高三一轮复习-工艺流程

工艺流程专题2025高三化学一轮复习01海水提镁煅烧浸泡贝壳氧化钙石灰乳海水氢氧化镁盐酸氯化镁溶液氯化镁固体镁氯气过滤浓缩、脱水循环利用电解问题一:“浓缩、脱水”步骤中加热MgCl2·6H2O制取无水MgCl2时，为什么要在HCl的气流中进行？

答案:防止MgCl2水解

问题二:用电解法冶炼镁时，能否采取煅烧Mg(OH)2，进而电解MgO的方案?答案：不采取煅烧Mg(OH)2，进而电解MgO的方案，是由于MgO熔点高，能耗大。重视教材中的流程素材相关方程式

①CaCO3══CO2↑＋CaO

②CaO＋2H2O══Ca(OH)2

③MgCl2＋Ca(OH)2══Mg(OH)2↓＋CaCl2

④Mg(OH)2＋2HCl══MgCl2＋2H2O

⑤MgCl2(熔融)════Mg＋Cl2↑备考策略02“吹出法”海水提溴海水苦卤含Br2的海水溴水混合物含Br2的空气吸收液吸收液溴水混合物液溴提取粗盐氯气置换空气吹出纯碱吸收SO2吸收硫酸酸化Cl2氧化蒸馏冷凝

问题一:“空气吹出”步骤和“蒸馏”的过程中，温度应控制在80～90℃，温度过高或过低都不利于生产，请解释原因。答案：温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水量增加，温度过低，溴不能完全蒸出，回收率低。问题二：为什么要设计两步将Br-氧化成Br2的过程？相关方程式：①2Br-＋Cl2

══Br2＋2Cl-②3Na2CO3+3Br2══NaBrO3+5NaBr+3CO2③Br2＋SO2＋2H2O══2HBr＋H2SO4

答案：将溴富集重视教材中的流程素材备考策略玻璃棒引流03提取海带中的碘含I-的溶液干海带海带灰悬浊液晶体碘含I2的溶液I2的有机溶液适量Cl2灼烧浸泡过滤蒸馏加CCl4或苯萃取、分液在坩埚中灼烧，不可用蒸发皿或H2O2氧化不能用乙醇

