化工流程（一）（精讲深剖）领军化学真题透析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精1．（2017课标Ⅰ)(14分）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：回答下列问题：（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示.由图可知，当铁的净出率为70%时，所采用的实验条件为___________________.（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__________________。（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示：温度/℃3035404550TiO2·xH2O转化率%9295979388分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。（4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为__________________。(5)若“滤液②”中c（Mg2+)=0.02mol/L，加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+）=1×10—5mol/L，此时是否有Mg3（PO4）2沉淀生成？___________（列式计算）。FePO4、Mg3（PO4)2的Ksp分别为1.3×10—22、1。0×10-24。（6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式.【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h(2）FeTiO3+4H++4Cl−=Fe2++TiOCl42−+2H2O（3)低于40℃,TiO2·xH2O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TiO2·xH2O转化反应速率下降（4)4（5）Fe3+恰好沉淀完全时,c（PO43－）=mol·L−1=1.3×10—17mol·L−1，c3(Mg2+）×c2(PO43-)＝(0。01）3×(1。3×10—17）2=1.7×10-40＜Ksp[Mg3(PO4)2］，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。(6）2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑2．（2017课标Ⅱ）（14分）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:回答下列问题:（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.（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____________________________________.（3）加氨水过程中加热的目的是___________。沉淀B的主要成分为_____________、____________（填化学式)。（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后,用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为:+H++H2C2O4→Mn2++CO2+H2O。实验中称取0.400g水泥样品,滴定时消耗了0。0500mol·L-1的KMnO4溶液36.00mL，则该水泥样品中钙的质量分数为______________。【答案】（1)将样品中可能存在的Fe2+氧化为Fe3+；双氧水(H2O2）（2）SiO2（或H2SiO3）;SiO2+4HFSiF4↑+2H2O（3）防止胶体生成，易沉淀分离；Fe(OH)3、Al（OH）3(4)45。0％3．（2017课标Ⅲ）（15分）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：回答下列问题：(1）步骤①的主要反应为：FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为__________。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是________________.（2）滤渣1中含量最多的金属元素是____________,滤渣2的主要成分是____________及含硅杂质。(3)步骤④调滤液2的pH使之变____________________(填“大"或“小"），原因是_________（用离子方程式表示）。(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℃步骤⑤的反应类型是___________________。（5）某工厂用m1kg铬铁矿粉（含Cr2O340%）制备K2Cr2O7，最终得到产品m2kg，产率为_____________.【答案】（1）2：7陶瓷在高温下会与Na2CO3反应（2）铁Al（OH)3（3)小增大溶液中H+,促进平衡2CrO42—+2H+Cr2O72-+H2O正向移动(4)d复分解反应（5）考纲解读考点内容说明常见金属元素（如Na、Mg、Al、Fe、Cu等）①了解常见金属的活动顺序.②了解常见金属及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。③了解合金的概念及其重要应用.化工流程题是每年必考题。考点精讲无机化工流程题的特点:规律：主线主产品、分支副产品、回头为循环。核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制。1。流程的呈现主要有以物质转化为主线，以操作过程为主线，甚至有时候会以设备为主线。2。这类题常围绕以下几个知识点进行设问：⑴反应速率与平衡理论的运用反应物颗粒大小：反应速率、原料的利用率等温度：反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等⑵氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；⑶利用控制pH分离除杂;⑷化学反应的能量变化；⑸实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；⑹流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；⑺环境保护与绿色化学评价。考点一原料处理的方法和作用对原料进行预处理的常用方法及其作用：1.粉碎、研磨：减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快反应速率。