化学工艺流程马四军

第10专题主编第2专题主编AH化学化学化学化学化学工艺流程专题备考——安阳县实验中学马四军高考中的化学工艺流程题化学工艺流程题是近年高考命题的热点。化学工艺流程题，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。工艺流程题的特点：一是试题源于生产实际，以解决化学实际问题为线索进行设问，使问题情境真实。二是试题内容丰富，涉及化学基础知识的方方面面，能考查考生对化学知识的掌握和应用情况，同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移推理能力。三是试题新颖，阅读量、思维含量较大，考查考生的资料收集、处理能力。试题结构：从内容组织形式上看化工流程题型的结构通常是从生产原料到产品的整个流程以简单的文字加框图和箭线形式呈现,同时流程中还会形成一些“环状”,意为物质的循环利用,以展现“绿色化学”的理念。

如图所示:化工流程题型的结构、涉及问题及解题顺序箭头:箭头进入的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括主产物和副产物)。三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环使用。命题研究化学工艺流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能力立意的命题为指导思想，能够综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。所以这类题成为近年来高考的必考题型。这类题常呈现的形式：流程图、表格、图像。这类题常围绕以下几个知识点进行设问：(1)反应速率与平衡理论的运用；(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；(3)利用控制pH分离除杂；(4)化学反应的能量变化；(5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；(6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；(7)环境保护与绿色化学评价。热点分析1．解答无机化工流程试题的程序(1)基本步骤①从题干中获取有用信息，了解生产的产品。②然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。③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；发生了什么反应；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)。④从问题中获取信息，帮助解题。(2)解题思路明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。(3)方法技巧对一些线型流程工艺或从原料到产品为一条龙生产工序试题，首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。解题关键在于认真对比分析原料与产品的组成，从中产生将原料转化为产品和除去原材料中所包含的杂质的基本原理和所采用的工艺生产措施。当把生产的主线弄清楚了，围绕生产主线所设计的系列问题也就可解答了。解题顺序序：③灼烧、焙焙烧、煅煅烧：改改变结构构，使一一些物质质能溶解解，并使使一些杂杂质高温温下氧化化、分解解。④反应条件件的控制制(温度度、压强强、催化化剂、原原料配比比、pH、溶溶剂等)。控制温度度a．加热，，加快反反应速率率或加速速某固体体的溶解解；b．防止物物质温度度过高时时分解或或挥发，，或达到到沸点点挥发；；c．使催化化剂的活活性达到到最高；；d．防止副副反应的的发生；；e．降温或或减压，，减少能能源成本本，降低低对设备备的要要求，达达到绿色色化学的的目的。。（2)分离提纯纯阶段的的常见考考点①调pH除杂a．控制溶溶液的酸酸碱性使使某些金金属离子子形成氢氢氧化物物沉淀例如：已已知下列列物质开开始沉淀淀和沉淀淀完全时时的pH如下表所所示物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)3

2.73.7Fe(OH)2

