2022-2023年高考化学工艺流程题复习策略讲座

1、2022-2023年高考化学工艺流程题复习策略 目录/Contents0102工艺流程题命题过程工艺流程题复习策略怎么考？怎么做？01工艺流程题命题过程一、命题依据新高考评价体系1一核2 四层立德树人服务选才引导教学为什么考？考什么？核心价值学科素养关键能力必备知识怎么考？3四翼 基础性 综合性 应用性 创新性高考的核心功能高考的考查内容高考的考查要求 中国高考评价体系的说明指出，引导学生的关注点从“解题”向“解决问题”转变。采用真实情境下的主题式教学，打破原有知识的孤立性和零散性。通过设置真实的问题情境，考查学生运用所学知识分析解决问题的能力，促进学生学习方式的转变，为学生的终生学习奠定坚实

2、的基础。核心素养实际问题化学试题真实情境化学知识1.以实际问题为测试任务 2.以真实情境为测试载体 3.以化学知识为解决问题的工具 4.以核心素养为测试宗旨 二、命题原则 工艺流程题以简洁的工艺流程图再现实际生产的关键环节，情境真实而有意义，对培养学生的科学精神和社会责任、引导教学、选拔具有创新思维和能力的学生大有裨益，充分显示了“一核”的引领功能，试题中也能充分体现“四层”“四翼”的考查内容和考查要求，也完全符合新高考的命题原则，使其成为高考中的“明星”题目。工艺流程题为什么成为高考“明星”题目T真实化工生产实际流程元素化合物化学反应原理实验操作氧化还原计算信息提取分析力逻辑推理能力实验操作

3、能力归纳论证能力图表分析能力数学计算能力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学探究与创新意识科学态度与社会责任情境知识能力素养工艺流程题的命题框架学科社会价值学科本质价值学科育人价值选取有引领作用的背景素材，再现实际生产的关键环节，情境真实而有意义，旨在引导学生关心真问题，解决生产、生活中的实际问题，有利于培养学生的科学精神和社会责任感，激发学生对化学学科的热爱。认识化学科学对人类进步和发展的贡献，秉承可持续发展意识和绿色化学观念，能对与化学有关的社会热点问题作出正确的价值判断向学生展现科学研究的过程，让学生领悟科学家的思维方法以及严谨求实、不畏艰难、勇于探索和追求真理的科

4、学精神；展示化学在 新理论的创立、新材料的研制、新药物的合成、新能源的开发等方面的巨大成果，激发学习兴趣是学科育人价值在精神品质方面的体现工艺流程 题化学视角看待问题 具备正确化学观念结构观物质观元素观微粒观 变化观分类观科学价值观体会化学学科魅力 激发化学学习动力全方位发展学科价值观工业流程物质转化与应用物质结构与性质反应变化与规律化学语言与概念 典型无机物的性质、及其转化关系综合考查必备知识物质结构和性质之间的关系元素的递变规律焙烧方程式、氧化还原方程式、离子反应方程式的书写等特别：抓守恒写方程实验基本操作，实验步骤分析、绿色化学思想的体现（排放物的无害处理）、物质的检验、分离、提纯（除杂

5、净化方法），实验数据的处理与分析等 实验原理与方法考点几乎包罗高中所有主干知识图数信息（如Ksp的应用），条件选择与控制，结合氧化还原理论，四大平衡理论，电化学理论等考查，判断流程中残渣或废液的成分04探究与创新能力掌握基础知识辨析基本概念获取有关信息判断物质结构分析物质性质预测反应现象推测反应结果设计探究方案描述实验现象分析实验数据评价探究方案识别有效证据科学推理论证处理转化数据归纳总结规律01理解与辨析能力02分析与推测能力03归纳与论证能力工艺流程综合考查关键能力真实情境中流程的题头、题干、题尾都有获取到哪些信息？根据信息的分析推测提供什么试剂？除去相应杂质？净化除杂的方案设计等三、工艺

