高考工艺流程题解题技巧答案6926.pdf

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1、工艺流程题 一、化工流程命题立意及考点 工艺流程是近几年高考的热点，它是传统“无机框图题”的变革与创新。以化工生产为背景，用框图的形式表述生产流程，是化学与生产、生活联系的重要体现，体系全，考点多 核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯等。知识落点：信息方程式书写、化学用语的表达、生产条件的控制、物质的分离等。能力考查：获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力。二、解题策略 1、工艺流程题的结构 规律是“主线主产品，分支副产品，回头为循环”。原料预处理 反应条件控原料循环利用 排 放 物 的 无2.解答基本步骤（1）读题头，得目的，划原料，明产品，解决“干什么”

2、（2）读题问，逐空填答，用语要规范，解决“怎么写”三、化工流程常见考点答题套路(1)增大原料浸出率(离子在溶液中的含量多少)的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强)，增大气液或固液接触面积。(2)加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动。(3)温度不高于的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发、(如H2O2、NH4HCO3)分解、(如 Na2SO3)氧化或促进(如 AlCl3)水解等，影响产品的生成。(4)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法：蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤

3、(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。(5)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法:蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。(6)溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器。(7)控制某反应的 pH 值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀:调节 pH 所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质；pH 分离时的范围确定、范围过小的后果(导致某离子沉淀不完全)或过大的后果(导致主要离子开始沉淀)。(8)减压蒸馏(减压蒸发)的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)受热分解、挥发。(9)证明沉淀完全

4、的操作：答题模板?静置，取上层清液少许于一支试管中，再加入试剂，若没有沉淀生成，说明沉淀完全。(10)洗涤沉淀的操作：答题模板?将沉淀放入过滤装置中，沿玻璃棒加蒸馏水至浸没沉淀，静置，待水流尽后，重复操作 23 次（若滤渣易溶于水，可用无水乙醇进行洗涤。可减少沉淀损失，无水乙醇易挥发，不引入杂质。）(11)判断沉淀洗净的方法：答题模板?取最后一次洗涤液少许于一支试管中，滴加试剂（可与杂质的某些离子发生沉淀反应），若没有沉淀生成，说明沉淀洗涤干净。(12)洗涤的目的：除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。提高可溶性物质的产率(13 冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其

5、在洗涤过程中的溶解损耗。(14)乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。(15)蒸发、反应时的气体氛围：抑制某离子的水解，如加热蒸发 AlCl3溶液时为获得 AlCl3需在 HCl 气流中进行。(16)事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的气体(如氧气)防止某物质被氧化。四、训练题 1用碱式溴化镁废渣主要成分为 Mg（OH）Br，还含有少量有机溶剂及高分子化合物生产 C2H5Br（不溶于水，密度为?cm3）和 MgCl2?6H2O，既可减少污染又可得化工原料，有关工艺流程如图所示 回答下列问题：（1）碱式溴化镁溶于盐酸时，1molMg（OH）Br

6、 消耗?L1的盐酸的体积为 L（2）分离操作包括过滤和分液，其目的是 ；分离操作时所需的玻璃仪器为 和 （3）提溴时，溶液预热至 60时开始通入氯气，一段时间后，溶液的温度会自然升高到100，说明提溴反应为 （填“放热”或“吸热”）反应；提溴废液需减压、蒸发、浓缩的目的是 （4）在浓硫酸催化下，合成溴乙烷粗品的化学方程式为 ；合成时，反应温度不能过高，其主要原因是 （5）精制溴乙烷的步骤为水洗、Na2SO3溶液洗涤水洗及干燥，其中 Na2SO3溶液洗涤的目的是 （6）用惰性电极在一定条件下电解 MgCl2溶液可制取催熟剂氯酸镁，该电解反应的化学方程式为 1.（1）2；（2）除去其中的有机物和高

