高考第11题突破：工艺流程题.

1、2014年高考题型突破（11 ）工艺流程题命题特点：以工业生产为背景，结合给出的流程图进行设问。主要考查学生利用金属、非金属元素及其化合物的主要性质及相关概念和理论解决化学问题的能力。一、广东高考题回顾1（2010广东高考32）碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。（1）步骤前，-锂辉石要粉碎成

2、细颗粒的目的是_ _。（2）步骤中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_(填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”)以调节溶液的PH到6.06.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。（3）步骤中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有_ _。（4）步骤中，生成沉淀的离子方程式为_ _。（5）从母液中可回收的主要物质是_ _。2（2011广东高考32）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材

3、镀铝。工艺流程如下：（注：NaCl熔点为801；AlCl3在181升华）（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为 和 （2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有 ；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在 （3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为 （4）镀铝电解池中，金属铝为 极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4 和Al2Cl7形式存在，铝电极的主要电极反应式为 （5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是 3（2

4、012广东高考32）难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(S)2Ca22KMg24SO422H2O为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：（1）滤渣主要成分有 和 以及未溶杂卤石。（2）用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2溶液能溶解杂卤石浸出K的原因： 。（3）“除杂”环节中，先加入 溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入 溶液调滤液PH至中性。（4）不同温度下，K的浸出浓度与溶浸时间的关系如右

5、图，由图可得，随着温度升高， ； 。（5）有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO4(S)CO32CaCO3(S)SO42已知298K时，Ksp(CaCO3)2.80×109，Ksp(CaSO4)4.90×105，求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。4（2013广东高考32）32.银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下的：（1）点解精练银时，阴极反应式为 ;滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为 （2）固体混合物B的组成为 ；在省城固体B的过程中，余姚控制NaO

6、H的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为 。（3）完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：。（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO2，至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液 L.（5）CuSO2溶液也可用于制备胆矾，其基本操作时 、过滤、洗涤和干燥。 二、广东高考题模型剖析模型概况：主要是考查考生根据盖斯定律和热化学方程式进行有关反应热的计算和正确书写热化学方程式的能力。年份情境模型主要考点重要方法相对难度2010年碳酸锂的制备工艺、工艺流程图常见无机化合物知识及其应用，对流程图的解读、除杂

7、的基本方法、处界条件对反应速率影响的理解、对沉淀转化实质的认识、离子方程式书写观察能力、基础知识应用能力、从流程图中提取和综合分析信息能力中2011年提纯熔融盐电解法获得粗铝、工艺流程图常见无机化合物知识及其应用，对流程图的解读、除杂的基本方法、电镀时电极反应式书写、电化学腐蚀和防护观察能力、基础知识应用能力、从流程图中提取和综合分析信息能力高2012年利用难溶性杂卤石制备硫酸钾、工艺流程图常见无机化合物知识及其应用，对流程图的解读、除杂的基本方法、平衡移动、图像的分析、沉淀转化的计算观察能力、基础知识应用能力、从流程图中提取和综合分析信息能力中2013年从切割废料中回收银并制备铜NO和氧气的

8、反应；铝离子和氢氧化钠的反应；氧化还原反应方程式书写与配平；利用化学方程式进行计算观察能力、基础知识应用能力、从流程图中提取和综合分析信息能力高三、题型解码：1工艺流程题基本框架：2工艺流程题解题技巧1读题（1）先粗读：明确 原料 、明确 杂质 、明确 目标产品 。不必把每个环节的原理都搞清楚。针对问题再精读：分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。（2）读流程图的方法：抓箭头：主线主产品；支线副产品；回头循环品。（3）在基础理论框架下结合实际问题进行思考。反应原理：复分解反应、氧还反应发生的条件，书写原则等；提高原料利用率：利用好副产