6、流程题命题过程第一步：选取真实的情境素材先选取有引领作用的背景素材，再现实际生产的关键环节，情境真实而有意义，旨在引导学生关心真问题，解决生产、生活中的实际问题，有利于培养学生的科学精神和社会责任感，激发学生对化学学科的热爱。启示我们：源于生产、情境新颖是本类试题的一大特色。情境载体涉及面广，以过渡金属元素考查居多，大都是我们平常没见过的。历年工艺流程考什么?年 份2021年20202019年卷 型 甲乙山东山东背景碘单质的工业制备高钛炉渣回收钛、铝、镁以铬铁矿为原料制备红矾钠黏土钒矿制备NH4VO3镍催化剂制备NiSO4晶体用软锰矿和BaS制备高纯MnCO3硼镁矿制备H3BO3和MgO重晶石

7、制备立德粉天然锰矿制备MnSO4主要元素ITi Al MgCrVNiMnB、MgBa、SMn年 份2016年2017年2018年卷 型背景亚氯酸钠的合成-废钒催化剂中回收V2O5钛酸亚铁制备锂电池电极料水泥中钙的测定铬铁矿制备重铬酸钾焦亚硫酸钠的合成闪锌矿制备锌氯酸钾制备碘酸钾主要元素Cl、S-VLi、Fe、TiCa、SiFe、CrSZnCl、I情境第二步：设计题干绘制流程图流程图的设计首先捕捉素材中与高中知识、素养、能力相关的内容。然后将与考查内容相关的关键流程、方法和技术处理成清晰、简洁的流程图。但在设计流程时考虑到高中学生所学实际情况，对相关条件、步骤进行了适当的处理，保留了关键操作，给

8、出了必要的物质信息。启示我们：题目虽新，但考查的知识大多是我们学过的内容。(2021全国乙卷)第三步：设置基础性为主的问题命题时，根据高中学生的知识储备、素养要求以及高考对化学学科关键能力的考查，所设计的问题，大多是对主干知识的考查。启示我们：高考大题是完全可以得大部分分数的，要有信心。第四步：增强设问的综合性和应用性该步骤紧扣学科素养和关键能力，整合情境素材和考查内容，通过建立新旧知识的联系、综合多个模块内容，考查学生的综合应用能力。个别题目应具备一定的难度和区分度以体现高考的选拔功能。启示我们：一是有些题目需经过慎重的思考推理才能解答，跳一跳才能摘到“桃子”；二是有些题目不会做实属正常，不

9、要过于纠结影响心情。第五步：调整难度，设置分值试题初步命制完之后，要整体统筹，做到难度合理，区分度明显。试题难度调整可采取同类题目替换、信息提示、数据简化等方法。总之，此类试题的命制以真实、新颖的情境为素材，保证了命题的科学性；融合多种必备知识，在保证一定量的基础性设问的前提下，设置学科内综合的问题和关于新情境应用的问题，保证了设问的层次性；此外，在考查素养和能力的同时也向学生介绍了新知识，展示了实际问题的复杂性、综合性，展现了化学学科的魅力，实现了围绕化学工艺流程进行多角度、多层次、有梯度的考查。四、命题角度物质制备类工艺流程物质提纯类工艺流程命题角度类型一：物质制备类工艺流程类型一：物质制

10、备类工艺流程类型二：物质提纯类工艺流程类型二：物质提纯类工艺流程（1）原料的预处理（2）分离、提纯等基本操作（3）物质的转化原理（4）化学方程式的书写（5）物质成分的判断(滤渣、循环物质、母液等)（6）有关Ksp及含量测定等计算五、命题常考点02工艺流程题复习策略建模构建工艺流程题的结构模型构建工艺流程题的思维模型构建工艺流程题的知识体系构建工艺流程题的答题模板高考真题、模考强化训练题 头题 干题尾介绍该工艺生产的原材料（杂质）、目的（目标产品）。 用框图形式将操作或物质转化或分离提纯等主要生产工艺流程表示出来。根据流程中涉及到的化学知识设问。 试题结构1.构建工艺流程题的结构模型有关产品的分