2。水浸：与水接触反应或溶解。3。酸浸：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等，与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。近年来，在高考题出现了“浸出”操作。在化工生产题中，矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂,使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解，使其转入溶液中，达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的.4。浸出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少(更多转化)。5。灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质，将有机碘转化为碘盐。6。灼烧、焙烧、煅烧：改变结构和组成,使一些物质能溶解；并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土和石灰石。典例1(2016课标Ⅰ）高锰酸钾(KMnO4）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等.以软锰矿（主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：回答下列问题：（1）原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是。（2)“平炉”中发生的化学方程式为。（3）“平炉"中需要加压,其目的是。（4）将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。①“歧化法”是传统工艺，即在K2MnO4溶液中通入CO2气体，使体系呈中性或弱酸性,K2MnO4发生歧化反应,反应中生成K2MnO4、MnO2和（写化学式）。②“电解法”为现代工艺，即电解K2MnO4水溶液，电解槽中阳极发生的电极反应为，阴极逸出的气体是。③“电解法”和“CO2歧化法"中，K2MnO4的理论利用率之比为。(5）高锰酸钾纯度的测定：称取1.0800g样品，溶解后定容于100mL容量瓶中，摇匀。取浓度为0.2000mol·L−1的H2C2O4标准溶液20.00mL，加入稀硫酸酸化,用KMnO4溶液平行滴定三次，平均消耗的体积为24.48mL，该样品的纯度为（列出计算式即可，已知2MnO4—+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O）。【答案】(1）增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；（2）2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O;（3）提高氧气的压强，加快反应速率，增加软锰矿转化率;（4）①KHCO3；②MnO42−−e−=MnO4−；H2；③3:2；（5).率是100%；而在“CO2歧化法”3K2MnO4+4CO2+2H2O=2KMnO4+MnO2+4KHCO3；中,反应的K2MnO4中只有2/3反应转化为KMnO4,所以K2MnO4的理论利用率是2/3，故“电解法”和“CO2歧化法"制取KMnO4时K2MnO4的理论利用率之比为1：2/3=3：2；（5）根据离子方程式2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O可知，KMnO4与草酸反应的关系式是：2KMnO4～5H2C2O4。取浓度为0.2000mol·L−1的H2C2O4标准溶液20。00mL，加入稀硫酸酸化，用KMnO4溶液平行滴定三次,平均消耗的体积为24.48mL,则配制的溶液的浓度为:.QUOTE则1。0800g样品中含KMnO4的物质的量为：n（KMnO4)=c·V=，由于样品的质量是1.0800g，则该样品含有的KMnO4的的纯度为：ω=。【名师点睛】化学反应速率和化学平衡理论是重要的化学原理.影响化学反应速率的因素有浓度、温度、压强、催化剂等。对于固体来说，其浓度不变,所以要使反应速率加快,可通过将固体粉碎成细小的颗粒、搅拌等方法进行。外界条件对化学平衡移动的影响可通过勒夏特列原理进行分析,但是平衡移动的趋势是微弱的。要会根据反应方程式分析判断物质的转化率的大小，转化率大的反应速率不一定快，物质的转化率大小与反应快慢是不同的概念,要掌握其区别与联系。要会根据方程式中相应物质之间的关系进行有关物质的量的化学计算。本题将化学反应速率、化学平衡、电解原理、滴定方法的应用综合一起考查，反映了考生的综合应用知识分析、解决问题的能力。考点一精练：1．（2016北京）以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下：(1）过程Ⅰ中，在Fe2+催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________.（2)过程Ⅰ中，Fe2+催化过程可表示为：i：2Fe2++PbO2+4H++SO42−＝2Fe3++PbSO4+2H2Oii:……①写出ii的离子方程式：________________。②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。a。向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红.b.______________。(3)PbO溶解在NaOH溶液中,存在平衡:PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq)，其溶解度曲线如图所示。①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中重复使用，其目的是____。（选填序号）。A．减少PbO的损失,提高产品的产率B．重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率C．增加Na2SO4浓度,提高脱硫效率②过滤Ⅲ的目的是提纯，综合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作_______________________。【答案】（1）Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。（2）①2Fe3＋+Pb+SO42—==PbSO4+2Fe2＋；②取a中红色溶液少量,加入过量Pb，充分反应后，红色褪去。（3）①A、B；②将粗PbO溶解在一定量35％NaOH溶液中,加热至110℃，充分溶解后,趁热过滤，冷却结晶,过滤、洗涤并干燥得到PbO固体。考点二实验条件的控制和目的一。掌握核心化学反应1.元素及其化合物知识：化工生产将原料转变成产品的过程，也是物质经历相互转化的过程。