高考工藝的設(shè)計流程題解題技巧答案及解析

1、 .wd.工藝流程題一、化工流程命題立意及考點(diǎn)工藝流程是近幾年高考的熱點(diǎn)，它是傳統(tǒng)“無機(jī)框圖題的變革與創(chuàng)新。以化工生產(chǎn)為背景，用框圖的形式表述生產(chǎn)流程，是化學(xué)與生產(chǎn)、生活聯(lián)系的重要表達(dá)，體系全，考點(diǎn)多核心考點(diǎn)：物質(zhì)的別離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制、產(chǎn)品別離提純等。知識落點(diǎn)：信息方程式書寫、化學(xué)用語的表達(dá)、生產(chǎn)條件的控制、物質(zhì)的別離等。能力考察：獲取信息的能力、分析問題的能力、表達(dá)能力。二、解題策略1、工藝流程題的構(gòu)造原料預(yù)處理除雜、凈化產(chǎn)品別離提純反響條件控制原料循環(huán)利用排放物的無害化處理規(guī)律是“主線主產(chǎn)品，分支副產(chǎn)品，回頭為循環(huán)。2. 解答根本步驟1讀題頭，得目的，劃原料，明產(chǎn)品，

2、解決“干什么2讀題問，逐空填答，用語要標(biāo)準(zhǔn)，解決“怎么寫三、化工流程常見考點(diǎn)答題套路(1)增大原料浸出率(離子在溶液中的含量多少)的措施：攪拌、升高溫度、延長浸出時間、增大氣體的流速(濃度、壓強(qiáng))，增大氣液或固液接觸面積。(2)加熱的目的：加快反響速率或促進(jìn)平衡向某個方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動。(3)溫度不高于的原因：適當(dāng)加快反響速率，但溫度過高會造成(如濃硝酸)揮發(fā)、(如H2O2、NH4HCO3)分解、(如Na2SO3)氧化或促進(jìn)(如AlCl3)水解等，影響產(chǎn)品的生成。(4)從濾液中提取一般晶體(溶解度隨溫度升高而增大的晶體)的方法：蒸發(fā)濃縮(至有晶膜出現(xiàn))、冷卻結(jié)晶、過濾、洗

3、滌(冰水洗、熱水洗、乙醇洗)、枯燥。(5)從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法:蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾(如果溫度下降，雜質(zhì)也會以晶體的形式析出來)、洗滌、枯燥。(6)溶液配制、灼燒、蒸發(fā)、過濾用到的儀器。(7)控制某反響的pH值使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀:調(diào)節(jié)pH所用試劑為主要元素對應(yīng)的氧化物、碳酸鹽、堿，以防止引入新的雜質(zhì)；pH別離時的范圍確定、范圍過小的后果(導(dǎo)致某離子沉淀不完全)或過大的后果(導(dǎo)致主要離子開場沉淀)。(8)減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))的原因：減小壓強(qiáng)，使液體沸點(diǎn)降低，防止(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)受熱分解、揮發(fā)。(9)證明沉淀完全的操作：

4、答題模板靜置，取上層清液少許于一支試管中，再參加試劑，假設(shè)沒有沉淀生成，說明沉淀完全。(10)洗滌沉淀的操作：答題模板將沉淀放入過濾裝置中，沿玻璃棒加蒸餾水至浸沒沉淀，靜置，待水流盡后，重復(fù)操作23次假設(shè)濾渣易溶于水，可用無水乙醇進(jìn)展洗滌?？蓽p少沉淀損失，無水乙醇易揮發(fā)，不引入雜質(zhì)。(11)判斷沉淀洗凈的方法：答題模板取最后一次洗滌液少許于一支試管中，滴加試劑可與雜質(zhì)的某些離子發(fā)生沉淀反響，假設(shè)沒有沉淀生成，說明沉淀洗滌干凈。(12) 洗滌的目的：除掉附著在沉淀外表的可溶性雜質(zhì)。提高可溶性物質(zhì)的產(chǎn)率(13冰水洗滌的目的：洗去晶體外表的雜質(zhì)離子并降低被洗滌物質(zhì)的溶解度，減少其在洗滌過程中的溶解損

