高三一輪復(fù)習(xí)-工藝流程

工藝流程專題2025高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí)01海水提鎂煅燒浸泡貝殼氧化鈣石灰乳海水氫氧化鎂鹽酸氯化鎂溶液氯化鎂固體鎂氯氣過濾濃縮、脫水循環(huán)利用電解問題一:“濃縮、脫水”步驟中加熱MgCl2·6H2O制取無水MgCl2時(shí)，為什么要在HCl的氣流中進(jìn)行？

答案:防止MgCl2水解

問題二:用電解法冶煉鎂時(shí)，能否采取煅燒Mg(OH)2，進(jìn)而電解MgO的方案?答案：不采取煅燒Mg(OH)2，進(jìn)而電解MgO的方案，是由于MgO熔點(diǎn)高，能耗大。重視教材中的流程素材相關(guān)方程式

①CaCO3══CO2↑＋CaO

②CaO＋2H2O══Ca(OH)2

③MgCl2＋Ca(OH)2══Mg(OH)2↓＋CaCl2

④Mg(OH)2＋2HCl══MgCl2＋2H2O

⑤MgCl2(熔融)════Mg＋Cl2↑備考策略02“吹出法”海水提溴海水苦鹵含Br2的海水溴水混合物含Br2的空氣吸收液吸收液溴水混合物液溴提取粗鹽氯氣置換空氣吹出純堿吸收SO2吸收硫酸酸化Cl2氧化蒸餾冷凝

問題一:“空氣吹出”步驟和“蒸餾”的過程中，溫度應(yīng)控制在80～90℃，溫度過高或過低都不利于生產(chǎn)，請解釋原因。答案：溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴蒸氣中水量增加，溫度過低，溴不能完全蒸出，回收率低。問題二：為什么要設(shè)計(jì)兩步將Br-氧化成Br2的過程？相關(guān)方程式：①2Br-＋Cl2

══Br2＋2Cl-②3Na2CO3+3Br2══NaBrO3+5NaBr+3CO2③Br2＋SO2＋2H2O══2HBr＋H2SO4

答案：將溴富集重視教材中的流程素材備考策略玻璃棒引流03提取海帶中的碘含I-的溶液干海帶海帶灰懸濁液晶體碘含I2的溶液I2的有機(jī)溶液適量Cl2灼燒浸泡過濾蒸餾加CCl4或苯萃取、分液在坩堝中灼燒，不可用蒸發(fā)皿或H2O2氧化不能用乙醇

