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高考化学工艺流程题专题讲座

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2024年度高三化学工艺流程题专题公开课教案

2024年度高三化学工艺流程题专题公开课教案
高三化学工艺流程题专 题公开课教案
2024/2/3
1
目录
2024/2/3
• 工艺流程题概述 • 原料选择与预处理 • 反应原理及设备介绍 • 产品分离与纯化技术 • 实验操作注意事项 • 真题演练与答疑环节
2
工艺流程题概述
01
2024/2/3
3
工艺流程题特点
01
02
03
题目信息量大
涉及化学反应、设备、操 作等多个方面。
。
2024/2/3
分离设备
用于将反应产物与未反应物、 杂质等进行分离，如蒸馏塔、 萃取塔等。
换热设备
用于控制反应过程中的温度， 如换热器、冷却器等。
检测与控制设备
用于监测反应过程中的温度、 压力、流量等参数，并进行必 要的控制，如温度计、压力表
、流量计等。
13
安全生产与环境保护要求
安全生产
环境保护
善于运用化学知识和实验技 能解决问题，注意理论联系
实际。
04
2024/2/3
05
解题后要进行反思和总结， 归纳解题方法和技巧，提高
解题效率。
6
原料选择与预处理
02
2024/2/3
7
原料种类及性质分析
常见原料
矿石、工业废料、再生资 源等
2024/2/3
性质分析
物理性质（如密度、熔点 、沸点等）和化学性质（ 如氧化性、还原性、稳定 性等）
实验室安全规范回顾
2024/2/3
实验室着装要求
01
必须穿戴实验服，戴好防护眼镜和手套，严禁穿拖鞋、短裤等
暴露身体的服装。
化学品安全知识
02
了解各种化学品的性质、危害及应急处理方法，严禁随意混合

2023届高考化学一轮复习 第18讲 化学工艺流程 课件(86张PPT)

2023届高考化学一轮复习 第18讲 化学工艺流程 课件(86张PPT)

Mg2＋，可加入MnF2，利用沉淀转化除去。
(3) 硫化法。如Cu2＋、Zn2＋、Fe2＋、Hg2＋可通过Na2S、H2S等形成CuS、ZnS、
FeS、HgS沉淀除去；也可以用一些Ksp较大的硫化物。FeS、MnS等通过沉淀转化使某
些硫化物转化为更难溶的硫化物。
(4) 氧化还原沉淀法。可用单质进行置换或加入氧化剂(还原剂)使某些微粒转化为 沉淀。如可用Zn置换Cu2＋，用高锰酸钾除去Fe2＋。
提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物， 冷却结晶
如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等
常见的操作
目的或方法
分离
萃取
利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用 CCl4或苯萃取溴水中的溴
提纯 蒸馏或分馏 分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油
(5) 碳酸盐沉淀法。加入Na2CO3、NaHCO3、NH4HCO3、NH4HCO3－NH3·H2O、 NH3(先)＋CO2(后)等使金属离子形成沉淀。
相关离子方程式如下：
类型
离子方程式
Na2CO3沉Zn2＋ NH4HCO3沉Co2＋
NH4HCO3－NH3·H2O沉Mn2＋
Zn2＋＋ CO23－===ZnCO3↓ Co2＋＋2HCO－ 3 ===CoCO3↓＋H2O＋CO2↑ Mn2＋＋ HCO3－＋ NH3·H2O === MnCO3↓＋ NH＋ 4 ＋ H2O
(1) 一种钴氧化物晶胞如图1所示，该氧化物中钴离子基态核外电子排布式为 __________[_A__r]_3_d_7_(_或__1_s_22_s_2_2_p_6_3_s2_3_p_6_3_d_7_) ________。

高三化学工艺流程题专题课件讲课讲稿

高三化学工艺流程题专题课件讲课讲稿
对于复杂的计算题，可以采用分步计 算或列方程求解的方法。
综合题解题技巧
仔细阅读题干，明确题目要求和考察的知识点。 注意综合运用所学知识进行分析和解答。
分析题目中给出的信息和条件，确定解题思路和步骤。
对于复杂的综合题，可以采用分步骤、分模块的方法进 行解答。
05
工艺流程题的备考策 略与建议
熟悉考试大纲与考试要求
安全。
02
物质的分离与提纯
理解混合物分离提纯的原则，掌握过滤、蒸发、蒸馏、萃取等分离提纯
方法。
03
定量实验与误差分析
了解定量实验的基本原理和方法，掌握误差分析的方法，提高实验的准
确性和可靠性。
化学计算与数据处理
化学方程式的计算
掌握化学方程式的配平方法，理解反应中各物质的质量关系，能 进行简单的化学计算。
氧化还原反应
深入理解氧化还原反应的本质，掌握氧化剂、还 原剂、氧化产物、还原产物的判断及电子转移的 计算。
酸碱反应及沉淀溶解平衡
掌握酸碱质子理论、酸碱反应的定量计算、沉淀 溶解平衡及溶度积常数等相关知识。
化学物质的性质与转化
常见无机物的性质与转化
01
熟悉主族元素及其化合物的性质，理解元素周期律，掌握物质
加强实验操作与实验技能训练
掌握常见化学实验方法和技术，如物质的分离与提纯 、物质的检验与鉴别等。
重视化学实验基本操作，如仪器的使用、药品的取用 和保存等。
加强实验设计和实验分析能力，培养独立思考和解决 问题的能力。
多做模拟试题，提高解题能力
选择高质量的模拟试题进行练习，注意 题目的针对性和典型性。
在做题过程中，注重解题思路和方法的 及时总结归纳解题经验和技巧，提高解
培养，形成正确的思维习惯。