5、耗。(14)乙醇洗滌的目的：降低被洗滌物質(zhì)的溶解度，減少其在洗滌過程中的溶解損耗，得到較枯燥的產(chǎn)物。(15)蒸發(fā)、反響時的氣體氣氛：抑制某離子的水解，如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時為獲得AlCl3需在HCl氣流中進(jìn)展。(16)事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的氣體(如氧氣)防止某物質(zhì)被氧化。四、訓(xùn)練題1用堿式溴化鎂廢渣主要成分為MgOHBr，還含有少量有機(jī)溶劑及高分子化合物生產(chǎn)C2H5Br不溶于水，密度為1.46gcm3和MgCl26H2O，既可減少污染又可得化工原料，有關(guān)工藝流程如下圖答復(fù)以下問題：1堿式溴化鎂溶于鹽酸時，1molMgOHBr消耗0.5molL1的鹽酸的體積為L2別離操作包括

6、過濾和分液，其目的是；別離操作時所需的玻璃儀器為和3提溴時，溶液預(yù)熱至60時開場通入氯氣，一段時間后，溶液的溫度會自然升高到100，說明提溴反響為填“放熱或“吸熱反響；提溴廢液需減壓、蒸發(fā)、濃縮的目的是4在濃硫酸催化下，合成溴乙烷粗品的化學(xué)方程式為；合成時，反響溫度不能過高，其主要原因是5精制溴乙烷的步驟為水洗、Na2SO3溶液洗滌水洗及枯燥，其中Na2SO3溶液洗滌的目的是6用惰性電極在一定條件下電解MgCl2溶液可制取催熟劑氯酸鎂，該電解反響的化學(xué)方程式為1.12；2除去其中的有機(jī)物和高分子化合物；分液漏斗；燒杯；3放熱；鎂離子易水解，抑制鎂離子的水解；46CH3CH2OH+3Br2+S

7、6CH3CH2Br+H2SO4+2H2O；減少乙醇的揮發(fā)而損失；5溴乙烷中溶解的溴；6MgCl2+6H2OMgClO32+6H22工業(yè)上以鋰輝石Li2OAl2O34SiO2，含少量Ca，Mg元素為原料生產(chǎn)碳酸鋰其局部工業(yè)流程如圖：Li2OAl2O34SiO2+H2SO4濃Li2SO4+Al2O34SiO2H2O某些物質(zhì)的溶解度S如表所示T/20406080SLi2CO3/g1.331.171.010.85SLi2SO4/g34.232.831.930.71從濾渣1中別離出Al2O3局部的流程如圖2所示，括號表示參加的試劑，方框表示所得的物質(zhì)那么步驟中反響的離子方程式是請寫出Al2O3和Na2C

8、O3固體在高溫下反響的化學(xué)方程式2濾渣2的主要成分有MgOH2和CaCO3向濾液1中參加石灰乳的作用是運(yùn)用化學(xué)平衡原理簡述3最后一個步驟中，用“熱水洗滌的原因是4工業(yè)上，將Li2CO3粗品制備成高純Li2CO3的局部工藝如下：a將Li2CO3溶于鹽酸作電解槽的陽極液，LiOH溶液做陰極液，兩者用離子選擇透過膜隔開，用惰性電極電解b電解后向LiOH溶液中參加少量NH4HCO3溶液并共熱，過濾、烘干得高純Li2CO3a中，陽極的電極反響式是b中，生成Li2CO3反響的化學(xué)方程式是2.1Al3+3NH3H2O=AlOH3+3NH4+；Al2O3+Na2CO32NaAlO2+CO2；2CaOH2sCa

