高考化學工藝流程答題也有這么多的規(guī)律總結(jié)

高考化學工藝流程答題，也有這么多的規(guī)律總結(jié)

一、【工業(yè)流程常見的操作】

（一）原料的預處理

①粉碎、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，加快反應速率。

（研磨適用于有機物的提取，如蘋果中維生素C的測定等）

②水浸：與水接觸反應或溶解。

③酸浸：通常用酸溶，如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等，與酸接觸反應或溶解，使可溶性金屬離

了?進入溶液，不溶物通過過濾除去。近年來，在高考題出現(xiàn)了“浸出”操作。在化工生產(chǎn)題

中，礦物原料“浸山”的任務是選擇適當?shù)娜軇?，使礦物原料中的有月組分或有害雜質(zhì)選擇

性地溶解，使其轉(zhuǎn)入溶液中，達到有用組分與有害雜質(zhì)或與脈石組分相分離的目的。

④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的灼燒就是為了除去可燃

性雜質(zhì)，將有機碘轉(zhuǎn)化為碘鹽。

⑤灼燒、焙燒、煨燒：改變結(jié)構(gòu)和組成，使一些物質(zhì)能溶解；并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、

分解，如燃燒高嶺土和石灰石。

（二）控制反應條件的方法

①控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀一一pH值的控制。

例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示

物質(zhì)開始沉淀沉淀完全

Fe(OH)32.73.7

Fe(OH)27.69.6

Mn(OH)28.39.8

若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,應該怎樣做？

提示：先用氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)溶液的pH到3.7。

調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應滿足：

1）能與H+反應，使溶液pH值增大；2）不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去CU2+溶液中混

有的Fe3+,可加入Cu。、Cu（0H）2、Cu2（OH）2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值（原理：CuO、

Cu（OH）2.Cu2（OH）2c03與H+反應，使溶液中H+濃度減小，PH上升）。

②蒸發(fā)、反應時的氣體氛圍：抑制物質(zhì)的水解，提高產(chǎn)率

③加熱的目的：加快反應速率或促進平衡向某個方向移動（正向移動或逆向移動，由題意而

定）

④降溫反應的目的：防止某物質(zhì)在高溫時會溶解或為使化學平衡向著題目要求的方向移動

⑤趁熱過濾：防止某物質(zhì)降溫時會析出

⑥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

（三）物質(zhì)的分離和提純的方法

①結(jié)晶一一固體物質(zhì)從溶液中析出的過程（蒸發(fā)溶劑、冷卻熱飽和溶液、濃縮蒸發(fā)）

重結(jié)晶是利用固體物質(zhì)均能溶于水，且在水中溶解度差異較大的一種除雜質(zhì)方法。

②過濾一一固、液分離

③蒸儲一一液、液分離

④分液一一互不相溶的液體間的分離

⑤萃取一一用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來。

⑥升華一一將可直接氣化的固體分離出來。

⑦鹽析一一加無機鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出

（四）常見名詞

浸出：固體加水（酸）溶解得到離子

浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少

酸浸：在酸溶液中反應使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程

水洗：通常為除去水溶性雜質(zhì)

水浸：與水接觸反應或溶解

二、【常見文字敘述方法】

1.洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸儲水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上操作2—3次。

2.從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮一降溫結(jié)晶一過濾一（洗滌-干燥）。

注意：①在寫某一步驟是為了除雜是，應該注明“是為了除去XX雜質(zhì)”（只寫“除雜”等一

類沒有完整概括的回答是不給分的。）

②審題要抓住關(guān)鍵，如看清楚是寫化學反應方程式還是離子方程式，并注意配平。

三、【難點解析】

一般來說，流程題只有兩個目的：一是從混合物中分離、提純某一物質(zhì)；另一目的就是利用

某些物質(zhì)制備另一物質(zhì)。

（-）對于實驗目的為一的題目，其實就是對混合物的除雜、分離、提純。

當遇到這一類題時，要求學生一定要認真在題目中找出要得到的主要物質(zhì)是什么，混有的雜

質(zhì)有哪些，認真分析當加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應，生成了什么產(chǎn)物，要用什

么樣的方法才能將雜質(zhì)除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。這里特別提

一提蒸發(fā)與結(jié)晶,蒸發(fā)與結(jié)晶方法都可以將溶液中的溶質(zhì)以固體形式析出，具體采用何種

方法，主要取決于溶質(zhì)的溶解度。

有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較大，如NH4NO3、KN03等物質(zhì)，在蒸發(fā)過程中

比較難析出來，所以要用冷卻法使它結(jié)晶。而有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較小,

如Na。、KCI等，有少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減小，如Ca(0H)2要使它們析出較多

固體溶質(zhì)時，則要用蒸發(fā)濃縮的方法。例如NaQ和KN03混合溶液，如果將混合溶液蒸發(fā)

一段時間，析出的固體主要是NaCI,母液中是KN03和少量NaCI。如果將混合溶液加熱后

再降溫，則析出的固體主要是KN03,母液中是NaCI和少量KN03。如果是除雜，雜質(zhì)所

含的量比較少，一般是讓主要物質(zhì)析出來。如KN03溶液中含少量NaCL常用升溫冷卻結(jié)晶

法，再經(jīng)過過濾、洗滌、烘干(不同的物質(zhì)在烘干時采取的方法不同)，就可得到KN03固

體了。如果NaCI溶液中含少量KN03,則用蒸發(fā)濃縮結(jié)晶法，這種方法一般要經(jīng)過趁熱過

濾才能得到主要物質(zhì)，主要原因是如果溫度下降，雜質(zhì)也會以晶體的形式析出來。

(二)對于目的為制備某一物質(zhì)的流程題，要求學生注意以下幾個方面:

