无机工艺流程专题
1、锂离子电池的广泛应用使回收利用锂
资源成为重要课题。某研究性学习小组
对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳
粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究，
设计实验流程如下：
(1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为
________。
(2)第③步反应的离子方程式是
______________________________________。
(3)第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有______________________________。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：_________________。
(4)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1 g，第③步反应中加入20.0 mL 3.0 mol·L－1的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3，则至少有________g Na2CO3参加了反应。
2、硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O
3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下：
(1)将菱锌矿研磨成粉的目的是______________________________________。
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
Fe(OH)2＋________＋________===Fe(OH)3＋Cl－
(3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是____________________。
(4)
Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH10.4 6.4－－
沉淀完全的pH12.48.0－－
开始溶解的pH－10.5－－
K sp 5.6×10－12－ 6.8×10－6 2.8×10－9
(5)工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是________(选填序号)。
a．大理石粉b．石灰乳 c．纯碱溶液d烧碱溶液
(6)“滤液4”之后的操作依次为________、________、过滤、洗涤、干燥。
(7)分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO3的质量分数不低于________。
3、已知H2CrO4是一种强酸，S(CaCrO4)＝17 g/100 g H2O。下图是工业上以铬酸钠为原料制备铬酸酐的流程。
(1)反应①中通入NH3与CO2存在先后顺序，应先通入______________气体，理由是____________________________________________________，
写出反应的化学方程式________________________________________________。
(2)第⑤步反应中酸溶时能否用盐酸代替硫酸？______(填“可以”或“不可以”)，理由是________________________________________________________________________。
(3)写出苛化蒸氨的离子方程式_________________________________________。
(4)为了减轻环境污染又做到原料的充分利用，生产中可循环利用的物质是______________________。
4、以重晶石(主要成分为BaSO4)为主要原料制备立德粉(ZnS和BaSO4的混合物)的工艺流程如图：
(1)焙烧时，焦炭需过量，其目的是_________________________________________。
(2)焙烧过程中发生的反应之一是4CO(g)＋BaSO4(s)BaS(s)＋4CO2(g) ΔH<0，该反应的平衡常数表达式为_______________________。下列条件可以使平衡常数增大的是________。
A．降温B．加压 C．加催化剂 D．移出CO2 E．增大BaSO4的量
(3)反应器中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(4)用工业级氧化锌(含少量FeO和Fe2O3杂质)和硫酸制取硫酸锌溶液时，需先后加入H2O2溶液和碳酸锌精制，加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式为________________________，加入碳酸锌的目的是将溶液中的Fe3＋转化为红褐色沉淀，写出该反应的化学方程式：________________________________。
5、磷酸亚铁锂(LiFePO4)是一种新型汽车锂离子电池的电极材料。某化工厂以铁红、锂辉石LiAl(SiO3)2(含少量Ca2＋、Mg2＋的盐)、炭粉等为原料生产磷酸亚铁锂。其主要工艺流程如下。
已知：2LiAl(SiO 3)2＋H 2SO 4(浓)===========250～300 ℃
Li 2SO 4＋Al 2O 3·4SiO 2·H 2O ↓。 温度/℃ 20 40 60 80 溶解度(Li 2CO 3)/g 1.33 1.17 1.01 0.85 溶解度(Li 2SO 4)/g
34.2
32.8
31.9
30.7
(1)从滤渣Ⅰ可得到Al 2O 3，如图所示。请写出生成沉淀的离子方程式________。 滤渣Ⅰ―→溶液(含Al 3＋
)――→过量试剂a
沉淀――→灼烧
Al 2O 3 (2)滤渣Ⅱ的主要成分是______________(填化学式)。
(3)向滤液Ⅱ中加入饱和Na 2CO 3溶液，过滤后，用“热水洗涤”的原因是_________________________。
(4)写出在高温下制得磷酸亚铁锂的化学反应方程式_____________________________。 (5)磷酸亚铁锂电池总反应为FePO 4＋Li
放电充电
LiFePO 4，电池中的固体电解质可传导Li
＋
。试写出该电池放电时的正极反应：________。若用该电池电解足量饱和食盐水(电解池电
极均为惰性电极)，当电解池两极共有4 480 mL 气体(标准状况)产生时，该电池消耗锂的质量为________。
6．铬铁矿的主要成分的化学式为FeO·Cr 2O 3，还含有SiO 2、Al 2O 3等杂质。工业上常采用固体碱熔氧化法用铬铁矿粉制备重铬酸钾，流程为 已知：①NaFeO 2遇水强烈水解；
②重铬酸钾为橙红色针状晶体，溶于水，不溶于乙醇，有强氧化性； ③2CrO 42
－＋2H
＋
Cr 2O 72
－＋H 2O
(1)灼烧操作一般在坩埚中进行，下列物质适合用来制作此实验坩埚材料的是________。 A ．铁 B ．氧化铝 C ．石英
D ．陶瓷
(2)①铬铁矿经粉碎处理的目的是________________________________________________； ②写出Cr 2O 3和纯碱、氧气反应生成Na 2CrO 4的化学方程式为__________________________； ③NaFeO 2水浸时强烈水解生成氢氧化铁沉淀，离子方程式为___________________________。 (3)滤液1的成分除Na 2CrO 4、NaOH 外，还含有______________________________________(填化学式)。
(4)通过途径1从Na 2CrO 4溶液获得K 2Cr 2O 7晶体，操作步骤有：“酸化”→加KCl 固体→蒸发浓缩
→操作a→过滤→洗涤→干燥。
①“酸化”步骤用醋酸调节溶液pH<5，其目的是_____________________________________；
②操作a的名称______________________________________________________________。
7.（12分）以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下：
（1）氯化过程控制电石渣过量，在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应，Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。
①生成Ca(ClO)2的化学方程式为▲ 。
②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有▲ （填序号）。
A.适当减缓通入Cl2速率
B.充分搅拌浆料
C.加水使Ca(OH)2完全溶解
（2）氯化过程中Cl2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为
6Ca(OH)2+6Cl2＝Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
氯化完成后过滤。
①滤渣的主要成分为▲ （填化学式）。
②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2] ∶n[CaCl2] ▲ 1∶5（填“>”、“<”或“=”）。
（3）向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3，若溶液中KClO3的含量为100g?L－1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是▲ 。
8.（8分）
KAl（SO4）2·12H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题：
（1）为尽量少引入杂质，试剂①应选用___（填标号）。 a.HCl 溶液 b.H 2SO 4溶液 c.氨水 d.NaOH 溶液 （2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为________。
