高三化学一轮复习化工工艺流程专题课件.pptx

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1、化工工艺流程氧化后调PH除杂、控制温度等陌生反应产率计算研磨、煅烧、酸溶、碱溶、水溶等常用分离提纯方法 一、认识工业流程题提高利用率疑难突破提升解题力工艺流程图结构图解:三、解题策略 原料预处理无机矿物工业废料核心化学反应产品分离提纯获取产品粉碎,研磨焙烧,煅烧,灼烧水浸,酸浸,碱浸浸出率的提高搅拌氧化/还原温度的控制防氧化防水解防分解离子交换过滤(冷却/趁热)萃取(反萃取)/分液蒸馏水洗,酸洗,醇洗热水洗,冷水洗防氧化 防水解防分解 防倒吸转化率/产率计算蒸发结晶冷却结晶重结晶（固体纯化）产物的循环利用化工工艺流程化工生产实际流程涉及知识重要考点重要理念元素化合物化学计算实验基本操作化学反应

2、原理氧化还原反应沉淀溶解平衡电化学电离平衡分离提纯条件控制成本控制循环利用绿色化学减少损耗化工工艺流程(1)首尾主线分析:原料中间转化物质目标产物。跟踪主要物质(元素)的转化形式,尤其要注意原料中的“杂质”在流程中是如何转化直到被除去,分析每一步骤的目的以及所发生的化学反应,由此书写正确的化学方程式。(2)依据“题给信息和题中设问”来带动流程中各步骤的细致审题。审题过程以2018年全国卷为例说明。一种以闪锌矿(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。化工工艺流程2019年2020年2021年 全国全国卷卷全国全国卷卷全国全国卷卷山东卷全国全国卷卷全

3、国全国卷卷全国全国卷卷山东卷全国甲卷全国甲卷全国乙卷全国乙卷试题以硼镁矿为原料生产硼酸及轻质氧化镁 以重晶石BaSO4为原料，生产立德粉由天然二氧化锰粉与硫化锰矿制备高纯硫酸锰用软锰矿制备高纯MnCO3 由黏土钒矿制备NH4VO3Cl2及其化合物的制备和应用 废弃的油脂加氢镍催化剂回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO47H2O)以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O72H2O)I2 的制备及性质的应用 炼铁高钛炉渣回收钛、铝、镁图像分析能力；实验条件控制；物质的组成与结构；化学方程式的书写；Ksp的相关计算实验条件控制；化学方程式的书写；质量分

4、数计算。氧化还原反应；实验仪器选择；实验条件控制；溶解度；产率计算。化学反应速率影响因素；氧化还原反应；电极反应方程式书写；利用率、纯度相关计算化学方程式、离子方程式的书写；萃取剂的选取及原因分析；浓度的计算物质的组成与结构；氧化还原反应；物质的提纯；有效氯含量的计算实验条件控制；氧化还原反应；离子方程式的书写；质量分数计算元素及其化合物的知识、氧化还原反应；滴定实验及相关计算；化学方程式的书写；化学反应速率的影响因素；实验条件控制。考点离子方程式书写；实验条件控制；氧化还原反应；酸碱中和滴定及相关计算年份题号考点20191卷2卷3卷20201卷3卷山东2021甲卷乙卷山东27题废铁制备硫酸铁

5、铵26题BaSO4制立德粉（ZnSBaSO4）26题黏土钒矿制备NH4VO327题回收镍制备硫酸镍晶体 26题硼镁矿制H3BO39题菱镁矿制高纯镁砂16题软锰矿和BaS制高纯MnCO3以物质制备型为主氧化还原制备氧化还原制备氧化还原制备氧化还原制备氧化还原制备氧化还原制备26题碘单质的制备26题炼铁高钛炉渣回收利用氧化还原制备氧化还原制备氧化还原制备氧化还原和电解制备8题菱镁矿制高纯镁砂17题铬铁矿制红矾钠化工工艺流程1.近几年高考中情景素材统计近几年高考中情景素材统计从命题情景素材方面，主要可以分为三类：一是自然资源开发利用类，如钛铁矿、铬铁矿、软锰矿、菱镁矿、铁硼矿、铝土矿、磷矿石、白云石

