工業(yè)流程題解題策略（講義）（學(xué)生版）-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)（新教材新高考）

第05講工業(yè)流程題解題策略

目錄

01考情透視目標(biāo)導(dǎo)航........................................................

02知識導(dǎo)圖思維引航........................................................

03考點突破考法探究.........................................................

考點一微型工業(yè)流程題.......................................................

知識點1微型工藝流程中題的呈現(xiàn)方式...............................................

知識點2工藝流程中的實驗操作分析................................................

考向1微型工藝流程中的實驗操作...................................................

考向2微型工藝流程中的過程評價..................................................

考點二化工流程綜合題.......................................................

知識點1反應(yīng)條件的控制.........................................................

知識點2常用的分離、提純方法...................................................

考向1化學(xué)工藝流程與物質(zhì)制備...................................................

考向2化學(xué)工藝流程與反應(yīng)原理...................................................

04真題練習(xí)?命題洞見.........................................................

0

人著情透孤，月標(biāo)導(dǎo)航八

考點要求考題統(tǒng)計考情分析

2023浙江6月選考12題，2分；2023湖北卷3化工流程題是高考的熱點題型，通

題，3分；2023湖南卷9題，3分；2023遼寧卷10常以實際的工業(yè)生產(chǎn)為背景，通過工藝

微型實驗設(shè)計

題，3分；2023山東卷13題，4分；2022福建卷6流程圖的形式再現(xiàn)生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。該

與評價

題，4分；2022河北卷4題，3分；2022山東卷9類題主要以化工流程或?qū)嶒炑b置圖

題，2分；2022山東卷9題，2分；2021湖南卷6為載體，以考查實驗設(shè)計、探究與實

題，3分；2021河北卷6題，3分;驗分析能力為主，同時涉及基本操

作、基本實驗方法、裝置與儀器選擇、

誤差分析等知識，題目綜合性強(qiáng)，難

2023山東卷17題，13分；2023全國甲卷26題，度大。重要考查考生提取信息的能力，

14分；2023全國乙卷26題，14分；2023全國新課檢驗學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的落實情況，體

標(biāo)卷27題，14分；2023湖南卷17題，15分；2023現(xiàn)“一核”的引領(lǐng)功能?；瘜W(xué)工藝流程題

遼寧卷16題，14分；2023湖北卷16題，14分；2023主要從以下兩點設(shè)置：（1）環(huán)境與化學(xué)：

浙江6月選考18題，10分；2023北京卷18題，13主要涉及“廢水、廢氣、廢渣”的來源，

分；2023廣東卷18題，14分；2021浙江6月選考對環(huán)境的影響和處理原理。（2）重要化工

30題，10分；2021山東卷18題，12分；2022重慶生產(chǎn)及資源利用：旨在用所學(xué)的基本理

卷15題，15分；2022湖北卷16題，14分；2022論（氧化還原、化學(xué)平衡、鹽類水解、

遼寧卷16題,14分；2022北京卷18題，13分;2022-電化學(xué)、熱化學(xué)、有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等）

綜合實驗設(shè)計海南卷15題，10分；2022河北卷15題，14分；2022指導(dǎo)化工生產(chǎn)。從命題趨勢來看，一般

與評價山東卷17題，13分；2022全國乙卷26題，14分；有三種題型：一是從實驗設(shè)計和評價的

2022全國甲卷26題，14分；2022湖南卷17題，14角度對化工生產(chǎn)進(jìn)行模擬；二是根據(jù)一

分；2022江蘇卷15題，12分；2022廣東卷18題，些化工生產(chǎn)的流程來考查考生的綜合

14分；2021全國甲卷26題，14分；2021全國乙卷應(yīng)用能力；三是關(guān)于化工生產(chǎn)的相關(guān)計

26題，14分；2021湖南卷17題，14分；2021湖北算。

卷16題，14分；2021?海南卷15題，10分；2021

河北卷15題，14分；2021廣東卷16題，14分；2022

山東卷17題，13分；2021北京卷16題，13分；2021

遼寧卷16題，14分；2021浙江1月選考30題，10

分；

復(fù)習(xí)目標(biāo)：

1.掌握本題型的基本特征，熟悉化工流程圖的表示形式以及分析工藝流程圖的方法。

2.掌握工業(yè)生產(chǎn)中常見的化學(xué)術(shù)語，如堿洗、酸溶、酸浸等。

3.掌握陌生化學(xué)方程式的書寫方法，掌握氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及基應(yīng)用等。

4.掌握物質(zhì)除雜、物質(zhì)回收利用的常見方法。

5.掌握原料預(yù)處理、制備過程中控制反應(yīng)條件的目的和方法。

6.掌握相關(guān)計算，如利用化學(xué)方程式計算、氧化還原滴定計算、pH計算、各種常數(shù)的計算等。

4)2

原料預(yù)處理的為中常用方法

制蠢畫隹制反應(yīng)條藤拓法

廠「化學(xué)工藝'?；c物質(zhì)制備］

工藝、;凝中的常見專業(yè)術(shù)語

溫度、濃黑壁的物?

