2018高考专题工艺流程综合题型探究
河南省淮阳县第一高级中学高三复习部
【备考策略】
在全国近几年的高考中，主要考查物质的制备和提纯的工艺流程，其中涉及元素及其化合物的性质、离子反应、氧化还原反应、电池反应等。在2018年的备考中，应关注元素化合物知识与生产、生活的联系，善于从基本概念和反应原理的角度分析流程图试题中的元素化合物知识。解答这类试题要注意循环经济、原子经济、节能环保等要求。
【考情分析】[
化学工艺流程题的解题要领
解题时首先要粗读试题，尽量弄懂流程图。要明确流程图中箭头方向和代表的含义。流程图中箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物)，返回的箭头一般是“循环利用”的物质。图中一般会出现超纲知识，要读懂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。所以一定要关注题目的每一个字眼，但不必将每一个物质都推出，问什么推什么。其次要带着问题去精心研究某一步或某一个物质。在答题时应注意前后问题往往没有连带效应，即前一问不能回答没关系，
不影响后面回答问题。遇到做不出来的问题要及时放弃，以免影响其他问题的作答。最后，作答时一定要看清所提问题，不能答非所问，注意语言表达的科学性。
1. 常见的化工术语
2. 常见的操作与答题
如何确定有关工艺流程中的重要物质?
【问题引出】
化工生产技术的“工艺流程题”已成为高考的新亮点和主流题型，其中“循环物质、副产品、滤渣和滤液”是常考知识点，具有一定的难度和区分度。
1．(1) 解题策略
(2) 物质判断：主线主产品，副线副产品，回头为循环。
2. 循环物质的确定
3. 副产品的判断
4. 滤渣、滤液成分的确定
要考虑样品中原料和杂质中的每一种成分在每一步与每一种试剂的反应情况：
(1) 哪些物质(离子)消失了。
(2) 所加试剂是否过量或离子间发生化学反应又产生了哪些新离子；再考虑这些离子间是否会发生反应。
(3) 去除主产品和副产品，原料中的相关成分存在于何处。
1．(2013·新课标Ⅰ卷)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO 2)，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+x Li ++x e -Li x C 6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。
回答下列问题：
(1) LiCoO 2中，Co 元素的化合价为 。
(2) 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式： 。 (3) “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： 可用盐酸代替H 2SO 4和H 2O 2的混合液，但缺点是
(4) 写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式：
(5) 充放电过程中发生LiCoO 2与Li 1-x CoO 2之间的转化，写出放电时电池反应方程式： (6) 上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是
在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有 (填化学式)。 〖答案〗(1) +3 (2) 2Al+2OH -+2H 2O2Al+3H 2↑
(3) 2LiCoO 2+3H 2SO 4+H 2O 2Li 2SO 4+2CoSO 4+O 2↑+4H 2O 、2H 2O 22H 2O+O 2↑ 有氯气生成，污染较大 (4) CoSO 4+2NH 4HCO 3CoCO 3↓+(NH 4)2SO 4+CO 2↑+H 2O (5) Li 1-x CoO 2+Li x C 6LiCoO 2+6C
(6) Li +
从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中 Al(OH)3、CoCO 3、Li 2SO 4 〖解析〗(1) 根据化合物化合价代数和为0，LiCoO 2中Co 元素的化合价为+3价。(2) 电池正极材料，有钴酸锂(LiCoO 2)，导电剂乙炔黑和铝箔等，“正极碱浸”即是铝和氢氧化钠溶液反应：2Al+2OH -+2H 2O2Al+3H 2↑。(3) 锂离子电池正极材料中的钴酸锂(LiCoO 2)，导电剂乙炔黑和铝箔经过碱浸后剩余LiCoO 2，结合流程图中后面生成的是Li 2SO 4、CoSO 4，“酸浸”发生的氧化还原反应的化学方程式为2LiCoO 2+3H 2SO 4+H 2O 2Li 2SO 4+2CoSO 4+O 2↑+4H 2O 、2H 2O 22H 2O+O 2↑；若用盐酸代替H 2SO 4和H 2O 2的混合液，氯离子被氧化会有氯气生成，污染较大。(4) 用NH 4HCO 3沉淀CoSO 4生成
CoCO 3，结合质量守恒写出反应的化学方程式：CoSO 4+2NH 4HCO 3CoCO 3↓+(NH 4)2SO 4+CO 2↑+H 2O 。(5) 由LiCoO 2转化成Li 1-x CoO 2得到电子，电极反应式为Li x C 6-x e -6C+x Li +，正极是Li 1-x CoO 2得电子转化成LiCoO 2，总的电池反应方程式+Li x C 6LiCoO 2+6C 。(6) 放电时Li +从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中，有利于锂在正极的回收。在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有Al(OH)3、CoCO 3、Li 2SO 4。
2．(2015·新课标Ⅰ卷)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg 2B 2O 5·H 2O 和Fe 3O 4，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)的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1) 写出Mg 2B 2O 5·H 2O 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 (填化学式)。
(3) “净化除杂”需先加H 2O 2溶液，作用是 ；然后再调节溶液的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(NaBH 4)，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的硼钢。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： 。
〖答案〗(1) Mg 2B 2O 5·H 2O+2H 2SO 42MgSO 4+2H 3BO 3 粉碎铁硼矿、充分搅拌、适当升高温度等(任写两条)
(2) Fe 3O 4 SiO 2和CaSO 4
(3) 氧化溶液中的Fe 2+ 使溶液中的Al 3+和Fe 3+变成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，然后除去 (4) (七水)硫酸镁
(5) Na + (6) 2H 3BO 3B 2O 3+3H 2O 、B 2O 3+3Mg3MgO+2B
〖解析〗(1) 根据题干信息可知硼酸难溶于水，Mg 2B 2O 5·H 2O 与硫酸反应的化学方程式为Mg 2B 2O 5·H 2O+2H 2SO 42MgSO 4+2H 3BO 3；提高浸出速率常用的方法有：适当提高酸的浓度、粉碎铁硼矿、充分搅拌、适当升高温度等。
(2) 常见的有磁性的物质有Fe
3O
4
；“浸渣”中还剩余的是不溶于硫酸的SiO
2
和微溶于水的硫
钙。
(3) 结合流程图，酸浸后溶液中的离子主要有Mg2+、Fe2+、Al3+、Fe3+，能够和H
2O
2
溶液反应的是
Fe2+，加入H
2O
2
溶液的作用是氧化溶液中的Fe2+；再调节溶液的pH约为5，目的是除去溶液中的Al3+
和Fe3+。
(4) “粗硼酸”中的主要杂质是未除去的镁形成的(七水)硫酸镁。
(5) 硼氢化钠(NaBH
4
)是离子化合物，电子式为Na+。
(6) H
3BO
3
不稳定，分解生成B
2
O
3
和H
2
O，B
2
O
3
和Mg反应生成MgO和B。【考题分析】
化学工艺流程和物质的制备
典题演示1 (2015·河南焦作一模)高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿(主要成分MnO
2
)制备高锰酸钾的流程图。
(1) KMnO
4
稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒机理与下列(填字母)物质相似。
A. 75%酒精
B. 双氧水
C. 苯酚
D. 84消毒液(NaClO溶液)
(2) 软锰矿粉碎的目的是。
写出MnO
2
、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式：。
(3) 该生产中需要纯净的CO
2气体。若实验室要直接制备出纯净的CO
2
，所需试剂最好选择
(填字母)。
a. 石灰石
b. 稀盐酸
c. 稀硫酸
d. 纯碱
所需气体发生装置是(填字母)。
(4) 上述流程中反应②：向K
2MnO
4
溶液中通入CO
2
以制备KMnO
4
，该反应中的还原剂
是。
(5) 上述流程中可以循环使用的物质有Ca(OH)
2、CO
2
、和(填化学式)。
(6) 若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则每1 mol MnO
2可制得mol KMnO
4
。
〖答案〗(1) BD
(2) 增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应物反应完全 2MnO 2+4KOH+O 22K 2MnO 4+2H 2O (3) cd A (4) K 2MnO 4 (5) KOH MnO 2 (6)