7、分子化合物；分液漏斗；烧杯；（3）放热；镁离子易水解，抑制镁离子的水解；（4）6CH3CH2OH+3Br2+S 6CH3CH2Br+H2SO4+2H2O；减少乙醇的挥发而损失；（5）溴乙烷中溶解的溴；（6）MgCl2+6H2OMg（ClO3）2+6H2 2工业上以锂辉石（Li2O?Al2O3?4SiO2，含少量 Ca，Mg 元素）为原料生产碳酸锂其部分工业流程如图：已知：Li2O?Al2O3?4SiO2+H2SO4（浓）Li2SO4+Al2O3?4SiO2?H2O 某些物质的溶解度（S）如表所示 T/20 40 60 80 S（Li2CO3）/g S（Li2SO4）/g （1）从滤渣 1 中分

8、离出 Al2O3部分的流程如图 2 所示，括号表示加入的试剂，方框表示所得的物质则步骤中反应的离子方程式是 请写出 Al2O3和 Na2CO3固体在高温下反应的化学方程式 （2）已知滤渣 2 的主要成分有 Mg（OH）2和 CaCO3向滤液 1 中加入石灰乳的作用是（运用化学平衡原理简述）（3）最后一个步骤中，用“热水洗涤”的原因是 （4）工业上，将 Li2CO3粗品制备成高纯 Li2CO3的部分工艺如下：a将 Li2CO3溶于盐酸作电解槽的阳极液，LiOH 溶液做阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解 b电解后向 LiOH 溶液中加入少量 NH4HCO3溶液并共热，过滤、烘干得高纯

9、 Li2CO3 a 中，阳极的电极反应式是 b 中，生成 Li2CO3反应的化学方程式是 2.（1）Al3+3NH3?H2O=Al（OH）3+3NH4+；Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2；（2）Ca（OH）2（s）?Ca2+（aq）+2OH（aq），Mg2+与 OH结合生成 Ksp 很小的 Mg（OH）2沉淀，导致平衡右移，生成 Mg（OH）2沉淀 （3）减少 Li2CO3的损失；（4）2C12e=Cl2；2LiOH+NH4HCO3Li2CO3+NH3+2H2O 3.硫酸锌用于制造立德粉，并用作媒染剂、收敛剂、木材防腐剂等现欲用氧化锌矿（主要成分为 ZnO，另含 ZnSiO3、F

10、eCO3、CuO 等）为原料生产 ZnSO47H2O,工艺流程如图 27-l:（l）步骤 I 的操作是_ _，滤渣 A 的主要成分是_ _。（2）步骤 I 加入稀硫酸进行酸浸时，需不断通入高温水蒸气，其目的是 。（3）步骤中，在 pH 约为的滤液中加入高锰酸钾溶液，生成 Fe(OH)3和 MnO(OH)2两种沉淀，该反应的离子方程式为 。（4）步骤得到的滤液中，阳离子是_。（不考虑 H+）（5）步骤 IV 中的烘干操作需在减压低温条件下进行，其原因是 。（6）取 gZnSO47H2O 加热至不同温度，剩余固体的质量变化如图 27-2 所示。650时所得固体的化学式为_（填字母序号）。a.ZnO

11、 b.Zn3O(SO4)2 c.ZnSO4 d.ZnSO4H2O 3.（1）过滤（1 分）H2SiO3 （2）生高温度，加快反应速率（3）3Fe2+MnO4-8H2O=3Fe(OH)3+MnO(OH)2+5H+（4）Zn2+、K+（5）防止 ZnSO47H2O 分解，并减少 ZnSO4水解（6）b 4.氯化亚铜（CuCl）广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl 难溶于醇和水，在潮湿空气中易水解氧化，且在氯离子浓度较大的体系中存在 CuCl+Cl-CuCl2-。工业上用低品铜矿（主要含 CuS、Cu2S、FeO 等）制备 CuCl 的一种工艺流程如下：回答下面问题：（1）反应 I 中被氧化的

