第05讲 工业流程题解题策略（课件）-2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）

第05讲工业流程题解题策略目录CONTENTS01考情透视02知识导图03考点突破04真题练习考点要求

考题统计考点要求

考题统计微型实验设计与评价2023浙江6月选考12题，2分；2023湖北卷3题，3分；2023湖南卷9题，3分；2023辽宁卷10题，3分；2023山东卷13题，4分；2022福建卷6题，4分；2022河北卷4题，3分；2022山东卷9题，2分；2022山东卷9题，2分；2021湖南卷6题，3分；2021河北卷6题，3分；综合实验设计与评价2023山东卷17题，13分；2023全国甲卷26题，14分；2023全国乙卷26题，14分；2023全国新课标卷27题，14分；2023湖南卷17题，15分；2023辽宁卷16题，14分；2023湖北卷16题，14分；2023浙江6月选考18题，10分；2023北京卷18题，13分；2023广东卷18题，14分；2021浙江6月选考30题，10分；2021山东卷18题，12分；2022重庆卷15题，15分；2022湖北卷16题，14分；2022辽宁卷16题，14分；2022北京卷18题，13分；2022•海南卷15题，10分；2022河北卷15题，14分；2022山东卷17题，13分；2022全国乙卷26题，14分；2022全国甲卷26题，14分；2022湖南卷17题，14分；2022江苏卷15题，12分；2022广东卷18题，14分；2021全国甲卷26题，14分；2021全国乙卷26题，14分；2021湖南卷17题，14分；2021湖北卷16题，14分；2021•海南卷15题，10分；2021河北卷15题，14分；2021广东卷16题，14分；2022山东卷17题，13分；2021北京卷16题，13分；2021辽宁卷16题，14分；2021浙江1月选考30题，10分；考情分析化工流程题：高考热点题型，常以实际工业生产为背景，通过工艺流程图形式再现生产关键环节。一、考察内容：主要以化工流程或实验装置图为载体，以考查实验设计、探究与实验分析能力为主，同时涉及基本操作、基本实验方法、装置与仪器选择、误差分析等知识，题目综合性强，难度大。重要考查考生提取信息的能力，检验学生化学学科素养的落实情况，体现“一核”的引领功能。二、两大考点：(1)环境与化学：主要涉及“废水、废气、废渣”的来源，对环境的影响和处理原理；(2)重要化工生产及资源利用：用所学基本理论(氧化还原、化学平衡、盐类水解、电化学、热化学、有机物结构与性质等)指导化工生产。三、三种命题：1.是从实验设计和评价的角度对化工生产进行模拟；2.是根据一些化工生产的流程来考查考生的综合应用能力；3.是关于化工生产的相关计算。

考点要求

考题统计

考情分析化学工艺流程化学工艺流程与物质制备制备过程中控制反应条件常用方法原料处理的六种常用方法化学工艺流程与反应原理化学工艺流程与物质提纯工艺流程中的常见专业术语pH的控制温度、浓度、压强的控制体系环境氛围及其它条件的控制物质分离的常用方法获得产品阶段的主要操作考向1微型工艺流程中的实验操作考向2微型工艺流程中的过程评价考向1化学工艺流程与物质制备考向2化学工艺流程与反应原理考点一微型工业流程题考点二化工流程综合题考点一微型工业流程题考向1微型工艺流程中的实验操作考向2微型工艺流程中的过程评价知识点1微型工艺流程中题的呈现方式预处理阶段物质转化与分离阶段目标产品生成阶段粉碎或焙烧酸（碱）浸或盐浸①加入氧化剂或还原剂②调节pH③加入萃取剂预处理矿样浸出固液分离滤液滤渣溶液过滤或萃取分液操作晶体金属单质沉淀物结晶电解试剂知识点2工艺流程中的实验操作分析1.流程中的“操作步骤”操作步骤高频设问答题指导原料处理如何提高“浸出率”？①将矿石粉碎；②适当加热加快反应速率；③充分搅拌；④适当提高浸取液的浓度等分析“浸出率”图表，解释“浸出率”高低变化的原因(“浸出率”升高一般是反应温度升高，反应速率加快；但当“浸出率”达到最大值后，温度升高“浸出率”反而下降，一般是反应试剂的分解或挥发)。选择达到一定较高“浸出率”的时间及温度(注意：一般不止一个答案)

焙烧①高温下硫化物与空气中氧气反应(如FeS2与氧气生成氧化铁和二氧化硫)；②除去硫、碳单质；③有机物转化(如蛋白质燃烧)、除去有机物等

酸性气体的吸收常用碱性溶液吸收(如SO2用𝑁𝑎2CO3或NaOH溶液吸收)知识点2工艺流程中的实验操作分析1.流程中的“操作步骤”操作步骤高频设问答题指导控制条件除去杂质的方法加氧化剂，转变金属离子的价态(如Fe2+→Fe3+)_x001B_

