2018高三化学复习化学工艺流程题

1、化学工艺流程题. .完整的物质制备化工生产流程一般具有下列特点原料一对原料的预处理一核心化学反应T产品的提纯、分离 目标产物.解题策略审题干：准确分析题干中的信息，如生产目的、原料成分、产品成分、 新物质的性质及相关反应等，进而分析每个生产环节所发生的反应和操作。(2)(2) 审设问：结合题中的问题，回到流程图中找答案。三.题型的结构(题头 题干 题尾)1 1某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有 MgCO3,MgSiQ,CaMg(CQ)MgCO3,MgSiQ,CaMg(CQ)2, AIAI2O O3和F&0F&03等，回收其中镁的工艺流程如下：沉淀物Fe(OH)AI(OH)3Mg(OH

2、)pH3. 45. 212. 4(1)“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有(写两条).(该题以点设问,即不需要理清工业生成流程图的主线即可以答题 )(2). 滤渣 I 的主要成分有(以线的形式设问。即必须先理解工业生产流程图主线与核心部分才能答题。(3)从滤液n中可回收利用的主要物质有(以线的形式设问)津浪一逮渣I四.工艺流程题设问角度（一）原料预处理的解题思路（研磨水浸酸浸碱浸灼烧等）2稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管（CRT 荧光粉中提取稀土元素钇（ Y）的工艺流程如下：步骤 I 中进行原料预处理的目的为_ 。原料预

3、处理的常用方法总结研磨粉碎：增大反应物接触面积，加快反应速率。水浸：与水反应或溶解，使原料变成可溶性离子。酸（碱）浸：与酸（碱）接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不 溶性物质过滤分离。煅烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化（二）常用的控制中心反应的条件（温度浓度 压强 催化剂 pH 等）3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：已知：废弃 CRT 荧光粉的化学组成（某些不淞航讪心参与反应的杂质未CLSmd忆：誌液废弃CRT盐匿荧光耕站埋算呼LINHCOa溶液 一_滤氟水.II |_KCff r1,过滤Vjy反应I

4、ILI成分含量/%预处理前预处理后列出）：24.2868.51反应IZnOFeCO41.825.427.811.674.33NH4C1 溶液-H2( (g)H4) )2S2O8溶液e2MgO0.195.430.50DDTCFeSO4溶液反应 IYCO2(g)82(g)3恥空气稀硫酸应I需控制反应温度低于 35C,其目的是 _。控制反应条件的方法总结(1)(1) 调节溶液的 pHpH。能与 H+H+反应，使溶液 pHpH 变大，便于沉淀某些金属离 子。(不引入新杂质)(2)(2) 控制温度。考虑因素：反应速率；物质溶解度，热稳定性和挥发性；平 衡移动方向(3)(3) 控制压强。改变速率，影响平衡

5、移动方向。(4)(4) 使用合适的催化剂。加快反应速率，提高生产效率。(三)核心反应一一陌生方程式的书写 氧化还原反应：熟练应用氧化还原规律判断产物形式配平 非氧化还原反应：结合物质性质和反应酸碱环境判断产物形式4.二氧化氯(CIO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。(1) 氯化钠电解法是一种可靠的工业 生产CIC2方法。2该法工艺原理示意图如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaCQ)与盐酸反应生成 CQ。(四)产品的分离提纯(过滤、结晶、蒸馏、萃取分液)(1 1)蒸发： 蒸发掉一部分溶剂。 有时要考虑反应时的气体氛围以抑制某物 质发生水解。(2)(2)冷却结晶：适用于

6、杂质的溶解度随温度变化不大的物质的分离、提纯。工艺中可以利用的单质有 H2、Cl2,生器中生成 CIO2的化学方程式为食盐水（3 3） 蒸发结晶： 适用于杂质的溶解度随温度变化较大的物质的分离、 提纯, 可减少杂质晶体的析出。（4 4）沉淀的洗涤：由于沉淀生成时，表面会吸附一定量的离子（尤其是沉淀成分离子）。因此过滤后要进行沉淀的洗涤。洗涤方法是向过滤器中慢慢注入适量 蒸馏水，至刚好没过沉淀，然后静置，让其自然流下，重复以上操作2 23 3 次,直至洗涤干净。为了减少沉淀（或晶体）的溶解，可用冰水或有机溶剂洗涤。（5 5）沉淀是否洗涤干净的检验：主要检验洗涤液中是否还含有沉淀表面吸附 的离子。