12、元素有_。（填元素符号）（2）滤渣II的成分主要为 MnCO3，写出除Mn2+的离于方程式_ _ _。（3）写出反应II中发生反应的离子方程式_ _。（4）在进行反应 II 时，通入的 SO2一般都要适当过量，目的是_ _。（5）滤饼进行醇洗的目的是_ _。（6）在进行反应 II 时，当氯化钠用量增加到一定程度后氯化亚铜的沉淀率减小，原因是_ _。（7）Cu2+的沉淀率是指转化为 CuCl 的 n(Cu2+)占总的 n(Cu2+)的百分比。在一定条件下 Cu2+沉淀率与沉淀前的 Cl-、Cu2+的物质的量之比的关系如下图所示。CuCl+Cl-CuCl2-的平衡常数 K=10-2，则该条件下 C

13、u2+的最大沉淀率为_。（保留两位小数）。4.(1)S、Cu、Fe（2）Mn2+HCO3-+NH3H2O=MnCO3+NH4+H2O（3）SO2+2Cu2+2Cl-+2H2O=2CuCl+SO42-+4H+（4）将 CuCl2完全转化为 CuCl 并防止 CuCl 的氧化。（5）醇洗有利于加快除去 CuCl 表面水分，并防止其水解和氧化（6）增大氯离子浓度，CuCl+Cl-CuCl2-平衡向右移动，使生成的氯化亚铜又部分转化为 CuCl2-（7）%5.镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是 NiFe2O4（铁酸镍）、NiO、FeO、CaO、SiO2等，以下是从该矿渣中回收 NiSO4的工艺路

14、线：已知：(NH4)2SO4在 350以上会分解生成 NH3和 H2SO4。NiFe2O4在焙烧过程中生成 NiSO4、Fe2(SO4)3。锡（Sn）位于第五周期第A 族。（1）焙烧前将矿渣与(NH4)2SO4混合研磨，混合研磨的目的是_ _ _。（2）“浸泡”过程中 Fe2(SO4)3生成 FeO(OH)的离子方程式为_ _，“浸渣”的成分除 Fe2O3、FeO(OH)外还含有_（填化学式）。（3）为保证产品纯度，要检测“浸出液”的总铁量：取一定体积的浸出液，用盐酸酸化后，加入 SnCl2将 Fe3+还原为 Fe2+，所需 SnCl2的物质的量不少于 Fe3+物质的量的_倍；除去过量的 Sn

15、Cl2后，再用酸性 K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的 Fe2+，还原产物为 Cr3+，滴定时反应的离子方程式为_ _。（4）“浸出液”中c(Ca2+)=103molL1，当除钙率达到99%时，溶液中c(F)=_ molL1。（5）本工艺中，萃取剂与溶液的体积比（V0/VA）对溶液中 Ni2+、Fe2+的萃取率影响如图所示，V0/VA的最佳取值是_。5.（1）增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；（2）Fe3+2H2O FeO(OH)+3H+，SiO2、CaSO4；（3），Cr2O72+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O；（4）103；（5）。6用含钴废料（主要成分为 Co，含

16、有一定量的 Ni、Al203、Fe、SiO2等）制备草酸钴晶体（CoC2O42H2O）的工业流程如图。己知：草酸钴晶体难溶于水RH 为有机物(难电离）（1）滤渣 I 的主要成分是_（填化学式），写出一种能提高酸浸速率的措施_。（2）操作 用到的主要仪器有_。（3）H2O2是一种绿色氧化剂，写出加入H2O2后发生反应的离子方程式_ _。（4）加入氧化钴的目的是_ _。（5）草酸钴晶体分解后可以得到多种钴的氧化物（其中 Co 的化合价为2、3），取一定量钴的氧化物，用 280mL 5mol/L盐酸恰好完全溶解，并得到CoCl2溶液和（标准状况）黄绿色气体，由此可确定该钴氧化物中Co、O 的物质的量

