2018高三化学复习化学工艺流程题

1、精心整理化学工艺流程题.完整的物质制备化工生产流程一般具有下列特点原子-祖而料的预处理+一W心化学反应+品的提纯、分离,目标广物.解题策略（1）审题干：准确分析题干中的信息，如生产目的、原料成分、产品成分、新物质的性质及相 关反应等，进而分析每个生产环节所发生的反应和操作。（2）审设问：结合题中的问题，回到流程图中找答案。三.题型的结构（题头题干题尾）AI2C3 和 Fe2C31 .某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCC3, MgSiO3, CaMg（CO）2,等，回收其中镁的工艺流程如下：（1） “浸出”步 的浸出率，可采 两条） （该题 要理清工业生成流沉淀物Fe(OH)AI

2、(CH) 3Mg(CH)PH3. 45. 212. 4骤中，为提高镁 取的措施有（写 以点设问，即不需 程图的主线即可以精心整理答题）（2）滤渣I的主要成分有（以线的形式设问。即必须先理解工业生产流程图主线与核心部分才能答题（3）从滤液n中可回收利用的主要物质有 （以线的形式设问）四.工艺流程题设问角度d ：二（/ 一（一）原料预处理的解题思路（研磨水浸酸浸碱浸灼烧等）2 .稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管 （CRT）荧光粉中提取稀土元素钮（ Y）的工艺流程如下：已知：废弃CRT荧光粉的化学组成（某些不广滤树含Mg参与反应的杂质未列

3、出）。一8«31打. . 滤液鹿弃CRT而能1注液DDTC?耀鳍 分含量/% IT二Y2C3AI2C3PbCMgC?一不参与反应的杂贯步骤I预处理前24.2841.827.811.670.19中进行原料预处理的目的为O预处理后68.515.424.335.430.50原料预处理的常用方法总结研磨粉碎：增大反应物接触面积，加快反应速率。水浸：与水反应或溶解，使原料变成可溶性离子。酸（碱）浸：与酸（碱）接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶性物质过滤分离。KCl烧：除去可燃性杂质或使原料初步转的控制中心反应的条件 （温度浓度压强催 等）稀硫酸NH 4HCO3 溶液f反应II反应I

4、CO2（g）CO2（g）（二）常用FeSO4溶液化剂 pH反应川反应IV过滤K2SO4（s）NH4Cl溶液-H2（g）L（NH 4）2S2O8溶液一 FeCO 3空气中煨烧 f Fe2O3（s）3.以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钱和氧化铁红颜料， 原料的综合利用率较高。其主要流程如下：应I需控制反应温度低于35 C,其目的是。,_|,11控制反应条件的方法总结（1）调节溶液的pA能与H+反应，使溶液pH变大，便于沉淀某些金属离子。（不引入新杂 质）.（2）控制温度。考虑因素：反应速率；物质溶解度，热稳定性和挥发性；平衡移动方向（3）控制压强。改变速率，影响平衡移动方

5、向。（4）使用合适的催化剂。加快反应速率，提高生产效率。（三）核心反应一一陌生方程式的书写'I 亡/氧化还原反应：熟练应用氧化还原规律判断产物形式配平 二-W. >|非氧化还原反应：结合物质性质和反应酸碱环境判断产物形式4 .二氧化氯（C1C2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。（1）氯化钠电解法是一种可靠的工业该法工艺原理示意图如右。其过程是食盐水定条件下电解得到的氯酸钠（NaClQ）成CQ。化解氯电钠槽氯化氢 合成塔生产C1Q方法。将食盐水在特与盐酸反应生补充Cl 2工艺中可以利用的单质有H2、C12,生器中生成 C1Q的化学方程式为 （四）产品的分离提纯（过滤、结晶、蒸

6、储、萃取分液）(1)蒸发：蒸发掉一部分溶剂。有时要考虑反应时的气体氛围以抑制某物质发生水解。(2)冷却结晶：适用于杂质的溶解度随温度变化不大的物质的分离、提纯。(3)蒸发结晶：适用于杂质的溶解度随温度变化较大的物质的分离、提纯，可减少杂质晶体的 析出。(4)沉淀的洗涤：由于沉淀生成时，表面会吸附一定量的离子 (尤其是沉淀成分离子)。因此过滤 后要进行沉淀的洗涤。洗涤方法是向过滤器中慢慢注入适量蒸储水，至刚好没过沉淀，然后静置， 让其自然流下，重复以上操作 23次，直至洗涤干净。为了减少沉淀(或晶体)的溶解，可用冰水 或有机溶剂洗涤。(5)沉淀是否洗涤干净的检验：主要检验洗涤液中是否还含有沉淀表