6、、莹石等各种天然矿石；二是废弃资源回收利用类，如废铁屑、废铝片、废钒催化剂、废玻璃、废旧锂离子电池、废旧锌锰电池、粉煤灰、银铜合金废料等；三是物质的的制备和净化类，如水泥、NaClO2、NH3、H2C2O4 等。这些背景素材中多涉及变价元素、两性元素和陌生元素的单质和化合物，如Fe、Cr、Mn、Cu、V、N、P、Cl、Al、Zn等元素。对这些元素及其化合物的知识，在高考备考中我们应给予重点关注。2.近几年高考中高频化合物统计近几年高考中高频化合物统计从近几年高考中高频化合物方面，主要可以分为两类：一是原料所含杂质类，如SiO2考查次数达到12次，Al2O3 11次，FexOy 10次，MgO

7、5次，MnO2 4次，CaO 3次。二是辅助试剂类，如H2O2考查次数达到7次，KMnO46次，K2Cr2O7、H2C2O4、NaBH4各2次，ZnS、FeS、MnS各1次。这些经常出现在工艺流程题中的化合物，在高考备考中，对相关知识，操作线操作线 时间试卷操作时间试卷操作2021甲卷甲卷过滤、物质转化过滤、物质转化2019溶浸、过滤、吸收溶浸、过滤、吸收乙卷乙卷焙烧、水浸、酸溶、过滤、热解焙烧、水浸、酸溶、过滤、热解研细研细湖南湖南焙烧、水浸、聚沉焙烧、水浸、聚沉溶浸、氧化、调溶浸、氧化、调pH、硫化、氟化、碳化、硫化、氟化、碳化河北河北氧化、过滤、煅烧氧化、过滤、煅烧2018过饱和化、结晶

8、脱水过饱和化、结晶脱水山东山东 焙烧、水浸、蒸发结晶（趁热过滤）焙烧、水浸、蒸发结晶（趁热过滤）、冷却结晶、冷却结晶焙烧、溶浸、氧化、还原、电解焙烧、溶浸、氧化、还原、电解2020氧化、沉淀、转溶、调氧化、沉淀、转溶、调pH逐气体、结晶过滤、浓缩结晶逐气体、结晶过滤、浓缩结晶2017酸浸酸浸、水解、水解、过滤、煅烧、控温、过滤、煅烧、控温碱浸、酸浸、转化、调碱浸、酸浸、转化、调pH、浓缩结、浓缩结晶（控晶（控pH）氧化、调氧化、调pH（加热）、过滤（加热）、过滤山东山东过滤、蒸发、结晶、干燥、酸解、过滤、蒸发、结晶、干燥、酸解、净化、压滤、碳化、洗涤净化、压滤、碳化、洗涤熔融氧化、水浸过滤、调

9、熔融氧化、水浸过滤、调pH、蒸发浓、蒸发浓缩冷却结晶缩冷却结晶(“灵魂线”)原料欲处理操作题目构成分析工艺流程分析及答题模板 无机化工流程题分为题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的（包括附产品）；题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题。解答此题时一般采用首尾分析法，即原料与产品对比分析法，以“主线主产品、分支副产品、回头为循环”的思路仔细读题和审题，关注框内和框外的相关信息（包括题后的问题），尽量弄懂流程图，带着问题去精心研究某一步或某一个物质，作答时一定要看清所提问题，不能答

10、非所问，注意语言表达的科学性，且在答题时应注意前后问题往往没有联带效应，即前一问不能回答没关系，不影响后面回答问题。从题干中获取有用信息，阅读题干时要随手画出目的及相关信息，了解反应物是什么，产品是什么，主要分析出产品中各个元素的来源，即分析“元素流向”。1工艺流程中的常见专业术语工艺流程中的常见专业术语名词名词 释义释义研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体分散成微小液滴，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分灼烧(煅烧)使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿浸取向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶

11、、碱溶、醇溶等酸浸在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程浸出率固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少滴定定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等碱作用去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅、调节pH、促进水解(沉淀)2工艺流程题中常见问题的答题方向工艺流程题中常见问题的答题方向常见问题答题要考虑的角度分离、提纯过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作，如从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩冷却结晶过滤(洗涤、干燥)提高原子利用率绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)在空气中或