理解物质之间的转化关系,就要用到元素及其化合物的相关知识.一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题,需要掌握这些元素及其化合物的知识2.还要掌握有关化工生产的知识，熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、海水中提取溴等；3.化学反应原理:化工生产中把原料转变成产品的过程就是化学反应的过程，从化学反应原理的角度选择原料、控制条件和选择设备等,是化工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速率、化学平衡、电化学、化学热力学等，做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况.①调节溶液的pH值：使某些离子转变为沉淀而达到分离的目的，抑制某些离子的水解，防止某些离子的氧化等.在题目中常以表格形式给出信息。例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示物质开始沉淀沉淀完全Fe（OH）32.73.7Fe（OH)27.69。6Mn（OH）28。39。8若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？提示：先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH到3.7。调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应,使溶液pH值增大;不引入新杂质。例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2（OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。调节溶液的pH：“酸作用还可以除去氧化物（膜）；“碱作用”还可以除去油污、除去铝片氧化物、溶解铝、二氧化硅。②控制体系的温度a．控制低温:防止物质的分解，如NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3(浓)等；防止物质的挥发,如盐酸、醋酸等；抑制物质的水解，如冰水洗涤,以防止洗涤过程中的溶解损耗；增大气体反应物的溶解度，使其被充分吸收；b．采取加热：加速某固体的溶解，加快反应速率；减少气体生成物的溶解并使其逸出；使平衡向需要的方向移动；趁热过滤，防止某物质降温时因析出而损耗或带入新的杂质;c．控制范围：确保催化剂的催化效果，兼顾速率和转化率，追求更好的经济效益，防止副反应发生等.二。明确反应原理注意每一步在什么条件下，发生了什么反应，生成了什么物质,这些物质分别到哪里去了.如转化成了沉淀还是气体或生成了其他物质。典例1（2017北京）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：资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质化合物SiCl4TiCl4AlCl3FeCl3MgCl2沸点/℃58136181（升华)3161412熔点/℃−69−25193304714在TiCl4中的溶解性互溶—-微溶难溶(1）氯化过程:TiO2与Cl2难以直接反应，加碳生成CO和CO2可使反应得以进行。已知：TiO2（s)+2Cl2(g）=TiCl4(g）+O2（g)ΔH1=+175.4kJ·mol—12C（s)+O2(g）=2CO(g）ΔH2=-220。9kJ·mol-1①沸腾炉中加碳氯化生成TiCl4（g）和CO（g）的热化学方程式：_______________________。②氯化过程中CO和CO2可以相互转化，根据如图判断：CO2生成CO反应的ΔH_____0（填“＞”“＜”或“=”)，判断依据:_______________.③氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的HCl和Cl2经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液依次是__________________________。④氯化产物冷却至室温,经过滤得到粗TiCl4混合液，则滤渣中含有_____________。（2）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_________。【答案】(1）①TiO2（g）+2Cl2（g）+2C（s)=TiCl4(g)+2CO（g)△H=—45.5kJ/mol②〉、温度越高，CO的物质的量越多(或CO2的物质的量越少)，说明CO2生成CO的反应是吸热反应,所以△H>0。③饱和食盐水、FeCl2溶液、NaOH溶液。④MgCl2、AlCl3、FeCl3.（2）四氯化硅、136℃～181℃典例2（2016江苏）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：(1)氯化过程控制电石渣过量，在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca（OH)2作用生成Ca(ClO）2的反应，Ca(ClO）2进一步转化为Ca（ClO3)2，少量Ca（ClO）2分解为CaCl2和O2。①生成Ca(ClO)2的化学方程式为。②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有（填序号)。A．适当减缓通入Cl2速率B．充分搅拌浆料C．加水使Ca(OH)2完全溶解（2)氯化过程中Cl2转化为Ca（ClO3)2的总反应方程式为6Ca(OH)2+6Cl2===Ca(ClO3）2+5CaCl2+6H2O，氯化完成后过滤.①滤渣的主要成分为（填化学式）.②滤液中Ca（ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2］∶n[CaCl2]1∶5(填“＞”、“＜”或“=”）。（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固体的方法是。【答案】(1）①2Cl2+2Ca(OH）2===Ca（ClO）2+CaCl2+2H2O②AB（2）①CaCO3、Ca(OH)2②＜（3)蒸发浓缩、冷却结晶【名师点晴】无机工业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。流程题的解题思路为：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。解决本类题目的基本方法和步骤为:（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，从以下几个方面了解流程：①反应物是什么；②发生了什么反应;③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.