高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 高考工藝流程圖解題模板++導(dǎo)學(xué)案

班級(jí)：姓名：你們必須努力尋找自己的聲音，因?yàn)槟阍竭t開始尋找，找到的可能性就越小PAGEPAGE8易正陽(yáng)高考化學(xué)工藝流程題解題模板化學(xué)工藝流程題解決的問題主要有以下幾個(gè)方面：1.將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理問題；2.除雜、分離和提純產(chǎn)品等問題：3.提高產(chǎn)量和效率問題；4.節(jié)能減排，〝綠色化學(xué)”，循環(huán)利用等生產(chǎn)問題；5.生產(chǎn)設(shè)備、流程和生產(chǎn)成本等工藝問題，因此，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，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)問和精力過多用于流程分析，使解題誤入歧途。（一）、原料預(yù)處理的各種方法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）。2、煅燒或灼燒或焙燒：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)（儀器：坩堝，坩堝鉗）焙燒：高溫下硫化物與氧氣反應(yīng)3、酸浸：溶解、去氧化物（膜）、調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解（沉淀）4、堿溶：去油污(注意區(qū)分礦物油與油脂)，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解（沉淀）【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】1．(2022·深圳調(diào)研)用輝銅礦(主要成分為Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質(zhì))制備難溶于水的堿式碳酸銅的流程如圖：(1)下列措施是為了加快浸取速率，其中無(wú)法達(dá)到目的的是________(填字母)。A．延長(zhǎng)浸取時(shí)間B．將輝銅礦粉碎C．充分?jǐn)嚢鐳．適當(dāng)增加硫酸濃度(2)濾渣Ⅰ中的主要成分是MnO2、S、SiO2，請(qǐng)寫出“浸取”反應(yīng)中生成S的離子方程式：___________________________________________________________。(3)研究發(fā)現(xiàn)，若先除鐵再浸取，浸取速率明顯變慢，可能的原因是______________________________________________________。2．(2022·重慶調(diào)研)碳酸鍶(SrCO3)是一種重要的工業(yè)原料，廣泛用于生產(chǎn)鍶鐵氧體磁性材料。一種以菱鍶礦(含80%～90%SrCO3，少量MgCO3、CaCO3、BaCO3等)制備高純碳酸鍶的工藝流程如下：Sr(OH)2在水中的溶解度如表：溫度/℃10203040608090100溶解度/(g/100gH2O)1.251.772.643.958.4220.244.591.2(1)菱鍶礦、焦炭混合粉碎的目的是__________________________________________________。(2)“立窯煅燒”中SrCO3與焦炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________。進(jìn)行煅燒反應(yīng)的立窯襯里應(yīng)選擇________(填“石英砂磚”或“堿性耐火磚”)。(3)“浸取”中用熱水浸取而不用冷水的原因是_______________________________________________________；濾渣1含有焦炭、Ca(OH)2和________。3．(2022·福州質(zhì)檢)從含鎳廢催化劑中可回收鎳，其流程如下：某油脂化工廠的含鎳催化劑主要含有Ni，還含有Al(31%)、Fe(1.3%)的單質(zhì)及氧化物，其他不溶雜質(zhì)(3.3%)。(1)“堿浸”的目的是除去__________________________________________________________。(2)“酸浸”時(shí)所加入的酸是________(填化學(xué)式)，酸浸后，濾液ⅱ中可能含有的金屬離子是____________。4.(2022·四川成都診斷)納米氧化鎂是在磁性、催化方面有許多特異功能的新材料。工業(yè)為菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量FeCO3和SiO2雜質(zhì))為原料制備納米氧化鎂的工藝流程如下：(1)“焙燒”時(shí)生成的主要?dú)怏w有________；濾渣Ⅰ的主要成分為________。(2)資料顯示煅燒MgCO3比煅燒Mg(OH)2更容易生成MgO納米材料?！俺恋怼睍r(shí)若將NH4HCO3更換成Na2CO3，則產(chǎn)生的后果是______________________________________________________。(3)該流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)_______________________。（二）、調(diào)節(jié)溶液的pH：1、目的：使溶液中的金屬陽(yáng)離子形成氫氧化物完全沉淀下來(lái)而除去2、需要的物質(zhì)：含主要陽(yáng)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)如Fe3+(Cu2+)用CuO、Cu(OH)2、CuCO3等等。3、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pH4、pH控制的范圍：大于或等于雜質(zhì)離子的完全沉淀的pH值，小于主要離子的開始沉淀的pH（三）、溫度的控制