〖解析〗(1) KMnO 4有强氧化性，利用其强氧化性杀菌消毒，消毒原理与NaClO 溶液、双氧水一样，苯酚、75%酒精消毒的原理是使病毒的成分蛋白质发生变性进行消毒。
(2) 软锰矿粉碎的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率，使反应物反应完全；MnO 2、KOH 的熔融混合物中通入空气，反应生成K 2MnO 4，反应的化学方程式为2MnO 2+4KOH+O 22K 2MnO 4+2H 2O 。 (3) HCl 有挥发性，会导致CO 2不纯，因此酸最好选择稀硫酸，碳酸钙与稀硫酸反应生成的CaSO 4在水中的溶解性很小，反应过程中沉积在石灰石表面，会阻止反应的继续进行，所以所需试剂最好为稀硫酸和纯碱。稀硫酸与纯碱是液体与固体发生反应，不能选用装置B ，由于纯碱溶于水，也不能使用启普发生器，只有A 装置符合气体发生装置的要求。
(4) 向K 2MnO 4溶液中通入CO 2制备KMnO 4发生反应的化学方程式为3K 2MnO 4+2CO 22KMnO 4+2K 2CO 3+MnO 2，K 2MnO 4中一部分Mn 元素由+6价升高到+7价，另一部分Mn 元素由+6价降低到+4价，电子只在Mn 元素之间转移，K 2MnO 4既是氧化剂又是还原剂。
(5) 由转化关系图知，除Ca(OH)2、二氧化碳外，K 2MnO 4溶液中通入CO 2以制备KMnO 4生成的MnO 2及最后由母液加入Ca(OH)2生成的KOH ，会在MnO 2、KOH 熔融制备K 2MnO 4中被循环利用。
(6) 若不考虑物质循环与制备过程中的损失，1 mol MnO 2可制得1 mol K 2MnO 4，由方程式可知，3K 2MnO 4+2CO 22KMnO 4+2K 2CO 3+MnO 2，1 mol K 2MnO 4可以制备 mol KMnO 4，在上述条件下，1 mol MnO 2可制得 mol KMnO 4。
变式训练1 (2015·江西师大附中、鹰潭一中联考)Na 2S 2O 3·5H 2O 可作为高效脱氯剂，工业上用硫铁矿(FeS 2) 为原料制备该物质的流程如下：
硫铁矿气体A 溶液C 溶液DNa 2S 2O 3·5H 2O
已知：①气体A 可以使品红溶液褪色，与硫化氢(H 2S) 混合能获得单质硫。 ②pH 约为11的条件下，单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐。 回答下列问题：
(1) 沸腾炉中将粉碎的硫铁矿用空气吹动使之达到“沸腾”状态，其目的是 。
(2) 吸收塔中的原料B 可以选用 (填字母) 。
A. NaCl 溶液
B. Na 2CO 3溶液
C. Na 2SO 4溶液
(3) 某小组同学用右图装置模拟制备Na 2S 2O 3的过程(加热装置已略去) 。
①A 中使用70%的硫酸比用98%的浓硫酸反应速率快，其原因是 ；装置B 的作用是 。
②C 中制备Na 2S 2O 3发生的连续反应有Na 2S+H 2O+SO 2Na 2SO 3+H 2S 、 和Na 2SO 3+SNa 2S 2O 3。
(4) 工程师设计了从硫铁矿获得单质硫的工艺，将粉碎的硫铁矿用过量的稀盐酸浸取，得到单质硫和硫化氢气体，该反应的化学方程式为 。 〖答案〗(1) 使固体与气体充分接触，加快反应速率 (2) B
(3) ①该反应的实质是H +与S 反应，70%的硫酸中含水较多，c (H +)和c (S)都较大，生成SO 2速率更快 防止倒吸 ②2H 2S+SO 23S↓+2H 2O (4) FeS 2+2HClFeCl 2+H 2S↑+S↓
〖解析〗(1) 将硫铁矿进行粉碎的目的在于增大接触面积，使固体与气体充分接触，从而加快反应速率。
(2) 根据提示信息“pH约为11的条件下，单质硫与亚硫酸盐可以共热生成硫代硫酸盐”可知，使用原料B 的目的在于吸收SO 2，故原料B 应是碱性溶液，NaCl 、Na 2SO 4溶液呈中性，Na 2CO 3溶液呈碱性。
(3) ①该反应的实质是H +与S 反应，70%的硫酸中含水较多，c (H +)和c (S)都较大，生成SO 2速率更快；装置B 为安全瓶，作用是防止倒吸。②在制备Na 2S 2O 3发生的连续反应中，第一步利用Na 2S 与SO 2反应生成Na 2SO 3和H 2S ，第二步利用H 2S 与SO 2反应得到单质硫，第三步利用单质硫与亚硫酸钠化合生成产物Na 2S 2O 3，故第二步反应的化学方程式为2H 2S+SO 23S↓+2H 2O 。
(4) 硫铁矿和过量的稀盐酸反应得到单质硫和硫化氢，故反应的化学方程式为FeS 2+2HClFeCl 2+H 2S↑+S↓。
化学工艺流程与实验技术
典题演示2 (2015·江西赣州模拟)高铁酸钾(K 2FeO 4)具有很强的氧化性，是一种新型的高效水处理剂。
(1) 高铁酸钾具有强氧化性的原因是 。
(2) 高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为 ， 。
(3) 制备K 2FeO 4可以采用干式氧化法或湿式氧化法。
①干式氧化法的初始反应是2FeSO 4+6Na 2O 22Na 2FeO 4+2Na 2O+2Na 2SO 4+O 2↑，该反应中每生成2 mol Na 2FeO 4时转移电子 mol 。 1 湿式氧化法的流程如下图：
上述流程中制备Na 2FeO 4的化学方程式是
(4) 高铁电池是正在研制中的可充电电池，右图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出的高铁电池的优点有 、 。 〖答案〗(1) 其中的铁元素为+6价，易得电子
(2) 高铁酸钾有强氧化性，能杀菌消毒 产生的Fe(OH)3胶体有吸附性，有絮凝作用 (3) ①10
②2Fe(NO 3)3+3NaClO+10NaOH2Na 2FeO 4+3NaCl+6NaNO 3+5H 2O (4) 放电时间长 工作电压稳定
〖解析〗(1) 高铁酸钾中的铁是+6价，处于高价态，具有强氧化性。
(2) 高铁酸钾具有强氧化性，还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体有吸附性，有絮凝作用。 (3) ①由反应方程式2FeSO 4+6Na 2O 22Na 2FeO 4+2Na 2O+2Na 2SO 4+O 2↑可知，6 mol Na 2O 2中12 mol 的-1价的氧，有2 mol 变为0价，还有10 mol 变为-2价，而铁是+2价变为+6价，所以每生成2 mol Na 2FeO 4时转移电子10 mol 。 ②Fe(NO 3)3
被
NaClO
氧
化
成
Na 2FeO 4
，
反
应
方
程
式
为
2Fe(NO 3)3+3NaClO+10NaOH2Na 2FeO 4+3NaCl+6NaNO 3+5H 2O 。
(4) 由图中高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，可以得出高铁电池具有放电时间长、工作电压稳定等优点。
变式训练2 氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu 2+、Fe 3+)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：
已知：①金属离子浓度为1 mol·L-1时，Fe(OH)
3
开始沉淀和沉淀完全的pH分别为和，
Cu(OH)
2
开始沉淀和沉淀完全的pH分别为和。
②金属离子含量、CuCl产率与混合液pH的关系如右图。
请回答下列问题：
(1) 酸浸时发生反应的离子方程式是；析出CuCl晶体时的最佳pH 在左右。
(2) 铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子方程式为。
(3) 析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70 ℃干燥2 h、冷却、密封包装。70 ℃真空干燥、密封包装的目的是。
(4) 产品滤出时所得滤液的主要成分是，若想从滤液中获取FeSO
4·7H
2
O
晶体，我们还需要知道的是。
(5) 若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式：。为提高CuCl的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节pH至，这样做的目的是。
〖答案〗(1) Cu(OH)
2+2H+Cu2++2H
2
O 3
(2) 2Cu2++2Cl-+Fe2CuCl↓+Fe2+
(3) 加快乙醇和水的蒸发，防止CuCl被空气氧化
(4) Na
2SO
4
和FeSO
4
不同温度下硫酸钠和硫酸亚铁的溶解度
(5) 2CuSO
4+Na
2
SO
3
+2NaCl+H
2
O2CuCl↓+2Na
2
SO
4
+H
2
SO
4
OH-中和了反应中的H+，有利于反应向右进
行，提高CuCl的产率，但当OH-浓度过大时，Cu+能与OH-结合，生成氢氧化亚铜，从而降低了CuCl的产率
〖解析〗(1) 电镀液中加入碱得到Fe(OH)
3和Cu(OH)
2
沉淀，酸浸且控制溶液的pH≈4时，Cu(OH)
2
溶解，即Cu(OH)
2+2H+Cu2++2H
2
O。从图中可以看出当pH=3时，CuCl的产率最大，故析出CuCl时pH
最好控制在3左右。
(2) 根据氧化还原反应中转移电子数目相等可写出该反应的离子方程式：2Cu2++2Cl-+Fe2CuCl↓+Fe2+。
(3) 在70 ℃真空干燥便于加快乙醇和水的蒸发，密封包装是防止CuCl被空气氧化。
(4) 结合题中流程可确定所得滤液的主要成分是Na
2SO
4
和FeSO
4
，要从滤液中得到FeSO
4
·7H
2
O晶
体，需知道不同温度下Na
2SO
4
和FeSO
4
的溶解度，便于控制温度使FeSO
4
·7H
2
O晶体析出。
[2018历年模拟强化卷精选]
1. (2015·河南郑州质检)利用生产磷铵[(NH
4)
3
PO
4