7、面吸附的离子。一般的检 验方法：取少量最后一次的洗涤液， 置于一洁净的试管中，滴加少量的检验试剂，若没有特征现象 出现，说明沉淀洗涤干净。(6)从溶液中得到晶体的过程：蒸发浓缩 一冷却结晶一过滤一洗涤一干燥。5 .氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(H卜Mn(n)、Ni( n )等杂质)的流程如下：稀匐® 调皿数"对辿 提示：在本实验条件下，Ni(n)不能被氧化；高镒酸钾的还原产物是3-0 方*意出液 一4 装M酒量韶丽瑞萧MnO2。就液备邮康普驾加警小(3)反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是(五)基本化工理念(环境

8、意识效率意识成本意识)产率高、速率快产品纯度高成本低、循环利用无污染NaCl食盐水26 .循环利用的物质有五.解题思路和技巧总结1 .解题时首先要粗读试题，尽量弄懂流程图。2 .要明确流程图中箭头方向和代表的含义。流程图中箭头进入的是反应物(投料),箭头出去的是生成物(产物、副产物)，返回的箭头一般是“循环利用”的物质3 .图中一般会出现超纲知识，要读懂流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息 ，并在下一步分 析和解题中随时进行联系和调用。所以一定要关注题目的每一个字眼 ，但不必要将每一个物质都推出 ，问什么推什 么。4 .其次要带着问题去精心研究某一步或某一个物质。在答题时应注

9、意前后问题往往没有联带效应，即前一问不能回答没关系，不影响后面回答问题。5 .遇到做不出来的问题要及时放弃，以免影响其他问题的作答。最后，作答时一定要看清所提问题，不能答非所问，看清楚是写化学方程式还是离子方程式，注意配平，注意语言表达的科学性。六.练习.题型一 以分离、提纯为目的的工艺流程题癣等皮肤病的治疗。纯(2013高考新课标全国卷H)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、化工业级氧化锌含有Fe(H )、Mn(H)、Ni( H)等杂质的流程如下:工业ZnO浸出液滤液滤液滤饼ZnO提示：在本实验条件下，Ni(H)不能被氧化；高钮酸钾的还原产物是 MnO2。回答下列问题：- I -二.<r小

10、反应中除掉的杂质离子是,发生反应的离子方程式为在加高钮酸钾溶液前，.若 pH 较低，对除杂的影响是(2)反应的反应类型为 ,过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有 。(3)反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是。(4)反应中产物的成分可能是 ZnCO3 xZn(OH)2。取干燥后的滤饼11.2g,煨烧后可得到产品8.1 g。贝U x等于 o1 .实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矶(FeSC4 7H2O),主要工艺流程如下。(1)将过程产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是 。A.品红溶液B.紫色石蕊试液C.酸性

11、KMnO4溶液D.滨水(2)过程中，FeS O2和H2SO4反应的化学方程式为(3)过程中需加入的物质是 。过程中，蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外，还需要(5)过程调节pH可选用下列试剂中的 (填序号)。A.稀硫酸B. CaCO3C. NaOH溶液(6)过程中，将溶液 Z加热到7080C,目的是(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。用分析天平称取2.7000g样品；将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的 BaCl2溶液；过滤、洗涤、干燥，称重 得固体质量为3.4950g。若该聚铁的主要成分为Fe(OH)SO4n,则该聚铁样品中铁元素的质量分数 为。(假设杂质

12、中不含铁元素和硫元素)2 .现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。请填写下列空白。(1)实验室里，可用于吸收 SO2尾气的一种试剂是 <厂Q I ； "71一 丁_(2)高纯氧化铁可作现代电子工业材料。以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为F62O3、F63O4、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁(软磁o-Fe2O3)的生产流程示意图：步骤I中过滤所得滤渣的主要成分是cJ- - 产 口 j步骤R中加入铁粉的目的是 步骤田中可选用 试剂调节溶液的pH(填标号)。 A .稀硝酸B .双氧水C .氨水D .高钮酸钾溶液(，二 X 二"尸写出在空气中煨烧 FeCO3 ,制备

13、高纯氧化铁的化学方程式： -一 、 j0从滤液C中回收的主要物质的一种用途是。题型二 以制备物质为目的的工艺流程题(2015高考山东卷)毒重石的主要成分为BaCO3(含 Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质)，实验室利用毒重石制备BaCl2 2H2O的流程如下:实验室用37%的(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是 盐酸配制15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的 <a.烧杯 b.容量瓶c.玻璃棒 d.滴定管(2)加入NH3 H2O调pH = 8可除去(填离子符号)，滤渣II中含(填化学式) 加入H2c2。4时应避免过量，原因是 _ 2+Ca2 +Mg匚3+Fe开始沉淀时的pH11.