11、离、提纯操作物质的制备、除杂、净化矿物粉碎、焙烧、溶浸等加入试剂氧化或还原、调PH等 三路线主线主产品分支副产品回头循环品结构模型原材料目标产品产品分离、提纯原材料的预处理、除杂、净化三阶段 典例分析原材料目标产品原材料预处理产品制备、除杂、净化产品的分离、提纯解题思维模型(1)审题头(抓化工生产的目的；抓原料、杂质、产品的成分。）(2)析流程（ 抓三条思维主线） (3)重设问(带着设问针对性地看流程图）（结合信息：题干信息、补充信息、设问信息）2，构建工艺流程题的思维模型 元素转化线（跟踪每种元素走向） 根据元素转化守恒思想，跟踪每种元素走向及其转化形式 ，目标元素肯定会走到最后，杂质元素在

12、过程中一定要除去，不能放过每一种杂质元素。三条思维主线价态转变线（确定所加试剂作用） 根据分析元素的价态转变来判断所加试剂的目的，是提供酸碱介质还是调节pH,还是作氧化剂或还原剂。通过价态转变来判断反应类型，氧化还原还是非氧化还原，从而正确书写陌生方程式。实验操作线（确定除杂分离方法） 根据每一步操作目标物质的转化过程，分析杂质是用什么试剂，用什么方法除去，目标产物又是通过什么实验方法得到。思维建模典例分析典例分析原材料原材料杂质目标产品原材料预处理产品制备、除杂、净化产品的分离、提纯目标产品回答下列问题：除去碳和有机物 将 Fe2氧化为 Fe3 Al(OH)3、Fe(OH)3 7.0106

13、mol L1 除去Mn2 3.03.5 3.构建工艺流程题的知识体系必备知识储备1、学科思维 （1）元素化合物知识 工艺流程题的命制是以元素化合物为知识载体的，熟练掌握元素化合物的相关知识及其转化过程，是学好化学工艺流程的必要前提条件。 （2）氧化还原、离子反应知识 （3）实验物质分离提纯原理、操作知识 （4）有关溶度积、产率等计算 需学生平时自主温故 2、工程思维原料的预处理粉碎铁硼矿、充分搅拌、适当升高温度等 典例分析加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）Fe2+ VO+MnO2 +2H+ = VO2+Mn2+H2OMn2 +Al3+和Fe3+Fe(OH)3NaAlO2+HCl+H2O=N

14、aCl+Al(OH)3利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全典例分析典例分析除去碳和有机物 pH调控处理先用氧化剂把Fe2氧化为Fe3，再调溶液的 4.7pH8.1 典例分析(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_。(3)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6之间。4.7 将Fe2+氧化为Fe3+ 典例分析氧化溶液中的Fe2 使溶液中的Al3和Fe3变成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，然后除去 （2）常见的操作与思考角度温度控制 低于40 ，TiO2xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40 ，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2xH2O转化反应速率下降 典例分析产品的

15、分离与提纯盐溶液的分离提纯方法：结晶法 结晶法有蒸发结晶和冷却结晶两种方法过滤固、液分离蒸馏液、液分离分液互不相溶的液体间的分离萃取用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。升华将可直接气化的固体分离出来。盐析加无机盐使溶质的溶解度降低而析出（金属的萃取与反萃取）金属的萃取与反萃取 萃取过程包括液相到液相、固体到液相、气相到液相三种传质过程。但是在科学研究和生产实践中，萃取通常仅指液-液萃取过程，而将固-液传质过程称为“浸取”，气-液传质过程称为“吸收”。 萃取法在有色金属湿法冶金行业应用广泛，比如铜、锌、钴、镍、金、银、铂系金属、稀土等行业。 金属的萃取与反萃取是分离工艺流程中的一个重要环节，