9、品、循环使用原料、能量尽可能利用；快速反应：化学反应速率（措施有粉碎、加热、增大浓度、搅拌等） 提高产率：化学平衡向右移动。提高产品纯度：产品的分离、提纯等实验基本操作问题。绿色环保：反应物尽可能无毒无害无副作用，“三废”的处理，涉及绿色化学问题。工业成本低：原料廉价、资源丰富。2样品的预处理粉碎的目的：增大接触面积，加快反应速率（反应快）；或使反应更完全。煅烧的目的：(A)除去有机物杂质或者碳的杂质（如题意告知该矿样中含C或有机物杂质）；(B)使一些具有还原性的物质被空气中氧气氧化、分解；(C)改变矿样的结构，使其在后面的酸溶（或碱溶或水溶）中更易溶解。溶解：有酸溶、碱溶、水溶；又叫酸浸、碱

10、浸、水浸酸浸目的：与酸反应，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。碱浸目的：与碱反应，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。水浸目的：使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。提高浸出率的措施：通常有粉碎、搅拌、升温、增大酸（或碱）浓度。3控制反应条件（重要）调节pH值的目的：控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀. 例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH （如下表所示）物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Cu(OH)25.26.4若要除去Cu2溶液中含有的Fe2，应该怎样做？（先加双氧水把Fe

11、2氧化成Fe3，再调节3.7PH5.2； 可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值） 保持酸过量（酸化）的目的：通常是抑制某金属阳离子的水解。温度的控制的目的： a、防止某种物质温度过高时会分解或挥发或溶解；b、使催化剂的活性达到最好；c、防止副反应的发生；d、降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。加热的目的：加快反应速率，或促进平衡向某个方向移动。或加速某固体的溶解降温反应的目的：防止某物质在高温时分解或溶解，或为使化学平衡向着题目要求的方向移动。4物质的分离和提纯的方法及目的过滤：固、液分离（主要仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒）趁热

12、过滤：防止某物质降温时会析出。洗涤：通常有水洗、冰水洗涤、醇洗。水洗目的：洗去晶体表面的杂质离子（适用于溶解度小的溶质）。冰水洗涤目的：（适用于高温溶解度大、低温溶解度小的溶质）。洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。醇洗目的：（常用于溶解度较大的溶质）洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。（若对溶解度小的溶质进行醇洗，则是为了洗去杂质离子，并使尽快干燥。蒸馏：混溶液体分离（主要仪器：蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、尾接管）蒸发：利用加热的方法，使溶液中溶剂不断挥发而析出溶质（晶体）的过程。 （实验仪器：蒸发皿、铁架台、玻璃棒、坩埚钳、酒精灯）。【注意】要注意

13、蒸发操作规范描述：将溶液转移到蒸发皿中加热，并用玻璃棒搅拌，待有大量晶体出现时停止加热，利用 余热蒸干剩余水分蒸发。要注意蒸发时的气体氛围：例如MgCl26H2OMgCl2，应在HCl气体氛围下蒸发溶剂，以防其水解。结晶（重结晶）：固体物质从溶液中析出的过程。蒸发结晶：适用于获得溶质溶解度小或溶质的溶解度随温度变化而变化不大的。降温结晶：适用于溶质的溶解度随温度变化而变化较大的的溶质或带有结晶水的晶体或受热易分解的晶体。a当溶液是单一溶质时当溶质的溶解度随温度变化不大：（如NaCl）：蒸发结晶。溶质的溶解度随温度降低而变化较大：（如KNO3）：冷却结晶（高温下先配成饱和溶液）。要从稀溶液得到带

14、结晶水的晶体（如CuSO4·5H2O）：蒸发浓缩（至有晶膜出现），冷却结晶（过滤）。b当溶液中有两种或以上溶质时：如除去KNO3中的少量NaCl：蒸发浓缩、冷却结晶（过滤、洗涤、干燥）。如除去NaCl中的少量KNO3：蒸发结晶、趁热过滤、（洗涤、干燥）。（要使受温度影响大、溶解度大的溶质留在滤液中：必须趁热过滤）萃取：用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。分液：互不相溶的液体间的分离（主要仪器：分液漏斗）；分离原则：下层液体下口放出，上层液体从上口倒出。升华：将可直接气化的固体分离出来。盐析：加无机盐使溶质的溶解度降低而析出。灼烧：高温条件下固体物质的燃烧。主要仪器：坩埚、坩埚钳、

