高考化學(xué)工藝流程題專題

高考化學(xué)工藝流程題專題一、工藝流程題的題型特點(diǎn)1、工藝流程題的結(jié)構(gòu)：分題頭、流程圖和問題三部分。2、試題背景：以某種重要化工產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)為背景設(shè)計(jì)流程圖。3、考查的知識(shí)面廣，綜合性較強(qiáng)。?？嫉闹R(shí)點(diǎn)包括：元素化合物的性質(zhì)；常見的實(shí)驗(yàn)基本操作；物質(zhì)的分離提純、制備；化學(xué)反應(yīng)原理（化學(xué)平衡、溶液中的離子平衡、電化學(xué)等）；反應(yīng)熱的計(jì)算，產(chǎn)率的計(jì)算；副產(chǎn)物、母液的循環(huán)利用（環(huán)保意識(shí)和綠色化學(xué)知識(shí)）等。

二.化學(xué)工藝流程題的解題思路明確整個(gè)流程及每一部分的目的→仔細(xì)分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得到的產(chǎn)物→結(jié)合基礎(chǔ)理論與實(shí)際問題思考→注意答題的模式與要點(diǎn)。在解這類題目時(shí)：首先，要粗讀試題，盡量弄懂流程圖，但不必將每一種物質(zhì)都推出。其次，再精讀試題，根據(jù)問題去精心研究某一步或某一種物質(zhì)。第三，要看清所問題，不能答非所問，并注意語言表達(dá)的科學(xué)性在答題時(shí)應(yīng)注意：前一問回答不了，并不一定會(huì)影響回答后面的問題。

三、工藝流程題的分析技巧瀏覽全題，確定該流程的目的——由何原料獲得何產(chǎn)物（副產(chǎn)物）,對(duì)比原料和產(chǎn)物；了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問中的提示性信息，并在下一步分析和解題中隨時(shí)進(jìn)行聯(lián)系和調(diào)用；解析流程圖并思考：從原料到產(chǎn)品依次進(jìn)行了什么反應(yīng)？利用了什么原理（氧化還原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作進(jìn)行到什么程度最佳？每一步除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物？雜質(zhì)或副產(chǎn)物是怎樣除去的？

對(duì)一些線型流程工藝試題，首先對(duì)比圖中的第一種物質(zhì)原材料與最后一種物質(zhì)產(chǎn)品，從對(duì)比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系。對(duì)于比較陌生且復(fù)雜的流程圖，宏觀把握整個(gè)流程，不必要把每個(gè)環(huán)節(jié)的原理都搞清楚，針對(duì)問題分析細(xì)節(jié)?！锼?、化工流程中常見的化學(xué)工藝技術(shù)（?？键c(diǎn)）歸納化學(xué)工業(yè)流程一般分為3個(gè)過程：原料處理→分離提純→獲得產(chǎn)品。原料處理階段原料處理的目的：（1）提高原料的利用率（轉(zhuǎn)化率）（2）提高工業(yè)生產(chǎn)的效益（反應(yīng)速率）常見化學(xué)工藝：①溶解、浸出：將固體粉碎成細(xì)小顆粒、增大固液接觸面積、增大酸的濃度、進(jìn)行多次浸出、適當(dāng)升高溫度、攪拌等②吸收氣體：增大接觸面積、液體可以用噴灑的方法、氣體可以用多孔分散器等③煅燒、焙燒、灼燒：使物質(zhì)分解、高溫改變物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、除去有機(jī)雜

2、分離提純階段分離雜質(zhì)常見化學(xué)工藝不溶雜質(zhì)過濾有機(jī)雜質(zhì)灼燒、焙燒，使有機(jī)物轉(zhuǎn)化為CO2和H2O；金屬陽離子①（加入氧化劑）調(diào)節(jié)pH，轉(zhuǎn)化為難溶的堿；②加入試劑，轉(zhuǎn)化為難溶的鹽；③加入活潑金屬，轉(zhuǎn)化為單質(zhì)。陰離子①加入氧化劑，轉(zhuǎn)化為單質(zhì)；