12、特定气体中进行的反应或操作要考虑O2、H2O、CO2或特定气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、水解、潮解等目的洗涤沉淀方法：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23次判断沉淀是否洗涤干净取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等控制溶液的pH调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)“酸作用”还可除去氧化物(膜)“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)使化学平衡移动；控制化学反应的方向控制固体的溶解与结晶控制反应速率：使催化剂达到最大活性物

13、质分解（双氧水和氨水等）和挥发（浓盐酸，浓硝酸，沸点低的物质）升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离1物质转化过程中分离提纯阶段的主要操作除杂加入沉淀剂或控制溶液的酸碱性使形成氢氧化物沉淀。如：除去含Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等来调节溶液的pH加热加快反应速率或使平衡向某个方向移动。如果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：侯氏制碱中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)氨水等物质降温防止某物质在高温时会分解或使

14、平衡向着题目要求的方向移动分离固液分离过滤液液分离：a.有溶解度差异结晶或重结晶(蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干；蒸发结晶、趁热过滤)b.有溶解性差异(萃取)分液c.有沸点差异蒸馏2获得产品阶段的主要操作洗涤(冰水、热水、有机溶剂)水洗：洗去晶体表面的杂质离子(适用于溶解度小的物质)冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗(适用于高温溶解度大、低温溶解度小的物质)醇洗(常用于溶解度较大的物质)：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗(若对溶解度小的物质进行醇洗，则是为了洗去杂质离子，并使其尽快干燥)蒸发时的气体氛围抑制水解如从溶液中析出FeCl

15、3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解蒸发浓缩、冷却结晶如K2Cr2O7和少量NaCl的混合溶液，若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是K2Cr2O7，母液中是NaCl和少量K2Cr2O7，这样就可分离出大部分K2Cr2O7；同样原理可除去KNO3中的少量NaCl蒸发结晶、趁热过滤如NaCl和少量K2Cr2O7的混合溶液，若将混合溶液蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl，母液中是K2Cr2O7和少量NaCl；同样原理可除去NaCl中的少量KNO3蒸发与结晶方法:(1)晶体不带结晶水(如NaCl):蒸发结晶。(2)晶体带结晶水,如胆矾等:将滤液。(3)

16、要得到溶解度受温度影响小的溶质,如除去NaCl中少量的KNO3:。(4)要得到溶解度受温度影响大的溶质,如除去KNO3中少量的NaCl:、洗涤、干燥。晶体的洗涤用乙醇等有机溶剂,洗涤晶体的目的:可以除去晶体表面可溶性的杂质和水分,减少晶体溶解损耗,利用乙醇的易挥发性,有利于晶体的干燥蒸发浓缩、冷却结晶、过滤蒸发浓缩结晶、趁热过滤蒸发浓缩、冷却结晶、过滤12453(2)根据下图溶解度曲线，由滤液1得到Na2SO4固体的操作为：将“滤液1”_、_、用乙醇洗涤后干燥。升温结晶趁热过滤解析滤液1的溶质主要是Na2SO4和过量的Na2CO3，将“滤液1”升温结晶、趁热过滤、用乙醇洗涤后干燥得到Na2SO

17、4固体。如何在Na2SO4溶液中得到Na2SO4晶体?为什么Na2SO4晶体用乙醇洗涤,而不用水洗涤?下图是Na2SO4和Na2SO410H2O的溶解度曲线(g/100g水)(1)由图可知:Na2SO410H2O的溶解度随温度升高而,Na2SO4的溶解度随温度升高而。而欲得到Na2SO4晶体,应采取:;(2)Na2SO4在乙醇中难溶解,所以用乙醇洗涤Na2SO4晶体,而不用水,目的是。增大降低蒸发结晶,趁热过滤既能防止Na2SO4和水作用生成结晶水合物Na2SO410H2O,又能防止Na2SO4因溶于水而损耗MgSO4、CaSO4的溶解度如下表。根据此表数据,将MgSO4和CaSO4混合溶液中