（3）沉淀B 的化学式为________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是__________。 9．硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为
2252Mg B O H O
和
34
Fe O ，
还有少量Fe 2O 3、FeO 、CaO 、Al 2O 3和SiO 2等)为原料制备硼酸(H 3BO 3)的工艺流程如图所示：
回答下列问题： （1）写出
2252Mg B O H O
与硫酸反应的化学方程式_____________。为提高浸出速率，除
适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_________（写出两条）。
（2）利用_______的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是______（化学式）。
（3）“净化除杂”需先加22
H O 溶液，作用是_______。然后在调节溶液的pH 约为5，目的
是_________。
（4）“粗硼酸”中的主要杂质是________（填名称）。 （5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（4
NaBH ），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式
为_______。
（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程___________。 10.无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。
（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体，其反应的离子方程式为 。 （2）工业上用铝土矿（主要成分为23
Al O ，含有
23
Fe O 、
2
SiO 等杂质）制取无水氯化铝
的一种工艺流程示意如下：
已知：
物质
4
SiCl
3
AlCl
3
FeCl
2
FeCl
沸点/℃ 57.6 180（升华） 300（升华） 1023
① 步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多，其作用是 （只要求写出一种）。 ② 步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是 。
③ 已知： （ⅰ）23Al O (s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)
1
H ?=+1344.1kJ ·mol -1
（ⅱ）322AlCl (g)=2Al(s)+3Cl (g)
2
H ?=+1169.2kJ ·mol -1
由
23Al O 、C 和
2
Cl 反应生成
3
AlCl 的热化学方程式为 。
④ 步骤Ⅲ经冷却至室温后，气体用足量的NaOH 冷溶液吸收，生成的盐主要有3种，其化学式分别为 ________。
⑤ 结合流程及相关数据分析，步骤Ⅴ中加入铝粉的目的是 。 11．七铝十二钙（23
12CaO 7Al O )是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含
3
CaCO 和
3
MgCO )和废铝片制备七铝十二钙的工艺如下：
（1）煅粉主要含MgO 和 ，用适量的
43
NH NO 溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，
若溶液Ⅰ中2+
(Mg )c 小于6
1
510mol L --?，则溶液PH 大于 ______ （2Mg(OH)的
12
sp K =510-?)；该工艺中不能用(NH 4)2SO 4代替NH 4NO 3，原因是 ，
（2）滤液Ⅰ中的阴离子有 （忽略杂质成分的影响）；若滤液Ⅰ中仅通入CO 2，会生成 ，从而导致CaCO 3产率降低。
（3）用NaOH 溶液可除去废Al 片表面的氧化膜，反应的离子方程式为 。 （4）电解制备
3
Al(OH)时，电极分别为Al 片和石墨，电解总反应方程式为 。
（5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl 4-和Al 2Cl 7-
两种离子在Al 电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al 的电极反应式为 。
12为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe 2O 3存在）转变成重要的工业原料FeSO 4（反应条件略）
活化硫铁矿还原2+
Fe 的主要反应为：22432424
FeS +7Fe (SO )+8H O=15FeSO +8H SO ，不
考虑其他反应，请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H 2SO 4与Fe 2O 3反应的离子方程式是 。
（2）检验第Ⅱ步中2+
Fe 是否完全还原，应选择 （填字母编号）。 A.KMnO 4溶液 B. K 2Fe(CN)4溶液 C.KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO 3调溶液pH 到5.8左右，然后再第VI 步通入空气使溶液pH 降到5.2，此时2+
Fe 不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH 降低的原因是 。 （4）FeSO 4可转化为FeCO 3，FeCO 3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。 （5）已知25℃，101kPa 时：
2234Fe(s)+3O (g)=2Fe O (s)
H ?=-1648kJ/mol
22C(s)+O (g)=CO (g)
H ?=-393kJ/mol
232Fe(s)+2C(s)+3O (g)=2FeCO (s)
H ?=-1480kJ/mol
FeCO 3在空气中加热反应生成Fe 2O 3的热化学方程式是 。
（6）加入烧渣中的铁全部视为Fe 2O 3，其含量为50%。将a kg 质量分数为b%的硫酸加入到c kg 烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其他杂质浸出消耗掉饿硫酸以及调pH 后溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO 3 kg 。
1[答案] (1)Al(OH)3 (2)4LiMn 2O 4＋4H ＋
＋O 2===8MnO 2＋4Li ＋
＋2H 2O
(3)烧杯、漏斗、玻璃棒 玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘(其他合理答案均可) (4)6.4(或6.36)
2答案：(1)增大反应物接触面积或增大反应速率(或使反应更充分)
(2)2Fe(OH)2＋1ClO －
＋1H 2O===2Fe(OH)3＋1Cl －
(3)FeO(OH) (4)8.0≤pH<10.4 (5)bd (6)蒸发浓缩 冷却结晶 (7)125m 2/81m 1
3答案：(1)NH 3 氨气在水中的溶解度远大于二氧化碳，先通入氨气产物的量较多 2NH 3＋2CO 2＋Na 2CrO 4＋2H 2O===2NaHCO 3↓＋(NH 4)2CrO 4
(2)不可以 酸溶时要形成硫酸钙沉淀析出，而氯化钙不沉淀 (3)2NH ＋
4＋CaO===Ca 2＋
＋2NH 3↑＋H 2O (4)NH 3
4答案：(1)焦炭燃烧放热，提供反应所需的温度；提高重晶石的利用率 (2)K ＝c 4
(CO 2)c 4(CO) A (3)BaS ＋ZnSO 4===BaSO 4↓＋ZnS ↓
(4)2Fe 2＋＋H 2O 2＋2H ＋===2Fe 3＋
＋2H 2O
Fe 2(SO 4)3＋3ZnCO 3＋3H 2O===3ZnSO 4＋2Fe(OH)3↓＋3CO 2↑
5答案：(1)Al 3＋
＋3NH 3·H 2O===Al(OH)3↓＋3NH ＋
4(其他合理答案也可) (2)Mg(OH)2、CaCO 3
(3)Li 2CO 3的溶解度随温度升高而减小，热水洗涤可减少Li 2CO 3的损失
(4)2FePO 4＋Li 2CO 3＋2C=====高温
2LiFePO 4＋3CO ↑ (5)FePO 4＋Li ＋＋e －
===LiFePO 4 1.4 g 6．(1)A(2)①增大反应物的表面积，加快反应速率②2Cr 2O 3＋3O 2＋4Na 2CO 3高温
4Na 2CrO 4＋4CO 2
③
F e ＋2H 2O===Fe(OH)3↓＋OH －
(3)NaAlO 2、Na 2SiO 3
(4)
①使2CrO 42
－＋2H ＋
Cr 2O 72
－＋H 2O 的平衡向正反应方向移动，尽量将CrO 42
－转化为Cr 2O 7
2
－
②冷却结晶 7.（12分）
（1）①2Cl 2＋2Ca(OH)2=Ca(ClO)2＋CaCl 2＋2H 2O ；②AB （2）①CaCO 3、Ca(OH)2 ②＜； （3）蒸发浓缩、冷却结晶 9．（14分）
（1）
225224334
222Mg B O H O H SO H BO MgSO ++ （2分）
提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径 （2分） （2）
34
Fe O
2
SiO 和
4
CaSO
（1分，2分，共3分）
（3）将2Fe +
氧化成3Fe +
使3Fe +
与3Al +
形成氢氧化物沉淀而除去 （每空1分，共2分） （4）（七水）硫酸镁
（1分）
（5） （2分）
（6）
3323223H BO B O H O +
23323B O Mg
B MgO
++
（2分）
10.（15分） （1）
3++
23Al +3H O Al(OH)+3H
（2）① 防止后续步骤生成的3
AlCl 水解或增大反应物的接触面积，加快反应速率
② Fe 或铁
③
2323Al O (s)+3C(s)+2Cl (g)=2AlCl (g)+3CO(g) ΔH=+174.9kJ/mol ④NaCl 、NaClO 、3
NaClO
⑤ 除去
3
FeCl ，提高
3
AlCl 纯度
11.