②加入試劑，轉(zhuǎn)化為難溶的鹽；③加入試劑，轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性物質(zhì)?？扇苄缘柠}蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾；或蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾其他萃取;加熱煮沸，除去氣體雜質(zhì)。3、獲得產(chǎn)品階段生產(chǎn)目的類型常見化學(xué)工藝獲得產(chǎn)品溶液→固體①加入試劑，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，得到產(chǎn)品；②調(diào)節(jié)pH，促進(jìn)水解，得到產(chǎn)品；③加入鹽或有機(jī)物，降低溶解度，得到產(chǎn)品；④蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，得到產(chǎn)品；⑤蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾，得到產(chǎn)品。固體→固體①高溫煅燒分解，得到產(chǎn)品；②高溫煅燒、氧化，得到產(chǎn)品。產(chǎn)品提純①洗滌，烘干；②重結(jié)晶；③萃取。4.其他常見考點(diǎn)：①化學(xué)方程式或離子方程式的書寫；

②實(shí)驗(yàn)儀器的選擇；③化學(xué)計(jì)算；

④信息整合、提取、運(yùn)用能力考查。五、化工題常用答題術(shù)語歸納1、選擇氧化劑X的原則：（1）能將物質(zhì)氧化（2）不引入新的雜質(zhì)離子（3）過量的X不會(huì)造成環(huán)境污染（4）來源豐富，價(jià)格便宜。2、加入氧化劑X的目的（作用）：將

雜質(zhì)離子氧化為

離子，使后一步生成

沉淀更徹底。3、選擇試劑Y的原則：（1）能調(diào)節(jié)pH值（實(shí)際上是能跟前面的鹽酸反應(yīng)，消耗H+）（2）最好不引入新的雜質(zhì)離子4、調(diào)節(jié)pH的目的：使….雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為….沉淀而除去，同時(shí)…目標(biāo)離子未轉(zhuǎn)化為沉淀5、由溶液得到晶體的方法（操作）：（一）由一種純?nèi)芤旱玫骄w的方法：（1）由NaCl溶液得到NaCl晶體：蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥（2）由CuSO4溶液得到CuSO4.5H2O晶體：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥（3）由AlCl3型（可水解的氯化物）溶液，得到AlCl3晶體的方法：在干燥的氯化氫氣流中加熱蒸干。（注意：通入氯化氫的目的是：抑制Al3+離子的水解，同時(shí)將加熱過程產(chǎn)生的水蒸汽帶走。）（二）混合溶液的分離提純方法：（例：KNO3的溶解度受溫度變化較大；NaCl的溶解度受溫度變化不大）（1）要得到KNO3晶體：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥；（2）要得到NaCl晶體：蒸發(fā)結(jié)晶（濃縮）、趁熱過濾、洗滌、干燥。6、除雜質(zhì)常加入沉淀劑，確定沉淀劑是否過量的操作（或方法）：（注意：檢驗(yàn)要在過濾前，所以不能取濾液來做實(shí)驗(yàn)）（1）若是定量實(shí)驗(yàn)，則只能用以下方法：靜置，往上層清液中繼續(xù)滴加原沉淀劑，若有沉淀生成，則說明未過量；若無沉淀生成，則說明沉淀劑已過量。

（2）若只是定性實(shí)驗(yàn)，還可以用下面方法：靜置，取少量上層清液于試管中，加入原沉淀劑，若有沉淀生成，則說明未過量；若無沉淀生成，則說明沉淀劑已過量。7、得到沉淀后，往往要洗滌沉淀。洗滌沉淀的目的：除去…物質(zhì)表面附著的….雜質(zhì)洗滌沉淀時(shí)采用“冷水洗、冰水洗或有機(jī)溶劑”洗的目的（例如洗去KCl表面附著的NaCl雜質(zhì)）：降低KCl的溶解度，減少洗滌過程中KCl晶體的損失。8、洗滌沉淀的操作：往過濾器中加入蒸餾水至剛好浸沒沉淀，待自然流出后，重復(fù)2－3次。9、證明沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法：取少量最后一次洗滌液于試管中，加入…..試劑，有…現(xiàn)象，則說明已經(jīng)洗滌干凈。10、鹽析或醇析的目的（作用）：降低某某物質(zhì)的溶解度，析出……晶體。11、可循環(huán)使用的物質(zhì)：既是生產(chǎn)流程中的生成物，又是生產(chǎn)流程中中加入的物質(zhì)。副產(chǎn)品：生產(chǎn)過程中除了目標(biāo)產(chǎn)品和可循環(huán)使用的物質(zhì)以外的其他產(chǎn)物。