16、其过程可以达到使金属离子分离和富集的目的，具有简单、便于操作和周期短的特点。近几年常见于高考试卷的工艺流程综合题中，只有弄清其操作原理和溶质的来龙去脉，方能解答好这类题目。金属的萃取与反萃取一、萃取与反萃取的原理 1溶剂萃取简称萃取利用溶质在两种不相溶的液体之间的溶解度或者分配差异，达到分离和富集的目的。经过反复多次萃取，可将大部分化合物提取出来。 2反萃取和洗脱与萃取过程相反，用一定的酸、碱或盐溶液把金属从有机相中再次返回到水相中的过程。 例如：采用某萃取剂萃取水溶液中的 Cu2+，萃取过程可以简单地用方程式表示如下： 正反应为萃取过程。向反应体系中加稀硫酸，反应逆向移动，Cu2+被释放出来

17、，萃取剂获得再生，可以重复使用，这个过程就是反萃取。二、萃取剂的类型 1中性萃取剂：如醇、酮、醚、酯、醛及烃类。 金属阳离子与萃取剂络合，生成金属有机化合物，而溶解于有机溶剂中。 2酸性萃取剂：如羧酸、酸性磷酸酯（离子交换树脂）等。 金属阳离子与氢离子交换，如 3螯合萃取剂：有机物配位原子有两个或两个以上的，与金属阳离子生成具有螯环（闭合环状）的化合物，也是酸性的萃取剂，并释放出氢离子。如 三、“反萃取”应用 用反萃取法将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来。 在“海带提碘”的实验中，通常以 CCl4 为萃取剂对碘单质进行萃取、富集。那么，如何将碘单质从碘的四氯化碳溶液中提取出来呢？要解决这一问

18、题，可以采用反萃取法，具体步骤如下： 反萃取过程中，碘单质与浓 NaOH 溶液 发生反应的化学方程式为： 水层加入 45%的稀硫酸，发生反应的化学方程式为： 【试题说明】本试题是化工生产流程试题中非常经典的一道试题。废旧锂离子电池首先经过放电处理，负极的锂单质经过放电生成锂离子，向正极迁移镶嵌在正极的LiCoO2中。电池拆解后，用氢氧化钠溶液进行正极碱浸，将正极铝箔中的铝溶解生成NaAlO2，再经过过滤处理，滤液中是偏铝酸钠溶液，经过调pH值生成氢氧化铝沉淀。滤渣的成分是LiCoO2，酸浸时用稀硫酸和过氧化氢作用下，过氧化氢将LiCoO2中正三价钴还原为Co2+。过滤后滤液中有钴离子和锂离子。

19、萃取时锂离子进入水相，钴离子进入有机相，再经过反萃取，将有机相中的钴离子重新转移至水相，这个过程就是反萃取的过程。经过反萃取进入水相的钴离子再经过沉钴生成碳酸钴。 试题中虽然没有对萃取和反萃取进行考查，但这是萃取和反萃取在高考中出现的经典案例。 【试题说明】本试题反应操作，这一步是利用有机溶剂RH进行萃取。萃取时，它能与铜离子生成金属螯合物，使铜被萃取，并析出氢离子。其反应可用下式表示： Cu2+(水相）+2RH（有机相） CuR2(有机相）+2H+（水相） 所得的有机层溶有CuR2。反应加稀硫酸，经过操作在强酸性介质中，上述反应向左进行，即螯合物的金属离子将会由有机相转入水相，有机相能获得再

20、生，这叫“反萃取”反应，获得有机层和硫酸铜溶液。这一步就是反萃取。 Cu(NH3)42+2RH = CuR2+2NH4+2NH3 操作 目的原料处理阶段 1.研磨、粉碎 喷洒1.可增大反应物的接触面和接触机会，加快反应速率，以提高原料转化率、利用率、浸取率的目的。2.增大接触面积的具体措施有：固体采用粉碎、研磨的方法；液体采用喷洒的方法；气体采用多孔分散器等。2.溶浸1.水浸：是为了分离水溶性和非水溶性的物质。2.酸浸：是为了溶解金属、金属氧化物、调节PH促进某离子的水解而转化为沉淀3.碱浸：是为了除去油污、溶解酸性氧化物、溶解铝及其化合物、调节PH等。4.醇浸：为了提取有机物3.灼烧（煅烧、