1、明確題目目的是制什么物質(zhì)，從題干或問題中獲取有用信息，了解產(chǎn)品的性質(zhì)。只有

知道了實驗目的，才能非常清楚的知道整個流程的意義所在，題目中的信息往往是制備該物

質(zhì)的關(guān)鍵所在。而產(chǎn)物如果具有某些特殊性質(zhì)(由題目信息獲得或根據(jù)所學知識判斷)，則

要采取必要的措施來避免在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生其它雜質(zhì)。一般來說主要有如下幾種情況：

(1)如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制。如：

侯德榜制堿中的NaHC03；還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgN03、HN03(濃)等物質(zhì)。

(2)如果產(chǎn)物是一種會水解的鹽，且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時，則要加相對應的酸

來防止水解。如：制備FeCI3、AICI3.MgCI2>Cu(NO3)2等物質(zhì)時，要蒸干其溶液得到固體

溶質(zhì)時，都要加相應的酸或在酸性氣流中干燥來防止它水解，否則得到的產(chǎn)物分別是

Fe2O3、AI2O3、MgO、CuO；而像AI2(S04)3、NaAIO2、Na2c03等鹽溶液，雖然也發(fā)

生水解，但產(chǎn)物中AI(0H)3、H2SO4、NaHC03、NaOH都不是揮發(fā)性物質(zhì)，在蒸發(fā)時，

抑制了鹽的水解，最后得到的還是溶質(zhì)本身。

(3)如果產(chǎn)物是一種強的氧化劑或強的還原劑，則要防止它們發(fā)生氧化還原的物質(zhì)，如:

含F(xiàn)e2+、SO32一等離子的物質(zhì)，則要防止與氧化性強的物質(zhì)接觸。

（4）如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水（潮解或發(fā)生反應）而變質(zhì)的物質(zhì)（如NaOH

固體等物質(zhì)），則要注意防止在制備過程中對C02或水的除去，也要防止空氣中的C02或水

進入裝置中。

（5）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，則要注意對比它們的溶解

度隨溫度升高而改變的情況，根據(jù)它們的不同變化，找出合適的分離方法。

2、尋找在制備過程中所需的原料，寫出主要的化學反應方程式或制各原理，從中了解流程

圖。從近幾年的高考題目中會發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)題目都會給出制備物質(zhì)時所需的原料，但一般

會涉及到物質(zhì)的分離、提純的操作。所以在明確了實驗目的之后，再寫出主要的反應方程式,

觀察有沒有副產(chǎn)品，如果有，剩余的步驟就是分離提純了。

3、注意外界條件對工藝流程的影響在很多流程圖的題目中，我們經(jīng)常會看到壓強、溫度

等外界條件的出現(xiàn)，不同的工藝對物質(zhì)反應的溫度或壓強有不同的要求，它所起的作用也不

一樣，但卻都是能否達到實驗目的的關(guān)鍵所在，也是命題專家們經(jīng)常要考察學生的地方。對

外界條件的分析主要可從以下兩個方面著手：

（1）對反應速率有何影響？

（2）對平衡轉(zhuǎn)化率有何影響？這里主要說一說溫度的影響，歸納總結(jié)之后，主要有以下幾

個方面的形式來考察學生：

①趁熱過濾（或冰水洗滌）的目的：防止某物質(zhì)降溫時會析出（或升溫時會溶解）而帶入新

的雜質(zhì)；

②冰水中反應或降溫反應的目的:防止某物質(zhì)在高溫時會溶解或為使化學平衡向著題目要求

的方向移動；

③反應中采取加熱措施的作用：一般是為了加快反應速率或加速某固體的溶解;

④如果題目中要求溫度控制在具體的一個溫度范圍內(nèi)（可用水浴或油浴來控制）：一般有以

下幾個目的:

a、防止某種物質(zhì)溫度過高時會分解或揮發(fā)，也可能是為了使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)出來，具

體問題要具體分析。如侯德榜制堿中，將C02通入NaCI的氨溶液中，保持溶液的溫度為

（30+2）℃,可得NaHCO3晶體，溫度控制在這個范圍，目的就是防止NaHCO3分解。而在

Br2的制取過程中，出溟口的溫度控制在80—90℃,目的就是要使Br2揮發(fā)出來而又減少水

蒸氣混入Br2中。

b、使催化劑的活性達到最好：如工業(yè)合成氨或工業(yè)SO2氧化為SO3時，選擇的溫度是500℃

左右，原因之一就是使催化劑的活性達到最高。

C、防止副反應的發(fā)生：如乙醇的消去反應溫度要控制在170C,原因是就是在140℃時會有

乙醛產(chǎn)生。

d、對于一些工藝來說，降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設備的要求，達到綠色化學

的要求。

四、【答題規(guī)律】

（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），增大氣液或固液接觸面積

（2）加熱的目的：加快反應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

（3）溫度不高于XX℃的原因適當加快反應速率，但溫度過高會造成揮發(fā)（如濃硝酸）；分

解（如H2O2、NH4HCO3）；氧化（如Na2so3）;促進水解（如AICI3）等，影響產(chǎn)品的生成，

造成浪費

（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、洗滌（冰水洗、熱水洗、乙醇洗）、干燥】

（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、干燥）

（6）溶液配制、灼燒、蒸發(fā)、過濾用到的儀器（“儀器”可以換另一種方式來考察，如I：玻

璃儀器、可以直接在火焰上加熱的儀器等）

（7）控制某反應的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