7、一般的检验方法：取少量最后一次的洗涤液，置于一洁净的试管中，滴 加少量的检验试剂，若没有特征现象出现，说明沉淀洗涤干净。（6 6）从溶液中得到晶体的过程：蒸发浓缩 一冷却结晶一过滤一洗涤一干燥5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（n）、Mn（n）、Ni（n）等杂质）的流程如下:3 呱懈亠型提示：在本实验条件下，Ni（n）不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是 MnO2。（3）反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是（五） 基本化工理念产率高、速率快 产品纯度高成本低、循环利用（环境意识 效率意识 成本意识）NaCI食盐水CIO2无污染6循环利用的

8、物质有五解题思路和技巧总结1解题时首先要粗读试题，尽量弄懂流程图。2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是生成物（产物、副产物）,返回的箭头一般是“循环利用”的物质（投料）,箭头出去的3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，但不必要将每一个物质都推出，问什么推什么。4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联带效应，即前一问不能回答没关系，不影响后面回答问题。5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。

9、最后，作答时一定要看清所提问题，不能答非所问，看清楚是写化学方程式还是离子方程式，注意配平，注意语言表达的科学性。六.练习题型一 以分离、提纯为目的的工艺流程题空(2013 高考新课标全国卷n)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(n)、Mn(n卜Ni(n)等杂质的流程如下：工业 Zno邑浸出液适量调锰约为溶液邑滤液一牛邑滤液3滤饼竿 ZnO提示：在本实验条件下，Ni(n)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。回答下列问题：(1)_反应中除掉的杂质离子是 ,发生反应的离子方程式为_ ;在加高锰酸钾溶液前，若 pH 较低，对除杂的影响是反应的反应类型为

10、_ ，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有 _。反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是反应中产物的成分可能是znCO3 xZn(OH)2。取干燥后的滤饼 11.2 g,煅烧后可得到产品 8.1 g。贝 U x 等于_ 。1.实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矶(FeSO4 7出0)，主要工艺流程如下。步骤I中过滤所得滤渣的主要成分是同萍W(百、SiO,尊J烧肚窗 6 潰H网倆隸赢Y石啊将过程产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是 _B .紫色石蕊试液过程中，FeS、O2和 H2SO4反应的化学方程式为过程中需加

11、入的物质是 _。(4)过程中，蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外，还需要_。5 过程调节 pH 可选用下列试剂中的 _ (填序号)。A .稀硫酸B. CaCO3C. NaOH 溶液(6) 过程中，将溶液 Z 加热到 7080C,目的是 _。(7) 实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。用分析天平称取 2.700 0 g 样品；将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的BaCl2溶液；过滤、洗涤、干燥，称重得固体质量为3.495 0 g。若该聚铁的主要成分为Fe(OH)SO4n,则该聚铁样品中铁元素的质量分数为 _。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)2现代循环经济要求综合考虑

12、环境污染和经济效益。请填写下列空白。(1) 实验室里，可用于吸收 SO2尾气的一种试剂是 _。(2)高纯氧化铁可作现代电子工业材料。以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为 Fe2O3、Fe3O4、 FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁(软磁a-FeO3)的生产流程示意图：A .品红溶液C.酸性 KMnO4溶液D .溴水步骤I中过滤所得滤渣的主要成分是步骤n中加入铁粉的目的是3步骤川中可选用_ 试剂调节溶液的 pH（填标号）oA 稀硝酸 B 双氧水 C.氨水 D 高锰酸钾溶液4写出在空气中煅烧 FeCO3,制备高纯氧化铁的化学方程式：。5从滤液 C 中回收的主要物质的一种用途是 _ 。题型二以制备物质

13、为目的的工艺流程题 （2015 高考山东卷）毒重石的主要成分为 BaCO3（含 Ca2+ Mg2+ Fe3+等杂质）, 实验室利用毒重石制备 BaCl2 2H2O 的流程如下：（1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是 _ 。实验室用37%的盐酸配制 15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的 _。a.烧杯b.容量瓶c .玻璃棒d.滴定管加入 Nf 出 0 调 pH = 8 可除去_ （填离子符号），滤渣n中含 _（填化学式）。加入 H2C2O4时应避免过量，原因是 _ 。小2+CaMg2+匸3+Fe开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.279已知：Ksp（B