相關(guān)方程式:2I－＋Cl2

══I2＋2Cl－

或2I－＋H2O2＋2H＋

══I2＋2H2O重視教材中的流程素材備考策略04從鋁土礦提取鋁

相關(guān)方程式：①

Al2O3＋2OH-

══H2O＋2AlO2-②

AlO2-+4H+══

Al3++2H2O

③

Al3+＋3NH3·H2O══Al(OH)3↓＋3NH4Cl④2Al(OH)3══Al2O3

+3H2O

⑤2Al2O3(熔融)════

4Al＋3O2↑

問題一：將“加過量鹽酸”改為“通入CO2”合適嗎？為什么？答案：不合適；因?yàn)檫^量CO2與NaAlO2、Na2SiO3反應(yīng)生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，達(dá)不到分離SiO2和Al2O3的目的。問題二：將“加過量氨水”改為“加過量NaOH溶液”合適嗎？為什么？答案：不合適；因?yàn)檫^量CO2與NaAlO2、Na2SiO3反應(yīng)生成Al(OH)3和H2SiO3沉淀，達(dá)不到分離SiO2和Al2O3的目的。重視教材中的流程素材備考策略9105侯氏制堿法重視教材中的流程素材備考策略任務(wù)1——明確研究對(duì)象，鎖定物質(zhì)轉(zhuǎn)化任務(wù)2——厘清原理、規(guī)律，把控過程、方法原料產(chǎn)品……核心反應(yīng)元素種類和化合價(jià)的變化任務(wù)1——明確研究對(duì)象，鎖定物質(zhì)轉(zhuǎn)化（2020-16）用軟錳礦（主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3）和BaS制備高純MnCO3（2021-17）工業(yè)上以鉻鐵礦(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等雜質(zhì))為主要原料制備紅礬鈉(Na2Cr2O7?2H2O)（2024-18）以鉛精礦(含PbS，Ag2S等)為主要原料提取金屬Pb和Ag（物質(zhì)的轉(zhuǎn)化）（2022-17）工業(yè)上以氟磷灰石[Ca5F(PO4)3，含SiO2等雜質(zhì)]為原料生產(chǎn)磷酸和石膏（2023-17）鹽湖鹵水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、SO42-和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源。一種以高鎂鹵水為原料經(jīng)兩段除鎂制備Li2CO3反應(yīng)條件控制產(chǎn)品分離提純原料的預(yù)處理原料產(chǎn)品……核心反應(yīng)元素種類和化合價(jià)的變化1.預(yù)處理方法：①溶解②研磨③焙燒④煅燒⑤灼燒⑥燒結(jié)⑦霧化2.控制反應(yīng)條件：①控制pH值。②溫度控制：加熱、降溫、趁熱過濾、冰水洗滌等③壓強(qiáng)控制：減壓過濾、減壓蒸餾等④反應(yīng)物用量或濃度控制⑤溶劑控制（水、冷水、冰水、乙醇等）⑥加料方式控制（逆向接觸、加料順序、緩慢加料、間歇性加料等）⑦加氧化劑、還原劑等3.涉及方法;①結(jié)晶②過濾③萃?、芊忠孩菡麴s⑥升華⑦鹽析原料的循環(huán)利用排放物的無害化處理任務(wù)2——厘清原理、規(guī)律，把控過程、方法預(yù)處理的方法：1．研磨、粉碎、霧化設(shè)問方向：作用或目的。①將塊狀或粒狀的物質(zhì)磨成粉末或?qū)⒁后w分散成微小液滴，增大反應(yīng)物間接觸面積，②以加快后續(xù)操作反應(yīng)速率(作用)，③進(jìn)而增大原料的轉(zhuǎn)化率或浸取率(目的)。答題方向：增大固體樣品與溶液的接觸面積，加快反應(yīng)（浸?。┧俾驶蚴狗磻?yīng)更充分。2．焙燒、灼燒、煅燒設(shè)問方向：（1）灼燒，焙燒的主要目的:非金屬或金屬元素被氧化為高價(jià)態(tài)氧化物或化合物;(2)如何提高焙燒效率：①增加氧氣的量、②固體充分粉碎、③逆流焙燒、④適當(dāng)升溫等。焙燒：以氣固反應(yīng)為主，在沸騰爐或焙燒爐中，溫度在500～1500℃之間，反應(yīng)物與空氣、氯氣、硫酸等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(所以焙燒分為氧化焙燒、硫酸化焙燒和氯化焙燒等)。煅燒：反應(yīng)物受熱分解或發(fā)生晶形轉(zhuǎn)變，多高于1200℃，使用設(shè)備如回轉(zhuǎn)窯，例：煅燒石灰石、生產(chǎn)玻璃、打鐵等。灼燒：物質(zhì)在高溫下發(fā)生脫水、分解、揮發(fā)等。溫度在1000℃左右，使用煤氣燈、電爐等。例如：灼燒海帶、顏色反應(yīng)、焰色試驗(yàn)、灼燒失重等。答題方向：改變結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化為能溶解的物質(zhì)，并使一些雜質(zhì)高溫下分解、氧化（非金屬元素被氧化為高價(jià)氣態(tài)氧化物逸出或氧化成高價(jià)態(tài)化合物;金屬元素被氧化為高價(jià)態(tài)氧化物或高價(jià)態(tài)化合物）；3．浸取及浸出率浸取目的：把固體轉(zhuǎn)化為溶液，便于后繼的轉(zhuǎn)化或分離。包括水溶、酸溶、堿溶、醇溶等。浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少。設(shè)問方向：提高浸取率的措施：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適當(dāng)增大酸的濃度；④加熱；⑤延長浸出時(shí)間。設(shè)問方式：數(shù)形結(jié)合！用鹽溶液氧化物料中的還原性金屬(如FeCl3溶液氧化銅、鐵，用NaClO溶液氧化銀等)或者用鹽把物料中的難溶鹽轉(zhuǎn)化為易溶鹽［如Na2CO3將白鎢礦(CaWO4)的W元素轉(zhuǎn)化成Na2WO4］。鹽浸調(diào)控pH（物質(zhì)轉(zhuǎn)化）調(diào)控pH的目的：調(diào)節(jié)pH的方法：①調(diào)節(jié)pH中和酸或者堿；②抑制某離子水解，防止損耗；③防止發(fā)生副反應(yīng)；④調(diào)節(jié)pH促進(jìn)某離子水解，使其沉淀，便于過濾而除去。⑤加入的試劑有氧化性或還原性，可促使氧化還原反應(yīng)發(fā)生調(diào)大pH的試劑：主要元素的氧化物、碳酸鹽、堿等，避免引入新的雜質(zhì)；調(diào)小pH試劑：酸、通CO2等調(diào)節(jié)合適的pH的范圍：過小會(huì)導(dǎo)致某離子沉淀不完全，過大會(huì)導(dǎo)致主要離子開始沉淀。例如：調(diào)pH值使得Cu2+（4.7-6.2）中的Fe3+（2.1-3.2）沉淀。①范圍：pH值在3.2-4.7之間。③規(guī)律：調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)：能與H＋反應(yīng)，增大溶液pH值；不引入新雜質(zhì)。④試劑：加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。例13.（2023年全國乙卷）LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱錳礦（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制備LiMn2O4的流程如下：（3）溶礦反應(yīng)完成后，反應(yīng)器中溶液pH=4，此時(shí)c(Fe3+)=____________mol·L-1；用石灰乳調(diào)節(jié)至pH≈7，除去的金屬離子是_______。2.8×10-9Al3+Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33調(diào)控溫度調(diào)控溫度的目的：⑵化學(xué)反應(yīng)方面：反應(yīng)的方向（副反應(yīng)）、速率（包括催化劑活性）、限度等方面。防止溫度過高：①導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生，影響反應(yīng)物利用率和產(chǎn)品純度；②導(dǎo)致平衡逆向移動(dòng)，降低產(chǎn)率。防止溫度過低：①導(dǎo)致催化劑的活性降低；②反應(yīng)速率慢，生產(chǎn)效率降低；③平衡逆向移動(dòng)，降低產(chǎn)率。加熱：①促進(jìn)Fe3+水解（防止形成膠體），聚沉后利于過濾分離；

