高中化學(xué)工藝流程專題復(fù)習(xí)

說明：

1.本專題為原創(chuàng)專題對工藝流程相關(guān)知識進(jìn)行了系統(tǒng)的歸納

2.本專題包括：

(1)常見的工藝手段、操作名稱和目的知識歸納

(2)化工生產(chǎn)工藝流程解題策略

3.本專題配有答案

4.本專題共有13頁

高中化學(xué)工藝流程專題復(fù)習(xí)

第一部分：常見的工藝手段、操作名稱和目的知識歸納

-＞設(shè)備：注意設(shè)備的.

如：_______________________________________________________

二、工藝流程

(一)、原料處理階段：

處理類型有：

L粉碎固體：目的是增大,使固體充分或加快反應(yīng)

注：?？继岣呓雎实姆椒ǎ篲______________________________

2.溶解原料：_溶、溶、溶或有機溶劑等進(jìn)行溶解、富集；

如：_______________________________________________________

3.灼燒、焙燒：

儀器選擇：酒精燈、三腳架、、珀竭鉗，如從海帶中提碘；

4.煨燒原料：可以改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解。如碳

酸鈣分解，煨燒高嶺土等；

5.其他：

(1)研磨或剪碎、榨汁、

(2)表面處理：如金屬表面的氧化物用浸洗

(3)除去金屬表面的油污等：用浸洗

(二)、分離提純階段：理清原料和產(chǎn)品的關(guān)系一“多的要除、少的要加”■*不清楚的跳過

I.提純的方法有:

I

1.氧化除雜：如除去Cu"中的Fe?+

(1)氧化：用氧化劑將Fe"氧化成+以便后期處理。

(2)調(diào)節(jié)pH除雜：控制溶液的酸堿性使Fe?+離子形成氫氧化物沉淀,。加入的物質(zhì)常

為：，但盡量不引入雜質(zhì)。

2.試劑除雜：加試劑直接反應(yīng)除去雜質(zhì)如：粗鹽的提純

3.萃取、分液除雜：如從海水中提取澳和碘單質(zhì)，利用漠和碘單質(zhì)易溶于有機溶劑

(1)澳和碘單質(zhì)的顏色:

類型澳單質(zhì)碘單質(zhì)

水

有機溶劑

(2)使用到的儀器:

4.過濾除雜：

使用到的儀器：___________________________________________________________

5.蒸儲除雜：

(1)使用范圍：_________________________________

(2)使用到的儀器：__________________________________________________________

(3)常見類型：_______________________________________________________________

II.常見題型或知識點考查：

1.加熱的目的：加快化學(xué)或促進(jìn)____________________笠。

2.降溫反應(yīng)的目的：防止某物質(zhì)在高溫時會如有壓。2參與的反應(yīng)；或一

;或為使化學(xué)平衡向著，如有H202參與的反應(yīng)。

3.電解：注意：有新信息按新信息寫，無新信息按教材知識寫

4.氧化還原反應(yīng)的考查：書寫氧化還原反應(yīng)時，找準(zhǔn)

，注意環(huán)境的、反應(yīng)的條件、符號，然后配平方程式。

2

（三）、獲得產(chǎn)品階段流程：結(jié)晶f過濾f洗滌一干燥

（1）結(jié)晶方法

①蒸發(fā)結(jié)晶：一般適用于溶質(zhì)且該物質(zhì)熱穩(wěn)定性—（不會熱分解）的結(jié)晶

析出，如從食鹽水中得到氯化鈉晶體。

要注意有金屬離子易水解，控制條件或氣體氛圍，目的是：抑制其o

如MgCL溶液制無水MgCk

②蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：目的主要是讓溶解度隨溫度變化的溶質(zhì)析出，多用

于、的鹽類（如錢鹽、硝酸鹽）的結(jié)晶析出。這種題往往是

用圖像表示溶解度與溫度關(guān)系。

③蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾：目的是讓溶解度隨溫度變化的溶質(zhì)析出，防止某物