化學(xué)

工藝［化學(xué)工藝'海呈與反應(yīng)原理］pH的1琳！|___________________

流程體系環(huán)境氛圍及其它條件的控制

物質(zhì)分離的常用方法

化學(xué)工藝》耨呈與物質(zhì)提純

獲得產(chǎn)品階段的主期弟作

㈤3

考點一微型工業(yè)流程題

知識點一微型工藝流程中題的呈現(xiàn)方式

預(yù)處理階段物質(zhì)轉(zhuǎn)化與分離階段目標(biāo)產(chǎn)品生成階段

知識點二工藝流程中的實驗操作分析

1.流程中的“操作步驟”

操作步驟高頻設(shè)問答題指導(dǎo)

①將礦石粉碎；②適當(dāng)加熱加快反應(yīng)速率；③充分?jǐn)嚢?；?/p>

如何提高“浸出

原料處理適當(dāng)提高浸取液的濃度等

率”？

分析“浸出率”圖表，解釋“浸出率”高低變化的原因（“浸出率”

升高一般是反應(yīng)溫度升高，反應(yīng)速率加快；但當(dāng)“浸出率”達(dá)

到最大值后，溫度升高“浸出率”反而下降，一般是反應(yīng)試劑

的分解或揮發(fā)）。選擇達(dá)到一定較高“浸出率”的時間及溫度

（注意：一般不止一個答案）

①高溫下硫化物與空氣中氧氣反應(yīng)（如FeS2與氧氣生成氧化

焙燒鐵和二氧化硫）；②除去硫、碳單質(zhì)；③有機(jī)物轉(zhuǎn)化（如蛋白

質(zhì)燃燒）、除去有機(jī)物等

酸性氣體的吸

常用堿性溶液吸收（如S02用Na2cCh或NaOH溶液吸收）

收

除去雜質(zhì)的方

加氧化劑，轉(zhuǎn)變金屬離子的價態(tài)（如Fe2+^Fe3+）

法

調(diào)溶液pH常用氫氧化鈉、碳酸鈉、金屬氧化物［還有酸性氣

調(diào)節(jié)溶液的pH體（二氧化硫）、稀鹽酸或稀硫酸］等。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沉淀出來

控制條件

跟蹤物質(zhì)，分析每一步驟中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，書寫化學(xué)

方程式或離子方程式

物質(zhì)轉(zhuǎn)化的分

濾渣、濾液中物質(zhì)的判斷，書寫物質(zhì)的化學(xué)式或電子式，分

析

析物質(zhì)中的化學(xué)鍵

確定循環(huán)物質(zhì)

儀器的選擇（如玻璃儀器的選擇）

結(jié)晶方法：

①晶體不帶結(jié)晶水，如NaCl、KNO3等；蒸發(fā)結(jié)晶

過濾、蒸發(fā)結(jié)②晶體帶結(jié)晶水，如膽磯等；將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、

晶、重結(jié)晶、分過濾

物質(zhì)分離

液與萃取③要得到溶解度受溫度影響小的溶質(zhì)，如除去NaCl中少量

的KN03：蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，趁熱過濾

④要得到溶解度受溫度影響大的溶質(zhì)，如除去KNO3中少量

的NaCl：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾

晶體的洗滌用乙醇等有機(jī)溶劑洗滌晶體的目的：可以除去晶體表面可溶

性的雜質(zhì)和水分、減少晶體溶解損耗，利用乙醇的易揮發(fā)性，

有利于晶體的干燥

2.流程中的“操作目的”

操作目的答題指導(dǎo)

固體原料進(jìn)行

減小顆粒直徑，增大浸取時的反應(yīng)速率，提高浸取率

“粉碎”

