工艺流程习题课

高三专题复习——工艺流程（二）吉林市第一中学校陈延东第一页，共三十四页。考试目标与要求命题特点1.通过对科学实验中化学现象以及相关模型、图形和图表等的观察，运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用。2.综合运用相关知识和科学方法，解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题。3.用正确的化学用语及文字、图表、模型、图形等表达化学问题解决的过程和成果，并做出正确解释。这类题的题干一般比较长，信息比较多，又是以真实的工业生产作为背景，对考生而言，陌生度大，难度也比较大。试题情景新，综合性强，思维量大，难以押题，区分度大。工艺流程题第二页，共三十四页。原料目标产物核心反应原料的处理产品的处理反应方程式的书写反应条件的控制﹡﹡﹡﹡﹡建模﹡﹡﹡﹡﹡第三页，共三十四页。工艺流程题的特点：（1）

设问一般相对独立，无连带效应，

一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。（2）

题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答；

对于超纲知识，题目中要么有信息提示，要么与解答题目无关。设问独立—试题拆解第四页，共三十四页。拆解一：原料的处理1.【2015新课标1卷】（14分）硼及其化合物在工业上有许多用途。以硼矿（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：1.为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有

（写出两条）搅拌、升温、研磨将矿粉粉碎第五页，共三十四页。2.【2017新课标2卷】水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：拆解一：原料的处理（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是________

__，还可使用___________代替硝酸。将样品中的Fe2+氧化为Fe3+H2O2滤液中要生成Fe3+第六页，共三十四页。增大固体样品与液体（或气体）的接触面积，加快反应速率（或溶解速率。）常见词浸出：研磨：（水浸、酸浸、碱浸）（物理溶解或与化学反应），可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。灼烧：（焙烧、煅烧）除去可燃性的杂质（或使原料初步转化）搅拌：使反应物充分接触，加快反应（或溶解）速率。原料的处理第七页，共三十四页。拆解一：原料的处理【2016江苏卷】实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：酸溶需加热的目的是______；加快酸溶速率练习第八页，共三十四页。拆解二：产品的处理1.【2017新课标3卷】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：（4）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到___________（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。

a．80℃ b．60℃

c．40℃d．10℃d第九页，共三十四页。2．亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。某工厂生产亚氯酸钠的主要流程如下：

(4)NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。上述生产中由NaClO2溶液得NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是_______________(填字母序号)。A.蒸馏B.蒸发C.灼烧D.过滤E.冷却结晶要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是_______________(填操作名称)。重结晶BED

拆解二：产品的处理注意顺序第十页，共三十四页。3．(15分)工业上利用电镀污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3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CaSO4的溶解度曲线如下：(2)为了除去CaSO4，将浊液加

热到80℃____________。（操作）趁热过滤①防止杂质析出，影响产品纯度②防止产品析出造成损失趁热过滤拆解二：产品的处理第十一页，共三十四页。4.【2017北京卷】（13分）TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/℃58136181（升华）3161412熔点/℃−69−25193304714在TiCl4中的溶解性互溶——微溶难溶资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质精制过程：粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下：物质a是______________，T2应控制在_________。SiCl4

高于136℃，低于181℃拆解二：产品的处理第十二页，共三十四页。常见词蒸馏、萃取、分液过滤：结晶：趁热过滤①防止杂质析出，影响产品纯度②防止产品析出造成损失产品的处理

蒸发结晶：溶解度随温度的升高变化不大的。如NaCl。

蒸发浓缩、冷却结晶：溶解度随温度的升高变化较大。如KNO3。晶体处理完整的叙述为：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。小练习：说出下列操作过程！MgCl2溶液MgCl2•6H2O（S）无水MgCl2①②③第十三页，共三十四页。【2016江苏卷】以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下：（3）向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3，若溶液中KClO3的含量为100g▪L-1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3晶体的方法是

。蒸发浓缩、冷却结晶、过滤练习拆解二：产品的处理第十四页，共三十四页。拆解三：未知方程式书写1【2017江苏卷】(15分)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略)。（2）NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为________________。（一）氧化还原反应第十五页，共三十四页。拆解三：未知方程式书写（一）氧化还原反应2.【2016新课标1卷】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：（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。结合实际第十六页，共三十四页。拆解三：未知方程式书写（一）氧化还原反应3.（2013福建卷）

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。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（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______________________。

2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2OCl2HClNaClNaClO3第十七页，共三十四页。拆解三：未知方程式书写（二）非氧化还原反应1【2017新课标1卷】（2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。FeTiO3+4H++4Cl−=Fe2++TiOCl42-+2H2OFeTiO3第十八页，共三十四页。2（2013年全国新课标卷I）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。（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↑

反应实际拆解三：未知方程式书写（二）非氧化还原反应第十九页，共三十四页。拆解三：未知方程式书写氧化还原反应（依托离子反应方程式）熟练应用氧化还原规律①判断产物②根据化合价升降守恒初步配平

氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物③根据电荷守恒用环境离子配平④原子个数守恒配平关注箭头的指向：箭头指入———反应物箭头指出———生成物

非氧化还原反应：结合物质性质和反应实际判断产物第二十页，共三十四页。拆解三：未知方程式书写1【2015山东卷】.

利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为_________________________，2Co(OH)3+4H++SO32-=2Co2++SO42-+5H2O；练习第二十一页，共三十四页。拆解三：未知方程式书写2.【2017新课标2卷】水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：（2）沉淀A的主要成分是_________________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为____________________________________。

SiO2+4HF=SiF4↑+2H2OSiO2练习第二十二页，共三十四页。拆解四：反应条件的控制1.【2015新课标1卷】（14分）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：（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_________________。然后再调节溶液的pH约为5，目的是_______________________。Fe2+氧化为Fe3+使Fe3+和Al3+转化为沉淀除去第二十三页，共三十四页。拆解四：反应条件的控制2【2015山东卷】（19分）毒重石的主要成分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:

Ca2+Mg2+Fe3+开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.2加入NH3·H2O调节pH=8可除去

（填离子符号），滤渣Ⅱ中含

（填化学式）。Fe3+Mg(OH)2、Ca(OH)2第二十四页，共三十四页。3（2009江苏卷·16）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：（3）反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是________。防止NH4HCO3分解（或减少Fe2+的水解）拆解四：反应条件的控制第二十五页，共三十四页。反应速率物质的溶解度（溶解度曲线）物质的热分解与挥发弱离子的水解（平衡）反应条件的控制pH:温度:调节pH使某些杂质离子沉淀析出第二十六页，共三十四页。(15分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。某工厂生产亚氯酸钠的主要流程如下：

(3)反应过程II中控制温度不高于20℃，目的是____________。防止H2O2分解拆解四：反应条件的控制练习第二十七页，共三十四页。工艺流程—我做主（自编习题）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)和绿矾(FeSO4·7H2O)，主要工艺流程如下：要求：根据题干和工艺流程图，按照高考出题思路，自编习题，其他同学解答！！挑战一下！分组讨论第二十八页，共三十四页。下课！第二十九页，共三十四页。精练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)和绿矾(FeSO4·7H2O)，主要工艺流程如下：(1)将过程②产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是________(填字母)。A.品红溶液 B.紫色石蕊溶液C.酸性KMnO4溶液 D.溴水解析答案第三十页，共三十四页。解析SO2具有漂白性，能使品红褪色，SO2有还原性，能被酸性KMnO4溶液、溴水氧化，而使它们褪色。答案ACD第三十一页，共三十四页。(2)过程①中，FeS、O2和H2SO