相关方程式:2I－＋Cl2

══I2＋2Cl－

或2I－＋H2O2＋2H＋

══I2＋2H2O重视教材中的流程素材备考策略04从铝土矿提取铝

相关方程式：①

Al2O3＋2OH-

══H2O＋2AlO2-②

AlO2-+4H+══

Al3++2H2O

③

Al3+＋3NH3·H2O══Al(OH)3↓＋3NH4Cl④2Al(OH)3══Al2O3

+3H2O

⑤2Al2O3(熔融)════

4Al＋3O2↑

问题一：将“加过量盐酸”改为“通入CO2”合适吗？为什么？答案：不合适；因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，达不到分离SiO2和Al2O3的目的。问题二：将“加过量氨水”改为“加过量NaOH溶液”合适吗？为什么？答案：不合适；因为过量CO2与NaAlO2、Na2SiO3反应生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，达不到分离SiO2和Al2O3的目的。重视教材中的流程素材备考策略9105侯氏制碱法重视教材中的流程素材备考策略任务1——明确研究对象，锁定物质转化任务2——厘清原理、规律，把控过程、方法原料产品……核心反应元素种类和化合价的变化任务1——明确研究对象，锁定物质转化（2020-16）用软锰矿（主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3）和BaS制备高纯MnCO3（2021-17）工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7•2H2O)（2024-18）以铅精矿(含PbS，Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag（物质的转化）（2022-17）工业上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3，含SiO2等杂质]为原料生产磷酸和石膏（2023-17）盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3反应条件控制产品分离提纯原料的预处理原料产品……核心反应元素种类和化合价的变化1.预处理方法：①溶解②研磨③焙烧④煅烧⑤灼烧⑥烧结⑦雾化2.控制反应条件：①控制pH值。②温度控制：加热、降温、趁热过滤、冰水洗涤等③压强控制：减压过滤、减压蒸馏等④反应物用量或浓度控制⑤溶剂控制（水、冷水、冰水、乙醇等）⑥加料方式控制（逆向接触、加料顺序、缓慢加料、间歇性加料等）⑦加氧化剂、还原剂等3.涉及方法;①结晶②过滤③萃取④分液⑤蒸馏⑥升华⑦盐析原料的循环利用排放物的无害化处理任务2——厘清原理、规律，把控过程、方法预处理的方法：1．研磨、粉碎、雾化设问方向：作用或目的。①将块状或粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物间接触面积，②以加快后续操作反应速率(作用)，③进而增大原料的转化率或浸取率(目的)。答题方向：增大固体样品与溶液的接触面积，加快反应（浸取）速率或使反应更充分。2．焙烧、灼烧、煅烧设问方向：（1）灼烧，焙烧的主要目的:非金属或金属元素被氧化为高价态氧化物或化合物;(2)如何提高焙烧效率：①增加氧气的量、②固体充分粉碎、③逆流焙烧、④适当升温等。焙烧：以气固反应为主，在沸腾炉或焙烧炉中，温度在500～1500℃之间，反应物与空气、氯气、硫酸等发生化学反应(所以焙烧分为氧化焙烧、硫酸化焙烧和氯化焙烧等)。煅烧：反应物受热分解或发生晶形转变，多高于1200℃，使用设备如回转窑，例：煅烧石灰石、生产玻璃、打铁等。灼烧：物质在高温下发生脱水、分解、挥发等。温度在1000℃左右，使用煤气灯、电炉等。例如：灼烧海带、颜色反应、焰色试验、灼烧失重等。答题方向：改变结构，转化为能溶解的物质，并使一些杂质高温下分解、氧化（非金属元素被氧化为高价气态氧化物逸出或氧化成高价态化合物;金属元素被氧化为高价态氧化物或高价态化合物）；3．浸取及浸出率浸取目的：把固体转化为溶液，便于后继的转化或分离。包括水溶、酸溶、碱溶、醇溶等。浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。设问方向：提高浸取率的措施：①将矿石研成粉末，提高接触面积；②搅拌，使反应更加充分；③适当增大酸的浓度；④加热；⑤延长浸出时间。设问方式：数形结合！用盐溶液氧化物料中的还原性金属(如FeCl3溶液氧化铜、铁，用NaClO溶液氧化银等)或者用盐把物料中的难溶盐转化为易溶盐［如Na2CO3将白钨矿(CaWO4)的W元素转化成Na2WO4］。盐浸调控pH（物质转化）调控pH的目的：调节pH的方法：①调节pH中和酸或者碱；②抑制某离子水解，防止损耗；③防止发生副反应；④调节pH促进某离子水解，使其沉淀，便于过滤而除去。⑤加入的试剂有氧化性或还原性，可促使氧化还原反应发生调大pH的试剂：主要元素的氧化物、碳酸盐、碱等，避免引入新的杂质；调小pH试剂：酸、通CO2等调节合适的pH的范围：过小会导致某离子沉淀不完全，过大会导致主要离子开始沉淀。例如：调pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的Fe3+（2.1-3.2）沉淀。①范围：pH值在3.2-4.7之间。③规律：调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，增大溶液pH值；不引入新杂质。④试剂：加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。例13.（2023年全国乙卷）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下：（3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=____________mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是_______。2.8×10-9Al3+Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33调控温度调控温度的目的：⑵化学反应方面：反应的方向（副反应）、速率（包括催化剂活性）、限度等方面。防止温度过高：①导致副反应的发生，影响反应物利用率和产品纯度；②导致平衡逆向移动，降低产率。防止温度过低：①导致催化剂的活性降低；②反应速率慢，生产效率降低；③平衡逆向移动，降低产率。加热：①促进Fe3+水解（防止形成胶体），聚沉后利于过滤分离；

②加快反应速率或溶解速率；③促进平衡向吸热方向移动；⑶生产效益、安全方面：①降温或减压可以减少能源消耗，降低对设备的要求，节约成本。

②防止温度过高反应过于剧烈，发生危险。⑷其他：煮沸：①除去溶解在溶液中的气体（如氧气，防止产品被氧化）；例如，海水提溴等用热空气吹出气体，或者水蒸汽吹出气体。②促进水解（防止形成胶体），聚沉后利于过滤分离。控制气体氛围：①干燥的热氯化氢气流氛围：是为了抑制某些挥发性酸弱碱盐的水解，例如从氯化铁、氯化镁、氯化铝的结晶水合物中获取无水盐等。②充入惰性气体氛围：充入氩气、氮气、氢气等，防止某些物质被氧化。例如电解熔融态MgCl2制取镁单质时，用惰性气体进行冷却。⑴物质性质方面：熔沸点、挥发性、溶解度、稳定性等方面。防止温度过高:①**挥发或分解（双氧水、硝酸、碳酸氢铵等）;②**产品溶解损耗