①原料經(jīng)酸（或堿）溶后轉(zhuǎn)變成可溶物進(jìn)入溶液中，以達(dá)到與難溶物分離的

酸（或堿）溶目的

②用堿性溶液吸收酸性氣體原料

①除去硫、碳單質(zhì)；②有機(jī)物轉(zhuǎn)化、除去有機(jī)物；③高溫下原料與空氣中

灼燒（焙燒）

氧氣反應(yīng)等

金屬用熱碳酸

除去金屬表面的油污

鈉溶液洗滌

固體與液體的分離；要分清楚需要的物質(zhì)在濾液中還是在濾渣中。濾渣是

過濾

難溶于水的物質(zhì)，如SiO2、PbSO4＞難溶的金屬氫氧化物和碳酸鹽等

選用合適的萃取劑（如四氯化碳、金屬萃取劑），萃取后，靜置、分液——

萃取與分液將分液漏斗玻璃塞的凹槽與分液漏斗口的小孔對準(zhǔn)。下層液體從下口放

出，上層液體從上口倒出

①轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物的價態(tài)

加入氧化劑（或

②除去雜質(zhì)離子（如把Fe2+氧化成Fe3+,而后調(diào)溶液的pH,使其轉(zhuǎn)化為

還原劑）

Fe（OH）3沉淀除去）

①生成硫化物沉淀（如加入硫化鈉、硫化鏤、硫化亞鐵等）

加入沉淀劑②加入可溶性碳酸鹽，生成碳酸鹽沉淀

③加入氟化鈉，除去Ca2+、Mg2+

判斷能否加其

要考慮是否引入雜質(zhì)（或影響產(chǎn)物的純度）等

他物質(zhì)

在空氣中或在

要考慮。2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應(yīng)；能否達(dá)到隔絕空氣、防

其他氣體中進(jìn)行

氧化、防水解、防潮解等目的

的反應(yīng)或操作

①生成金屬氫氧化物，以達(dá)到除去金屬離子的目的

②抑制鹽類水解

③促進(jìn)鹽類水解生成沉淀，有利于過濾分離

調(diào)溶液pH④用pH計測量溶液的pH

⑤用pH試紙測定溶液的pH：將一小塊pH試紙放在潔凈干燥的玻璃片或

表面皿上，用潔凈的玻璃棒蘸取少量待測液點在pH試紙的中部，待試紙

變色后再與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照讀數(shù)

①控制物質(zhì)的溶解與結(jié)晶

②防止某些物質(zhì)分解或揮發(fā)（如H2O2、氨水、草酸）

③控制反應(yīng)速率、使催化劑達(dá)到最大活性、防止副反應(yīng)的發(fā)生

控制溫度

④控制化學(xué)反應(yīng)的方向，使化學(xué)平衡移動

⑤煮沸：促進(jìn)溶液中的氣體（如氧氣）揮發(fā)逸出

⑥趁熱過濾：減少因降溫而析出的溶質(zhì)的量

洗滌試劑適用范圍目的

除去固體表面吸附著的XX雜

冷水產(chǎn)物不溶于水質(zhì)；可適當(dāng)降低固體因為溶解

蒸儲而造成的損失

水有特殊的物質(zhì)其溶解除去固體表面吸附著的XX雜

熱水度隨著溫度升高而下質(zhì)；可適當(dāng)降低固體因為溫度

降變化溶解而造成的損失

減少固體溶解;利用有機(jī)溶劑

洗滌晶體有機(jī)溶劑（酒精、固體易溶于水、難溶

的揮發(fā)性除去固體表面的水

丙酮等）于有機(jī)溶劑

分，產(chǎn)品易干燥

對純度要求不高的產(chǎn)

飽和溶液減少固體溶解

品

除去固體表面吸附著的可溶

酸、堿溶液產(chǎn)物不溶于酸、堿于酸、堿的雜質(zhì)；減少固體溶

解

洗滌沉淀方法：向過濾器中加入蒸儲水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重

復(fù)以上操作2?3次

提高原子利用率綠色化學(xué)（物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用）

【方法技巧】

1.首尾分析法：對一些線型流程工藝（從原料到產(chǎn)品為一條龍的生產(chǎn)工序）試題，首先對比分析流程圖

中第一種物質(zhì)（原材料）與最后一種物質(zhì)（產(chǎn)品），從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)過程中

原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離、提純產(chǎn)品的化工工藝，然后結(jié)合題設(shè)的問題，逐一推敲解答。