（1）CaO
11
2+
Ca 与
24
SO -
在溶液中不能大量共存，使用
424
(NH )SO 会产生
4
CaSO 沉淀，不利于CaO 溶解
（2）3NO -
、OH -
32
Ca(HCO )
（3）2322Al O +2OH 2AlO H O
--
=+
（4）2322Al+6H O 2Al(OH)+3H ↑
点解
（5）
427
Al 3e 7AlCl 4Al Cl ----+=
12.（16分） （1）
+3+232Fe O +6H =2Fe +3H O
（2）C
（3）2+
Fe 被氧化为3+
Fe ，3+
Fe 水解产生+
H （4）
322324FeCO (s)+O (g)=2Fe O (s)+4CO (g)
260kJ/mol
H ?=-
（5）
+22FeS +4Li 4Fe+2Li S
e -+=或
22FeS +4Fe+2S e --
=
（6）0.01180.646ab c -或
29113124501750ab c
-
.
专题化学工艺流程题 随着新课改的进行，在高考化学试题中化工题逐渐成为一类热门的主流题型"它将高中化学与某些化工生产很好地融合在一起，题目情景新颖，综合性强，思维量大，具有挑战性。一些专家预测，在新课改背景下，无机化工题可能会逐渐取代以往高考化学试题中的无机框图型推断题，化工题是以某个具体的工业生产为背景，以化学基本理论为主线，结合化学实践!环境保护!化学计算等考查同学们应用所学知识探究解决生产实际问题的能力，对综合能力要求很高"化工题的特点表现为:题目多以流程图的形式出现;题目实际考查的是应用化学反应原理、化学平衡原理、离子平衡理论!晶体结构知识!物质制备和分离(提纯)知识、绿色化学观点、安全生产思想及从经济的视角分析、评价、探究实际生产中各种问题的能力. 一、工艺流程题简介 1、工艺流程题是以与工业生产和日常生活密切相关的物质制备、分离和提纯为中心，以流程图为信息背景，以物质的性质、转化、分离等为考点，将元素化合物知识、化学反应原理、实验等内容有机融合 2、化学工艺流程题结构一般包括 题头、框图和问题三部分。 题头: 一般简单介绍此工艺的原料和目的是什么。 框图: 是简化的工艺流程图。 问题: 是根据生产流程中涉及到的化学知识设计的系列问题。 3、读题审题—关键 1）.此流程的原料和目的是什么？2）流程中有哪些步骤？各步作用是什么？ 3）流程中涉及哪些化学知识点，如何把获取的信息用规范的语言文字正确表达出来？ 二、真题试做 锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=Li x C6。 现欲利用以上工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件为给出）。 回答下列问题： ⑴LiCoO2中，Co元素的化合价为_________。 ⑵写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____________________________。 ⑶酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_____________ ⑷可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是___________________________。 ⑸写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式______________________。
复习题： 一、选择题: 1．下列说法正确的是 A.△H>0,△S <0,在任何温度下，正反应都能自发进行 B.△H<0,△S<0,在任何温度下，正反应都能自发进行 C.△H<0,△S>0, 在任何温度下，正反应都能自发进行 D.△H>0, △S>0, 在任何温度下，正反应都能自发进行 2、对·L-1HAc溶液来说，下列叙述中正确的是（）。 (A)加入浓HAc，由于反应物浓度增加，平衡向右移动，HAc的解离度增大； (B)用水稀释，HAc的解离度减小； (C)加入少量NaOH，HAc的解离平衡向左移动； (D)加入少量HCl，HAc的解离度减小。 3、、下列原子中，第一电子亲和能最大的是（）。 (A)N；(B)O；(C)P；(D)S。 4、下列物质极化率最小的是（）。 (A)H2O；(B)H2S；(C)H2Se；(D)H2Te。 5、对A、B两种元素来说，下列叙述正确的是（）。 (A)A的电负性大于B，则A的第一电离能一定大于B； (B)A的电负性大于B，则A的金属性比B强； (C)A的电负性大于B，则A的非金属性比B强； (D)A的电负性大于B，则A的原子半径一定比B小。 6、下列物质中，不符合EAN规则的是（）。 (A) Cr(CO)6；(B) Fe(CO)5；(C)V(CO)6；(D) Ni(CO)4。 7、一混合理想气体，其压力、体积、温度和物质的量分别用p、V、T、n表示，如果用i 表示某一组分的气体，则下列表达式中错误的是（）。 (A)pV=nRT；(B)p i V=n i RT；(C)pV i=n i RT；(D)p i V i=n i RT。 8、下列分子中存在键的是（）。 (A)PCl3；(B)HCl；(C)H2；(D)N2。 9、下列叙述中正确的是（）。 (A)只有等压过程，才有化学反应热效应； (B)在不做非体积功时，等压过程所吸收的热量全部用来增加系统的焓值； (C)焓可以被认为是系统所含的热量； (D)在不做非体积功时，等压过程所放出的热量全部用来增加系统的焓值。 10、反应A+B→C的速率方程式是v=k[c(A)]2[c(B)]1/2，如果A、B浓度都增大到原来的4倍，那么反应速率将增大到原来的（）。 (A)32倍；(B)4倍；(C)8倍；(D)64倍。 11、混合气体中，某组分的分压是指（）。 (A)相同温度时，该组分气体在容积为的容器中所产生的压力； (B)该组分气体在时所产生的压力；
无机化学工艺流程 无机化学工艺流程题是近年高考化学热点题型，这类试题将化工生产中的流程用框图形式表示出来，主要考 查物质的制备、检验、分离等基本实验原理在化工生产中的实际应用，侧重考查学生运用化学知识来解决化工生产中实际问题的能力，体现能力立意的命题思想。 一、题型结构与解题策略 1．化工生产流程主线的特点 2．解题步骤与策略 （1）分段剖析，明析细节，贯通整个流程。化学工艺流程可分三个阶段：原料预处理、发生核心化学反应和产品的提纯分离。以核心原料为准，结合箭头的指向，依据主线主产品，分支副产品，回头为循环的工艺流程，分析每一环节中物质流入和流出的意义，控制反应条件的作用，实现对整个流程的全盘分析。 （2）浏览全题，首尾呼应，找出流程主线。运用首（原料）尾（产品）呼应法，分析从原料到产品，需要发生什么核心反应和除去哪些杂质，明确流程的主要任务：整个流程在控制反应条件下。 （3）由易到难，变换角度，逐一破解答案。①先易后难：先回答与工艺流程相关的简单问题，确保易拿的分数先拿到，增强答题信心。②变换角度：从基本理论（氧化还原、化学平衡、盐类水解、电化学等）、反应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配比、pH 调节、溶剂选择、除杂、产品分离等）、绿色化学观点（原子经济性、循环操作、环保）、经济角度（提高产量与产率、原料廉价易得、降低能耗、设备简单）、安全生产（防爆、防污染、防中毒等）多角度答题。③对于棘手的问题：尝试从题给信息中寻找问题的答案。 二、无机化学工艺流程的知识点总结 1．原料预处理阶段 （1）研磨、粉碎、喷洒：①目的是增大反应物的接触面，加快反应速率和提高原料转化率、利用率、浸出率。 ②增大接触面积的具体措施有：固体用粉碎、研磨的方法，液体用喷洒的方法，气体可用多孔分散器等。 （2）水浸、酸浸、碱浸：是指固体加水、酸、碱溶解得到离子，或向固体中加入适量溶剂，使其中可溶性的物质溶解或通过反应进入溶液。水浸是与水接触反应或溶解；酸浸是溶解金属及金属氧化物，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。碱浸是溶解酸性氧化物、铝及其化合物、二氧化硅等。 （3）灼烧、焙烧、煅烧：是指在高温下使固体原料分解、反应或改变结构，使一些物质能溶解，或使一些杂质高温下氧化、分解。如煅烧Cu 2S 生成SO 2和CuO 而除去S 元素。 目标 产物 核心化 学反应 原料预 处理 原料