1、加熱：①加快反應(yīng)速率或溶解速率；②促進(jìn)平衡向吸熱方向移動(dòng)；③除雜，除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如

NaHCO3,Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物質(zhì)；④使沸點(diǎn)相對(duì)較低或易升華的原料氣化

2、降溫：①防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解(或分解）；②使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)（放熱方向)；③使某個(gè)沸點(diǎn)較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離；④降低晶體的溶解度，減少損失。

3、控溫（從溫度過高或溫度過低會(huì)導(dǎo)致的后果兩方面作答）：①（用水浴帶溫度計(jì)便于控溫且受熱均勻）防止某種物質(zhì)溫度過高時(shí)會(huì)分解或揮發(fā)；②為了使某物質(zhì)達(dá)到沸點(diǎn)揮發(fā)出來(lái)；③使催化劑的活性達(dá)到最好；防止副反應(yīng)的發(fā)生。

4、降溫或減壓：可以減少能源成本，降低對(duì)設(shè)備的要求，達(dá)到綠色化學(xué)的要求。答題模板答題模板：

溫度控制在一定范圍內(nèi)的原因：溫度低于

xX，反應(yīng)速率太慢；溫度高于

xX，可從催化劑失去活性（或者平衡移動(dòng)兩角度分析）

（四）、控制壓強(qiáng)(1)減壓：減壓過濾，加快過濾速率；減壓蒸餾，降低蒸餾溫度，防止產(chǎn)品分解；減壓蒸發(fā)，降低蒸發(fā)溫度，防止物質(zhì)分解或失去結(jié)晶水。(2)加壓：加快速率，平衡移動(dòng)。（五）、在空氣中或其他氣體中進(jìn)行的反應(yīng)或操作要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應(yīng)；能否達(dá)到隔絕空氣、防氧化、防水解、防潮解等目的。（六）、調(diào)節(jié)反應(yīng)物的濃度(1)根據(jù)需要選擇適宜濃度，控制一定的反應(yīng)速率，使平衡移動(dòng)有利于目標(biāo)產(chǎn)物的生成，減小對(duì)后續(xù)操作產(chǎn)生的影響。(2)反應(yīng)物過量，能保證反應(yīng)的完全發(fā)生或提高其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，但對(duì)后續(xù)操作也會(huì)產(chǎn)生影響?！緦?duì)點(diǎn)訓(xùn)練】1．(2022·吉林一調(diào))輝銅礦石主要含有硫化亞銅(Cu2S)及少量脈石(SiO2)。一種以輝銅礦石為原料制備硝酸銅的工藝流程如下所示：(1)“回收S”過程中溫度控制在50～60℃之間，不宜過高或過低的原因是___________________________________________________________。(2)“保溫除鐵”過程中，加入CuO的目的是________________________________________；“蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶”過程中，要用HNO3溶液調(diào)節(jié)溶液的pH，其理由是___________________________________________。2．(2022·泉州模擬)泄鹽(MgSO4·7H2O)是一種中藥藥劑，還可用于制革、肥料、瓷器、印染料等工業(yè)。在實(shí)驗(yàn)中，一種利用某工業(yè)的廢渣[主要成分是Mg(OH)2，雜質(zhì)為FeCO3、Al(OH)3、SiO2等]生產(chǎn)泄鹽的流程如下：已知：①部分氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下表。氫氧化物Fe(OH)3Mg(OH)2Al(OH)3開始沉淀時(shí)的pH2.79.63.7完全沉淀時(shí)的pH3.711.14.7②Al(OH)3在pH＝7.8時(shí)開始溶解，pH＝10.0時(shí)完全溶解。回答下列問題：(1)寫出提高該工藝流程中“酸浸”速率的兩種方法：__________________________________________________________。(2)“濾渣1”的主要成分是________(寫化學(xué)式)。(3)寫出“氧化”操作中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：___________________________________________________________。(4)加入NaOH溶液“調(diào)節(jié)pH”的操作中pH的范圍為____________，高溫加熱“濾渣2”可得到__________________(寫化學(xué)式)。