2024高考化学工艺流程专题

2024高考化学工艺流程专题
①氧化焙烧：是在氧化气氛中和低于焙烧物料熔点的温度下进行的焙烧过程。 目的：使物料中的全部或部分硫化物脱硫转变为氧化物。 例：铅、锌的熔炼，便先要将铅、锌的硫化物变成氧化物后，再还原成金属。
②还原焙烧：指在低于炉料熔点和还原气氛条件下，使矿石中的金属氧化物转变为相应 低价金属氧化物或金属的焙烧过程。 该焙烧过程中，一般要在矿石中附加细小的炭粒作还原剂。 还原焙烧目前主要用于处理难选的铁、锰、镍、铜、锡、锑等矿物原料。
产物 ②控制反应速率 ③控制反应物转化率和产品产率 ④控制环境温度 ⑤抑制（促进）离子 的水解 ⑥降低生产成本酸浸时酸过量的目的：为了提高矿石中某金属元素的浸取率；抑制**离 子的水解等。对有多种反应物的体系，增大便宜、易得的反应物的浓度目的是：提高其他物质 的利用率，使反应充分进行；降低生产成本等。如：增大浓度可以加快反应速率，使平衡发生 移动等。（应结合具体问题进行具体分析）。（2）控制加料的方法：逆向接触、加料顺序、缓 慢加料、间歇性加料等。
（2023·全国甲卷第26题）BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下 列路线可制备粉状BaTiO3。
回答下列问题：（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。（2）“焙烧”后固体产物 有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。
“浸取”时主要反应的离子方程式为_______。 （1）“焙烧”步骤中，BaSO4与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、BaS 和CaS，BaSO4被还原为BaS，因此，碳粉的主要作用是做还原剂，将BaSO4还原。（2）S2-易发生 水解生成HS-，
4.研磨：增大固体样品与溶液的接触面积，加快反应（浸取）速率或使反应更充分。
真题思演维练模型和方法模型

高三化学专题讲座化工流程.

高三化学专题讲座化工流程.

四、解答无机化工流程试题的程序 1.基本步骤 （1）从题干中获取有用信息，了解生产的产品。 （2）然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提 纯、分离等阶段。 （3）分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：①反应 物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对 制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是 为获得产品而服务。 (4)从问题中获取信息，帮助解题。 2.解题思路 明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的 条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实 际问题思考→注意答题的模式与要点。
【答案】 (1)+3
(2)2Al+2OH—+2H2O
2
+3H2↑ 2H2O+O2 ↑
(3)2LiCoO2+H2O2+3H2SO4 Li2SO4+2CoSO4+O2 ↑ +4H2O,2H2O2 有氯气生成,污染较大 (4)CoSO４+2NH４HCO３ CoCO３↓+(NH４) 2SO４+CO2↑+H2O (5)Li1-xCoO2+LixC６ LiCoO２+6C
5.其他常见考点 (1)化学方程式 (2)实验仪器
(3)计算
(4)信息
三、避免工艺流程中产生杂质的方法 1.如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物 ,则要 注意对温度的控制。如侯氏制碱法中的 NaHCO3。还有如 H2O2、 Ca（HCO3）2、KmnO4、AgNO3、HNO3（浓）等物质。 2. 如果产物是一种易水解的盐且水解产物中有挥发性的酸产 生时,则要加相对应的酸来防止水解。 3.如果产物是一种强氧化剂(或强还原剂),则要防止它们与还 原性(或氧化性)强的物质接触。 4.如果产物是一种易吸收空气中的 CO2 或水而变质的物质,则要 注意在制备过程中除去 CO2 或水,也要防止空气中的 CO2 或水进 入装置中。

2024高考试题评析及教学启示第11讲--化学工艺流程题 课件 (共67张PPT)