17、之比为_。（6）实验室可以用酸性 KMnO4标准液滴定草酸根离子（C2O42-），测定溶液中 C2O42-的浓度，写出此反应的离子方程式_ _；KMnO4 标准溶液常用硫酸酸化，若用盐酸酸化，会使测定结果_（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。6.（1）SiO2；提高硫酸的浓度；提高反应的温度；搅拌（任写一条即可）（2）分液漏斗、烧杯（3）2Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O （4）调节溶液 pH ；（5）6:7 （6）2MnO4-5C2O42-16H+=2Mn2+l0CO2+8H2O；偏高 7铋（Bi）的无毒与不致癌性有很多特殊用途，其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿（主要

18、成分为Bi2S3，含杂质 PbO2等）制备 Bi2O3的工艺如下：回答下列问题：（1）Bi 位于元素周期表第六周期，与 N、P 同族，Bi 的原子结构示意图为_。（2）“浸出”时 Bi2S3与 FeCl3溶液反应的化学方程式为_ _，反应液必须保持强酸性，否则铋元素会以BiOCl（碱式氯化铋）形式混入浸出渣使产率降低，原因是_ _（用离子方程式表示）。（3）“置换”时生成单质铋的离子方程式为_ _，“母液 1”中通入气体 X 后可循环利用，气体 X 的化学式为_。（4）“粗铋”中含有的杂质主要是 Pb，通过熔盐电解精炼可达到除杂的目的，其装置示意图如右。电解后，阳极底部留下的为精铋。写出电极反

19、应式：阳极 ；阴极_ _。（5）碱式硝酸铋直接灼烧也能得到 Bi2O3，上述工艺中转化为碱式碳酸铋再灼烧，除了能改良产品性状，另一优点是_。“母液 2”中可回收的主要物质是_。7.（1）；（2）6FeCl3+Bi2S3=2BiCl3+6FeCl2+3S；Bi3+H2O+Cl-=BiOCl+2H+；（3）2Bi3+3Fe=3Fe2+2Bi；Cl2；（4）Pb-2e-=Pb2+；Pb2+2e-=Pb；（5）没有污染性气体产生；NH4NO3 8.以某菱锰矿（含 MnCO3、SiO2、FeCO3和少量 Al2O3等）为原料通过如图 1 的方法可获得碳酸锰粗产品（已知：Ksp（MnCO3）=1011，K

20、spMn（OH）2=1013，KspAl（OH）3=1033，KspFe（OH）3=1038）（1）滤渣 1 中，含铁元素的物质主要是 （填化学式，下同）；加 NaOH 调节溶液的 pH 约为 5，如果 pH 过大，可能导致滤渣 1 中 含量减少（2）滤液 2 中，+1 价阳离子除了 H+外还有 （填离子符号）（3）取“沉锰”前溶液 a mL 于锥形瓶中，加入少量 AgNO3溶液（作催化剂）和过量的%（NH4）2S2O8溶液，加热，Mn2+被氧化为 MnO4-，反应一段时间后再煮沸 5min除去过量的（NH4）2S2O8，冷却至室温选用适宜的指示剂，用 b mol?L1的（NH4）2Fe（SO

21、4）2标准溶液滴定至终点，消耗（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液 V mL Mn2+与（NH4）2S2O8反应的还原产物为 （填化学式）“沉锰”前溶液中 c（Mn2+）=mol?L1（4）其他条件不变，“沉锰”过程中锰元素回收率与 NH4HCO3初始浓度（c0）、反应时间的关系如图 2 所示 NH4HCO3初始浓度越大，锰元素回收率越 （填“高”或“低”），简述原因 若溶液中 c（Mn2+）=?L1，加入等体积?L1 NH4HCO3溶液进行反应，计算 2040min 内v（Mn2+）=8.（1）Fe（OH）3；SiO2、Al（OH）3；（2）Na+、NH4+；（3）SO42；（4）高；NH4