2020（届）人教版高考化学：无机工艺流程二轮练题（答案不全） *无机工艺流程* 1、过氧乙酸()常用作纺织品漂白剂。 (1)乙醛能与O 2在一定条件下反应生成过氧乙酸，若有11.2 L O 2(标准状况下)参加反应，理论上可生成浓度为40%的过氧乙酸________ g 。 (2)某纺织厂污水中过氧乙酸含量测定： 取一定量的污水加入硫酸酸化，然后加入过量KI 溶液充分反应，加入NaOH 溶液调节为弱碱性，用Na 3AsO 3标准液滴定至终点。 已知：CH 3COOOH ――→I －I 2――→AsO 3－3AsO 3－4 ①I －将过氧乙酸还原为乙酸的离子方程式为 _______________________________________________________。 ②取污水水样100.00 mL ，按上述方法测定污水中过氧乙酸含量，消耗0.010 00 mol·L －1 Na 3AsO 3标准溶液8.50 mL 。计算污水中过氧乙酸物质的量浓度(写出计算过程)。 【答案】 (1)95 (2)①CH 3COOOH ＋2I －＋2H ＋===I 2＋CH 3COOH ＋H 2O ②CH 3COOOH ～I 2～AsO 3－3 n(CH 3COOOH)＝n(Na 3AsO 3)＝0.010 00 mol·L －1×8.50×10－3 L ＝8.50×10－5 mol c(CH 3COOOH)＝8.50×10－5 mol 0.10 L ＝8.5×10－4 mol·L －1。 2、医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙(含少量Na ＋、Al 3＋、Fe 3＋等杂质)生产医用二水合氯化钙工艺流程为：
高考化学工艺流程题 1. 解题思路 在解这类题目时： 首先，要粗读试题，不必将每一种物质都推出。 其次，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 第三，要看清所问题，不能答非所问，注意语言表达的科学性在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是： ①浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产 物（副产物）,对比原料和产物； ②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中 的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用； 考察内容主要有： 1）、原料预处理 2）、反应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配比、PH 调节、溶剂选择） 3）、反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯）4）、绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用） 5）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。
2、规律 主线主产品分支副产品回头为循环 核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制产品分离提纯 3. 4. 熟悉工业流程常见的操作与名词 原料的预处理 ①溶解通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼烧如从海带中提取碘 ③煅烧如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶 解。并使一些杂质高温下氧化、分解 ④研磨适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测 定等。 控制反应条件的方法 ①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ---- pH值的控制。 原料预处理 产品分离提纯 反应条件 原料循环利用 排放物的无 害化处理
②蒸发、反应时的气体氛围 ③加热的目的加快反应速率或促进平衡向某个方向移 动 ④降温反应的目的防止某物质在高温时会溶解或为使化学 平衡向着题目要求的方向移动 ⑤趁热过滤防止某物质降温时会析出 ⑥冰水洗涤洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体 在洗涤过程中的溶解损耗 物质的分离和提纯的方法 ①结晶——固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液） ②过滤——固、液分离 ③蒸馏——液、液分离 ④分液——互不相溶的液体间的分离 ⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 ⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。 ⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出
无机化学工艺流程 主备人：审核人： 1、无机化学工艺流程题的设计思路： 2、无机化学工艺流程题的一般解题步骤： 第一步：浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物，对比原料和产物； 第二步：精读局部，明确反应原理——确定各步反应物、产物（正、逆向推断法结合），尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。 第三步：针对问题再读图，明确要求——结合基础理论和实际问题，科学表述，规范书写。 3、无机化学工艺流程题中涉及的问题： ⑴原料的预处理 ①溶解：对金属及其氧化物通常采用酸溶，如用硫酸、盐酸、硝酸等，有时也常用碱溶 （如铝及氧化铝等物质）。（用酸或碱溶解盐主要是为了抑制盐水解）浸出：固体加水(或酸)溶解得到离子； 浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少； ②研磨：增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分。 ③灼烧、煅烧：使物质高温下分解，或高温氧化等。 ⑵控制反应条件的方法 ①pH的控制：调节溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 ②加热的目的：加快反应速率或促进化学平衡的移动。 ③降温的目的：防止某物质在高温下会分解，或为使平衡向需要的方向移动。 ④趁热过滤：防止某物质降温时会析出。 ⑤冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。 ⑥利用有机溶剂（乙醇、乙醚等）洗涤：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度，使晶 体快速干燥。
⑦结晶过程的一般操作：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
例1、聚硅硫酸铁（PFSS）是新型无机高分子混凝剂，广泛应用于水的净化处理。PFSS 化学组成可表示为：[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2(SiO2)x]m，由钢渣合成PFSS主要工艺流程如下： ⑴酸浸时，采用100~140℃和2~3h，其目的是。 ⑵氧化时，需将溶液冷却到40℃以下，其目的是。 ⑶除Al3+时，先调节pH值到（参见右表），得Fe(OH)3沉淀， 开始沉淀pH 沉淀完全pH Al3+ 3.5 4.7 Fe3+ 1.9 3.2 ⑷Na2SiO3溶液可由SiO2渣除杂后与35%的NaOH溶液反应制备，该反应的离子方程式为。 ⑸水解聚合时，强力搅拌的目的是； 检验透明橙红色液体中，其分散质直径在l~l00nm的简单方法是 。例2、以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：