(5)“系列操作”是指____________________________________。3．(2022·湖南聯(lián)考)六氟鋁酸鈉俗稱冰晶石，廣泛應(yīng)用于冶鋁工業(yè)。以磷肥副產(chǎn)物氟硅酸銨為原料制備六氟鋁酸鈉的簡(jiǎn)易流程如下：請(qǐng)回答下列問題：(1)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式：________________________________________________________，適當(dāng)加熱可以提高反應(yīng)①的化學(xué)反應(yīng)速率，但是溫度不宜過高，其原因有兩點(diǎn)：其一是避免氨水揮發(fā)，降低反應(yīng)物濃度；其二是________________________________________________________。(2)反應(yīng)③得到Na3AlF6和濾液，濾液用于反應(yīng)________(填“①”或“②”)循環(huán)利用。NH4F溶液不能用玻璃容器盛裝，其原因是___________________________________________________________。(3)通過實(shí)驗(yàn)得出Na3AlF6的產(chǎn)率與外界條件關(guān)系如圖所示(提示：溫度、時(shí)間針對(duì)反應(yīng)③)。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可知最佳條件：反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、氫氧化鈉與氫氧化鋁的物質(zhì)的量之比依次是_________________________。4．錫酸鈉(Na2SnO3·xH2O)主要用作電鍍銅錫合金和堿性鍍錫的基本原料。錫精礦除含SnO2外，還含有少量WO3、S、As、Fe，一種由錫精礦制備錫酸鈉的工藝流程如下：已知：焙燒后，S、As變?yōu)閾]發(fā)性氧化物而被除去，F(xiàn)e變?yōu)镕e3O4。如圖為加入NaOH溶液和NaNO3溶液浸出時(shí)錫的浸出率與NaOH質(zhì)量濃度和反應(yīng)溫度的關(guān)系圖，則“堿浸”的最適宜條件為____________________________、____________________________。（七）、除雜、實(shí)驗(yàn)操作注意：在寫某一步驟是為了除雜時(shí)，應(yīng)該注明〝是為了除去xx雜質(zhì)”，只寫“除雜”等一類萬(wàn)金油式的回答是不給分的。(1)、鹽溶液的分離提純方法：結(jié)晶法結(jié)晶法有蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶兩種方法，大多數(shù)同學(xué)通過一輪的復(fù)習(xí)已經(jīng)明白純物質(zhì)溶液要得到晶體的方法，難點(diǎn)在于混合溶液得到晶體的操作①純物質(zhì)溶液得到晶體：蒸發(fā)結(jié)晶(NaCl型：溶解度隨溫度變化小的物質(zhì)）蒸發(fā)濃縮（至有晶膜出現(xiàn)為止），冷卻結(jié)晶(KNO3型：溶解度隨溫度變化大的物質(zhì)和含有結(jié)晶水的晶體）②混合溶液（分離A和B)：要得到溶解度受溫度變化小的溶質(zhì)：蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾。如NaCl(KNO3)要得到溶解度受溫度變化大的物質(zhì)和含有結(jié)晶水的晶體：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾。如

KNO3

(NaCl)答題模板：答題模板：加熱(蒸發(fā))濃縮→冷卻結(jié)晶→過濾→洗滌→干燥

⑧

FeCl3、

AlCl3、

CuCl2、

MgCl2等溶液獲取對(duì)應(yīng)晶體，采取的措施是：在干燥的HC1

氣氛中加熱蒸干，抑制水解（儀器：蒸發(fā)皿、玻璃棒、燒杯）

(2)、難溶物和易溶物：過濾(根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等）

(3)、溶質(zhì)在不同溶劑中的溶解度不同：萃取和分液，

如用

CCl4(密度比水大）或者苯

（密度比水小）萃取溴水中的溴。酒精不能作為萃取劑

分液儀器：分液漏斗，上層液體從上口倒出，下層液體從下口放出。

(4)、沸點(diǎn)不同的互溶液體：蒸餾或者分餾

儀器：蒸餾燒瓶，溫度計(jì)

（水銀球與支管口相平），直形冷凝管，牛角管，錐形瓶加入沸石或碎瓷片：防止暴沸。

(5)、沉淀洗滌

①沉淀洗滌的目的：除去沉淀表面附著或沉淀中包夾的可溶性離子。

②洗滌方法：將沉淀置于漏斗中，沿玻璃棒向漏斗內(nèi)加蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流出后，重復(fù)操作2~3次

