专题七工艺流程题

2020年高三二轮复习模块二——元素化合物专题七工艺流程题

【考点评析】工业流程题是将化学知识与技能的考查置于化工生产的实际情景之中，凸显化学科学服务生产、服务人类生活、促进社会进步的核心价值功能。

题目常常以现代工业生产为基础，对化学工艺进行简化，将反应原理分析、工艺条件的选择、产物的判断、物质的循环利用、化工生产成本、环境保护等问题进行融合，考查学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力。

题目基于证据进行分析推理，预测物质及变化可能的结果，建立解决复杂问题的思维框架，还兼顾了“变化观念”、“平衡思想”“社会责任”及“绿色化学”等学科核心素养和学科思想的考查。要点一工艺流程题常见类型要点二工艺流程题高考考查要点内容索引2020年高三二轮复习——工艺流程题分析要点三工艺流程图基本结构及解题思路要点四工艺流程中常见操作术语含义及作用解释要点五工艺流程中的条件控制要点六工艺流程中的化学原理和化学思想2020年高三二轮复习——工艺流程题分析要点一工艺流程题常见类型1.分离提纯类

2.物质制备类2015～2019五年考点分布图

知识考查点2016年Ⅰ卷2016年Ⅲ卷2017年Ⅰ卷2017年Ⅱ卷2017年Ⅲ卷2018年Ⅰ卷2018年Ⅱ卷2018年Ⅲ卷2019年Ⅰ卷2019年Ⅱ卷2019年Ⅲ卷基础化学概念（电子式、化合价、物质分类、反应类型）28（1）

27(4)

27(1)

26(3)26(1)

原料预处理方法(煅烧、研磨、浸泡等)

26(1)

26(4)27(1)27(2)(4)

氧化还原反应基本概念与应用28（4）28(2)

27(1)

27(3)26(3)26(2)流程中物质组成推断28（3）28(1)

26(2)27(2)7B选项27(2)26(2)26(2)26(2)26(1)28(3)26(3)7C选项27(2)

26(4)28(4)

28(5)

陌生化学用语书写28（2）28(1)27(2)

27(3)27(1)27(2)26(1)26(1)26(2)26(1)(6)28(6)27(6)26(3)26(4)

工艺条件的优化与选择

27(1)26(3)27(1)27(4)7D选项27(2)27(2)26(2)26(3)

26(3)(5)27(3)27(3)27(2)

化学计算28（5）

27(4)26(4)27(5)27(4)

27(5)26(3)26(7)27(5)

电化学原理应用28（3）

27(3)27(3)26(4)

要点二工艺流程题高考考查要点要点二工艺流程题高考考查要点卷2017年I卷27题2017年Ⅱ卷26题2017Ⅲ卷28题载体FeTiO3制Li4Ti5O12和LiFePO4流程测定水泥熟料(含CaO、SiO2,少量铁、铝镁)钙含量流程由铬铁矿制取K2Cr2O7流程作答量6空(填空2个、写2个方程式,计算1个,简答1个）8空(填空4个,简答2个，计算1个,写方程式1个)9空(填空6个,简答2个，计算1个)涉及知识点由曲线分析实验条件;写离子方程;由数据分析转化率最高原因;过氧键数目;则溶度积计算是否有沉淀；写由FePO4制备LiFePO4化学方程式加入硝酸目的，替代氧化剂硝酸物质；判断沉淀成分，写它与弱酸反应化学方程；加氨水目的；氧化还原滴定计算钙含量还原剂与氧化剂系数比,不能使用陶瓷仪器原因;滤渣成分;调pH变大或小及原因;由溶解度曲线分析冷却温度;反应类型;计算产率三套卷都是工业流程图题，6-9空，条件、原因、转化率变化、调pH数值或原因分析，写化学方程或离子方程式；加某试剂的目的，溶度积、含量或转化率计算。卷/题号2019年Ⅰ卷26题2019年Ⅰ卷27题2019年Ⅱ卷26题2019年Ⅲ卷26题载体硼酸和轻质氧化镁的制备废铁屑制备硫酸铁铵

立德粉（俗称锌钡白）ZnS·BaSO4的制备高纯硫酸锰的制备作答量8个空（2个方程式、5个填空、1个简答）8个空（1个选择、3个填空、3个简答、1个计算）7个空（1个选择、3个方程式、2个填空、1个计算）8个空（2个方程式、3个填空、2个简答、1个计算）涉及知识点化学方程式、离子方程式书写；流程产物的判断；物质类别；实验方法和试剂的选择；pH范围选择的目的实验方法和试剂的选择及原因解释；加热条件的选择及目的；热重分析计算。方程式的书写；流程中产物的判断；氧化还原滴定终点判断及计算。流程产物的判断；化学方程式离子方程式书写；溶液pH、酸性高低的选择原因解释；化合物价态和为0的简单计算。三套卷都是工业流程图题，都涉及化学方程式或离子方程式书写；温度或溶液pH的选择及原因解释；流程中产物的判断，加某试剂的目的；其中Ⅰ卷26、27两道，第27题以工业流程图题为背景，设问均围绕实验方法判断和实验条件选择。112Cn鎶114Fl鈇116Lv鉝115Mc镆117Ts113Nh118Og20152015201620162017201720172018201820182019201920192019201920192017（副产品)要点三工艺流程图基本结构及解题思路条件控制一线、三段、两点要点四化工工艺流程中常见操作术语含义及作用解释要点五化工工艺流程中条件控制要点六化工工艺流程中经常涉及的化学原理和化学思想【经典例题赏析】——分离提纯类回答下列问题：(1)LiCoO2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