21、焙烧）指在高温下使固体原料分解、反应或改变结构。5.搅拌、加热加速溶解；增大反应物的接触面积，加快反应速率；对于吸热反应，加热可同时提高原料的转化率，但要避免反应物或生成物的过热分解。4.构建工艺流程题的答题模板 操作 目的条件控制 1.控制pH 1.目的：使某些金属离子形成氢氧化物沉淀而分离 2.方法：加入能消耗H+的物质且不引入新的杂质。如要除去Cu2+中混有的Fe3+，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等来调节溶液的pH。 2.控制体系的环境氛围 1.蒸发或结晶时，加入相应的酸或碱以抑制某些盐的水解。 2.需要在酸性气流中干燥FeCl3、AlCl3、MgCl2等含水晶体

22、，抑制水解. 3.还原性氛围，防止还原性物质被氧化。如加入铁粉防止Fe2+被氧化。 4.加入氧化剂进行氧化。如加入绿色氧化剂H2O2将Fe2+氧化为Fe3+ 绿色氧化剂H2O2的优点：不引入新杂质，对环境无污染 3.控制温度1.加热：加速溶解、加快反应速率或促进平衡向某个方向移动（如促进水解生成沉淀） 2.降温：防止某物质在某温度时会溶解或分解，或促进平衡向某个方向移动 3.控制温度在一定范围内：综合多方面因素考虑。如使反应速率不至于太慢、抑制或促进平衡移动、防止反应物分解、防止副反应发生、使催化剂的催化活性最高等。 4.如题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要根据它们溶解度随温

23、度升高而改变的情况，寻找合适的结晶分离方法。4.趁热过滤1防止过滤一种晶体或杂质的过程中，因温度下降而析出另一种晶体。 2.若首先析出的是产品，则防止降温时析出杂质而影响产品纯度（目的是提高产品纯度）；若首先析出的是杂质，则防止产品在降温时结晶而损耗（目的减少产品的损耗） 3.方法：将漏斗先置于热水中预热。 操作 目的条件控制 1.控制pH 1.目的：使某些金属离子形成氢氧化物沉淀而分离 2.方法：加入能消耗H+的物质且不引入新的杂质。如要除去Cu2+中混有的Fe3+，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等来调节溶液的pH。 2.控制体系的环境氛围 1.蒸发或结晶时，加入相应的

24、酸或碱以抑制某些盐的水解。 2.需要在酸性气流中干燥FeCl3、AlCl3、MgCl2等含水晶体，抑制水解. 3.还原性氛围，防止还原性物质被氧化。如加入铁粉防止Fe2+被氧化。 4.加入氧化剂进行氧化。如加入绿色氧化剂H2O2将Fe2+氧化为Fe3+ 绿色氧化剂H2O2的优点：不引入新杂质，对环境无污染 3.控制温度1.加热：加速溶解、加快反应速率或促进平衡向某个方向移动（如促进水解生成沉淀） 2.降温：防止某物质在某温度时会溶解或分解，或促进平衡向某个方向移动 3.控制温度在一定范围内：综合多方面因素考虑。如使反应速率不至于太慢、抑制或促进平衡移动、防止反应物分解、防止副反应发生、使催化剂

25、的催化活性最高等。 4.如题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要根据它们溶解度随温度升高而改变的情况，寻找合适的结晶分离方法。4.趁热过滤1防止过滤一种晶体或杂质的过程中，因温度下降而析出另一种晶体。 2.若首先析出的是产品，则防止降温时析出杂质而影响产品纯度（目的是提高产品纯度）；若首先析出的是杂质，则防止产品在降温时结晶而损耗（目的减少产品的损耗） 3.方法：将漏斗先置于热水中预热。 操作 目的条件控制 1.控制pH 1.目的：使某些金属离子形成氢氧化物沉淀而分离 2.方法：加入能消耗H+的物质且不引入新的杂质。如要除去Cu2+中混有的Fe3+，可加入CuO、Cu(OH)2、