14、99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.27. ._ _9已知：Ksp(BaC2O4)=1.6X 10 , Ksp(CaC2O4)= 2.3X 10(3)利用间接酸碱滴定法可测定 Ba"的含量，实验分两步进行。已知：2CrO + 2H =Cr2O+H2O Ba2 +CrO=BaCrO4 ；步骤I :移取xmL 一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用 bmol L-1盐 酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为 VomL0步骤H:移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中，加入 xmL与步骤I相同浓度的 Na2CrO4溶液，待 Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂

15、，用 bmol L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积 为 VmL。滴加盐酸标准液时应使用酸式滴定管，“0”刻度位于滴定管的 (填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为 mol - L 若步骤II中滴加盐酸时有少量待测液溅出，Ba2+浓度测量值将(填“偏大”或“偏小”)。3. (2013高考江苏卷)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 -.11 :二(2)加入H2O2 氧化时，发生反应的化学方程式为O(3)滤

16、渣2的成分是 旗化学式)。煨烧过程存在以下反应:2MgSO4+ C2MgO + 2SO2 T + CO2 TMgSO4+CMgO + SO2 T + CO TMgSO4+3CMgO + S T + 3CO T利用下图装置对煨烧产生的气体进行分步吸收或收集。D中收集的气体是旗化学式)。B中盛放的溶液可以是 (填字母)。a. NaOH 溶液b. Na2CO3 溶液c.稀硝酸d. KMnO4溶液A中得到的淡黄色固体能与热的 NaOH溶液反应，产物中元素的最高价态为+ 4,写出该反 应的离子方程式：4.铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是AI2O3和少量的SiO2、F&O3杂质)是工业上制取

17、 铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取 A12(SO4)3和钱明研晶体NH4Al(SO4)2 T2H2。 的工艺流程如图所示：请回答下列问题：1 ; ?._1 !(1)固体a的化学式为,m中通入足量CO2气体发生反应的离子方程式为(2)由V制取俊明矶溶液的化学方程式为 从钱明研溶液 中获得钱明研晶体的实验操作依次为(填操作名称)冷却结晶、过滤洗涤。(3)以1000kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取 Al 2(SO4)3,需消耗质量分数为98%的硫酸(密 度1.84g cm 3)L(保留一位小数)。(，二 X 二"尸(4)若同时制取钱明矶和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产

18、品的产量。若欲使制得的钱 明研和硫酸铝的物质的量之比为1 ： 1,则投料时铝土矿中的 Al2O3和H2SO4的物质的量之比为例1解析从分析整个流程图入手，明确每步发生的反应，从而解决相关问题。(1)在反应中，通过调节溶液的pH,高钮酸钾能将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,将Mn2+氧化 为MnO2而除去；若开始溶液的pH过低，Fe2+、Mn2+将很难生成沉淀而除去。(2)第一次过滤后的滤液中含有的阳离子有 Zn2+、Ni2+、H +等，加入锌后可将Ni置换出来，故 滤渣中还含有金属锲。(3)反应生成的沉淀为ZnCO3,同时生成Na2SO4,若沉淀未洗涤干净，洗涤液中应含有SO和 Na+,故只要

19、对洗涤液中是否含有 SO进行检验即可。精心整理(4)煨烧过程中ZnCO3、Zn(OH)2均发生分解反应生成ZnO,根据关系式ZnCO3 xZn(OH)2(x + 1)ZnO,可得=,故 x=1。答案(1)Fe2+和 Mn2+ MnO + 3Fe2+ + 7H2O=3Fe(OH)3 + MnO2 + 5H+ , 2MnO + 3Mn2 + + 2H2O=5MnO2 J + 4H+铁离子和钮离子不能生成沉淀，从而无法除去铁和钮杂质 (2)置换反 应锲(3)取少量水洗液于试管中，滴入12滴稀硝酸，再滴入硝酸钢溶液，若无白色沉淀生成，则 说明沉淀已经洗涤干净(4)11 .解析：SO2具有漂白性，能使品

