2026届高考化学冲刺复习工业流程题

2026届高考化学冲刺复习工业流程题——金属及其化合物在化工流程中的转化

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。感悟高考动向

硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：（1）在95℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为____。（2）“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。（3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)4−，Ka=5.81×10−10，可判断H3BO3是_______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是______。（4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是__。1，题头:介绍原材料。2，题干:用框图形式将主要生产工艺流程表示出来。3，题尾：设问高考回顾4思维主线一、化工流程题的特点1、工业生产流程的主要框架:原料→I预处理→II核心反应→III分离提纯→产品2、考察内容：

物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯。（1）据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写情景方程式；（2）滤渣的成分；（3）滤液的成分；（4）核心反应条件的控制和原因；（5）选择化学除杂试剂及原因；（6）调pH值的范围及试剂的选择；（7）相关实验仪器；（8）相关计算。……以点的形式设问即不需要理清工艺生产流程图的主线即可以答题以线的形式设问即必须先理解工艺生产流程图主线与核心部分才能答题（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、设问特点二、解题要领（一）读题

1、

①先粗读：明确原料、明确杂质、明确目标产品。②针对问题再精读：分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。

2、读流程图

抓箭头：①主线主产品；支线副产品；回头循环品。

②箭头进框反应物，箭头出框生成物

（二）答题

要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。

【思考】在基础理论下结合实际问题进行思考①反应原理②提高原料利用率

利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用③快速反应

化学反应速率（措施有粉碎、加热、增大浓度、搅拌等）④提高产率

化学平衡的移动⑤提高产品纯度产品的分离、提纯⑥环保⑦工业成本低

原料廉价、资源丰富【注意】前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。

三、工艺流程图主线与核心及解题策略原料预处理产品分离提纯反应条件控制、核心反应式的书写

考试时，通常就核心反应区的三个部分设问，紧盯目标物质，弄清每一步反应原理及产物。一般而言，其解题方法都是有章可循的。例题1：硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示:

为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有__________________(写出两条)。搅拌、提高反应温度变式1：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钇（Y）的工艺流程如下：已知：①废弃CRT荧光粉的化学组成（某些不参与反应的杂质未列出）：成分含量/%Y2O3ZnOAl2O3PbO2MgO预处理前24.2841.827.811.670.19预处理后68.515.424.335.430.50（1）步骤I中进行原料预处理的目的为_____________。除去ZnO和Al2O3，富集Y2O3①粉碎

增大接触面积，加快反应速率；或使反应更充分②溶解（浸出）

酸溶、碱溶、水溶（又叫酸浸、碱浸、水浸）酸浸目的：与酸反应，使可溶性金属离子进入溶液，

不溶物过滤除去。碱浸目的：与碱反应，使可溶性金属离子进入溶液，

不溶物过滤除去。水浸目的：使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过除去。

浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少

提高浸出率的措施通常有哪些？

粉碎、搅拌、升温、增大酸（或碱）浓度。③焙烧（煅烧、灼烧）：

改变结构，使难以发生的反应得以发生（使一些物质在高温条件下被氧化或分解）④碱洗：

去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等（一）原料预处理的解题方法小结例2：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沉淀时溶液的pH由见上表。（2）滤渣I的主要成分有

。Fe(OH)3、Al(OH)32、温度的选择：①低温（冷却）：

a、抑制水解b、防止挥发（如HCl、HNO3等）c、防止分解（如H2O2、氨水、NaHCO3、NH4HCO3等铵盐）d、增加气体溶解度，使气体充分吸收、防止气体挥发②加热（升温）：

a、提高物质的溶解或反应速率b、减小气体的溶解度，使气体充分逸出c、使固体充分气化、挥发、防止堵塞d、使平衡正向移动，提高转化率or产率③控制在某范围：

a、确保催化剂活性最大b、兼顾反应速率与化学平衡以及生产成本c、防止副反应发生1、调节pH：①使金属阳离子分步沉淀除杂②抑制or促进水解（二）控制反应条件解题方法小结例题2：以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：（3）反应Ⅰ需控制反应温度低于35℃，其目的是________。

防止NH4HCO3分解（或减少Fe2+的水解）（三）核心反应方程式的书写重要得分点1、非氧化还原型2、氧化还原反应型3、电化学反应中的电极反应式总结：三种反应类型的化学方程式或离子方程式三大思维：氧化还原反应、离子反应、平衡移动三大守恒：得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒获取信息能力（4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________直击高考（1）在95℃“溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。NH4HCO3+NH3

=

(NH4)2CO3

2Mg2++3CO32-

+2H2O

=

Mg(OH)2·MgCO3↓+2HCO3-

2Mg2++2CO32-

+H2O

=

Mg(OH)2·MgCO3↓+

CO2↑

Mg2B2O5·H2OSiO2Fe2O3Al2O3【练习1】以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：金属离子

c0(Mn+)=0.1mol·L-1

，形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为______________。（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有___________；氧化除杂工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧气，其后果是________________。（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为______________；沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用ZnSSiO2FeSCdSPbS溶浸（四）获得产品常见考点（产品的分离提纯）1、从溶液中得到晶体：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、(洗涤、干燥)。(1)当溶液是单一溶质时：①所得晶体不带结晶水、稳定(如NaCl)：蒸发结晶②所得晶体带结晶水(如CuSO4·5H2O等)：蒸发浓缩(至有晶膜出现)，冷却结晶，过滤③盐水解生成易挥发性酸(如FeCl3、MgCl2·6H2O等)：在HCl气流中蒸发浓缩，冷却结晶，过滤(2)当溶液中有两种或以上溶质时：①要得到溶解度受温度影响小的溶质：浓缩(结晶)，趁热过滤。趁热过滤目的：减少结晶损失；提高纯度。②要得到溶解度受温度影响大的：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。(1)洗涤沉淀操作：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2－3次。(2)洗涤剂选择：①水洗：洗去产品表面吸附的离子②冰水洗：同上，减少产品的溶解损耗③有机物（如乙醇）洗：a、同上；b、增加有机物的溶解度，便于洗去有机杂质c、快速干燥(3)检验沉淀洗涤干净：取少量最后一次的洗涤液于试管中，再滴加少量的检验试剂，若没有特征现象出现，则证明沉淀已洗涤干净。2、洗涤沉淀：例3，晚练（14分）某火电厂收捕到的粉煤灰的主要成分为SiO2、Al2O3、FeO、Fe2O3、MgO、TiO2等。研究小组对其进行综合处理的流程如下：（5）

为使滤渣2

沉淀完全（溶液中离子浓度小于10-5mol/L）。需“调pH”最小为________。（6）实验室用MgCl2溶液制备MgCl2•6H2O，需进行的操作为______________________________、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。已知：②常温下，Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10-34，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10-38，Ksp[Mg(

OH)2]＝1.0×10-11硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：（2）“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。（3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2OH++B(OH)4−，Ka=5.81×10−10，可判断H3BO3是_______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_________。（4）母液经加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是________。【练习2】SiO2、Fe2O3、Al2O3

KSCN一元弱转化为H3BO3，促进析出溶浸高温焙烧Mg2B2O5·H2OSiO2Fe2O3Al2O3【练习3】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：（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的净出率为70%时，所采用的实验条件为____________。（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__________________。100℃、2h或90