③誤差分析：若沉淀不洗滌或洗滌不干凈，則使沉淀的質(zhì)量偏高。若沉淀洗滌次數(shù)過多，則會(huì)使部分沉淀溶解而使其質(zhì)量偏低。

④檢驗(yàn)是否沉淀完全：表達(dá)一：靜置，往上層清液中繼續(xù)滴加XX試劑

表達(dá)二：過濾，取濾液少許于試管中，滴加XX

試劑

⑤沉淀是否洗滌干凈的判斷方法答題模板答題模板：

取最后一次洗滌液，滴加……(試劑)，若沒有………現(xiàn)象，證明沉淀已洗凈

⑥洗滌劑的選擇

冷水（適用于產(chǎn)物不溶于水）目的：除去固體除去沉淀表面附著的

xx

雜質(zhì)，降低固體因溶解而造成的損失。

熱水(適用于特殊物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而降低）目的：除去固體除去沉淀表面附著xx

雜質(zhì)，降低固體因溫度變化而造成的溶解損失。

有機(jī)溶劑——乙醇、丙酮、乙醚等（適用于固體溶于水，難溶于有機(jī)溶劑）目的：減少固體溶解，利用有機(jī)溶劑的揮發(fā)性除去表面的水分，產(chǎn)品易干燥。

該物質(zhì)的飽和溶液(適用于對(duì)純度要求不高的產(chǎn)品）目的：減少固體溶解

酸堿溶液（適用于產(chǎn)品不溶于酸堿）目的：除去固體表面吸附著的可溶于酸堿的雜質(zhì)，減少固體溶解(6)、金屬陽(yáng)離子Mn+與HCO3-沉淀的兩種形式①M(fèi)2++2HCO3-==MCO3↓+CO2↑+H2O②M2++2HCO3-==M(OH)2↓+2CO2↑(八）、濾液和濾渣的成分判斷

熟記常見難溶于水、微溶于水的物質(zhì)

鹽酸鹽：AgCl、

HgCl、

CuCl;

硫酸鹽：BaSO4.、PbSO4、

CaSO4、

Ag2SO4碳酸鹽、亞硫酸鹽：除K、Na、NH4+

外均難溶；

氫氧化物：除KOH、NaOH、Ba(OH)2、NH3H2O

外均難溶。

氟化物：CaF2、MgF2

硫化物：PbS、ZnS、

CuS

、CdS、FeS【對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練】1．(2022·臨沂模擬)高氯酸銨NH4ClO4是復(fù)合火箭推進(jìn)劑的重要成分，實(shí)驗(yàn)室通過下列反應(yīng)制取。(1)反應(yīng)得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.30和0.15，從混合溶液中獲得較多NH4ClO4晶體的實(shí)驗(yàn)操作依次為(填操作名稱)________、________、________、冰水洗滌、干燥。用冰水洗滌的目的是____________________________________________________。(2)若氯化銨溶液用氨氣和濃鹽酸代替，則該反應(yīng)不需要加熱就能進(jìn)行，其原因是________________________________________________。2.(2022·廣東惠州模擬)鍶有“金屬味精”之稱。以天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3、MgO雜質(zhì))生產(chǎn)氫氧化鍶的工藝如下：已知?dú)溲趸J在水中的溶解度：溫度(℃)010203040608090100溶解度(g/100mL)0.911.251.772.643.958.4220.244.591.2(1)“趁熱過濾”的目的是_______________________________________________________?！盀V渣”的主要成分為_______________________________________________________。(2)從趁熱過濾后的濾液中得到Sr(OH)2產(chǎn)品的步驟為________、過濾、洗滌、干燥。3．(2022·河北承德模擬)以工業(yè)生產(chǎn)硼砂所得廢渣硼鎂泥為原料制取MgSO4·7H2O的過程如圖所示：硼鎂泥的主要成分如下表：MgOSiO2FeO、Fe2O3CaOAl2O3B2O330%～40%20%～25%5%～15%2%～3%1%～2%1%～2%回答下列問題：(1)“除雜”時(shí)加入次氯酸鈣、氧化鎂的作用分別是________________、___________________。(2)判斷“除雜”基本完成的檢驗(yàn)方法是________________________________________。(3)分離濾渣3應(yīng)趁熱過濾的原因是_____________________________________________________。4．(2022·泰州一模)CoCl2·6H2O是一種飼料營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。一種利用水鈷礦[主要成分為Co2O3、Co(OH)3，還含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·6H2O的工藝流程如下：已知：①浸出液中含有的陽(yáng)離子主要有H＋、Co2＋、Fe2＋、Mn2＋、Al3＋等；②部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3Mn(OH)2開始沉淀1.87.07.23.48.1完全沉淀3.29.09.25.210.1③CoCl2·6H2O熔點(diǎn)為86℃，加熱至110～120℃時(shí)，失去結(jié)晶水生成無(wú)水氯化鈷。(1)浸出液中加入NaClO3的作用是____________________。(2)“加Na2CO3調(diào)pH至5.2”，過濾所得到的沉淀成分為________________。(3)“操作1”中包含3個(gè)基本實(shí)驗(yàn)操作，它們依次是________、________和過濾。制得的CoCl2·6H2O在烘干時(shí)需減壓的原因是___________________________________________________________。(4)萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如圖。向“濾液”中加入萃取劑的目的是__________________________________________________________；萃取劑使用的最佳pH范圍是________(填字母)。A．2.0～2.5B．3.0～3.5C．4.0～4.5D．5.0～5.51(九)氧化還原反應(yīng)和反應(yīng)方程式的相關(guān)信息

