工艺流程题解题方法与策略Word版含解析

1、工艺流程题解题方法与策略【要点解读】1对原料进行预处理的常用方法及其作用 Word 版含解析（1）研磨减小固体的颗粒度,增大固体与液体或气体间的接触面积,加快 反应速率；（2）水浸与水接触反应或溶解；（3）酸浸与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过 过滤除去；（4）灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化,就是为了除去可燃性杂质；如从海带中提取碘时的灼烧（5）煅烧转变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、分 解,如煅烧高岭土；2常用的掌握反应条件的方法（1）调剂溶液的 pH；常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀；调剂 pH所需 的物质一般应满意两点：能与 H反应,使溶液

2、 pH增大；不引入新杂质；例如：如要除去 Cu 2中混有的 Fe 3,可加入 CuO、CuOH2、Cu2OH2CO 3 等物 质来调剂溶液的 pH,不行加入 NaOH溶液、氨水等；（2）掌握温度；依据需要升温或降温,转变反应速率或使平稳向需要的方向移 动；（3）掌握压强；转变速率,影响平稳；（4）使用正催化剂；加快反应速率,缩短达到平稳需要的时间；（5）趁热过滤；防止某些物质降温时析出；（6）冰水洗涤；洗去晶体表面的杂质离子,并削减晶体在洗涤过程中的溶解损 耗；3明确常用的提纯方法（1）水溶法：除去可溶性杂质；（2）酸溶法：除去碱性杂质；（3）碱溶法：除去酸性杂质；（4）氧化剂或仍原剂法：除去

3、仍原性或氧化性杂质；（5）加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质；（6）调剂溶液的 pH法：如除去酸性含铜溶液中的 Fe 3等；4明确常用的分别方法（1）过滤：分别难溶物和易溶物, 依据特别需要采纳趁热过滤或者抽滤等方法；（2）萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分别物质,如用 CCl4或苯萃取溴水中的溴；（3）蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质,如 NaCl；（4）冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如 KNO 3、FeCl3、CuCl2、CuSO 4 5H2O、FeSO 4 7H2O等；（5）蒸馏或分馏：分别沸点不同且互溶的液体混合

4、物,如分别乙醇和甘油；（6）冷却法：利用气体易液化的特点分别气体,如合成氨工业采纳冷却法分别氨气与氮气、氢气；5物质分别、提纯的原就（1）不增：不引入新的杂质；（2）不减：不削减被提纯物；（3）易分别：被提纯物与杂质简洁分别；（4）易复原：被提纯的物质易复原原先的组成状态；6物质分别、提纯留意事项（1）除杂试剂需过量；（2）过量试剂需除去；（3）除去多种杂质时要考虑加入试剂的次序；（4）挑选正确除杂途径；【重难点指数】 【重难点考向一】物质制备类化工流程题【典型例题 1】【 2022 年高考海南卷】 8 分 KAlSO 4 2 12H2O明矾 是一种复盐, 在造纸等方面应用广泛；试验室中,采纳

5、废易拉罐 主要成分为 Al ,含有少量的 Fe、 Mg杂质 制备明矾的过程如下图所示；回答以下问题：（1）为尽量少引入杂质,试剂应选用 _ 填标号 ；A HCl 溶液 BH2SO4溶液 C 氨水 DNaOH溶液（2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为 _；（3）沉淀 B的化学式为 _；将少量明矾溶于水, 溶液呈弱酸性, 其缘由是 _；（4）已知： Kw=1.0 10-14, AlOH 3AlO2-+H +H2O K=2.0 10-13；AlOH 3 溶于 NaOH溶液反应的平稳常数等于_；【答案】 8 分 （1） d 2 分 （2） 2Al+2NaOH+2H 2O=2NaAlO2+3H2

6、2 分 （3） AlOH 3 Al 3+水解,使溶液中 H +浓度增大 每空 1 分,共 2 分 （4） 20 2 分 考点：考查铝的性质及物质制备工艺流程的学问；【名师点睛】工艺流程题,就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来,并依据生产流程中有关的化学学问步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题；制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其详细的目标、任务；审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上, 分析时要从成本角度 原料是否廉价易得 、环保角度 是否符合绿色化学的要求 、现实角度等方面考虑；解答时要看框内,看框外,里外结合；边分析,边摸索,