26、Cu2(OH)2CO3等来调节溶液的pH。 2.控制体系的环境氛围 1.蒸发或结晶时，加入相应的酸或碱以抑制某些盐的水解。 2.需要在酸性气流中干燥FeCl3、AlCl3、MgCl2等含水晶体，抑制水解. 3.还原性氛围，防止还原性物质被氧化。如加入铁粉防止Fe2+被氧化。 4.加入氧化剂进行氧化。如加入绿色氧化剂H2O2将Fe2+氧化为Fe3+ 绿色氧化剂H2O2的优点：不引入新杂质，对环境无污染 3.控制温度1.加热：加速溶解、加快反应速率或促进平衡向某个方向移动（如促进水解生成沉淀） 2.降温：防止某物质在某温度时会溶解或分解，或促进平衡向某个方向移动 3.控制温度在一定范围内：综合多方

27、面因素考虑。如使反应速率不至于太慢、抑制或促进平衡移动、防止反应物分解、防止副反应发生、使催化剂的催化活性最高等。 4.如题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要根据它们溶解度随温度升高而改变的情况，寻找合适的结晶分离方法。4.趁热过滤1防止过滤一种晶体或杂质的过程中，因温度下降而析出另一种晶体。 2.若首先析出的是产品，则防止降温时析出杂质而影响产品纯度（目的是提高产品纯度）；若首先析出的是杂质，则防止产品在降温时结晶而损耗（目的减少产品的损耗） 3.方法：将漏斗先置于热水中预热。 构建工艺流程题的答题模板2021高考真题Fe3+、Al3+、Mg2+SiO2 CaSO4硫酸 (N

28、H4)2SO4 1.010-6TiO2(x1)H2O=TiO2xH2O2H5.高考真题、模考强化训练2020高考真题加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）Fe2+ VO+MnO2 +2H+ = VO2+Mn2+H2OMn2 +Al3+和Fe3+Fe(OH)3NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3利用同离子效应，促进NH4VO3尽可能析出完全2020高考真题除去油脂，溶解铝及其氧化物 AlO2-+H+H2O=Al(OH)3Ni2+、Fe2+、Fe3 +O2或空气Fe3+0.01(107.214)2或105(108.714)2 3.26.22Ni2+ClO+4OH=2NiOOH+

29、Cl+H2O提高镍回收率NH4HCO3+NH3 = (NH4)2CO3SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN一元弱 转化为H3BO3，促进析出2Mg2+3CO32-+2H2O=Mg(OH)2MgCO3+2HCO3-溶浸高温焙烧或 2Mg2+2CO32-+H2O=Mg(OH)2MgCO3+CO2 (NH4)2 SO42019高考真题2019高考真题SiO2（不溶性硅酸盐） MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2ONiS和ZnS4.7 将Fe2+氧化为Fe3+ 1/3F与H+结合形成弱电解质HF，MgF2 Mg2+2F平衡向右移动2018高考真题高考化学工艺流程题的解题策略4如

30、何备考?3如何考？1考了吗？2考什么？工艺流程题内容提要近几年高考中情景素材统计（2考什么?）（1）自然资源开发利用类钛铁矿、铬铁矿、软锰矿、菱镁矿、铁硼矿、铝土矿、磷矿石、白云石、莹石（2）废弃资源回收利用类废铁屑、废铝片、废钒催化剂、废玻璃、废旧锂离子电池、废旧锌锰电池、粉煤灰、银铜合金废料（3）物质的制备和净化类水泥、NaClO2、NH3、H2C2O4711、原料所含杂质类：SiO2(12次)；Al2O3(11次）；FexOy(10次）；MgO(5次)；MnO2(4次)；CaO(3次)2、辅助试剂类：H2O2(7次)；KMnO4(6次）；K2Cr2O7(2次）；H2C2O4(2次)、Na