考点二精练:1．(2015广东）七铝十二钙（12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3）和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下:(1）煅粉主要含MgO和，用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若溶液I中c（Mg2+)小于5×10-6mol·L-1，则溶液pH大于（Mg（OH)2的Ksp=5×10-12)；该工艺中不能用(NH4）2SO4代替NH4NO3，原因是。(2）滤液I中的阴离子有（忽略杂质成分的影响）；若滤液I中仅通入CO2,会生成,从而导致CaCO3产率降低。（3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为。（4)电解制备Al（OH）3时，电极分别为Al片和石墨，电解总反应方程式为。（5）一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCl4—和Al2Cl7—两种离子在Al电极上相互转化，其它离子不参与电极反应，放电时负极Al的电极反应式为。【答案】（1）CaO;11;加入（NH4）2SO4会生成CaSO4微溶物，在过滤时会被除去，造成生成的CaCO3减少.(2）NO3—、OH-；Ca(HCO3）2（3)2OH—+Al2O3＝2AlO2—+H2O（4)2Al+6H202Al(OH）3↓+3H2↑（5)Al－3e－＋7AlCl4—＝4Al2Cl7—2．（2016课标Ⅲ）过氧化钙微溶于水，溶于酸，可作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂.以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：（一）碳酸钙的制备（1）步骤①加入氨水的目的是_______。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于____。（2）右图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是______(填标号）。a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b．玻璃棒用作引流c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁d．滤纸边缘高出漏斗e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度（二）过氧化钙的制备（3）步骤②的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈____性(填“酸”、“碱”或“中"）。将溶液煮沸，趁热过滤.将溶液煮沸的作用是___________。（4)步骤③中反应的化学方程式为________，该反应需要在冰浴下进行，原因是_________.（5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是_______。（6）制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是______，产品的缺点是_______。【答案】（1）调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀；过滤分离;（2）ade；（3）酸;除去溶液中溶解的CO2;（4）CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2=CaO2↓＋2NH4Cl＋2H2O或CaCl2＋2NH3·H2O＋H2O2＋6H2O=CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl；温度过高时过氧化氢分解;（5）去除结晶表面水分;(6）工艺简单、操作方便；纯度较低。【名师点睛】本试题考查物质的制备、实验基本操作、盐类水解、实验方案的设计与评价、元素及其化合物的性质等知识，这些问题属于基础知识的应用，意在考查考生的知识运用能力。制备碳酸钙，需要除去石灰石中的杂质，铁的氧化物和盐酸反应产生铁离子，然后利用过氧化氢，把Fe2＋氧化成Fe3＋，利用氢氧化铁在pH=2出现沉淀，当pH=3。7时沉淀完全,加入氨水调节pH,让Fe3＋转化成Fe（OH）3，然后进行过滤，除去杂质。做题过程中注意题目中信息，信息会告诉你解题的思路，“沉淀颗粒长大”，便于得到沉淀，便于过滤分离；实验操作中实验获得成功,一定要注意操作的规范性，如过滤的注意事项：“一贴”“二低”“三靠”；物质的制备为了得到纯净的物质，一定要把杂质除去，但不能引入新的杂质，把有可能引入杂质的情况考虑进去。CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O,但CO2能溶于水,会有一部分CO2溶解,加入氨水时会产生(NH4）2CO3,制备的过氧化钙不纯净，所以需要除去溶解CO2，加热煮沸，即可除去溶解CO2。在实验题目中往往以元素及其化合物的性质为基础进行考查，过氧化氢不稳定受热易分解，在冰浴中进行,为防止过氧化氢的分解;在物质的制备中也要注意题给信息，因为这往往解某题的关键,如“过氧化钙微溶于水”,用蒸馏水洗涤中会有部分溶解，为了减少溶解,利用过氧化钙难溶于乙醇进行洗涤,本试题难度适中.考点三物质分离或提纯的方法 化工生产过程中分离提纯、除杂等环节,与高中化学基本实验的原理紧密联系，包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,或蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。1。蒸发、反应时的气体氛围抑制水解:如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。⑴蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO3中的少量NaCl。⑵蒸发结晶、趁热过滤：如除去NaCl中的少量KNO3。2。溶解法:利用特殊溶剂把杂质溶解而除去，如Fe(Al）可用过量的NaOH溶液而除去Al，CO2（HCl、H2O)先通过饱和食盐水，再通过浓H2SO4。3.沉淀法：a.加合适的沉淀剂（要使杂质离子充分沉淀,加入的沉淀剂必须过量，且在后续步骤中容易除去）;b。调节溶液的酸碱性。4.洗涤法：a.水洗；b.冰水洗；c。有机溶剂洗。其目的是：洗去目标物表面的杂质离子；减少目标物的溶解损耗或增大有机杂质的溶解量；防止目标物形成结晶水合物；使晶体快速干燥.典例(2017江苏)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:注：SiO2在“碱溶"时转化为铝硅酸钠沉淀.