高三一輪復習-工藝流程

工藝流程專題2025高三化學一輪復習01海水提鎂煅燒浸泡貝殼氧化鈣石灰乳海水氫氧化鎂鹽酸氯化鎂溶液氯化鎂固體鎂氯氣過濾濃縮、脫水循環(huán)利用電解問題一:“濃縮、脫水”步驟中加熱MgCl2·6H2O制取無水MgCl2時，為什么要在HCl的氣流中進行？

答案:防止MgCl2水解

問題二:用電解法冶煉鎂時，能否采取煅燒Mg(OH)2，進而電解MgO的方案?答案：不采取煅燒Mg(OH)2，進而電解MgO的方案，是由于MgO熔點高，能耗大。重視教材中的流程素材相關方程式

①CaCO3══CO2↑＋CaO

②CaO＋2H2O══Ca(OH)2

③MgCl2＋Ca(OH)2══Mg(OH)2↓＋CaCl2

④Mg(OH)2＋2HCl══MgCl2＋2H2O

⑤MgCl2(熔融)════Mg＋Cl2↑備考策略02“吹出法”海水提溴海水苦鹵含Br2的海水溴水混合物含Br2的空氣吸收液吸收液溴水混合物液溴提取粗鹽氯氣置換空氣吹出純堿吸收SO2吸收硫酸酸化Cl2氧化蒸餾冷凝

問題一:“空氣吹出”步驟和“蒸餾”的過程中，溫度應控制在80～90℃，溫度過高或過低都不利于生產，請解釋原因。答案：溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴蒸氣中水量增加，溫度過低，溴不能完全蒸出，回收率低。問題二：為什么要設計兩步將Br-氧化成Br2的過程？相關方程式：①2Br-＋Cl2

══Br2＋2Cl-②3Na2CO3+3Br2══NaBrO3+5NaBr+3CO2③Br2＋SO2＋2H2O══2HBr＋H2SO4

答案：將溴富集重視教材中的流程素材備考策略玻璃棒引流03提取海帶中的碘含I-的溶液干海帶海帶灰懸濁液晶體碘含I2的溶液I2的有機溶液適量Cl2灼燒浸泡過濾蒸餾加CCl4或苯萃取、分液在坩堝中灼燒，不可用蒸發(fā)皿或H2O2氧化不能用乙醇

