u化工流程专题复习

1、高考中化工流程题的突破高考中化工流程题的突破化工流程题的特点化工流程题的特点 化工流程题以化工生产实际和科学研究为背景，以生产流程为载体，通过所给出工业流程及信息来考查学生的分析归纳能力以及应用所学知识解决实际生产问题的能力。化工流程题考查的知识点比较分散，以无机物性质为主。3结构：题头、题干和题尾三部分构成。结构：题头、题干和题尾三部分构成。题尾：主要是根据流程中涉及到的化学知识题尾：主要是根据流程中涉及到的化学知识设制成系列问题，构成一道完整的化学试题设制成系列问题，构成一道完整的化学试题。如元素及其化合物的转化关系、氧化还原元素及其化合物的转化关系、氧化还原反应（离子方程式）书写、化学基

2、础理论反应（离子方程式）书写、化学基础理论(速率与平衡转化率速率与平衡转化率)、实验操作技能和计算、实验操作技能和计算试题结构和考查点试题结构和考查点4【题头】 某工厂废水中含某工厂废水中含5.005.00 10103 3mol/Lmol/L的的CrCr2 2O O7 72 2，其毒性较大。某研，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料CrCr0.50.5FeFe1.51.5FeOFeO4 4，设计了，设计了如下实验：如下实验：（1 1）第步反应的离子方程式是）第步反应的离子方程式是 。 （2 2）第步中用）第步中用pHp

3、H试纸测定溶液试纸测定溶液pHpH的操作是的操作是 。 （3 3）第步过滤得到的滤渣中主要成分除）第步过滤得到的滤渣中主要成分除CrCr（OHOH）3 3外，还有外，还有 。 （4 4）欲使）欲使1L1L该废水中的该废水中的 完全转化为完全转化为CrCr0.50.5FeFe1.51.5FeOFeO4 4 。理论上需要加入。理论上需要加入 g FeSOg FeSO4 47H7H2 2O O。272OCr【2009年安徽】样样题题展展示示【题干】【题尾】5原料预处理（初次除杂）产品分离提纯（再次除杂） 反应条件控制（涉及氧化还原反应、调节pH等）原料循环利用原料循环利用排放物的无害化处理工艺流程试

4、题总体框架：工艺流程试题总体框架：解题步骤及策略解题步骤及策略u明确明确最终产品最终产品及所需及所需原料原料:抓住抓住核心元素核心元素变化变化u分析分析原料原料与与最终产品最终产品的关系：的关系：如化合价如何变如化合价如何变化、其它物质是要弃除，还是要转化回收化、其它物质是要弃除，还是要转化回收u大致浏览工艺流程：大致浏览工艺流程：a.主线主产品；主线主产品；b.分支副分支副产品；产品； c.回头为循环回头为循环。u所加物质的作用：所加物质的作用： a.改变中心元素化合价；改变中心元素化合价； b.分离除杂；分离除杂； c.促使产物更好、更纯的析出促使产物更好、更纯的析出u总之一个关键点：总之

5、一个关键点：一切反应或操作都是为了获得一切反应或操作都是为了获得产品。产品。u着手答题：从着手答题：从问题中获取信息问题中获取信息，帮助解题。，帮助解题。u最后对最后对控制反应条件控制反应条件的分析可从以下几个方面着的分析可从以下几个方面着手：手：对反应速率对反应速率、平衡转化率平衡转化率有何影响、对有何影响、对综合综合生产效益生产效益有何影响有何影响(如原料成本是否廉价，来源是如原料成本是否廉价，来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求设备的要求，环境保护环境保护等方面考虑等方面考虑)。（09理综）27、某厂废水中含某厂废水中含5.0010-3molL

