高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)講練測(新高考專用)專題13工藝流程綜合題(講)(原卷版+解析)

專題13工藝流程綜合題化學(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，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識步步設(shè)問，是無機框圖的創(chuàng)新。它以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗、分離或提純等基本實驗原理在化工生產(chǎn)中的實際應(yīng)用，具有較強的實用性和綜合性，是近幾年高考化學(xué)試題的?？碱}型?；ち鞒绦蛯嶒烆}通常以元素化合物知識為依托，以反應(yīng)原理、實驗操作為考查重點。重視實驗技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，意在引導(dǎo)考生關(guān)注化學(xué)的真實性和應(yīng)用性，體現(xiàn)了能力立意和化學(xué)知識的應(yīng)用，是今后高考命題的方向和熱點，綜合性強，能夠很好地考查學(xué)生分析、解決問題的能力，培養(yǎng)實驗技能。高頻考點一原料的預(yù)處理預(yù)處理操作作用或目的分析研磨、霧化將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w霧化，增大反應(yīng)物接觸面積，以加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分目的：提高原料轉(zhuǎn)化率、利用率、浸取率，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率等增大接觸面積的方法：固體——粉碎、研磨；液體——噴灑；氣體——用多孔分散器等浸取(即浸出/溶解)向固體中加入適當(dāng)溶劑或溶液，使其中可溶性的物質(zhì)溶解，包括水浸取、酸溶、堿溶、醇溶等水浸與水接觸反應(yīng)或溶解，使原料變成離子進入溶液中酸浸在酸性溶液[如：用(濃)硫酸、鹽酸等]中使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的過程；酸還能溶解金屬氧化物(膜)、抑制某些金屬離子的水解等堿浸去油污，在堿性溶液中使兩性化合物(Al2O3、ZnO等)溶解，溶解鋁、二氧化硅等，不溶物通過過濾除去的過程醇浸提取有機物，常采用有機溶劑(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有機物浸出率固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(工業(yè)上往往為了追求更多轉(zhuǎn)化)提高浸出率的措施：①將礦石研成粉末，提高接觸面積；②攪拌，使反應(yīng)更加充分③增大反應(yīng)物(酸、堿)的濃度；④適當(dāng)升溫(加熱)灼燒(焙燒)除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化①除去硫、碳單質(zhì)；②有機物轉(zhuǎn)化、除去有機物；③高溫下原料與空氣中氧氣反應(yīng)；④除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)(如碳酸鹽沉淀)等煅燒改變結(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，如煅燒高嶺土高頻考點二轉(zhuǎn)化過程中反應(yīng)條件的控制方法1．控制溶液的酸堿性(pH)(1)控制反應(yīng)的發(fā)生，增強物質(zhì)的氧化性或還原性(增強MnOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))、NOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))的氧化性)，調(diào)節(jié)離子的水解程度(2)控制溶液的pH值使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀而被除去=1\*GB3①原理：加入的物質(zhì)能與溶液中的H+反應(yīng)，降低了H+的濃度，使溶液pH值增大=2\*GB3②pH控制的范圍：雜質(zhì)離子完全沉淀時pH值~主要離子開始沉淀時pH(注意端值取)=3\*GB3③需要的物質(zhì)：含主要陽離子(不引入新雜質(zhì)即可)的難溶性氧化物或氫氧化物或碳酸鹽，即能與H+反應(yīng)，使pH增大的物質(zhì)，如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等類型的物質(zhì)=4\*GB3④實例：除去CuSO4溶液中少量Fe3+，可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、CuCO3，調(diào)節(jié)pH至3~4，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。Fe3+溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入CuO后，溶液中H+濃度降低，平衡正向移動，F(xiàn)e(OH)3越聚越多，最終形成沉淀a．加入CuO的作用：調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3b．加熱的目的：促進Fe3＋水解(3)抑制某些離子的水解，防止產(chǎn)品混入雜質(zhì)像鹽酸鹽、硝酸鹽溶液，通過結(jié)晶方法制備晶體或加熱脫水結(jié)晶水合物制備相對應(yīng)的無水鹽時，由于水解生成的鹽酸或硝酸揮發(fā)，促使了金屬離子水解(水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng))導(dǎo)致產(chǎn)品不純?nèi)纾河蒑gCl2·6H2O制無水MgCl2要在HCl氣流中加熱，否則：MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋2HCl↑＋4H2O2．溫度控制的類型及其目的升高溫度=1\*GB3①加快反應(yīng)速率或溶解速率=2\*GB3②促進平衡向吸熱方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動，如：促進水解生成沉淀=3\*GB3③除去受熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如：H2O2、氨水、銨鹽(NH4Cl)、硝酸鹽、NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4等物質(zhì)=4\*GB3④使沸點相對低的物質(zhì)氣化或升華降低溫度=1\*GB3①防止某物質(zhì)在溫度較高時揮發(fā)或分解=2\*GB3②使化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)的方向移動，從而提高產(chǎn)物的產(chǎn)率=3\*GB3③使某個沸點高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離=4\*GB3④降低晶體的溶解度，使其結(jié)晶析出控制溫度在一定范圍(綜合考慮)溫度過低反應(yīng)速率過慢或溶解速率小溫度過高=1\*GB3①催化劑逐漸失活，化學(xué)反應(yīng)速率急劇下降=2\*GB3②物質(zhì)分解，如：NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、濃HNO3等=3\*GB3③物質(zhì)會揮發(fā)，如：濃硝酸、濃鹽酸、醋酸、液溴、乙醇等=4\*GB3④物質(zhì)氧化，如：Na2SO3等=5\*GB3⑤物質(zhì)升華，如：I2升華答題策略=1\*GB3①若用到H2O2、氨水、銨鹽、硝酸鹽等易分解的物質(zhì)，控溫的目的是防止物質(zhì)分解=2\*GB3②若題目中出現(xiàn)有機物或有機溶劑，控溫的目的是防止其揮發(fā)=3\*GB3③若溶液中制備物質(zhì)，常使用加熱的方法加快反應(yīng)速率=4\*GB3④煮沸：促進水解，聚沉后利于過濾分離；除去溶解在溶液中的氣體，如氧氣=5\*GB3⑤溫度范圍答題策略a．溫度不高于××℃的原因：適當(dāng)加快反應(yīng)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(如AlCl3)水解等，影響產(chǎn)品的生成b．溫度不低于××℃的原因：加快反應(yīng)速率或者對于吸熱反應(yīng)而言可是平衡正移，增加產(chǎn)率3．濃度(1)根據(jù)需要選擇適宜濃度，控制一定的反應(yīng)速率，使平衡移動有利于目標(biāo)產(chǎn)物的生成，減小對后續(xù)操作產(chǎn)生的影響(2)反應(yīng)物過量，能保證反應(yīng)的完全發(fā)生或提高其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，但對后續(xù)操作也會產(chǎn)生影響4．壓強：改變反應(yīng)速率，使平衡向需要的方向移動5．催化劑：選擇合適的催化劑，能加快反應(yīng)速率6．使用保護氣(1)隔絕空氣(主要是O2、H2O)(2)抑制弱離子的水解(如HCl氛圍)高頻考點三工藝流程中的分離與提純1．過濾：固液分離的一種方法，主要有常壓過濾、減壓過濾、熱過濾(1)常壓過濾：通過預(yù)處理、調(diào)節(jié)pH等工序可實現(xiàn)對雜質(zhì)的去除，但值得注意的是需要分析對產(chǎn)品的需求及生產(chǎn)目的的綜合考慮，準(zhǔn)確判斷經(jīng)過過濾后產(chǎn)生的濾液、濾渣的主要成分，準(zhǔn)確判斷是留下濾液還是濾渣(2)減壓過濾(抽濾)：減壓過濾和抽濾是指一種操作，其原理與普通的常壓過濾相同。相比普通過濾，抽濾加快了過濾的速度。抽濾的優(yōu)點是快速過濾，有時候還可以過濾掉氣體，并能達到快速干燥產(chǎn)品的作用(3)趁熱過濾：趁熱過濾指將溫度較高的固液混合物直接使用常規(guī)過濾操作進行過濾，但是由于常規(guī)過濾操作往往耗時較長，這樣會導(dǎo)致在過濾過程中因混合物溫度降低而使溶質(zhì)析出，影響分離效果。因此可使用熱過濾儀器、將固液混合物的溫度保持在一定范圍內(nèi)進行過濾，所以又稱為熱過濾2．蒸發(fā)結(jié)晶(1)適用范圍：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如：NaCl(2)蒸發(fā)結(jié)晶的標(biāo)志：當(dāng)有大量晶體出現(xiàn)時，停止加熱，利用余熱蒸干(3)實例①從NaCl溶液中獲取NaCl固體a．方法：蒸發(fā)結(jié)晶b．具體操作：加熱蒸發(fā)，當(dāng)析出大量NaCl晶體時，停止加熱，利用余熱蒸干②NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液a．方法：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥b．