2.截段分析法：對于用同樣的原材料生產(chǎn)兩種或多種產(chǎn)品（包括副產(chǎn)品）的工藝流程題，用截段分析法

更容易找到解題的切入點。關(guān)鍵在于看清主、副產(chǎn)品是如何分開的，以此確定截幾段更合適，一般截段以

產(chǎn)品為準(zhǔn)點。

3.交叉分析法：有些化工生產(chǎn)選用多組原材料，先合成一種或幾種中間產(chǎn)品，再用這一中間產(chǎn)品與部

分其他原材料生產(chǎn)所需的主流產(chǎn)品，這種題適合用交叉分析法。就是將提供的工業(yè)流程示意圖結(jié)合常見化

合物的制取原理劃分成幾條生產(chǎn)流水線，然后上下交叉分析。

考向1微型工藝流程中的實驗操作

【例1】（2024?江蘇省蘇州市南京航空航天大學(xué)蘇州附屬中學(xué)高三二模）實驗室從含的溶液中提取b的

流程如下：

AgNO3溶液適量Fe粉Cl2

II

溶液—*富集-----X過濾1————?|過濾2|一a國碎一粗碘

I|I

濾液X蒸儲水濾渣丫

已知2Fe3++21=2Fe2++l2。下列說法不正確的是（）

A.“過濾1”所得沉淀為Agl

B.“過濾2”所得濾液中鐵元素主要以Fe3+的形式存在

C.用稀HNO3溶解濾渣Y得到的溶液可循環(huán)利用

D.氧化時，理論上通入CL的物質(zhì)的量為r物質(zhì)的量的g

【名師點睛】

微型工藝流程題目在流程中一般分為3個過程：原料處理一分離提純一獲得產(chǎn)品，其中化工生產(chǎn)過程

中分離提純、除雜等環(huán)節(jié)，與高中化學(xué)基本實驗的原理緊密聯(lián)系，包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、

烘干，或蒸管、萃取、分液等基本實驗操作及原理，并要熟悉所用到的相關(guān)儀器。

【變式訓(xùn)練】（2024?江蘇省蘇州市南京航空航天大學(xué)蘇州附屬中學(xué)高三下月考）已知苯胺（液體）、苯甲酸

（固體）微溶于水，苯胺鹽酸鹽易溶于水。實驗室初步分離甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列說

法正確的是（）

0.5mol-L-1

A.苯胺既可與鹽酸也可與NaOH溶液反應(yīng)

B.由①、③分別獲取相應(yīng)粗品時可采用相同的操作方法

C.苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③獲得

D.①、②、③均為兩相混合體系

考向2微型工藝流程中的過程評價

【例2】（2024?安徽省安慶市三模）聚酯反應(yīng)催化劑乙二醇睇［Sb2（OCH2cH是一種無毒的白色晶狀

粉末，其制備流程如下：

H

輝鋪礦一燒一SboHOCH2cH20H_操作I_Sb2（OCH2CH2O）3操作-u

（Sb2s3）23醇化反應(yīng)，I4（rc粗品'產(chǎn)叩

下列說法錯誤的是（）

A.燃燒過程需注意防治污染

B.乙二醇為非極性分子

C.醇化反應(yīng)需及時分離出水蒸氣以提高SbQs的平衡轉(zhuǎn)化率

D.操作I為冷卻結(jié)晶、過濾，操作n為洗滌、干燥

【思維建模】

流程的最終目的就是收益最大化，工藝流程題設(shè)中的問題順序通常與流程圖的流程順序是一致的，且

一個問題對應(yīng)流程圖的一個或依次相連的若干個環(huán)節(jié)，做題時只需找到所需回答的問題與流程圖中相關(guān)信

息的—對應(yīng)關(guān)系，“順藤摸瓜”就可以有效解決相關(guān)問題，對流程進(jìn)行在效評價。微型工藝流程中的過程評

價思路：

1.化學(xué)反應(yīng)原理——化學(xué)原理在實際工業(yè)上是否可行；

2.成本要低——原料的選取使用、設(shè)備的損耗等;