14、aC2O4）= 1.6X10 , Ksp（CaC2O4）= 2.3x10（3）利用间接酸碱滴定法可测定 Ba2+的含量，实验分两步进行。已知：2CrO2_+ 2H+=Cr2O7+ 出 0 Ba2+ CrO4=BaCrO4J步骤I:移取 x mL 一定浓度的 Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用 b mol - L1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V mL。步骤n：移取 y mL BaCI2溶液于锥形瓶中，加入 x mL 与步骤I相同浓度的 Na2CrO4溶 液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol L1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为 W mL0

15、RaCl. - 211-0过逮*滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“ 0”刻度位于滴定管的 _（填“上方”或“下方”）。BaCl2溶液的浓度为 _mol LS 若步骤n中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2+浓度测量值将 _ （填“偏大”或“偏小”）。3. （2013 咼考江苏卷）氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备咼纯 氧化镁是一种新的探索。 以菱镁矿（主要成分为 MgC03,含少量 FeCO3）为原料制备高纯氧化 镁的实验流程如下：諒股耀IlJ木宾*4-r纵左扩-|过；也| -IL（E制|川=4 il吃 跑镯（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为 _加入H2O2氧化时，发

16、生反应的化学方程式为(3) 滤渣 2 的成分是 _ (填化学式)。(4) 煅烧过程存在以下反应：800C人人2MgSO4+C=2MgO+2SO2f +CO2f小800C入一入MgSO4+C=MgO+SO2f +COf800CMgSO4+3C=MgO+Sf +3COf利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。a. NaOH 溶液c.稀硝酸 d. KMnO4溶液A 中得到的淡黄色固体能与热的NaOH 溶液反应，产物中元素的最高价态为+4,写出该反应的离子方程式:4铝是重要的金属材料，铝土矿（主要成分是 Al2O3和少量的 SiO2、Fe2O3杂质）是工业 上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝

17、土 矿为原料制取 Al2（SO4）3和铵明矶晶体 NH4Al（SO4）2 I2H2O的工艺流程如图所示：足址帳毓横皈1111上 TI矿1 nilluIV一V鞍明矶1工IMWb请回答下列问题:（1）固体 a 的化学式为 _，川中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为（2）由V制取铵明矶溶液的化学方程式为 _ ，从铵明矶溶液中获得铵明矶晶体的实验操作依次为（填操作名称）_、冷却结晶、过滤洗涤。（3）以 1 000 kg 含氧化铝 36%的铝土矿为原料制取 Al2（SO4）3,需消耗质量分数为 98%的b. Na2CO3溶液硫酸（密度 1.84 g cm_）_L（保留一位小数）。（4）若同时制取铵

18、明矶和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矶和硫酸铝的物质的量之比为1 : 1，则投料时铝土矿中的Al2O3和 H2SO4的物质的量之比为_ 。例 1解析从分析整个流程图入手，明确每步发生的反应，从而解决相关问题。在反应中，通过调节溶液的 pH，高锰酸钾能将溶液中的 Fe2+氧化为 Fe3+，将 Mn2+氧化为MnO2而除去；若开始溶液的 pH 过低，Fe、Mn2+将很难生成沉淀而除去。第一次过滤后的滤液中含有的阳离子有Zn2+ Ni2*、H+等，加入锌后可将 Ni 置换出来，故滤渣中还含有金属镍。反应生成的沉淀为 ZnCO3,同时生成 Na2SO4，若沉淀未洗涤干净

19、，洗涤液中应含 有 SO4和Na*，故只要对洗涤液中是否含有SO进行检验即可。煅烧过程中 Zn CO3、Zn (OH)2均发生分解反应生成 ZnO ,根据关系式125+ 99x ii2gZnCO3 xZn(OH)2(x+ 1)ZnO，可得81(x*)=，故 x=1。答案(1)Fe2*和 Mn2*Mn O4* 3Fe2*+ 7H2O=3Fe(OH)3J+Mn O2J+5H2MnO4+ 3Mn2+ 2H2O=5M nO2J+ 4H* 铁离子和锰离子不能生成沉淀，从而无法除去 铁和锰杂质(2)置换反应镍(3)取少量水洗液于试管中，滴入 12 滴稀硝酸，再滴入硝酸钡溶液，若无白色沉淀生 成，则说明沉淀