9、2+aq+2OHaq，Mg2+與OH結(jié)合生成Ksp很小的MgOH2沉淀，導(dǎo)致平衡右移，生成MgOH2沉淀3減少Li2CO3的損失；42C12e=Cl2；2LiOH+NH4HCO3Li2CO3+NH3+2H2O3.硫酸鋅用于制造立德粉，并用作媒染劑、收斂劑、木材防腐劑等現(xiàn)欲用氧化鋅礦主要成分為ZnO，另含ZnSiO3、FeCO3、CuO等為原料生產(chǎn)ZnSO47H2O, 工藝流程如圖27-l: l步驟I的操作是_ _，濾渣A的主要成分是_ _。2步驟I參加稀硫酸進(jìn)展酸浸時，需不斷通入高溫水蒸氣，其目的是。3步驟中，在pH約為5.1的濾液中參加高錳酸鉀溶液，生成Fe(OH)3和MnO(OH)2兩種沉

10、淀，該反響的離子方程式為。4步驟得到的濾液中，陽離子是_。不考慮H+5步驟IV中的烘干操作需在減壓低溫條件下進(jìn)展，其原因是。6取28.70 gZnSO47H2O加熱至不同溫度，剩余固體的質(zhì)量變化如圖27-2所示。650時所得固體的化學(xué)式為_填字母序號。a. ZnO b. Zn3O(SO4)2 c. ZnSO4 d. ZnSO4H2O3.1過濾1分H2SiO32生高溫度，加快反響速率33Fe2+MnO4-8H2O=3Fe(OH)3+MnO(OH)2+5H+ 4Zn2+、K+5防止ZnSO47H2O分解，并減少ZnSO4水解6b4.氯化亞銅CuCl廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇

11、和水，在潮濕空氣中易水解氧化，且在氯離子濃度較大的體系中存在CuCl+Cl-CuCl2-。工業(yè)上用低品銅礦主要含CuS、Cu2S、FeO等制備CuCl的一種工藝流程如下：答復(fù)下面問題：1反響I中被氧化的元素有_。填元素符號2濾渣II的成分主要為MnCO3，寫出除Mn2+的離于方程式_ _。3寫出反響II中發(fā)生反響的離子方程式_。 4在進(jìn)展反響II時，通入的SO2一般都要適當(dāng)過量，目的是_。5濾餅進(jìn)展醇洗的目的是_。6在進(jìn)展反響II時，當(dāng)氯化鈉用量增加到一定程度后氯化亞銅的沉淀率減小，原因是_。7Cu2+的沉淀率是指轉(zhuǎn)化為CuCl的n(Cu2+)占總的n(Cu2+)的百分比。在一定條件下Cu2+

12、沉淀率與沉淀前的Cl-、Cu2+的物質(zhì)的量之比的關(guān)系如以下圖所示。CuCl+Cl- CuCl2-的平衡常數(shù)K=6.510-2，那么該條件下Cu2+的最大沉淀率為_。保存兩位小數(shù)。4.(1)S、Cu、Fe2Mn2+ + HCO3- + NH3H2O =MnCO3+ NH4+ + H2O3SO2 + 2Cu2+ + 2Cl- + 2H2O = 2CuCl+SO42- + 4H+4將CuCl2完全轉(zhuǎn)化為CuCl并防止CuCl的氧化。5醇洗有利于加快除去CuCl外表水分，并防止其水解和氧化6增大氯離子濃度，CuCl+Cl- CuCl2-平衡向右移動，使生成的氯化亞銅又局部轉(zhuǎn)化為CuCl2-799.39

13、%5.鎳及其化合物用途廣泛。某礦渣的主要成分是NiFe2O4鐵酸鎳、NiO、FeO、CaO、SiO2等，以下是從該礦渣中回收NiSO4的工藝路線：(NH4)2SO4在350以上會分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙燒過程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。錫Sn位于第五周期第A族。1焙燒前將礦渣與(NH4)2SO4混合研磨，混合研磨的目的是_ _。2“浸泡過程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的離子方程式為_，“浸渣的成分除Fe2O3、FeO(OH)外還含有_填化學(xué)式。3為保證產(chǎn)品純度，要檢測“浸出液的總鐵量：取一定體積的浸出液，用鹽酸酸化后，參加SnCl2將Fe3+復(fù)原為Fe

