高三化学一轮复习化学工艺流程

化工工艺与流程专题复习ChemicalTechnologicalProcess

0102030405目录教学策略模型构建难点突破考点考向知识梳理理清考点考向——关注核心元素2021年全国甲卷I海水中的I元素理清考点考向——关注核心元素2021年全国乙卷I常见元素Ti理清考点考向——关注核心元素2021年山东卷

近三年全国卷怎么考时间试卷题号情景创设与考点分析2021甲卷26情景创设：I2的制备方法考点设计：核心反应原理的书写、氧化还原反应计算、物质的循环利用以及物质的分离提纯乙卷26情景创设：炼铁高钛炉渣回收钛、铝、镁考点设计：核心反应原理的书写、条件控制和选择、物质的分离提纯2020Ⅰ26情景创设：由黏土钒矿制备钒酸铵考点设计：预处理措施、核心反应原理的书写、条件控制和选择、物质的分离提纯Ⅲ27情景创设：废弃的油脂加氢镍催化剂制备硫酸镍晶体考点设计：预处理措施、核心反应原理的书写、条件控制和选择、物质的分离提纯、Ksp计算2019Ⅰ26情景创设：以硼镁矿为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程考点设计：核心反应原理的书写、条件控制和选择、物质的分离提纯、离子的检验Ⅱ26情景创设：以重晶石（BaSO4）为原料生产立德粉考点设计：核心反应原理的书写、条件控制和选择、氧化还原反应滴定Ⅲ26情景创设：由天然二氧化锰粉与硫化锰矿制备高纯硫酸锰高纯硫酸锰考点设计：核心反应原理的书写、条件控制和选择、物质的分离提纯工艺流程考查物质元素载体汇总时间试卷TiVCrMnFeNiCuZn其他2021甲卷I乙卷√山东√√（杂）河北√√（杂）湖南√（杂）稀土元素Ce2020Ⅰ√（杂）K/Mg/Al/Si/NⅡ含氯消毒剂Ⅲ√（杂）√Al2019Ⅰ√（杂）Mg/Al/Si/BⅡ√Ba/SⅢ√√（杂）√（杂）Mg/Al/Si关注过渡元素0102030405目录教学策略模型构建难点突破考点考向知识梳理知识梳理——夯实课本教材基础内容知识梳理——夯实课本教材基础内容知识考查的范围包括：1、元素化合物：2、基本理论和原理3、化学实验基本操作：物质分离提纯、反应条件控制4、工业化学理念：成本控制、物质循环、绿色化学物质转化的条件及反应。①化学反应：氧化还原反应、离子反应等②电化学：原电池、电解池的电极反应③化学平衡：水解平衡、沉淀溶解平衡等应对策略熟悉流程题的一般框架原料预处理除杂、净化反应条件控制产品分离提纯原料循环利用排放物的无害化处理应对策略无机矿物工业废料核心化学反应获取产品分离提纯原料的预处理(1)粉碎,研磨(3)煅烧,灼烧,焙烧(4)碱洗,酸浸,碱浸反应条件的控制(1)氧化/还原(2)pH值的调节(3)温度的控制(4)防氧化(5)防水解(6)防分解(1)过滤(冷却/趁热)(2)萃取/分液(3)反萃取(4)蒸馏(5)离子交换产物的循环利用(1)水洗,酸洗,醇洗热水洗,冷水洗(3)防氧化防水解防分解防倒吸(4)转化率/产率计算(5)浸出率的提高(2)蒸发结晶,冷却结晶,重结晶(2)搅拌熟悉流程题的核心考点原料预处理净化除杂条件控制获得产品知识梳理—剖析工艺流程环节原料的预处理粉磨浸烧[2020山东]软锰矿预先粉碎的目的是__________________________________，增大接触面积加快反应速率，提高浸取率[2020-III]油脂加氢镍催化剂碱浸除去油脂,溶解镍催化剂里的铝,氧化铝原料预处理净化除杂条件控制获得产品[2020-I]黏土钒矿加入30%的H2SO4,加入MnO2酸浸氧化,加热,其原因是_____________知识梳理—剖析工艺流程环节原料的预处理粉磨浸烧加快酸浸和氧化速率,促进氧化完全[2019全国I]硼镁矿(Mg2B2O5·H2O)将硼镁矿转化为H3BO3,过滤除去不溶于铵盐的SiO2、Fe2O3、Al2O3加(NH4)2SO4溶浸煅烧[2019全国II]BaSO4和C粉混合将BaSO4改变结构,转化为易溶于水,易反应的BaS,方便与ZnSO4反应[2019全国III]MnO2与MnS（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）加H2SO4溶浸MnO2+MnS+4H+=2MnSO4+S↓+2H2O,硅仍为SiO2,其余金属转化为离子形式原料预处理净化除杂条件控制获得产品知识梳理—剖析工艺流程环节小结废金属回收制备盐类碱溶水洗块状的矿石粉碎,研磨,增加与溶液的接触面积,提高浸取率含有碳酸盐等可热分解的矿石焙烧,煅烧,灼烧,使其改变结构,变为易溶,易分解或易氧化的物质含有硫化物的矿石:多数硫化物的极难溶解于水在空气中煅烧,使其转化为SO2和金属氧化物,变为易溶,易反应易转化的物质.含有易溶于酸或碱的物质的矿石:先用酸/碱溶浸,再处理含有容易氧化的硫化物,金属单质:先用氧化剂氧化溶浸,再处理原料预处理净化除杂条件控制获得产品知识梳理—剖析工艺流程环节条件控制原料的预处理净化除杂分离提纯产率计算（2020全国Ⅲ）