31、BH4(2次)；ZnS、FeS、MnS(各1次)近几年高考中高频化合物统计72设问方式考查内容考查方式原料转化为产品的生产原理元素及其化合物性质、离子反应、氧化还原反应、热化学知识、化学反应速率与化学平衡、溶解度、水溶液中离子平衡(Ka、Kb、Kh、Ksp的应用)化合价规则、物质的命名、方程式书写、图表分析、实验原理及文字表达、实验方案设计平衡常数的计算除杂、分离和提纯产品实验仪器和实验操作仪器名称、分离提纯的操作、滴定实验及相关计算提高产量和效率化学平衡、溶解平衡计算转化率、产率、纯度节能减排，循环利用元素化合物性质尾气的处理、实验方案的设计综合利用电化学知识电极方程式书写及电化学的相关计算

32、 近几年高考中考点分析化学工艺流程图是以无机矿物、工农业或生活废旧物质为原料，首先对原料经过一定的预处理，再通过一系列化学反应，利用化学反应原理知识，经过多次分离提纯最后得到目标产物。 原料核心 反应 目标产物原料的预处理反应条件控制物质分离提纯生产实际工艺流程题的基本结构示意图二、剖析工艺流程题的命题角度 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：例题原料目标产物1目标产物2预处理主线2主线1核心化学反应及分离提纯28(14分)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等

33、，其一种生产工艺如下：核心化学反应 分离提纯题型示例原料目标产物核心反应原料的预处理生产实际反应条件的控制命题五个角度原料的预处理生产实际原料的预处理生产实际反应条件的控制原料的预处理生产实际原料的预处理生产实际反应条件的控制原料的预处理生产实际反应条件的控制产物分离提纯生产实际1.核心反应陌生方程式的书写关注箭头的指向：箭头指入反应物箭头指出生成物箭头回指循环物氧化还原反应：判断产物三个守恒非氧化还原反应： 物质性质元素守恒 铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下: （4）“电解”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。

34、阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质A的化学式为_。 答题技巧(1)箭头回指判断产物为NaOH和NaHCO3(2)电解实质是电解水 H2 4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3-+O2 24二氧化氯（ClO2）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ClO2方法。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（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有H2、Cl2（填化学式），发生器中生成ClO2的化学方程式为_。Cl2HClNaClO3+HClClO2+H2 /Cl2(?)+NaCl2NaClO3+4HCl=2C

35、lO2+Cl2+2NaCl+2H2ONaClNaClO3氧化还原规律增大固体样品与液体（或气体）的接触面积，加快反应速率。2.原料的预处理浸出：研磨：（水浸、酸浸、碱浸）使原料中的*溶解（物理溶解或与浸取液接触反应），可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。灼烧：搅拌：使反应物充分接触，增大反应（或溶解）速率。（焙烧、煅烧）除去可燃性的杂质（或使原料初步转化）杂质高温下氧化、分解 硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：回答下列问题：(1)写

36、出Mg2B2O5H2O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)。升高反应温度、减小铁硼矿粉粒径 Mg2B2O5H2O+2H2SO4=2MgSO4+2H3BO3 预处理 以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。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：物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%2.22.92.83.122286065121以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：（1）“酸浸”时V2O5转化为VO2+，反应的离子方程式为 ， 同时V2

37、O4转成VO2+。V2O5+2H+=2VO2+H2O 预处理反应速率及平衡移动物质的溶解与结晶物质的热分解与挥发弱离子的水解（平衡）pH：物质的沉淀与溶解弱离子的水解3.反应条件的控制保护气：隔绝空气（主要是O2、H2O）弱离子的水解（如HCl氛围）温度:36、（15分）以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下： （1）步骤中溶解温度应控制在6070，原因是 。 温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解15课标I：“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是将Fe2+氧化为Fe3+ 然后在调节溶液的pH约为5，目的是：使Al3+与Fe3+形成氢氧化物沉

