化学工艺流程专题复习

一、考情分析对近来几年的高考试题进行分析，不难发现，无机化合物的制备试题好多都是将化学工艺或化学工业生产及最新科技成就融入其中，来观察考生的综合能力。这种试题已成为高考取一个重要的热点题型。专题工艺流程题的分析与解答工艺流程题的特点一是试题源于生产实质，以解决化学实质问题为线索进行设问，使问题情境真切。二是试题内容丰富，波及化学基础知识的方方面面，能观察考生对化学知识的掌握和应用状况，同时观察考生解决化工生产中的有关问题的迁移推理能力。三是试题新奇，阅读量、思想含量较大，观察考生的资料采集、办理能力。该类试题常波及的知识点有：(1)氧化复原反响的判断。(2)化学方程式或离子方程式的书写。(3)化学反响速率和化学均衡理论的应用。(4)化学反响中的能量变化。(5)与化学实验相联合的实验操作，如除杂、分别、提纯、检验等。(6)环境保护与绿色化学。

二、化工流程题型的结构及解题次序1．化工流程线路表示图箭头：箭头进入的是投料(即反响物)、出去的是生成物(包含主产物和副产物)。2．波及问题①原料的预办理。（酸溶解表述为“浸出”）。②反响条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、pH、溶剂等)③反响原理(化学均衡、水解均衡、化学反响速率、反响热、电化学等)。④绿色化学问题(物质循环利用、废物的办理、原子利用率、能量充分利用)⑤化工安全(防爆、防污染、防中毒等)。熟悉工艺流程常有的操作与名词(1)原料办理阶段的常有考点与常有名词：①研磨：增大反响时的接触面积，加快反响速率。②溶解：平时用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。酸浸：与酸接触反响或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物经过过滤除掉。水浸：与水接触反响或溶解。浸出：固体加水(酸)溶解获取离子。③灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解。(2)分别提纯阶段的常有考点：①调pH除杂：a．控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物积淀。b．调理pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反响，使溶液pH增大；不引入新杂质。比如：若要除掉Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调理溶液的pH。②加试剂除杂。③加热：加快反响速率或促进均衡向某个方向挪动。假如在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质受热易分解。④降温：防范某物质在高温时会溶解(或分解)、使化学均衡向着题目要求的方向挪动。⑤萃取。(3)获取产品阶段的常有考点：①清洗(冰水、热水)：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在清洗过程中的溶解消耗。②蒸发加热时的气体氛围克制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的氛围中加热，以防其水解。③蒸发浓缩、冷却结晶：如除掉KNO3中的少量NaCl。3．解题次序(2011·江苏高考)以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程以下：牛刀小试(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过度，其目的是__________________、______________________。(3)通氯气氧化时，发生的主要反响的离子方程式为______________________________________________________________________________________________________；该过程产生的尾气可用碱溶液汲取，尾气中污染空气的气体为________(写化学式)。例：工业上由黄铜矿（主要成分CuFeS2）冶炼铜的主要流程以下：悟一题(1)气体A中的大气污染物可采用以下试剂中的________汲取。a．浓H2SO4b．稀HNO3c．NaOH溶液d．氨水(2)用稀H2SO4浸泡熔渣B，取少量所得溶液，滴加KSCN溶液后呈红色，说明溶液中存在________(填离子符号)，检验溶液中还存在Fe2＋的方法是_____________________(注明试剂、现象)。(3)由泡铜冶炼粗铜的化学反响方程式为_____。(4)以CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精髓，以下说法正确的选项是________。a．电能所有转变为化学能b．粗铜接电源正极，发生氧化反响c．溶液中Cu2＋朝阳极挪动d．利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属(5)利用反响2Cu＋O2＋2H2SO4===2CuSO4＋2H2O可制备CuSO4，若将该反响设计为原电池，其正极电极反响为______。小结：解题思路在解这种题目时：第一，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不用将每一种物质都推出。其次，再精读试题，依据问题去精心研究某一步或某一种物质。第三，要看清问题，不可以答非所问，并注意语言表达的科学性在答题时应注意：前一问回答不了，其实不必定会影响回答后边的问题。总之

，要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观上掌握整个流程，不用要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。【即时坚固】1．(2012·福建高考节选)酸浸法制取硫酸铜的流程表示图以下：①步骤(ⅰ)中Cu2(OH)2CO3发生反响的化学方程式为________。②步骤(ⅱ)所加试剂起调理pH作用的离子是_____(填离子符号)。③在步骤(ⅲ)发生的反响中，1molMnO2转移2mol电子，该反响的离子方程式为________。通一类④步骤(ⅳ)除掉杂质的化学方程式可表示为3Fe3＋＋NH4+＋2SO42-＋6H2O===NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓＋6H＋过滤后母液的pH＝2.0，c(Fe3＋)＝amol·L－1，c(NH4+）＝bmol·L－1，c(SO42-)＝dmol·L－1，该反响的均衡常数K＝________(用含a、b、d的代数式表示)。练习2(2012·山东省莱芜市高三上学期期末检测)榴石矿石能够看作CaO、Fe2O3、Al2O3、SiO2构成，由榴石矿石制取氯化钙和氧化铝的实验步骤以下：(1)榴石矿加盐酸溶解后，溶液里除了Ca2＋外，还含有的金属离子是________。(2)对溶液Ⅰ进行操作时，控制溶液pH＝9～10(有关氢氧化物积淀的pH见下表)NaOH不可以过度，若NaOH过度可能会以致________溶解，产生________积淀。(3)写出向积淀物A中加入过度氢氧化钠溶液的离子方程式__________。(4)①某同学在实验室顶用以下图装置制取CO2气体并通入溶液Ⅱ中，结果没有积淀产生，可能的原因是__________；为了能产生积淀该同学对图装置进行了改进，改进的方法为__________。②若将二氧化碳气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，混淆系统中除存在电离均衡、水解均衡外，还存在溶解均衡，用方程式表示该溶解均衡关系________________。【即时坚固】3．(2012·广东省佛山市一般高中高三教课质量检测)硫铁矿烧渣是一种重要的化学化工产业中间产物，主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁[Fe2(OH)n(SO4)3－n/2]m的流程图：(1)实验室实现“操作Ⅰ”所用的玻璃仪器有________、玻璃棒和烧杯等。“操作Ⅲ”系列操作名称挨次为________、____、过滤和清洗。(2)“酸溶”过程中Fe3O4溶解的化学反响方程式为_________。(3)硫铁矿烧渣在“酸溶”前要粉碎的主要目的是_______。(4)实验室检验“反响Ⅰ”已经完好的试剂是____，现象是_____。(5)加入适当H2O2的目的是氧化Fe2＋，写出H2O2氧化Fe2＋为Fe3＋的离子方程式_______________。【答案】(1)漏斗蒸发浓缩冷却结晶(2)Fe3O4＋4H2SO4===FeSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O(3)增大烧渣与硫酸的接触面积，加快烧渣的溶解速率(4)KSCN溶液溶液不呈血红色