具體操作：若將混合溶液加熱蒸發(fā)一段時間，析出的固體主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，這樣就可以分離出大部分NaClc．趁熱過濾的目的：防止KNO3溶液因降溫析出，影響NaCl的純度3．冷卻結(jié)晶(1)適用范圍：提取溶解度隨溫度變化較大的物質(zhì)(KNO3)、易水解的物質(zhì)(FeCl3)或結(jié)晶水化合物(CuSO4·5H2O)(2)蒸發(fā)結(jié)晶的標(biāo)志：當(dāng)有少量晶體(晶膜)出現(xiàn)時(3)實例：KNO3溶液中混有少量的NaCl溶液a．方法：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥b．具體操作：若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，這樣就可以分離出大部分KNO34．沉淀洗滌時洗滌劑的選擇洗滌試劑適用范圍目的蒸餾水冷水溶解度隨溫度升高而升高，且變化較大除去固體表面吸附著的××雜質(zhì)，減少固體因為洗滌液溫度高造成溶解損失熱水溶解度隨著溫度升高而降低除去固體表面吸附著的××雜質(zhì)，減少固體因為洗滌液溫度低造成溶解損失有機溶劑(酒精、丙酮等)固體易溶于水、難溶于有機溶劑減少固體溶解損失；利用有機溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水分，加快干燥速率飽和溶液對純度要求不高的產(chǎn)品減少固體溶解酸、堿溶液產(chǎn)物不溶于酸、堿除去固體表面吸附著的可溶于酸、堿的雜質(zhì)；減少固體溶解洗滌沉淀的方法：向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作2～3次檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法：取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴入某試劑，若未出現(xiàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象，則沉淀洗滌干凈5．重結(jié)晶：將結(jié)晶得到的晶體溶于溶劑制得飽和溶液，又重新從溶液結(jié)晶的過程6．萃取與反萃取萃取利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑(萃取劑)把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來的過程，萃取后需要分液。如：用CCl4萃取溴水中的Br2反萃取在溶劑萃取分離過程中，當(dāng)完成萃取操作后，為進一步純化目標(biāo)產(chǎn)物或便于下一步分離操作的實施，往往需要將目標(biāo)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到水相。這種調(diào)節(jié)水相條件，將目標(biāo)產(chǎn)物從有機相轉(zhuǎn)入水相的萃取操作稱為反萃取，為萃取的逆過程7．蒸餾或分餾：蒸餾是利用液體混合物中各組分的沸點不同，給液體混合物加熱，使其中的某一組分變成蒸氣再冷凝成液體，跟其他組分分離的過程8．冷卻法：利用氣體易液化的特點分離氣體,如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨與氮氣、氫氣高頻考點四工藝流程中Ksp的相關(guān)計算溶度積常數(shù)反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力，溶度積常數(shù)在化工流程題中考查溶度積常數(shù)是高考的熱點，化工流程中常常需要控制條件進行離子的分離或除雜，通過溶度積常數(shù)計算溶液中金屬離子的濃度、離子完全沉淀時的pH、判斷廢水排放是否符合標(biāo)準(zhǔn)、沉淀完全轉(zhuǎn)化時所需離子濃度。1.計算難溶電解質(zhì)的Ksp以“AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)”為例：Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的濃度都是平衡濃度2.計算沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)及其完全轉(zhuǎn)化時所需濃度依據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化反應(yīng)和Ksp，計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)，K值越大，轉(zhuǎn)化反應(yīng)越易進行，轉(zhuǎn)化程度越大如：對于反應(yīng)Cu2＋(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn2＋(aq)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===eq\f(Ksp（ZnS）,Ksp（CuS）)3.由溶度積計算溶液中某離子的濃度①已知溶度積，求溶液中的某種離子的濃度如：Ksp＝a的飽和AgCl溶液中，c(Ag＋)＝eq\r(a)mol·L－1②已知溶度積、溶液中某離子的濃度，求溶液中的另一種離子的濃度如：某溫度下AgCl的Ksp＝a，在0.1mol·L－1的NaCl溶液中加入過量的AgCl固體，達到平衡后c(Ag＋)＝=10amol·L－14.判斷離子是否開始沉淀以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)為例溶度積離子積概念沉淀溶解的平衡常數(shù)溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積符號KspQc表達式Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的濃度都是平衡濃度Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的濃度都是任意濃度應(yīng)用判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解①Q(mào)c>Ksp：溶液過飽和，有沉淀析出②Qc＝Ksp：溶液飽和，處于平衡狀態(tài)③Qc＜Ksp：溶液未飽和，無沉淀析出5.調(diào)pH除雜——計算pH范圍(1)pH控制的范圍：雜質(zhì)離子完全沉淀時pH值~主要離子開始沉淀時pH（注意端值取等)(2)一般情況下，當(dāng)溶液中剩余離子的濃度小于1×10－5mol·L－1時，化學(xué)上通常認為生成沉淀的反應(yīng)進行完全了高頻考點五工藝流程中加入試劑的作用和循環(huán)物質(zhì)的確定1．判斷加入的試劑及分析試劑作用的基本思路(1)看反應(yīng)目的：分析加入試劑后化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)的目的(2)看試劑性質(zhì)：分析加入試劑本身的性質(zhì)(物質(zhì)類別、所含元素的化合價、周期表中的位置等)(3)看生成物：分析反應(yīng)前后的物質(zhì)組成的變化(4)看可能信息：綜合利用流程信息和題中設(shè)問提供的信息2．工藝流程中的物質(zhì)確定(1)循環(huán)物質(zhì)的確定(2)副產(chǎn)品的確定(3)濾渣成分的確定①過量的反應(yīng)物②原料中不參與反應(yīng)的物質(zhì)③由原料轉(zhuǎn)化的生成物④由雜質(zhì)轉(zhuǎn)化的沉淀物高頻考點六陌生方程式的書寫首先根據(jù)題給材料中的信息寫出部分反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，再根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價有無變化判斷反應(yīng)類型：①元素化合價無變化則為非氧化還原反應(yīng)，遵循質(zhì)量守恒定律。②元素化合價有變化則為氧化還原反應(yīng)，除遵循質(zhì)量守恒外，還要遵循得失電子守恒規(guī)律。最后根據(jù)題目要求寫出化學(xué)方程式或離子方程式(需要遵循電荷守恒規(guī)律)即可。高頻考點七化學(xué)計算①計算公式(ⅰ)物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(或純度)＝eq\f(該物質(zhì)的質(zhì)量,混合物的總質(zhì)量)×100%(ⅱ)產(chǎn)品產(chǎn)率＝eq\f(產(chǎn)品實際產(chǎn)量,產(chǎn)品理論產(chǎn)量)×100%(ⅲ)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(參加反應(yīng)的原料量,加入原料的總量)×100%②計算方法——關(guān)系式法在多步反應(yīng)中，若第一步反應(yīng)的產(chǎn)物是下一步反應(yīng)的反應(yīng)物，可以根據(jù)化學(xué)方程式將某中間物質(zhì)作為“中介”，找出已知物質(zhì)和所求物質(zhì)之間量的關(guān)系，也可通過守恒關(guān)系直接確定原料與所給數(shù)據(jù)物質(zhì)之間的關(guān)系。【方法技巧】工藝流程中的答題規(guī)范1．沉淀的洗滌操作(1)答題模板：沿玻璃棒向漏斗(過濾器)中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)實驗2～3次(2)實例：在測定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的質(zhì)量分數(shù)時，可以在混合物中加入過量BaCl2溶液，沉淀SOeq\o\al(2－,4)，然后過濾、洗滌、烘干、稱量得到BaSO4的質(zhì)量，試問：怎樣洗滌沉淀？沿玻璃棒向漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)實驗2～3次2．證明沉淀完全的操作(1)答題模板：靜置，取少量上層清液于試管中，加入××試劑(沉淀劑)，若沒有××沉淀產(chǎn)生，則證明××沉淀完全(2)實例：在測定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的質(zhì)量分數(shù)時，可以在混合物中加入過量BaCl2溶液，沉淀SOeq\o\al(2－,4)，然后過濾、洗滌、烘干、稱量得到BaSO4的質(zhì)量，試問：怎樣判斷SOeq\o\al(2－,4)是否沉淀完全？靜置，取上層清液少許于試管中，繼續(xù)加入BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則證明SOeq\o\al(2－,4)沉淀完全3．檢驗沉淀是否洗滌干凈的操作(1)答題模板：取最后一次洗滌液少量于試管中，加入××試劑(根據(jù)沉淀可能吸附的雜質(zhì)離子，選擇合適的檢驗試劑)，若沒有××(特征現(xiàn)象)出現(xiàn)，則證明沉淀已洗滌干凈(2)實例：在測定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的質(zhì)量分數(shù)時，可以在混合物中加入過量BaCl2溶液，沉淀SOeq\o\al(2－,4)，然后過濾、洗滌、烘干、稱量得到BaSO4的質(zhì)量，試問：怎樣判斷沉淀是否洗凈？