2023年高考化学工艺流程题解题技巧.pdf

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1、2023年高考化学工艺流程题解题技巧一、“四线法”介绍“四线法”顾名思义，通过分析四条主线，突破工艺流程题的整体把握，四条主线分别为试剂线，杂质线，操作线，产品线。根据工艺流程题的类型的不同，四条主线的呈现的具体内容不同。利用 试剂一杂质一操作一产品 四线法解工艺流程题的模型认知，见 图L图 1四线法解工艺流程题的模型认知四 线 法，符合真实化工流程的目的，更快更好的得到更纯的产品，有利于提炼学生宏观辨识与微观探析的素养。2018年 全 国I卷工艺流程题的四线呈现情况、信 息 呈 现 形 式，见 表3。表3 基 于 四 线 法 的 工 艺 流 程 题 分 析项目2018四 线 呈 现情况信 息

2、 呈 现 形 式全 国 卷I.焦 亚 硫 酸试 剂 线、产 品 线、框 图 信 息、文 字钠（Na2 s2O5）制取操作线信 息、图象信息全 国 卷D.闪 锌 矿 为试 剂 线、杂 质 线、框 图 信 息、表 格考原 料 制 备 金 属 锌产 品 线、操作线信 息、文字信息查全 国 卷 山.KIO3的试 剂 线、产 品 线、框 图 信 息、图 象情制取操作线信 息、文字信息况北 京 卷.磷 精 矿 湿 法试 剂 线、杂 质 线、框 图 信 息、文 字制备磷酸产 品 线、操作线信 息、图象信息江 苏 卷.生 产 氧 化 铝试 剂 线、杂 质 线、框 图 信 息、文 字并 获 得Fe3O4产 品

3、线、操作线信 息、图象信息粗看工艺流程框图，迅 速 把 握 四 线 ，能够整体把控整个化工流程的框架，除了储备一些常见教材工艺流程，比如高中教材中涉及到的化学工业：候氏制碱法；氯碱工业；硅酸盐工业；工业制硫酸；合成氨工业；工业制硝酸；金 属Na、Mg、Al、Fe、Cu等的冶炼；海水中提取物质；更需要各主线有关化工流程的专业知识。1、试剂线需要掌握常见试剂的类型及作用和相关反应，也可称为反应线。常见试 剂 及 其作 用见表44病免试剂及其作用类别常见试剂作用注M化川KMnO 空气（立），班化某物质以除去杂质或共用产品庆润的作用主要是为还原剂SC),.SO?,1.Fe*.金a单.H id.H C

4、t还竦某拘陵以标去杂质或变得产品了除杂和妖电产品.同一用试剂的作用并重酸H SO4,HCI.HN(),等利用酸溶X或除去茎物质或获得产品帽，需要根据口体情NBOH.XH,H：O利用城部M或除去基物地或我得产品况而定，比如的其他W.化物(CMKMgO).NaF 等除去某物质或得到产品作用畲具有多样性2、杂质线于矿物质而言，测定元素组成后，即可确定杂质，需要积累 常 见 试 剂 的 处 理 方 法，常 见 杂 质 及 其 除 杂 方 式，见 表5。*S常见杂质及除杂方式余质的植心元量去除方式备注Fe.Al等金属元素司pH需君松累禽兔无霸的去除方式.构建杂两去除悔SO?件接强加除去或转化为HiStO

5、9.不盒见物耍的去除高考设同会以考表学生修M、C*金R杂技利 用 F南液转化为氟化物沉淀力为出发点而给予已知信息Mn可以转化为氟化物沉旋也可以转化为流程分析过程中，需要抓住杂质的去向分析，切勿因为思维的不严谨,某杂质还未除去还茫然不知。违背了化工生产的目的。同时杂质的除去离不开试剂线的分析。3、操作线主要指的是分离提纯操作，每加一次试剂，便需要思考是否需要过滤、蒸发、冷却结晶、蒸储、萃取等分离提纯操作，见 表6O表6常见操作及目的常见操作具体目的将矿物质溶解或除杂：酸性溶液增大pH,促进金属离子水解1沉淀，所加试剂常为金属（M）的 氧 化 物、氢氧化物 或 碳 酸 盐，3预处理（酸浸、质，且过

