高考化学工艺流程题解题策略

2018高考二轮备考复习之工艺流程题解题策略

实际工业生产化学工艺生产流程图化学反应原理

元素化合物知识

氧化还原

方程式书写分离、提纯环保问题

提高原料的利用率

信息处理综合运用

命题角度和方向试题特点：陌生度高、阅读量大、综合性强、区分度高知识落点：基本理论、元素化合物、实验。

海水（含Br-）

海水（含Br2）Br2含Br2的有机溶剂Br2氧化蒸馏蒸馏萃取、分液富集液溴：0.0265元/克需要海水15L从海水中提取溴

策略一：深入分析课本工业基础流程，总结规律和原理预处理通入氯气,使Br-

氧化成单质Br2鼓入热空气或水蒸气,再通入氯气酸化、浓缩主反应富集提纯

溴蒸气和吸收剂SO2作用SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO42HBr+Cl2=2HCl+Br2

除氯气,除水

（氯气、水）粗溴<0.02mol/L(NaBr固体，干燥剂)海水中提取溴的思路—空气吹出法卤水含溴溶液海水粗溴氯气鼓热空气液溴海水中提取溴的流程或水蒸气SO2①脱氯②脱水风吹日晒粗盐Cl2HBr工业生产主线流程：原料预处理—主反应—产品提纯总结海带海带灰固体残留物含KI的水溶液含I2的水溶液I2的CCl4溶液灼烧水氯水CCl4水溶液海带悬浊液含I-的水溶液粗碘水过滤碘单质过滤升华凝华灼烧海带灰氯气含I2的悬浊液过滤碘单质碘的两种生产流程偏铝酸钠

从铝土矿中提取铝的工艺流程提纯冶炼1、分为两个阶段：提纯、冶炼2、反应原理：3、耗能最大一步：电解氧化铝氧化铝熔点高（加助熔剂冰晶石Na3AlF6）AlCl3熔点190℃，升华温度177.8℃，吸水性强，极易潮解，露置空气中易吸收水分并水解产生氯化氢，遇水后会放热引起爆炸。它的熔融状态不导电。

思考：为什么不电解AlCl3？偏铝酸钠NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+H2O+NaOH过滤

工业制铝氯碱工业：用电解饱和食盐水的方法制取NaOH，Cl2，H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业一、电解饱和食盐水反应原理

阴极：阳极：总反应：2H++2e-=H2↑2Cl--2e-=Cl2↑2H2O+2NaCl=H2↑

+Cl2↑

+2NaOH电解结论:阳极区生成:阴极区生成:Cl2H2↑+NaOH一、电解饱和食盐水反应原理总反应：2H2O+2NaCl=H2↑

+Cl2↑

+2NaOH电解讨论若上述装置制备,存在哪些的缺点：工业上Cl2NaOH的制备即采用电解饱和食盐水得到1.H2和Cl2

混合不安全2.Cl2会和NaOH反应，会使得到的NaOH不纯二、离子交换膜法制烧碱1、离子交换膜电解槽的构造？2、离子交换膜的作用和功能？3、工业制烧碱的简单流程如何？4、为何要精制食盐水，如何精制?阳极：金属钛网(涂钛钌氧化物)阴极：碳钢网(有镍涂层)阳离子交换膜：只允许阳离子通过，把电解槽隔成阴极室和阳极室。阳极室阴极室(1)防止氯气和氢气混合而引起爆炸

(2)避免氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠影响氢氧化钠的产量和质量？离子交换膜的作用：3、生产流程阳极室阴极室2．用什么试剂除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-？为何要精制食盐水，如何精制？CO32-OH-OH-Ba2+关键：

CO32-要加在Ba2+之后，过量CO32-再用HCl除去1．用什么方法除去泥沙？3．除杂原则：

1、杂质必须除净（所用试剂要过量）

2、不能引入新的杂质。请设计一个合理的除杂顺序某学生想制作一种家用环保型消毒液发生器，用石墨作电极电解饱和氯化钠溶液，通电时，为使Cl2被完全吸收，制得有较强杀菌能力的消毒液，设计了如图的装置，则对电源电极名称和消毒液的主要成分判断正确的是Aa为正极，b为负极；NaClO和NaClBa为负极，b为正极；NaClO和NaClCa为阳极，b为阴极；HClO和NaClDa为阴极，b为阳极；HClO和NaCl