3.原料的利用率要高——利用好副產(chǎn)品、循環(huán)使用原料、能量盡可能利用；

4.生產(chǎn)過程要快——化學(xué)反應(yīng)速率；

5.產(chǎn)率要高——化學(xué)平衡；

6.產(chǎn)品要純——產(chǎn)品的分離、提純；

7.環(huán)保問題——反應(yīng)物盡可能無毒無害無副作用，“三廢”處理。

【變式訓(xùn)練】（2024?江蘇省蘇州市南京航空航天大學(xué)蘇州附屬中學(xué)高三二模）實驗室從含的溶液中提

取h的流程如下：

AgNC）3溶液適量Fe粉Cl2

含「III

溶液一——過濾1|——＞匡冽——M過濾2|一A圃。一粗碘

I?I

濾液X蒸儲水濾渣丫

已知2Fe3++21=2Fe2++l2。下列說法不正確的是（）

A.“過濾1”所得沉淀為Agl

B.“過濾2”所得濾液中鐵元素主要以Fe3+的形式存在

C.用稀HNO3溶解濾渣Y得到的溶液可循環(huán)利用

D.氧化時，理論上通入CL的物質(zhì)的量為I物質(zhì)的量的。

考點二化工流程綜合題

知識點1反應(yīng)條件的控制

1.反應(yīng)條件控制

條件控制目的

固體原料減小顆粒直徑，增大反應(yīng)物接觸面積，增大浸取時的反應(yīng)速率，提高浸

粉碎或研磨取率

①除去硫、碳單質(zhì)；②有機(jī)物轉(zhuǎn)化、除去有機(jī)物；③高溫下原料與空氣

燃燒或灼燒

中氧氣反應(yīng)；④除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)等

①溶解轉(zhuǎn)變成可溶物進(jìn)入溶液中，以達(dá)到與難溶物分離的目的；②去氧

酸浸

化物（膜）

堿溶①除去金屬表面的油污；②溶解鋁、氧化鋁等

加熱①加快反應(yīng)速率或溶解速率;②促進(jìn)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動；③除雜，

除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NaHCCh、Ca(HCO3)2、KMnO4,NH4cl等物

質(zhì)；④使沸點相對較低或易升華的原料氣化；⑤煮沸時促進(jìn)溶液中的氣

體(如氧氣)揮發(fā)逸出等

①酸浸時提高酸的濃度可提高礦石中某金屬元素的浸取率；②增大便

反應(yīng)物用量

宜、易得的反應(yīng)物的濃度，可以提高其他物質(zhì)的利用率，使反應(yīng)充分進(jìn)

或濃度

行；③增大物質(zhì)濃度可以加快反應(yīng)速率，使平衡發(fā)生移動等

①防止某物質(zhì)在高溫時溶解(或分解)；②使化學(xué)平衡向著題目要求的方

降溫向(放熱反應(yīng)方向)移動；③使某個沸點較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物

質(zhì)分離等；④降低某些晶體的溶解度，減少損失等

①結(jié)晶獲得所需物質(zhì)；②防止某種物質(zhì)(如H2O2、草酸、濃硝酸、錢鹽

控溫等)溫度過高時會分解或揮發(fā)；③使某物質(zhì)達(dá)到沸點揮發(fā)出來；④使催

化劑的活性達(dá)到最好；⑤防止副反應(yīng)的發(fā)生等

加入氧化劑①轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物的價態(tài)；②除去雜質(zhì)離子［如把Fe2+氧化成Fe3+,而

(或還原劑)后調(diào)溶液的pH,使其轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去］

①生成硫化物沉淀(如加入硫化鈉、硫化鏤、硫化亞鐵等)；②加入可溶

加入沉淀劑

性碳酸鹽，生成碳酸鹽沉淀；③加入氟化鈉，除去Ca2+、Mg2+

①生成金屬氫氧化物，以達(dá)到除去金屬離子的目的；②抑制鹽類水解；

pH控制

③促進(jìn)鹽類水解生成沉淀，有利于過濾分離

2.常用的控制反應(yīng)條件的方法

(1)調(diào)節(jié)溶液的pH。常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：

①能與H+反應(yīng)，使溶液pH增大；

②不引入新雜質(zhì)。

例如：若要除去Ci?+中混有的Fe3+,可加入CuO、C11CO3、CU(OH)2>CU2(OH)2cO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液

的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。

(2)控制溫度。根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動。

(3)趁熱過濾。防止某物質(zhì)降溫時會析出。

(4)冰水洗滌。洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。

知識點2常用的分離、提純方法

1.常用的分離方法

(1)過濾：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法。

(2)萃取和分液：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提取分離物質(zhì)，如用CCL或苯萃取澳水中

的澳。

(3)蒸發(fā)結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如從溶液中提取NaCL

(4)冷卻結(jié)晶：提取溶解度隨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KNCh、FeCb、CuCb、

CuSO4-5H2O>FeSO4-7H2O等。

(5)蒸儲或分儲：分離沸點不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油。

(6)冷卻法：利用氣體液化的特點分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離平衡混合氣體中的氨氣。