②加快反應(yīng)速率或溶解速率；③促進(jìn)平衡向吸熱方向移動(dòng)；⑶生產(chǎn)效益、安全方面：①降溫或減壓可以減少能源消耗，降低對(duì)設(shè)備的要求，節(jié)約成本。

②防止溫度過高反應(yīng)過于劇烈，發(fā)生危險(xiǎn)。⑷其他：煮沸：①除去溶解在溶液中的氣體（如氧氣，防止產(chǎn)品被氧化）；例如，海水提溴等用熱空氣吹出氣體，或者水蒸汽吹出氣體。②促進(jìn)水解（防止形成膠體），聚沉后利于過濾分離?？刂茪怏w氛圍：①干燥的熱氯化氫氣流氛圍：是為了抑制某些揮發(fā)性酸弱堿鹽的水解，例如從氯化鐵、氯化鎂、氯化鋁的結(jié)晶水合物中獲取無水鹽等。②充入惰性氣體氛圍：充入氬氣、氮?dú)狻錃獾?，防止某些物質(zhì)被氧化。例如電解熔融態(tài)MgCl2制取鎂單質(zhì)時(shí)，用惰性氣體進(jìn)行冷卻。⑴物質(zhì)性質(zhì)方面：熔沸點(diǎn)、揮發(fā)性、溶解度、穩(wěn)定性等方面。防止溫度過高:①**揮發(fā)或分解（雙氧水、硝酸、碳酸氫銨等）;②**產(chǎn)品溶解損耗

。防止溫度過低:①**（雜質(zhì)）結(jié)晶析出，影響產(chǎn)品純度；②使引起××液體凝固，堵塞導(dǎo)管等。加熱：使**雜質(zhì)分解（氣化）而除去。冷卻：使**產(chǎn)物液化，使其與其他物質(zhì)分離。調(diào)節(jié)溫度的方法：考向5：調(diào)控溫度①加熱方式：直火加熱、小火加熱、酒精噴燈加熱、墊石棉網(wǎng)加熱、電熱套加熱、水浴加熱、油浴加熱。加熱煮沸等水浴加熱適用于加熱溫度不超過100℃時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)：受熱均勻，便于控制溫度。②冷卻方式：空氣冷凝、冷凝管冷凝、冰水冷卻等。③通過壓強(qiáng)進(jìn)行控制：減壓蒸發(fā)（蒸餾）④通過加料方式進(jìn)行控制：緩慢滴加、間歇性緩慢加入⑤通過溫度計(jì)進(jìn)行控制：溫度計(jì)水銀球位置（反應(yīng)物中、水浴中、蒸餾燒瓶支管口附近等）例如：防止溫度過高采取的措施是小火小心加熱、水浴加熱（100℃以下）、減壓蒸發(fā)、緩慢滴加藥品、間歇性緩慢加入反應(yīng)物、使用溫度計(jì)控制溫度等。溫度條件的控制降溫控溫3.加快反應(yīng)速率或溶解速率2.促進(jìn)平衡向吸熱方向移動(dòng)5.除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)，如NH4HCO3、NH4(CO3)2、KMnO4、NH4Cl等物質(zhì)4.使沸點(diǎn)相對(duì)低的原料氣化1.促進(jìn)某些離子的水解1.防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)分解(或溶解)2.使化學(xué)平衡向著放熱方向移動(dòng)2.控制固體的溶解與結(jié)晶5.減少能源成本，降低對(duì)設(shè)備的要求3.使催化劑的活性達(dá)到最好6.趁熱過濾：減少因降溫而析出的溶質(zhì)的量1.不高于×℃的原因：適當(dāng)加快反應(yīng)速率,又可防止物質(zhì)的分解或揮發(fā)；不低于×℃的原因：防止反應(yīng)速率過慢對(duì)物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的影響等。4.防止副反應(yīng)的發(fā)生3.使某個(gè)沸點(diǎn)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.5.蒸餾分離物質(zhì)調(diào)控溫度升溫反應(yīng)物用量或濃度的控制的目的：①控制反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品產(chǎn)率；②控制環(huán)境溫度；③抑制（促進(jìn)）離子的水解；④降低生產(chǎn)成本。反應(yīng)物用量、濃度及加料方式的控制酸浸時(shí)酸過量的目的：為了提高礦石中某金屬元素的浸取率；抑制**離子的水解等。對(duì)有多種反應(yīng)物的體系，增大便宜、易得的反應(yīng)物的濃度目的是：