]排放的废渣磷灰石[Ca
3
(PO
4
)
2
]制取硫酸并联
产水泥的工艺流程如下：
(1) 操作a的名称，实验室中进行此操作时用到的玻璃仪器有。
(2) 在实验室中操作b包括、冷却结晶。
(3) 干燥机中发生反应的化学方程式为。
(4) 水泥常用作建筑材料，是利用了水泥的性质。
(5) SO 2的催化氧化反应为2SO 2(g)+O 2(g)2SO 3(g)。实验测得压强及温度对SO 2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为SO 2：7%、O 2：11%、N 2：82%)。
①实际生产中，SO 2的催化氧化反应是在常压、400500 ℃条件下进行。采用常压的主要原因是 ；该反应化学平衡常数大小关系：K sp (400 ℃) (填“>”、“<”或“=”)K sp (500 ℃)。 ②催化氧化时使用热交换器的原因是 。
(6) 制硫酸所产生的尾气除了含有N 2、O 2外，还含有SO 2、微量的SO 3和酸雾。下列能用于测定硫酸尾气中SO 2含量的试剂组是 (填字母)。 a. NaOH 溶液、酚酞试液 b. Na 2CO
3溶液、酚酞试液
c. 碘水、淀粉溶液
d. KMnO 4溶液、稀硫酸
2. (2015·河北邯郸质检)工业上利用电解污泥(主要含有Fe 2O 3、CuO 、Cr 2O 3及部分难溶杂质) 回收铜和铬等金属，回收流程如下：
已知部分物质沉淀的pH 及CaSO 4的溶解度曲线如下：
(1) 在浸出过程中除了生成Fe 2(SO 4)3、Cr 2(SO 4)3外，主要还有 。 (2) 在除铁操作中，需要除去Fe 3+和CaSO 4，请完成相关操作：
①加入石灰乳调节pH范围为；
②将浊液加热到80 ℃，。
(3) 写出还原步骤中加入NaHSO
3生成Cu
2
O固体的离子方程式：，此步骤中
加入NaHSO
3得到Cu
2
O的产率为95%，若NaHSO
3
过量，除了浪费试剂外，还会出现的问题
是。
3. (2015·河北五校联考)将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺提取其他产品。
回答下列问题：
(1) 下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是 (填序号)。
①用混凝法获取淡水②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种④改进钾、溴、镁的提取工艺
(2) 采用“空气吹出法”从浓海水中吹出Br
2
，并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是
3Br
2+6Na
2
CO
3
+3H
2
O5NaBr+NaBrO
3
+6NaHCO
3
，吸收 1 mol Br
2
时，转移的电子数为
mol。
(3) 海水提镁的一段工艺流程如下：
浓海水的主要成分如下：
，产品2的化学式为，1 L浓海水最多可得到产品2的质量为 g。
(4) 采用石墨阳极、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式：。
4. (2015·河北冀中中学月考)氯化铁是常见的水处理剂，无水FeCl
3
的熔点为555 K、沸点为
588 K。工业上制备无水FeCl
3
的一种工艺如下：
(1) 取 mL三氯化铁溶液滴入50 mL沸水中，再煮沸片刻得红褐色透明胶体，该过程可用离子方程式表示为。
(2) 已知六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
从FeCl
3溶液中获得FeCl
3
·6H
2
O的方法是。
(3) 室温时在FeCl
3
溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为时，Fe3+开始沉淀；当溶液pH为4时，
c(Fe3+)= mol·L-1(已知：K
sp [Fe(OH)
3
]=×10-36)。
(4) 吸收剂X是；吸收塔中吸收剂X的作用是。
(5) FeCl
3
的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100 mL容量瓶中，用蒸馏水定容；取出 mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，用淀粉作指示
剂并用c mol·L-1 Na
2S
2
O
3
溶液滴定(I
2
+2S
2
2I-+S
4
)，共用去V mL。则样品中氯化铁的质量分数
为。
5. (2015·山西晋商四校联考)焦亚硫酸钠(Na
2S
2
O
5
)常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下：
已知：反应Ⅱ包含2NaHSO
3Na
2
S
2
O
5
+H
2
O等多步反应。
(1) 反应Ⅰ的化学方程式为，反应Ⅰ所得副产物的用途是 (填一项即可)。
(2) 硫黄燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中，目的
是，在上述工艺流程中可循环使用的物质是。
(3) 反应Ⅱ中需控制参加反应的气体与固体的物质的量之比接近，若气体量不足，则会导致。
(4) Na
2S
2
O
5
与稀硫酸反应放出SO
2
，其离子方程式为。
6. (2015·唐山一模)对工业废水和生活污水进行处理是防止水体污染的主要措施。
(1) 水的净化和软化的区别是。
(2) ①在实验室中过滤操作需要用到的玻璃仪器有。
②下列试剂能够用来对自来水进行杀菌消毒，且不会造成二次污染的是 (填字母)。
a. 福尔马林
b. 漂白粉
c. 臭氧
d. 氯气
(3) Na
2FeO
4
是一种新型水处理剂，工业上可用FeSO
4
制备Na
2
FeO
4
，其工艺流程如下：
①工业上常用硫酸亚铁作混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体， 为了达到更好的效果，
要将待处理水的pH 调到9左右， 再加入绿矾。请解释这一做法的原因： (用必要的离子方程式和文字描述)。
②假设每步反应均是完全的，若制取3 mol Na 2FeO 4，需要NaClO 固体 g 。 ③写出第一步在酸性环境下加入H 2O 2反应的离子方程式： 。
(4) 石灰纯碱法是常用的硬水软化方法，已知25 ℃时K sp (CaCO 3)=×10-9，现将等体积的Ca(OH)2溶液与Na 2CO 3溶液混合(假设溶液体积具有加和性)，若Na 2CO 3溶液的浓度为×10-5 mol·L -1，则生成沉淀所需Ca(OH)2溶液的最小浓度为 。
7. 下面是利用工业冶炼硫酸铜(含有Fe 2+、As 、Ca 2+等杂质)提纯制备电镀硫酸铜的生产流程。
已知：①Fe 3+、Cu 2+开始沉淀的pH 分别、，完全沉淀的pH 分别为、。 ②K sp [Cu(OH)2]=2×10-20
(1) 溶解操作中需要配制含铜64 g·L -1的硫酸铜溶液100 L ，需要称量冶炼级硫酸铜的质量至少为 kg 。
(2) 氧化步骤中发生反应的离子方程式为① ，
②As +H 2O 2+H +H 3AsO 4 ③H 3AsO 4+Fe 3+FeAsO 4↓+3H +
(3) 若要检验调节pH 后溶液中的Fe 3+是否除尽，方法是 ；氧化后需要将溶液进行稀释，稀释后的溶液中铜离子浓度最大不能超过 mol·L -1 (4) 固体Ⅰ的主要成分除 FeAsO 4外还有 ，操作Ⅰ为 。
(5) 利用以上电镀级硫酸铜作为电解质溶液，电解粗铜(含铁、银杂质)制备纯铜，写出阳极发生的电极反应式： 。
8. NiSO 4·6H 2O 是一种绿色易溶于水的晶体，广泛用于化学镀镍、生产电池等。可以电镀废渣(除含镍外，还含有Cu 、Zn 、Fe 、Cr 等杂质)为原料获得。工艺流程如下：
(1) 用稀硫酸溶解废渣时，为了提高浸取率可采取的措施有 (任写一点)。 (2) 向滤液中滴入适量的Na 2S 溶液， 目的是除去Zn 2+， 写出除去Zn 2+的离子方程式： 。
(3) 上述流程中滤液Ⅲ的主要成分是。
(4) 确定步骤四中Na
2CO
3
溶液足量，碳酸镍已完全沉淀的简单实验方法是。
(5) 操作Ⅰ的实验步骤依次为(实验中可选用的试剂：6 mol·L-1 H
2SO
4
溶液、蒸馏水、pH试
纸)：
①；②；
③蒸发浓缩、冷却结晶，过滤得NiSO
4·6H
2
O晶体；
④用少量乙醇洗涤NiSO
4·6H
2
O晶体并晾干。
9．(2015·河北衡水中学五模)某化学小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催
化剂为原料来制备NiSO
4·7H
2
O。已知某化工厂的含镍废催化剂主要含有Ni，还含有Al(31%)、
Fe%)的单质及氧化物，其他不溶杂质%)。
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时的pH如下：
(1) “碱浸”过程中发生反应的离子方程式是。
(2) “酸浸”时所加入的酸是(填化学式)。
(3) 加入H
2O
2
时发生反应的离子方程式为。
(4) 操作b为调节溶液的pH，你认为pH的调控范围是。
(5) 产品晶体中有时会混有少量绿矾(FeSO
4·7H
2
O)，其原因可能是
(写出一点即可)。
(6) NiSO
4·7H
2
O可用于制备镍氢电池(NiMH)，镍氢电池目前已经成为混合动力汽车的一种主要
电池类型，NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中总反应的化学方程式是Ni(OH)
2
+MNiOOH+MH，则NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为。
10．(2015·江西重点学校协助体九校联考)重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业
上常用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr
2O
3
，杂质为SiO