。防止温度过低:①**（杂质）结晶析出，影响产品纯度；②使引起××液体凝固，堵塞导管等。加热：使**杂质分解（气化）而除去。冷却：使**产物液化，使其与其他物质分离。调节温度的方法：考向5：调控温度①加热方式：直火加热、小火加热、酒精喷灯加热、垫石棉网加热、电热套加热、水浴加热、油浴加热。加热煮沸等水浴加热适用于加热温度不超过100℃时，其优点：受热均匀，便于控制温度。②冷却方式：空气冷凝、冷凝管冷凝、冰水冷却等。③通过压强进行控制：减压蒸发（蒸馏）④通过加料方式进行控制：缓慢滴加、间歇性缓慢加入⑤通过温度计进行控制：温度计水银球位置（反应物中、水浴中、蒸馏烧瓶支管口附近等）例如：防止温度过高采取的措施是小火小心加热、水浴加热（100℃以下）、减压蒸发、缓慢滴加药品、间歇性缓慢加入反应物、使用温度计控制温度等。温度条件的控制降温控温3.加快反应速率或溶解速率2.促进平衡向吸热方向移动5.除去热不稳定的杂质，如NH4HCO3、NH4(CO3)2、KMnO4、NH4Cl等物质4.使沸点相对低的原料气化1.促进某些离子的水解1.防止某物质在高温时会分解(或溶解)2.使化学平衡向着放热方向移动2.控制固体的溶解与结晶5.减少能源成本，降低对设备的要求3.使催化剂的活性达到最好6.趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量1.不高于×℃的原因：适当加快反应速率,又可防止物质的分解或挥发；不低于×℃的原因：防止反应速率过慢对物质转化率的影响等。4.防止副反应的发生3.使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离4.降低晶体的溶解度，减少损失.5.蒸馏分离物质调控温度升温反应物用量或浓度的控制的目的：①控制反应物转化率和产品产率；②控制环境温度；③抑制（促进）离子的水解；④降低生产成本。反应物用量、浓度及加料方式的控制酸浸时酸过量的目的：为了提高矿石中某金属元素的浸取率；抑制**离子的水解等。对有多种反应物的体系，增大便宜、易得的反应物的浓度目的是：

提高其他物质的利用率，使反应充分进行；降低生产成本等。

逆向接触、加料顺序、缓慢加料、间歇性加料等。缓慢加料的目的：使反应更充分；防止反应速率太快；防止升温太快；控制反应体系的pH；防止药品添加过量，发生副反应等。控制加料的方法：+M2+用NH4HCO3调节pH，做+2价金属（锰、钴、镁、镍等）M2+生成MCO3的沉淀剂,同时生成气体(CO2↑)的离子方程式的书写。原理分析：HCO3-+HCO3-+H2O+CO2↑MCO3↓电离平衡沉淀溶解平衡(1)温度：使用碳酸氢铵(NH4HCO3)作为试剂时,温度低反应速率过慢,温度过高NH4HCO3分解,使其它反应物的转化率下降;NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑(2)碳酸氢铵(NH4HCO3)与NH3

H2O反应生成(NH4)2CO3作为碳化剂。离子方程式：M2++2HCO3-=MCO3↓+H2O+CO2↑(3)碳酸氢铵(NH4HCO3)常常代替Na2CO3作为+2价金属M2+生成MCO3的沉淀剂,同时生成CO2。易诱发竞争反应不易诱发竞争反应反应物用量、浓度及加料方式的控制考向：分离提纯之过滤（1）仪器：铁架台、铁圈、漏斗、滤纸、玻璃棒、烧杯（2）在进行沉淀的实验时，如何认定沉淀已经完全？表达一：静置，待沉淀沉积后，往上层清夜中继续滴加××试剂，若不产生沉淀证明沉淀完全；表达二：过滤，取滤液少许于试管中，滴加××试剂，若不产生沉淀证明沉淀完全。（3）过滤后所得的滤液仍然浑浊，原因可能是什么？

玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；过滤时液体高于滤纸边缘等。（4）减压过滤（抽滤）：加快过滤速度；减少晶体含有的水分。（5）趁热过滤：保持过滤温度；防止××杂质析出，提高产品纯度；

或防止降温过程中××析出而损耗1.洗涤沉淀的目的(1)若所需物质是滤渣，洗涤的目的是除去晶体表面的可溶性杂质，得到更纯净的沉淀物。(2)若所需物质是滤液，洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤渣，把有用的物质如目标产物尽可能洗出来，再和滤液合并后进行下一步分离操作。2.常用洗涤剂(1)蒸馏水：适用于除去沉淀吸附的可溶性杂质。(2)冷水：除去沉淀中的可溶性杂质，降低沉淀

在水中的溶解度而减少沉淀损失。(3)沉淀的饱和溶液：减小沉淀的溶解。(4)有机溶剂(酒精、丙酮等)：适用于易溶于水的固体，既减少了固体溶解，又利用有机溶剂的挥发性，除去固体表面的水分，产品易干燥。3.沉淀洗涤的答题规范答题模板：注洗涤液(沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤液)↓标准(使洗涤液完全浸没沉淀或晶体)↓重复(待洗涤液自然流尽后，重复操作2～3次)4.沉淀是否洗净的答题规范答题模板：取样(取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中)

↓加试剂[加入××试剂(必要时加热，如检验)]

↓现象(不产生××沉淀、溶液不变××色或不产生××气