18、的CaSO4除去,操作步骤为、。蒸发结晶趁热过滤温度/20506070MgSO425.033.435.636.9CaSO40.2100.2070.2010.193提示温度越高,硫酸镁的溶解度越大、硫酸钙的溶解度越小,因此可以采用蒸发结晶、趁热过滤的方法除去硫酸钙滤渣、滤液成分的确定要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况：(1)反应过程中哪些物质(离子)消失了？(2)所加试剂是否过量或离子间发生化学反应，又产生了哪些新离子？要考虑这些离子间是否会发生反应？物质的成分的确定副产品的判断物质的成分的确定陌生物质的认识方法物质的成分的确定四线法主线主线内涵内涵产品线产品线需要关

19、注陌生产品的获取过程，尤其是需要关注陌生产品的获取过程，尤其是化合价化合价变化，是在初期得到产品还变化，是在初期得到产品还是后期得到产品，是分离得到还是化学反应得到是后期得到产品，是分离得到还是化学反应得到试剂线试剂线 去除杂质和获取产品需要加入试剂，需要关注常见试剂的作用去除杂质和获取产品需要加入试剂，需要关注常见试剂的作用杂质线杂质线 原料含有杂质，需要处理，需要关注杂质去除主线原料含有杂质，需要处理，需要关注杂质去除主线操作线操作线 分离杂质和产品需要进行分离提纯操作分离杂质和产品需要进行分离提纯操作二、抓四线，提升解题分析效率化工工艺流程产品的获取可能在工艺前段过程，也可能是后段过程。

20、产品的获取可能在工艺前段过程，也可能是后段过程。要时刻关切产品核心元素的化合价变化。要时刻关切产品核心元素的化合价变化。时间试卷原料产品时间试卷原料产品2021甲卷甲卷海水海水I22019硼镁矿硼镁矿硼酸及轻质氧化镁硼酸及轻质氧化镁乙卷乙卷高钛炉渣高钛炉渣钛、铝、镁的化合物钛、铝、镁的化合物重晶石碳粉重晶石碳粉立德粉立德粉ZnSBaSO4湖南湖南天然独居石天然独居石Ce2(CO3)3nH2O天然天然MnO2粉与粉与MnS矿矿硫酸锰硫酸锰河北河北铬铁矿铬铁矿高价铬盐高价铬盐2018纯碱、纯碱、SO2焦亚硫酸钠焦亚硫酸钠山东山东铬铁矿铬铁矿红矾钠红矾钠（Na2Cr2O72H2O）闪锌矿闪锌矿Zn2

21、020黏土钒矿黏土钒矿NH4VO3KClO3/I2KIO3对应原料对应原料多种含氯消毒剂的制备多种含氯消毒剂的制备2017钛铁矿钛铁矿Li4Ti5O12 和和 LiFePO4镍催化剂镍催化剂NiSO47H2O测定水泥钙含量测定水泥钙含量山东山东软锰矿软锰矿MnCO3铬铁矿铬铁矿K2Cr2O7产品线产品线化工工艺流程时间试卷杂质除杂方法时间试卷杂质元素除杂方法2021甲卷甲卷沉淀产品元素沉淀产品元素2019Si、Fe、Al弱酸溶浸过滤除杂弱酸溶浸过滤除杂乙卷乙卷Si、Al、Mg、Ca、Fe焙烧（硫酸铵）水浸、调焙烧（硫酸铵）水浸、调pH湖南湖南Si、Al、Fe、Ca、F气化法、焙烧水浸、沉淀剂、

22、气化法、焙烧水浸、沉淀剂、调调pH絮凝剂絮凝剂Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si酸浸过滤、氧化、调酸浸过滤、氧化、调pH（）、）、硫化法、氟化法硫化法、氟化法河北河北Fe、Mg、Al沉淀法沉淀法2018富集得到过饱和溶液富集得到过饱和溶液山东山东Fe、Al、Si熔融水浸、调熔融水浸、调pH（）Si、Fe、Cd、Pb、S气化法、调气化法、调pH（）、还原法）、还原法2020K、Mg、Al、Si、Fe酸浸除杂，过滤滤液除杂、酸浸除杂，过滤滤液除杂、调调pH（）、调）、调pH（）逐逐Cl22017Mg、Si酸浸过滤、滤液除镁酸浸过滤、滤液除镁Al、Fe调调pH（）Fe、Mg、Al调调pH（）、加热促