15、铁三脚、泥三角、酒精灯 。煮沸：目的通常是是除去溶解在水中的气体（通常为O2）；或是为了促进水解，聚沉后便于过滤分离。5核心反应方程式的书写方法（1）据箭头找出反应物、生成物或据题目提供的信息找出反应物或部分生成物；（2）分析其化合价的变化，确定发生的反应是复分解反应还是氧化还原反应。（3）据配平的需要确定在反应物或生成物中加水、加H+或OH。如反应在酸性环境下进行，可在反应物或生成物据需要加H+或H2O，但绝对不能加OH- ；如在碱性环境下反应，在反应物或生成物中据需要加OH-或H2O，但绝对不能加H+。6常见文字叙述规范套路(重要)滴定终点的判断： 当滴入最后一滴标准液时，溶液颜色由

16、15;×颜色变为#颜色， 且半分钟内不恢复原色。 洗涤沉淀的方法：往漏斗中加入少量蒸馏水浸没沉淀物，待水自然流下后，重复以上操作23次。检验沉淀是否洗涤干净的方法：取最后一次的洗涤液，滴加××试剂（可与杂质的某些离子发生沉淀反应） ，如果没有沉淀生成，说明沉淀洗涤干净；否则说明沉淀未洗涤干净。 检验沉淀是否完全的方法：静置，向上层清液中继续滴加××试剂，若没有沉淀生成，说明沉淀完全；若出现沉淀则说明沉淀未完全。萃取操作：在分液漏斗中加溶液和萃取剂， 右手堵住漏斗上口塞， 左手握活塞， 倒转用力振荡， 放气， 正立放铁圈上静置。进行分液操：让分液

17、漏斗下端紧靠烧杯内壁，打开分液漏斗上口玻璃塞，打开活塞，让下层液体从下面流出到分界面，再关闭活塞，上层液体由上口倒入另一烧杯。 焰色反应的操作：先将铂丝沾盐酸在酒精灯火焰上灼烧， 反复几次， 直到与酒精灯火焰颜色接近为止， 然后用铂丝沾取少量待测液，到酒精灯火焰上灼烧，观察火焰颜色，如为黄色，则说明 溶液中含 Na元素 ；若透过蓝色钴玻璃呈紫色，则说明溶液中含 K 元素。四、高考题借鉴：1（2013新课标I卷27）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充点时，该锂离子电池负极发生的反应为6CxLixe = LixC6。现

18、欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件为给出）。回答下列问题：（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为_。（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。（3）“酸浸”一般在80 下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_。（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_。（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是 。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有_(填化学式)。2（2013新课标I卷36）

19、草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸（含2个结晶水）的工艺流程如下：回答下列问题：（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为 、 。（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作的滤液是 ，滤渣是 ；过滤操作的滤液是 和 ，滤渣是 。（3）工艺过程中和的目的是 。（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是 。（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250 g溶于水，用0.0500 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消

20、褪，消耗KMnO4溶液15.00 mL，反应的离子方程式为 ；列式计算该成品的纯度 。3（2013年安徽卷27）二氧化铈（CeO2）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（含SiO2、Fe2O3、CeO2）以及其他少量可溶于稀酸的物质）。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：（1）洗涤滤渣A的目的是为了去除 （填离子符号），检验该离子是否洗涤的方法是： 。（2）第步反应的离子方程式是 ，滤渣B的主要成分是 。（3）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萃取出来，TBP （填“能”或“不能”）与水互溶。实验室进行萃取操

21、作是用到的主要玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒、量筒等。（4）取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/L FeSO4标准溶液滴定终点是（铈被还原为Ce3+）,消耗25.00mL标准溶液，该产品中Ce(OH)4的质量分数为 。4（2013江苏卷16）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一种新的探索。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3 )为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：（1）MgCO3 与稀硫酸反应的离子方程式为 。（2）加入H2O2 氧化时，发生反应的化学方程式为 。（3）滤渣2 的成分是 (填化学式)。800

