專(zhuān)題七工藝流程題

2020年高三二輪復(fù)習(xí)模塊二——元素化合物專(zhuān)題七工藝流程題

【考點(diǎn)評(píng)析】工業(yè)流程題是將化學(xué)知識(shí)與技能的考查置于化工生產(chǎn)的實(shí)際情景之中，凸顯化學(xué)科學(xué)服務(wù)生產(chǎn)、服務(wù)人類(lèi)生活、促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步的核心價(jià)值功能。

題目常常以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，對(duì)化學(xué)工藝進(jìn)行簡(jiǎn)化，將反應(yīng)原理分析、工藝條件的選擇、產(chǎn)物的判斷、物質(zhì)的循環(huán)利用、化工生產(chǎn)成本、環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題進(jìn)行融合，考查學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。

題目基于證據(jù)進(jìn)行分析推理，預(yù)測(cè)物質(zhì)及變化可能的結(jié)果，建立解決復(fù)雜問(wèn)題的思維框架，還兼顧了“變化觀念”、“平衡思想”“社會(huì)責(zé)任”及“綠色化學(xué)”等學(xué)科核心素養(yǎng)和學(xué)科思想的考查。要點(diǎn)一工藝流程題常見(jiàn)類(lèi)型要點(diǎn)二工藝流程題高考考查要點(diǎn)內(nèi)容索引2020年高三二輪復(fù)習(xí)——工藝流程題分析要點(diǎn)三工藝流程圖基本結(jié)構(gòu)及解題思路要點(diǎn)四工藝流程中常見(jiàn)操作術(shù)語(yǔ)含義及作用解釋要點(diǎn)五工藝流程中的條件控制要點(diǎn)六工藝流程中的化學(xué)原理和化學(xué)思想2020年高三二輪復(fù)習(xí)——工藝流程題分析要點(diǎn)一工藝流程題常見(jiàn)類(lèi)型1.分離提純類(lèi)

2.物質(zhì)制備類(lèi)2015～2019五年考點(diǎn)分布圖

知識(shí)考查點(diǎn)2016年Ⅰ卷2016年Ⅲ卷2017年Ⅰ卷2017年Ⅱ卷2017年Ⅲ卷2018年Ⅰ卷2018年Ⅱ卷2018年Ⅲ卷2019年Ⅰ卷2019年Ⅱ卷2019年Ⅲ卷基礎(chǔ)化學(xué)概念（電子式、化合價(jià)、物質(zhì)分類(lèi)、反應(yīng)類(lèi)型）28（1）

27(4)

27(1)

26(3)26(1)

原料預(yù)處理方法(煅燒、研磨、浸泡等)

26(1)

26(4)27(1)27(2)(4)

氧化還原反應(yīng)基本概念與應(yīng)用28（4）28(2)

27(1)

27(3)26(3)26(2)流程中物質(zhì)組成推斷28（3）28(1)

26(2)27(2)7B選項(xiàng)27(2)26(2)26(2)26(2)26(1)28(3)26(3)7C選項(xiàng)27(2)

26(4)28(4)

28(5)

陌生化學(xué)用語(yǔ)書(shū)寫(xiě)28（2）28(1)27(2)

27(3)27(1)27(2)26(1)26(1)26(2)26(1)(6)28(6)27(6)26(3)26(4)

工藝條件的優(yōu)化與選擇

27(1)26(3)27(1)27(4)7D選項(xiàng)27(2)27(2)26(2)26(3)

26(3)(5)27(3)27(3)27(2)

化學(xué)計(jì)算28（5）

27(4)26(4)27(5)27(4)

27(5)26(3)26(7)27(5)

電化學(xué)原理應(yīng)用28（3）

27(3)27(3)26(4)

