全国卷化学工艺流程题解题思路分析

化学工艺流程题——解题思路指导年份2017全国卷（43分）P=0.4182016全国卷（43分）P=0.427题号262728262728题总分151414141514平均分6.853.657.466.266.845.25难度0.4570.2610.5330.4470.4560.375第Ⅱ卷非选择题必考难度工艺流程题

试题紧密联系化工生产实际，以物质合成或混合物分离提纯为话题，在流程图中展示了若干考生熟悉和不熟悉的内容。给出的信息丰富，能力要求较高。题目以化学物质为素材串联全题、设问情景关联。题目层次分明，而考查点却相对独立、结果互不株连，空格设置和赋分合理。工艺流程题的题型特点

基本概念与无机综合、无机推断、化学与技术等的融合。具体来看，主要包括以下内容：

1常见元素的单质及其化合物的物理、化学性质；2较复杂的化合物中的元素化合价计算；3化学反应原理及其应用；4离子反应概念、化学方程式书写；5氧化还原反应本质、基本概念与化学方程式配平；6电解原理及电解产物判断；7利用离子间反应除去杂质离子的原理；8简单的化学计算等。工艺流程题的考查内容有什么？

化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新。

它以现代工业生产为依托，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。例题：某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3，MgSiO3，CaMg(CO3)2，Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3．45．212．4部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表。（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有

（写两条）（2）滤渣I的主要成分有

。（3）从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有

。1，题头:介绍原材料和生产产品。2，题干:用框图形式将主要生产工艺流程表示出来。3，题设：设问工艺流程图的构成特点27．（14分）Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，

工艺流程如下：2017年全国乙卷题头:介绍原材料生产产品。题干:用框图形式将主要生产工艺流程表示出来回答下列问题：（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可

知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。100℃、2h，90℃，5h（2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42－形式存在，写出相应反应的离子方程式

。FeTiO3+4H++4Cl−=Fe2++TiOCl42−+2H2O27．（14分）Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，

工艺流程如下：（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示：温度/℃3035404550TiO2·xH2O转化率%9295979388分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因_________。低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降【分析】共3分，平均0.71分

本题要求按照“化工生产”思路—从反应速率角度分析转化率—这与高中学习习惯从平衡角度分析转化率的思路完全不一致，考生几乎不得分。（4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为____________。（5）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？___________（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。4

Fe3+恰好沉淀完全时，c(PO43－)=mol·L−1=1.3×10-17mol·L−1，c3(Mg2+)×c2(PO43-)＝(0.01)3×(1.3×10-17)2=1.7×10-40＜Ksp[Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。【分析】两问共5分，平均0.73分

（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式

。2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑【分析】共3分，平均0.8分

氧化还原反应方程式书写，化学式错、产物错、配平错等，也有部分考生书写潦草或原有不良的书写习惯导致辨认不清、书写错误。(2018·课标全国Ⅰ，27)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式__________________________________。(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：①pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液(写化学式)。②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是

。(3)制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为__________________。电解后，________室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。a(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·L－1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。滴定反应的离子方程式为______________________________________，该样品中Na2S2O5

的残留量为________g·L－1(以SO2计)。0.128母液的循环利用陌生反应产率计算酸溶、碱溶、水溶氧化后调PH（与Ksp结合）171题型结构无机工艺流程图试题探究1.三种审题方法：首尾分析法、分段分析法、交叉分析法2.一个特别关注：特别关注箭头——是来（进来，加入、

进入），还是去（出去，分离出去、进入下一流程），

还是循环（从哪一步回到哪一步），分析每一步骤的进

出关系并思考反应物是什么、发生了什么变化、产生了

什么结果、对产品获得有什么作用等3.最终指向一个目标：获得产品。2审题方法无机工艺流程图试题探究3命题角度解题技巧(1)不常见化合物中元素化合价的确定2016新课标Ⅰ卷28