提高其他物質(zhì)的利用率，使反應(yīng)充分進(jìn)行；降低生產(chǎn)成本等。

逆向接觸、加料順序、緩慢加料、間歇性加料等。緩慢加料的目的：使反應(yīng)更充分；防止反應(yīng)速率太快；防止升溫太快；控制反應(yīng)體系的pH；防止藥品添加過量，發(fā)生副反應(yīng)等?？刂萍恿系姆椒ǎ?M2+用NH4HCO3調(diào)節(jié)pH，做+2價(jià)金屬（錳、鈷、鎂、鎳等）M2+生成MCO3的沉淀劑,同時(shí)生成氣體(CO2↑)的離子方程式的書寫。原理分析：HCO3-+HCO3-+H2O+CO2↑MCO3↓電離平衡沉淀溶解平衡(1)溫度：使用碳酸氫銨(NH4HCO3)作為試劑時(shí),溫度低反應(yīng)速率過慢,溫度過高NH4HCO3分解,使其它反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率下降;NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑(2)碳酸氫銨(NH4HCO3)與NH3

H2O反應(yīng)生成(NH4)2CO3作為碳化劑。離子方程式：M2++2HCO3-=MCO3↓+H2O+CO2↑(3)碳酸氫銨(NH4HCO3)常常代替Na2CO3作為+2價(jià)金屬M(fèi)2+生成MCO3的沉淀劑,同時(shí)生成CO2。易誘發(fā)競爭反應(yīng)不易誘發(fā)競爭反應(yīng)反應(yīng)物用量、濃度及加料方式的控制考向：分離提純之過濾（1）儀器：鐵架臺(tái)、鐵圈、漏斗、濾紙、玻璃棒、燒杯（2）在進(jìn)行沉淀的實(shí)驗(yàn)時(shí)，如何認(rèn)定沉淀已經(jīng)完全？表達(dá)一：靜置，待沉淀沉積后，往上層清夜中繼續(xù)滴加××試劑，若不產(chǎn)生沉淀證明沉淀完全；表達(dá)二：過濾，取濾液少許于試管中，滴加××試劑，若不產(chǎn)生沉淀證明沉淀完全。（3）過濾后所得的濾液仍然渾濁，原因可能是什么？

玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導(dǎo)致濾紙破損；過濾時(shí)液體高于濾紙邊緣等。（4）減壓過濾（抽濾）：加快過濾速度；減少晶體含有的水分。（5）趁熱過濾：保持過濾溫度；防止××雜質(zhì)析出，提高產(chǎn)品純度；

或防止降溫過程中××析出而損耗1.洗滌沉淀的目的(1)若所需物質(zhì)是濾渣，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。(2)若所需物質(zhì)是濾液，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，再和濾液合并后進(jìn)行下一步分離操作。2.常用洗滌劑(1)蒸餾水：適用于除去沉淀吸附的可溶性雜質(zhì)。(2)冷水：除去沉淀中的可溶性雜質(zhì)，降低沉淀

在水中的溶解度而減少沉淀損失。(3)沉淀的飽和溶液：減小沉淀的溶解。(4)有機(jī)溶劑(酒精、丙酮等)：適用于易溶于水的固體，既減少了固體溶解，又利用有機(jī)溶劑的揮發(fā)性，除去固體表面的水分，產(chǎn)品易干燥。3.沉淀洗滌的答題規(guī)范答題模板：注洗滌液(沿玻璃棒向漏斗中注入洗滌液)↓標(biāo)準(zhǔn)(使洗滌液完全浸沒沉淀或晶體)↓重復(fù)(待洗滌液自然流盡后，重復(fù)操作2～3次)4.沉淀是否洗凈的答題規(guī)范答題模板：取樣(取少量最后一次洗滌液于一潔凈的試管中)

↓加試劑[加入××試劑(必要時(shí)加熱，如檢驗(yàn))]

↓現(xiàn)象(不產(chǎn)生××沉淀、溶液不變××色或不產(chǎn)生××氣