无机工艺流程专题 1、锂离子电池的广泛应用使回收利用锂 资源成为重要课题。某研究性学习小组 对废旧锂离子电池正极材料(LiMn2O4、碳 粉等涂覆在铝箔上)进行资源回收研究， 设计实验流程如下： (1)第②步反应得到的沉淀X的化学式为 ________。 (2)第③步反应的离子方程式是 ______________________________________。 (3)第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器有______________________________。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：_________________。 (4)若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质量为18.1 g，第③步反应中加入20.0 mL 3.0 mol·L－1的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反应③和④完全转化为Li2CO3，则至少有________g Na2CO3参加了反应。 2、硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O 3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工艺流程示意如下： (1)将菱锌矿研磨成粉的目的是______________________________________。 (2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式： Fe(OH)2＋________＋________===Fe(OH)3＋Cl－ (3)针铁矿(Goethite)是以德国诗人歌德(Goethe)名字命名的，组成元素是Fe、O和H，化学式量为89，化学式是____________________。 (4) Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3开始沉淀的pH10.4 6.4－－ 沉淀完全的pH12.48.0－－ 开始溶解的pH－10.5－－ K sp 5.6×10－12－ 6.8×10－6 2.8×10－9
化学工艺流程图专题（1） 1.我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。其模拟流程如下： (1)反应①的化学方程式________________，反应②的基本反应类型为_______。 (2)工业上用分离液态空气 的方法制取氢气，属于_______变化（填“物理”或“化学”）。 (3)操作a 的名称是_____，实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______。 (4)写出NH 4Cl 的一种用途________________。 2. 过氧化钙晶体﹝CaO 2·8H 2O ﹞较稳定，呈白色，微溶于水，广泛应用于环境杀菌、消毒。以贝壳为原料制备CaO 2流程如下： （1）气体X 是CO 2，其名称是 ；将过氧化钙晶体与溶液分离的方法是 。 （2）反应Y 需控制温度在0~5℃，可将反应容器放在 中，该反应是化合反应，反应产物是CaO 2·8H 2O ，请写出化学方程式 。获得的过氧化钙晶体中常含有Ca(OH)2杂质，原因是 。 （3）CaO 2的相对分子质量为 ，过氧化钙晶体﹝CaO 2·8H 2O ﹞中H 、O 元素的质量比为 。 （4）为测定制得的过氧化钙晶体中CaO 2·8H 2O 的质量分数，设计的实验如下：称取晶体 样品50g ，加热到220℃充分反应（方程式为2CaO 2·8H 2O=====△2CaO ＋O 2↑＋16H 2O ↑， 杂质不发生变化），测得生成氧气的质量为3.2g ，请计算样品中CaO 2·8H 2O 的质量分数（CaO 2·8H 2O 相对分子质量为216），写出必要的计算过程。
高温 3. 空气中氮气的含量最多，氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。下图是以 空气和其他必要的原料合成氮肥(NH4NO3)的工业流程。请按要求回答下列问题： （1）步骤①中发生的是________变化（填“物理”或“化学”）。 （ 2）写出步骤③中发生反应的化学方程式_________________________________。（3）上述化学反应中属于化合反应的有________个。 （4）右图是化肥硝酸铵包装袋上的部分说明： 硝酸铵应具有的性质是（填字母）。 A．易溶于水B．有挥发性C．受热易分解 施用该类肥料时，要避免与碱性物质混合使用，写出硝 酸铵与熟石灰反应的化学方程式 __________________________________。 4. 炼铁产生的废渣中含有大量CuS及少量铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产 CuCl2的流程图如下，下列有关说法错误的是（） A．操作1中粉碎的目的是增大反应物的接触面积 B．操作2中，CuS、NaCl和O2在高温条件下反应生产CuCl2和Na2SO4 化学方程式为CuS + 2NaCl +2O2 ===CuCl2 + Na2SO4 C．操作3的名称是过滤 D．流程图中能循环利用的物质是NaCl和Na2SO4 5. 醋酸钙[Ca(AC)2]是国家允许使用的补钙制剂之一。以蛋壳为原料回收膜并制备醋酸钙的一种工艺流程如下。 硝酸铵 化学式：NH4NO3 含氮量：≥30% 注意事项：密封储存 防潮防晒 隔绝热源 ……
无机化工流程图题的解答方法及常见答题技巧 工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的（包括副产品）；题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题，构成一道完整的化学试题。因此解答化工工艺流程题的基本步骤是： 推荐阅读：运用规律解工艺流程题——―模型解题法‖ 一、读题头，得目的，划原料明产品，解决“干什么” 通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质（原材料）与最后一种物质（产品），弄清从原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、引进什么元素？阅读题干时要随手画出题目提供的一些课本上未出现过的诸如溶解度、物质的热稳定性和熔沸点等不知何用的信息，以便在后面阅读流程图和解题时随时调用。 二、读题干，析过程,看措施推用意，解决“怎么做” 题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。分析流程中的每一步骤的反应物是什么？发生了什么反应？利用了什么原理（氧化还原、溶解度、电
离平衡、水解平衡、溶解平衡）？该反应造成了什么后果（除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？这些物质又是如何分离、提纯和循环利用的？如何体现绿色化学思想？）？每一步操作进行到什么程度最佳？在此过程中抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务，在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。 我们把它分为三个层次：读得懂的；读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的；完全读不懂的。 快读读得懂的，对于读得懂的，往往是常见的化学反应、化学实验操作等基础知识，是要求学生必须掌握的。出题者常在这些环节设问，让大部分学生都能得到这些分。因此要克服恐惧心理意识到，无论流程图如何复杂都会有简单的得分题。例如一些灼烧、水浸及过滤的目的。 细读读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的，这部分需要运用已有的基础知识，根据学习过的化学反应原理，联系实验工业生产及题目信息等进行知识的整合方可得到结论的。对于这类部分要尽量去回顾课本知识，联系题目找到新旧知识的切合点，从而推导出结论。例如：有些离子方程式就需要运用氧化还原的知识去推导出来。