化學(xué)工藝流程圖題型常見錯(cuò)誤分析

化學(xué)工藝流程題看上去比較復(fù)雜，但設(shè)置的問題往往比較簡單?？忌诖痤}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，只需把握大的方向，理清每個(gè)環(huán)節(jié)的目的和結(jié)果，再根據(jù)題中所提的問題，結(jié)合題中信息和平時(shí)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行作答即可。常見的解題誤區(qū)有：

1．過度拘泥于流程圖的細(xì)節(jié)，難以找到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，不能明確有關(guān)圖示信息。解題時(shí)應(yīng)快速瀏覽題干與轉(zhuǎn)化過程，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；關(guān)注箭頭號(hào)：圖甲箭頭表示的是反應(yīng)物同時(shí)加入，圖乙表示反應(yīng)物分步加入，圖丙表示循環(huán)反應(yīng)；關(guān)注框內(nèi)所列內(nèi)容：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，大致弄清從原料到產(chǎn)品的物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。甲乙丙

2．只局限于題干，沒有從設(shè)問的問題中提煉解題信息。解題時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)問提煉出對(duì)解決問題有用的信息。有些題干中不很明了的信息可能會(huì)在問題中有所涉及而得以完善。有些信息問題涉及不到，屬于無效信息，所以對(duì)題干中和流程圖中不懂的信息要大膽跳過，對(duì)于解決問題有用的信息要重新梳理。

3．不清楚化學(xué)工藝生產(chǎn)要解決的主要矛盾是什么。工藝生產(chǎn)解決的主要矛盾是：解決將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理；除去所有雜質(zhì)并分離提純產(chǎn)品；提高產(chǎn)量與產(chǎn)率；減少污染，考慮“綠色化學(xué)”生產(chǎn)；原料的來源既要考慮資源豐富，還要考慮成本問題，生產(chǎn)設(shè)備簡單，生產(chǎn)工藝簡便可行等工藝生產(chǎn)問題。4．分析方法單一，缺乏變化?；すに嚵鞒填}的解題方法常用的有以下幾種：

首尾分析法對(duì)一些線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為一條龍的生產(chǎn)工序)試題，首先對(duì)比分析流程圖中第一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品)，從對(duì)比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離、提純產(chǎn)品的化工工藝，然后再結(jié)合題設(shè)的問題，逐一推敲解答。

分段分析法對(duì)于用同樣的原材料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以上)產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)的工藝流程題，用分段分析法更容易找到解題的切入點(diǎn)。

交叉分析法有些化工生產(chǎn)選用多組原材料，率先合成一種或幾種中間產(chǎn)品，再用這一中間產(chǎn)品與部分其他原材料生產(chǎn)所需的主流產(chǎn)品，這種題就適合用交叉分析法。就是將提供的工藝流程示意圖結(jié)合常見化合物的制取原理劃分成幾條生產(chǎn)流水線，然后上下交叉分析。5.不能規(guī)范作答，出現(xiàn)答非所問、表述不準(zhǔn)確、不規(guī)范、化學(xué)名詞出現(xiàn)錯(cuò)別字等情況。

【例3】硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3

、FeCO3、MgO、CaO等，生產(chǎn)工藝流程示意圖如下：(1)將菱鋅礦研磨成粉的目的是_____________________。(2)完成“氧化除鐵”步驟中反應(yīng)的離子方程式：Fe(OH)2＋_____＋_____===Fe(OH)3＋Cl－

(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)“濾液2”的pH時(shí)，理論上可選用的最大區(qū)間為________________。項(xiàng)目Mg(OH)2Zn(OH)2MgCO3CaCO3開始沉淀的pH10.46.4－－沉淀完全的pH12.48.0－－開始溶解的pH－10.5－－Ksp5.6×10－12－6.8×10－62.8×10－9