選擇合適的氧化劑：不引入新的雜質(zhì)，無(wú)污染等等

2、離子方程式的書寫

3、氧化還原反應(yīng)方程式的書寫

思路：（1）、判斷出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物

(2）

三步配平法配平

①根據(jù)化合價(jià)升降法配平這四種物質(zhì)

②根據(jù)電荷守恒補(bǔ)充H+和

OH-并配平

③根據(jù)原子個(gè)數(shù)左右相等配平并配上

H2O

(十)、平衡原理的應(yīng)用及相關(guān)計(jì)算：與Ksp、平衡常數(shù)相關(guān)的計(jì)算（計(jì)算pH、計(jì)算離子濃度）

在工藝流程中經(jīng)常會(huì)涉及化學(xué)反應(yīng)平衡，沉淀溶解平衡，沉淀的轉(zhuǎn)化，離子的水解平衡（注意關(guān)注題目提供的可逆反應(yīng))

(十一)、循環(huán)利用的物質(zhì)：

同學(xué)理解物質(zhì)循環(huán)利用的目的：節(jié)能減排，“綠色化學(xué)”，降低成本等生產(chǎn)問題，提煉出：

一定不會(huì)用于循環(huán)的物質(zhì)：目標(biāo)產(chǎn)物，雜質(zhì)

可以用于循環(huán)的物質(zhì)：輔助試劑、母液

(十二）、高頻問題：注意答題技巧

1、“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有：

答：粉粹礦石，適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、增加浸出時(shí)問，加入過量硫酸，邊加硫酸邊攪拌2、如何提高吸收液和SO2反應(yīng)速率：

答：適當(dāng)提高溫度、增大吸收液或

NaClO3的濃度、增大

SO2與吸收液的接觸面積或攪拌

3、從溶液中得到晶體：

答：蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶-過濾-洗滌-干燥

4、過濾用到的三個(gè)玻璃儀器：

答：普通漏斗、玻璃棒、燒杯

5、過濾后濾液仍然渾濁的可能的操作原因：

答：玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導(dǎo)致濾紙破損；漏斗中液面高于濾紙邊緣

6、沉淀洗滌操作：

答：往漏斗中（工業(yè)上改為往過濾器中）加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作2-3次

7、檢驗(yàn)沉淀

Fe(OH)3是否洗滌干凈(含

SO42-)：

答：取最后一次洗滌液，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀則說(shuō)明未洗滌干凈，若無(wú)白色沉淀則說(shuō)明洗滌干凈

8、如何從MgCl2.6H2O

中得到無(wú)水

MgCl2

答：在干燥的

HC1

氣流中加熱，干燥的HC1

氣流中抑制了MgCl2的水解，且?guī)ё呓Y(jié)晶水合物受熱產(chǎn)生的水汽

10、CuCl2中混有

Fe3+加何種試劑調(diào)pH

值：

答：CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu(OH)2CO3原因：加CuO

消耗溶液中的H+，促進(jìn)

Fe3+的水解，生成

Fe(OH)3沉淀析出

11、調(diào)pH值使得

Cu2+（4.7-6.2）

中的

Fe3+（2.1~3.2）

沉淀，p