7、易处着手；先局部,后全盘,逐步深化；而且仍要 看清问题,不能答非所问；要求用理论回答的试题应采纳“ 四段论法” ：此题转变了什么 条件 或是什么条件 依据什么理论所以有什么变化结论；【重难点考向一】以分别、提纯为目的的工艺流程题【典型例题1】【2022 年高考新课标卷】14 分 从废钒催化剂中回收V2O5以硅藻土为载体的五氧化二钒V 2O5 是接触法生成硫酸的催化剂；既防止污染环境又有利于资源综合利用；废钒催化剂的主要成分为：物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数 /% 2.22.9 2.83.1 2228 6065 12 1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：回答

8、以下问题：（1）“ 酸浸” 时V2O5 转化为 VO2+,反应的离子方程式为_ ,同时 V2O4转成 VO 2+；“ 废渣 1” 的主要成分是_；（2）“ 氧化” 中欲使 3 mol 的 VO 2+变为 VO2 +,就需要氧化剂 KClO3 至少为 _mol；（3）“ 中和” 作用之一是使钒以 V4O12 4-形式存在于溶液中；“ 废渣 2” 中含有 _；（4）“ 离子交换” 和“ 洗脱” 可简洁表示为：4ROH+ V4O12 4- R4V4O12+4OH- 以 ROH为强 碱 性 阴 离 子 交 换 树 脂 ； 为 了 提 高 洗 脱 效 率 , 淋 洗 液 应 该 呈 _ 性 填“ 酸”

9、“ 碱” “ 中” ；（5）“ 流出液” 中阳离子最多的是 _；（ 6）“ 沉钒” 得到偏钒酸铵 _；NH4VO3 沉淀,写出“ 煅烧” 中发生反应的化学方程式【答案】（ 1）V2O52H=2VO2H2O；SiO2；（2）0.5 ；（3）FeOH3、AlOH 3；（4）碱；（ 5）K ；高温（6） 2NH4VO3 V2O5H2O2NH3 ；【解析】试题分析：（1）“ 酸浸” 时 V2O5 转化为 VO2 +,V 元素化合价不变,说明不是氧化仍原反应,依据原子守恒可知反应的离子方程式为 V2O52H=2VO2H2O；二氧化硅与酸不反应,就“ 废渣1” 的主要成分是二氧化硅；（2）“ 氧化” 中欲

10、使3 mol 的 VO 2+变为 VO2 +,V 元素化合价从4 价上升到 5 价,而氧化剂 KClO3 中氯元素化合价从5 价降低到 1 价,就依据电子得失守恒可知需要氯酸钾的物质的量为少 3mol 6 0.5mol ；（3）“ 中和” 作用之一是使钒以 V4O12 4-形式存在于溶液中,同时生成氢氧化铁、氢氧化铝 沉淀,就“ 废渣 2” 中含有 FeOH3、AlOH 3；（4）依据方程式可知为了提高洗脱效率,反应应当向逆反应方向进行,因此淋洗液应当呈 碱性；（5）由于前面加入了氯酸钾和氢氧化钾,就“ 流出液” 中阳离子最多的是钾离子；（6）依据原子守恒可知偏钒酸铵NH4VO3 “ 煅烧”

11、生成七氧化二钒、氨气和水,发生反应的化学方程式为2NH4VO3高温V2O5H2O2NH3 ；【考点定位】考查物质制备工艺流程图分析【名师点睛】1解题思路2解题方法（1）首尾分析法：对一些线型流程工艺 从原料到产品为一条龙的生产工序试题,第一对比分析流程图中第一种物质 原材料 与最终一种物质 产品 ,从对比分析中找出原料与产品之间的关系,弄清生产过程中原料转化为产 品的基本原理和除杂、分别、提纯产品的化工工艺,然后再结合题设的问 题,逐一推敲解答；（2）分段分析法：对于用同样的原材料生产多种 两种或两种以上 产品 包括副产品 的工业流程题,用分段分析法更简洁找到解题的切入点；（3）交叉分析法：有

12、些化工生产选用多组原材料, 先合成一种或几种中间产品,再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品,这种题适合用交叉分析法；就是将供应的工业流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线,然后上下交叉分析；3答题步骤（1）从题干中猎取有用信息,明白生产的产品；（2）整体浏览一下流程,基本辨别出预处理、反应、提纯、分别等阶段；（3）分析流程中的每一步骤,并猎取以下信息：知道“ 四个什么” ；反应物是什么,发生了什么反应,该反应造成了什么后果,对制造产品有 什么作用；抓住“ 一个关键” ；一切反应或操作都是为获得产品而服务；（4）从问题中猎取信息,帮忙解题；【趁热打铁】1绿矾 FeS