B一个核心：物质的转化三个过程：围绕核心反应，进行物质的作用分析、化工生产条件的选择、方程式的书写两种处理：原料预处理、产品分离提纯两个效益：经济效益、社会效益案例化工流程题的复习策略二：围绕化工流程的原理和设问进行专题总结和练习从铝土矿(主要成分是Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgO等杂质)中提取氧化铝的两种流程如下：例题分析Al2O3，含SiO2、Fe2O3、MgOSiO2AlCl3、FeCl3、MgCl2、HClFe(OH)3、Mg(OH)2NaOH、NaAlO2、NaClNaHCO3、NaClAl(OH)3Al(OH)3NaAlO2，Na2SiO3、NaOHFe2O3、MgOH2SiO3AlCl3，HCl、NaClNH4Cl、NaCl、NH3·H2O各步的物质成分要分析全面，特别注意前加过量试剂以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

（4）反应Ⅳ常被用于电解生产(NH4)2S2O8(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生地电极反应可表示为

。例题分析2SO42--2e-==S2O82-（3）反应Ⅲ的化学方程式为

。（2）反应Ⅱ的化学方程式为

。（1）反应Ⅰ的化学方程式为

。FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+CO2↑+(NH4)2SO4+H2O

4Cl(NH4)2SO4+2KCl=K2SO4↓+2NH4Cl关注各步反应原理和反应中箭头指向反应方程式的书写原料目标产物核心反应反应条件的控制三个过程物质作用分析以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

降低K2SO4的溶解度，有利于K2SO4

析出物质的作用分析例题分析3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是:以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：

（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是

、

。

提高铁元素的浸出率；抑制Fe3+水解；例题分析物质的作用分析绿矾（FeSO4·7H2O）是治疗缺铁性贫血的特效药。下面是以商品级纯度铁屑（含少量锡等杂质）生产绿矾的一种方法：已知：在H2S饱和溶液中，SnS沉淀完全时溶液的pH为1.6；FeS开始沉淀时溶液的pH为3.0，沉淀完全时的pH为5.5。问题：通入硫化氢至饱和的目的是：①除去操作I所得溶液中含有的Sn2+等杂质离子；②

。防止Fe2+的氧化例题分析物质的作用分析物质的作用分析化工过程加某物质的可能作用有哪些方面？（1）参与反应：作为原料参加反应、作为除杂试剂、除污染试剂（2）提供氛围(关注参与反应的物质性质的特殊性或反应条件的特殊性)

氧化或还原性氛围

酸碱性氛围调节PH值

温度氛围如提供能量维持高温

作溶剂如调节溶解度。（3）满足定量要求：如提供合适的元素比例，以符合产品的需要。总结化工条件的选择与控制工业生产控制条件是为了什么？又快又多地生产出纯的产品。

①反应顺利发生

②加快反应速率（但不能有危险）

③增大转化率

④有利于分离提纯（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：FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O

（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）反应速率物质的溶解度物质的热分解与挥发弱离子的水解（平衡）化工条件的选择与控制例题分析亚氯酸钠(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)反应过程中控制温度不高于20℃，目的是____________。防止H2O2分解反应速率物质的溶解度物质的热分解与挥发弱离子的水解（平衡）化工条件的选择与控制例题分析【2015全国（Ⅰ）27题】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回答下列问题：（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_______________________。使Fe3+和Al3+转化为沉淀除去Fe2+氧化为Fe3+化工条件的选择与控制例题分析(2)在除铁操作中，需要除去Fe3＋和CaSO4，请完成相关操作：①加入石灰乳调节pH到约___________3.2—4.3

Fe3+Cu2+Cr3+开始沉淀pH2.14.74.3完全沉淀pH3.26.7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：化工条件的选择与控制例题分析化工条件的选择与控制化学反应条件主要包括?浓度、温度、压强、催化剂等，化工生产条件主要会让我们分析：浓度、温度，酸碱度等的选择与控制。

温度不能太高不能太低浓度控制不可太浓不可太稀过量酸碱度的控制反应物或生成物可能不稳定或容易分解可能发生副反应可能导致反应太剧烈可能引起反应向不利于目标产物的方向移动控制溶解度速率平衡又快又多地生产出纯的产品反应提纯物质性质热稳定性挥发性氧化性还原性溶解性等等…总结原料目标产物核心反应原料的处理产品的处理两种处理【2015全国（Ⅰ）27题】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：回答下列问题：（1）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）。搅拌、升温、将矿粉粉碎例题分析工业流程常见的操作与名词1、原料处理研磨（粉碎）增大接触面积，提高利用率或转化率，加快反应速率酸浸