6、-1的的Cr2O72，其毒性较大。某研究性学，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料料Cr0.5Fe1.5FeO4（Fe的化合价依次为的化合价依次为+3、+2），设计了如下实验流程。），设计了如下实验流程。 1）第步反应的离子方程式）第步反应的离子方程式是是 。 （2）第步中用）第步中用PH试纸测定溶液试纸测定溶液PH的操的操作是：作是： 。 （3）第步过滤得到的滤渣中主要成分除）第步过滤得到的滤渣中主要成分除Cr（OH）3外，还有外，还有 。 （4）欲使）欲使1L该废水中的该废水中的Cr2O72完全转化完全转化为为Cr0.5F

7、e1.5FeO4。理论上需要加入。理论上需要加入 g FeSO47H2O。 答案答案 （1）Cr2O72-+6Fe2+14H = 2Cr3+ +6Fe3+7H2O (2)将一小块将一小块pH试纸放在表面皿上，用玻璃试纸放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待测液，点在棒蘸取少量待测液，点在pH试纸上，再与试纸上，再与标准比色卡对照。标准比色卡对照。 （3）Fe(OH)3、Fe(OH)2 （4）13.9（10年理综）年理综）27、锂离子电池的广泛应用使锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题。某回收利用锂资源成为重要课题。某 研究性学研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料（习小组对废旧锂离子电池

8、正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计实验流程如下：设计实验流程如下： （1）第步反应得到的沉淀）第步反应得到的沉淀X的化学式的化学式为为 。 （2）第步反应的离子方程式）第步反应的离子方程式是是 。 （3）第步反应后，过滤）第步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪所需的玻璃仪器有器有 。若过滤时发现滤液中有。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原少量浑浊，从实验操作的角度给出两种可能的原因：因： 、 。 （4）若废旧锂离子电池正极材料含）若废旧锂离子电池正极材料含LiMn2O4的质的质量为量为18.1

9、g，第步反应中加入，第步反应中加入20.0 mL 3.0 molL-1的的H2SO4溶液，假定正极材料中的锂经反溶液，假定正极材料中的锂经反应和完全转化为应和完全转化为Li2CO3，则至少有，则至少有 g Na2CO3参加了反应。参加了反应。 （1）Al(OH)3 （2）4LiMn2O4+4H+O2 = 8MnO2+4Li+2H2O （3）漏斗、烧杯、玻璃棒漏斗、烧杯、玻璃棒 滤纸破损滤纸破损 漏漏斗中液面高于滤纸边缘斗中液面高于滤纸边缘 （4）6.4或或6.36（2011理综）理综）27、MnO2是一种重要的无机功能材是一种重要的无机功能材料，粗料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研

10、的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的（含有较多的MnO和和MnCO3）样品转化为纯）样品转化为纯MnO2的实验，其流程如的实验，其流程如下：下： （1）第步加稀）第步加稀H2SO4时，粗时，粗MnO2样品中的样品中的_（写化学式）转化为可溶性物质。（写化学式）转化为可溶性物质。 （2）第步反应的离子方程式是）第步反应的离子方程式是 _+ClO3-+_=MnO2+Cl2+_ （3）第步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含）第步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、铁圈）、_、_、_， 已知蒸发得到固体中有已知蒸发得到固体中有NaClO3和和N

11、aOH，则一定，则一定还含有还含有_（写化学式）。（写化学式）。 （4）若粗）若粗MnO2样品的质量为样品的质量为12.69g，第步反，第步反应后，经过滤得到应后，经过滤得到8.7 g MnO2，并收集到，并收集到0.224 L CO2（标准状况下），则在第步反应中至少需（标准状况下），则在第步反应中至少需要要_mol NaClO3。 （1）MnO和和MnCO3 （2）5Mn2+ + 2 ClO3+ 4H2O= 5 MnO2+ Cl2 + 8H+ （3）蒸发皿蒸发皿 酒精灯酒精灯 玻璃棒玻璃棒 NaCl （4）0.02 （2012安徽理综）安徽理综）亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检验某食品中