22、（4）煅烧过程存在以下反应：8002MgSO4+C= = 2MgO+2SO2+CO2800MgSO4+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。D中收集的气体可以是 (填化学式)。B中盛放的溶液可以是 (填字母)。aNaOH 溶液 bNa2CO3 溶液 c稀硝酸 dKMnO4溶液 A中得到的淡黄色固体与热的NaOH溶液反应，产物中元素最高价态为+4，写出该反应的离子方程式： 。5（2013山东卷31）废旧硬质合金刀具中含碳化钨（WC）、金属钴（CO）及少量杂质铁，利用电解法可回收WC和Co。工艺流程简图如下：（1）

23、电解时废旧刀具做阳极，不锈钢做阴极，HCl溶液为电解液。阴极主要的电极反应为 。（2）净化步骤所得滤饼的主要成分是 。回收的洗涤液代替水配制电解液，目的是回收利用其中的 。（3）溶液I的主要成分是 。洗涤CoC2O4不充分对最终产品纯度并无明显影响，但焙烧时会造成环境污染，原因是 。（4）将Co2O3还原成Co粉的化学方程式为 。6（2013上海卷七大题35-39）溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂，具有易溶于水，易吸潮等性质。实验室用工业大理石（含有少量Al3+、Fe3+等杂质）制备溴化钙的主要流程如下：完成下列填空：（1）上述使用的氢溴酸的质量分数为26%，若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸的氢

24、溴酸500ml，所需的玻璃仪器有玻璃棒、 。（2）已知步骤的滤液中不含NH4+。步骤加入的试剂a是 ，控制溶液的pH约为8.0的目的是 、 。（3）试剂b是 ，步骤的目的是 。（4）步骤所含的操作依次是 、 。（5）制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度：称取4.00g无水溴化钙样品；溶解；滴入足量Na2CO3溶液，充分反应后过滤； ；称量。若得到1.88g碳酸钙，则溴化钙的质量分数为 （保留两位小数）。若实验操作规范而测定结果偏低，其原因是： 。2014年高考题型突破（11 ）工艺流程题一、广东高考题回顾1（1）粉碎可以增加接触面积，加快反应速率、提高浸出率。（2）石灰石。 （3）Fe2、M

25、g2、Ca2。 （4）2Li + + CO32- = Li2 CO3 (5)Na2SO4 。2（1）2Al +Fe2O3= Al 2O3+2Fe 4Al+3SiO2=3Si+ 2Al2O3（2）HCl、AlCl3； NaCl。（3）Cl2+2OH=Cl+ClO+H2O HCl+OH-=H2O+Cl-（4）阳极；阳极：Al-3e- +4Cl-=AlCl4-（或2Al-6e- +7Cl-=Al2Cl7） 阴极：AlCl4-+3e-=Al+4Cl- （或Al2Cl7 +6e- = 2Al+7Cl-） （5）致密氧化铝膜起保护层作用，阻断钢铁与外界环境接触而防止腐蚀3（1）Mg(OH)2，CaSO4（

26、2）加入Ca(OH)2溶液，氢氧根与镁离子结合成Mg(OH)2，Ca2与SO42结合成CaSO4而析出，使平衡向右移动，杂卤石溶解浸出K（留在滤液中）。（3）K2CO3；稀H2SO4（4）在同一时间K的浸出浓度大 K的溶浸速率加快，达到溶浸平衡的时间短。（5）K1.75×1044（1）Ag+e-=Ag 2NO+O2=2NO2 （2）Al(OH)3和CuO的混合物 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O（3）4 2 4 O2 （4）50 25 （5）蒸发浓缩、冷却结晶四、高考题借鉴1（1）+3；（2）2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2 （4）CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2 （5）Li1-xCoO2+ LixC6= LiCoO2+6C （6）Li+从负极脱出，经电解液向正极移动并进入正极材料中；Al