2.常用的提純方法

(1)水溶法：除去可溶性雜質(zhì)。

(2)酸溶法：除去堿性雜質(zhì)。

(3)堿溶法：除去酸性雜質(zhì)。

(4)氧化劑或還原劑法：除去還原性或氧化性雜質(zhì)。

(5)加熱灼燒法：除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)。

(6)調(diào)節(jié)溶液的pH法：如除去酸性溶液中的Fe3+等。

【方法技巧】

可循環(huán)物質(zhì)的判斷

1.流程圖中回頭箭頭的物質(zhì)。

2.生產(chǎn)流程中后面新生成或新分離的物質(zhì)(不要忽視結(jié)晶后的母液)，可能是前面某一步反應(yīng)的相關(guān)物

質(zhì)。

(1)從流程需要加入的物質(zhì)去找

先觀察流程中需要加入的物質(zhì)，再研究后面的流程中有沒有生成此物質(zhì)。

(2)從能構(gòu)成可逆反應(yīng)的物質(zhì)去找

可逆反應(yīng)的反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化，應(yīng)該回收再利用。

(3)從過濾后的母液中尋找

析出晶體經(jīng)過過濾后的溶液稱為母液，母液是該晶體溶質(zhì)的飽和溶液，應(yīng)該循環(huán)再利用。

(考向洞察J

考向1化學(xué)工藝流程與物質(zhì)制備

【例1】(2024?福建福州八縣協(xié)作校高三聯(lián)考)廢SCR催化劑(含TiO2、V2O5、WO3等)的回收對環(huán)境保

護(hù)和資源循環(huán)利用意義重大。通過如下工藝流程可以回收其中的鈦、機(jī)、鴇等。

NaOHH2sOqH2O

(\(

SCR

T球磨|一A堿浸I-A酸浸|-A熱水解I->TiOxHO

催化劑||22

沉

<-

T沉鴇——A|瓦燒??……>wo3

3

雪c

Vo4HCl+CaCL

已知：TiCh、V2O5和WO3都能與NaOH溶液反應(yīng)生成可溶性的NaVCh、NazWCU和不溶性的NazTiCh;

回答下列問題：

(1)元素V在周期表中的位置_______-在NH4V。3中V元素的化合價是0

⑵“球磨”的目的是=

⑶請寫出“堿浸”過程中WO3與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式o

(4)“酸浸”后鈦主要以TiO2+形式存在，“熱水解”反應(yīng)的離子方程式為。

(5)“燃燒，NH4V。3的化學(xué)方程式為o

(6)“沉鴇”中為促進(jìn)CaWCU盡可能析出完全，需要進(jìn)行的措施是0

【思維建模】

“四線法”解題模型

試劑線：為達(dá)到最終目的加入的物質(zhì)，起到氧化還原、非氧化還原的作用；

轉(zhuǎn)化線：元素守恒一焙燒、溶浸、沉淀、燃燒、電解、結(jié)晶等；

除雜線：復(fù)分解沉淀、置換沉淀、氧化還原沉淀；加熱產(chǎn)生氣體等;

分離線：蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾(趁熱過濾)、洗滌、干燥等。

【變式訓(xùn)練】(2024?福建福州市八縣一中高三聯(lián)考)電池級碳酸鋰是制造LiCoCh等鋰離子電池必不可少

32

的原材料。享譽“亞洲鋰都”的宜春擁有亞洲儲量最大的鋰云母礦，以鋰云母浸出液(含Li+、Fe\Mg2+、SO4-

等)為原料制取電池級Li2c03的工藝流程如圖:

Na2c03適量草酸

HRII1操作2L濾液去離子水生石灰.I1

溶液T疝鋰F------(I揮作3廣濾液f晚雜4濾渣3

魯緇一金承竺一濾渣1一I苛化反島1--------

有機(jī)層過量CO?L?濾渣2

_T碳化反應(yīng)卜|、

之鬻心西“一篝孵液

已知:①HR為有機(jī)萃取劑，難溶于水,可萃取Fe3+,萃取時發(fā)生的反應(yīng)可表示為:Fe3++3HRUFeR3+3H+；

②常溫時，ImolLkiOH溶液的pH=14。

回答下列問題：

(1)“有機(jī)層”的主要成分為(填化學(xué)式，下同)；“濾渣1”中含有的物質(zhì)為；使用

HR萃取劑時，需加入一定量的NaOH進(jìn)行處理，其目的是。

(2)某種HR的結(jié)構(gòu)簡式為09H19-^^0色,該分子中可能與Fe3+形成配位鍵的原子

\Oil

\=N

有O

(3)加適量草酸的目的=

(4)“混合沉鋰”的離子方程式為0

⑸Li2cCh與CO3O4在空氣中加熱可以制備重要的電極材料鉆酸鋰(LiCoCh)。寫出對應(yīng)的化學(xué)方程

式___________

(6)鉆酸鋰(LiCoOz)是常見的鋰離子電池正極材料，其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，各離子位于晶胞的頂