12、亚硫酸盐含亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检验某食品中亚硫酸盐含量（通常量（通常 1kg样品中含样品中含SO2的质量计），某研究小组设计了如下两种实验流程：的质量计），某研究小组设计了如下两种实验流程：SO2SO32-（1）气体）气体A的主要成分是的主要成分是 ，为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中，为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入加入 ；通入；通入N2的目的是的目的是。（2）写出甲方案第步反应的离子方程式：）写出甲方案第步反应的离子方程式： 。（3）甲方案第步滴定前，滴定管需用）甲方案第步滴定前，滴定管需用NaOH标准溶液润洗，其操作方法是标准溶液润洗，其操作方法是 。（4）若用盐酸

13、代替稀硫酸处理样品，则按乙方案实验测定的结果）若用盐酸代替稀硫酸处理样品，则按乙方案实验测定的结果 （填（填“偏高偏高”、“偏低偏低”或或“无影响无影响”）（5）若取样品）若取样品wg，按乙方案测得消耗，按乙方案测得消耗0.01000molL1I2溶液溶液VmL，则，则 1kg样品中含样品中含SO2的质量是的质量是 g（用含（用含w、V的代数式表示）。的代数式表示）。（1）SO2碎瓷片将生成的碎瓷片将生成的SO2全部赶出（防止全部赶出（防止SO2在水溶液中被在水溶液中被O2氧化）氧化）（2）SO2+H2O2SO42+2H+（3）在碱式滴定管中加入）在碱式滴定管中加入12mL标准标准NaOH溶液

14、，将滴定管横过来并转溶液，将滴定管横过来并转动，让动，让NaOH溶液浸过滴定管内壁，从下面放掉浸洗液，重复操作溶液浸过滴定管内壁，从下面放掉浸洗液，重复操作23次次（4）无影响）无影响（5）0.64v/w（2013安徽高考）安徽高考）二氧化铈二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于以及其他少量可溶于稀酸的物质稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：(3)萃

15、取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物萃取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，萃取出来，TBP (填填“能能”或或“不能不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有时用到的主要玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒、量筒等。、烧杯、玻璃棒、量筒等。(4)取上述流程中得到了取上述流程中得到了Ce(OH)4产品产品0.536g，加硫酸溶解后，用，加硫酸溶解后，用0.1000mol/LFeSO4标标准溶液滴定至终点时准溶液滴定至终点时(铈被还原为铈被还原为Ce3+)，消耗，消耗25.00mL标准

16、溶液。该产品中标准溶液。该产品中Ce(OH)4的的质量分数为质量分数为 。（1）Fe3+,取最后一次洗涤液，加入取最后一次洗涤液，加入KSCN溶液，若不出现红色，则已洗净，反溶液，若不出现红色，则已洗净，反之，未洗净。之，未洗净。(其他合理答案均可其他合理答案均可)（2）2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2+4 H2O SiO2(其他合理答案均可其他合理答案均可)（3）不能分液漏斗（）不能分液漏斗（4）97.01%(1)洗涤滤渣洗涤滤渣A的目的是为了除去的目的是为了除去 (填离子符号填离子符号)，检验该离子，检验该离子是否洗净的方法是是否洗净的方法是 。(2)第步反应的离子方程式是第步

17、反应的离子方程式是 ，滤渣，滤渣B的主的主要成分是要成分是。（2014安徽理综）安徽理综） LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为为原料，低温反应制备原料，低温反应制备LiPF6，其流程如下：，其流程如下：已知：已知：HCl的沸点是的沸点是85.0，HF的沸点是的沸点是19.5。(3)第步分离采用的方法是第步分离采用的方法是_；第步分离尾气中；第步分离尾气中HF、HCl采用采用的方法是的方法是_。(4)LiPF6产品中通常混有少量产品中通常混有少量LiF。取样品。取样品wg，测得，测得Li的物质的量为的物质的量为n mol，