2
、Al
2
O
3
)为原料生产，实验室模拟工业法用铬
铁矿制K
2Cr
2
O
7
的主要工艺如下图。涉及的主要反应是
6(FeO·Cr
2O
3
)+24NaOH+7KClO
3
12Na
2
CrO
4
+3Fe
2
O
3
+7KCl+12H
2
O。
(1) 碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是。
(2) 反应器①中除发生题中所给反应外，请写出其他两个化学方程式(要求两个反应中反应物均不相同)：、。③中调节pH=78所得滤渣为、。
(3) 从平衡角度分析④中酸化的原理：。
(4) 用简要的文字说明操作⑤加入KCl能得到K
2Cr
2
O
7
晶体的原
因：。
(5) 称取重铬酸钾试样 g配成250 mL溶液，取出 mL于碘量瓶中，向其中加入10 mL 2 mol·L-1
H 2SO
4
和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+)，放于暗处5 min。然后加入100 mL水，加入3 mL淀粉
指示剂，用0 mol·L-1 Na
2S
2
O
3
标准溶液滴定(I
2
+2S
2
2I-+S
4
)。
①判断达到滴定终点的依据是。
②若实验中共用去Na
2S
2
O
3
标准溶液 mL，则所得产品中重铬酸钾的纯度为(设整个过程中其他杂
质不参加反应) (保留两位有效数字)。
2018高考专题--[历年模拟精选参考答案] 1．(1) 过滤漏斗、玻璃棒、烧杯
(2) 蒸发浓缩
(3) 2(CaSO
4·2H
2
O)+C2CaO+2SO
2
↑+CO
2
↑+4H
2
O
(4) 水硬性
(5) ①常压下SO
2的转化率已经很高，且增大压强时SO
2
的转化率提高不多，但成本增加较
多> ②移去反应中放出的热量，使反应后的气体降温并预热未反应的气体
(6) cd
2．(1) CuSO
4
(2) ①②趁热过滤
(3) 2H
2O+HS+2Cu2+Cu
2
O↓+S+5H+产生SO
2
污染环境
3．(1) ②③④ (2)
(3) Ca2++SCaSO
4↓(或Ba2++SBaSO
4
↓)
Mg(OH)
2
(4) MgCl
2Mg+Cl
2
↑
MgCl
2+2H
2
OMg(OH)
2
+H
2
↑+Cl
2
↑
4．(1) Fe 3++3H 2OFe(OH)3(胶体)+3H + (2) 加入少量盐酸，加热浓缩、冷却结晶
(3) ×10-6 (4) FeCl 2溶液 吸收反应炉中过量的氯气和少量氯化铁烟气 (5) %
5．(1) CO 2+NH 3+NaCl+H 2ONaHCO 3↓+NH 4Cl 氮肥
(2) 增大硫与空气的接触面积，使硫黄充分燃烧，加快反应速率 CO 2、H 2O (3) 2∶1 Na 2S 2O 5产品中Na 2SO 3、Na 2CO 3等杂质含量增加，Na 2S 2O 5产率降低 (4) S 2+2H +2SO 2↑+H 2O
6．(1) 水的净化是除去悬浮物和污染物，而水的软化是除去水中较多的钙离子和镁离子
(2) ①玻璃棒、烧杯、漏斗 ②c
(3) ①Fe 2+在碱性条件下易被氧化成Fe 3+，进而水解生成Fe(OH)3胶体，起到较好的混凝作用，4Fe 2++O 2+2H 2O+8OH -4Fe(OH)3(胶体) ②
③2Fe 2++H 2O 2+2H +2Fe 3++2H 2O (4) 2×10-4 mol·L -1
7．(1) 16
(2) H 2O 2+2H ++2Fe 2+2Fe 3+ +2H 2O
(3) 取少量溶液Ⅰ于试管， 加入几滴KSCN 溶液，若溶液不出现红色，则说明Fe 3+
已经除尽 2×10-2
(4) Fe(OH)3、CaCO 3 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥 (5) Fe-2e - Fe 2+、Cu-2e -Cu 2+
8．(1) 加热(或搅拌或增大硫酸浓度等)
(2) Zn 2++S 2-ZnS↓ (3) NiSO 4
(4) 观察上层清液是否呈无色 (5) ①过滤，并用蒸馏水洗净沉淀
②向沉淀中加6 mol·L -1 H 2SO 4溶液，直至恰好完全溶解 9 (1) 2Al+2OH -+2H 2O2Al+3H 2↑、Al 2O 3+2OH -2Al+H 2O (2) H 2SO 4(3) 2Fe 2++H 2O 2+2H +2Fe 3++2H 2O (4) ~
(5) H 2O 2的用量不足(或H 2O 2失效或保温时间不足)，导致Fe 2+未被完全氧化
1. 熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物 氧化剂Cl2O2 浓 H2SO4 HNO3 KMnO4(H＋)、 MnO2 Fe3＋ KClO3 ClO－ H2O2还原产物 还原剂I－S2－(H2S) CO、C Fe2＋NH3 SO2、 SO2－3 H2O2 氧化产物CO2 题型1 氧化还原反应型的化学方程式和离子方程式的书写 1、氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质] 的流程如下： 提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。 (1)反应②中除掉的杂质离子是__ ，发生反应的离子方程式为： ------------------------------------------------------------------------------， ------------------------------------------------------------------------------------------- 【对点集训】 2、I－可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂，可能的催化过程如下。将ii补充完整。 i．SO2+4I－+4H+S↓+2I2+2H2O ii．I2+2H2O+-------------+--------+2 I－ 3、在酸性条件下，将MnO－4氧化Fe2＋的离子方程式补充完整： -----MnO－4＋-----Fe2＋＋___-----__===-----Mn2＋＋-----Fe3＋＋-------。 4、完成以下氧化还原反应的离子方程式： ( )MnO4－＋()C2O42－+------＝( )Mn2+＋( )CO2↑＋----- 5、高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3和KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为： -------------------------------------------------------------------------- 6、Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.01000 mol·L?1 的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为 2- 25 S O+------- -----2- 4 SO+----- 7、制备NaClO溶液时，若温度超过40 ℃，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为 ------------------------------ ； 8、用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NO x，吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学 方程式：---------------------------------------------------。 9、氧化还原反应是氧化和还原两个过程的对立统一。现有一个还原过程的反应式如下： NO－3＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O (1)下列五种物质中能使上述还原过程发生的是________(填字母)。 A．KMnO4B．Na2CO3C．Cu2O D．Fe2(SO4)3 (2)写出上述反应的化学方程式并配平：-------------------------------------------------------------------- 10、某制碘的流程图如下
高考化学工艺流程题答题规律大总结！ 一、考点分析 无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是： ①从题干中获取有用信息，了解生产的产品 ②分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A．反应物是什么；B．发生了什么反应；C．该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。 ③从问题中获取信息，帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手： 对反应速率有何影响？对平衡转化率有何影响？对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护（从绿色化学方面作答）。 二、工业流程题中常用的关键词 原材料：矿样（明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土，烧渣），合金（含铁废铜），药片（补血剂），海水（污水） 灼烧（煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转化为容易提取的物质：如海带中提取碘 酸：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀） 碱：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀） 氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子氧化物：调节pH促进水解（沉淀） 控制pH值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离 煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度 三、工业流程常见的操作 （一）原料的预处理 ①粉碎、研磨：减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。