

Fe2+、Fe3+

第17頁,共25頁，2024年2月25日，星期天對點練習13、是一種重要的化工原料。某研究性學習小組設計了利用菱鎂礦石(主耍成分是MgCO3，并含有雜質(zhì)MnCO3、SiO2）制取的實驗，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)。使溶解充分并加快溶解速率

MgSO4；MnSO4第18頁,共25頁，2024年2月25日，星期天溫度的控制1、加熱：加快反應速率或溶解速率；促進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)；使化學平衡向著題目要求的方向移動（放熱方向）；使某個沸點較高的產(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)達到沸點揮發(fā)出來；使催化劑的活性達到最好；防止副反應的發(fā)生。4、降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設備的要求，達到綠色化學的要求例7、醫(yī)用氯化鈣可用于補鈣、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)結晶要保持在160℃：

。溫度過高CaCl2.2H2O受熱會失去結晶水。第19頁,共25頁，2024年2月25日，星期天例8、實驗室用硫酸廠燒渣（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℃__

_______。

加熱促進水解，過高溫度不利于聚鐵的形成（或者完全水解了）水浴加熱，帶溫度計。第20頁,共25頁，2024年2月25日，星期天對點練習14、空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下：

（4）步驟⑥的蒸餾過程中，溫度應控制在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。海水苦鹵提取粗鹽硫酸酸化氯氣氯化含Br2的海水空氣吹出含Br2的空氣SO2吸收吸收液氯化溴水混合物蒸餾蒸氣液溴冷凝分離粗溴水溫度過高，大量水蒸氣被蒸出，溴蒸氣中水增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，吸收率低水浴加熱，帶溫度計。第21頁,共25頁，2024年2月25日，星期天氧化還原反應和反應方程式的相關信息1、選擇合適的氧化劑:不引入新的雜質(zhì)，無污染等。2、離子方程式的書寫3、氧化還原反應方程式的書寫思路:(1)、判斷出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物（一般流程前后、題干會提供）（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[Fe2(OH)n(SO4)3-n/2]m流程圖：

（2）“酸溶”過程中Fe3O4溶解的化學反應方程式：

。（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

。廢鐵皮硫鐵礦燒渣酸溶200~300℃水浸操作I反應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Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O牢記在流程中，或題干中去尋找反應物，產(chǎn)物。產(chǎn)物如沒有完全告訴應根據(jù)化合價升降規(guī)律（常見的立即判斷，不常見化合價升降）判斷出。第22頁,共25頁，2024年2月25日，星期天【對點練習】錯誤展示第23頁,共25頁，2024年2月25日，星期天15、鐵氧體可用于隱形飛機上吸收雷達波涂料。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、高鐵酸鉀廣泛應用于凈水、電池工業(yè)等領域。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溶劑③具有強氧化性，能氧化有機烴、苯胺和80%以下乙醇溶液回答下