6、量的固体对溶液无影响。加 入 碱，如 氨 水 或NaOH水浸、碱浸）温熔融反应。加入碳酸钠、硫 化 钠、硫 酸 钠、氟化钠等盐，一或溶解度的考查改变结构，通过处理后使一些物质能溶解，并使 一 些 杂 质（比如灼烧、焙 烧、燧烧温下氧化、分解减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快研磨提高浸取率一般加入试剂，通过反应，思考是否需要过滤。其 中 趁热过滤1过滤某物质因冷却而结晶析出或防止产品因冷却而溶解，造成损失度随温度升高而降低）蒸发结晶溶液纯净，无不可溶性杂质，不保留母液，可采取蒸发结晶，获取物质溶解度随温度升高变化程度大，保留母液，防止可溶性杂质重结晶采取蒸发浓缩、冷却结晶获

7、取产品洗涤用乙醇、冰水、热水等洗涤剂洗涤，核心方向为洗去杂质、减小损萃取利用物质在有机物和水中的溶解度的差异蒸储沸点相差较大的两种（多种）液体的分离4、产品线试剂线、杂质线、操作线展开是为了获取产品，产品的获取主要通过除去杂质，发生核心反应而获取产品。通过总结近几年全国I卷高考化学工艺题产品的获取方式，见 表7,不难发现产品的获取具有以下特点：主要围绕金属元素的相关工艺品产开考查，工艺可能产品具有多样性，体现了经济需要实效性，产品的获取可能在流程的前半部分，更多是后期才得到产品，产品的获取，需要试剂参与反应转化，可能发生的是氧化还原反应，产品的获取，所涉及的分离提纯操作及方法，离不开产品自身的

8、性质，由于大部分产品是固体，故 基 本 上 离 不 开 结 晶 的 相 关 操 作。a 7工艺产品的获取工艺目的是否需要除亲襄取产品的楼心反应处于流程环节产品最绛得到的分离提纯操作及箕原唐2018-全国卷1.制取焦亚硫酸衲只 通 过NaHSt),自接过渡到产品口接过渡，过饱卬溶液析出晶体的原理2017-全国裔I.嫁台利用伏铁M是处J流程期得到产品直接得到产品.本涉及分离提纯2016-全国卷|.制取 NaCKA否通 过 中 间 产 物ci()阴极放电琳利产品，获取产品处，流瞠的盛期步骤结晶2015-全闰卷|.制取粗硼酸是杂项较多|流役前期就已煌生成产品通过蒸发浓缩、冷 却 结 我 产 拈.利 用

9、了媚破洛蝌度随着温度升昌变化较大的原理二、习题感悟基于四线法，能够全面了解工艺流程框图的过程，理解如何除杂、试 齐!J何种用、产品如何获取、操作如何等。案 例1.锢(Sr)为第五周期HA族 元 素，高纯六水氯化锢晶体(SrCb6H2。)具有很高的经济价值，6FC时晶体开始失去结晶水，1000C时失去全部结晶水。用工业碳酸锢粉末(含少量Ba、F e的化合物)制备高纯六水氯化锢 的 过 程 如 下 图。图2请 回答：Q）写出步骤在浆液中加入盐酸时发生反应的离子方程式。（2）步骤中调节溶液pH至810宜选用的试剂为。A稀硫酸 B氢氧化锢粉末 C.氢氧化钠 D,氧化锢粉末所得滤渣的主要成分是填化学式）

10、。（3）步骤中，洗涤氯化锢晶体最好选用。A.水B .稀硫酸 C.氢氧化钠溶液 D.氯化锢饱和溶液（4）工业上用506CTC热风吹干六水氯化锢，选择该温度的原因是。（5）若滤液中Ba2+浓度为1x10-5m oiL1依据下表数据可以推算滤液中SH+物 质 的 量 浓 度 为表 8SrSO4BaSO4S r(O H)23.3X I O-1.IX 10-103.2X IO-程分析【工艺流】【工 艺 流 程 分 析】工业碳酸锯lJua3剂酸性,B的物试盐解srFC化T牖 酸浆液:操作1 :无 一：i O1 2：硫酸，沉 淀*:匕 与 氧 化 通：;试剂3 在问:、:中考查，调pH:便得至JF&OH),

