全國(guó)卷化學(xué)工藝流程題解題思路分析

化學(xué)工藝流程題——解題思路指導(dǎo)年份2017全國(guó)卷（43分）P=0.4182016全國(guó)卷（43分）P=0.427題號(hào)262728262728題總分151414141514平均分6.853.657.466.266.845.25難度0.4570.2610.5330.4470.4560.375第Ⅱ卷非選擇題必考難度工藝流程題

試題緊密聯(lián)系化工生產(chǎn)實(shí)際，以物質(zhì)合成或混合物分離提純?yōu)樵掝}，在流程圖中展示了若干考生熟悉和不熟悉的內(nèi)容。給出的信息豐富，能力要求較高。題目以化學(xué)物質(zhì)為素材串聯(lián)全題、設(shè)問(wèn)情景關(guān)聯(lián)。題目層次分明，而考查點(diǎn)卻相對(duì)獨(dú)立、結(jié)果互不株連，空格設(shè)置和賦分合理。工藝流程題的題型特點(diǎn)

基本概念與無(wú)機(jī)綜合、無(wú)機(jī)推斷、化學(xué)與技術(shù)等的融合。具體來(lái)看，主要包括以下內(nèi)容：

1常見(jiàn)元素的單質(zhì)及其化合物的物理、化學(xué)性質(zhì)；2較復(fù)雜的化合物中的元素化合價(jià)計(jì)算；3化學(xué)反應(yīng)原理及其應(yīng)用；4離子反應(yīng)概念、化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)；5氧化還原反應(yīng)本質(zhì)、基本概念與化學(xué)方程式配平；6電解原理及電解產(chǎn)物判斷；7利用離子間反應(yīng)除去雜質(zhì)離子的原理；8簡(jiǎn)單的化學(xué)計(jì)算等。工藝流程題的考查內(nèi)容有什么？

化學(xué)工藝流程題是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn)，是無(wú)機(jī)框圖的創(chuàng)新。

它以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為依托，與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護(hù)等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗(yàn)、分離提純等基本實(shí)驗(yàn)原理在化工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，要求考生依據(jù)流程圖分析原理，緊扣信息，抓住關(guān)鍵、準(zhǔn)確答題。例題：某工廠生產(chǎn)硼砂過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCO3，MgSiO3，CaMg(CO3)2，Al2O3和Fe2O3等，回收其中鎂的工藝流程如下：沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3．45．212．4部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式完全深沉?xí)r溶液的pH由見(jiàn)上表。（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有

（寫(xiě)兩條）（2）濾渣I的主要成分有

。（3）從濾液Ⅱ中可回收利用的主要物質(zhì)有

。1，題頭:介紹原材料和生產(chǎn)產(chǎn)品。2，題干:用框圖形式將主要生產(chǎn)工藝流程表示出來(lái)。3，題設(shè)：設(shè)問(wèn)工藝流程圖的構(gòu)成特點(diǎn)27．（14分）Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來(lái)制備，

工藝流程如下：2017年全國(guó)乙卷題頭:介紹原材料生產(chǎn)產(chǎn)品。題干:用框圖形式將主要生產(chǎn)工藝流程表示出來(lái)回答下列問(wèn)題：（1）“酸浸”實(shí)驗(yàn)中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可

知，當(dāng)鐵的浸出率為70%時(shí)，所采用的實(shí)驗(yàn)條件為_(kāi)__________________。100℃、2h，90℃，5h（2）“酸浸”后，鈦主要以TiOCl42－形式存在，寫(xiě)出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式

。FeTiO3+4H++4Cl?=Fe2++TiOCl42?+2H2O27．（14分）Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì)）來(lái)制備，

工藝流程如下：（3）TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示：溫度/℃3035404550TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率%9295979388分析40℃時(shí)TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因_________。低于40℃，TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加；超過(guò)40℃，雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降【分析】共3分，平均0.71分

本題要求按照“化工生產(chǎn)”思路—從反應(yīng)速率角度分析轉(zhuǎn)化率—這與高中學(xué)習(xí)習(xí)慣從平衡角度分析轉(zhuǎn)化率的思路完全不一致，考生幾乎不得分。（4）Li2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為+4，其中過(guò)氧鍵的數(shù)目為_(kāi)___________。（5）若“濾液②”中c(Mg2+)=0.02mol/L，加入雙氧水和磷酸（設(shè)溶液體積增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5mol/L，此時(shí)是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？___________（列式計(jì)算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分別為1.3×10-22、1.0×10-24。4

