化工流程題一輪復(fù)習(xí)精裝版

1、2019屆高考專題化學(xué)工藝流程題無(wú)機(jī)化學(xué)工藝流程圖題以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為背景，考察學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)來(lái)解決工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際問(wèn)題的能力。知識(shí)落點(diǎn)：基本理論、元素化合物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)。一、題目呈現(xiàn)形式：資料卡、生產(chǎn)工藝流程圖、表格、圖像二、工藝流程圖中的幾個(gè)過(guò)程的劃分：模板：I、原料預(yù)處理的目的及方法：目的：不溶物轉(zhuǎn)化為可溶性離子方法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）。方法2、煅燒或灼燒：不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)為容易提取的物質(zhì)；其他礦轉(zhuǎn)化為氧化物；除去有機(jī)物；除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)（如：金屬硫化物煅燒后轉(zhuǎn)化為氧化物）方法3、酸浸：溶解、去氧化物（膜

2、）方法4、堿溶：溶解鋁、氧化鋁、二氧化硅；去油污II、分離和提純的目的及各種方法目的1、除雜（常以固液分離形式分開雜質(zhì)元素和目標(biāo)元素）方法1、調(diào)pH方法2、氧化還原目的2、目標(biāo)元素轉(zhuǎn)化為所需的形式方法1、氧化還原方法2、溶液中平衡移動(dòng)方法3、根據(jù)元素化合物的性質(zhì)反應(yīng)III、產(chǎn)品的獲得方法：方法1、溶液中獲得晶體：蒸發(fā)結(jié)晶；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；方法2、鍛燒法：方法3、電解法：三、常見關(guān)鍵詞：研 磨：增大固體物質(zhì)間接觸面積，加快反應(yīng)（溶解）速率煅 燒：并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解；改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解溶 解：通常用酸溶，也可以水溶或用有機(jī)溶劑溶解酸 浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液

3、，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程浸 出：固體加水（酸）溶解得到離子浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少四、化學(xué)工藝流程題設(shè)問(wèn)方式：（知識(shí)落點(diǎn)：基本理論、元素化合物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)）設(shè)問(wèn)方向考查內(nèi)容考查方式將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理元素化合物性質(zhì)、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、平衡移動(dòng)、溶解度、電解方程式書寫、原理與文字?jǐn)⑹龀s、分離和提純產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)操作儀器名稱、實(shí)驗(yàn)方法選擇、操作過(guò)程描述、廢渣的成份、滴定計(jì)算提高產(chǎn)量和效率化學(xué)反應(yīng)平衡、溶解平衡計(jì)算轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、純度節(jié)能減排，循環(huán)利用元素化合物性質(zhì)選擇尾氣處理的藥品、找出循環(huán)利用的物質(zhì)綜合利用原電池、電解池電極反應(yīng)式書寫，轉(zhuǎn)移電子計(jì)算、恢復(fù)電解質(zhì)溶液五

4、、核心反應(yīng)方程式的書寫方法：1、據(jù)箭頭找出反應(yīng)物、生成物或據(jù)題目提供的信息找出反應(yīng)物或部分生成物；2、分析其化合價(jià)的變化，確定發(fā)生的反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)還是氧化還原反應(yīng)。3、據(jù)配平的需要確定在反應(yīng)物或生成物中加水、加H+或OH-。六、解題思路： 第一，瀏覽全題，確定該流程的目的(由何原料獲得何產(chǎn)物，有何副產(chǎn)物)，記住題中給出的理化性質(zhì)第二，粗讀流程圖，盡量弄懂流程圖每步的目的，宏觀把握整個(gè)流程，但不必將每一種物質(zhì)都推出第三，精讀試題，根據(jù)問(wèn)題去精心研究某一步或某一種物質(zhì)第四，要看清所問(wèn)問(wèn)題，不能答非所問(wèn)，并注意語(yǔ)言表達(dá)的科學(xué)性注意事項(xiàng):答題時(shí)，不要力求把生產(chǎn)流程圖中的每個(gè)細(xì)節(jié)都弄清楚，只要把握住主