23、聚沉、加热促聚沉山东山东Fe、Al、S氧化、调氧化、调pH（）Fe、Mg、Si熔融熔融水浸除铁、调水浸除铁、调pH（）杂质线杂质线积累常见杂质的除去方式和存在形式积累常见杂质的除去方式和存在形式化工工艺流程试剂线试剂线时间试卷试剂时间试卷试剂2021甲卷甲卷硝酸银、铁粉、氯气硝酸银、铁粉、氯气2019(NH4)2SO4、NH4HCO3、(NH4)2CO3乙卷乙卷(NH4)2SO4、热水、氨水、硫酸、热水、氨水、硫酸湖南湖南 浓硫酸、浓硫酸、H2O、氯化铁、氯化铁、MgO、絮凝剂、絮凝剂、NH4HCO3H2SO4、MnO2、氨水、氨水、Na2S、MnF2、NH4HCO3河北河北O2、NaOH、H

24、2O、CO22018SO2、Na2CO3山东山东Na2CO3、O2、H2SO4焙烧（空气）、硫酸、焙烧（空气）、硫酸、O2、ZnO、Zn2020硫酸、硫酸、MnO2、NaOH、HCl、NH4Cl2017HCl、H2O2、Li2CO3、氨水、氨水、H2C2O4NaOH、H2O2、H2SO4NH4ClHClHNO3、氨水、草酸铵、氨水、草酸铵山东山东H2O2、H2SO4、氨水、氨水、NH4HCO3Na2CO3、NaNO2、KCl积累常见试剂的作用，构建与除杂和获取产品的联系。积累常见试剂的作用，构建与除杂和获取产品的联系。化工工艺流程操作线操作线 时间试卷操作时间试卷操作2021甲卷甲卷过滤、物质

25、转化过滤、物质转化2019溶浸、过滤、吸收溶浸、过滤、吸收乙卷乙卷焙烧、水浸、酸溶、过滤、热解焙烧、水浸、酸溶、过滤、热解研细研细湖南湖南焙烧、水浸、聚沉焙烧、水浸、聚沉溶浸、氧化、调溶浸、氧化、调pH、硫化、氟化、硫化、氟化、碳化碳化河北河北氧化、过滤、煅烧氧化、过滤、煅烧2018过饱和化、结晶脱水过饱和化、结晶脱水山东山东焙烧、水浸、蒸发结晶（趁热过滤）、焙烧、水浸、蒸发结晶（趁热过滤）、冷却结晶冷却结晶焙烧、溶浸、氧化、还原、电解焙烧、溶浸、氧化、还原、电解2020氧化、沉淀、转溶、调氧化、沉淀、转溶、调pH逐气体、结晶过滤、浓缩结晶逐气体、结晶过滤、浓缩结晶2017酸浸酸浸、水解、水解

26、、过滤、煅烧、控温、过滤、煅烧、控温碱浸、酸浸、转化、调碱浸、酸浸、转化、调pH、浓缩结晶、浓缩结晶（控（控pH）氧化、调氧化、调pH（加热）、过滤（加热）、过滤山东山东过滤、蒸发、结晶、干燥、酸解、过滤、蒸发、结晶、干燥、酸解、净化、压滤、碳化、洗涤净化、压滤、碳化、洗涤熔融氧化、水浸过滤、调熔融氧化、水浸过滤、调pH、蒸、蒸发浓缩冷却结晶发浓缩冷却结晶积累常见操作的目的及作用。积累常见操作的目的及作用。化工工艺流程工艺流程分析及答题模板设问的知识点无机化工流程题通常围绕以下几个方面知识进行设问：(1)反应速率与平衡理论的运用(2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；(3)利用

27、控制pH分离除杂；(4)化学反应的能量变化；(5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；(6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；(7)环境保护与绿色化学评价。答题步骤工艺流程分析及答题模板 （三）读题问，逐空填答，用语要规范，解决“怎么写”从化学原理的角度、用化学语言作答；要抓住主要问题，针对具体问题作具体分析。具体答题要点如下：填“化学方程式”还是“离子方程式”。填“名称”“符号”还是“代号”“序号”等。填“大于”还是“”，“增大”还是“变大”等。填“化学式”“分子式”“结构式”“结构简式”“最简式”还是“电子式”等。书写化学方程式时要注意配平、注明反应条件以及“箭头”、“=