2024高考试题评析及教学启示第11讲--化学工艺流程题 课件 (共67张PPT)
煅烧、酸浸、碱浸、盐浸等工艺的理解和应用
2、解题方法及设问的套路
①、焙烧、煅烧、酸浸、碱浸、盐浸等工艺的理解和应用
2、解题方法及设问的套路
（1）加工工艺
①、焙烧、煅烧、酸浸、碱浸、盐浸等工艺的理解和应用
2、解题方法及设问的套路
（1）加工工艺
①、焙烧、煅烧、酸浸、碱浸、盐浸等工艺的理解和应用
重温经典，感悟高考
锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质
回答下列问题：
(1)“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是____________________。
增大固体与酸反应的接触面积，提高钴元素的浸出效率
(2)“酸浸”步骤中，CoO发生反应的化学方程式是____________________________。
问题方式：
答题角度：
(6)、关于产率的曲线问题
分析和解决产率曲线相关的问题
【例5】（2024北京卷）利用黄铜矿(主要成分为CuFeS2 ，含有SiO2等杂质)生产纯铜
反应条件选择的原因
试剂选择的原因
【例6】（2024湖南卷） 16.铜阳极泥(含有、、、等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下：
√
√
√
浙江6月
Pb、Zn
√
√
√
【例1】（2024·全国·甲卷） 26.钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。
已知：①。 ②以氢氧化物形式沉淀时， 和溶液pH的关系如图所示。
第11讲化学工艺流程

高考化学一轮复习第三章专题讲座二高考化工流程题的解题方法指导课件新人教版

高考化学一轮复习第三章专题讲座二高考化工流程题的解题方法指导课件新人教版

会生成一种无色无味气体，Br2 被还原为 CaBr2，则 NH3 被氧 化成的无色无味的气体为 N2，写出反应：Ca(OH)2＋Br2＋ NH3―65―℃→CaBr2＋N2↑＋H2O，根据得失电子守恒、原子守恒 配平，故反应的化学方程式为 3Ca(OH)2＋3Br2＋2NH3=6=5=℃== 3CaBr2＋N2↑＋6H2O。
答案：(1)c (2)温度低反应慢，温度过高溴挥发 (3)Fe 粉过量 HBr (4)4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 (5)冷却结晶 蒸发皿、玻璃棒 (6)3Ca(OH)2 ＋3Br2＋2NH3=6=5=℃==3CaBr2＋N2↑＋6H2O
3．钠、钾的碘化物在生产和科学实验中有十分重要的应用。 工业上利用碘、烧碱和铁屑为原料可生产碘化钠，其生产流程 如图所示：
2．分离提纯阶段 (1)常见的考查方式 ①试剂的选择：调节 pH，沉淀剂的选择，氧化剂的选择 等。 ②操作方法的选择：过滤、蒸馏等。 ③除杂时发生的化学方程式或离子方程式的书写。 ④滤渣或滤液的成分。 ⑤加入某试剂的原因。
(2)审题技巧 ①试剂的选择原则：不引入新杂质；尽量将杂质除去；减 少主要物质损耗。 ②操作方法的选择：根据物质的状态及分离需要选择。 ③滤渣或滤液成分的确定：瞻前顾后，分析什么物质发生 什么反应，产物是什么，是否有反应物残留等。 ④加入某试剂的原因一般有：除去某杂质或将某物质转化 为另一种物质。
洗涤：冰水或热水，洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶 体在洗涤过程中的溶解损耗；乙醇或乙醇水溶液，既可洗去晶 体表面的杂质，又可减少晶体溶解的损耗。
②物质检验：一般需要有操作、现象、结论三部分。 ③解答与平衡移动有关的问题，需遵循体系中存在的核心 平衡，阐明所采取的措施、改变的条件，导致平衡如何移动， 产生什么结果。

高考化学总复习专题讲座3无机化工流程题的突破方法课件

高考化学总复习专题讲座3无机化工流程题的突破方法课件
简式”还是“电子式”等。 • ⑤书写(shūxiě)化学方程式时要注意配平、注
明反应条件以及“―→”“===”“↑”“↓”等。
第十一页，共25页。
• 三、答题的必备知识 • 1．对原料进行预处理的常用方法及其作用 • (1)研磨——减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的
接触面积，加快反应速率。 • (2)水浸——与水接触反应或溶解。 • (3)酸浸——与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶
第二十四页，共25页。
• 解析：(1)将原料粉碎，即增大反应物的接触面积，可加快反应速 率，由于纯碱是固体，固体用量的多少不影响化学反应速率，升 高温度可加快反应速率。
• (2)由于题中明确指出铬铁矿中含有少量(shǎoliàng)铝的氧化物， 故后续操作必须除去铝，要注意的是本题不能回答除铁，原因是 步骤Ⅰ中反应已生成Fe2O3。
第十七页，共25页。
【典例】 难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O)属于“呆 矿”，在水中存在如下平衡：
K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O(s) 2Ca2＋＋2K＋＋Mg2＋＋4SO24－＋2H2O 为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)2溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾， 工艺流程如图：
调节pH所需的物质一般应满足两点： • ①能与H＋反应，使溶液pH增大； • ②不引入新杂质(zázhì)。 • 例如：若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、
Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加 入NaOH溶液、氨水等。 • (2)控制温度。根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡 向需要的方向移动。
料配比、pH、溶剂等)。 • (3)反应原理(化学平衡、水解平衡、化学反应