调节溶液的𝑝𝐻

调溶液𝑝𝐻常用氢氧化钠、碳酸钠、金属氧化物[还有酸性气体(二氧化硫)、稀盐酸或稀硫酸]等。常利用题给金属离子沉淀的𝑝𝐻信息，使特定金属离子以氢氧化物沉淀出来物质转化的分析跟踪物质，分析每一步骤中可能发生的化学反应，书写化学方程式或离子方程式滤渣、滤液中物质的判断，书写物质的化学式或电子式，分析物质中的化学键知识点2工艺流程中的实验操作分析1.流程中的“操作步骤”操作步骤高频设问答题指导物质分离过滤、蒸发结晶、重结晶、分液与萃取仪器的选择(如玻璃仪器的选择)结晶方法：①晶体不带结晶水，如NaCl、𝐾𝑁𝑂3等；蒸发结晶②晶体带结晶水，如胆矾等；将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤③要得到溶解度受温度影响小的溶质，如除去NaCl中少量的KNO3：蒸发浓缩结晶，趁热过滤④要得到溶解度受温度影响大的溶质，如除去KNO3中少量的NaCl：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤晶体的洗涤用乙醇等有机溶剂洗涤晶体的目的：可以除去晶体表面可溶性的杂质和水分、减少晶体溶解损耗，利用乙醇的易挥发性，有利于晶体的干燥知识点2工艺流程中的实验操作分析2.流程中的“操作目的”操作目的答题指导固体原料进行“粉碎”减小颗粒直径，增大浸取时的反应速率，提高浸取率酸(或碱)溶①原料经酸(或碱)溶后转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的

②用碱性溶液吸收酸性气体原料灼烧(焙烧)①除去硫、碳单质；②有机物转化、除去有机物；③高温下原料与空气中氧气反应等金属用热碳酸钠溶液洗涤除去金属表面的油污知识点2工艺流程中的实验操作分析2.流程中的“操作目的”操作目的答题指导过滤固体与液体的分离；要分清楚需要的物质在滤液中还是在滤渣中。滤渣是难溶于水的物质，如SiO2、PbSO4、难溶的金属氢氧化物和碳酸盐等萃取与分液选用合适的萃取剂(如四氯化碳、金属萃取剂)，萃取后，静置、分液——将分液漏斗玻璃塞的凹槽与分液漏斗口的小孔对准。下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出加入氧化剂(或还原剂)①转化为目标产物的价态②除去杂质离子(如把Fe2+氧化成Fe3+，而后调溶液𝑝𝐻，使其转化为Fe（OH)3沉淀除去)加入沉淀剂①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀③加入氟化钠，除去Ca2+、Mg2+知识点2工艺流程中的实验操作分析2.流程中的“操作目的”操作目的答题指导

判断能否加其他物质要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等在空气中或在其他气体中进行的反应或操作知识点2工艺流程中的实验操作分析2.流程中的“操作目的”操作目的答题指导控制温度洗涤晶体洗涤试剂适用范围目的蒸馏水冷水产物不溶于水热水有特殊的物质其溶解度随着温度升高而下降除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为温度变化溶解而造成的损失知识点2工艺流程中的实验操作分析2.流程中的“操作目的”操作目的答题指导洗涤晶体有机溶剂(酒精、丙酮等)固体易溶于水、难溶于有机溶剂减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥饱和溶液对纯度要求不高的产品减少固体溶解酸、碱溶液产物不溶于酸、碱除去固体表面吸附着的可溶于酸、碱的杂质；减少固体溶解提高原子利用率绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)方法技巧1.首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图中第一种物质(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，然后结合题设的问题，逐一推敲解答。2.截段分析法：对于用同样的原材料生产两种或多种产品(包括副产品)的工艺流程题，用截段分析法更容易找到解题的切入点。关键在于看清主、副产品是如何分开的，以此确定截几段更合适，一般截段以产品为准点。3.交叉分析法：有些化工生产选用多组原材料，先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品，这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析。考向1微型工艺流程中的实验操作

B

含I-的溶液加入硝酸银生成碘化银沉淀Fe2+的形式存在滤渣Y银单质Cl2+2I-=2Cl-+I2名师点睛

【变式训练】(2024·江苏省苏州市南京航空航天大学苏州附属中学高三下月考)已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水，苯胺盐酸盐易溶于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列说法正确的是()C