28、”、“可逆符号”、“”“”等。答题步骤 （一）读题头，得目的，划原料明产品，解决“干什么”通过阅读题头，了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质（原材料）与最后一种物质（产品），弄清从原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、引进什么元素？阅读题干时要随手画出题目提供的一些课本上未出现过的信息，以便在后面阅读流程图和解题时随时调用。（二）读题干，析过程,看措施推用意，解决“怎么做”题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。分析流程中的每一步骤的反应物是什么？发生了什么反应？利用了什么原理？（氧化还原、溶解度、电离

29、平衡、水解平衡、溶解平衡）该反应造成了什么后果？（除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？这些物质又是如何分离、提纯和循环利用的？如何体现绿色化学思想？）每一步操作进行到什么程度最佳？在此过程中抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务，在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。（三）读题问，逐空填答，用语要规范，解决“怎么写”从化学原理的角度、用化学语言作答；要抓住主要问题，针对具体问题作具体分析。具体答题要点如下：填“化学方程式”还是“离子方程式”。填“名称”“符号”还是“代号”“序号”等。填“大于”还是“”，“增大”还是“变大”等。填“化学式”“分子式”“结构式”“结构

30、简式”“最简式”还是“电子式”等。书写化学方程式时要注意配平、注明反应条件以及“箭头”、“=”、“可逆符号”、“”“”等。工艺流程分析及答题模板典例示范工艺流程分析及答题模板【解题模型建构】【整体认知宏观识图】第一步:理顺反应流程图，明确每步反应原理。【2020全国卷】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。题号题号问题分析问题分析结论生成结论生成(1)(1)酸浸时酸浸时_溶解溶解;氧化氧化时时 被氧化。被氧化。“酸浸氧化酸浸氧化”需要加热，是因为需要加热，是因为 。(2)(

31、2)酸浸时还发生反应酸浸时还发生反应:;氧化时氧化时VOVO+被氧化为被氧化为 ，MnOMnO2 2被还原为被还原为_。“酸浸氧化酸浸氧化”中还有中还有_离子被离子被氧化。氧化。VOVO+转化为转化为 的离子方程式的离子方程式为为 。黏土钒矿黏土钒矿VOVO+和和VOVO2+2+加快酸浸和氧化反应速率加快酸浸和氧化反应速率FeFe3 3O O4 4+8H+8H+=2Fe=2Fe3+3+Fe+Fe2+2+4H+4H2 2O OMnMn2+2+FeFe2+2+VOVO+MnO+MnO2 2+2H+2H+=VO=VO2 2+Mn+Mn2+2+H+H2 2O OFeFe2+2+题号题号问题分析问题分析

32、结论生成结论生成(3)(3)中和沉淀时控制中和沉淀时控制pH=3.0pH=3.03.13.1，此时，此时MnMn2+2+没有开始沉淀，而没有开始沉淀，而_部分部分沉淀。沉淀。滤液滤液还可除去还可除去_及部及部分分_。(4)(4)沉淀转溶时控制沉淀转溶时控制pH13pH13，_完全沉淀，完全沉淀，_先完全沉淀后沉淀溶解。先完全沉淀后沉淀溶解。滤渣滤渣的主要成分是的主要成分是。(5)(5)调调pHpH是将是将 转化为转化为_沉淀。沉淀。生成沉淀反应的化学方程式为生成沉淀反应的化学方程式为 (6)(6)沉钒的原理为沉钒的原理为_，加入加入NHNH4 4ClCl，_增大，增大，沉淀反应正向进行。沉淀反

33、应正向进行。加入过量加入过量NHNH4 4ClCl的原因的原因:FeFe3+3+、AlAl3+3+MnMn2+2+FeFe3+3+、AlAl3+3+FeFe3+3+AlAl3+3+Fe(OH)Fe(OH)3 3Al(OH)Al(OH)3 3NaAlONaAlO2 2+HCl+H+HCl+H2 2O=NaCl+Al(OH)O=NaCl+Al(OH)3 3NaVONaVO3 3+NH+NH4 4Cl=NHCl=NH4 4VOVO3 3+NaCl+NaClc(NHc(NH4 4+)利用同离子效应，促进利用同离子效应，促进NHNH4 4VOVO3 3尽可能析尽可能析出完全出完全金属离子金属离子FeFe