14、2+，所需SnCl2的物質(zhì)的量不少于Fe3+物質(zhì)的量的_倍；除去過量的SnCl2后，再用酸性K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Fe2+，復(fù)原產(chǎn)物為Cr3+，滴定時反響的離子方程式為_。4“浸出液中c(Ca2+) = 1.0103molL1，當(dāng)除鈣率到達(dá)99%時，溶液中c(F) = _ molL1。5本工藝中，萃取劑與溶液的體積比V0/VA對溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影響如下圖，V0/VA的最正確取值是_。5.1增大接觸面積，加快反響速率，使反響更充分；2Fe3+2H2OFeO(OH)+3H+，SiO2、CaSO4；30.5，Cr2O72+6Fe2+14H+2Cr3+6Fe3+7H2O；4

15、2.0103 ；50.25。6用含鈷廢料主要成分為Co，含有一定量的Ni、Al203、Fe、SiO2等制備草酸鈷晶體CoC2O42H2O的工業(yè)流程如圖。己知：草酸鈷晶體難溶于水RH為有機(jī)物(難電離1濾渣I的主要成分是_填化學(xué)式，寫出一種能提高酸浸速率的措施_。2操作 用到的主要儀器有_。3H2O2是一種綠色氧化劑，寫出參加H2O2后發(fā)生反響的離子方程式_。4參加氧化鈷的目的是_。5草酸鈷晶體分解后可以得到多種鈷的氧化物其中Co的化合價為2、3，取一定量鈷的氧化物，用280mL 5mol/L鹽酸恰好完全溶解，并得到CoCl2溶液和2.24L標(biāo)準(zhǔn)狀況黃綠色氣體，由此可確定該鈷氧化物中Co、O的物質(zhì)

16、的量之比為_。6實(shí)驗室可以用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液滴定草酸根離子C2O42-，測定溶液中C2O42-的濃度，寫出此反響的離子方程式_；KMnO4 標(biāo)準(zhǔn)溶液常用硫酸酸化，假設(shè)用鹽酸酸化，會使測定結(jié)果_填“偏高、“偏低或“無影響。6.1SiO2；提高硫酸的濃度；提高反響的溫度；攪拌任寫一條即可2分液漏斗、燒杯32Fe2+2H+H2O2=2Fe3+2H2O 4調(diào)節(jié)溶液pH ；56:762MnO4-5C2O42-16H+=2Mn2+l0CO2+8H2O；偏高7鉍Bi的無毒與不致癌性有很多特殊用途，其化合物廣泛應(yīng)用于電子、醫(yī)藥等領(lǐng)域。由輝鉍礦主要成分為Bi2S3，含雜質(zhì)PbO2等制備Bi2O3的工藝如下：

17、答復(fù)以下問題：1Bi位于元素周期表第六周期，與N、P同族，Bi的原子構(gòu)造示意圖為_。2“浸出時Bi2S3與FeCl3溶液反響的化學(xué)方程式為_，反響液必須保持強(qiáng)酸性，否那么鉍元素會以BiOCl堿式氯化鉍形式混入浸出渣使產(chǎn)率降低，原因是_用離子方程式表示。3“置換時生成單質(zhì)鉍的離子方程式為_，“母液1中通入氣體X后可循環(huán)利用，氣體X的化學(xué)式為_。4“粗鉍中含有的雜質(zhì)主要是Pb，通過熔鹽電解精煉可到達(dá)除雜的目的，其裝置示意圖如右。電解后，陽極底部留下的為精鉍。寫出電極反響式：陽極；陰極_ _。5堿式硝酸鉍直接灼燒也能得到Bi2O3，上述工藝中轉(zhuǎn)化為堿式碳酸鉍再灼燒，除了能改進(jìn)產(chǎn)品性狀，另一優(yōu)點(diǎn)是_。