（研磨适用于有机物的提取，如苹果中维生素C的测定等） ②水浸：与水接触反应或溶解。 ③酸浸：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等，与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离 子进入溶液，不溶物通过过滤除去。近年来，在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中，矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂，使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解，使其转入溶液中，达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。 ④灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质，将有机碘转化为碘盐。
高考化学工艺流程题答题规律大总结！一、考点分析 无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是： ①从题干中获取有用信息，了解生产的产品 ②分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A．反应物是什么；B．发生了什么反应；C．该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。 ③从问题中获取信息，帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手： 对反应速率有何影响？对平衡转化率有何影响？对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护（从绿色化学方面作答）。二、工业流程题中常用的关键词 原材料：矿样（明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土，烧渣），合金（含铁废铜），药片（补血剂），海水（污水） 灼烧（煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转化为容易提取的物质：如海带中提取碘 酸：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀） 碱：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀） 氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子氧化物：调节pH促进水解（沉淀）控制pH值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离 煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度
三、工业流程常见的操作 （一）原料的预处理 ①粉碎、研磨：减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。（研磨适用于有机物的提取，如苹果中维生素C的测定等） ②水浸：与水接触反应或溶解。 ③酸浸：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等，与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。近年来，在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中，矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂，使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解，使其转入溶液中，达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。 ④灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质，将有机碘转化为碘盐。．
2018高考专题工艺流程综合题型探究 河南省淮阳县第一高级中学高三复习部 【备考策略】 在全国近几年的高考中，主要考查物质的制备和提纯的工艺流程，其中涉及元素及其化合物的性质、离子反应、氧化还原反应、电池反应等。在2018年的备考中，应关注元素化合物知识与生产、生活的联系，善于从基本概念和反应原理的角度分析流程图试题中的元素化合物知识。解答这类试题要注意循环经济、原子经济、节能环保等要求。 【考情分析】[ 年份试题知识点分值 2013 第27题电极反应式、化学方程式、电池总反应式的 书写，物质的回收，环境保护 15分 2015 第27题化学方程式的书写，加快浸出速率的措施， 物质的分离提纯，电子式的书写 15分 2016 第26题物质的制备、实验基本操作、盐类水解、实验 方案的设计与评价、元素及其化合物的性质 14分 2017 第27题反应速率，离子、化学方程式，沉淀溶解平 衡，计算 14分
化学工艺流程题的解题要领 解题时首先要粗读试题，尽量弄懂流程图。要明确流程图中箭头方向和代表的含义。流程图中箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物)，返回的箭头一般是“循环利用”的物质。图中一般会出现超纲知识，要读懂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。所以一定要关注题目的每一个字眼，但不必将每一个物质都推出，问什么推什么。其次要带着问题去精心研究某一步或某一个物质。在答题时应注意前后问题往往没有连带效应，即前一问不能回答没关系，不影响后面回答问题。遇到做不出来的问题要及时放弃，以免影响其他问题的作答。最后，作答时一定要看清所提问题，不能答非所问，注意语言表达的科学性。 1. 常见的化工术语 关键词释义 研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分 灼烧(煅烧) 使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿 浸取向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等 浸出率固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少 酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程 水浸与水接触反应或溶解 过滤固体与液体的分离 滴定定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定 蒸发结晶蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度 水洗用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等 酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等 碱作用去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)
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______________________。
高考化学工业流程题汇编2 【例1】（11分）某工厂用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4，其工艺流程如下。 回答下列问题： （1）硫酸铵在农业生产中的用途是(一种即可) ，写出利用该流程制备(NH4)2SO4的总化学方程：。 （2）a和b分别是（填序号）。 A．足量CO2、适量NH3 B．足量NH3、适量CO2 C．适量CO2、足量NH3 D．适量NH3、足量CO2 （3）上述流程中，可以循环使用的物质有（写化学式）。 （4）从滤液中获得(NH4)2SO4晶体，必要的操作步骤是。 （5）上述流程中，有关NH3作用的说法正确的是。 A．提供制备所需的氮元素B．增大CO2 3 的浓度促进反应发生 C．作反应的催化剂D．生产1 mol (NH4)2SO4，至少消耗2 mol NH3 【例2】（12分）医用氯化钙可用于生产补钙、抗过敏和消炎等药物。以工业碳酸钙（含有少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医药级二水合氯化钙（CaCl2·2H2O的质量分数为97.0%~103.0%）的主要流程如下： （1）除杂操作是加入Ca(OH)2，调节溶液pH为8.0~8.5，以除去溶液中的少量Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是。 （2）酸化操作是加入盐酸，调节溶液的pH约为4.0，其目的有：①防止Ca2+在蒸发时水解； ②。 （3）测定样品中Cl-含量的方法是：a.称取0.7500 g样品，溶解，在250 mL容量瓶中定容；b.量取25.00 mL待测溶液于锥形瓶中；c.用0.05000 mol·L-1 AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液体积的平均值为20.39 mL。 ①上述测定过程中需用溶液润洗的仪器有。 ②计算上述样品中CaCl2·2H2O的质量分数为。 ③若用上述方法测定的样品中CaCl2·2H2O的质量分数偏高（测定过程中产生的误差可忽略），其可 能原因有；。 【例3】（11分）海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下： （1）从海水中可以得到食盐。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO2-4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下 甲 滤液 母液 生石灰 煅烧 提纯 通入a通入b CaSO 4 浊液乙 CaCO 3 硫酸铵 二氧化碳 氨气