13、O4.7H2O可用于色谱分析剂、净水、 照相制版等方面下面是以铁屑 含少量锡等杂质 生产绿矾的一种方法：已知：在 H2S饱和溶液中, SnS沉淀完全时溶液的pH为 1.6 ；FeS 开头沉淀时溶液的pH为3.0 ,沉淀完全时的 pH 为 5.5 （1）操作中用 pH试纸测定溶液 pH的操作是 _ ；（2）操作中用硫酸酸化至pH=2 的目的是 _；（3）操作中需要的玻璃仪器是烧杯、_ ；（ 4）通入硫化氢至饱和的目的是：除去操作 I 所得溶液中含有的 Sn 2+等杂质离子；_；（5）操作的次序依次为：_ 、冷却结晶、 _；（6）操作得到的绿矾晶体用少量冰水洗涤,其目的是： 除去晶体表面附着的硫酸

14、等杂质； _；【答案】（ 1）将一小块 pH试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液,点在 pH 试纸上,再与标准比色卡对比（2）使 Sn 2+完全沉淀,而 Fe 2+不沉淀（3）玻璃棒、漏斗（4）防止 Fe 2+被氧化（5） 蒸发浓缩；过滤；（6）削减绿矾晶体洗涤中的损耗（3）分别不溶于水的固体和液体,用过滤的方法,过滤操作用到的玻璃仪器有：漏斗、烧 杯、玻璃棒；（4）硫化氢具有强仍原性,可以防止亚铁离子被氧化；（5）溶液中得到晶体,需要对溶液进行加热蒸发浓缩,结晶析出,过滤洗涤等,所以操作 IV 的次序依次为：蒸发、浓缩冷却结晶、过滤；（6）冰水温度低, 物质溶解度减小,缺失；可以洗去沉淀

15、表面的杂质离子,防止绿矾溶解带来的2某同学设计以下试验方案以确定试验后试管内的固体是否存在 Fe3O4溶液 X 中发生氧化仍原反应的离子方程式为_； 操 作a包 括 过 滤 和 洗 涤 , 检 验 沉 淀 是 否 已 经 洗 涤 干 净 的 操 作 是_ ；假如取固体样品 m1克,反应后得到红棕色固体 m2 克,就 m1 与 m2之比最少应大于 _时,才能确定固体样品中肯定存在 Fe3O4【答案】 2Fe 2+2H + +H2O2 2Fe 3+2H2O 取少量最终一次洗涤液,滴加 AgNO 3 溶液,如无沉淀生成,说明沉淀已洗涤洁净 0.93某混和物 A,含有 KAlSO4 2、Al 2O3

16、和 Fe2O3,在肯定条件下可实现如下列图的物质之间的变化：据此判定：（1）固体 B 的所含物质的化学式_；（2）反应的离子方程式 _ ；（3）反应的离子方程式（4）反应的离子方程式_ ；_ ；【答案】（ 1）Al 2O3（2）Al 2O3+2OH- =2AlO2-+H2O （3）Al 3+3NH3.H2O AlOH 3 +3NH4 +（4） AlO2-+CO2+2H2O=AlOH 3 +HCO-4铝用途广泛,用铝土矿 主要成分为 Al2O3.nH2O、少量 SiO2 和 Fe2O3 制取 Al 有如下途径：（1）滤液 A加过量 NaOH离子方程式表示为_；（2）灼烧时盛放药品的仪器名称是 _

17、；（3）步骤中发生反应的化学方程式是_ ；（4）步骤中生成固体 C的离子反应方程式为 _ ；（5）取滤液 B 100mL,加入 1mol.L-1 盐酸 200mL,沉淀量达到最大且质量为 11.7g 就滤液 B 中 cAlO 2-=_ ,cNa+_6mol.L-1 填“ ” 、“=” 或“ ” ；【 答 案 】（ 1 ） 4OH-+Al 3+ AlO2-+2H2O、 Fe 3+4OH- FeOH3（ 2 ） 坩 埚（ 3 ）2AlOH 3 Al 2O3+3H2O （4）AlO2-+CO2+2H2O AlO H3 +HCO（5）1.5mol.L-1；5由黄铜矿 主要成分是 CuFeS2炼制精铜的工艺流程示意图如图 1 所示：（1）在反射炉中,把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000左右,黄铜矿与空气反应生成Cu 和 Fe 的低价硫化物,且部分 Fe 的硫化物转变为 Fe 的低价氧化物该过程中两个主要反应的化学方程式