高中高中化學總復(fù)習版工藝流程分析化學工藝流程題型突破-參賽作品

知識與能力：能迅速分析工藝流程題的結(jié)構(gòu)能對照知識考查表解決工藝流程題過程與方法：由產(chǎn)品看原料,利用元素去向分析工藝流程，通過實例不斷進行訓練。能對照工藝流程題考查知識點一覽表來幫助自己解題通過與同學分享自己所得來鞏固知識和方法情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)理論聯(lián)系實際、節(jié)能減排，綠色化學等思想。

學習目標

化學工藝流程題是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學知識步步設(shè)問，是無機框圖的創(chuàng)新。

它以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為依托，與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗、分離提純等基本實驗原理在化工生產(chǎn)中的實際應(yīng)用，要求考生依據(jù)流程圖分析原理，緊扣信息，抓住關(guān)鍵、準確答題。

1常見元素的單質(zhì)及其化合物的物理、化學性質(zhì)；2較復(fù)雜的化合物中的元素化合價計算；3化學反應(yīng)原理及其應(yīng)用；4離子反應(yīng)概念、化學方程式書寫；5氧化還原反應(yīng)本質(zhì)、基本概念與化學方程式配平；6電解原理及電解產(chǎn)物判斷；7利用離子間反應(yīng)除去雜質(zhì)離子的原理；8簡單的化學計算等。工藝流程題考什么？怎么考？2015卷1-27．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Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：（1）寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學方程式_____________。為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度濃度外，還可采取的措施有_________（寫出兩條）。（2）利用

的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是______（寫化學式）。（3）“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是_______。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是________。（4）“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是

（填名稱）。（5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉（NaBH4），它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為_______。（6）單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學方程式表示制備過程___________。陌生反應(yīng)的書寫增大速率方法物質(zhì)性質(zhì)操作/試劑作用、目的？解釋物質(zhì)性質(zhì)結(jié)構(gòu)用語表達陌生氧化還原反應(yīng)流程：認識轉(zhuǎn)化背景：明確目的信息：必讀必用問題：由易到難，準確作答二、設(shè)問特點1，以點的形式設(shè)問。即不需要理清工業(yè)生成流程圖的主線即可以答題。2，以線的形式設(shè)問。即必須先理解工業(yè)生產(chǎn)流程圖主線與核心部分才能答題。2016新課標Ⅰ卷28(1)NaClO2中Cl的化合價為____。2015新課標Ⅰ卷28(5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4)，它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為______。2016新課標3卷28（2）“氧化”中欲使3mol的VO2+變?yōu)閂O2+，則需要氧化劑KClO3至少為______mol。2017新課標1卷27（4）Li2Ti5O15中Ti的化合價為+4，其中過氧鍵的數(shù)目為__________________。

三、工業(yè)流程圖主線與核心四、化學工藝流程題的設(shè)問角度成本產(chǎn)率環(huán)保安全核心反應(yīng)與分離提純原料預(yù)處理產(chǎn)品——綠色化學、生產(chǎn)實際原料預(yù)處理的常用方法（一）原料預(yù)處理設(shè)問方式

研磨、粉碎、煅燒、灼燒、水浸、酸浸、堿浸等1.浸出率、浸出速率的提高2.預(yù)處理的目的或作用研磨

增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率。水浸

與水反應(yīng)或溶解，使原料變成可溶性離子。酸浸堿浸與酸（堿）接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬離子進入溶液，不溶性物質(zhì)過濾分離。灼燒

煅燒

改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解，如煅燒高嶺土。

除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化。

粉碎原料預(yù)處理的目的與作用方法目的或作用

2015新課標Ⅰ卷28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Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：

(1)為提高浸出速率，除適當增加硫酸濃度外，還可采取的措施有______、______(寫出兩條)。提高反應(yīng)溫度、減小鐵硼礦粉粒徑、攪拌等提高浸取率？多次浸取(1)調(diào)節(jié)溶液的pH。①能與H＋反應(yīng)，使溶液pH變大，便于沉淀某些金屬離子（不引入新雜質(zhì)）②創(chuàng)造某種條件方可反應(yīng)等

(2)控制溫度?？紤]因素：物質(zhì)的溶解度溫度高：反應(yīng)速率、平衡移動、、弱離子的水解（平衡）溫度低：物質(zhì)的熱分解與揮發(fā)(3)控制壓強。改變速率，影響平衡移動方向。(4)使用合適的催化劑。加快反應(yīng)速率，提高生產(chǎn)效率。（二）核心反應(yīng)與分離提純1.常用的控制中心反應(yīng)的條件（2009江蘇卷?16）以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下：（3）反應(yīng)Ⅰ需控制反應(yīng)溫度低于35℃，其目的是________。防止NH4HCO3分解（或減少Fe2+的水解）例題3：某工廠生產(chǎn)硼砂過程中產(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：部分陽離子以氫氧化物形式完全深沉時溶液的pH由見上表。（2）濾渣I的主要成分有