化学工艺流程专题复习 一、化工生产主要解决六方面问题： 1、 解决将原料转化为产品的生产原理； 2、 除去所有杂质并分离提纯产品； 3、 提高产量与产率； 4、 减少污染，考虑 “绿色化学”生产； 5、 原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题； 6、 生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题 化学工艺流程题，一般也就围绕这六个方面设问求解。要准确、顺利解答工艺流程题，学生除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外，最关键的问题要具备分析工艺生产流程的方法和能力。 二、工艺流程图的主要框架是： 1、原料预处理 【例1】（08广州一模）聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝[Al 2(OH)n Cl 6-n ]。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al 2O 3（25%～34%）、SiO 2（40%～50%）、Fe 2O 3（0.5%～3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下： （1）“煅烧”的目的是________________________________________________________。 【例2】某研究小组测定菠菜中草酸及草酸盐含量（以C 2O 42－ 计），实验步骤如下： ①将菠菜样品预处理后，热水浸泡，过滤得到含有草酸及草酸盐的溶液。 …… 回答下列问题： （1）步骤①中“样品预处理”的方法是 。（A ．灼烧成灰 B ．研磨成汁） 【知识归纳1】 1、 原料预处理的目的： 2、 原料预处理的方法： 化学工艺流程——原料预处理练习 1、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO 3、MgSiO 3、 CaMg(CO 3) 2、Al 2O 3和Fe 2O 3等，回收其中镁的工艺流程如下： 部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH 由见上表，请回答下列问题： 原料预处理 除杂、净化 产品分离提纯 反应条件控 制 排放物的无害化处理 除杂 煅烧 溶解 搅拌、过滤 调节溶液pH 在4.2～4.5 蒸发浓缩 90～100℃ Al 2(OH)n Cl 6-n 高岭土 15％的盐酸 少量铝粉 适量CaCO 3
无机化学复习题 一、选择题（每题1分，共20分） （ ）1．已知H 2和He 的相对分子质量分别为2和4。2g H 2与2gHe 混合后体系的压力为3300kPa ，则混合气体中He 的分压为： A 、3300 kPa B 、2200 kPa C 、1100 kPa D 、1650 kPa （ ）2．关于氧的相对原子质量下列叙述正确的是： A 、 等于8O 16核素一个原子的质量 B 、等于氧的平均原子质量 C 、等于氧的平均原子质量与碳—12核素质量的121之比值 D 、等于一个氧原子的质量与碳—12核素质量的121之比值 （ ）3．下列关系式中错误的是： A 、H=U+PV B 、ΔU(体系)+ ΔU(环境)=0 C 、ΔG=ΔH-T ΔS D 、ΔG(正反应)×ΔG(逆反应)=1 （ ）4．反应 2NO 2(g)(红棕色)==N 2O 4(g)(无色) Δr H m <0 达平衡后，将体系的温度降低，则混合气体颜色： A 、变浅 B 、变深 C 、不变 D 、无法判断 （ ）5．反应 C(s)+O 2(g)===CO 2(g)，Δr H m <0 下列不能使正反应速度增大的措施是： A 、缩小体系的体积 B 、升高体系温度 C 、增大氧气的分压 D 、减小CO 2(g)的分压 （ ）6．在298K 的温度下石墨的标准生成自由能为： A 、等于零 B 、大于零 C 、小于零 D 、无法确定 （ ）7．NO(g)+CO(g)===2 1N 2(g)+CO 2(g) Δr H m = -373.4kJ ·mol -1 ，欲使有害气体NO 和CO 取得最高转化率，则应选择的操作是： A 、增大NO 浓度 B 、增大CO 浓度 C 、降低温度、增大压力 D 、使用高效催化剂 （ ）8．对于等温等压下进行的任一反应，下列叙述正确的是： A 、Δr S m 越小反应速度越快 B 、Δr H m 越小反应速度越快 C 、Δr G m 越小反应速度越快 D 、Ea 越小反应速度越快 （ ）9．下列四个量子数（依次为n ，l ，m ，m s ）不合理的一组是： A 、（3、1、0、+21） B 、（4、3、1、-2 1） C 、（4、0、0、+21） D 、（2、0、1、-2 1） （ ）10．下列四个量子数所描述的电子运动状态中，能量最高的电子是： A 、（4、1、0、+21） B 、（4、2、1、-2 1） C 、（4、0、0、+21） D 、（4、1、1、-2 1） （ ）11．下列分子中C 原子形成共价键时，原子轨道采取SP 3杂化的是：
无机化学工艺流程专题复习 【考纲要求】 1．了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境生命过程、信息技术的相互关系等)。 2．了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。 【考纲解读】 无机化工生产流程图题是一道综合题，综合考查元素化合物、基本概念和理论、实验与探究等相关知识，综合考查学生化学实验与探究能力、分析和解决(解答)化学问题的能力和获取化学信息的能力，突出了对学生分析与综合、类比与比较、判断和推理等思维能力的要求，凸显了对“三维”目标和“STSE”的考查，充分体现了新课程的思想和理念。 【考查内容】 1. 元素及其化合物 ①纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等；②围绕铁、铜、铝、氯、硫、磷等元素的单质或化合物的工业制备及这些元素及其化合物间的相互转化。 2. 基本实验操作 化工生产过程中分离提纯、除杂主要包括过滤、洗涤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作。 3. 化学反应原理 从化学反应原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等，是化
工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括化学平衡理论、电离平衡理论、水解平衡理论、溶解平衡理论、电化学原理、化学反应与能量等，同时做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况。 【试题设问的角度】 1. 从实验的角度设计问题，如：基本实验操作、分离提纯、除杂等。 2. 从化学反应原理的角度设计问题，如：原料的选择、条件的选择、 利用信息对所加物质的用途进行分析、化学反应的分析等。3. 从环境保护的角度设计问题，如：废物处理、绿色化学等。【课时安排】 6课时 第一课时：海水资源的开发利用 第二课时：工艺流程题解题思路 第三课时：工艺流程题的复习 第四课时：工艺流程题强化训练 第五课时：工艺流程题强化提升训练 第六课时：过关检测
2018高考化学：无机化学工艺流程题的解题策略解读一：原料预处理方式 解读二：必考的反应条件
角度三提纯方法 角度四分离方法 (1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。 (2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。 (3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。 (4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。
(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。 (6)冷却法：利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。 二、解答无机化工流程题的策略 1．粗读题干，挖掘图示 图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。 2．携带问题，精读信息 这里信息包括三个方面：一是主干，二是流程图示，三是设置问题。读主干抓住关键字、词；读流程图，重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。 3．跳跃思维，规范答题 答题时应注意前后问题往往没有“相关性”，即前一问未答出，不会影响后面答题。要求用理论回答的试题，应采用“四段论法”：