取最后一次洗滌液少量于試管中，加入稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則證明沉淀已洗凈4．判斷滴定終點的答題規(guī)范(1)答題模板：當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲巍痢痢翗?biāo)準(zhǔn)溶液后，溶液由×××色變成×××色，或溶液×××色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色(2)用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液，酚酞作指示劑，滴定終點的判斷：當(dāng)加入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)鹽酸后，溶液由紅色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色5．描述離子檢驗現(xiàn)象的答題規(guī)范(1)答題模板：取試樣→加水溶解→加……試劑加……檢驗試劑→觀察現(xiàn)象→得出結(jié)論(2)以“SOeq\o\al(2－,4)的檢驗”為例：取少量溶液于試管中，加入足量稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，則證明有SOeq\o\al(2－,4)6．增大原料浸出率的措施攪拌、升高溫度、延長浸出時間、增大氣液或固液接觸面積7．蒸發(fā)結(jié)晶的操作(1)從NaCl溶液中獲取NaCl固體①方法：蒸發(fā)結(jié)晶②具體操作：加熱蒸發(fā)，當(dāng)析出大量NaCl晶體時，停止加熱，利用余熱蒸干(2)NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液①方法：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥②具體操作：若將混合溶液加熱蒸發(fā)一段時間，析出的固體主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，這樣就可以分離出大部分NaCl8．冷卻結(jié)晶的操作：KNO3溶液中混有少量的NaCl溶液①方法：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥②具體操作：若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，這樣就可以分離出大部分KNO39．“目的或原因”類目的或原因思考方向沉淀(晶體)洗滌的目的若濾渣是所需的物質(zhì)，洗滌的目的是除去晶體表面的可溶性雜質(zhì)，得到更純凈的沉淀物若濾液是所需的物質(zhì)，洗滌的目的是洗滌過濾所得到的濾渣，把有用的物質(zhì)如目標(biāo)產(chǎn)物盡可能洗出來沉淀(晶體)冰水洗滌的目的既能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，且能防止晶體在洗滌過程中的溶解損耗沉淀(晶體)用有機溶劑(酒精、丙酮等)洗滌的目的既能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，且能防止晶體在洗滌過程中的溶解損耗，此外又利用有機溶劑的揮發(fā)性，除去固體表面的水分，產(chǎn)品易干燥控制溶液pH的目的防止××離子水解；防止××離子沉淀；確?！痢岭x子沉淀完全；防止××溶解等溫度不高于××℃的原因溫度過高××物質(zhì)分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)或××物質(zhì)揮發(fā)(如濃硝酸、濃鹽酸)或××物質(zhì)氧化(如Na2SO3等)或促進××物質(zhì)水解(如AlCl3等)蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍抑制××離子的水解(如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時需在HCl氣流中進行，加熱MgCl2·6H2O得MgCl2時需在HCl氣流中進行等)加熱的目的加快反應(yīng)速率或促進平衡向某個方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))的原因減小壓強，使液體沸點降低，防止××物質(zhì)受熱分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)減壓過濾的目的加快過濾速度減壓烘干的目的降低產(chǎn)品的烘干溫度，防止產(chǎn)品分解減壓蒸發(fā)的原因減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度，可以防止某物質(zhì)分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)或失去結(jié)晶水(如題目要求制備結(jié)晶水合物產(chǎn)品)趁熱過濾的目的防止過濾一種晶體或雜質(zhì)的過程中，因降溫而析出另一種晶體①要濾渣(產(chǎn)品)：防止降溫時析出雜質(zhì)而影響產(chǎn)品純度或減少產(chǎn)品溶解損耗如：NaCl(KNO3)②要濾液(產(chǎn)品)：防止降溫時析出產(chǎn)品(溶解度隨溫度增大而增大)而損耗(除去溶解度小或難溶的雜質(zhì))題型一化學(xué)工藝流程與物質(zhì)制備物質(zhì)制備類化工流程題常以某種物質(zhì)(目標(biāo)產(chǎn)物)的制備為基礎(chǔ)，涉及原料的預(yù)處理、物質(zhì)的制備原理、產(chǎn)品的分離及提純等具體步驟，兼顧考查元素及其化合物、化學(xué)基本概念和基本理論、化學(xué)實驗等知識。例1．（2022·湖南卷）鈦(Ti)及其合金是理想的高強度、低密度結(jié)構(gòu)材料。以鈦渣(主要成分為，含少量V、Si和Al的氧化物雜質(zhì))為原料，制備金屬鈦的工藝流程如下：已知“降溫收塵”后，粗中含有的幾種物質(zhì)的沸點：物質(zhì)沸點答下列問題：（1）已知，的值只決定于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略、隨溫度的變化。若，則該反應(yīng)可以自發(fā)進行。根據(jù)下圖判斷：時，下列反應(yīng)不能自發(fā)進行的是_______。A. B.C. D.（2）與C、，在的沸騰爐中充分反應(yīng)后，混合氣體中各組分的分壓如下表：物質(zhì)分壓①該溫度下，與C、反應(yīng)的總化學(xué)方程式為_______；②隨著溫度升高，尾氣中的含量升高，原因是_______。（3）“除釩”過程中的化學(xué)方程式為_______；“除硅、鋁”過程中，分離中含、雜質(zhì)的方法是_______。（4）“除釩”和“除硅、鋁”的順序_______(填“能”或“不能”)交換，理由是_______。（5）下列金屬冶煉方法與本工藝流程中加入冶煉的方法相似的是_______。A.高爐煉鐵B.電解熔融氯化鈉制鈉C.鋁熱反應(yīng)制錳D.氧化汞分解制汞【方法技巧】無機工業(yè)流程題能夠以真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題為指導(dǎo)思想，為近年來高考的必考題型。該類試題的解題思路為：明確整個流程及每一部分的目的→仔細分析每步反應(yīng)發(fā)生的條件以及得到的產(chǎn)物的物理或化學(xué)性質(zhì)→結(jié)合基礎(chǔ)理論與實際問題思考→注意答題的模式與要點。基本方法和步驟為：(1)從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。(2)然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。(3)分析流程中的每一步驟，從以下幾個方面了解流程：①反應(yīng)物是什么；②發(fā)生了什么反應(yīng)；③該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用?！咀兪教骄俊浚?022·江蘇卷）實驗室以二氧化鈰()廢渣為原料制備Cl-含量少的，其部分實驗過程如下：

（1）“酸浸”時與反應(yīng)生成并放出，該反應(yīng)的離子方程式為_______。（2）pH約為7的CeCl3溶液與溶液反應(yīng)可生成沉淀，該沉淀中Cl-含量與加料方式有關(guān)。得到含量較少的的加料方式為_______(填序號)。A．將溶液滴加到CeCl3溶液中B．將CeCl3溶液滴加到溶液中（3）通過中和、萃取、反萃取、沉淀等過程，可制備含量少的。已知Ce3+能被有機萃取劑(簡稱HA)萃取，其萃取原理可表示為Ce3+(水層)+3HA(有機層)(有機層)+(水層)①加氨水“中和”去除過量鹽酸，使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的是_______。②反萃取的目的是將有機層Ce3+轉(zhuǎn)移到水層。使Ce3+盡可能多地發(fā)生上述轉(zhuǎn)移，應(yīng)選擇的實驗條件或采取的實驗操作有_______(填兩項)。③與“反萃取”得到的水溶液比較，過濾溶液的濾液中，物質(zhì)的量減小的離子有_______(填化學(xué)式)。（4）實驗中需要測定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce4+可用準(zhǔn)確濃度的溶液滴定。以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑，滴定終點時溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色，滴定反應(yīng)為。請補充完整實驗方案：①準(zhǔn)確量取溶液[約為]，加氧化劑將Ce3+完全氧化并去除多余氧化劑后，用稀硫酸酸化，將溶液完全轉(zhuǎn)移到容量瓶中后定容；②按規(guī)定操作分別將和待測Ce4+溶液裝入如圖所示的滴定管中：③_______。