工艺流程高考题 1. 银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下： （注：Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃） （1）电解精炼银时，阴极反应式为；滤渣A与稀 HNO3反应，产生的气体在空气中 迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为。（2）固体混合物B的组成为；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式 为。 (3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：CuO + Al2O3CuAlO2 + ↑（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为mol CuAlO2，至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液L。 (5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。 2.石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（ 3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下： （注：SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃） （1）向反应器中通入Cl2前，需通一段时间N2，主要目的是_________________。 （2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体I中的碳氧化物主要为_______________，由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为______________。（3）步骤①为：搅拌、________、所得溶液IV中的阴离子有_______________。 （4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为___________________，100kg初级石墨最多可获得V的质量为___________kg。 （5）石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成图19防腐示意图，并作相应标注。3、（2014广州调研）锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿（主要 成分为MnCO3，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质）为原料生产金属锰的 工艺流程如下： 碳酸锰矿粉溶浸 1 Mn 2 电解 除杂除杂 2 ℃ Ⅲ
工艺流程题（七） 15．钒是一种熔点很高的金属，具有良好的可塑性和低温抗腐蚀性，有延展性、硬度大， 无磁性。广泛应用于钢铁、航空航天、能源、化工等领域。工业上常用钒炉渣（主要含 FeO?V2O3，还有少量SiO 2、P2O5等杂质）提取V2O 5的流程如图： （1）焙烧的目的是将FeO?V2O3 转化为可溶性NaVO 3，其中铁元素全部转化为+3 价，写出该 反应的化学方程式___________________________________ （2）加MgSO 4溶液的步骤中，滤渣的主要成分是__________ （用化学式表示）。 （3）沉钒过程中的发生反应的离子方程式为________________ ，得到的固体物质往往需要洗 涤，写出实验室洗涤NH 4VO 3沉淀的操作方法______________ 。 （4）元素钒在溶液中还可以以V2＋（紫色）、V3＋（绿色）、VO2＋（蓝色）、VO2＋（黄色）等形式存在．某利用钒元素微粒间的反应来设计的可充电电池的工作原理如图示,已知溶液中还含有 1 mol 硫酸，请回答下列问题： ①充电时，左槽电极上发生的电极反应式为_________________ ②放电过程中，右槽溶液颜色变化为_______________________ ，若此时外电路转移了 3.01 ×1022个电子，则左槽溶液中H＋的变化量Δn（H＋）＝_______ 。 【答案】4FeO?V2O5+4Na2CO3+5O2 8NaVO3+2Fe2O3+4CO2 MgSiO3 Mg（3 PO4） 3 NH4＋+VO3 －=NH4VO3↓ 往漏斗中加水至浸没沉淀，让水自然流下，重复2-3 次VO2＋+H2O-e=VO2＋ +2H 紫色变为绿色0.05mol 【解析】 【分析】 钒炉渣加入碳酸钠在空气中焙烧，生成NaVO3、氧化铁、硅酸钠、磷酸钠，水浸后得到滤渣
化学工艺流程综合题 1. 硼镁泥是一种工业废料，主要成分是MgO(占40%)，还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如图所示。 已知，某些氢氧化物沉淀的pH如表所示。 请回答下列问题： (1)在“酸解”过程中，欲加快“酸解”时的化学反应速率，请提出两种可行的措施：______。 (2)加入的NaClO可与Mn2＋反应：Mn2＋＋ClO－＋H2O===MnO2↓＋2H＋＋Cl－，还有一种离子也会被NaClO氧化，并发生水解，该反应的离子方程式为_________________________。 (3)“滤渣”的主要成分除Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外，还有____________。 (4)已知不同温度下MgSO4、CaSO4的溶解度如表所示。 “除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据表中数据，简要说明操作步骤：蒸发浓缩、______。“操作℃”是将滤液继续蒸发浓缩、冷却结晶、________，便可得到MgSO4·7H2O。 (5)实验中提供的硼镁泥共100 g，得到的MgSO4·7H2O为172.2 g，计算MgSO4·7H2O的产率：________。 (6)金属镁可用于自然水体中铁件的电化学防腐，完成防腐示意图，并作相应标注。 2.以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5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V2O5转化为VO＋2，反应的离子方程式为_______________________，同时V2O4转化成VO2＋。“废渣1”
高考化学工艺流程题专项训练50题（教师版）——C3H3化学1．利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下： 已知：①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。 ②常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下： (1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制480 mL 2 mol·L－1的硫酸，需量取浓硫酸 _______________mL；配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需 __________________________________________。 (2)H2O2的作用是_____________________________________(用离子方程式表示)。 (3)加入NaOH溶液使溶液呈碱性，既可以除去某些杂质离子，同时又可以将Cr2O72-转化为_______(填微粒的化学式) (4)钠离子交换树脂的反应原理为：M n+ + nNaR = MR n + nNa＋，则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有__________________。 (5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式：____________________。【来源】【全国百强校】江西省南昌市第二中学2019届高三第六次考试理科综合化学试题【答案】54.3mL 胶头滴管、500mL容量瓶2Cr3++H2O+3H2O2=Cr2O72-+8H+CrO42-Ca2+和Mg2+2CrO42-+H2O+3SO2=2Cr(OH)(H2O)5 SO4+SO42-+2OH- 【解析】 【分析】 本题以制革工业污泥中Cr（III）处理的流程为载体，考查流程的分析，物质的量浓度溶液的配制，方程式的书写，沉淀滴定实验，溶度积的应用。