Fe3+恰好沉淀完全時(shí)，c(PO43－)=mol·L?1=1.3×10-17mol·L?1，c3(Mg2+)×c2(PO43-)＝(0.01)3×(1.3×10-17)2=1.7×10-40＜Ksp[Mg3(PO4)2]，因此不會(huì)生成Mg3(PO4)2沉淀?！痉治觥?jī)蓡?wèn)共5分，平均0.73分

（6）寫(xiě)出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式

。2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑【分析】共3分，平均0.8分

氧化還原反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)，化學(xué)式錯(cuò)、產(chǎn)物錯(cuò)、配平錯(cuò)等，也有部分考生書(shū)寫(xiě)潦草或原有不良的書(shū)寫(xiě)習(xí)慣導(dǎo)致辨認(rèn)不清、書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤。(2018·課標(biāo)全國(guó)Ⅰ，27)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛。回答下列問(wèn)題：(1)生產(chǎn)Na2S2O5，通常是由NaHSO3過(guò)飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫(xiě)出該過(guò)程的化學(xué)方程式__________________________________。(2)利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為：①pH＝4.1時(shí)，Ⅰ中為_(kāi)_______溶液(寫(xiě)化學(xué)式)。②工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是

。(3)制備N(xiāo)a2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________。電解后，________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水，可得到Na2S2O5。a(4)Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測(cè)定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時(shí)，取50.00mL葡萄酒樣品，用0.01000mol·L－1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗10.00mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________________________，該樣品中Na2S2O5

的殘留量為_(kāi)_______g·L－1(以SO2計(jì))。0.128母液的循環(huán)利用陌生反應(yīng)產(chǎn)率計(jì)算酸溶、堿溶、水溶氧化后調(diào)PH（與Ksp結(jié)合）171題型結(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)工藝流程圖試題探究1.三種審題方法：首尾分析法、分段分析法、交叉分析法2.一個(gè)特別關(guān)注：特別關(guān)注箭頭——是來(lái)（進(jìn)來(lái)，加入、

進(jìn)入），還是去（出去，分離出去、進(jìn)入下一流程），

還是循環(huán)（從哪一步回到哪一步），分析每一步驟的進(jìn)

出關(guān)系并思考反應(yīng)物是什么、發(fā)生了什么變化、產(chǎn)生了

什么結(jié)果、對(duì)產(chǎn)品獲得有什么作用等3.最終指向一個(gè)目標(biāo)：獲得產(chǎn)品。2審題方法無(wú)機(jī)工藝流程圖試題探究3命題角度解題技巧(1)不常見(jiàn)化合物中元素化合價(jià)的確定2016新課標(biāo)Ⅰ卷28

(1)NaClO2中Cl的化合價(jià)為_(kāi)___。2014新課標(biāo)Ⅰ卷27

(2)①(H3PO2)中，磷元素的化合價(jià)為_(kāi)___。

2013新課標(biāo)Ⅰ卷27⑴LiCoO2中，Co元素的化合價(jià)為_(kāi)__________。掌握：1常見(jiàn)元素的化合價(jià)；2變價(jià)元素與不變價(jià)元素；3依據(jù)非金屬性相對(duì)強(qiáng)弱判斷化合價(jià)。無(wú)機(jī)工藝流程圖試題探究3命題角度解題技巧(2)關(guān)鍵反應(yīng)——陌生方程式的書(shū)寫(xiě)2016新課標(biāo)Ⅰ卷28

(2)寫(xiě)出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式_______。2014新課標(biāo)Ⅰ卷27

(3)寫(xiě)出白磷與氫氧化鋇溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。

2013新課標(biāo)Ⅰ卷27⑵寫(xiě)出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________________。熟知物質(zhì)、把握守恒、環(huán)境和諧1一熟知：常見(jiàn)氧化劑和對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物……；2三守恒：電子得失守恒、電荷守恒、原子元素守恒；3再和諧：方程式中的物質(zhì)和環(huán)境和諧共存。2015新課標(biāo)Ⅰ卷27

(1)寫(xiě)出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。3命題角度解題技巧(3)利用離子反應(yīng)除去雜質(zhì)2016新課標(biāo)Ⅰ卷28

(3)為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為_(kāi)_______、________。2016新課標(biāo)3卷27

(4)為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈_____性(填酸或堿)。

方法：沉淀法(加入沉淀劑、調(diào)劑pH值)、氣化法(將某些非金屬元素形成的離子轉(zhuǎn)化為氣體而分離)原則：1盡量不引入新雜質(zhì)，不可避免引入的雜質(zhì)要容易被后續(xù)除去；2生成沉淀的溶解度要盡可能小。2015新課標(biāo)Ⅰ卷27

(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是_______。3命題角度解題技巧(4)“濾液”“濾渣”“回收利用”“可循環(huán)”的物質(zhì)是什么？2016新課標(biāo)3卷28