20、已经洗涤干净(4)11解析：SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色， SO2有还原性，能被酸性 KMnO4溶液、 溴水氧化，而使它们褪色。溶液 X 为 FesOdb，需加入还原剂将 Fe3*还原为 Fe2*，又不带 入杂质离子，故需加入铁粉。过程 中需将酸消耗而调高 pH，而 CaCO3跟硫酸反应会生成 微溶于水的 CaSO4而阻止反应的继续进行，故需选用 NaOH 溶液。由聚铁的化学式可知：4FeS + 302+ 6H2SO4=2Fe2(SO4)3+ 6 出 0* 4S (3)铁粉(5)C(6)促进 Fe3*的水解 (7)31.1%2 解析：(1)SO2为酸性气体，还具有较强的还原性，故可以通过

21、用碱液吸收、强氧化剂溶液吸收等方法除去 SO2。硫铁矿烧渣中除 SiO2外，均溶于盐酸，故滤渣是 SiO2。Fe2O3、Fe3O4溶于盐酸 均有 Fe3*生成，加入铁粉可以将 Fe3*还原为 Fe2*: 2Fe3*+ Fe=3Fe2*。稀硝酸、双氧水、 KMnO4溶液均容易将 Fe2*氧化为 Fe3*,只有氨水能够起到调节 pH 的作用。注意该过程 中* 2 价的铁已转化为* 3 价n(Fe3*) = n (SO4)= n(BaSO4)=3.495 0 g1=233 g mol0.015 mol，所以聚铁样品中铁元素的质量分数0.015 molx56 g2.700 0 g1molx100%=3

22、1.1%。答案：(1)ACD蒸发皿、玻璃棒的铁。滤液 C 为铵盐溶液，可作为氮肥使用。答案：(1)NaOH 溶液(或其他合理答案)SiO2将 Fe3+还原为 F尹C 4FeCO3+ O2=2Fe2O3+ 4CO?可作为氮肥例 2.解析(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是增大与盐酸的接触面积，加快反应速率。实验室配制一定质量分数的溶液时，需用到的仪器是量筒、烧杯和玻璃棒。(2)由流程图和表中数据可知，pH = 8 时，可除去 Fe= 调节 pH = 12.5 时，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，故滤渣n中含有 Mg(OH)2和 Ca(OH)2;加入 H2C2O4的目的是除去溶液中剩余

23、的 Ca2+,使 Ca2+(aq) + C2O4(aq)=CaC2O4(s),当 H2C2O4过量时，也可能使 c(Ba2+)(C2O) Ksp(BaC2O4),而生成 BaC2O4沉淀，导致产品 BaCI?2日2。的量减少。(3)由方程式 2CrO2+ 2H l=Cr207+ H2O 知，步骤I中加入的 Cro4一的总物质的量为 b molL一1x记蛊L=bV12+匚宀砧小2-砧坏手砧曰亠bV0bV1b(V0 V1)L=1(V0 血，与Ba反应的Cr2的物质的量为 而mol1000 氏二V000 mol，由方程式 Ba2+ CrO=BaCrO4 得，n(Ba)= n(CrO2)，所以 BaC

24、b 的浓度：c(BaCl2)b (Vo V1)1 000molb (V0 V1) =L 1000b (V0 V1)造成 V1的用量减小，所以b1的测量值将偏大。y答案(1)增大接触面积从而使反应速率加快ac(2) Fe3+Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成 BaC2O4沉淀，产品产量减少(3) 上方严严偏大3解析：明确实验过程，提取有效信息，正确判断反应过程。(1)MgCO3与稀硫酸反应时，MgCOs微溶于水，在写离子方程式时要写化学式。离子方 程式为MgCO3+ 2H+=Mg2+ CO2T+出 0。因为菱镁矿中有 FeCO3,在酸溶时产生 Fe2+,除去 Fe 元素需将 Fe2+氧化为 Fe3*,通过调节溶液的 pH生成 Fe(OH)3从而除去 Fe3*,所 以加入 H2O2的目的是将 Fe2*氧化成 Fe3*，发生反应的化学方程式为2FeSO4+ H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+ 2H2OO调 pH 4 时发生的反应为 Fe3*+ 3NH3 H2O=Fe(OH)3J+ 3NH4,所以经过滤所得滤渣 2 为 Fe(OH)3。由题给反应可知，煅烧后的气体为 CO?、SO2、 CO 和 S 蒸气的混合物。S 蒸气很容易转化为 S 固体，所以 A 的目的是收集