5、要的考查方向，理清每個(gè)環(huán)節(jié)的目的和結(jié)果，再根據(jù)題中的具體設(shè)問(wèn)，結(jié)合題中提取的信息和頭腦中原有的知識(shí)和技能，進(jìn)行針對(duì)性作答即可，切不可拘泥于流程圖中的每個(gè)細(xì)節(jié)，把時(shí)間和精力過(guò)多用于流程分析，使解題誤入歧途。前一問(wèn)回答不了，并不一定會(huì)影響回答后面的問(wèn)題。20162018年高考中的化學(xué)工藝流程題（有刪減）2018I27焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）生產(chǎn)Na2S2O5，通常是由NaHSO3過(guò)飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過(guò)程的化學(xué)方程式 。（2）利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為：pH=4.1時(shí)，中為 溶液（寫化學(xué)式）。工藝中加入N

6、a2CO3固體、并再次充入SO2的目的是 。2018II26（14分）我國(guó)是世界上最早制得和使用金屬鋅的國(guó)家，一種以閃鋅礦（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì)）為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：相關(guān)金屬離子c0(Mn+)=0.1 mol·L-1形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+開始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列問(wèn)題：（1）焙燒過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（2）濾渣1的主要成分除SiO2外還有 ；氧化除雜工序中ZnO的作用是 ，若不通入氧氣，其后果是 。（3）溶液中的Cd2+可用

7、鋅粉除去，還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為 。（4）電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為 ；沉積鋅后的電解液可返回 工序繼續(xù)使用。2018III27KIO3是一種重要的無(wú)機(jī)化合物，可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）KIO3的化學(xué)名稱是 。（2）利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示：“酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有KH(IO3)2、Cl2和KCl?！爸餋l2”采用的方法是 ?！盀V液”中的溶質(zhì)主要是 ?！罢{(diào)pH”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。2017I27（14分）Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量M

8、gO、SiO2等雜質(zhì)）來(lái)制備，工藝流程如下：回答下列問(wèn)題：（1）“酸浸”實(shí)驗(yàn)中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí)，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為 。（2）“酸浸”后，鈦主要以TiOCl42形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式 。（3）TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40 min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：分析40 時(shí)TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因 。（4）Li2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為+4，其中過(guò)氧鍵的數(shù)目為 。（5）若“濾液”中c(Mg2+)=0.02mol·L1，加入雙氧水和磷酸（設(shè)溶液體積增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(

9、Fe3+)=1.0×105mol·L1，此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？ （列式計(jì)算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×1022、1.0×1024。（6）寫出“高溫煅燒”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式 。2017II26（14分）水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為CaO、SiO2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定水泥樣品中鈣含量的過(guò)程如圖所示：回答下列問(wèn)題：（1）在分解水泥樣品過(guò)程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是 ，還可使用 代替硝酸。（2）沉淀A的主要

10、成分是 ，其不溶于強(qiáng)酸但可與一種弱酸反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（3）加氨水過(guò)程中加熱的目的是 。沉淀B的主要成分為 、 （寫化學(xué)式）。（4）草酸鈣沉淀經(jīng)稀H2SO4處理后，用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，通過(guò)測(cè)定草酸的量可間接獲知鈣的含量，滴定反應(yīng)為：MnO4+H+H2C2O4Mn2+CO2+H2O。實(shí)驗(yàn)中稱取0.400 g水泥樣品，滴定時(shí)消耗了0.0500 mol·L1的KMnO4溶液36.00 mL，則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。2017III27（15分）重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程

11、如圖所示：回答下列問(wèn)題：（1）步驟的主要反應(yīng)為：FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2上述反應(yīng)配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的系數(shù)比為 。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是 。（2）濾渣1中含量最多的金屬元素是 ，濾渣2的主要成分是 及含硅雜質(zhì)。（3）步驟調(diào)濾液2的pH使之變 （填“大”或“小”），原因是 （用離子方程式表示）。（4）有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到 （填標(biāo)號(hào)）得到的K2Cr2O7固體產(chǎn)品最多。a80 b60 c40 d10

12、步驟的反應(yīng)類型是 。（5）某工廠用m1 kg 鉻鐵礦粉（含Cr2O3 40%）制備K2Cr2O7，最終得到產(chǎn)品 m2 kg，產(chǎn)率為 。2016I28(14分)NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來(lái)漂白織物等,其一種生產(chǎn)工藝如下：回答下列問(wèn)題:(2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式 。 (3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時(shí),為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為 、 ?！半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是 。 (4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過(guò)程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 ，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是 。 2