(1)“廢渣1”的主要成分是________。2013新課標(biāo)Ⅰ卷27

(6)在整個(gè)回收工藝中，可回收的金屬化合物有_________(填化學(xué)式）。

總思想：

目標(biāo)導(dǎo)向、物質(zhì)轉(zhuǎn)化、逐步分離、物質(zhì)守恒具體做法：讀流程圖，利用物質(zhì)守恒思想弄清楚各元素的來(lái)龍去脈，在明白各步原理的基礎(chǔ)上弄清物料走向，獲取主要信息和有用信息。2015新課標(biāo)Ⅰ卷27

(2)“浸渣”中還剩余的物質(zhì)是______（化學(xué)式）。(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是________（填名稱）。3命題角度解題技巧(5)電解產(chǎn)物判斷，“陰極”“陽(yáng)極”電極反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)2016新課標(biāo)1卷28

(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是______。2013新課標(biāo)Ⅰ卷27

(5)充放電過(guò)程中，發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫(xiě)出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式_______________。

根據(jù)氧化還原原理合理拆分反應(yīng)方程式，考慮電子得失守恒、電荷守恒、離子與電解質(zhì)環(huán)境和諧共存可解決本題。2014新課標(biāo)1卷27

(4)H3PO2也可以通過(guò)電解的方法制備，①寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式______。2012新課標(biāo)Ⅰ卷26

K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)式為3命題角度解題技巧(6)某操作的目的、某現(xiàn)象發(fā)生的原因是什么？2016新課標(biāo)1卷28

(6)上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是__________總原則：牢牢把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹＞唧w答題：從反應(yīng)原理出發(fā)，結(jié)合反應(yīng)物的理化性質(zhì)和環(huán)境特點(diǎn)，考慮應(yīng)物的總利用率、反應(yīng)的副產(chǎn)物的控制、產(chǎn)品產(chǎn)率提高、反應(yīng)是否綠色環(huán)保等方面。2014新課標(biāo)Ⅰ卷27

(4)③早期采用“三室電滲析法”制備H3PO2，將“四室電滲析法”中陽(yáng)極室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去陽(yáng)極室與產(chǎn)品室之間的陽(yáng)膜，從而合并了陽(yáng)極室與產(chǎn)品室，其缺點(diǎn)是_______雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是__________2015新課標(biāo)Ⅰ卷27

(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是____。

從環(huán)境、安全、節(jié)能、高效等角度答題2016新課標(biāo)1卷28

(5)“有效氯含量”可用來(lái)衡量含氯消毒劑的消毒能力，NaClO2的有效氯含量為_(kāi)_______。2016新課標(biāo)2卷28

(1)計(jì)算該樣品中氯的物質(zhì)的量，并求出FeClx中X值_______(2)現(xiàn)有一含有FeCl2和FeCl3的混合樣品，采用上述方法測(cè)得n(Fe):n(Cl)=1:2.1，則該樣品中FeCl3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___。(8)氧化還原的簡(jiǎn)單計(jì)算(7)評(píng)價(jià)型試題3命題角度解題技巧2013新課標(biāo)1卷27

(3)上可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點(diǎn)是______________利用氧化還原反應(yīng)電子得失守恒、電荷守恒等守恒關(guān)系解題。(1)問(wèn)題一般各自相對(duì)獨(dú)立，無(wú)連帶效應(yīng)，一個(gè)問(wèn)題解決不了通常不會(huì)影響下一個(gè)問(wèn)題的解決。(2)

每題中基本上都有與流程無(wú)關(guān)的問(wèn)題，可直接作答；對(duì)于超綱知識(shí)，不用太過(guò)糾結(jié)，題目中要么有信息提示，要么沒(méi)有設(shè)問(wèn)。(3)

對(duì)于大題，不能戀戰(zhàn)超時(shí)，把會(huì)做的空做對(duì)、能拿的分拿到就是最好。4重要提示無(wú)機(jī)工藝流程圖試題探究術(shù)語(yǔ)思考角度研磨減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應(yīng)速率攪拌使反應(yīng)物充分接觸，提高反應(yīng)或溶解速率水浸與水接觸反應(yīng)或溶解酸浸與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去堿浸除去油污，溶解酸性氧化物、鋁及其氧化物灼燒除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化，如從海帶中提取碘時(shí)的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì)煅燒改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解，如煅燒高嶺土術(shù)語(yǔ)思考角度調(diào)節(jié)溶液的pH常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀而除去控制溫度根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動(dòng)控制壓強(qiáng)改變速率，影響平衡使用合適的催化劑加快反應(yīng)速率，縮短達(dá)到平衡所需要的時(shí)間趁熱過(guò)濾提高純