題型二化學(xué)工藝流程與反應(yīng)原理化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段涉及多種化學(xué)反應(yīng)原理，試題中根據(jù)生產(chǎn)流程中的有關(guān)化學(xué)知識步步設(shè)問，只要明確實驗?zāi)康?，理解裝置的作用以及工藝流程的原理，吸收題目新信息并能加以靈活運用。1．溫度、濃度、壓強的控制術(shù)語功能溫度的控制升溫①加快反應(yīng)速率或溶解速率；②促進平衡向吸熱方向移動；③除雜，除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物質(zhì)。④使沸點相對較低的原料氣化降溫①防止某物質(zhì)在高溫時會溶解(或分解)；②使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(放熱方向)；③使某個沸點較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離;④降低晶體的溶解度，減少損失.控溫(用水浴或油浴控溫)①防止某種物質(zhì)溫度過高時會分解或揮發(fā)；②為了使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)出來；③使催化劑的活性達到最好；④防止副反應(yīng)的發(fā)生；⑤降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設(shè)備的要求，達到綠色化學(xué)的要求；⑥如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息，則要根據(jù)它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，尋找合適的結(jié)晶分離方法(蒸發(fā)結(jié)晶或濃縮結(jié)晶)。濃度、壓強的控制增大反應(yīng)物濃度、加壓①可加快反應(yīng)速率。對氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，加壓使平衡向生成物方向移動。但壓強太大，動力消耗更多，設(shè)備要求更高，成本增加，故必須綜合考慮；②加壓一般是提高氣體反應(yīng)物濃度措施，在氣體和固體、液體反應(yīng)的體系中并不適宜；③生產(chǎn)中常使廉價易得的原料適當(dāng)過量，以提高另一原料的利用率。減壓蒸餾減小壓強，降低液體的沸點，防止(如濃HNO3、NH3.H2O、H2O2、NH4HCO3等)物質(zhì)分解；2．PH的控制術(shù)語功能控制溶液的PH(1)目的：調(diào)節(jié)pH值實質(zhì)上是利用沉淀溶解平衡把某些離子轉(zhuǎn)化成沉淀。(2)原則：不管是調(diào)高還是調(diào)低，原則都是加過量的除雜劑而不引進新的雜質(zhì)，這里分兩種情況①如果要得到濾液，可加固體沉淀劑消耗H＋或OH—，如除去含Cu2+溶液中混有的Fe3+,可通過加入CuO、Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3等；②要得到濾渣，則需加入堿性溶液，如氨水或氫氧化鈉溶液。調(diào)低PH值的原則與調(diào)高PH的原則相同。⑶題目呈現(xiàn)方式：題中通常會以表格數(shù)據(jù)形式，或“已知信息”給出需求的“適宜PH范圍”的信息;⑷解題步驟：①判斷溶液呈酸(或堿)性;②判斷調(diào)高還是調(diào)低;③選擇合適的調(diào)節(jié)劑。3.體系環(huán)境氛圍及其它條件的控制術(shù)語功能酸性、堿性或某種環(huán)境氛圍①蒸發(fā)或結(jié)晶時，加入相應(yīng)的酸或堿，以抑制某些鹽的水解；②需要在酸性氣流中干燥FeCl3、AlCl3、MgCl2等含水晶體，以防止水解。如從海水中提取鎂，從MgCl2的溶液里結(jié)晶析出的是氯化鎂結(jié)晶水合物，電解熔化氯化鎂才能制得金屬鎂，要去除氯化鎂晶體中的結(jié)晶水"需要在氯化氫氣流中加熱，否則煅燒所得的最后固體不是MgCl2，而是熔點更高的MgO,具有相似情況的還有FeCl3、AlCl3等；③營造還原性氛圍：加熱煮沸酸液后再冷卻，其目的是排除酸溶液中的氧氣，如用廢鐵制備綠礬晶體，需要把硫酸加熱煮沸后再加入，同時還不能加入過量，防止Fe2+被氧化；④營造氧化性氛圍：加入氧化劑進行氧化，如加入綠色氧化劑H2O2將Fe2+氧化轉(zhuǎn)化為Fe3+。例2.（2022·全國甲卷）硫酸鋅()是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為，雜質(zhì)為以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下：本題中所涉及離子的氯氧化物溶度積常數(shù)如下表：離子回答下列問題：(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為_______。(2)為了提高鋅的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。(3)加入物質(zhì)X調(diào)溶液，最適宜使用的X是_______(填標(biāo)號)。A．

B．

C．濾渣①的主要成分是_______、_______、_______。(4)向的濾液①中分批加入適量溶液充分反應(yīng)后過濾，濾渣②中有，該步反應(yīng)的離子方程式為_______。(5)濾液②中加入鋅粉的目的是_______。(6)濾渣④與濃反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用，同時得到的副產(chǎn)物是_______、_______?！痉椒记伞拷鼛啄旮呖蓟瘜W(xué)工藝流程題屬于熱點體系。工藝流程題，顧名思議，就是將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段與生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識緊密聯(lián)系起來。該類試題的答題關(guān)鍵是要明確實驗?zāi)康?，理解裝置的作用以及工藝流程的原理，吸收題目新信息并且能加以靈活運用，在高考中就一定會大獲全勝。化學(xué)工藝流程常涉及的化學(xué)反應(yīng)原理有：⑴沉淀溶解平衡的相關(guān)應(yīng)用：①沉淀的最小濃度控制；②沉淀轉(zhuǎn)化的條件。⑵反應(yīng)速率及化學(xué)平衡理論在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用：①反應(yīng)速率控制；②化學(xué)平衡移動；③化學(xué)平衡常數(shù)的應(yīng)用；④反應(yīng)條件的控制。⑶氧化還原反應(yīng)的具體應(yīng)用：①強弱規(guī)律；②守恒規(guī)律；③選擇規(guī)律。⑷鹽類水解的具體應(yīng)用：①水解規(guī)律；②水解反應(yīng)的控制(抑制或促進)?！咀兪教骄俊浚?022·全國乙卷）廢舊鉛蓄電池的鉛膏中主要含有、、和Pb。還有少量Ba、Fe、Al的鹽或氧化物等。為了保護環(huán)境、充分利用鉛資源，通過下圖流程實現(xiàn)鉛的回收。一些難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：難溶電解質(zhì)一定條件下，一些金屬氫氧化物沉淀時的如下表：金屬氫氧化物開始沉淀的pH2.36.83.57.2完全沉淀的pH3.28.34.69.1回答下列問題：（1）在“脫硫”中轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為________，用沉淀溶解平衡原理解釋選擇的原因________。（2）在“脫硫”中，加入不能使鉛膏中完全轉(zhuǎn)化，原因是________。（3）在“酸浸”中，除加入醋酸()，還要加入。(ⅰ)能被氧化的離子是________；(ⅱ)促進了金屬Pb在醋酸中轉(zhuǎn)化為，其化學(xué)方程式為________；(ⅲ)也能使轉(zhuǎn)化為，的作用是________。（4）“酸浸”后溶液的pH約為4.9，濾渣的主要成分是________。（5）“沉鉛”的濾液中，金屬離子有________。題型三化學(xué)工藝流程與物質(zhì)提純回收物質(zhì)提純類化工流程題以物質(zhì)的分離、提純?yōu)榛A(chǔ)，涉及蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶、蒸餾、萃取、分液、重結(jié)晶、洗滌、干燥等基本操作，突出考查化學(xué)實驗基本方法在物質(zhì)分離、提純中的作用。1．物質(zhì)分離的常用方法看目的選方法分離難溶物質(zhì)和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法過濾(熱濾或抽濾)利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提純分離物質(zhì)，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴萃取和分液提純?nèi)芙舛入S溫度變化不大的溶質(zhì)，如NaCl蒸發(fā)結(jié)晶提純?nèi)芙舛入S溫度變化較大的溶質(zhì)，易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物。如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等冷卻結(jié)晶分離沸點不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油蒸餾與分餾利用氣體易液化的特點分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨氣與氮氣、氫氣冷卻法2．獲得產(chǎn)品階段的主要操作洗滌(冰水、熱水、有機溶劑)水洗：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子(適用于溶解度小的物質(zhì))冰水洗滌：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗(適用于高溫溶解度大、低溫溶解度小的物質(zhì))醇洗(常用于溶解度較大的物質(zhì))：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗(若對溶解度小的物質(zhì)進行醇洗，則是為了洗去雜質(zhì)離子，并使其盡快干燥)蒸發(fā)時的氣體氛圍抑制水解如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時，應(yīng)在HCl的氣流中加熱，以防其水解蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶如K2Cr2O7和少量NaCl的混合溶液，若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主要是K2Cr2O7，母液中是NaCl和少量K2Cr2O7，這樣就可分離出大部分K2Cr2O7；同樣原理可除去KNO3中的少量NaCl蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾如NaCl和少量K2Cr2O7的混合溶液，若將混合溶液蒸發(fā)一段時間，析出的固體主要是NaCl，母液中是K2Cr2O7和少量NaCl；同樣原理可除去NaCl中的少量KNO3例3.（2022·廣東卷）稀土()包括鑭、釔等元素，是高科技發(fā)展的關(guān)鍵支撐。我國南方特有的稀土礦可用離子交換法處理，一種從該類礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下：已知：月桂酸熔點為；月桂酸和均難溶于水。該工藝條件下，稀土離子保持價不變；的，開始溶解時的pH為8.8；有關(guān)金屬離子沉淀的相關(guān)pH見下表。離子開始沉淀時的pH8.81.53.66.2~7.4沉淀完全時的pH/3.24.7/（1）“氧化調(diào)pH”中，化合價有變化的金屬離子是_______。（2）“過濾1”前，用溶液調(diào)pH至_______的范圍內(nèi)，該過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______。