18、“母液2中可回收的主要物質(zhì)是_。7.1；26FeCl3+Bi2S3=2BiCl3+6FeCl2+3S；Bi3+H2O+Cl-=BiOCl+2H+；32Bi3+3Fe=3Fe2+2Bi；Cl2；4Pb-2e-=Pb2+；Pb2+2e-=Pb；5沒有污染性氣體產(chǎn)生；NH4NO38.以某菱錳礦含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等為原料通過如圖1的方法可獲得碳酸錳粗產(chǎn)品：KspMnCO3=2.21011，KspMnOH2=1.91013，KspAlOH3=1.31033，KspFeOH3=4.010381濾渣1中，含鐵元素的物質(zhì)主要是填化學(xué)式，下同；加NaOH調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，如果

19、pH過大，可能導(dǎo)致濾渣1中含量減少2濾液2中，+1價陽離子除了H+外還有填離子符號3取“沉錳前溶液a mL于錐形瓶中，參加少量AgNO3溶液作催化劑和過量的1.5%NH42S2O8溶液，加熱，Mn2+被氧化為MnO4-，反響一段時間后再煮沸5min除去過量的NH42S2O8，冷卻至室溫選用適宜的指示劑，用b molL1的NH42FeSO42標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗NH42FeSO42標(biāo)準(zhǔn)溶液V mLMn2+與NH42S2O8反響的復(fù)原產(chǎn)物為填化學(xué)式“沉錳前溶液中cMn2+=molL14其他條件不變，“沉錳過程中錳元素回收率與NH4HCO3初始濃度c0、反響時間的關(guān)系如圖2所示NH4HCO3初始

20、濃度越大，錳元素回收率越填“高或“低，簡述原因假設(shè)溶液中cMn2+=1.0molL1，參加等體積1.8molL1 NH4HCO3溶液進(jìn)展反響，計算2040min內(nèi)vMn2+=8.1FeOH3；SiO2、AlOH3；2Na+、NH4+；3SO42；4高；NH4HCO3初始濃度越大，溶液中cCO32度越大，根據(jù)溶度積KspMnCO3=cMn2+cCO32可知溶液cMn2+越小，析出的MnCO3越多；0.0075mol/Lmin9鋁鞣劑在皮革工業(yè)有廣泛應(yīng)用某學(xué)習(xí)小組以鋁灰為原料制備鋁鞣劑AlOH2Cl，設(shè)計如下化工流程提示：鋁灰的主要成分是Al、Al2O3、AlN、FeO等：請答復(fù)以下問題：1酸D的

21、化學(xué)式為；氣體C的電子式2實(shí)驗室檢驗氣體A的操作是；“水解溫度保持在90左右，寫出水解生成A的化學(xué)方程式：3“酸溶溫度控制在3035，不宜太低，也不宜太高，其原因是；氧化劑E宜選擇填字母A漂白液 B稀硝酸 C酸性高錳酸鉀溶液 D溴水4“除雜過程中產(chǎn)生濾渣的離子方程式為5粗產(chǎn)品略顯淺黃色，可能含有的雜質(zhì)主要是填化學(xué)式假設(shè)用“蒸發(fā)代替“噴霧枯燥，其后果是9.1HCl；2將一片濕潤的紅色石蕊試紙粘在玻璃棒的一端接觸氣體A，假設(shè)試紙變藍(lán)，那么A為NH3；AlN+3H2OAlOH3+NH33溫度太低，反響慢；溫度太高，鹽酸揮發(fā)快；A42Fe3+3CO32+3H2O=2FeOH3+3CO25FeOH3；AlOH2Cl水解生成AlOH3，幾乎得不到AlOH2Cl10 鎢主要用于制造硬質(zhì)或耐高溫的合金。自然界中黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽FeWO4、MnWO4，還含少量Si、P、As的化合物。黑鎢礦冶煉鎢的工藝流程如下： ：濾渣I的主要成份是Fe2O3、MnO2；上述流程中，除最后一步外，其余步驟中鎢的化合價未變；常溫下鎢酸難溶于水。答復(fù)以下問題：1鎢酸鹽FeWO4、Mn