質(zhì)降溫時會,如除去氯化鈉溶液中o趁熱過濾需用到漏斗

或用熱毛巾捂住普通漏斗外壁，以防因溫度下降而析出雜質(zhì)。

（2）洗滌：洗滌劑選擇（如冰水洗、乙醇洗等）；

①目的：洗去晶體表面的；

②洗滌沉淀的操作：往漏斗中加蒸儲水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作

2-3次。

③洗滌類型：

a.水洗

b.冷水洗或乙醇洗:________________________________________________

c.水洗后乙醇洗的目的:________________________________________________

④檢驗晶體表面洗凈檢驗方法（實質(zhì)上檢驗晶體表面一些可溶性雜質(zhì)離子）：

a.取最后一次洗滌液少許于試管中，加入XXX試劑，觀察到XXX現(xiàn)象，則沉淀已洗滌

干凈

b.類型：___________________________________________________________________

（4）干燥：干燥的方法有_______________________________________________________

第一部分：常見的工藝手段、操作名稱和目的答案：

一、腐蝕、有酸性物質(zhì)生成會腐蝕設(shè)備

3

二、(一)

1.增大接觸面積、反應(yīng)、速率增大接觸面積、升溫、增大溶液的濃度、攪拌等

2.酸、堿溶、水

SiftCFeA):加稀硫酸可溶解除去FeQFezG(Sift):加強堿可溶解除去SiG

Sia(NaCl):加水可溶解除去NaCl

3.泥三角、地埸

5.(2)酸(3)純堿溶液

(二)、

I.1.(1)Fe"(2)難溶的堿、難溶的碳酸鹽、難溶的氧化物、難溶的弱堿

2.(1)

類型浪單質(zhì)碘單質(zhì)

水橙黃黃褐色

有機溶劑橙紅紫紅色

(2)鐵架臺、小燒杯、分液漏斗、玻璃棒

4.鐵架臺、小燒杯、漏斗、玻璃棒

5.蒸儲除雜：

(1)混溶的兩種或多種液體

(2)鐵架臺、酒精燈、石棉網(wǎng)、蒸儲燒瓶、溫度計、冷凝管、牛角管、錐形瓶

(3)苯與碘單質(zhì)、石油的分館

II.1.化學(xué)反應(yīng)速率、平衡向某方向移動

2.防止物質(zhì)分解、減少物質(zhì)揮發(fā)；某方向移動

4.氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物，酸堿性

(三)、(1)①蒸發(fā)結(jié)晶：單一、好、酸性、酸性、水解

②大、多溶質(zhì)、不穩(wěn)定

③小、析出、KNOa、熱濾

(2)①雜質(zhì)

③b降低溶解度，減少產(chǎn)品的損失

4

C除水便于干燥

@b.CL:(HNO3>AgNOs)SO『(HC1、BaCL)Fe"(硫氟化鉀)

(4)自然干燥、熱干燥

第二部分化工生產(chǎn)工藝流程解題策略

【考綱要求】能夠敏捷、準(zhǔn)確地獲取試題所給的相關(guān)信息，并與已有知識整合，在分析評

價的基礎(chǔ)上應(yīng)用新信息的能力。能將與化學(xué)相關(guān)的實際問題分解，綜合運用相關(guān)知識和科

學(xué)思維方法，解決生產(chǎn)、生活實際和科學(xué)研究中的簡單化學(xué)問題的能力。

【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1、了解化工工藝流程題的構(gòu)成特點

2、掌握化工工藝流程題的解題策略

3、會用此策略解決化工工藝流程題的大多數(shù)問題

【復(fù)習(xí)重點】化工工藝流程題的解題策略

【復(fù)習(xí)難點】化工工藝流程題的解題策略——讀題干

【典型例題】

例.鋅鋼白是BaSO,和ZnS的混合物，ZnS難溶于水。四川某化工廠用重晶石為原料制備鋅

鐵白，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢氣(主要成分為COz、CO及少量SO2和硫蒸氣等)。為防

止污染空氣并提高原料利用率，生產(chǎn)中采用下述工藝流程：

請根據(jù)上述流程回答下列問題：

(1)重晶石的化學(xué)式為,鋅銀白可用于調(diào)制____________色和淺色油漆。

(2)處理過程(a)的步驟為①_________；②洗滌；③o

(3)設(shè)備1是冷卻分離塔，若設(shè)備1前面的導(dǎo)氣管過長、過窄，可能使導(dǎo)氣管堵塞，其原

因是O

(4)設(shè)備2中所用的洗滌劑是NaOH溶液，則Y的化學(xué)式為。寫出設(shè)備2中發(fā)生反

應(yīng)的離子方程式：,

5

答案：(1)BaS04白色

(2)過濾、干燥

(3)硫單質(zhì)冷凝為固體阻塞導(dǎo)氣管

(4)CO提示：NaOH分別與C02反應(yīng)S02

一、題目構(gòu)成特點：

1、內(nèi)容來源：真實的工業(yè)生產(chǎn)過程，內(nèi)容豐富，提問靈活。

2、題目結(jié)構(gòu)：分題頭、題干和題尾三部分。

3、呈現(xiàn)形式：流程圖、表格、圖像。

4、能力考查：獲取信息的能力、分解問題的能力、表達(dá)能力。

5、知識落點：基本理論、元素化合物、實驗、綠色化學(xué)

