高考工藝流程題解題技巧

1、專題復(fù)習(xí) 工藝流程題一、化工流程命題立意及考點工藝流程是近幾年高考的熱點，它是傳統(tǒng)“無機框圖題”的變革與創(chuàng)新。以化工生產(chǎn)為背景，用框圖的形式表述生產(chǎn)流程，是化學(xué)與生產(chǎn)、生活聯(lián)系的重要體現(xiàn)，體系全，考點多核心考點：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制、產(chǎn)品分離提純等。知識落點：信息方程式書寫、化學(xué)用語的表達、生產(chǎn)條件的控制、物質(zhì)的分離等。能力考查：獲取信息的能力、分析問題的能力、表達能力。二、試題特點1.形式為流程圖題2.作答量有7-9空左右3.結(jié)合性質(zhì)設(shè)置基礎(chǔ)的知識提問（如濾碴或液成分、酸堿性（pH）、原因等問題）4.書寫化學(xué)方程式，或離子方程式，或電極反應(yīng)式5.小計算，氧化還原反應(yīng)

2、計算，或轉(zhuǎn)化率計算三、解題策略1、工藝流程題的結(jié)構(gòu)規(guī)律是“主線主產(chǎn)品，分支副產(chǎn)品，回頭為循環(huán)”。2. 解答基本步驟（1）讀題頭，得目的，劃原料，明產(chǎn)品，解決“干什么”（2）讀題問，逐空填答，用語要規(guī)范，解決“怎么寫”四、化工流程常見考點答題命題點一 原料的預(yù)處理關(guān)鍵詞釋義研磨、霧化將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w霧化，增大反應(yīng)物接觸面積，以加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分灼燒(煅燒)使固體在高溫下分解或改變結(jié)構(gòu)、使雜質(zhì)高溫氧化、分解等。如煅燒石灰石、高嶺土、硫鐵礦浸取向固體中加入適當(dāng)溶劑或溶液，使其中可溶性的物質(zhì)溶解，包括水浸取、酸溶、堿溶、醇溶等酸浸在酸性溶液中使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物

3、通過過濾除去的過程過濾固體與液體的分離滴定定量測定，可用于某種未知濃度物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度的測定蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)溶劑，使溶液由不飽和變?yōu)轱柡停^續(xù)蒸發(fā)，過剩的溶質(zhì)就會呈晶體析出蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)除去部分溶劑，提高溶液的濃度水洗用水洗去可溶性雜質(zhì)，類似的還有酸洗、醇洗等酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金屬離子的水解、除去雜質(zhì)離子等堿作用去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調(diào)節(jié)pH、促進水解(沉淀)水浸與水接觸反應(yīng)或溶解。堿浸與堿接觸反應(yīng)或溶解，使某些離子進入溶液，不溶物通過過濾除去。答題模板：(1)粉碎或研磨：增大固液（或固氣或固固）接觸面積，加快反應(yīng)（溶解）速率，增大原料的轉(zhuǎn)化率（或浸取率）。（2

4、）“浸出”步驟中，為提高的浸出率，可采取的措施有：答：適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時間，增加溶液的濃度，邊加邊攪拌，延長浸出時間（3）如何提高浸出速率：答：適當(dāng)提高溫度、增大吸收液的濃度、增大與吸收液的接觸面積或、攪拌、研磨或粉碎。對點訓(xùn)練1(2015全國卷節(jié)選)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如下所示：寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有_(寫出兩條)。2某工廠生產(chǎn)硼砂過程中

5、產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：試回答在“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有_(兩條即可)。3(2018石家莊二模)稀土是一種不可再生的戰(zhàn)略性資源，被廣泛應(yīng)用于電子信息、國防軍工等多個領(lǐng)域。一種從廢棄陰極射線管(CRT)熒光粉中提取稀土元素釔(Y)的工藝流程如下：已知：廢棄CRT熒光粉的化學(xué)組成(某些不參與反應(yīng)的雜質(zhì)未列出)成分含量/%Y2O3ZnOAl2O3PbO2MgO預(yù)處理前24.2841.827.811.670.19預(yù)處理后68.515.424.335.430.50試回答步驟中進行原