【解析】由题给流程可知，向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸，盐酸将微溶于水的苯胺转化为易溶于水的苯胺盐酸盐，分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ；向水相中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺，分液得到苯胺粗品①；向有机相中加入水洗涤除去混有的盐酸，分液得到废液和有机相Ⅱ，向有机相Ⅱ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠，分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ；向水相Ⅱ中加入盐酸，将苯甲酸钠转化为苯甲酸，经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。A项，苯胺分子中含有的氨基能与盐酸反应，但不能与氢氧化钠溶液反应，故A错误；B项，得到苯胺粗品①的分离方法为分液，得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过滤、洗涤，获取两者的操作方法不同，故B错误；C项，苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得，故C正确；D项，①、②为液相，③为固相，都不是两相混合体系，故D错误；故选C。考向2微型工艺流程中的过程评价

下列说法错误的是(

)B

辉锑矿煅烧会产生二氧化硫乙二醇正电中心和负电中心不重合为极性分子醇化反应是可逆反应且会生成水冷却结晶、过滤，洗涤、干燥

√B

思维建模流程的最终目的就是，工艺流程题设中的问题顺序通常与流程图的流程顺序是一致的，且一个问题对应流程图的一个或依次相连的若干个环节，做题时只需找到所需回答的问题与流程图中相关信息的一一对应关系，“顺藤摸瓜”就可以有效解决相关问题，对流程进行在效评价。微型工艺流程中的过程评价思路：

收益最大化考点二化工流程综合题考向1化学工艺流程与物质制备考向2化学工艺流程与反应原理知识点1反应条件的控制1.反应条件控制条件控制目的减小颗粒直径，增大反应物接触面积，增大浸取时的反应速率，提高浸取率①除去硫、碳单质；②有机物转化、除去有机物；③高温下原料与空气中氧气反应；④除去热不稳定的杂质等①溶解转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的；②去氧化物(膜)①除去金属表面的油污；②溶解铝、氧化铝等固体原料粉碎或研磨煅烧或灼烧酸浸碱溶加热知识点1反应条件的控制1.反应条件控制条件控制目的①酸浸时提高酸的浓度可提高矿石中某金属元素的浸取率；②增大便宜、易得的反应物的浓度，可以提高其他物质的利用率，使反应充分进行；③增大物质浓度可以加快反应速率，使平衡发生移动等①防止某物质在高温时溶解(或分解)；②使化学平衡向着题目要求的方向(放热反应方向)移动；③使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离等；④降低某些晶体的溶解度，减少损失等反应物用量或浓度降温控温加入氧化剂(或还原剂)知识点1反应条件的控制1.反应条件控制条件控制目的①生成金属氢氧化物，以达到除去金属离子的目的；②抑制盐类水解；③促进盐类水解生成沉淀，有利于过滤分离加入沉淀剂

知识点1反应条件的控制2.常用的控制反应条件的方法

(2)控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动。(3)趁热过滤。防止某物质降温时会析出。(4)冰水洗涤。洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。知识点2常用的分离、提纯方法1.常用的分离方法(1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。

(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如从溶液中提取NaCl。

(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。(6)冷却法：利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气。知识点2常用的分离、提纯方法2.常用的提纯方法(1)水溶法：除去可溶性杂质。(2)酸溶法：除去碱性杂质。(3)碱溶法：除去酸性杂质。(4)氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。(5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。

方法技巧可循环物质的判断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。(1)从流程需要加入的物质去找先观察流程中需要加入的物质，再研究后面的流程中有没有生成此物质。(2)从能构成可逆反应的物质去找可逆反应的反应物不能完全转化，应该回收再利用。(3)从过滤后的母液中寻找析出晶体经过过滤后的溶液称为母液，母液是该晶体溶质的饱和溶液，应该循环再利用。考向1化学工艺流程与物质制备

考向1化学工艺流程与物质制备

回答下列问题：

第四周期ⅤB族+5(2)“球磨”的目的是____________________________________。增大接触面积，提高“碱浸”反应速率

V的原子序数是23关键词：“接触面积”，“反应速率”

考向1化学工艺流程与物质制备

同离子效应思维建模“四线法”解题模型试剂线：为达到最终目的加入的物质，起到氧化还原、非氧化还原的作用；

除杂线：复分解沉淀、置换沉淀、氧化还原沉淀；加热产生气体等；分离线：蒸发、结晶、过滤(趁热过滤)、洗涤、干燥等。

回答下列问题：(1)“有机层”的主要成分为___________(填化学式，下同)；“滤渣1”中含有的物质为________________；使用HR萃取剂时，需加入一定量的NaOH进行处理，其目的是____________________________________________________________。

O、N【解析】从结构可知氧原子、氮原子都有孤对电子，所以能形成配位键的是N、O；(3)加适量草酸的目的______________________________。使钙离子生成草酸钙，便于除掉【解析】加入草酸的目的是沉淀多余的钙离子；(4)“混合沉锂”的离子方程式为____________________________________。