二、解題策略

1.讀題頭：明確目的，勾畫有用信息

2.讀題干：分析過程，標(biāo)注有用信息

(1)找出主線-理清原料和產(chǎn)品的關(guān)系一“多的要除、少的要加”一不清楚的跳過

(2)了解分支一可能考察副產(chǎn)品的相關(guān)知識

(3)關(guān)注循環(huán)一原料的充分利用和減小對環(huán)境的污染

小結(jié)：主線主產(chǎn)品，分支副產(chǎn)品，回頭為循環(huán)

關(guān)鍵點I：流程中一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)

關(guān)鍵點II：我們提取、分析的信息都是為后面的問題服務(wù)

3.讀題尾：整合信息，規(guī)范答題

(1)先完成題干無關(guān)的簡單問題

(2)再結(jié)合相關(guān)問題進(jìn)一步理解題干知識，以便準(zhǔn)確回答問題

(3)仔細(xì)審題，根據(jù)題目要求規(guī)范答題，提高準(zhǔn)確率

鞏固練習(xí)：

1、自2010年8月7日，甘肅省舟曲縣發(fā)生特大泥石流后，各地的救援物資遠(yuǎn)遠(yuǎn)不斷運往

災(zāi)區(qū)。地方捐助的一種國家準(zhǔn)字號補鐵補血用藥一一復(fù)方硫酸亞鐵葉酸片，其主要成分是

綠帆——硫酸亞鐵晶體(FeSO4?7H2O)。

I、某校課外活動小組為測定該補血劑中鐵元素的含量設(shè)計實驗步驟如下：

10

片力口1mol/L

補研細(xì)H2sO,溶液過濾

血

劑

請回答下列問題：

(1)步驟②中加入過量HzOz的目的是___________________________________

6

（2）步驟③中反應(yīng)的離子方程式為.

（3）步驟④中一系列處理的操作步驟是：過濾、、灼燒、、稱

量。

（4）若實驗無損耗，則每片補血劑含鐵元素的質(zhì)量為g（用含a的代數(shù)式表示）。

（5）該小組有些同學(xué)認(rèn)為用KMnO,溶液滴定也能進(jìn)行鐵元素含量的測定

2++3+2+

（5Fe+MnO；+8H=5Fe+Mn+4H20）o

某同學(xué)設(shè)計的下列滴定方式中，最合理的是（夾持部分略去）（填字母序

號）。

9試樣

二

4?八△

樣

試9

b

n、災(zāi)難過后，災(zāi)區(qū)的飲用水變得非常的渾濁，不能飲用。其中處理的方法有很多：

（1）可以用適量綠桃和氯氣一起作用于污染的自來水，而起到較好的凈水效果；理由是

（用離子方程式表示）,，

（2）在使用過程中發(fā)現(xiàn)綠帆和氯氣的混合使酸性廢水中的懸浮物處理效果較差，其原因

是O

答案：I、（1）將溶液中Fe"完全轉(zhuǎn)化為Fe計（2分）

3+

（2）Fe+30H"=Fe（OH）31或Fe計+3NHs?H20=Fe（OH）31+3NH^（2分）

（3）洗滌冷卻（4分）

（4）0.07a（2分）

（5）b（2分）

+

II,（1）Cl2+H20^=iH+Cr+HC10（2分）

Cb+2Fe"=2Fe"+2Cl-（2分）

3++

Fe+3H2O^iFe（OH）3（膠體）+3H（2分）

（2）因酸性廢液中，將會Fe計抑制的水解，無法得到Fe（0H”膠體，故不能夠吸附懸物（2

分）

2.（2016?西安模擬）輝銅礦主要成分為Cu2S,軟銃礦主要成分為Mn02＞它們都含有少量

7

SiOz、Fe/h等雜質(zhì)。工業(yè)上綜合利用這兩種礦物制備硫酸鎰和堿式碳酸銅的主要工藝流程

如下：

NH」HCO；

和氨水的

CU2(OH)2CO:5

MnCQ,-*-----MnSO.)?HQ

已知：①MnOz能將金屬硫化物中的硫氧化為單質(zhì)硫；

②[Cu(NH3)JSO,常溫穩(wěn)定，在熱水中會分解生成陽3；

③部分金屬陽離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍如下表所示(開始沉淀的pH按金屬離子濃度