點、棱和體內(nèi)。

①基態(tài)Co原子核外電子排布式為o

②該晶胞密度為gpm。。(寫出計算式，阿伏加德羅常數(shù)為NA)

考向2化學(xué)工藝流程與反應(yīng)原理

[例2](2024河北省強(qiáng)基聯(lián)盟高三模擬)利用“微波輔助低共熔溶劑”浸取廢舊鋰離子電池中鉆酸鋰粗品

制備LiCoCh產(chǎn)品，以實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。主要工藝之流程如下：

氯化膽堿-草酸NaOH溶液

Na2cO3溶液

已知：①氯化膽堿[HOCH2cH2N+(CH3)3?C口是一種錢鹽；

②C02+在溶液中常以[CoC14]2-(藍(lán)色)和[Co(H2O)6]2+(粉紅色)形式存在;

15

③25℃時，Ksp[Co(OH)2]=1.6xlO-?

回答下列問題：

⑴LiCoCh中Co的化合價為-

(2)“微波共熔”中氯化膽堿-草酸和LiCoCh粗品以不同的液固比在12(FC下微波處理lOmin后鋰和鉆的

浸取率如圖，則最佳液固比為mL/g,草酸的作用為0

(

％

)

椅

岸

財

液固比(mL/g)

(3)“水浸”過程中溶液由藍(lán)色變?yōu)榉奂t色，該變化的離子方程式為。

(4)25。(2時，“沉鉆”反應(yīng)完成后溶液pH=10,此時c(Co2+)=mol/Lo

(5)“濾餅2”在高溫?zé)Y(jié)前需要洗滌、干燥，洗滌沉淀的實驗操作為

(6)鋰離子電池正極材料LiCoCh在多次充放電后結(jié)構(gòu)發(fā)生改變生成CO3O4,導(dǎo)致電化學(xué)性能下降，使用

LiOH和30%壓。2溶液可以實現(xiàn)LiCoO?的修復(fù)，則修復(fù)過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為.

【名師提醒】

化學(xué)工藝流程常涉及的化學(xué)反應(yīng)原理有：

1.沉淀溶解平衡的相關(guān)應(yīng)用：①沉淀的最小濃度控制；②沉淀轉(zhuǎn)化的條件。

2.反應(yīng)速率及化學(xué)平衡理論在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用：①反應(yīng)速率控制；②化學(xué)平衡移動；③化學(xué)平衡常數(shù)

的應(yīng)用；④反應(yīng)條件的控制。

3.氧化還原反應(yīng)的具體應(yīng)用：①強(qiáng)弱規(guī)律；②守恒規(guī)律；③選擇規(guī)律。

4.鹽類水解的具體應(yīng)用：①水解規(guī)律；②水解反應(yīng)的控制(抑制或促進(jìn))。

【變式訓(xùn)練】(2024?河南三門峽高三階段性考試)銃及其化合物具有許多優(yōu)良的性能，在宇航、電子、

超導(dǎo)等方面有著廣泛的應(yīng)用。從鈦白工業(yè)廢酸(含銃、鈦、鐵、錦等離子)中提取氧化銃(SC2O3)的一種流程如

圖：

NaOH鹽酸氨水鹽酸草酸

廢酸跡]—＞?恒園~＞陋]~＞成品

回答下列問題：

(1)洗滌“油相”可除去大量的鈦離子。洗滌水是用93%的硫酸、27.5%的雙氧水和水按一定比例混合而成。

混合的實驗操作是o

(2)銃鎰礦石中含鐵元素，其中Fe2+易被氧化為Fe3+的原因是。(從原子結(jié)構(gòu)角度解釋)

13

(3)常溫下，先加入氨水調(diào)節(jié)pH=3,過濾，濾渣主要成分是=(已知：Ksp[Mn(OH)2]=1.9xlO-,

3931

Ksp[Fe(OH)3]=2.6xlO-,Ksp[Sc(OH)3]=9.0xlO-)

(4)“沉銃”時得到草酸銃的離子方程式是：o

(5)草酸銃晶體[SC2(C2O4)3?6H2O]在空氣中加熱，隨溫度的變化情況如圖所示。250OC時,

晶體的主要成分是(填化學(xué)式)。550?850。(2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

C9

。'

((

性

母

回

畫

<渡

?幽

￥

Is

02004006008001000

溫度/七

1.(2023?遼寧省選擇性考試，10)某工廠采用如下工藝制備Cr(OH)3,已知焙燒后Cr元素以+6價形式

存在，下列說法錯誤的是()