(4)工業(yè)上從“濾液3”制取MgO

過程中，合適的反應(yīng)物是________(選填序號(hào))。a．大理石粉c．純堿溶液b．石灰乳d．燒堿溶液

(5)“濾液4”之后的操作依次為__________、__________、過濾、洗滌、干燥。1、工業(yè)上用鋁土礦（成分為氧化鋁、氧化鐵）制取鋁的過程如下：請回答下列問題：（1）水蒸氣的作用

。（2）沉淀C的化學(xué)式為________，該物質(zhì)除了用于金屬冶煉以外，還可用作

。（3）操作I、操作II、操作III都用到的玻璃儀器是有

。

（4）實(shí)驗(yàn)室洗滌Al(OH)3沉淀應(yīng)該如何操作：

。（5）生產(chǎn)過程中，除NaOH、H2O可以循環(huán)使用外，還可以循環(huán)使用的物質(zhì)有

(填化學(xué)式)。用此法制取鋁的副產(chǎn)品是

填化學(xué)式）。

1、（1）加熱加快反應(yīng)速率（2）Fe2O3

顏料；（3）燒杯、漏斗、玻璃棒；（4）用玻璃棒引流向過濾器中加水浸沒沉淀，濾去洗液后，反復(fù)2到3次即可。；（5）CaO和CO2Fe2O3和O2；

1、（1）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O（2）C（3）氧氣可以將Fe2+氧化成Fe3+，F(xiàn)e3+水解生成H+

(4)4FeCO3(s)+O2(g)=2Fe2O3（s）+4CO2（g）

△H=－260kJ/mol（5）FeS2+4e－=Fe+2S2－（6）(0.0118ab–0.646c）2、(1)①吸氧腐蝕②B(2)①4HNO3=

4NO2↑＋O2↑＋2H2O

②4Fe＋10HNO3==4Fe(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O

③氮氧化物排放少(或其他合理答案)

(3)①4∶1

②0.054、合金是建造航空母艦的主體材料。(1)航母升降機(jī)可由鋁合金制造。①鋁元素在周期表中的位置為________。工業(yè)煉鋁的原料由鋁土礦提取而得，提取過程中通入的氣體為___。②Al－Mg合金焊接前用NaOH溶液處理Al2O3膜，其化學(xué)方程式為_______________________焊接過程中使用的保護(hù)氣為________(填化學(xué)式)。(2)航母艦體材料為合金鋼。①艦體在海水中發(fā)生的電化學(xué)腐蝕主要為________。②航母用鋼可由低硅生鐵冶煉而成，則在煉鐵過程中為降低硅含量需加入的物質(zhì)為________。

(3)航母螺旋槳主要用銅合金制造。

①80.0gCu－Al合金用酸完全溶解后，加入過量氨水，過濾得白色沉淀39.0g，則合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。②為分析某銅合金的成分，用酸將其完全溶解后，用NaOH溶液調(diào)節(jié)pH，當(dāng)pH＝3.4時(shí)開始出現(xiàn)沉淀，分別在pH為7.0、8.0時(shí)過濾沉淀，結(jié)合題圖信息推斷該合金中除銅外一定含有________。

3、（1）鐵粉氯氣；4∶1（2）2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2OFeO42－＋3e－＋4H2O＝Fe(OH)3↓＋5OH－（3）①250ml容量瓶和膠頭滴管；酸式滴定管紅②將Fe3＋還原成Fe2＋；Zn＋2Fe3＋＝Zn2＋＋2Fe2＋

③11.2%偏高4、（1）①第三周期第ⅢA族CO2

②Al2O3＋2NaOH=2NaAlO2＋H2O

Ar(其他合理答案均可得分)(2)①吸氧腐蝕②CaCO3或CaO

(3)①83.1%

②Al、Ni2、⑴改變高嶺土的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸；

⑵230；量筒；

⑶Al2O3＋6H＋＝2Al3＋＋3H2OFe2O3＋6H＋＝2Fe3＋＋3H2O；

⑷除去溶液中的鐵離子；

⑸pH計(jì)（或精密pH試紙）；水浴加熱3．（1）8LiCoO2+Na2S2O3+11H2SO4=4Li2SO4+8CoSO4+Na2SO4+11H2O；LiCoO2（2）將正二價(jià)鐵元素氧化成正三價(jià)Al(OH)3和Fe(OH)