（3）“過濾2”后，濾餅中檢測不到元素，濾液2中濃度為。為盡可能多地提取，可提高月桂酸鈉的加入量，但應(yīng)確?！斑^濾2”前的溶液中低于_______(保留兩位有效數(shù)字)。（4）①“加熱攪拌”有利于加快溶出、提高產(chǎn)率，其原因是_______。②“操作X”的過程為：先_______，再固液分離。（5）該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有_______(寫化學(xué)式)。（6）稀土元素釔(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑。①還原和熔融鹽制備時，生成1mol轉(zhuǎn)移_______電子。②用作氫氧燃料電池電極材料時，能在堿性溶液中高效催化的還原，發(fā)生的電極反應(yīng)為_______?！痉椒记伞吭诮饣ち鞒填}無機物質(zhì)的制備，常與物質(zhì)分離與提純聯(lián)系在一起，制備的目標(biāo)物質(zhì)要容易分離出來，物質(zhì)分離與提純有多種方法，總的說有物理方法和化學(xué)方法兩大類：物理方法有過濾、蒸發(fā)、蒸餾、分液、萃取、結(jié)晶、重結(jié)晶、滲析等；化學(xué)方法有沉淀法、熱分解法、電解法、氧化還原法等；要根據(jù)目標(biāo)物質(zhì)的性質(zhì)和特點來選擇適宜的制備、分離方法。【變式探究】7.（2022·湖北卷）全球?qū)︿囐Y源的需求不斷增長，“鹽湖提鋰”越來越受到重視。某興趣小組取鹽湖水進行濃縮和初步除雜后，得到濃縮鹵水(含有和少量)，并設(shè)計了以下流程通過制備碳酸鋰來提取鋰。時相關(guān)物質(zhì)的參數(shù)如下：的溶解度：化合物

回答下列問題：（1）“沉淀1”為___________。（2）向“濾液1”中加入適量固體的目的是___________。（3）為提高的析出量和純度，“操作A”依次為___________、___________、洗滌。（4）有同學(xué)建議用“侯氏制堿法”的原理制備。查閱資料后，發(fā)現(xiàn)文獻對常溫下的有不同的描述：①是白色固體；②尚未從溶液中分離出來。為探究的性質(zhì)，將飽和溶液與飽和溶液等體積混合，起初無明顯變化，隨后溶液變渾濁并伴有氣泡冒出，最終生成白色沉淀。上述現(xiàn)象說明，在該實驗條件下___________(填“穩(wěn)定”或“不穩(wěn)定”)，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為___________。（5）他們結(jié)合(4)的探究結(jié)果，擬將原流程中向“濾液2”加入改為通入。這一改動能否達到相同的效果，作出你的判斷并給出理由___________。專題13工藝流程綜合題化學(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，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識步步設(shè)問，是無機框圖的創(chuàng)新。它以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗、分離或提純等基本實驗原理在化工生產(chǎn)中的實際應(yīng)用，具有較強的實用性和綜合性，是近幾年高考化學(xué)試題的常考題型?；ち鞒绦蛯嶒烆}通常以元素化合物知識為依托，以反應(yīng)原理、實驗操作為考查重點。重視實驗技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，意在引導(dǎo)考生關(guān)注化學(xué)的真實性和應(yīng)用性，體現(xiàn)了能力立意和化學(xué)知識的應(yīng)用，是今后高考命題的方向和熱點，綜合性強，能夠很好地考查學(xué)生分析、解決問題的能力，培養(yǎng)實驗技能。高頻考點一原料的預(yù)處理預(yù)處理操作作用或目的分析研磨、霧化將塊狀或顆粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w霧化，增大反應(yīng)物接觸面積，以加快反應(yīng)速率或使反應(yīng)更充分目的：提高原料轉(zhuǎn)化率、利用率、浸取率，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率等增大接觸面積的方法：固體——粉碎、研磨；液體——噴灑；氣體——用多孔分散器等浸取(即浸出/溶解)向固體中加入適當(dāng)溶劑或溶液，使其中可溶性的物質(zhì)溶解，包括水浸取、酸溶、堿溶、醇溶等水浸與水接觸反應(yīng)或溶解，使原料變成離子進入溶液中酸浸在酸性溶液[如：用(濃)硫酸、鹽酸等]中使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的過程；酸還能溶解金屬氧化物(膜)、抑制某些金屬離子的水解等堿浸去油污，在堿性溶液中使兩性化合物(Al2O3、ZnO等)溶解，溶解鋁、二氧化硅等，不溶物通過過濾除去的過程醇浸提取有機物，常采用有機溶劑(乙醚，二氯甲烷等)浸取的方法提取有機物浸出率固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(工業(yè)上往往為了追求更多轉(zhuǎn)化)提高浸出率的措施：①將礦石研成粉末，提高接觸面積；②攪拌，使反應(yīng)更加充分③增大反應(yīng)物(酸、堿)的濃度；④適當(dāng)升溫(加熱)灼燒(焙燒)除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化①除去硫、碳單質(zhì)；②有機物轉(zhuǎn)化、除去有機物；③高溫下原料與空氣中氧氣反應(yīng)；④除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)(如碳酸鹽沉淀)等煅燒改變結(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，如煅燒高嶺土高頻考點二轉(zhuǎn)化過程中反應(yīng)條件的控制方法1．控制溶液的酸堿性(pH)(1)控制反應(yīng)的發(fā)生，增強物質(zhì)的氧化性或還原性(增強MnOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(4))、NOeq\o\al(\s\up11(－),\s\do4(3))的氧化性)，調(diào)節(jié)離子的水解程度(2)控制溶液的pH值使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀而被除去=1\*GB3①原理：加入的物質(zhì)能與溶液中的H+反應(yīng)，降低了H+的濃度，使溶液pH值增大=2\*GB3②pH控制的范圍：雜質(zhì)離子完全沉淀時pH值~主要離子開始沉淀時pH(注意端值取)=3\*GB3③需要的物質(zhì)：含主要陽離子(不引入新雜質(zhì)即可)的難溶性氧化物或氫氧化物或碳酸鹽，即能與H+反應(yīng)，使pH增大的物質(zhì)，如MgO、Mg(OH)2、MgCO3等類型的物質(zhì)=4\*GB3④實例：除去CuSO4溶液中少量Fe3+，可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3、CuCO3，調(diào)節(jié)pH至3~4，使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。Fe3+溶液中存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋，加入CuO后，溶液中H+濃度降低，平衡正向移動，F(xiàn)e(OH)3越聚越多，最終形成沉淀a．加入CuO的作用：調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3b．加熱的目的：促進Fe3＋水解(3)抑制某些離子的水解，防止產(chǎn)品混入雜質(zhì)像鹽酸鹽、硝酸鹽溶液，通過結(jié)晶方法制備晶體或加熱脫水結(jié)晶水合物制備相對應(yīng)的無水鹽時，由于水解生成的鹽酸或硝酸揮發(fā)，促使了金屬離子水解(水解反應(yīng)為吸熱反應(yīng))導(dǎo)致產(chǎn)品不純?nèi)纾河蒑gCl2·6H2O制無水MgCl2要在HCl氣流中加熱，否則：MgCl2·6H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋2HCl↑＋4H2O2．溫度控制的類型及其目的升高溫度=1\*GB3①加快反應(yīng)速率或溶解速率=2\*GB3②促進平衡向吸熱方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動，如：促進水解生成沉淀=3\*GB3③除去受熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如：H2O2、氨水、銨鹽(NH4Cl)、硝酸鹽、NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4等物質(zhì)=4\*GB3④使沸點相對低的物質(zhì)氣化或升華降低溫度=1\*GB3①防止某物質(zhì)在溫度較高時揮發(fā)或分解=2\*GB3②使化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)的方向移動，從而提高產(chǎn)物的產(chǎn)率=3\*GB3③使某個沸點高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離=4\*GB3④降低晶體的溶解度，使其結(jié)晶析出控制溫度在一定范圍(綜合考慮)溫度過低反應(yīng)速率過慢或溶解速率小溫度過高=1\*GB3①催化劑逐漸失活，化學(xué)反應(yīng)速率急劇下降=2\*GB3②物質(zhì)分解，如：NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、濃HNO3等=3\*GB3③物質(zhì)會揮發(fā)，如：濃硝酸、濃鹽酸、醋酸、液溴、乙醇等=4\*GB3④物質(zhì)氧化，如：Na2SO3等=5\*GB3⑤物質(zhì)升華，如：I2升華答題策略=1\*GB3①若用到H2O2、氨水、銨鹽、硝酸鹽等易分解的物質(zhì)，控溫的目的是防止物質(zhì)分解=2\*GB3②若題目中出現(xiàn)有機物或有機溶劑，控溫的目的是防止其揮發(fā)=3\*GB3③若溶液中制備物質(zhì)，常使用加熱的方法加快反應(yīng)速率=4\*GB3④煮沸：促進水解，聚沉后利于過濾分離；除去溶解在溶液中的氣體，如氧氣=5\*GB3⑤溫度范圍答題策略a．溫度不高于××℃的原因：適當(dāng)加快反應(yīng)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(如AlCl3)水解等，影響產(chǎn)品的生成b．溫度不低于××℃的原因：加快反應(yīng)速率或者對于吸熱反應(yīng)而言可是平衡正移，增加產(chǎn)率3．