7.6 9.6Mn(OH)28.39.8若要除去去Mn2＋溶液中含含有的Fe2＋，应该怎怎样做？？提示：先先用氧化化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶溶液的pH到3.7。b．调节pH所需的物物质一般般应满足足两点：：能与H＋反应，使使溶液pH增大；不不引入新新杂质。。例如：若若要除去去Cu2＋溶液中混混有的Fe3＋，可加入入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来来调节溶溶液的pH。②试剂除杂杂③加热：加加快反应应速率或或促进平平衡向某某个方向向移动。。如果在制制备过程程中出现现一些受受热易分分解的物物质或产产物，则则要注意意对温度度的控制制。如：：侯德榜榜制碱中中的NaHCO3，还有如如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。。④降温：防防止某物物质在高高温时溶溶解(或分解)、为使化化学平衡衡向着题题目要求求的方向向移动。。⑤萃取温度的影影响归纳纳：①、趁热热过滤（（或冰水水洗涤））的目的的：防止止某物质质降温时时会析出出（或升升温时会会溶解））而带入入新的杂杂质②、冰水水中反应应或降温温反应的目的：：防止某某物质在在高温时时会溶解解或为使使平衡向向着题目目要求的的方向移移动③、反应中采取加热热措施的的作用：：一般是是为了加加快反应应速率或或加速某某固体的的溶解④、如题题目中要要求温度度控制在在某温度度范围内内（可用用水浴或或油浴来来控制））：一般般有以下下几个目目的：A、防止某种种物质温温度过高高时会分分解或挥挥发，也也可能是是为了使使某物质质达到沸沸点挥发发出来，具体问问题要具具体分析析。如侯侯德榜制制碱中，，将CO2通入NaCl的氨溶液液中，保保持溶液液的温度度为（30+2）℃，可得NaHCO3晶体，温度控制制在这个个范围，，目的就就是防止止NaHCO3晶体分解。而而在Br2的制取过过程中，，出溴口口的温度度控制在在80—90℃，目的就就是要使使Br2挥发出来来而又减减少水蒸蒸气混入入Br2中。B、使催化剂剂的活性性达到最最好：如合成氨氨或工业业SO2氧化为SO3时，选择择的温度度是500℃℃左右，原原因之一一就是使使催化剂剂的活性性达到最最高。C、防止副反反应的发发生：如乙醇醇的消去去反应温温度要控控制在170℃℃，原因是是就是在在140℃℃时会有乙乙醚产生生。D、对于一一些工艺艺来说，，降温或或减压可可以减少少能源成成本，降降低对设设备的要要求，达到绿绿色化化学的的要求求。以上上有关关温度度的总总结只只能说说是有有这种种可能能来考考，具具体问问题要要具体体分析析。(3)获得产产品阶阶段的的常见见考点点①洗涤(冰水、、热水水)洗去晶晶体表表面的的杂质质离子子，并并减少少晶体体在洗洗涤过过程中中的溶溶解损损耗。。②蒸发时时的气气体氛氛围(抑制水水解)：如从从溶液液中析析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质质时,应在HCl的气流流中加加热,以防其其水解解。③蒸发浓浓缩、、冷却却结晶晶：如如除去去KNO3中的少少量NaCl。④蒸发结结晶、、趁热热过滤滤：如如除去去NaCl中的少少量KNO3。⑤重结晶晶。(4)其他常常见考考点①化学方方程式式②实验仪仪器③计算④信息①要得到到溶解解度受受温度度影响响小的的溶质质：蒸蒸发结结晶，，趁热热过滤滤。②要得到到溶解解度受受温度度影响响大的的溶质质：蒸蒸发浓浓缩，，冷却却结晶晶。③重结晶晶注意：：控制PH值结晶控制温温度水洗（（有机机物洗洗）3．注重重答案案文字字叙述述的规规范性性(1)洗涤沉沉淀：：往漏漏斗中中加入入蒸馏馏水至至浸没没沉淀淀，待待水自自然流流下后后，重重复以以上操操作2～3次。(2)从溶液液中得得到晶晶体：：16字方针针。蒸发浓浓缩（（加热热蒸发发）→冷却结结晶→过滤洗洗涤→干燥称称量。。(3)在写某某一步步骤是是为了了除杂杂时，，应该该注明明“是为了了除去去XX杂质”。(4)看清楚楚是写写化学学反应应方程程式还还是离离子方方程式式，注注意配配平。。