。＋32Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑(2013·全国新课标Ⅰ卷，27，15分)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。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。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)LiCoO2中，Co元素的化合价为________。(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H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是

。＋32＋H2OLiCoO2＋H2SO4—Li2SO4＋CoSO4-1＋3＋2＋H2O20＋O2↑

234(2013·全国新课标Ⅰ卷，27，15分)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。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。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：(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H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是

。2LiCoO2＋3H2SO4＋H2O2=Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O有氯气生成，污染较大2H2O22H2O＋O2↑

HCl(2013·全国新课标Ⅰ卷，27，15分)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。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。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：(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____________。CoSO4＋NH4HCO3—CoCO3↓剩余：SO42-、NH4+

、H+NH4HSO4＋NH4HCO3—(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑＋NH4HSO4(2013·全国新课标Ⅰ卷，27，15分)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。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。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：(4)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式____________。CoSO4＋2NH4HCO3=CoCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑(2013·全国新课标Ⅰ卷，27，15分)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。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。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：(5)充放电过程中，发生LiCoO2与Li1－xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式____________________。负极：6C＋xLi＋＋xe－=LixC6正极：LiCoO2

—Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－总反应：LiCoO2＋6CLi1－xCoO2＋LixC6(2013·全国新课标Ⅰ卷，27，15分)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。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。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：(5)充放电过程中，发生LiCoO2与Li1－xCoO2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

。Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋6C(＋)(＋)(﹣)(﹣)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(2013·全国新课标Ⅰ卷，27，15分)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。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。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：(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，可回收到的金属化合物有

(填化学式)。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图中3个终点Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4(2013·全国新课标Ⅰ卷，27，15分)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。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。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)。原料产品原料预处理分离提纯条件控制循环利用核心反应(2013·全国新课标Ⅰ卷，27，15分)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。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。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)。【经典例题赏析】——物质制备类原料产品原料预处理分离提纯条件控制循环利用核心反应26．（14分）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：NH3H2SO4CO2NH3（NH4)2SO4(NH4)2CO326．（14分）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：NH4HCO3+NH3=(NH4)2CO3SiO2、Fe2O3、Al2O3

KSCN一元弱转化为H3BO3，促进析出2Mg2++3CO32-

+2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO3-

溶浸高温焙烧2Mg2++2CO32-+H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑回答下列问题：（1）在95℃“溶浸”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+H2OH++B(OH)−4，Ka=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_________。经典再现：2015年全国卷第27题硫酸浸出过滤净化除杂过滤蒸发浓缩冷却结晶过滤粗硼酸铁硼矿粉浸渣滤渣含镁盐母液硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O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：

高考化学试题不回避历年经典高考题目素材！26题题型虽然常规，但是涉及到多种生疏物质，以及多类水解形式，陌生方程式的书写虽然是非氧化还原反应，但是难度依然较大。对于教学而言，此题对教师的要求更高！题号分值平均分标准差难度区分度T26144.872.520.350.75T26_120.720.960.360.59T26_241.750.930.440.57T26_341.210.790.30.44T26_420.080.380.040.27T26_521.110.740.550.46关注对学生“问题解决”能力的考查“问题”——任何时候，当“你所在的位置”与“你想达到的位置”之间存在着一定的障碍，而你又找不到一种途径逾越这个障碍时，“问题”就产生了。“问题解决”能力——当你不知道你该做什么时，你的所作所为。“日常练习”——我们在平时经常会遇到一些任务，这些任务在“我们所在的位置”与“我们所想达到的位置”之间也存在着一定的障碍，但是我们确信我们知道逾越这个障碍的途径，那么这个任务就是一个练习，而非一个问题，例如747×376=？没学过，不能胡编乱造，答案从题中找！1.情景信息陌生、真实、新颖：没学过，没见过，没练过，没考过，老师从来没讲过。2.对信息接受、加工、运用能力要求很高：信息通常以图、表的形式呈现，其中蕴含着解决问题的关键信息。3.需要对已知概念内涵的深刻理解及能力的迁移：要提高“问题解决能力”，不能没有基础知识和基本技能的掌握，但是双基不能靠读、靠背，而是要考思考、理解和运用。“问题解决”能力题目的特点1.(2016·全国卷Ⅲ，28)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。从废矾催化剂中回收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/%2.2～2.92.8～3.122～2860～651～2<1【经典习题】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，反应的离子方程式为_________________________，同时V2O4转化成VO2＋。“废渣1”的主要成分是_____。SiO20.5解析酸浸并用KClO3氧化后的溶液中含有的Fe3＋、Al3＋在“中和”时生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，所以“废渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。Fe(OH)3、Al(OH)3解析由题意知逆反应是“洗脱”，在碱性环境中有利于向“洗脱”方向进行，故淋洗液应呈碱性。碱(5)“流出液”中阳离子最多的是____。解析由于前面加入了KClO3、KOH，所以“流出液”中阳离子最多的是K＋。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式__________________________________。K＋2.(2016·全国卷Ⅰ，28(1)(3)(4)(5))NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1