。Co为第四周期第Ⅷ族元素，其核外电子排布式为：[Ar]3d74s2，该晶胞中Li+：、Co3+：、O2-：，其晶胞化学式为：Li3Co3O6，故其密度为：考向2化学工艺流程与反应原理

回答下列问题:考向2化学工艺流程与反应原理

作还原剂，将Co元素还原为+2价(3)“水浸”过程中溶液由蓝色变为粉红色，该变化的离子方程式为_________________________________________。

草酸中碳元素的化合价为+3价

考向2化学工艺流程与反应原理

(5)“滤饼2”在高温烧结前需要洗涤、干燥，洗涤沉淀的实验操作为______________________________________________________________________________________。沿玻璃棒向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水滤出后，重复2到3次

pH=10，即c(H+)=1×10-10mol⋅L-1，则c(OH-)=1×10-4mol⋅L-1，mol⋅L-1=1.6×10-7mol⋅L-1过氧化氢将Co3O4氧化和LiOH生成LiCoO2名师提醒化学工艺流程常涉及的化学反应原理有：1.沉淀溶解平衡的相关应用：①沉淀的最小浓度控制；②沉淀转化的条件。2.反应速率及化学平衡理论在实际生产中的应用：①反应速率控制；②化学平衡移动；③化学平衡常数的应用；④反应条件的控制。3.氧化还原反应的具体应用：①强弱规律；②守恒规律；③选择规律。4.盐类水解的具体应用：①水解规律；②水解反应的控制(抑制或促进)。

回答下列问题：

(4)“沉钪”时得到草酸钪的离子方程式是：__________________________________。

B

已知：①溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的

如下表所示：

物质

1.9

4.2

6.2

3.5

3.2

6.7

8.2

4.6

D.“出水”经阴离子交换树脂软化处理后，可用作工业冷却循环用水√

下列说法错误的是(

)A

下列说法错误的是(

)D

回答下列问题：(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为_________(填化学式)。

煅烧过程中，铬元素转化为铬酸钠；

由分析可知，水浸渣中主要有二氧化硅、氧化铁；

CA.酸性

B.碱性

C.两性由题给信息可知，五氧化二钒水能与酸溶液反应生成盐和水，也能与碱溶液发生生成盐和水的两性氧化物，故选C；

已知：物质

回答下列问题：(1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为___________________________________________________________(答出一条即可)。

适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积用硫酸浸取镍钴矿时，为提高浸取速率可适当增大硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积；

11.1

回答下列问题：(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______________________。

c

(4)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？________，其原因是_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。不可行

1：1

回答下列问题：

①

4②

Ⅷ

焰色反应

abd

氢氧化物__________________________________

_________________

回答下列问题：(1)活性

可与水反应，化学方程式为_______________________。

＞

晶体

减少胶状物质对镍钴氢氧化物的包裹，增加了滤泥与氨性溶液的接触面积

(5)①“析晶”过程中通入的酸性气体A为_____。

体心12

0.4或2:5

MgO

回答下列问题：

提高浸出率(或提高浸出速率)

使更多的铝元素转化为晶体析出，同时保证晶体纯度高温溶解再冷却结晶

(4)“焙烧”时，主要反应的化学方程式为___________________________________________________________________。

(5)“水浸”后得到的“滤液2”可返回______工序循环使用。沉铝

化学式溶度积

+4价

(2)滤液1的处理

①由题意可知，碘酸钾先与二价锡离子反应生成碘，碘遇淀粉溶液变蓝色时，碘与过量的二价锡离子反应生成碘离子，溶液

已知：物质(1)煅烧白云石的化学方程式为______________________________________________。

CaMg(CO3)2CaO+MgO+2CO2↑(2)根据下表数据分析：CaO浸出率/%MgO浸出率/______98.41.199.7-2.2：198.81.599.299.598.91.898.899.52.4：199.16.095.697.6

①“沉钙”反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________。

2.3：1

②CaO浸出率远高于MgO浸出率的原因为____________________________________________________________________________。

2.4：1

⑤蒸馏时，随馏出液体积增大，MgO浸出率可出

增加至

，结合化学反应原理解释MgO浸出率提高的原因为________________________________________________________________________________________________________________________________________。

(3)滤渣C为_____________。

(4)可循环利用的物质为__________________。

回答问题：(1)步骤①的目的是________。除油污

(4)经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是__________________。胆矾晶体易溶于水胆矾是一种易溶于水的晶体，因此，经步骤④得到的胆矾，不能用水洗涤的主要原因是：胆矾晶体易溶于水，用水洗涤会导致胆矾的产率降低。

溶液

C

经步骤③加热浓缩后双氧水已完全分解