相關方程式:2I－＋Cl2

══I2＋2Cl－

或2I－＋H2O2＋2H＋

══I2＋2H2O重視教材中的流程素材備考策略04從鋁土礦提取鋁

相關方程式：①

Al2O3＋2OH-

══H2O＋2AlO2-②

AlO2-+4H+══

Al3++2H2O

③

Al3+＋3NH3·H2O══Al(OH)3↓＋3NH4Cl④2Al(OH)3══Al2O3

+3H2O

⑤2Al2O3(熔融)════

4Al＋3O2↑

問題一：將“加過量鹽酸”改為“通入CO2”合適嗎？為什么？答案：不合適；因為過量CO2與NaAlO2、Na2SiO3反應生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，達不到分離SiO2和Al2O3的目的。問題二：將“加過量氨水”改為“加過量NaOH溶液”合適嗎？為什么？答案：不合適；因為過量CO2與NaAlO2、Na2SiO3反應生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，達不到分離SiO2和Al2O3的目的。重視教材中的流程素材備考策略9105侯氏制堿法重視教材中的流程素材備考策略任務1——明確研究對象，鎖定物質轉化任務2——厘清原理、規(guī)律，把控過程、方法原料產品……核心反應元素種類和化合價的變化任務1——明確研究對象，鎖定物質轉化（2020-16）用軟錳礦（主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3）和BaS制備高純MnCO3（2021-17）工業(yè)上以鉻鐵礦(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等雜質)為主要原料制備紅礬鈉(Na2Cr2O7?2H2O)（2024-18）以鉛精礦(含PbS，Ag2S等)為主要原料提取金屬Pb和Ag（物質的轉化）（2022-17）工業(yè)上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3，含SiO2等雜質]為原料生產磷酸和石膏（2023-17）鹽湖鹵水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源。一種以高鎂鹵水為原料經兩段除鎂制備Li2CO3反應條件控制產品分離提純原料的預處理原料產品……核心反應元素種類和化合價的變化1.預處理方法：①溶解②研磨③焙燒④煅燒⑤灼燒⑥燒結⑦霧化2.控制反應條件：①控制pH值。②溫度控制：加熱、降溫、趁熱過濾、冰水洗滌等③壓強控制：減壓過濾、減壓蒸餾等④反應物用量或濃度控制⑤溶劑控制（水、冷水、冰水、乙醇等）⑥加料方式控制（逆向接觸、加料順序、緩慢加料、間歇性加料等）⑦加氧化劑、還原劑等3.涉及方法;①結晶②過濾③萃取④分液⑤蒸餾⑥升華⑦鹽析原料的循環(huán)利用排放物的無害化處理任務2——厘清原理、規(guī)律，把控過程、方法預處理的方法：1．研磨、粉碎、霧化設問方向：作用或目的。①將塊狀或粒狀的物質磨成粉末或將液體分散成微小液滴，增大反應物間接觸面積，②以加快后續(xù)操作反應速率(作用)，③進而增大原料的轉化率或浸取率(目的)。答題方向：增大固體樣品與溶液的接觸面積，加快反應（浸?。┧俾驶蚴狗磻浞帧?．焙燒、灼燒、煅燒設問方向：（1）灼燒，焙燒的主要目的:非金屬或金屬元素被氧化為高價態(tài)氧化物或化合物;(2)如何提高焙燒效率：①增加氧氣的量、②固體充分粉碎、③逆流焙燒、④適當升溫等。焙燒：以氣固反應為主，在沸騰爐或焙燒爐中，溫度在500～1500℃之間，反應物與空氣、氯氣、硫酸等發(fā)生化學反應(所以焙燒分為氧化焙燒、硫酸化焙燒和氯化焙燒等)。煅燒：反應物受熱分解或發(fā)生晶形轉變，多高于1200℃，使用設備如回轉窯，例：煅燒石灰石、生產玻璃、打鐵等。灼燒：物質在高溫下發(fā)生脫水、分解、揮發(fā)等。溫度在1000℃左右，使用煤氣燈、電爐等。例如：灼燒海帶、顏色反應、焰色試驗、灼燒失重等。答題方向：改變結構，轉化為能溶解的物質，并使一些雜質高溫下分解、氧化（非金屬元素被氧化為高價氣態(tài)氧化物逸出或氧化成高價態(tài)化合物;金屬元素被氧化為高價態(tài)氧化物或高價態(tài)化合物）；3．浸取及浸出率浸取目的：把固體轉化為溶液，便于后繼的轉化或分離。包括水溶、酸溶、堿溶、醇溶等。浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少。設問方向：提高浸取率的措施：①將礦石研成粉末，提高接觸面積；②攪拌，使反應更加充分；③適當增大酸的濃度；④加熱；⑤延長浸出時間。設問方式：數形結合！用鹽溶液氧化物料中的還原性金屬(如FeCl3溶液氧化銅、鐵，用NaClO溶液氧化銀等)或者用鹽把物料中的難溶鹽轉化為易溶鹽［如Na2CO3將白鎢礦(CaWO4)的W元素轉化成Na2WO4］。鹽浸調控pH（物質轉化）調控pH的目的：調節(jié)pH的方法：①調節(jié)pH中和酸或者堿；②抑制某離子水解，防止損耗；③防止發(fā)生副反應；④調節(jié)pH促進某離子水解，使其沉淀，便于過濾而除去。⑤加入的試劑有氧化性或還原性，可促使氧化還原反應發(fā)生調大pH的試劑：主要元素的氧化物、碳酸鹽、堿等，避免引入新的雜質；調小pH試劑：酸、通CO2等調節(jié)合適的pH的范圍：過小會導致某離子沉淀不完全，過大會導致主要離子開始沉淀。例如：調pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的Fe3+（2.1-3.2）沉淀。①范圍：pH值在3.2-4.7之間。③規(guī)律：調節(jié)pH所需的物質一般應滿足兩點：能與H＋反應，增大溶液pH值；不引入新雜質。④試劑：加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。例13.（2023年全國乙卷）LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關注。由菱錳礦（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制備LiMn2O4的流程如下：（3）溶礦反應完成后，反應器中溶液pH=4，此時c(Fe3+)=____________mol·L-1；用石灰乳調節(jié)至pH≈7，除去的金屬離子是_______。2.8×10-9Al3+Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33調控溫度調控溫度的目的：⑵化學反應方面：反應的方向（副反應）、速率（包括催化劑活性）、限度等方面。防止溫度過高：①導致副反應的發(fā)生，影響反應物利用率和產品純度；②導致平衡逆向移動，降低產率。防止溫度過低：①導致催化劑的活性降低；②反應速率慢，生產效率降低；③平衡逆向移動，降低產率。加熱：①促進Fe3+水解（防止形成膠體），聚沉后利于過濾分離；