(1)NaClO2中Cl的化合价为____。2014新课标Ⅰ卷27

(2)①(H3PO2)中，磷元素的化合价为____。

2013新课标Ⅰ卷27⑴LiCoO2中，Co元素的化合价为___________。掌握：1常见元素的化合价；2变价元素与不变价元素；3依据非金属性相对强弱判断化合价。无机工艺流程图试题探究3命题角度解题技巧(2)关键反应——陌生方程式的书写2016新课标Ⅰ卷28

(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。2014新课标Ⅰ卷27

(3)写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式_______。

2013新课标Ⅰ卷27⑵写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式____________________。熟知物质、把握守恒、环境和谐1一熟知：常见氧化剂和对应的还原产物……；2三守恒：电子得失守恒、电荷守恒、原子元素守恒；3再和谐：方程式中的物质和环境和谐共存。2015新课标Ⅰ卷27

(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_______。3命题角度解题技巧(3)利用离子反应除去杂质2016新课标Ⅰ卷28

(3)为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。2016新课标3卷27

(4)为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈_____性(填酸或碱)。

方法：沉淀法(加入沉淀剂、调剂pH值)、气化法(将某些非金属元素形成的离子转化为气体而分离)原则：1尽量不引入新杂质，不可避免引入的杂质要容易被后续除去；2生成沉淀的溶解度要尽可能小。2015新课标Ⅰ卷27

(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_______。3命题角度解题技巧(4)“滤液”“滤渣”“回收利用”“可循环”的物质是什么？2016新课标3卷28

(1)“废渣1”的主要成分是________。2013新课标Ⅰ卷27

(6)在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有_________(填化学式）。

总思想：

目标导向、物质转化、逐步分离、物质守恒具体做法：读流程图，利用物质守恒思想弄清楚各元素的来龙去脉，在明白各步原理的基础上弄清物料走向，获取主要信息和有用信息。2015新课标Ⅰ卷27

(2)“浸渣”中还剩余的物质是______（化学式）。(4)“粗硼酸”中的主要杂质是________（填名称）。3命题角度解题技巧(5)电解产物判断，“阴极”“阳极”电极反应方程式书写2016新课标1卷28

(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，“电解”中阴极反应的主要产物是______。2013新课标Ⅰ卷27

(5)充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_______________。

根据氧化还原原理合理拆分反应方程式，考虑电子得失守恒、电荷守恒、离子与电解质环境和谐共存可解决本题。2014新课标1卷27

(4)H3PO2也可以通过电解的方法制备，①写出阳极的电极反应式______。2012新课标Ⅰ卷26

K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为3命题角度解题技巧(6)某操作的目的、某现象发生的原因是什么？2016新课标1卷28

(6)上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是__________总原则：牢牢把握实验目的。具体答题：从反应原理出发，结合反应物的理化性质和环境特点，考虑应物的总利用率、反应的副产物的控制、产品产率提高、反应是否绿色环保等方面。2014新课标Ⅰ卷27

(4)③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是_______杂质。该杂质产生的原因是__________2015新课标Ⅰ卷27

(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，然后再调节溶液的pH约为5，目的是____。

从环境、安全、节能、高效等角度答题2016新课标1卷28

(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，NaClO2的有效氯含量为________。2016新课标2卷28

(1)计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中X值_______(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合样品，采用上述方法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为____。(8)氧化还原的简单计算(7)评价型试题3命题角度解题技巧2013新课标1卷27

(3)上可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是______________利用氧化还原反应电子得失守恒、电荷守恒等守恒关系解题。(1)问题一般各自相对独立，无连带效应，一个问题解决不了通常不会影响下一个问题的解决。(2)

每题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答；对于超纲知识，不用太过纠结，题目中要么有信息提示，要么没有设问。(3)

对于大题，不能恋战超时，把会做的空做对、能拿的分拿到就是最好。4重要提示无机工艺流程图试题探究术语思考角度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，加快反应速率搅拌使反应物充分接触，提高反应或溶解速率水浸与水接触反应或溶解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碱浸除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质煅烧改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土术语思考角度调节溶液的pH常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀而除去控制温度根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动控制压强改变速率，影响平衡使用合适的催化剂加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间趁热过滤提高纯