Na2co3+O2淀粉水解液

濾渣濾液②

A.“焙燒”中產(chǎn)生CO2B.濾渣的主要成分為Fe(OH)2

C.濾液①中Cr元素的主要存在形式為CrO42-D.淀粉水解液中的葡萄糖起還原作用

2.(2023?湖南卷，9)處理某銅冶金污水(含C#+、F*、Zn2\AF+)的部分流程如下:

石灰乳Na,S溶液

污水出水已知：①溶液中金

沉渣I沉渣n

屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:

物質(zhì)Fe(OH)3CU(OH)2Zn(OH)2A1(OH)3

開始沉淀pH1.94.26.23.5

完全沉淀pH3.26.78.24.6

②Mp(CuS尸6.4x10-36,Ksp(ZnS尸1.6x10~24o

下列說法錯誤的是()

A.“沉渣I”中含有Fe(OH)3和A1(OH)3

B.Na2s溶液呈堿性，其主要原因是S2-+H2OHS-+OH-

c(Cu2+)

C.“沉淀池n”中，當(dāng)Cu2+和Zn2+完全沉淀時，溶液中2+〈=4.0x10~

D.“出水”經(jīng)陰離子交換樹脂軟化處理后，可用作工業(yè)冷卻循環(huán)用水

3.(2022?河北省選擇性考試，4)LiBr溶液可作為替代氟利昂的綠色制冷劑。合成LiBr工藝流程如下:

BaSH2sO4Li2cO3

濃縮……-LiBr

濾渣氣體

下列說法錯誤的是()

A.還原工序逸出的Bn用NaOH溶液吸收，吸收液直接返回還原工序

B.除雜工序中產(chǎn)生的濾渣可用煤油進(jìn)行組分分離

C.中和工序中的化學(xué)反應(yīng)為Li2co3+2HBr=C02T+2LiBr+H2O

D.參與反應(yīng)的n(Br2)：n(BaS)：n(H2so4)為1：1：1

4.(2021?河北選擇性考試，6)BiOCl是一種具有珠光澤的材料，利用金屬Bi制備BiOCl的工藝流程如

圖：

稀HNO3稀HCl+NaCl(s)H2O

"1I

金屬Bi—I酸浸I——T轉(zhuǎn)化I——T水解|-T分離I~-BiOCl

下列說法錯誤的是()

A.酸浸工序中分次加入稀HN03可降低反應(yīng)劇烈程度

B.轉(zhuǎn)化工序中加入稀HC1可抑制生成BiONCh

C.水解工序中加入少量CH3coONa(s)可提高Bi3+水解程度

D.水解工序中加入少量NH4NO3(s)有利于BiOCl的生成

5.(2023?全國新課標(biāo)卷，27)銘和鈕具有廣泛用途。銘機(jī)渣中銘和鈿以低價態(tài)含氧酸鹽形式存在，主

要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物，從銘帆渣中分離提取格和帆的一種流程如下圖所示:

MgSO4溶液

Na2CO3

NaOHHO稀H2s。4(NH4)2S()4溶液稀H2s。4Na2s2O5溶液

2Xi

沉淀-一I除硅磷IT分離鈕|一還原一Jcr原H)3

水浸渣濾渣濾渣V2O5

已知：最高價鋁酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2O72-存在，在堿性介質(zhì)中以C042-存在O

回答下列問題:

(1)煨燒過程中，機(jī)和銘被氧化為相應(yīng)的最高價含氧酸鹽，其中含銘化合物主要為(填化學(xué)式)。

(2)水浸渣中主要有SiO2和o

(3)“沉淀”步驟調(diào)pH到弱堿性，主要除去的雜質(zhì)是o

(4)“除硅磷”步驟中，使硅、磷分別以MgSiCh和MgNH4P04的形式沉淀，該步需要控制溶液的pH以

達(dá)到最好的除雜效果，若pH<9時，會導(dǎo)致；pH>9時，會導(dǎo)致。

(5)“分離機(jī)”步驟中，將溶液pH調(diào)到1.8左右得到V2O5沉淀，V2O5在pH<l時，溶解為VO2+或VO3+

在堿性條件下，溶解為V03-或VO43-,上述性質(zhì)說明V2O5具有(填標(biāo)號)。

A.酸性B.堿性C.兩性

(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2s2O5)溶液，反應(yīng)的離子方程式為?

6.(2023?遼寧省選擇性考試，16)某工廠采用如下工藝處理鑲鉆礦硫酸浸取液含(Ni2+、Co2+、Fe2^Fe3；

Mg2+和Mn2+)。實現(xiàn)銀、鉆、鎂元素的回收。

混合氣

石灰乳(SO2