6、料預(yù)處理的目的為_。4碲(Te)位于元素周期表第A族，由該元素組成的物質(zhì)可用作石油裂化的催化劑，電鍍液的光亮劑，玻璃的著色材料，合金材料的添加劑等。碲化銅渣是電解精煉銅時產(chǎn)生的一種礦渣，其主要含Cu2Te、Au、Ag等，利用下列工藝流程可回收碲：已知：TeO2的熔點為733 ，微溶于水，可溶于強酸和強堿。回答下列問題：(1)Te與S的最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性強弱順序為_(用化學(xué)式表示)。(2)“酸浸1”需加熱，加熱的目的是_，“酸浸1”發(fā)生反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是_(寫化學(xué)式)。(3)“水浸”后“濾液1”的顏色是_。(4)“濾渣1”進行“堿浸”的離子方程式是_。(5)從可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學(xué)觀

7、念來看，“濾渣2”進行酸浸的意義是_。命題點二化學(xué)工藝流程題中反應(yīng)條件的控制常見反應(yīng)條件的控制及目的1控制溶液的pH(1)控制反應(yīng)的發(fā)生，增強物質(zhì)的氧化性或還原性，或改變水解程度。(2)控制溶液的酸堿性使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。目的：使溶液中的某些金屬陽離子形成氫氧化物完全沉淀下來而除去需要的物質(zhì)：含主要陽離子的難溶性氧化物或氫氧化物或碳酸鹽，即能與H+反應(yīng)，是PH增大的物質(zhì)如用MgO、Mg（OH）2等等。原理：加入的物質(zhì)能與溶液中的H+反應(yīng)，降低了的濃度，增大PHPH控制的范圍：大于除去離子的完全沉淀值，小于主要離子的開始沉淀的PH提示：調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：能與H反

8、應(yīng)，使溶液pH增大；不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。（3）除去CuCl2溶液中的FeCl2已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表：金屬離子Fe3Cu2Fe2Ni2Mg2開始沉淀的pH2.74.47.07.19.3沉淀完全的pH3.76.49.69.210.8除雜的流程圖：注意事項若直接調(diào)節(jié)溶液的pH，待Fe2沉淀完全，Cu2也已沉淀完全，不能除去Fe2，不可行。先將Fe2氧化成Fe3，再調(diào)溶液的pH為3.7pH4.4，此時Fe3沉淀完全，Cu2未沉淀，過濾除去Fe(OH)3沉淀。加入的氧

9、化劑可以是雙氧水或氯氣等，注意不能引入新的雜質(zhì)。調(diào)節(jié)溶液pH的物質(zhì)，要消耗氫離子，但不能引入新雜質(zhì)，可為CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。問題1：CuCl2中混有Fe3+加何種試劑調(diào)pH值： 答：CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。（原因：加CuO消耗溶液中的H+的，促進Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出）問題2：調(diào)pH值使得Cu2+中的Fe3+沉淀，pH值范圍是？ 理由 ？ 答：3.74.4。 理由：調(diào)節(jié)溶液的pH值至3.74.4，使Fe3+全部以Fe(OH)3沉淀的形式析出而Cu2+不沉淀，且不會引入新雜質(zhì) （4）常見的其他物質(zhì)中鐵

10、的除雜方法所加試劑說明除去Mg2中混有的Fe3Mg、MgO、MgCO3或Mg(OH)2加MgO等調(diào)pH為3.7pH9.3，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去除去Cu2中混有的Fe3CuO、CuCO3、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3加CuO等調(diào)pH為3.7pH4.4，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去除去Mg2中混有的Fe2先加入氧化劑(如H2O2等)將Fe2氧化成Fe3，再加Mg、MgO、MgCO3或Mg(OH)2加MgO等調(diào)pH為3.7pH9.3，將Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去除去Ni2中混有的Fe2先加入氧化劑(如H2O2等)將Fe2氧化成Fe3，再加N

11、iO等物質(zhì)加NiO等調(diào)pH為3.7pH氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑還原產(chǎn)物。在適宜的條件下，用氧化性(還原性)較強的物質(zhì)可制備氧化性(還原性)較弱的物質(zhì)，用于比較物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱。(3)優(yōu)先律多種氧化劑與一種還原劑相遇，氧化性強的首先得電子被還原。多種還原劑與一種氧化劑相遇，還原性強的首先失電子被氧化。(4)價態(tài)律元素處于最高價，只有氧化性(如KMnO4中的Mn)；元素處于最低價，只有還原性(如S2、I)；元素處于中間價態(tài)，既有氧化性，又有還原性(如Fe2、S、Cl2等)。(5)轉(zhuǎn)化律同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，高價態(tài)低價態(tài)中間價態(tài)；價態(tài)相鄰能共存、價態(tài)相間能歸中，歸中價態(tài)不