工艺流程题 一、化工流程命题立意及考点 工艺流程是近几年高考的热点，它是传统“无机框图题”的变革与创新。以化工生产为背景，用框图的形式表述生产流程，是化学与生产、生活联系的重要体现，体系全，考点多 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、产品分离提纯等。 知识落点：信息方程式书写、化学用语的表达、生产条件的控制、物质的分离等。 能力考查：获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力。 二、解题策略 1、工艺流程题的结构 规律是“主线主产品，分支副产品，回头为循环”。 2. 解答基本步骤 （1）读题头，得目的，划原料，明产品，解决“干什么” （2）读题问，逐空填答，用语要规范，解决“怎么写” 三、化工流程常见考点答题套路 (1)增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强)，增大气液或固液接触面积。 (2)加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动。 (3)温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发、(如H 2O 2、NH 4HCO 3)分解、(如Na 2SO 3)氧化或促进(如AlCl 3)水解等，影响产品的生成。 (4)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法：蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。 (5)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法:蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。 (6)溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器。 (7)控制某反应的pH 值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀:调节pH 所用试剂为主要元 原料预处理 除杂、净化 产品分离提纯 反应条件控 原料循环利用 排放物的无害化处理
咼考专题练习 工艺流程题 1 . （15分）聚合氯化铝晶体的化学式为[Al 2（OH ）n Cl 6-n xH 20]m ,它是一种高效无机水处理剂，它的制备原理是调节 增大AICI 3溶液的pH ，通过促进其水解而结晶析出。其制备原料主要是铝加工行业的废渣 一一铝灰，它主要含 （2） 生产过程中操作 B 和D 的名称均为 ________________________ （ B 和D 为简单操作）。 （3） 生产过程中可循环使用的物质是 ________________________________ （用化学式表示）。 （4） ________________________________________________________________________________调节pH 至4.0~4.5的目的是 。 （5） 实验室要测定水处理剂产品中 n 和x 的值。为使测定结果更准确，需得到的晶体较纯净。生产过程中 C 物 质可选用 ______________________________ 。 2. （16分）将磷肥生产中形成的副产物石膏（ CaSO 4?2H 2O ）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论 从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。 以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流 （1 ）本工艺中所用的原料除 CaSO 4 2H 2O 、（NH 4）2CO 3外，还需要 _______________ （2）石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后反应的化学方程式为: （3）过滤I 操作所得固体有 _________________________ （填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料； （4 ）过滤I 操作所得滤液是（NH 4）2SO 4溶液。检验滤液中含有 NH 4+的方法是 （5）氯化钙结晶水合物（CaCl 2 6H 2O ）是目前常用的无机储热材料，选择的依据除熔点较低和熔化的热效应高 外，还因为其 __________________________________________________________ ，举出该晶体的无水物在实验室的一种用途 3、制取纯净CuCl 2 2H 20的生产过程是：（I ）用粗CuO （含少量铁）溶解在足量的稀盐酸里加热、过滤，得到 Cu Cl 2 （含FeC?的溶液，经测定，溶液的 PH 值为3。 （2）对（I ）的溶液按下列步骤进行提纯： A . NaOH B . Al C .氨水 D . Al 2O 3 等原料; AI 2O 3、AI ，还有SiO 2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下： （1 ）搅拌加热操作过程中发生反应的离子方程式 _______________________________________ 程示意
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
工艺流程题解题技巧专题 一、【考点分析】无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是：①从题干中获取有用信息，了解生产的产品②分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A．反应物是什么B．发生了什么反应C．该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。③从问题中获取信息，帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手： 对反应速率有何影响？对平衡转化率有何影响？对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护（从绿色化学方面作答）。 二、【工业流程题中常用的关键词】 原材料：矿样（明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土，烧渣），合金（含铁废铜），药片（补血剂），海水（污水） 灼烧（煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转化为容易提取的物质：如海带中提取碘 酸：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀） 碱：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀） 氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子 氧化物：调节pH促进水解（沉淀） 控制pH值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离 煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气 趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度 三、【工业流程常见的操作】 （一）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。 （二）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。 调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH值增大不引入新杂质。若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值 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 （三）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、浓缩蒸发） 重结晶是利用固体物质均能溶于水，且在水中溶解度差异较大的一种除杂质方法。 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。