要點(diǎn)二工藝流程題高考考查要點(diǎn)要點(diǎn)二工藝流程題高考考查要點(diǎn)卷2017年I卷27題2017年Ⅱ卷26題2017Ⅲ卷28題載體FeTiO3制Li4Ti5O12和LiFePO4流程測(cè)定水泥熟料(含CaO、SiO2,少量鐵、鋁鎂)鈣含量流程由鉻鐵礦制取K2Cr2O7流程作答量6空(填空2個(gè)、寫(xiě)2個(gè)方程式,計(jì)算1個(gè),簡(jiǎn)答1個(gè)）8空(填空4個(gè),簡(jiǎn)答2個(gè)，計(jì)算1個(gè),寫(xiě)方程式1個(gè))9空(填空6個(gè),簡(jiǎn)答2個(gè)，計(jì)算1個(gè))涉及知識(shí)點(diǎn)由曲線(xiàn)分析實(shí)驗(yàn)條件;寫(xiě)離子方程;由數(shù)據(jù)分析轉(zhuǎn)化率最高原因;過(guò)氧鍵數(shù)目;則溶度積計(jì)算是否有沉淀；寫(xiě)由FePO4制備LiFePO4化學(xué)方程式加入硝酸目的，替代氧化劑硝酸物質(zhì)；判斷沉淀成分，寫(xiě)它與弱酸反應(yīng)化學(xué)方程；加氨水目的；氧化還原滴定計(jì)算鈣含量還原劑與氧化劑系數(shù)比,不能使用陶瓷儀器原因;濾渣成分;調(diào)pH變大或小及原因;由溶解度曲線(xiàn)分析冷卻溫度;反應(yīng)類(lèi)型;計(jì)算產(chǎn)率三套卷都是工業(yè)流程圖題，6-9空，條件、原因、轉(zhuǎn)化率變化、調(diào)pH數(shù)值或原因分析，寫(xiě)化學(xué)方程或離子方程式；加某試劑的目的，溶度積、含量或轉(zhuǎn)化率計(jì)算。卷/題號(hào)2019年Ⅰ卷26題2019年Ⅰ卷27題2019年Ⅱ卷26題2019年Ⅲ卷26題載體硼酸和輕質(zhì)氧化鎂的制備廢鐵屑制備硫酸鐵銨

立德粉（俗稱(chēng)鋅鋇白）ZnS·BaSO4的制備高純硫酸錳的制備作答量8個(gè)空（2個(gè)方程式、5個(gè)填空、1個(gè)簡(jiǎn)答）8個(gè)空（1個(gè)選擇、3個(gè)填空、3個(gè)簡(jiǎn)答、1個(gè)計(jì)算）7個(gè)空（1個(gè)選擇、3個(gè)方程式、2個(gè)填空、1個(gè)計(jì)算）8個(gè)空（2個(gè)方程式、3個(gè)填空、2個(gè)簡(jiǎn)答、1個(gè)計(jì)算）涉及知識(shí)點(diǎn)化學(xué)方程式、離子方程式書(shū)寫(xiě)；流程產(chǎn)物的判斷；物質(zhì)類(lèi)別；實(shí)驗(yàn)方法和試劑的選擇；pH范圍選擇的目的實(shí)驗(yàn)方法和試劑的選擇及原因解釋?zhuān)患訜釛l件的選擇及目的；熱重分析計(jì)算。方程式的書(shū)寫(xiě)；流程中產(chǎn)物的判斷；氧化還原滴定終點(diǎn)判斷及計(jì)算。流程產(chǎn)物的判斷；化學(xué)方程式離子方程式書(shū)寫(xiě)；溶液pH、酸性高低的選擇原因解釋?zhuān)换衔飪r(jià)態(tài)和為0的簡(jiǎn)單計(jì)算。三套卷都是工業(yè)流程圖題，都涉及化學(xué)方程式或離子方程式書(shū)寫(xiě)；溫度或溶液pH的選擇及原因解釋?zhuān)涣鞒讨挟a(chǎn)物的判斷，加某試劑的目的；其中Ⅰ卷26、27兩道，第27題以工業(yè)流程圖題為背景，設(shè)問(wèn)均圍繞實(shí)驗(yàn)方法判斷和實(shí)驗(yàn)條件選擇。112Cn鎶114Fl鈇116Lv鉝115Mc鏌117Ts113Nh118Og20152015201620162017201720172018201820182019201920192019201920192017（副產(chǎn)品)要點(diǎn)三工藝流程圖基本結(jié)構(gòu)及解題思路條件控制一線(xiàn)、三段、兩點(diǎn)要點(diǎn)四化工工藝流程中常見(jiàn)操作術(shù)語(yǔ)含義及作用解釋要點(diǎn)五化工工藝流程中條件控制要點(diǎn)六化工工藝流程中經(jīng)常涉及的化學(xué)原理和化學(xué)思想【經(jīng)典例題賞析】——分離提純類(lèi)回答下列問(wèn)題：(1)LiCoO2中，Co元素的化合價(jià)為_(kāi)____。(2)寫(xiě)出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