濃度(1)根據(jù)需要選擇適宜濃度，控制一定的反應(yīng)速率，使平衡移動有利于目標(biāo)產(chǎn)物的生成，減小對后續(xù)操作產(chǎn)生的影響(2)反應(yīng)物過量，能保證反應(yīng)的完全發(fā)生或提高其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率，但對后續(xù)操作也會產(chǎn)生影響4．壓強：改變反應(yīng)速率，使平衡向需要的方向移動5．催化劑：選擇合適的催化劑，能加快反應(yīng)速率6．使用保護氣(1)隔絕空氣(主要是O2、H2O)(2)抑制弱離子的水解(如HCl氛圍)高頻考點三工藝流程中的分離與提純1．過濾：固液分離的一種方法，主要有常壓過濾、減壓過濾、熱過濾(1)常壓過濾：通過預(yù)處理、調(diào)節(jié)pH等工序可實現(xiàn)對雜質(zhì)的去除，但值得注意的是需要分析對產(chǎn)品的需求及生產(chǎn)目的的綜合考慮，準(zhǔn)確判斷經(jīng)過過濾后產(chǎn)生的濾液、濾渣的主要成分，準(zhǔn)確判斷是留下濾液還是濾渣(2)減壓過濾(抽濾)：減壓過濾和抽濾是指一種操作，其原理與普通的常壓過濾相同。相比普通過濾，抽濾加快了過濾的速度。抽濾的優(yōu)點是快速過濾，有時候還可以過濾掉氣體，并能達到快速干燥產(chǎn)品的作用(3)趁熱過濾：趁熱過濾指將溫度較高的固液混合物直接使用常規(guī)過濾操作進行過濾，但是由于常規(guī)過濾操作往往耗時較長，這樣會導(dǎo)致在過濾過程中因混合物溫度降低而使溶質(zhì)析出，影響分離效果。因此可使用熱過濾儀器、將固液混合物的溫度保持在一定范圍內(nèi)進行過濾，所以又稱為熱過濾2．蒸發(fā)結(jié)晶(1)適用范圍：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如：NaCl(2)蒸發(fā)結(jié)晶的標(biāo)志：當(dāng)有大量晶體出現(xiàn)時，停止加熱，利用余熱蒸干(3)實例①從NaCl溶液中獲取NaCl固體a．方法：蒸發(fā)結(jié)晶b．具體操作：加熱蒸發(fā)，當(dāng)析出大量NaCl晶體時，停止加熱，利用余熱蒸干②NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液a．方法：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥b．具體操作：若將混合溶液加熱蒸發(fā)一段時間，析出的固體主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，這樣就可以分離出大部分NaClc．趁熱過濾的目的：防止KNO3溶液因降溫析出，影響NaCl的純度3．冷卻結(jié)晶(1)適用范圍：提取溶解度隨溫度變化較大的物質(zhì)(KNO3)、易水解的物質(zhì)(FeCl3)或結(jié)晶水化合物(CuSO4·5H2O)(2)蒸發(fā)結(jié)晶的標(biāo)志：當(dāng)有少量晶體(晶膜)出現(xiàn)時(3)實例：KNO3溶液中混有少量的NaCl溶液a．方法：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥b．具體操作：若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，這樣就可以分離出大部分KNO34．沉淀洗滌時洗滌劑的選擇洗滌試劑適用范圍目的蒸餾水冷水溶解度隨溫度升高而升高，且變化較大除去固體表面吸附著的××雜質(zhì)，減少固體因為洗滌液溫度高造成溶解損失熱水溶解度隨著溫度升高而降低除去固體表面吸附著的××雜質(zhì)，減少固體因為洗滌液溫度低造成溶解損失有機溶劑(酒精、丙酮等)固體易溶于水、難溶于有機溶劑減少固體溶解損失；利用有機溶劑的揮發(fā)性除去固體表面的水分，加快干燥速率飽和溶液對純度要求不高的產(chǎn)品減少固體溶解酸、堿溶液產(chǎn)物不溶于酸、堿除去固體表面吸附著的可溶于酸、堿的雜質(zhì)；減少固體溶解洗滌沉淀的方法：向過濾器中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作2～3次檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法：取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴入某試劑，若未出現(xiàn)特征反應(yīng)現(xiàn)象，則沉淀洗滌干凈5．重結(jié)晶：將結(jié)晶得到的晶體溶于溶劑制得飽和溶液，又重新從溶液結(jié)晶的過程6．萃取與反萃取萃取利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑(萃取劑)把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來的過程，萃取后需要分液。如：用CCl4萃取溴水中的Br2反萃取在溶劑萃取分離過程中，當(dāng)完成萃取操作后，為進一步純化目標(biāo)產(chǎn)物或便于下一步分離操作的實施，往往需要將目標(biāo)產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到水相。這種調(diào)節(jié)水相條件，將目標(biāo)產(chǎn)物從有機相轉(zhuǎn)入水相的萃取操作稱為反萃取，為萃取的逆過程7．蒸餾或分餾：蒸餾是利用液體混合物中各組分的沸點不同，給液體混合物加熱，使其中的某一組分變成蒸氣再冷凝成液體，跟其他組分分離的過程8．冷卻法：利用氣體易液化的特點分離氣體,如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨與氮氣、氫氣高頻考點四工藝流程中Ksp的相關(guān)計算溶度積常數(shù)反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力，溶度積常數(shù)在化工流程題中考查溶度積常數(shù)是高考的熱點，化工流程中常常需要控制條件進行離子的分離或除雜，通過溶度積常數(shù)計算溶液中金屬離子的濃度、離子完全沉淀時的pH、判斷廢水排放是否符合標(biāo)準(zhǔn)、沉淀完全轉(zhuǎn)化時所需離子濃度。1.計算難溶電解質(zhì)的Ksp以“AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)”為例：Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的濃度都是平衡濃度2.計算沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)及其完全轉(zhuǎn)化時所需濃度依據(jù)沉淀的轉(zhuǎn)化反應(yīng)和Ksp，計算該反應(yīng)的平衡常數(shù)，K值越大，轉(zhuǎn)化反應(yīng)越易進行，轉(zhuǎn)化程度越大如：對于反應(yīng)Cu2＋(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn2＋(aq)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K===eq\f(Ksp（ZnS）,Ksp（CuS）)3.由溶度積計算溶液中某離子的濃度①已知溶度積，求溶液中的某種離子的濃度如：Ksp＝a的飽和AgCl溶液中，c(Ag＋)＝eq\r(a)mol·L－1②已知溶度積、溶液中某離子的濃度，求溶液中的另一種離子的濃度如：某溫度下AgCl的Ksp＝a，在0.1mol·L－1的NaCl溶液中加入過量的AgCl固體，達到平衡后c(Ag＋)＝=10amol·L－14.判斷離子是否開始沉淀以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)為例溶度積離子積概念沉淀溶解的平衡常數(shù)溶液中有關(guān)離子濃度冪的乘積符號KspQc表達式Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的濃度都是平衡濃度Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的濃度都是任意濃度應(yīng)用判斷在一定條件下沉淀能否生成或溶解①Q(mào)c>Ksp：溶液過飽和，有沉淀析出②Qc＝Ksp：溶液飽和，處于平衡狀態(tài)③Qc＜Ksp：溶液未飽和，無沉淀析出5.調(diào)pH除雜——計算pH范圍(1)pH控制的范圍：雜質(zhì)離子完全沉淀時pH值~主要離子開始沉淀時pH（注意端值取等)(2)一般情況下，當(dāng)溶液中剩余離子的濃度小于1×10－5mol·L－1時，化學(xué)上通常認為生成沉淀的反應(yīng)進行完全了高頻考點五工藝流程中加入試劑的作用和循環(huán)物質(zhì)的確定1．判斷加入的試劑及分析試劑作用的基本思路(1)看反應(yīng)目的：分析加入試劑后化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)的目的(2)看試劑性質(zhì)：分析加入試劑本身的性質(zhì)(物質(zhì)類別、所含元素的化合價、周期表中的位置等)(3)看生成物：分析反應(yīng)前后的物質(zhì)組成的變化(4)看可能信息：綜合利用流程信息和題中設(shè)問提供的信息2．工藝流程中的物質(zhì)確定(1)循環(huán)物質(zhì)的確定(2)副產(chǎn)品的確定(3)濾渣成分的確定①過量的反應(yīng)物②原料中不參與反應(yīng)的物質(zhì)③由原料轉(zhuǎn)化的生成物④由雜質(zhì)轉(zhuǎn)化的沉淀物高頻考點六陌生方程式的書寫首先根據(jù)題給材料中的信息寫出部分反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，再根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價有無變化判斷反應(yīng)類型：①元素化合價無變化則為非氧化還原反應(yīng)，遵循質(zhì)量守恒定律。②元素化合價有變化則為氧化還原反應(yīng)，除遵循質(zhì)量守恒外，還要遵循得失電子守恒規(guī)律。最后根據(jù)題目要求寫出化學(xué)方程式或離子方程式(需要遵循電荷守恒規(guī)律)即可。高頻考點七化學(xué)計算①計算公式(ⅰ)物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)(或純度)＝eq\f(該物質(zhì)的質(zhì)量,混合物的總質(zhì)量)×100%(ⅱ)產(chǎn)品產(chǎn)率＝eq\f(產(chǎn)品實際產(chǎn)量,產(chǎn)品理論產(chǎn)量)×100%(ⅲ)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率＝eq\f(參加反應(yīng)的原料量,加入原料的總量)×100%②計算方法——關(guān)系式法在多步反應(yīng)中，若第一步反應(yīng)的產(chǎn)物是下一步反應(yīng)的反應(yīng)物，可以根據(jù)化學(xué)方程式將某中間物質(zhì)作為“中介”，找出已知物質(zhì)和所求物質(zhì)之間量的關(guān)系，也可通過守恒關(guān)系直接確定原料與所給數(shù)據(jù)物質(zhì)之間的關(guān)系?！痉椒记伞抗に嚵鞒讨械拇痤}規(guī)范1．