12、交叉、價升價降只靠攏。3氧化還原反應(yīng)方程式的配平流程(三)掌握方程式的書寫技巧1陌生化學(xué)方程式書寫的思路首先根據(jù)題給材料中的信息寫出部分反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，再根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價有無變化判斷反應(yīng)類型：(1)元素化合價無變化則為非氧化還原反應(yīng)，遵循質(zhì)量守恒定律。(2)元素化合價有變化則為氧化還原反應(yīng)，除遵循質(zhì)量守恒外，還要遵循得失電子守恒規(guī)律。最后根據(jù)題目要求寫出化學(xué)方程式或離子方程式(需要遵循電荷守恒規(guī)律)即可。2陌生氧化還原反應(yīng)方程式書寫的具體步驟（四）兩性金屬與變價金屬類型一兩性金屬及其化合物1二者均能溶于酸溶液也能溶于堿溶液Be2NaOH2H2O=Na2Be(OH)4H2或Be2N

13、aOH=Na2BeO2H22Al2NaOH6H2O=2NaAl(OH)43H2或2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H22兩者的氫氧化物均為兩性氫氧化物，易溶于強堿溶液Be(OH)22NaOH=Na2Be(OH)4或Be(OH)22NaOH=Na2BeO22H2OAl(OH)3NaOH=NaAl(OH)4或Al(OH)3NaOH=NaAlO22H2O1鋅與酸、堿的反應(yīng)(1)Zn2H=Zn2H2(2)Zn2NaOH2H2O=Na2Zn(OH)4H2或Zn2NaOH=Na2ZnO2H22氧化鋅兩性氧化物(1)ZnO2H=Zn2H2O(2)ZnO2NaOHH2O=Na2Zn(OH)4或ZnO2

14、NaOH=Na2ZnO2H2O3氫氧化鋅兩性氫氧化物(1)與酸、堿的反應(yīng)Zn(OH)22H=Zn22H2OZn(OH)22OH=Zn(OH)42或Zn(OH)22OH=ZnO2H2O(2)制法Zn2Zn(OH)42=2Zn(OH)2或Zn2ZnO2H2O=2Zn(OH)24鋅鹽(1)可溶性鋅鹽(如ZnSO4)與強堿溶液反應(yīng)：與少量NaOH溶液反應(yīng)：Zn22OH=Zn(OH)2與足量NaOH溶液反應(yīng)：Zn24OH=Zn(OH)42或Zn24OH=ZnO2H2O與Na2Zn(OH)4(或Na2ZnO2)反應(yīng)生成Zn(OH)2沉淀(2)Na2Zn(OH)4(或Na2ZnO2)與鹽酸反應(yīng)少量Na2Zn

15、(OH)42HCl=Zn(OH)22NaCl2H2O或Na2ZnO22HCl=Zn(OH)22NaCl足量Na2Zn(OH)44HCl=ZnCl22NaCl4H2O或Na2ZnO24HCl=ZnCl22NaCl2H2O與CO2反應(yīng)少量Na2Zn(OH)4CO2=Zn(OH)2Na2CO3H2O或Na2ZnO2H2OCO2=Zn(OH)2Na2CO3足量Na2Zn(OH)42CO2=Zn(OH)22NaHCO3或Na2ZnO22H2O2CO2=Zn(OH)22NaHCO3類型二變價金屬及其化合物鐵、鈷、鎳同屬于元素周期表中的 族，性質(zhì)相近，故統(tǒng)稱為鐵系元素，其主要化合價為2和3價。1鐵、鈷、鎳氧