34、3+3+FeFe2+Al3+3+Mn2+开始沉淀开始沉淀pHpH1 1.97 7.03 3.08 8.1完全沉淀完全沉淀pHpH3 3.29 9.04 4.71 10.1回答以下问题:(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是 。(2)“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成 ，同时还有_离子被氧化，写出VO+转化为 反应的离子方程式。(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为V2O5xH2O，随滤液可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、_，以及部分的_。(4)“沉淀转溶”中，V2O5xH2O转化为钒酸盐溶解、滤渣的主要成分是_。(5)“调pH”中有沉淀生成，生成沉淀反应的化学方程式是。(6)“沉钒”中析

35、出NH4VO3晶体时，需要加入过量NH4Cl，其原因是。加快酸浸和氧化反应速率加快酸浸和氧化反应速率FeFe2+2+VOVO+MnO+MnO2 2+2H+2H+=VO=VO2 2+Mn+Mn2+2+H+H2 2O OMnMn2+2+FeFe3+3+、AlAl3+3+Fe(OH)Fe(OH)3 3NaAlONaAlO2 2+HCl+H+HCl+H2 2O=NaCl+Al(OH)O=NaCl+Al(OH)3 3利用同离子效应，促进利用同离子效应，促进NHNH4 4VOVO3 3尽可能析出完全尽可能析出完全1.原料预处理的各种方法a、粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率

36、，增大原料的转化率（或浸取率）。b、煅烧或灼烧：不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质c、酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。d、碱溶：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、氢氧化铝、二氧化硅。(2020全国卷节选）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（NiSO47H2O）：（1）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是。除去油脂，溶解铝及其氧化物（2020北京卷节选）MnO2是重要化工原料，由软锰矿制备的一种工艺流程如下：(

37、1)溶出溶出前，软锰矿需研磨。目的是。增大接触面积，加快反应速率，反应更充分（2020江苏卷节选）实验室由炼钢污泥（简称铁泥，主要成份为铁的氧化物）制备软磁性材料Fe2O3。其主要实验流程如下：（1）酸浸。用一定浓度的H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变，实验中采取下列措施能提高铁元素浸出率的有（填序号）。A适当升高酸浸温度B适当加快搅拌速度C适当缩短酸浸时间AB(2020新高考山东卷）用软锰矿（主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3）和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：（1）软锰矿预先粉碎的目的是，增大接触面积，充分反应，提高反应速率；2.条件控制-以调PH为例a

38、、目的：使溶液中的弱碱金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去。b、需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐c、原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，且不引入新杂质d、pH控制的范围：大于等于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的PH例2、钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)，工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。已知：该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见表（3）为使Fe3沉淀完全，用氨水调节pHa时，a应控制在_范围内，3.7pH6.0【对点练习】1、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、

39、MgSiO3、CaMg(CO3)2、Al2O3和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：（2）滤渣I的主要成分有。沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2完全沉淀pH3452124Fe(OH)3、Al(OH)32、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：步骤I中，酸浸后得到酸性溶液中含有Li、SO42-另含有Al3、Fe3、Fe2、Mg2、Ca2、Na等杂质，需在搅拌下加入（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.06.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。加入与H+反应物质20

40、19全国卷3节选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。回答下列问题金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_。（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6之间。将Fe2+氧化为Fe3+4.72.条件控制-以温度为例a、加热（煮沸除溶液中氧气）：加快反应速率或溶解速率；促进平衡向吸热方向移动；除杂，除

41、去热不稳定的杂质，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质；或通过加热分解制备产品，使沸点相对较低或易升华的原料气化等。b、降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)；使化学平衡向着题目要求的方向移动（放热方向）；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；降低晶体的溶解度，减少损失。c、控温：（用水浴带温度计便于控温且受热均匀）防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质达到沸点挥发出来；使催化剂的活性达到最好；防止副反应的发生。d、降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。温度过高CaCl2.2H2O受热会失去结晶水。例3.医用氯化