11、；:沉淀，得SiCU；:溶液；适量1 m o1/lS硫酸调十pH士|至 8To呼 施 寸 滤T：少量30%112。.陈 祥 2：过蒲，将溶皱1：和 沉 淀 分 离：【答案】Q)SrCO3+2H+=Sr2+H2O+CO2T(2)BD;BaSCU 和Fe(OH)3 D防止温度度高于610C SrCI2-6H2O失 去结晶水不 大 于3xlO-2moH/i通过试剂线、杂质线、操作线、产品线四线并进的分析方法，有序有效的突破了工艺流程题的难点，解决了学生思考不全面、为何这样操作、选用这样的操作是为何、怎么忘记了某杂质的除去、为何该工艺存在这样的后果等等迷思。同时关注题目的每一条线，但不必将每一条线都推

12、出，问什么推什么。其次要带着问题去精心研究某一步或某一个物质。三、练后提炼一特殊设问及其解决策略工艺流 程 题，往往会在四线基础上，需要积累特殊设问的应对 策 略，这样工艺流程题不再会是高中生的 拦路虎，近几年高考易错的热点提问如下：1、分析循环利用的物质和可回收的物质循环利用和回收利用，是工业生产提高经济效益、降低污染、提高物质的利用率等的必要手段。理解物质循环利用目的：节能减排，绿 色 化 学 ，降低成本等生产 问 题，提 炼 出：一定不会用于循环的物质：目标产物，杂 质，可以用于循环的物质：辅助试剂、母液。可回收的物质：副产品（非目标产品）。应对策略：弄清楚每一步的反应物产物，对 比 投

13、 入 输出“，消耗又生成即为循环利用物质。2、分析调节容液的pH目的：使溶液中的某金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反 应，是pH增大的物质如用M gO、M g（OH”等等。原 理：加入的物质能与溶液中的H+反 应，降低了的浓度，增 大pHpH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的pH3、分析洗涤沉淀实际工业生产过程中，沉淀的洗涤主要围绕洗涤什么杂质、怎么洗（洗涤操作）、用什么洗涤、为什么用这个洗涤剂洗涤等问题展开分析，考题亦如此。Q）沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。（2

14、）洗 涤 方 法：向漏斗内加蒸储水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作23次。（3）沉淀剂是否过量的判断方法答题模板 加沉淀剂：静 置，向上层清液中继续滴加少量沉淀剂，若无沉淀产生，则证明沉淀剂已过量。加入与沉淀剂反应的试剂：静 置，取适量上层清液于另一洁净试管中，向其中加入少量与沉淀剂作用产生沉淀的试剂，若产生沉淀，证明沉淀剂已过量。注 意：若需称量沉淀的质量而进行有关定量计算时则只能选用方法Q）。（4）判断沉淀是否洗净的操作答题模板（一般考查氯离子和硫酸根离子等沉淀型的离子检验）取最后一次洗涤液，滴加（试剂），若没有现 象,证明沉淀已洗净4、分析控制温度温度的控制，实际生产过程中主要基于反

15、应速率、物质的溶解度（溶解度曲线）、物质的热分解与挥发（物质的性质分析）、弱离子的水解（平衡）、能源的利用（耗能）、副反应的发生、催化剂的活性、生产安全性等方面的思考。一般需要考虑温度过高、过低会有怎样的效果。具体如 下：1、加 热：加快反应速率或溶解速率；促进平衡向吸热方向移动 滁 杂，除去热不稳定的杂质，如NaHCO3,Ca（HCO3）2,KMnCU、I2、NH4cl等物质。使沸点相对较低的原料气化2、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，减少损失尤其是减压蒸发、减压烘干，通过降低温度需 求，防止目标物质的分解。3、控 温：（用水浴或油浴控温）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，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。4.5分析化工流程的评价实际工业生产过程中，评价化工流程，需要考虑速率、产率、产品纯度、成本、污染、循环利用等方面，其中污染主要指的是：废渣、废液（酸、碱、重金属盐）、废气（CL、B 2硫和氮的氧化物）。