為1.0mol,廠,計算)：

開始沉淀的pH沉淀完全的pH

Fe3+LI3.2

Mn2+8.39.8

Cu2+4.46.4

(1)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施有

_____________________________________________________________________(任寫一點)o

(2)調(diào)節(jié)浸出液pH的范圍為,

其目的是o

⑶本工藝中可循環(huán)使用的物質(zhì)是(寫化學(xué)

式)。

(4)在該工藝的“加熱驅(qū)氨”環(huán)節(jié)，若加熱的溫度過低或過高，都將造成的結(jié)果是

(5)碳酸鎰在一定條件下可得硫酸銃溶液，試根據(jù)如下曲線圖示，現(xiàn)由硫酸鎰溶液制備

MnS04?H20的實驗方案為。

/

/

Mn5>Ot-5H2O

MriSO,

(6)用標(biāo)準(zhǔn)BaCL溶液測定樣品中MnS04?H20質(zhì)量分?jǐn)?shù)時，發(fā)現(xiàn)樣品純度大于100%(測定過

8

程中產(chǎn)生的誤差可忽略），其可能原因是（任寫一

種）。

答案（1）粉碎礦石（或適當(dāng)升高溫度或攪拌）

（2）3.2WpH<4.4使Fe?+轉(zhuǎn)化為Fe（0H）3沉淀而除去

（3）NH3

（4）堿式碳酸銅產(chǎn)量減少

（5）蒸發(fā)、結(jié)晶溫度大于40-C,趁熱過濾，用酒精洗滌，最后低溫干燥

（6）混有硫酸鹽雜質(zhì)或部分晶體失去結(jié)晶水

3.二氯化錫是一種重要的電鍍原料，又稱氯化亞錫。分子式為SnClz,其沸點為623℃,在

水溶液中以SnCk?2H2O的形式析出。錫的另一種氯化物SnCL的沸點為114℃。

某錫花中（主要成分為錫）含有雜質(zhì)領(lǐng)、鑲、銅、鉛等金屬。從錫花中制備二氯化錫晶體

工藝如下：

反應(yīng)I反應(yīng)11

（1）濾渣成分為（用化學(xué)式表示）。

（2）經(jīng)過氯化后的錫主要以SnCL的形式存在混合液中。寫出錫與SnCL反應(yīng)的化學(xué)方程

式O

（3）反應(yīng)I進(jìn)行反應(yīng)時，加熱反應(yīng)器使反應(yīng)液溫度升高至60°C,開始通入CL,隨著反

應(yīng)

的進(jìn)行，反應(yīng)所放出的熱量使溶液的溫度提高，此時需保持反應(yīng)溫度在80C?90'C之間，

不宜過高。請解釋①溫度不宜過高的原因是；

開始通入氯氣時，氣體流量不宜過大，隨反應(yīng)的進(jìn)行逐漸加大氯氣的通入量，此操作的目

的是?

（4）母液中含有的離子有H'、0H\o

【答案】.（14分）（DSb、Cu、Sn、（Pb）（3分）

（2）Sn+SnCL=2SnCL（2分）

（3）因為溫度過高，若超過SnCL的沸點114℃,會造成錫的損失（2分）

防止因反應(yīng)開始時，反應(yīng)液的溫度較低，反應(yīng)速率慢，氯氣流量過大造成氯氣來不及反

應(yīng)而逸出。（3分）

（4）Ba2*、Cl'、Sn2+、（Pb2*）（4分）

9

4.硼氫化鈉(NaBH。在化工等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值，某研究小組采用偏硼酸鈉(NaBOz)為