42、钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙（含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质）生产医用二水合氯化钙工艺流程为：为什么蒸发结晶要保持在160：。【对点练习】实验室用硫酸厂烧渣（主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等）制备聚铁（碱式硫酸铁的聚合物）和绿矾(FeSO47H2O)，过程如下：在中，将溶液Z控制到7080的方法是_；为什么需要控制温度到7080_。加热促进水解，温度过高不利于聚铁的形成（或者完全水解了），温度过低不利于形成胶体。水浴加热，带温度计。加热-实验条件的选择2018全国卷3节选“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是_。“20

43、19全国卷1节选由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。加热高温焙烧3.核心反应方程式的书写a、选择合适的氧化剂:不引入新的杂质，无污染等。b、离子方程式的书写（关注变价元素、找准目标产物）c、氧化还原反应方程式的书写思路:(1)、判断出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物（一般流程前后、题干会提供，同时题目中会有隐含的溶液酸碱性）（2）三步配平法配平根据化合价升降法配平这四种物质根据电荷守恒补充H+和OH-,并配平根据原子个数左右相等配平并配上H2O2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O牢记在流程中，或题干中去寻找反应物，产物。产物如没有完全告诉应根据化合价升降规律（常见的立即判断，不常

44、见化合价升降）判断出。例4、高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品FeSO4制备高铁酸钾的生产流程如下：回答下列问题：（1）写出“氧化I”中，生成Fe3+的离子反应方程式：。2019全国卷3节选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。回答下列问题金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9（1）“滤渣1”含有S和；写出“溶浸”

45、中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式。（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_。（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6之间。（6）写出“沉锰”的离子方程式_。将Fe2+氧化为Fe3+4.7MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2OMn2+2HCO3-=MnCO3+CO2+H2OSiO22019全国卷2节选立德粉ZnSBaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为_。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能

46、源气体，该反应的化学方程式为_。在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的_（填化学式）。沉淀器中反应的离子方程式为_。3.核心反核心反应方程式的方程式的书写写BaS+HBaS+H2 2O+O+COCO2 2=BaCOBaCO3 3+H+H2 2S S CO+H2O=CO2+H2S2+Ba2+Zn2+SO42-=ZnSBaSO4BaCO3BaSO4+4C=BaS+4CO高温3醋酸镍(CH3COO)2Ni是一种重要的化工原料。一种以含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)为原料，制取醋酸镍的工艺流程如图：相关离

47、子生成氢氧化物的相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表：和相关物质的溶解性如下表：金属离子金属离子开始沉淀的开始沉淀的pHpH沉淀完全的沉淀完全的pHpH 物质物质20 20 时溶解性时溶解性(H(H2 2O)O)FeFe3 31.11.13.23.2CaSOCaSO4 4微溶微溶FeFe2 25.85.88.88.8NiFNiF2 2可溶可溶AlAl3 33.03.05.05.0CaFCaF2 2难溶难溶NiNi2 26.76.79.59.5NiCONiCO3 3K Kspsp9.60109.60106 6 (1)调节pH步骤中，溶液pH的调节范围是_。(2)滤渣1和滤渣3主要成

48、分的化学式分别是_、_。(3)写出氧化步骤中加入H2O2发生反应的离子方程式：_。(4)酸浸过程中，1molNiS失去6NA个电子，同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式：_。5.0pH6.7SiO2、CaSO4CaF22Fe2H2O22H=2Fe32H2ONiSH2SO42HNO3=NiSO4SO22NO2H2O3醋酸镍(CH3COO)2Ni是一种重要的化工原料。一种以含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)为原料，制取醋酸镍的工艺流程如图：相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表：金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pH 物质20 时溶解性(H2O)Fe31.13.2CaSO4微溶Fe25.88.8NiF2可溶Al33.05.0CaF2难溶Ni26.79.5NiCO3Ksp9.60106(5)沉镍过程中，若c(Ni2)2.0molL1，欲使100mL该滤液中的Ni2沉淀完全c(Ni2)105 molL1，则需要加入Na2CO3固体的质量最少为_g。(保留小数点后1位有效数字)(6)保持其他条件不变，在不同温度下对含镍废料进行酸浸，镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为_、_min。31.470120一元弱酸一元弱酸溶浸溶浸高温焙高温焙烧