。金屬離子的沉淀或溶解Fe(OH)3、Al(OH)32、核心反應(yīng)

①陌生方程式的書寫氧化還原反應(yīng)：熟練應(yīng)用氧化還原規(guī)律①判斷產(chǎn)物形式②配平非氧化還原反應(yīng)：結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)酸堿環(huán)境判斷產(chǎn)物形式電解型：產(chǎn)物判斷、“陰極”“陽極”電極反應(yīng)方程式書寫（2013年全國新課標卷I）27．鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2），導電劑乙炔黑和鋁箔等。（3）“酸浸”一般在80℃下進行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學方程式______________________；2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、2H2O22H2O+O2↑瞻前顧后全面（2013年全國新課標卷I）27．鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2），導電劑乙炔黑和鋁箔等。（4）寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式_________________。CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑（√）

CoSO4+NH4HCO3=CoCO3↓+NH4HSO4反應(yīng)實際2013新課標Ⅰ卷27

(5)充放電過程中，發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時電池反應(yīng)方程式_______________。2016新課標1卷28

(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是______。2014新課標1卷27

(4)H3PO2也可以通過電解的方法制備，①寫出陽極的電極反應(yīng)式______。根據(jù)氧化還原原理合理拆分反應(yīng)方程式，考慮電子得失守恒、電荷守恒、離子與電解質(zhì)環(huán)境和諧共存可解決本題。2016新課標1卷28

（5）若“濾液②”中，加入雙氧水和磷酸（設(shè)溶液體積增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？

（列式計算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為。2017新課標3卷28（5）某工廠用m1kg鉻鐵礦粉（含Cr2O340%）制備K2Cr2O7，最終得到產(chǎn)品m2kg，產(chǎn)率為_____________。2、核心反應(yīng)

②相關(guān)計算①化學方法

a、粗鹽提純類（沉淀劑過量，引入新雜質(zhì)）b、Fe2+類（先加入氧化劑，再加入X物質(zhì)調(diào)節(jié)PH）c、PH值的調(diào)節(jié)范圍類（依據(jù)產(chǎn)生沉淀和完全沉淀是的PH值判斷）

注意：在寫某一步驟是為了除雜是，應(yīng)該注明“是為了除去XX雜質(zhì)”，只寫“除雜”等一類萬金油式的回答是不給分的。

3、產(chǎn)品的分離提純﹡Fe2+氫氧化物呈絮狀，不易從溶液中除去，所以常將它氧化成為Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。思考：分離NaCl和KNO3的固體混合物方法及具體操作提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)易水解的溶質(zhì)、結(jié)晶水合物重結(jié)晶攪拌溶解、蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶②、物理方法a.溶解：——水、酸、堿＊提高浸出率的措施：粉碎、攪拌、升溫、增大酸（或堿）濃度。b.結(jié)晶

蒸發(fā)結(jié)晶：NaCl蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：KNO31.固液分離：——過濾趁熱過濾2.液液分離：有溶解度差異——結(jié)晶或重結(jié)晶（蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、烘干；蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾）有溶解性差異——（萃?。┓忠河蟹悬c差異——蒸餾c.分離d.洗滌的試劑：通常有水洗、冰水洗滌、醇洗（主要考慮溶解度）

水洗：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子（適用于溶解度小的溶質(zhì)）。冰水洗滌：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。（適用于高溫溶解度大、低溫溶解度小的溶質(zhì)）。醇洗：（常用于溶解度較大的溶質(zhì)）洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。（若對溶解度小的溶質(zhì)進行醇洗，則是為了洗去雜質(zhì)離子，并使盡快干燥。）沉淀的洗滌的作用：

降低因溶質(zhì)的溶解而引起的損耗；乙醇易揮發(fā)，有利于干燥，同時可防止溶質(zhì)與水反應(yīng)生成結(jié)晶水合物。沉淀的洗滌文字表達：

加入蒸餾水（或其他溶劑）至浸沒固體，濾凈，重復(fù)2~3次檢驗沉淀是否洗凈的方法取上層清液，加入xx溶液，若有。。。，則。。。反之，則。。。分析清楚溶液中的成分（三）產(chǎn)品——綠色化學、生產(chǎn)實際要求：產(chǎn)率高、速率快產(chǎn)品純度高成本低、循環(huán)利用無污染多快好?。▽嵸|(zhì)就是降低成本）（2013—福建卷）題型：產(chǎn)率、產(chǎn)品的純度等（2013年全國新課標卷I）27．鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料有鈷酸