某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体：追踪元素：Ni杂质元素：Al、Fe如何除去杂质元素？同时保留追踪元素历年杂质汇总2019全国IAl203,Fe203,SiO2Mg2B2O5

H20MgO,H3BO32019全国IIIMnO2(MnS)Al

,Fe

,Si

Mg

,Zn

,NiMgSO42019江苏CaSO4

2H2OAl203,Fe203,SiO2CaCO3,硫酸铵试题来源所含杂质陌生物质增加难度杂质产品2020全国IV+3/+4/+5价化合物Fe3O4,SiO2K,Mg铝硅酸盐NH4VO32020全国IIINiSO4·7H2O镍及氧化物Al/Fe及氧化物2020全国乙TiO2

TiO2

·XH2OCaSO4Al203,Fe203,SiO2,MgO,CaOXO,SiO2,Al2O3,Fe2O3,FeOYOH2SO4溶浸X2+,Al3+,Fe3+,Fe2+,Y2+SiO2CaSO4PbSO4氧化X2+,Al3+,Fe3+,Y2+调pHpH>3.2X2+Al3+Y2+Fe(OH)3pH>5.2X2+Y2+Fe(OH)3Al(OH)3其他方法除去Y2+目的：除去Fe2+条件控制原料的预处理净化除杂获得产品条件控制原料的预处理净化除杂获得产品Na2Fe6(SO4)4(OH)12、BaSO4、NiSO4、MgSO4、CaSO4、Al2(SO4)3小结条件控制原料的预处理净化除杂分离提纯产率计算Fe3+,Al3+调节PH沉淀法Fe2+氧化、调节PH沉淀法Mg2+,Ca2+氟化物沉淀（MgF2、CaF2）

Ca2+,Pb2+CaSO4PbSO4

活泼金属置换法（Zn）、重金属硫化物沉淀法（MnS、CuS）

真题赏析2019年江苏卷19反应条件的控制控制温度、压强调节PH值使用保护气调整初始投料比选择催化剂实验室以工业废渣（主要含CaSO4·2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制取轻质CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：（3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在60~70℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是____；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化率的操作有

。温度控制真题赏析2019年全国卷Ⅲ26高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_____~6之间。反应条件的控制控制温度、压强调节PH值使用保护气调整初始投料比选择催化剂萃取、反萃取分液过滤洗涤结晶产品的分离提纯①盐溶液的分离提纯方法：蒸发结晶:如粗盐提纯蒸发浓缩、冷却结晶（趁热过滤）、过滤洗涤干燥②过滤——固、液分离③蒸馏——液、液分离④分液——互不相溶的液体间的分离⑤萃取（反萃取）——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出⑧沉淀的洗涤（冰水、热水洗涤或醇洗）以及检验沉淀是否洗净条件控制原料的预处理分离提纯净化除杂产率计算条件控制原料的预处理产率计算净化除杂分离提纯0102030405目录教学策略模型构建难点突破考点考向知识梳理