沉淀的洗滌操作(1)答題模板：沿玻璃棒向漏斗(過濾器)中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)實驗2～3次(2)實例：在測定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的質(zhì)量分數(shù)時，可以在混合物中加入過量BaCl2溶液，沉淀SOeq\o\al(2－,4)，然后過濾、洗滌、烘干、稱量得到BaSO4的質(zhì)量，試問：怎樣洗滌沉淀？沿玻璃棒向漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)實驗2～3次2．證明沉淀完全的操作(1)答題模板：靜置，取少量上層清液于試管中，加入××試劑(沉淀劑)，若沒有××沉淀產(chǎn)生，則證明××沉淀完全(2)實例：在測定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的質(zhì)量分數(shù)時，可以在混合物中加入過量BaCl2溶液，沉淀SOeq\o\al(2－,4)，然后過濾、洗滌、烘干、稱量得到BaSO4的質(zhì)量，試問：怎樣判斷SOeq\o\al(2－,4)是否沉淀完全？靜置，取上層清液少許于試管中，繼續(xù)加入BaCl2溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則證明SOeq\o\al(2－,4)沉淀完全3．檢驗沉淀是否洗滌干凈的操作(1)答題模板：取最后一次洗滌液少量于試管中，加入××試劑(根據(jù)沉淀可能吸附的雜質(zhì)離子，選擇合適的檢驗試劑)，若沒有××(特征現(xiàn)象)出現(xiàn)，則證明沉淀已洗滌干凈(2)實例：在測定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的質(zhì)量分數(shù)時，可以在混合物中加入過量BaCl2溶液，沉淀SOeq\o\al(2－,4)，然后過濾、洗滌、烘干、稱量得到BaSO4的質(zhì)量，試問：怎樣判斷沉淀是否洗凈？取最后一次洗滌液少量于試管中，加入稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若無白色沉淀產(chǎn)生，則證明沉淀已洗凈4．判斷滴定終點的答題規(guī)范(1)答題模板：當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲巍痢痢翗?biāo)準(zhǔn)溶液后，溶液由×××色變成×××色，或溶液×××色褪去，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色(2)用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的氫氧化鈉溶液，酚酞作指示劑，滴定終點的判斷：當(dāng)加入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)鹽酸后，溶液由紅色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原來的顏色5．描述離子檢驗現(xiàn)象的答題規(guī)范(1)答題模板：取試樣→加水溶解→加……試劑加……檢驗試劑→觀察現(xiàn)象→得出結(jié)論(2)以“SOeq\o\al(2－,4)的檢驗”為例：取少量溶液于試管中，加入足量稀鹽酸，無明顯現(xiàn)象，再加入BaCl2溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，則證明有SOeq\o\al(2－,4)6．增大原料浸出率的措施攪拌、升高溫度、延長浸出時間、增大氣液或固液接觸面積7．蒸發(fā)結(jié)晶的操作(1)從NaCl溶液中獲取NaCl固體①方法：蒸發(fā)結(jié)晶②具體操作：加熱蒸發(fā)，當(dāng)析出大量NaCl晶體時，停止加熱，利用余熱蒸干(2)NaCl溶液中混有少量的KNO3溶液①方法：蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥②具體操作：若將混合溶液加熱蒸發(fā)一段時間，析出的固體主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，這樣就可以分離出大部分NaCl8．冷卻結(jié)晶的操作：KNO3溶液中混有少量的NaCl溶液①方法：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥②具體操作：若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析出的固體主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，這樣就可以分離出大部分KNO39．“目的或原因”類目的或原因思考方向沉淀(晶體)洗滌的目的若濾渣是所需的物質(zhì)，洗滌的目的是除去晶體表面的可溶性雜質(zhì)，得到更純凈的沉淀物若濾液是所需的物質(zhì)，洗滌的目的是洗滌過濾所得到的濾渣，把有用的物質(zhì)如目標(biāo)產(chǎn)物盡可能洗出來沉淀(晶體)冰水洗滌的目的既能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，且能防止晶體在洗滌過程中的溶解損耗沉淀(晶體)用有機溶劑(酒精、丙酮等)洗滌的目的既能洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，且能防止晶體在洗滌過程中的溶解損耗，此外又利用有機溶劑的揮發(fā)性，除去固體表面的水分，產(chǎn)品易干燥控制溶液pH的目的防止××離子水解；防止××離子沉淀；確?！痢岭x子沉淀完全；防止××溶解等溫度不高于××℃的原因溫度過高××物質(zhì)分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)或××物質(zhì)揮發(fā)(如濃硝酸、濃鹽酸)或××物質(zhì)氧化(如Na2SO3等)或促進××物質(zhì)水解(如AlCl3等)蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍抑制××離子的水解(如加熱蒸發(fā)AlCl3溶液時需在HCl氣流中進行，加熱MgCl2·6H2O得MgCl2時需在HCl氣流中進行等)加熱的目的加快反應(yīng)速率或促進平衡向某個方向(一般是有利于生成物生成的方向)移動減壓蒸餾(減壓蒸發(fā))的原因減小壓強，使液體沸點降低，防止××物質(zhì)受熱分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3等)減壓過濾的目的加快過濾速度減壓烘干的目的降低產(chǎn)品的烘干溫度，防止產(chǎn)品分解減壓蒸發(fā)的原因減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度，可以防止某物質(zhì)分解(如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3)或失去結(jié)晶水(如題目要求制備結(jié)晶水合物產(chǎn)品)趁熱過濾的目的防止過濾一種晶體或雜質(zhì)的過程中，因降溫而析出另一種晶體①要濾渣(產(chǎn)品)：防止降溫時析出雜質(zhì)而影響產(chǎn)品純度或減少產(chǎn)品溶解損耗如：NaCl(KNO3)②要濾液(產(chǎn)品)：防止降溫時析出產(chǎn)品(溶解度隨溫度增大而增大)而損耗(除去溶解度小或難溶的雜質(zhì))題型一化學(xué)工藝流程與物質(zhì)制備物質(zhì)制備類化工流程題常以某種物質(zhì)(目標(biāo)產(chǎn)物)的制備為基礎(chǔ)，涉及原料的預(yù)處理、物質(zhì)的制備原理、產(chǎn)品的分離及提純等具體步驟，兼顧考查元素及其化合物、化學(xué)基本概念和基本理論、化學(xué)實驗等知識。例1．（2022·湖南卷）鈦(Ti)及其合金是理想的高強度、低密度結(jié)構(gòu)材料。以鈦渣(主要成分為，含少量V、Si和Al的氧化物雜質(zhì))為原料，制備金屬鈦的工藝流程如下：已知“降溫收塵”后，粗中含有的幾種物質(zhì)的沸點：物質(zhì)沸點答下列問題：（1）已知，的值只決定于反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)，忽略、隨溫度的變化。若，則該反應(yīng)可以自發(fā)進行。根據(jù)下圖判斷：時，下列反應(yīng)不能自發(fā)進行的是_______。A. B.C. D.（2）與C、，在的沸騰爐中充分反應(yīng)后，混合氣體中各組分的分壓如下表：物質(zhì)分壓①該溫度下，與C、反應(yīng)的總化學(xué)方程式為_______；②隨著溫度升高，尾氣中的含量升高，原因是_______。（3）“除釩”過程中的化學(xué)方程式為_______；“除硅、鋁”過程中，分離中含、雜質(zhì)的方法是_______。（4）“除釩”和“除硅、鋁”的順序_______(填“能”或“不能”)交換，理由是_______。（5）下列金屬冶煉方法與本工藝流程中加入冶煉的方法相似的是_______。A.高爐煉鐵B.電解熔融氯化鈉制鈉C.鋁熱反應(yīng)制錳D.氧化汞分解制汞【答案】（1）C（2）①5TiO2+6C+10Cl2eq\o(=,\s\up7(600℃))5TiCl4+2CO+4CO2②隨著溫度升高，CO2與C發(fā)生反應(yīng)（3）3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3蒸餾（4）不能若先“除硅、鋁”再“除釩”，“除釩”時需要加入Al，又引入Al雜質(zhì)；（5）AC【解析】鈦渣中加入C、Cl2進行沸騰氯化，轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氯化物，降溫收塵后得到粗TiCl4，加入單質(zhì)Al除釩，再除硅、鋁得到純TiCl4，加入Mg還原得到Ti。（1）記①，②，③，④；A．由圖可知，600℃時的，反應(yīng)自發(fā)進行，故A不符合題意；B．由圖可知，600℃時的，反應(yīng)自發(fā)進行，故B不符合題意；C．由圖可知，600℃時的，反應(yīng)不能自發(fā)進行，故C符合題意；D．根據(jù)蓋斯定律，可由①+③得到，則600℃時其，反應(yīng)自發(fā)進行，故D不符合題意；故選C；（2）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，該溫度下C主要生成CO和CO2，根據(jù)相同條件下氣體的壓強之比是物質(zhì)的量之比可知TiCl4、CO和CO2的物質(zhì)的量之比約是5：2：4，所以TiO2與C、Cl2反應(yīng)的總化學(xué)方程式為5TiO2+6C+10Cl2eq\o(=,\s\up7(600℃))5TiCl4+2CO+4CO2；②隨著溫度升高，CO2與C發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致CO含量升高；（3）“降溫收塵”后釩元素主要以VOCl3形式存在，加入Al得到VOCl2渣，根據(jù)得失電子守恒和元素守恒配平方程式為3VOCl3+Al=3VOCl2+AlCl3；AlCl3、SiCl4與TiCl4沸點差異較大，“除硅、鋁"過程中可采用蒸餾的方法分離AlCl3、SiCl4；（4）若先“除硅、鋁”再“除釩”，“除釩”時需要加入Al，又引入Al雜質(zhì)，因此“除釩”和“除硅、鋁”的順序不能交換；（5）本工藝中加入Mg冶煉Ti的方法為熱還原法；高爐煉鐵的原理是用還原劑將鐵礦石中鐵的氧化物還原成金屬鐵，屬于熱還原法，故A符合題意；電解熔融氯化鈉制取金屬鈉的原理是電解法，故B不符合題意；鋁熱反應(yīng)制錳是利用Al作還原劑，將錳從其化合物中還原出來，為熱還原法，故C符合題意；Hg為不活潑金屬，可以直接用加熱分解氧化汞的方法制備汞，故D不符合題意；故答案為AC?！