改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→有什么变化→得出什么结论。 相关练习 1．以硅藻土为载体的五氧化二钒(V 2O 5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V 2O 5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线： 回答下列问题： (1)“酸浸”时V 2O 5转化为VO 2＋ ，反应的离子方程式为________________，同时V 2O 4转化成VO 2＋。“废渣1”的主要成分是__________。
无机化学基础 ——“无机化工流程题”解题指导 2．试题的设问角度 化工流程题的考点主要从以下6点设置： (1)基本操作 除杂、分离、检验、洗涤、干燥等实验操作的步骤描述；加入某些试剂或某个操作步骤的目的描述。 (2)物质的分离与提纯 通过调节pH 使溶液中的金属离子沉淀达到分离除杂的目的，据此选择需要加入的化学试剂；加入某种物质使难溶物转化为更难溶的物质后，通过过滤除去等。 (3)化学反应速率与化学平衡理论的运用 例如，研磨使反应物颗粒变小，增大反应物间的接触面积，从而增大反应速率，提高原料利用率；升高温度能增大反应速率，使吸热反应平衡正向移动等。 (4)化学方程式或离子方程式的书写 根据流程图及设问中的信息找出反应物和生成物，书写指定的化学方程式或离子方程式。 (5)环境与绿色化学思想 流程中物质的转化和循环、资源的回收和利用、“三废”的来源、对环境的影响及处理
措施等。 (6)化学计算 联系原料纯度、转化率、损失率、产物产率等计算产品质量；联系溶液配制、滴定操作测定样品中某元素含量或产品纯度；联系溶度积常数，计算溶液中某离子浓度或完全沉淀时的pH等。 题型一以物质制备为目的工艺流程 1．工艺流程中的常见专业术语 2．工艺流程题中常见问题的答题方向
[典例1] 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS ，含有SiO 2和少量FeS 、CdS 、PbS 杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示： 相关金属离子[c 0(M n ＋)＝0.1 mol ·L －1]形成氢氧化物沉淀的pH 范围如下： (1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为__________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)滤渣1的主要成分除SiO 2外还有________；氧化除杂工序中ZnO 的作用是________，若不通入氧气，其后果是_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)溶液中的Cd 2＋可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为______________ _______________________________________。 (4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为____________________；沉积锌后的电解液可返回________工序继续使用。
2017年高考化学《工艺流程》试题汇编 1．以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4·7H2O的过程如图所示： 硼镁泥的主要成分如下表： MgO SiO2FeO、Fe2O3CaO Al2O3B2O3 30%~40%20%~25%5%~15%2%~3%1%~2%1%~2% 回答下列问题： （1）“酸解”时应该加入的酸是_______，“滤渣1”中主要含有_________（写化学式）。 （2）“除杂”时加入次氯酸钙、氧化镁的作用分别是________、_______。 （3）判断“除杂”基本完成的检验方法是____________。 （4）分离滤渣3应趁热过滤的原因是___________。 2．（13分） TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下： 资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质 化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2 沸点/℃58136181（升华）3161412 熔点/℃?69?25193304714 在TiCl4中的溶解 互溶——微溶难溶性 （1）氯化过程：TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。 已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) ΔH1=+175.4 kJ·mol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH2=-220.9 kJ·mol-1 ①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4(g)和CO(g)的热化学方程式：_______________________。 ②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成CO反应的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”），判断依据：_______________。 ③氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是__________________________。 ④氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗TiCl4混合液，则滤渣中含有_____________。 （2）精制过程：粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下： 物质a是______________，T2应控制在_________。 3．（15分） 重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的 主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所 示：
无机化学工艺流程 主备人：审核人：1、无机化学工艺流程题的设计思路： 2、无机化学工艺流程题的一般解题步骤： 第一步：浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物，对比原料和产物； 第二步：精读局部，明确反应原理——确定各步反应物、产物（正、逆向推断法结合），尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质 都推出。 第三步：针对问题再读图，明确要求——结合基础理论和实际问题，科学表述，规范书写。 3、无机化学工艺流程题中涉及的问题： ⑴原料的预处理 ①溶解：对金属及其氧化物通常采用酸溶，如用硫酸、盐酸、硝酸 等，有时也常用碱溶（如铝及氧化铝等物质）。（用酸或碱 溶解盐主要是为了抑制盐水解）
浸出：固体加水(或酸)溶解得到离子； 浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少； ②研磨：增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分。 ③灼烧、煅烧：使物质高温下分解，或高温氧化等。 ⑵控制反应条件的方法 ①的控制：调节溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 ②加热的目的：加快反应速率或促进化学平衡的移动。 ③降温的目的：防止某物质在高温下会分解，或为使平衡向需要的方向移动。 ④趁热过滤：防止某物质降温时会析出。 ⑤冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。 ⑥利用有机溶剂（乙醇、乙醚等）洗涤：洗去晶体表面的杂质，降 低晶体的溶解度，使晶体快速 干燥。 ⑦结晶过程的一般操作：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤 →干燥。
例1、聚硅硫酸铁（）是新型无机高分子混凝剂，广泛应用于水的净化处理。化学组成可表示为：[2()n(4)3－2(2)x]m，由钢渣合成主要工艺流程如下： ⑴酸浸时，采用100~140℃和2~3h，其目的是。 ⑵氧化时，需将溶液冷却到40℃以下，其目的是。 ⑶除3+时，先调节值到（参见右表），得()3沉淀，过滤除去滤液，再用硫酸溶解()3得硫酸铁溶液。 开始沉淀沉淀完全 3+ 3.5 4.7 3+ 1.9 3.2 ⑷23溶液可由2渣除杂后及35%的溶液反应制备，该反应的离子方程式为 。
专题06 无机工艺流程题解题方法 ——学科素养综合应用在高考题中 无机工艺流程题以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离、提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理、紧扣信息、抓住关键、准确答题。这类试题具有较强的实用性和综合性，能较好地考查学生信息获取能力、分析问题能力、语言表达能力和计算能力等。 基础不牢，地动山摇，考生要根据复习的实际情况和自身的特点，通过科学的方法将琐碎的知识系统化、深入化。有了基础，如何高屋建瓴?这就需要考生将无机化学知识与化学实验、无机流程、化学用语等充分融合，注重相互之间的联系，发挥自身的学科素养，灵活应用，不提高逻辑思维能力和解题能力 【2019年高考全国Ⅰ卷】硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下： 回答下列问题： （1）在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。 （2）“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。 （3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2O垐? 噲?H++B(OH)?4，K a=5.81×10?10，可判断H3BO3是_______酸；
在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_______________。 （4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________ 工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。 【答案】（1）NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3（2）SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN溶液（或NH4SCN溶 液）（3）一元弱转化为H3BO3，促进析出（4）2Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2?MgCO3↓+2HCO3－（或2Mg2++2CO32-+2H2O=Mg(OH)2?MgCO3↓+CO2↑）溶浸高温焙烧 【解析】本题属于无机化工原料的工艺流程题，包括4个小题8个设问满分14分。（1）(NH4)2SO4属于强酸弱碱盐，其溶液中存在如下水解平衡NH4++H2O垐? 噲?NH3?H2O+H+，在95℃使用铵盐“溶浸”硼镁矿粉， 加热能促使水解平衡NH4++H2O垐? 噲?NH3?H2O+H+右移，且NH3?H2O分解生成的气体为氨气，则溶浸产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3；（2）溶浸时Mg2B2O5?H2O转化为硫酸 镁和硼酸铵溶液，由于铵盐水解所得弱酸性溶液，不足以溶解碱性氧化物、两性氧化物，而SiO2更不会溶解，以此为证据，推断“过滤1”所得“滤渣1”的主要成分有SiO2、Fe2O3、Al2O3；由于含有Fe3+的溶液遇KSCN 溶液变成血红色，为了检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的试剂是KSCN溶液（或NH4SCN 溶液），当然也可以从铁离子的氧化性角度选择淀粉KI试纸等；（3）由元素周期律可知，H3BO3是比碳酸 还弱的弱酸，该设问主要不是判断酸的强弱，因为已知了硼酸解离反应式，显然是问它是三元酸还是一元酸，由于已知的1mol硼酸最多电离出1molH+，因此它不属于三元酸，而是一元酸；其次，电离平衡常数为10－10数量级，因此属于很弱的弱酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是使硼酸铵溶液转化为过饱和硼酸溶液，从而析出硼酸晶体；（4）图中指向“沉淀”的溶液中含有碳酸铵、硫酸镁、水，发生复分解反应生成Mg(OH)2?MgCO3，原理为2Mg2++CO32－+2H2O=Mg(OH)2?MgCO3↓+2H+，生成的氢离子还能与足量的碳酸根离子进一步反应，即2H++2CO32－=2HCO3－，或者2H++CO32－=CO2↑+H2O，因此总反应式为 2Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2?MgCO3↓+2HCO3－（或2Mg2++2CO32-+2H2O=Mg(OH)2?MgCO3↓+CO2↑）；母液 为硫酸铵溶液，加热浓缩后可返回“溶浸”工序循环使用；与氢氧化铜、碳酸铜类似，Mg(OH)2?MgCO3不稳定，受热易分解生成氧化镁，因此采用高温焙烧的方法。 【素养解读】本题以硼镁矿为原料生产硼酸以及轻质氧化镁的工艺流程真实情境，其中生产硼酸工艺的考查有点面熟，与2015年全国I卷第27题以铁硼矿为原料制备硼酸的工艺流程相似，但因轻质氧化镁的加入，设问新颖。主要考查了关键步骤的化学方程式或离子方程式的书写、滤渣主要成分推断、离子的检验、物质的分类、解释工艺条件的目的、元素化合物的性质和应用等知识，注重测查信息的吸收和运用能力、分析问题和解决问题的能力，彰显了宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科
高考化学工艺流程题汇总 （2010安徽）27.（14分） 锂离子电池的广泛应用使回收利用锂货源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下： ⑴第②步反应得到的沉淀X的化学式为。 （1）第②步反应得到的沉淀X的化学式为。 （2）第③步反应的离子方程式 是。 （3）第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪器 有。 若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因： 、 。 （4）若废旧锂离子电池正极材料含LiNB2O4的质量为18.1 g第③步反应中加入
答案：27、（1）Al(OH)3 （2）4LiMn2O4+O2+4H+=4Li++8MnO2+2H2O （3）漏斗玻璃棒烧杯；滤纸破损、滤液超过滤纸边缘等（其它合理答案均可） （4）或 （2010北京）26.（14分） 某氮肥厂氨氮废水中的氮元素多以NH4+和的形式存在，该废水的处理流程如下： （1）过程Ⅰ：加NaOH溶液，调节pH至9后，升温至30℃，通空气将氨赶出并回收。 ①用离子方程式表示加NaOH溶液的作用：。 ②用化学平衡原理解释通空气的目的：。 （2）过程Ⅱ：在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成。两步反应的能量变化示意图如下：
①第一步反应是反应（选题“放热”或“吸热”），判断依据是。 ②1mol NH4+(aq)全部氧化成NO3—(aq)的热化学方程式 是。 （3）过程Ⅲ：一定条件下，向废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2。若该反应消耗32gCH3OH转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是。 答案：（14分） （1）①NH4++OH-=== ②废水中的NH3被空气带走，使NH3+H2O D的平衡向正反应方向移动，利于除氨 （2）①放热