。＋32Al＋2OH－＋2H2O=2AlO2-＋3H2↑(2013·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)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(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。回答下列問(wèn)題：(1)LiCoO2中，Co元素的化合價(jià)為_(kāi)_______。(3)“酸浸”一般在80℃下進(jìn)行，寫(xiě)出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式________；可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點(diǎn)是

。＋32＋H2OLiCoO2＋H2SO4—Li2SO4＋CoSO4-1＋3＋2＋H2O20＋O2↑

234(2013·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)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(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(3)“酸浸”一般在80℃下進(jìn)行，寫(xiě)出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式________；可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點(diǎn)是

。2LiCoO2＋3H2SO4＋H2O2=Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O有氯氣生成，污染較大2H2O22H2O＋O2↑

HCl(2013·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)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(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(4)寫(xiě)出“沉鈷”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。CoSO4＋NH4HCO3—CoCO3↓剩余：SO42-、NH4+

、H+NH4HSO4＋NH4HCO3—(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑＋NH4HSO4(2013·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)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(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。回答下列問(wèn)題：(4)寫(xiě)出“沉鈷”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。CoSO4＋2NH4HCO3=CoCO3↓＋(NH4)2SO4＋H2O＋CO2↑(2013·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)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(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(5)充放電過(guò)程中，發(fā)生LiCoO2與Li1－xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫(xiě)出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式____________________。負(fù)極：6C＋xLi＋＋xe－=LixC6正極：LiCoO2

—Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－總反應(yīng)：LiCoO2＋6CLi1－xCoO2＋LixC6(2013·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)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(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(5)充放電過(guò)程中，發(fā)生LiCoO2與Li1－xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫(xiě)出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式

。(6)上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是

。Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋6C(＋)(＋)(﹣)(﹣)Li＋從負(fù)極中脫出，經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動(dòng)并進(jìn)入正極材料中(2013·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)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(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6?，F(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。回答下列問(wèn)題：(6)上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是

。在整個(gè)回收工藝中，可回收到的金屬化合物有

(填化學(xué)式)。Li＋從負(fù)極中脫出，經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動(dòng)并進(jìn)入正極材料中圖中3個(gè)終點(diǎn)Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4(2013·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)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(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)。原料產(chǎn)品原料預(yù)處理分離提純條件控制循環(huán)利用核心反應(yīng)(2013·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ卷，27，15分)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(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－=LixC6。現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源(部分條件未給出)?！窘?jīng)典例題賞析】——物質(zhì)制備類(lèi)原料產(chǎn)品原料預(yù)處理分離提純條件控制循環(huán)利用核心反應(yīng)26．（14分）硼酸（H3BO3）是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：NH3H2SO4CO2NH3（NH4)2SO4(NH4)2CO326．（14分）硼酸（H3BO3）是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：NH4HCO3+NH3=(NH4)2CO3SiO2、Fe2O3、Al2O3

KSCN一元弱轉(zhuǎn)化為H3BO3，促進(jìn)析出2Mg2++3CO32-

+2H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO3-

溶浸高溫焙燒2Mg2++2CO32-+H2O=Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑回答下列問(wèn)題：（1）在95℃“溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)________。（2）“濾渣1”的主要成分有________________。為檢驗(yàn)“過(guò)濾1”后的濾液中是否含有Fe3+離子，可選用的化學(xué)試劑是_________。（3）根據(jù)H3BO3的解離反應(yīng)：H3BO3+H2OH++B(OH)?4，Ka=5.81×10?10，可判斷H3BO3是_______酸；在“過(guò)濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5，目的是______________________。（4）在“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的離子方程式為_(kāi)__________________________________，母液經(jīng)加熱后可返回_____工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是_________。經(jīng)典再現(xiàn)：2015年全國(guó)卷第27題硫酸浸出過(guò)濾凈化除雜過(guò)濾蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶過(guò)濾粗硼酸鐵硼礦粉浸渣濾渣含鎂鹽母液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：