②加快反應速率或溶解速率；③促進平衡向吸熱方向移動；⑶生產效益、安全方面：①降溫或減壓可以減少能源消耗，降低對設備的要求，節(jié)約成本。

②防止溫度過高反應過于劇烈，發(fā)生危險。⑷其他：煮沸：①除去溶解在溶液中的氣體（如氧氣，防止產品被氧化）；例如，海水提溴等用熱空氣吹出氣體，或者水蒸汽吹出氣體。②促進水解（防止形成膠體），聚沉后利于過濾分離?？刂茪怏w氛圍：①干燥的熱氯化氫氣流氛圍：是為了抑制某些揮發(fā)性酸弱堿鹽的水解，例如從氯化鐵、氯化鎂、氯化鋁的結晶水合物中獲取無水鹽等。②充入惰性氣體氛圍：充入氬氣、氮氣、氫氣等，防止某些物質被氧化。例如電解熔融態(tài)MgCl2制取鎂單質時，用惰性氣體進行冷卻。⑴物質性質方面：熔沸點、揮發(fā)性、溶解度、穩(wěn)定性等方面。防止溫度過高:①**揮發(fā)或分解（雙氧水、硝酸、碳酸氫銨等）;②**產品溶解損耗

。防止溫度過低:①**（雜質）結晶析出，影響產品純度；②使引起××液體凝固，堵塞導管等。加熱：使**雜質分解（氣化）而除去。冷卻：使**產物液化，使其與其他物質分離。調節(jié)溫度的方法：考向5：調控溫度①加熱方式：直火加熱、小火加熱、酒精噴燈加熱、墊石棉網加熱、電熱套加熱、水浴加熱、油浴加熱。加熱煮沸等水浴加熱適用于加熱溫度不超過100℃時，其優(yōu)點：受熱均勻，便于控制溫度。②冷卻方式：空氣冷凝、冷凝管冷凝、冰水冷卻等。③通過壓強進行控制：減壓蒸發(fā)（蒸餾）④通過加料方式進行控制：緩慢滴加、間歇性緩慢加入⑤通過溫度計進行控制：溫度計水銀球位置（反應物中、水浴中、蒸餾燒瓶支管口附近等）例如：防止溫度過高采取的措施是小火小心加熱、水浴加熱（100℃以下）、減壓蒸發(fā)、緩慢滴加藥品、間歇性緩慢加入反應物、使用溫度計控制溫度等。溫度條件的控制降溫控溫3.加快反應速率或溶解速率2.促進平衡向吸熱方向移動5.除去熱不穩(wěn)定的雜質，如NH4HCO3、NH4(CO3)2、KMnO4、NH4Cl等物質4.使沸點相對低的原料氣化1.促進某些離子的水解1.防止某物質在高溫時會分解(或溶解)2.使化學平衡向著放熱方向移動2.控制固體的溶解與結晶5.減少能源成本，降低對設備的要求3.使催化劑的活性達到最好6.趁熱過濾：減少因降溫而析出的溶質的量1.不高于×℃的原因：適當加快反應速率,又可防止物質的分解或揮發(fā)；不低于×℃的原因：防止反應速率過慢對物質轉化率的影響等。4.防止副反應的發(fā)生3.使某個沸點較高的產物液化，使其與其他物質分離4.降低晶體的溶解度，減少損失.5.蒸餾分離物質調控溫度升溫反應物用量或濃度的控制的目的：①控制反應物轉化率和產品產率；②控制環(huán)境溫度；③抑制（促進）離子的水解；④降低生產成本。反應物用量、濃度及加料方式的控制酸浸時酸過量的目的：為了提高礦石中某金屬元素的浸取率；抑制**離子的水解等。對有多種反應物的體系，增大便宜、易得的反應物的濃度目的是：