痉椒记伞繜o機工業(yè)流程題能夠以真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題為指導(dǎo)思想，為近年來高考的必考題型。該類試題的解題思路為：明確整個流程及每一部分的目的→仔細分析每步反應(yīng)發(fā)生的條件以及得到的產(chǎn)物的物理或化學(xué)性質(zhì)→結(jié)合基礎(chǔ)理論與實際問題思考→注意答題的模式與要點?；痉椒ê筒襟E為：(1)從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。(2)然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。(3)分析流程中的每一步驟，從以下幾個方面了解流程：①反應(yīng)物是什么；②發(fā)生了什么反應(yīng)；③該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用?！咀兪教骄俊浚?022·江蘇卷）實驗室以二氧化鈰()廢渣為原料制備Cl-含量少的，其部分實驗過程如下：

（1）“酸浸”時與反應(yīng)生成并放出，該反應(yīng)的離子方程式為_______。（2）pH約為7的CeCl3溶液與溶液反應(yīng)可生成沉淀，該沉淀中Cl-含量與加料方式有關(guān)。得到含量較少的的加料方式為_______(填序號)。A．將溶液滴加到CeCl3溶液中B．將CeCl3溶液滴加到溶液中（3）通過中和、萃取、反萃取、沉淀等過程，可制備含量少的。已知Ce3+能被有機萃取劑(簡稱HA)萃取，其萃取原理可表示為Ce3+(水層)+3HA(有機層)(有機層)+(水層)①加氨水“中和”去除過量鹽酸，使溶液接近中性。去除過量鹽酸的目的是_______。②反萃取的目的是將有機層Ce3+轉(zhuǎn)移到水層。使Ce3+盡可能多地發(fā)生上述轉(zhuǎn)移，應(yīng)選擇的實驗條件或采取的實驗操作有_______(填兩項)。③與“反萃取”得到的水溶液比較，過濾溶液的濾液中，物質(zhì)的量減小的離子有_______(填化學(xué)式)。（4）實驗中需要測定溶液中Ce3+的含量。已知水溶液中Ce4+可用準(zhǔn)確濃度的溶液滴定。以苯代鄰氨基苯甲酸為指示劑，滴定終點時溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色，滴定反應(yīng)為。請補充完整實驗方案：①準(zhǔn)確量取溶液[約為]，加氧化劑將Ce3+完全氧化并去除多余氧化劑后，用稀硫酸酸化，將溶液完全轉(zhuǎn)移到容量瓶中后定容；②按規(guī)定操作分別將和待測Ce4+溶液裝入如圖所示的滴定管中：③_______。

【答案】（1）2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O（2）B（3）①降低溶液中氫離子的濃度，促進碳酸氫根離子的電離，增大溶液中碳酸根離子的濃度②酸性條件，多次萃?、跜e3+（4）從左側(cè)滴定管中放出一定體積的待測Ce4+溶液，加入指示劑苯代鄰氨基苯甲酸，用來滴定，當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液時，溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色，即達到滴定終點，記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積【解析】首先用稀鹽酸和過氧化氫溶液酸浸二氧化鈰廢渣，得到三價鈰，加入氨水調(diào)節(jié)pH后用萃取劑萃取其中的三價鈰，增大三價鈰濃度，之后加入稀硝酸反萃取其中的三價鈰，再加入氨水和碳酸氫銨制備產(chǎn)物，以此解題。（1）根據(jù)信息反應(yīng)物為CeO2與H2O2，產(chǎn)物為Ce3+和O2，根據(jù)電荷守恒和元素守恒可知其離子方程式為：2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O；（2）反應(yīng)過程中保持CeCl3少量即可得到含Cl-量較少的，故選B；（3）①增大碳酸根離子的濃度有助于生成產(chǎn)物，故答案為：降低溶液中氫離子的濃度，促進碳酸氫根離子的電離，增大溶液中碳酸根離子的濃度；②根據(jù)萃取原理可知，應(yīng)選擇的實驗條件是酸性條件，為了使Ce3+盡可能多地發(fā)生上述轉(zhuǎn)移，可以采用多次萃取；③“反萃取”得到的水溶液中含有濃度較大的Ce3+，過濾后溶液中Ce3+離子濃度較??；（4）從左側(cè)滴定管中放出一定體積的待測Ce4+溶液，加入指示劑苯代鄰氨基苯甲酸，用來滴定，當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液時，溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色，即達到滴定終點，記錄標(biāo)準(zhǔn)液的體積。題型二化學(xué)工藝流程與反應(yīng)原理化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段涉及多種化學(xué)反應(yīng)原理，試題中根據(jù)生產(chǎn)流程中的有關(guān)化學(xué)知識步步設(shè)問，只要明確實驗?zāi)康模斫庋b置的作用以及工藝流程的原理，吸收題目新信息并能加以靈活運用。1．溫度、濃度、壓強的控制術(shù)語功能溫度的控制升溫①加快反應(yīng)速率或溶解速率；②促進平衡向吸熱方向移動；③除雜，除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物質(zhì)。④使沸點相對較低的原料氣化降溫①防止某物質(zhì)在高溫時會溶解(或分解)；②使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(放熱方向)；③使某個沸點較高的產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離;④降低晶體的溶解度，減少損失.控溫(用水浴或油浴控溫)①防止某種物質(zhì)溫度過高時會分解或揮發(fā)；②為了使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)出來；③使催化劑的活性達到最好；④防止副反應(yīng)的發(fā)生；⑤降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設(shè)備的要求，達到綠色化學(xué)的要求；⑥如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息，則要根據(jù)它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，尋找合適的結(jié)晶分離方法(蒸發(fā)結(jié)晶或濃縮結(jié)晶)。濃度、壓強的控制增大反應(yīng)物濃度、加壓①可加快反應(yīng)速率。對氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，加壓使平衡向生成物方向移動。但壓強太大，動力消耗更多，設(shè)備要求更高，成本增加，故必須綜合考慮；②加壓一般是提高氣體反應(yīng)物濃度措施，在氣體和固體、液體反應(yīng)的體系中并不適宜；③生產(chǎn)中常使廉價易得的原料適當(dāng)過量，以提高另一原料的利用率。減壓蒸餾減小壓強，降低液體的沸點，防止(如濃HNO3、NH3.H2O、H2O2、NH4HCO3等)物質(zhì)分解；2．PH的控制術(shù)語功能控制溶液的PH(1)目的：調(diào)節(jié)pH值實質(zhì)上是利用沉淀溶解平衡把某些離子轉(zhuǎn)化成沉淀。(2)原則：不管是調(diào)高還是調(diào)低，原則都是加過量的除雜劑而不引進新的雜質(zhì)，這里分兩種情況①如果要得到濾液，可加固體沉淀劑消耗H＋或OH—，如除去含Cu2+溶液中混有的Fe3+,可通過加入CuO、Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3等；②要得到濾渣，則需加入堿性溶液，如氨水或氫氧化鈉溶液。調(diào)低PH值的原則與調(diào)高PH的原則相同。⑶題目呈現(xiàn)方式：題中通常會以表格數(shù)據(jù)形式，或“已知信息”給出需求的“適宜PH范圍”的信息;⑷解題步驟：①判斷溶液呈酸(或堿)性;②判斷調(diào)高還是調(diào)低;③選擇合適的調(diào)節(jié)劑。3.體系環(huán)境氛圍及其它條件的控制術(shù)語功能酸性、堿性或某種環(huán)境氛圍①蒸發(fā)或結(jié)晶時，加入相應(yīng)的酸或堿，以抑制某些鹽的水解；②需要在酸性氣流中干燥FeCl3、AlCl3、MgCl2等含水晶體，以防止水解。如從海水中提取鎂，從MgCl2的溶液里結(jié)晶析出的是氯化鎂結(jié)晶水合物，電解熔化氯化鎂才能制得金屬鎂，要去除氯化鎂晶體中的結(jié)晶水"需要在氯化氫氣流中加熱，否則煅燒所得的最后固體不是MgCl2，而是熔點更高的MgO,具有相似情況的還有FeCl3、AlCl3等；③營造還原性氛圍：加熱煮沸酸液后再冷卻，其目的是排除酸溶液中的氧氣，如用廢鐵制備綠礬晶體，需要把硫酸加熱煮沸后再加入，同時還不能加入過量，防止Fe2+被氧化；④營造氧化性氛圍：加入氧化劑進行氧化，如加入綠色氧化劑H2O2將Fe2+氧化轉(zhuǎn)化為Fe3+。例2.（2022·全國甲卷）硫酸鋅()是制備各種含鋅材料的原料，在防腐、電鍍、醫(yī)學(xué)上有諸多應(yīng)用。硫酸鋅可由菱鋅礦制備。菱鋅礦的主要成分為，雜質(zhì)為以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制備流程如下：本題中所涉及離子的氯氧化物溶度積常數(shù)如下表：離子回答下列問題：(1)菱鋅礦焙燒生成氧化鋅的化學(xué)方程式為_______。(2)為了提高鋅的浸取效果，可采取的措施有_______、_______。(3)加入物質(zhì)X調(diào)溶液，最適宜使用的X是_______(填標(biāo)號)。A．

B．

C．濾渣①的主要成分是_______、_______、_______。(4)向的濾液①中分批加入適量溶液充分反應(yīng)后過濾，濾渣②中有，該步反應(yīng)的離子方程式為_______。(5)濾液②中加入鋅粉的目的是_______。(6)濾渣④與濃反應(yīng)可以釋放HF并循環(huán)利用，同時得到的副產(chǎn)物是_______、_______。【答案】(1)ZnCO3eq\o(=,\s\up7(焙燒))ZnO+CO2↑(2)

增大壓強

將焙燒后的產(chǎn)物碾碎，增大接觸面積、增大硫酸