-- 高考化学大题专题(四)工艺流程 一、【考点分析】无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基本步骤是：①从题干中获取有用信息,了解生产的产品②分析流程中的每一步骤,从几个方面了解流程：A．反应物是什么B.发生了什么反应Ｃ.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点:一切反应或操作都是为获得产品而服务。③从问题中获取信息，帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手： 对反应速率有何影响?对平衡转化率有何影响？对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护（从绿色化学方面作答)。 二、【工业流程题中常用的关键词】 原材料：矿样（明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土，烧渣),合金（含铁废铜），药片(补血剂),海水（污水） 灼烧(煅烧）：原料的预处理，不易转化的物质转化为容易提取的物质: 如海带中提取碘 酸:溶解、去氧化物(膜）、调节pH促进水解(沉淀) 碱：去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀） 氧化剂：氧化某物质,转化为易于被除去（沉淀）的离子 氧化物:调节pH促进水解（沉淀） 控制pＨ值:促进某离子水解,使其沉淀,利于过滤分离 煮沸:促进水解,聚沉后利于过滤分离;除去溶解在溶液中的气体，如氧气 趁热过滤：减少结晶损失;提高纯度 三、【工业流程常见的操作】 (一)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。 （二)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。 调节pＨ所需的物质一般应满足两点:能与H＋反应,使溶液pH值增大不引入新杂质。若要除去Cu2＋溶液中混有的Ｆe3+，可加入ＣuO、Ｃu(OＨ)2、Cｕ２(OH)2ＣＯ３等物质来调节溶液的pＨ值 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 （三)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、浓缩蒸发) 重结晶是利用固体物质均能溶于水,且在水中溶解度差异较大的一种除杂质方法。 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 (四）常见名词 浸出：固体加水(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 酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程 水洗:通常为除去水溶性杂质 水浸：与水接触反应或溶解 四、【常见文字叙述套路】 １.洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下后，重复以上操作２-3次。 2．从溶液中得到晶体:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤－（洗涤)。
工艺流程题解题技巧 一、除杂、分离、提纯类工艺流程题 本质就是对混合物的除杂、分离、提纯。 ①首先，找出要得到的主要物质是什么，混有哪些杂质； ②然后，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物； ③最后，思考要用什么样的方法才能将杂质除去。 这样才能每一步所加试剂或操作的目的。 二、物质制备类工艺流程题 ①先是确定要制备什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质（具有某些特殊性质的产物，要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质，比如：产品受热易分解，可能要低温烘干、减压烘干、减压蒸发等）； ②分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：反应物是什么？反应方程式是什么？该反应造成了什么后果？对制造产品有什么作用？ ③从问题中获取信息，帮助解题。标准化问题要标准化回答。 题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。产物如果具有某些特殊性质，则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。如： ⑴如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。 ⑵如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来防止水解。如：制备FeCl、AlCl、MgCl、Cu(NO)等物质时，要蒸干其溶液得到固体溶质时，23332都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解，否则得到的产物分别是FeO 、AlO 、3232MgO、CuO；而像Al (SO) 、NaAlO 、
NaCO等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中322432Al(OH) 、HSO 、NaHCO最后得,抑制了盐的水解,在蒸发时,都不是挥发性物质NaOH 、3423． 到的还是溶质本身。 ⑶如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂，则要防止它们发生氧化还原的物质，如：含Fe、2+SO等离子的物质，则要防止与氧化性强的物质接触。2-3⑷如果产物是一种易吸收空气中的CO或水（潮解或发生反应）而变质的物质（如NaOH 固2体等物质），则要注意防止在制备过程中对CO或水的除去，也要防止空气 中的CO或水进入22装置中。 ⑸如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况，根据它们的不同变化，找出合适的分离方法。 熟悉工业流程常见的操作与名词 工业流程题目在流程上一般分为3个过程： (1)原料处理阶段的常见考点与常见名词 ①加快反应速率（途径：升高温度、搅拌、粉碎） ②溶解： ③灼烧、焙烧、煅烧：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 分离提纯阶段的常见考点(2) pH值除杂①调已知下列物质开始沉淀和例如：
工艺流程图题型突破 1．【2017新课标1卷】（14分） Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。 （2）“酸浸”后，钛主要以2 TiOCl 形式存在，写出相应反应的离子方程 4 式__________________。 （3）TiO2·x H2O沉淀及双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示： 温度/℃3035404550
TiO 2·x H 2O 转化 率% 92 95 97 93 88 分析40 ℃时TiO 2·x H 2O 转化率最高的原因__________________。 （4）Li 2Ti 5O 15中Ti 的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。 （5）若“滤液②”中21(Mg )0.02mol L c +-=?，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使3Fe +恰好沉淀完全即溶液中351(Fe ) 1.010mol L c +--=??，此时是否有Mg 3(PO 4)2沉淀生成？ （列式计算）。FePO 4、Mg 3(PO 4)2 的K sp 分别为22241.310 1.010--??、 。 （6）写出“高温煅烧②”中由FePO 4制备LiFePO 4的化学方程式 。 【答案】（1）100℃、2h ，90℃，5h （2）FeTiO 3+ 4H + +4Cl ? = Fe 2+ + 24TiOCl - + 2H 2O （3）低于40℃，TiO 2·x H 2O 转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解及氨气逸出导致TiO 2·x H 2O 转化反应速率下降 （4）4 （5）Fe 3+ 恰好沉淀完全时，c (34 PO -)=225 1.3101.010--??mol·L ?1=1.3×10–17 mol·L ?1 ， c 3(Mg 2+)×c 2(34 PO -)＝(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.7×10–40＜K sp ，因此不会 生成Mg 3(PO 4)2沉淀。 （6）2FePO 4 + Li 2CO 3+ H 2C 2O 4 高温 2LiFePO 4+ H 2O ↑+ 3CO 2↑
[专题针对训练] 1．(2018·高考北京卷)磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下： 已知：磷精矿主要成分为Ca 5(PO 4)3(OH)，还含有Ca 5(PO 4)3F 和有机碳等。 溶解度：Ca 5(PO 4)3(OH)
(5)脱硫时，CaCO 3稍过量，充分反应后仍有SO 2－ 4残留，原因是_________________；加入BaCO 3可进一步提高硫的脱除率，其离子方程式是____________________________。 (6)取a g 所得精制磷酸，加适量水稀释，以百里香酚酞做指示剂，用b mol ·L －1 NaOH 溶液滴定至终点时生成Na 2HPO 4，消耗NaOH 溶液c mL 。精制磷酸中H 3PO 4的质量分数是________。(已知：H 3PO 4摩尔质量为98 g·mol －1) 解析：(1)流程中能加快反应速率的措施有将磷精矿研磨，酸浸时进行加热。(2)①该反应符合复分解反应中“强酸制弱酸”的规律。②比较硫酸与磷酸的酸性强弱，可以比较S 与P 的非金属性强弱。结合元素周期律可以比较S 、P 的原子半径、核电荷数。(3)根据元素守恒可写出反应的化学方程式。(4)有机碳的脱除率受两个因素的共同影响：一方面，温度越高，反应速率越快，在相同投料比、相同反应时间内，有机碳的脱除率越高；另一方面，温度升高可使较多的H 2O 2分解，氧化剂的量减少，使得有机碳的脱除率降低。80 ℃后，H 2O 2分解对有机碳脱除率的影响超过了温度升高的影响，导致脱除率逐渐降低。(5)脱硫是用CaCO 3除去剩余的硫酸，由于生成的硫酸钙是微溶物，所以即使CaCO 3过量，充分反应后仍有SO 2－4残留。加入BaCO 3可使CaSO 4转化为更难溶的BaSO 4，进一步提高硫的脱除率。 (6)H 3PO 4 ＋ 2NaOH===Na 2HPO 4＋2H 2O 98 g 2 mol m (H 3PO 4) 10－3bc mol m (H 3PO 4)＝4.9×10－2bc g ，则精制磷酸中H 3PO 4的质量分数为4.9×10－2bc g a g ×100%＝4.9bc a %＝0.049bc a 。 答案：(1)研磨、加热 (2)①< ②核电荷数PS ，得电子能力P
相关主题
文本预览