分离提提纯阶阶段核核心反反应考考点：：②反应原原理:化学平平衡、、水解解原理理、电化学学③计算④提取信信息点点①基本理理论:离子反反应、、氧化化还原原反应应其他方方面：：环保：：绿色化化学成本：：原料价价格、、能耗耗控制制、循环利利用物质制制备化化工生生产流流程的的主线线一般般为规律总总结：：原料预预处理理除杂、、净化化产品分分离提提纯反应条条件控控制原料循循环利利用排放物物的无无害化化处理理规律:主线主主产品品、分分支副副产品品、回回头为为循环环。核心考考点：：物质质的分分离操操作、、除杂杂试剂剂的选选择、、生产条条件的的控制制宏观把把握，，理清清思路路；善用信信息，，按需需答题题！①首先先要通通过阅阅读文文字说说明，，清楚楚试题题背景景是工工业生生产还还是实实验室室研究究，准准确抓抓住工工艺（（实验验）的的目的是什么么，还还提供供了哪哪些信息（原料料成分分？含含量？？产品品成分分？从从用途途能看看出什什么性性质？？）；；②然后后整体体浏览览一下下流程程，基基本辨辨别出出预处理理、反反应、、提纯纯、分分离等等阶段段；③接下下来可可以先先看看看设问问，使使下一一步的的深入入分析析重点点更明明确；；④然后后再带带着质质与量量的意意识具具体分分析各各个化化学过过程（（必要要时使使用参参考数数据）），组组织语语言回回答设设问。。解题基基本步步骤：：宏观把把握，，理清清思路路；善用信信息，，按需需答题题，规规范作作答！！二遍读读题，，注意意关联联问题题。一一般只只考虑虑后面面提问问有关关的步步骤，，其他他不必必清楚楚，““难得得糊涂涂”。。读取信信息要要客观观评价价、筛筛选把问题题再放放入题题中前前后比比对有的步步骤不不能读读懂，，这时时主要要看这这一步步的结结果，，“跟跟着感感觉走走”、、“顺顺藤摸摸瓜””，用用已学学过的的知识识来““圆””这个个结果果。所给信信息一一定有有用，，而且且一定定用到到，有有时还还需分分解、、重组组、迁迁移到到本题题中来来。大多数数提问问用所所学知知识便便可直直接回回答，，但个个别地地方往往往有有悖所所学知知识，，这时时就要要考虑虑产物物、环环保、、产量量、成成本等等等。。最后要要看清清楚问问什么么，不不要答答非所所问化学工工艺流流程题题自查查：（1）对工工艺流流程题题有没没有整整体、、清晰晰的认认识？？（4）方程程式书书写和和计算算有无无得分分把握握？（2）对工工艺流流程相相关知知识点点是清清清楚楚楚，，还是是模模模糊糊糊？（3）叙述述性问问题是是否能能抓住住要点点？了解化化学工工艺流流程的的主线线；了解化化学工工艺流流程考考什么么？了解规规范答答题的的要求求；氧化还还原专专题复复习。。Ⅰ预处理理Ⅱ分离提提纯Ⅲ主反应应(广东,32)粗铝提提纯及及尾气气的综综合利利用（广东东，32)制备Li2CO3的工艺艺流程程原料预预处理理除杂、、净化化产品分分离提提纯原料循循环利利用尾气综综合利利用无机矿矿物、、废水水、废废渣→核心化学反反应→目标产品例：铁氧体体可用用于隐隐形飞飞机上上吸收收雷达达波涂涂料。。一种种以废废旧锌锌锰电电池为为原料料制备备锰锌锌铁氧氧体的的主要要流程程如下下：原料预处理理除杂、净化化主反应例：某炼铁废渣渣中含有大大量CuS及少量铁的的化合物，，工业以该该废渣为原原料生产CuCl2·2H2O的工艺流程程如下：预处理1、粉碎的目目的：。2、焙烧的目目的：。3、酸浸的目目的：。4、调节pH=3-4的原因：。已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全时时的pH值分别为：：9.7、3.2、6.4。增大反应物物的接触面面积，加快快反应速率率使CuS转化为CuO,Fe2+转化为Fe3+使CuO、Fe的化合物溶溶解使Fe3+沉淀完全“趁热过滤滤”的原因因是；例：实验室制备备甲酸铜晶晶体［Cu(HCOO)2·4H2O］的流程如如下：Cu2(OH)2CO3固体70℃～80℃的热水Cu(HCOO)2·4H2O1mol胆矾2mol小苏打甲酸约50℃的热水研磨冷却、操作a洗涤搅拌Ⅱ趁热过滤冷却、过滤、无水乙醇洗涤、晾干搅拌ⅠCO2防止降温甲甲酸铜结晶晶而损失用无水乙醇醇洗涤晶体体的目的。除去甲酸并并减少甲酸酸铜晶体损损失分离提纯预处理主反应例：某炼铁废渣渣中含有大大量CuS及少量铁的的化合物，，工业以该该废渣为原原料生产CuCl2·2H2O的工艺流程程如下：②为了获得得CuCl2·2H2O晶体，对滤滤液B进行的操作作是：蒸发发浓缩，趁趁热过滤，，滤液经冷冷却结晶，，过滤得到到产品。分分析有关物物质的溶解解度曲线（（如图），，“趁热过滤滤”得到的的固体是。