化学方程式

的书写氧化还原反应复分解反应真题赏析2021年全国卷甲卷26（2）以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物：再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的总离子反应方程式为__________________________。真题赏析2020年全国卷Ⅰ26

钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。

化学方程式

的书写氧化还原反应复分解反应真题赏析2020年全国卷Ⅲ

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某弃油脂厂废的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体（NiSO4·7H2O）：（5）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式______________。

化学方程式

的书写氧化还原反应复分解反应模拟题赏析

化学方程式

的书写氧化还原反应复分解反应2CrO42-+3SO2+12H2O=2Cr(OH)(H2O)SO4+SO42-+2OH-模拟题赏析

化学方程式

的书写氧化还原反应复分解反应Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4+2HF↑NH4HCO3制备碳酸盐MCO3↓同时生成CO2的化学方程式、离子方程式的通式：M2++2HCO3-=MCO3↓+H2O+CO2↑MSO4+2NH4HCO3=(NH4)2SO4+MCO3↓+H2O+CO2↑原理分析：HCO3-+HCO3-+M2++H2O+CO2↑MCO3↓补上NH4+和SO42-,即可得到化学方程式：电离平衡沉淀溶解平衡化学试题曾有”沉钴,沉锰,沉铁(II),沉锶,沉钡,沉钙”等,均控制了pH,不易产生竞争反应,生成MCO3型碳酸盐.(NH4HCO3):部分+2价金属离子的沉淀剂回答下列问题：（1）“焙烧”中，TiO2、SiO2几乎不发生反应，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐，写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式：__________________________________________________________________。（2）“水浸”后“滤液”的pH约为，在“分步沉淀”时用氨水逐步调解pH至，依次析出的金属离子是__________________。磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。该工艺流程条件下，有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH见下表：金属离子Fe3＋Al3＋Mg2＋Ca2＋开始沉淀的pH2.23.59.512.4沉淀完全（c＝1.0×10－5mol·L－1)的pH3.24.711.113.8Fe3＋、Al3＋、Mg2＋非氧化还原型化学方程式书写调pH除杂TiO2SiO2Al2O3MgOCaOFe2O3典例分析2-2021·全国乙卷·26磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。该工艺流程条件下，有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH见下表：金属离子Fe3＋Al3＋Mg2＋Ca2＋开始沉淀的pH2.23.59.512.4沉淀完全（c＝1.0×10－5mol·L－1)的pH3.24.711.113.8（3）“母液①”中Mg2＋浓度为________________mol·L－1。（4）“水浸渣”在160℃“酸溶”，最适合的酸是___________。“酸溶渣”的成分是________、__________。（5）“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2＋水解析出TiO2·xH2O沉淀，该反应的离子方程式是____________________________________。1.0×10－6硫酸或H2SO4SiO2CaSO4TiO2＋＋(x＋1)H2O==TiO2·xH2O↓＋2H＋信息型Ksp的相关计算试剂选择和滤渣分析，绿色化学思想水解型离子方程式书写，回归教材pH至FeTiO3+4H++4Cl−===Fe2++TiOCl4+2H2O2−典例分析2-2021·全国乙卷·26【例3

·2021·河北卷】绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr-Fe-Al-Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如下：Fe和Cr（或Fe、Cr）水浸Mg(OH)2和Fe2O316NaHCO3+4Fe(CrO2)2+7O2

=2Fe2O3+8Na2CrO4+16CO2+8H2ONa2CO30102030405目录教学策略模型构建难点突破考点考向知识梳理形式一：形式二：模型构建—认识工业流程的表现形式模型构建—工艺流程的三个命题方式题型模型---能力提炼类型一物质制备类化工流程题2020年类型一物质制备类化工流程题2019年题型模型---能力提炼类型二提纯类化工流程题题型模型---能力提炼类型三

理论渗透类化工流程题2020年题型模型---能力提炼Ⅲ思维模型-四线分析法试剂线操作线杂质线产品线关键词加入什么试剂，发生什么反应，采取什么操作，得到什