（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_____________________。（2）向“过滤Ⅰ"所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_________(填“增大”、“不变”或“减小”).（3）“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3,电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是___________。（4）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示.阳极的电极反应式为_____________________,阴极产生的物质A的化学式为____________。（5）铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合,有利于AlN的制备，其主要原因是_____________________.【答案】（1)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O（2）减小（3）石墨电极被阳极上产生的氧气氧化(4）4CO32-+2H2O-4e-=4HCO3—+O2↑H2（5）氯化铵分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜【名师点睛】本题通过化工流程考查了课本上学过的从铝土矿提取铝的元素化合物的知识，在问题中又结合原料的循环利用考查了电解原理。制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上,分析时要从成本角度(原料是否廉价易得）、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、现实角度等方面考虑；解答时要先看框内，后看框外，里外结合；边分析，边思考,易处着手;先局部，后全盘,逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件（或是什么条件）→根据什么理论或性质→所以有什么变化→结论，如本题最后一个问题,只要注意了铝表面易生成氧化膜和氯化铵受热易分解这两条性质,即可想到分解产物对氧化膜的作用，所以备考时，要多看课本上元素化合物方面内容,知道学了哪些,大多数的试题的根都在课本上。考点三精练:1．(2015江苏）以磷石膏（只要成分CaSO4，杂质SiO2、Al2O3等）为原料可制备轻质CaCO3。（1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO42－)随时间变化见由右图。清液pH〉11时CaSO4转化的离子方程式_____________；能提高其转化速率的措施有____（填序号)A．搅拌浆料B．加热浆料至100℃C．增大氨水浓度D．减小CO2通入速率（2)当清液pH接近6．5时，过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为______和________（填化学式)；检验洗涤是否完全的方法是_________.（3）在敞口容器中，用NH4Cl溶液浸取高温煅烧的固体，随着浸取液温度上升，溶液中c(Ca2＋）增大的原因___________。【答案】(1）CaSO4＋2NH3·H2O＋CO2=CaCO3＋2NH4＋或CaSO4＋CO32－=CaCO3＋SO42－,AC；(2)SO42－、HCO3－，取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全；（3）浸取液温度上升,溶液中c(H＋）增大,促进固体中Ca2＋浸出。考点四可循环物质的判断和流程评价一.可循环物质的判断1。流程图中回头箭头的物质。2.生产流程中后面新生成或新分离的物质（不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步反应的相关物质。二。对整个工艺流程从下列几个方面进行评价1。体现绿色化学思想（使用无毒无害原料，采用原子利用率高的制备路线,原料的循环利用，副产物综合利用,节能，等).2。高效节能方面（原料廉价，工艺简单，产品的纯度高，能耗低等）。3.生成物或副产物的污染。典例（2015天津）废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍.湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：回答下列问题：（1反应Ⅰ是将Cu转化为Cu（NH3）42+，反应中H2O2的作用是。写出操作①的名称：。(2）反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3）42+与有机物RH反应,写出该反应的离子方程式：。操作②用到的主要仪器名称为,其目的是(填序号)。a．富集铜元素b．使铜元素与水溶液中的物质分离c．增加Cu2＋在水中的溶解度（3)反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和.若操作③使用右图装置，图中存在的错误是.（4)操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液。阴极析出铜，阳极产物是。操作⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是。（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用,已用虚线标出两处，第三处的试剂是.循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是.【答案】（1）作氧化剂过滤（2）Cu(NH3）42++2RH=2NH4++2NH3+CuR2分液漏斗ab（3）RH分液漏斗尖端未紧靠烧杯内壁液体过多（4)O2H2SO4加热浓缩冷却结晶过滤（5)H2SO4防止由于溶液中的c（OH—）过高，生成Cu（OH）2沉淀考点四精练:1．（2015福建)无水氯化铝在生产、生活中应用广泛。（1）氯化铝在水中形成具有净水作用的氢氧化铝胶体,其反应的离子方程式为。（2）工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3，含有Fe2O3、SiO2等杂质）制取无水氯化铝的一种工艺流程示意如下：已知:物质SiCl4AlCl3FeCl3FeCl2沸点/℃57.6180（升华）300（升华）1023=1\＊GB3①步骤Ⅰ中焙烧使固体水分挥发、气孔数目增多,其作用是（只要求写出一种）。②步骤Ⅱ中若不通入氯气和氧气，则反应生成相对原子质量比硅大的单质是。③已知：Al2O3(s)+3C(s)=2Al(s)+3CO(g)ΔH1=+1344.1kJ·mol-12AlCl3(g）=2Al(s)+3Cl2（g)ΔH2=+1169。2kJ·mol—1由Al2O3、C和Cl2反应生成AlCl3的热化学方程