20、红溶液褪色，SO2有还原性，能被酸性KMnO4溶液、澳水氧 化，而使它们褪色。溶液 X为Fe2(SO4)3,需加入还原剂将Fe3+还原为Fe2+,又不带入杂质离子， 故需加入铁粉。过程中需将酸消耗而调高 pH,而CaCO3跟硫酸反应会生成微溶于水的 CaSC4 而阻止反应的继续进行，故需选用 NaCH溶液。由聚铁的化学式可知：n(Fe3+) = n(SC)=n(BaSC4) = = 0.015mol,所以聚铁样品中铁元素的质量分数= X100%=31.1%。答案：(1)ACD 4FeS+ 3C2 + 6H2SC4=2Fe2(SC4)3 + 6H2C + 4S (3)铁粉 (4)蒸发皿、玻璃 棒

21、 (5)C (6)促进Fe3+的水解 31.1%2解析：(1)SC2为酸性气体，还具有较强的还原性，故可以通过用碱液吸收、强氧化剂溶液吸 收等方法除去SC2。(2)硫铁矿烧渣中除SiC2外，均溶于盐酸，故滤渣是SiC2。Fe2C3、FaC4溶于盐酸均有Fe3 +生成，加入铁粉可以将 Fe”还原为Fe2+： 2Fe3+ Fe=3F*。稀硝酸、双氧水、KMnC4溶液 均容易将Fe二氧化为Fe",只有氨水能够起到调节pH的作用。注意该过程中+ 2价的铁已转化 为+3价的铁。滤液C为俊盐溶液，可作为氮肥使用。答案：(1)NaCH溶液(或其他合理答案)(2) SiC2 将 Fe”还原为 Fe2

22、+ C ®4FeCC3+ C2)2Fe2C3 + 4CC2 - ' I、产J/可作为氮肥例2.解析(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是增大与盐酸的接触面积，加快反应速 率。实验室配制一定质量分数的溶液时，需用到的仪器是量筒、烧杯和玻璃棒。(2)由流程图和表中数据可知，pH = 8时，可除去Fe3+;调节pH = 12.5时，Mg2+完全沉淀，Ca2+部分沉淀，故滤渣 II中含有Mg(CH)2和Ca(CH)2；加入H2c2。4的目的是除去溶液中剩余的 Ca2+,使Ca2 (aq)+C2C (aq)=CaC2C4(s),当 H2c2。4 过量时，也可能使 c(Ba2 ) c

23、(C2C)>Ksp(BaC2C4),而生成 BaC2C4 沉淀，导致产品BaCl2 - 2H2C的量减少。(3)由方程式2CrC+2H+=Ci2C+H2C知，步骤I中加 入的CrC的总物质的量为bmol L-1 XL = mol。步骤II中，加入BaCl2充分反应后，剩余的CrC的 物质的量为bmol - L 1 x L = mol,与Ba2+反应的CrC的物质的量为mol mol = mol,由方程式Ba2 + CrC=BaCrC4 J 得，n(Ba2 ) = n(CrC),所以 BaCl2 的浓度：c(BaCl2)= = mol L 1。若步骤 H中滴加盐酸时，有少量待测液溅出，造成

24、 V1的用量减小，所以的测量值将偏大。精心整理精心整理答案(1)增大接触面积从而使反应速率加快 ac(2)Fe3+ Mg(OH)2、Ca(OH)2 H2c2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品产量减少(3)上方偏大3.解析：明确实验过程，提取有效信息，正确判断反应过程。(1)MgCO3与稀硫酸反应时，MgCO3微溶于水，在写离子方程式时要写化学式。离子方程式为 MgCO3+2H =Mg2 +CO2 t +H2OO (2)因为菱镁矿中有FeCO3,在酸溶时产生Fe2+,除去Fe元 素需将Fe2+氧化为Fe3+,通过调节溶液的pH生成Fe(OH)3从而除去Fe3+,所以加入H2O2的目的 是将Fe2+氧化成Fe3+,发生反应的化学方程式为 2FeSQ+H2O2+H2SO4=Fe(SO4)3 + 2H2。(3) 调pH-4时发生的反应为 Fe3+3NH3 - H2O=Fe(OH)3 J + 3NH ,所以经过滤所得滤渣 2为