高考化學(xué)試題不回避歷年經(jīng)典高考題目素材！26題題型雖然常規(guī)，但是涉及到多種生疏物質(zhì)，以及多類(lèi)水解形式，陌生方程式的書(shū)寫(xiě)雖然是非氧化還原反應(yīng)，但是難度依然較大。對(duì)于教學(xué)而言，此題對(duì)教師的要求更高！題號(hào)分值平均分標(biāo)準(zhǔn)差難度區(qū)分度T26144.872.520.350.75T26_120.720.960.360.59T26_241.750.930.440.57T26_341.210.790.30.44T26_420.080.380.040.27T26_521.110.740.550.46關(guān)注對(duì)學(xué)生“問(wèn)題解決”能力的考查“問(wèn)題”——任何時(shí)候，當(dāng)“你所在的位置”與“你想達(dá)到的位置”之間存在著一定的障礙，而你又找不到一種途徑逾越這個(gè)障礙時(shí)，“問(wèn)題”就產(chǎn)生了?！皢?wèn)題解決”能力——當(dāng)你不知道你該做什么時(shí)，你的所作所為。“日常練習(xí)”——我們?cè)谄綍r(shí)經(jīng)常會(huì)遇到一些任務(wù)，這些任務(wù)在“我們所在的位置”與“我們所想達(dá)到的位置”之間也存在著一定的障礙，但是我們確信我們知道逾越這個(gè)障礙的途徑，那么這個(gè)任務(wù)就是一個(gè)練習(xí)，而非一個(gè)問(wèn)題，例如747×376=？沒(méi)學(xué)過(guò)，不能胡編亂造，答案從題中找！1.情景信息陌生、真實(shí)、新穎：沒(méi)學(xué)過(guò)，沒(méi)見(jiàn)過(guò)，沒(méi)練過(guò)，沒(méi)考過(guò)，老師從來(lái)沒(méi)講過(guò)。2.對(duì)信息接受、加工、運(yùn)用能力要求很高：信息通常以圖、表的形式呈現(xiàn)，其中蘊(yùn)含著解決問(wèn)題的關(guān)鍵信息。3.需要對(duì)已知概念內(nèi)涵的深刻理解及能力的遷移：要提高“問(wèn)題解決能力”，不能沒(méi)有基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的掌握，但是雙基不能靠讀、靠背，而是要考思考、理解和運(yùn)用?！皢?wèn)題解決”能力題目的特點(diǎn)1.(2016·全國(guó)卷Ⅲ，28)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。從廢礬催化劑中回收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)V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%2.2～2.92.8～3.122～2860～651～2<1【經(jīng)典習(xí)題】以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線(xiàn)：回答下列問(wèn)題：(1)“酸浸”時(shí)V2O5轉(zhuǎn)化為VO，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________，同時(shí)V2O4轉(zhuǎn)化成VO2＋?！皬U渣1”的主要成分是_____。SiO20.5解析酸浸并用KClO3氧化后的溶液中含有的Fe3＋、Al3＋在“中和”時(shí)生成Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀，所以“廢渣2”中含有Fe(OH)3、Al(OH)3。Fe(OH)3、Al(OH)3解析由題意知逆反應(yīng)是“洗脫”，在堿性環(huán)境中有利于向“洗脫”方向進(jìn)行，故淋洗液應(yīng)呈堿性。堿(5)“流出液”中陽(yáng)離子最多的是____。解析由于前面加入了KClO3、KOH，所以“流出液”中陽(yáng)離子最多的是K＋。(6)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀，寫(xiě)出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________________________。K＋2.(2016·全國(guó)卷Ⅰ，28(1)(3)(4)(5))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：(1