18、则该样品中则该样品中LiPF6的物质的量为的物质的量为_mol（用含（用含w、n的代数式表示）。的代数式表示）。（1）溶剂）溶剂反应物反应物SiO2+4HF=SiF4+2H2ONaHCO3 （2）PF5+3H2O=H3PO4+5HF（3）过滤）过滤降温降温 （4）mol(1)第步反应中无水第步反应中无水HF的作用是的作用是_、_。反应设备不能用。反应设备不能用玻璃材质的原因是玻璃材质的原因是_（用化学方程式表示）。无（用化学方程式表示）。无水水HF有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不小心将有腐蚀性和毒性，工厂安全手册提示：如果不小心将HF沾到皮肤上沾到皮肤上，可立即用，可立即用2%的的_溶

19、液冲洗。溶液冲洗。(2)该流程需在无水条件下进行，第步反应中该流程需在无水条件下进行，第步反应中PF5极易水解，其产物为极易水解，其产物为两种酸，写出两种酸，写出PF5水解的化学方程式：水解的化学方程式：_。氧化还原方程式突破： 以草酸钾和酸性高锰酸钾反应为例：以草酸钾和酸性高锰酸钾反应为例：C2O42-+MnO4-+ CO2+ +找准氧化剂、还原剂及对应产物：找准氧化剂、还原剂及对应产物： C2O42- CO2 MnO4- Mn2+ 得失电子守恒配平得失电子守恒配平：C2O42-化合价化合价25 MnO4-化合价化合价52 5C2O42- + 2MnO4- + 10CO2 + 2Mn2+ +

20、 利用电荷守恒，确定利用电荷守恒，确定H+,H2O的位置的位置 ： 5C2O42-+2MnO4-+16H+ 10 CO2+2Mn2+8H2O 练习：练习：Fe + NO3 + = Fe2+ + NH4+ + 4Fe+NO3+10H+ = 4Fe2+ + NH4+ + 3H2O 注：酸性注：酸性环境环境不不能生成能生成OH-；碱性；碱性环境环境不不能生成能生成H+基本实验操作突破：基本实验操作突破：固体灼烧固体灼烧：酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、搅拌棒、干酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、搅拌棒、干燥器等燥器等 萃取分液：萃取分液：分液漏斗、烧杯等分液漏斗、烧杯等 一定浓度溶液的配制

21、：一定浓度溶液的配制： 天平（量筒）、烧杯、天平（量筒）、烧杯、玻璃棒、容量瓶（注明规格）、玻璃棒、容量瓶（注明规格）、 胶头滴管胶头滴管等等 中和滴定中和滴定：滴定管、锥形瓶等：滴定管、锥形瓶等（滴定管的检漏、润洗、排气泡检漏、润洗、排气泡等基本操作）蒸馏：蒸馏：蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计等蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计等过滤：过滤：漏斗、烧杯、玻璃杯漏斗、烧杯、玻璃杯（如何洗涤沉淀、如何判断沉淀洗涤干净如何洗涤沉淀、如何判断沉淀洗涤干净）其它省市高考题分析其它省市高考题分析（2013年江苏理综）年江苏理综）氧化镁在医药、建筑等行业氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是应用

22、广泛。硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为主要成分为MgCO3，含少量含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：程如下：（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式为与稀硫酸反应的离子方程式为 （2）加入）加入H2O2氧化时，发生反应的化学方程式为氧化时，发生反应的化学方程式为 。（3）滤渣）滤渣2的成分是的成分是(填化学式填化学式)。（4）煅烧过程存在以下反应：）煅烧过程存在以下反应： 2MgSO4+C 2MgO+2SO2+CO2 MgSO4+C MgO+SO2+CO MgSO4+ 3C MgO+S+3CO利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。利用右图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。D中收集的气体可以是中收集的气体可以是 (填化学式填化学式)。B中盛放的溶液可以是中盛放的溶液可以是 (填字母填字母)。aNaOH溶液溶液bNa2CO3溶液溶液 c稀硝酸稀硝酸 dKMnO4溶液溶液A中得到的淡黄色固体与热的中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最溶液反应，产物中元素最高价态为高价态为+4，写出该反应的离子方程式：，写出该反应的离子方程式： 。（2014年广东理综）年广东理综）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