提高其他物質的利用率，使反應充分進行；降低生產成本等。

逆向接觸、加料順序、緩慢加料、間歇性加料等。緩慢加料的目的：使反應更充分；防止反應速率太快；防止升溫太快；控制反應體系的pH；防止藥品添加過量，發(fā)生副反應等?？刂萍恿系姆椒ǎ?M2+用NH4HCO3調節(jié)pH，做+2價金屬（錳、鈷、鎂、鎳等）M2+生成MCO3的沉淀劑,同時生成氣體(CO2↑)的離子方程式的書寫。原理分析：HCO3-+HCO3-+H2O+CO2↑MCO3↓電離平衡沉淀溶解平衡(1)溫度：使用碳酸氫銨(NH4HCO3)作為試劑時,溫度低反應速率過慢,溫度過高NH4HCO3分解,使其它反應物的轉化率下降;NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑(2)碳酸氫銨(NH4HCO3)與NH3

H2O反應生成(NH4)2CO3作為碳化劑。離子方程式：M2++2HCO3-=MCO3↓+H2O+CO2↑(3)碳酸氫銨(NH4HCO3)常常代替Na2CO3作為+2價金屬M2+生成MCO3的沉淀劑,同時生成CO2。易誘發(fā)競爭反應不易誘發(fā)競爭反應反應物用量、濃度及加料方式的控制考向：分離提純之過濾（1）儀器：鐵架臺、鐵圈、漏斗、濾紙、玻璃棒、燒杯（2）在進行沉淀的實驗時，如何認定沉淀已經完全？表達一：靜置，待沉淀沉積后，往上層清夜中繼續(xù)滴加××試劑，若不產生沉淀證明沉淀完全；表達二：過濾，取濾液少許于試管中，滴加××試劑，若不產生沉淀證明沉淀完全。（3）過濾后所得的濾液仍然渾濁，原因可能是什么？

玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導致濾紙破損；過濾時液體高于濾紙邊緣等。（4）減壓過濾（抽濾）：加快過濾速度；減少晶體含有的水分。（5）趁熱過濾：保持過濾溫度；防止××雜質析出，提高產品純度；

或防止降溫過程中××析出而損耗1.洗滌沉淀的目的(1)若所需物質是濾渣，洗滌的目的是除去晶體表面的可溶性雜質，得到更純凈的沉淀物。(2)若所需物質是濾液，洗滌的目的是洗滌過濾所得到的濾渣，把有用的物質如目標產物盡可能洗出來，再和濾液合并后進行下一步分離操作。2.常用洗滌劑(1)蒸餾水：適用于除去沉淀吸附的可溶性雜質。(2)冷水：除去沉淀中的可溶性雜質，降低沉淀

在水中的溶解度而減少沉淀損失。(3)沉淀的飽和溶液：減小沉淀的溶解。(4)有機溶劑(酒精、丙酮等)：適用于易溶于水的固體，既減少了固體溶解，又利用有機溶劑的揮發(fā)性，除去固體表面的水分，產品易干燥。3.沉淀洗滌的答題規(guī)范答題模板：注洗滌液(沿玻璃棒向漏斗中注入洗滌液)↓標準(使洗滌液完全浸沒沉淀或晶體)↓重復(待洗滌液自然流盡后，重復操作2～3次)4.沉淀是否洗凈的答題規(guī)范答題模板：取樣(取少量最后一次洗滌液于一潔凈的試管中)

↓加試劑[加入××試劑(必要時加熱，如檢驗)]

↓現象(不產生××沉淀、溶液不變××色或不產生××氣