Na2SO4分离提纯（09江苏）以氯化钾和和钛白厂的的副产品硫硫酸亚铁为为原料生产产硫酸钾、、过二硫酸酸钠和氧化化铁红颜料料，原料的的综合利用用率较高。。其主要流流程如下：：反应Ⅰ反应Ⅲ反应Ⅱ反应Ⅳ空气中煅烧FeSO4溶液NH4HCO3溶液CO2(g)FeCO3(s)稀H2SO4KCl过滤NH4Cl溶液K2SO4(s)(NH4)2S2O8溶液H2(g)Fe2O3(s)CO2(g)（4）反应Ⅳ常被用于电电解生产(过二硫酸铵铵)。电解时均均用惰性电电极，阳极极发生的电电极反应可可表示为。（1）反应Ⅰ的离子方程程式：Fe2++2HCO3￣=FeCO3↓+H2O+CO2↑2SO42-—2e-=S2O82-（2011广东四校联联考节选选）工业上生产产高氯酸（（沸点：90oC）时还同时时生产了亚亚氯酸钠，，其工艺流流程如下：：（3）循环使用用的物质是是。H2SO4（1）反应Ⅰ的化学方程式式。3NaClO3+3H2SO4=3NaHSO4+2ClO2+HClO4+H2O工业生产碘碘酸钾(KIO3)的流程如下下，在反应应器中发生生反应的化化学方程式式为：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查资料得：：①KIO3是一种白色色结晶粉末末；②酸性条件下下，KIO3是一种较强强的氧化剂剂，与氢碘碘酸、SO2等还原性物物质作用，，被还原为为单质I2；③在碱性介介质中，KIO3能被Cl2、次氯酸盐等等氧化为KIO4；④KIO3在常温下稳稳定，加热热至560℃开始分分解。请你根据流流程图设计计问题？讨论（1）已知步骤骤①反应器器发生的反反应中，两两种还原产产物所得电电子数相同同，请配平平该反应的的化学方程程式：；6I2+11KClO3+3H2O=6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑工业生产碘碘酸钾(KIO3)的流程如下下，在反应应器中发生生反应的化化学方程式为为：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查资料得：：①KIO3是一种白色色结晶粉末末；②酸性条件下下，KIO3是一种较强强的氧化剂剂，与氢碘碘酸、SO2等还原性物物质作用，，被还原为为单质I2；③在碱性介介质中，KIO3能被Cl2、次氯酸盐盐等氧化为为KIO4；④KIO3在常温下稳稳定，加热热至560℃开始分分解。（2）步骤②中中，用稀酸酸酸化的作作用；能否选用稀稀盐酸_________，（填：““可以”、、“不可以以”）其原因是_____________________________________；促进氯气从从反应混合合物中逸出出不可以盐酸能还原原已生成的的碘酸氢钾钾KIO3·HIO3工业生产碘碘酸钾(KIO3)的流程如下下，在反应应器中发生生反应的化化学方程式为为：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查资料得：：①KIO3是一种白色色结晶粉末末；②酸性条件下下，KIO3是一种较强强的氧化剂剂，与氢碘碘酸、SO2等还原性物物质作用，，被还原为为单质I2；③在碱性介介质中，KIO3能被Cl2、次氯酸盐盐等氧化为为KIO4；④KIO3在常温下稳稳定，加热热至560℃开始分分解。（3）步骤③要要保持溶液液微沸1小时以完全全排出氯气气，排出氯氯气的原因因为；Cl2能将KIO3氧化成KIO4工业生产碘碘酸钾(KIO3)的流程如下下，在反应应器中发生生反应的化化学方程式为为：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查资料得：：①KIO3是一种白色色结晶粉末末；②酸性条件下下，KIO3是一种较强强的氧化剂剂，与氢碘碘酸、SO2等还原性物物质作用，，被还原为为单质I2；③在碱性介介质中，KIO3能被Cl2、次氯酸盐盐等氧化为为KIO4；④KIO3在常温下稳稳定，加热热至560℃开始分分解。（4）步骤11得到碘酸钾钾晶体，你你建议的方方法是。温度/℃01020406080KIO3g/100g水4.606.278.0812.618.324.8蒸发浓缩，，冷却结晶晶工业生产碘碘酸钾(KIO3)的流程如下下，在反应应器中发生生反应的化化学方程式为为：I2+KClO3+H2O→KH(IO3)2+KCl+Cl2↑(未配平)。