22、HCO3初始浓度越大，溶液中 c（CO32）度越大，根据溶度积 Ksp（MnCO3）=c（Mn2+）c（CO32）可知溶液 c（Mn2+）越小，析出的 MnCO3越多；（Lmin）9铝鞣剂在皮革工业有广泛应用某学习小组以铝灰为原料制备铝鞣剂Al（OH）2Cl，设计如下化工流程（提示：铝灰的主要成分是Al、Al2O3、AlN、FeO 等）：请回答下列问题：（1）酸 D 的化学式为 ；气体 C 的电子式 （2）实验室检验气体 A 的操作是 ；“水解”温度保持在 90左右，写出水解生成 A 的化学方程式：（3）“酸溶”温度控制在 3035，不宜太低，也不宜太高，其原因是 ；氧化剂 E宜选择 （填字母

23、）A漂白液 B稀硝酸 C酸性高锰酸钾溶液 D溴水（4）“除杂”过程中产生滤渣的离子方程式为 （5）粗产品略显浅黄色，可能含有的杂质主要是 （填化学式）若用“蒸发”代替“喷雾干燥”，其后果是 9.（1）HCl；（2）将一片湿润的红色石蕊试纸粘在玻璃棒的一端接触气体 A，若试纸变蓝，则 A 为NH3；AlN+3H2OAl（OH）3+NH3 （3）温度太低，反应慢；温度太高，盐酸挥发快；A （4）2Fe3+3CO32+3H2O=2Fe（OH）3+3CO2 （5）Fe（OH）3；Al（OH）2Cl 水解生成 Al（OH）3，几乎得不到 Al（OH）2Cl 10 钨主要用于制造硬质或耐高温的合金。自然界

24、中黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐（FeWO4、MnWO4），还含少量 Si、P、As 的化合物。黑钨矿冶炼钨的工艺流程如下：已知：滤渣 I 的主要成份是 Fe2O3、MnO2；上述流程中，除最后一步外，其余步骤中钨的化合价未变；常温下钨酸难溶于水。回答下列问题：（1）钨酸盐（FeWO4、MnWO4）中钨元素的化合价为 ，请写出 MnWO4在熔融条件下发生碱分解反应生成 MnO2的化学方程式 。（2）上述流程中向粗钨酸钠溶液中加硫酸调pH=10 后，溶液中的杂质阴离子为 SiO32、HAsO32、HAsO42、HPO42等，“净化”过程中，加入 H2O2的目的是 ，滤渣的主要成分是 。（3）高

25、温下密闭容器中用 H2还原 WO3可得到金属钨，其反应过程大致分为三个阶段，各阶段主要成分与温度的关系如下表。温度 25 550 600 700 主要成分 WO3 W2O5 WO2 W 已知：温度过高时，WO2(s)可转变为 WO2(g)。WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)H=kJmol1 WO2(s)WO2(g)H=kJmol1 则在 700时，WO2(g)与 H2(g)反应生成固体 W(s)的热化学方程式为 。（4）已知氢氧化钙和钨酸钙（CaWO4）都是微溶性的电解质，两者的溶解度均随温度升高而减小。不同温度下两种物质的沉淀溶解平衡曲线如右图，则T1时Ksp(CaWO4)=。在钨酸钠溶液中加入石灰乳得到大量钨酸钙，则T2时该反应的平衡常数为 。（5）利用电解法可以从碳化钨（WC）废料中回收钨。电解时，用碳化钨做阳极，不锈钢做阴极，盐酸为电解液，阳极析出钨酸并放出 CO2，该阳极反应式为 。10（1）+6 （1 分）2MnWO4+O2+4NaOH2MnO2+2Na2WO4+2H2O （2）氧化 HAsO32生成 HAsO42 MgSiO3、MgHAsO4、MgHPO4 （3）WO2(g)+2H2(g)W(s)+2H2O(g)H=kJmol1 （4）11010 1103 molL1 （5）WC+6H2O 10e H2WO4+CO2+10H+