主要原料制備NaBH“其流程如下：

已知：NaBH,常溫下能與水反應(yīng)，可溶于異丙胺(沸點：33°C)。

(1)在第①步反應(yīng)加料之前，需要將反應(yīng)器加熱至100'C以上并通入氨氣，該操作的目

的是,原料中的金屬鈉通常保存在________中，實驗室取用少量

金屬鈉需要用到的實驗用品有、、玻璃片和小刀等。

(2)請配平第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式：

||NaBQ2+||SiO2+||Na+|^H2——||NaBH4+||Na2SiO3

(3)第②步分離采用的方法是；第③步分出NaBH,并回收溶劑，采用的方法是

(4)NaBH“(s)與水(1)反應(yīng)生成NaBO2(s)和氫氣(g),在25℃、101kPa下，已知每消耗

3.8gNaBH.(s)放熱21.6kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是

【答案】：(1)除去反應(yīng)器中的水蒸氣和空氣煤油(1分)鑲子濾紙

(2)124212(3)過濾蒸儲

-1

(4)NaBH<(s)+2H20(1)=NaB02(s)+4H2(g)A#=-216.0kJ?mol

5.鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)上用ALO3和冰晶石(NasAlFe)混合熔融電解制得。鋁土

礦的主要成分是AL03和SiOz等。從鋁土礦中提煉ALO3的流程如下：

回答下列問題：

(1)寫出反應(yīng)1中兩性氧化物溶解的化學(xué)方程式o

(2)濾液I中加入CaO生成的沉淀是，反應(yīng)2的離子方程式

為?

(3)電解制鋁的化學(xué)方程式是,以石墨為電極，陽極產(chǎn)生的混合

10

氣體的成分是?

(4)若電解生成的A1為ag,取a/4g用適量的鹽酸，3a/4g用適量的NaOH溶.液均恰

好溶解，將所得的兩溶液混合出現(xiàn)白色沉淀的離子方程式

為o理論上得到沉淀的質(zhì)量為go

［答案］(每空2分)

(1)2Na0H+A1203=2NaA10z+H2。

(2)CaSiO3AlOr+CO2+2H2O=Al(OH)31+HCO「

由解

⑶2Al2。3(熔融)^^^4A1+302t02、C02(C0)

3+

(4)Al+3A10T+6H20=4Al(0H)31,26a/9

6.(13分)某研究小組為了探究某無機鹽X的組成和性質(zhì)，設(shè)計并完成如下實驗:

已知：G和X含有相同的陰離子，請回答下列問題：

(1)X的化學(xué)式為；E的電子式是；寫出H的一種同素異形體

(填化學(xué)式)。

(2)反應(yīng)②中被氧化的元素是(填元素符號)。

(3)寫出反應(yīng)⑤的離子方程式：。

(4)鹽F可作為一種“綠色高效多功能”水處理劑，原因是。

(5)為研究溫度對鹽F水溶液穩(wěn)定性的影響,請設(shè)計一個實驗方案。

【答案】：(除標(biāo)注外，每空2分，共13分)

■???

(1)Fe2(S04)3"(1芬)：O：：C：：O:03(1分)

(2)S、N

3+--

(3)2Fe+3C10+100H=2Fe0r+3Cr+5H20

(4)高鐵酸鉀具有強氧化性，能殺菌消毒，還原產(chǎn)物是鐵離子；鐵離子水解生成氫氧化

鐵膠體，吸附溶液中的雜質(zhì)形成沉淀而析出

(5)取少量樣品放入試管中加水溶解，分成兩等份于兩試管中，分別放在冷水和熱水中，

觀察生成紅褐色沉淀的快慢

7.以硅藻土為載體的五氧化二帆(V205)是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢鋼催化劑中回收

V￡s既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釵催化劑的主要成分為：

11

物質(zhì)V205V2O4K2sO4Si02Fe2()3A12O3

質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%2.2~2.92.8~3.122~2866~65「2<1

以下是一種廢鋼催化劑回收工藝路線:

HjSO,KClOjKOH淋流漉NH4cl

器廣聞鳴回一_，I

中和

f一辰［■*［沉枳H閹fd

I

度渣1廢法2流出演

回答下列問題：

2

(1)“酸浸”時修。5轉(zhuǎn)化為V02\反應(yīng)的離子方程式為,同時VzO,轉(zhuǎn)成V0\

“廢渣1”的主要成分是0

(2)“氧化”中欲使3moi的V0"變?yōu)閂(V,則需要氧化劑KClOs至少為mole

(3)“中和”作用之一是使帆以V。廣形式存在于溶液中。