38、淀而除去。 15课标II：加碱调节至pH为 2.7 时，铁刚好沉淀完全（离子浓度小于10-5mol/L时，即可认为该离子沉淀完全）；继续加碱至pH为 6 时，锌开始沉淀（假定浓度为0.1mol/L）。若上述过程不加H2O2后果是Zn2+和Fe2+分离不开，原因是： Fe(OH)2和Zn(OH)2的Ksp相近。H3BO3、Mg2+、Fe3+、Fe2+、Al3+4.产品的分离提纯结晶（重结晶）:固体物质从溶液中析出的过程。过滤：固、液分离蒸馏：液、液分离蒸发：利用加热的方法，使溶液中溶剂不断挥发而析出溶质（晶体）的过程。 萃取：用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。分液：互不相溶的液体间的分离盐

39、析：加无机盐使溶质的溶解度降低而析出。升华：将可直接气化的固体分离出来。洗涤：通常有水洗、冰水洗涤、醇洗。成本意识：浸出率、转化率、利用率、原料价格、能耗的控制、 原料、 能量的循环利用效率意识：生产速率、催化剂的使用、反应条件的选择5.生产实际：三个意识环保意识：绿色化学：无污染、无腐蚀、 “三废”(废气、废渣、废水)的处理。27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（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是 。有氯气生成，污染较大污染：废渣、 废液（酸、碱、重金属盐）、 废气（Cl2、Br2、硫和氮的氧化物）

40、很多学生答不出，没有环保的意识。 24四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：该工艺流程中存在的不足之处是-。 产生三废1 快速浏览，整体分析把握主干4 以线设问，回归流程局部剖析3 独立设问，找准关键直接作答2 瞻前顾后，整合信息理顺流程三、工艺流程题答题策略（3如何考？） ） 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：例题原料目标产物1目标产物2预处理1.快速浏览，整体分析把握主干

41、主线2主线1核心化学反应及分离提纯FeTiO3 、MgO和SiO22 瞻前顾后，整合信息理顺流程主反应 FeTiO3+ 4H+4Cl = Fe2+ TiOCl42 + 2H2O副反应 MgO +2H+ = Mg2+ H2O反应6反应7反应5反应4反应3反应1反应2分离3分离4分离1分离2TiOCl42 + （x+1） H2O = TiO2xH2O 2H+4Cl- TiO2xH2O (NH4)2Ti5O15(NH4)2Ti5O152LiOHLi2Ti5O152NH3H2O Li4Ti5O122LiFePO4+ H2O+ 3CO22FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42Fe2+ H2O2

42、+ 2H+ = 2Fe3+ 2H2O Fe3+PO4 3- =FePO4 Li2Ti5O15七处核心反应，四处分离提纯100、2h，90、5h 3 独立设问，找准关键直接作答解答关键（1）找准纵坐标和横坐标（2）对应的实验条件有两个解答关键（1）各元素化合价代数和为0（2）两个氧原子形成一个过氧键（3）过氧根为-2价4低于40，TiO2xH2O转化率随温度升高而增加；超过40，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2xH2O转化率下降解题关键（1）分析表格中低于和高于40时转化率的变化趋势（2）双氧水和氨水的不稳定性，温度升高会分解4 以线设问，回归流程局部推敲解题关键（1）“酸浸”时发生非氧化还原反应，铁元素为+2价（2）元素守恒和电荷守恒配平FeTiO3+ 4H+4Cl = Fe2+ TiOCl42 + 2H2O解题关键（1）反应为氧化还原反应，H2C2O4 为还原剂（2）电子守恒和元素守恒配平2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O+ 3CO2Mg2+、Fe2+FePO4Mg3(PO4)2 解题关键（1）溶度积规则意义及计算（2）注意加入溶液后体积变化1.常用答题的套路及规范答题模板2.细心审题，疑点突破