13、016III26(14分)過(guò)氧化鈣微溶于水，溶于酸，可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過(guò)氧化鈣的實(shí)驗(yàn)方法?；卮鹣铝袉?wèn)題:(一)碳酸鈣的制備石灰石(含少量鐵的氧化物)(1)步驟加入氨水的目的是 。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長(zhǎng)大,有利于 。 (2)右圖是某學(xué)生的過(guò)濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是 (填標(biāo)號(hào))。 a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁b.玻璃棒用作引流c.將濾紙濕潤(rùn),使其緊貼漏斗壁d.濾紙邊緣高出漏斗e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動(dòng)以加快過(guò)濾速度(二)過(guò)氧化鈣的制備CaCO3濾液 白色結(jié)晶(3)步驟的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時(shí)溶液呈 性

14、(填“酸”“堿”或“中”)。將溶液煮沸,趁熱過(guò)濾。將溶液煮沸的作用是 。 (4)步驟中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,該反應(yīng)需要在冰浴下進(jìn)行,原因是 。 (5)將過(guò)濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌的目的是 。 (6)制備過(guò)氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過(guò)濾后可得到過(guò)氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點(diǎn)是 ,產(chǎn)品的缺點(diǎn)是 。2016III28 (14分)以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為:物質(zhì)V2O5V2O4K2SO4Si

15、O2Fe2O3Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%2.22.92.83.12228606512<1以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線:回答下列問(wèn)題:(1)“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO2+，反應(yīng)的離子方程式為 ，同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)化成VO2+?！皬U渣1”的主要成分是 。 (2)“氧化”中欲使3 mol的VO2+變?yōu)閂O2+，則需要氧化劑KClO3至少為 mol。 (3)“中和”作用之一是使釩以V4O124形式存在于溶液中?！皬U渣2”中含有 。 (4)“離子交換”和“洗脫”可簡(jiǎn)單表示為:4ROH+V4O124 R4V4O12+4OH(ROH為強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂)。為了提高洗脫效率

16、，淋洗液應(yīng)該呈 性(填“酸”“堿”或“中”)。 (5)“流出液”中陽(yáng)離子最多的是 。 (6)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。 近三年高考真題答案：2018I27（1）2NaHSO3=Na2S2O5+H2O （2）NaHSO3 得到NaHSO3過(guò)飽和溶液2018II26（14分）（1）2ZnS+3O22ZnO+2SO2（2）PbSO4；調(diào)節(jié)溶液的pH；無(wú)法除去雜質(zhì)Fe2+ （3）Zn+Cd2+=Zn2+Cd（4）Zn2+2e=Zn；溶浸2018III27（1）碘酸鉀（2）加熱；KCl；KH(IO3)2+KOH=2KIO

17、3+H2O（或HIO3+KOH=KIO3+H2O）2017I27（14分）（1）100、2h，90，5h（2）FeTiO3+ 4H+4Cl = Fe2+ TiOCl42 + 2H2O（3）低于40，TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加；超過(guò)40，雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降（4）4（5）Fe3+恰好沉淀完全時(shí)，c()= mol·L1=1.3×10-17 mol·L1，c3(Mg2+)×c2(PO43-)=(0.01)3×(1.3×10-17)2=1.7×10-40K

18、sp Mg3(PO4)2，因此不會(huì)生成Mg3(PO4)2沉淀。（6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O+ 3CO22017II26.（1）將樣品中可能存在的Fe2+ 氧化為 Fe3+ ；H2O2（2）SiO2(或H2 SiO3)；SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O （或H2 SiO3+ 4HF = SiF4+ 3H2O）（3）防止膠體生成，易沉淀分離 ；Al(OH)3、Fe(OH)3（4）45.0%2017III27（1）2：7 ；陶瓷在高溫下會(huì)與Na2CO3反應(yīng)（2）Fe ； Al (OH)3（3）小 ； 2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O(4)d ；復(fù)分解反應(yīng)（5）2016I28(2)2NaClO3+SO2+H2SO4= 2ClO2+2NaHSO4(3)NaOH溶液； Na2CO3溶液； ClO2（或NaClO2)(4)21； O22016III26(1)調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀(1分)；過(guò)濾分離(1分)(2)ade(3分)(3)酸(1分