16、化物和氫氧化物的基本性質(zhì)氧化物FeOFe2O3Fe3O4CoOCo2O3NiONi2O3顏色黑色紅棕色黑色灰綠色黑色暗綠色黑色氧化、還原性強氧化性強氧化性類別堿性氧化物堿性氧化物堿性氧化物堿性氧化物氫氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3Co(OH)2Co(OH)3Ni(OH)2Ni(OH)3顏色白色紅褐色粉紅棕褐色綠色黑色氧化、還原性還原性還原性氧化性弱還原性強氧化性酸、堿性堿性堿性堿性堿性堿性堿性提醒表示在堿性條件下不具有氧化性。2含鐵、鈷、鎳元素的物質(zhì)性質(zhì)比較Fe()、Co()、Ni()性質(zhì)差異Fe()、Co()、Ni()性質(zhì)差異氧化物氧化鈷與氧化鎳在酸性溶液中顯示出強氧化性：Co2O36H

17、Cl=2CoCl2Cl23H2ONi2O36HCl=2NiCl2Cl23H2O但氧化鐵與酸只發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)氫氧化物還原性還原性的變化規(guī)律：Fe(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2Fe(OH)2在空氣中極易被氧化成Fe(OH)3Co(OH)2在空氣中被O2氧化的速度較慢；可以被強氧化劑(H2O2)迅速氧化Ni(OH)2在空氣中不易被氧化，只有在更強的氧化劑條件下才會氧化生成Ni(OH)3氫氧化物鐵的氫氧化物只與酸發(fā)生酸堿中和反應(yīng)Fe(OH)33H=Fe33H2O鎳、鈷的氫氧化物與還原性酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)2Co(OH)36H2Cl=2Co2Cl26H2O2Ni(OH)36H2Cl=2Ni2Cl2

18、6H2O離子存在狀態(tài)Co()、Ni()僅能夠存在于固態(tài)物質(zhì)或配合物中，在水溶液中會發(fā)生如下反應(yīng)(鎳同)4Co32H2O=4Co24HO2Fe3在酸性溶液中可以穩(wěn)定存在與氨水反應(yīng)Fe(OH)2Fe(OH)3Co(OH)2Co(NH3)62Ni(OH)2Ni(NH3)62借此反應(yīng)，可以使三種離子分離結(jié)論與解釋由于Fe(OH)2的穩(wěn)定性弱于Co(OH)2、Ni(OH)2，故三者的還原性存在規(guī)律：Fe(OH)2Co(OH)2Ni(OH)2，因此三者與氧化劑和氨水反應(yīng)的條件與產(chǎn)物也不同由于鐵、鈷、鎳的核電荷數(shù)依次增大，故對電子的吸引能力依次增強，所以正三價的氧化性呈現(xiàn)如下規(guī)律：Fe()Co()Ni()提

19、醒Co(OH)2可被氧氣緩慢地氧化成棕褐色Co(OH)3，Ni(OH)2與氧氣不反應(yīng)，可采用較強的氧化劑將其氧化。Co(OH)3、Ni(OH)3在H2SO3溶液中被還原：2Co(OH)34HSO=2Co2SO5H2O2Ni(OH)34HSO=2Ni2SO5H2O3鐵、鈷、鎳鹽溶液的氧化性與還原性(1)在酸性溶液中，F(xiàn)e2、Co2、Ni2分別是鐵、鈷、鎳離子的穩(wěn)定狀態(tài)。高價態(tài)的鐵()、鈷()、鎳()在酸性溶液中都有很強的氧化性，空氣中的O2能將酸性溶液中的Fe2氧化成Fe3，但不能將Co2、Ni2氧化成Co3和Ni3。(2)在堿性介質(zhì)中，鐵的最穩(wěn)定價態(tài)是3，而鈷、鎳的最穩(wěn)定價態(tài)仍是2，在堿性介質(zhì)中，將低價態(tài)的Fe()、Co()、Ni()氧化成高價態(tài)比酸性介質(zhì)中容易。錳元素的常見價態(tài)有7、6、4、3、2，Mn2在酸性溶液中的穩(wěn)定性強于在堿性溶液中的穩(wěn)定性。1Mn2的性質(zhì)(1)酸性介質(zhì)只有很強的氧化劑(鉍酸鈉、二氧化鉛)才能氧化Mn2到MnO：2Mn25BiO14H=5Bi32MnO7H2O2Mn25PbO24H=2MnO5Pb22H2O介質(zhì)不能用鹽酸，因為Cl有還原性；Mn2的量不能太多，否則：2MnO3Mn22H2O=5MnO24H。(2)堿性介質(zhì)在堿性條件下Mn2容易被氧化