查资料得：：①KIO3是一种白色色结晶粉末末；②酸性条件下下，KIO3是一种较强强的氧化剂剂，与氢碘碘酸、SO2等还原性物物质作用，，被还原为为单质I2；③在碱性介介质中，KIO3能被Cl2、次氯酸盐盐等氧化为为KIO4；④KIO3在常温下稳稳定，加热热至560℃开始分分解。还需条件？考场演练（2010福建理综））硫酸锌可作作为食品锌锌强化剂的的原料。工工业上常用用菱锌矿生生产硫酸锌锌，菱锌矿矿的主要成成分是ZnCO3，并含少量量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工工艺流程示示意图如下下：(1)将菱锌矿研研磨成粉的的目的是______________增大反应物物接触面积积ZnCO3、Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO硫酸锌可作作为食品锌锌强化剂的的原料。工工业上常用用菱锌矿生生产硫酸锌锌，菱锌矿矿的主要成成分是ZnCO3，并含少量量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生产工工艺流程示示意图如下下：(2)完成“氧化化除铁”步步骤中反应应的离子方方程式：Fe(OH)2＋____＋____=Fe(OH)3＋Cl－____22ClO－H2O1(3)工业上从““滤液3”制取MgO过程中，合合适的反应应物是________(选填序号)。a．大理石粉粉b．石灰乳c．纯碱溶液液d．烧碱溶液液(4)“滤液4”之后的操作作依次为_______、________、过滤、洗洗涤、干燥燥。bd蒸发浓缩冷却结晶(6)分析图中数数据，菱锌锌矿粉中ZnCO3的质量分数数不低于。(5)根据上表数数据，调节节“滤液2”的pH时，理论上上可选用的的最大区为为。8.0≤pH<10.4×100%不当之处敬敬请批评评指正9、静静夜夜四四无无邻邻，，荒荒居居旧旧业业贫贫。。。。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。20:35:1620:35:1620:3512/28/20228:35:16PM11、以我我独沈沈久，，愧君君相见见频。。。12月月-2220:35:1620:35Dec-2228-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。20:35:1620:35:1620:35Wednesday,December28,202213、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。12月月-2212月月-2220:35:1620:35:17December28,202214、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。28十十二月20228:35:17下午午20:35:1712月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月228:35下下午午12月月-2220:35December28,202216、行动出成成果，工作作出财富。。。2022/12/2820:35:1720:35:1728December202217、做前，，能够环环视四周周；做时时，你只只能或者者最好沿沿着以脚脚为起点点的射线线向前。。。8:35:17下午午8:35下午午20:35:1712月-229、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。12月月-2212月月-22Wednesday,December28,202210、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。20:35:1720:35:1720:3512/28/20228:35:17PM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。12月-2220:35:1720:35Dec-2228-Dec-2212、世间成事，，不求其绝对对圆满，留一一份不足，可可得无限完美美。。20:35:1720:35:1720:35Wednesday,December28,202213、不不知知香