高考化学一轮复习讲座1 化学工艺流程试题的解题策略教师用书高三全册化学试题

高考化学一轮复习讲座1 化学工艺流程试题的解题策略教师用书高三全册化学试题

回夺市安然阳光实验学校专题讲座(一) 化学工艺流程试题的解题策略[题型分析]1．试题结构：工艺流程题的结构分题引、题干和题设三部分。

题引一般是简单介绍该工艺生产的原材料和生产的目的、产品(包括副产品)有时还提供相关表格、图像等参考数据或信息；题分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题设主要是根据生产过程中涉及的化学知识设置成一系列问题，构成一道完整的化学试题。

一个完整的物质制备化工生产流程一般具有下列特点―2．解题策略(1)审题干：准确分析题干中的信息，如生产目的、原料成分、产品成分、新物质的性质及相关反应等，进而分析每个生产环节所发生的反应和操作。

(2)审设问：结合题中的问题，回到流程图中找答案。

[题型示例](2017·郑州模拟)已知草酸镍晶体(NiC2O4·2H2O)难溶于水，工业上从废镍催化剂(主要成分为Ni，含有一定量的Al2O3、FeO、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如图所示：已知：①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据：②K sp(CaF2)③当某物质浓度小于1.0×10－5mol·L－1时，视为完全沉淀。

请回答下列问题：【：95812103】(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施：________________。

(2)试剂a是一种绿色氧化剂，写出“氧化”时反应的离子方程式：_____。

(3)“调pH”时pH的调控范围为________，试用化学反应原理的相关知识解释滤渣Ⅱ的生成：__________________________________。

(4)写出“沉镍”时发生反应的离子方程式：______________________，证明Ni2＋已经沉淀完全的实验步骤及现象是_______________________，当Ca2＋沉淀完全时，溶液中c(F－)>____________mol·L－1(写出计算式即可)。

高考化学复习课件 高考专题讲座(二)化学工艺流程试题的突破方略课件

高考化学复习课件 高考专题讲座(二)化学工艺流程试题的突破方略课件
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5．其他分离提纯方法
2019版高三一轮
(1)调节溶液的 pH
①控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。例如，已知
下列物质开始沉淀和沉淀完全时的 pH 如下表所示： 物质 开始沉淀 沉淀完全
Fe(OH)3 1.5
3.7
Fe(OH)2 7.6
9.6
Mn(OH)2 8.3
9.8
若要除去 Mn2＋溶液中含有的 Fe2＋，可先用氧化剂把 Fe2＋氧化为 Fe3＋，再调
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2019版高三一轮
(1)钛铁矿与盐酸反应速率加快的措施有____________________(填两种)。 (2)滤液①水解生成 TiO2·xH2O 的离子方程式为_________________ _______________________________________________________________。 (3)2Fe3＋＋Mg3(PO4)2 2FePO4＋3Mg2＋的化学平衡常数 K＝____________ _________________________________________________(列式计算)， 此反应能否发生______(填“能”或“否”)。为什么？{已知 Ksp[Mg3(PO4)2]=1.0×10-24,Ksp(FePO4)=1.3×10-22}_____________________。 (4)滤液②中加双氧水的作用是_________________________________ ______________________________________________________________。
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2019版高三一轮
回答下列问题： (1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出 率为 70%时，所采用的实验条件为______________________________。

高中化学工艺流程专题讲座

高中化学工艺流程专题讲座


冷凝管、牛角管、锥形瓶
（3）常见类型：
苯与碘单质、石油的分馏，等


1.加热的目的：加快化学
加快化或学促进
反应速率
平衡等向。某方向
移动
2.降温反应的目的：防止某物质在高温时会 分解 如有 H2O2参与的反
应；或
减；少或物为质使化学平衡向着
。 某方向移动
挥发
3.电解： 注意：有新信息按新信息写，无新信息按教材知识写
答问题
（3）仔细审题，根据题目要求规范答题，提高准确率
原料
产品
以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废
钒催化剂的主要成分为：
信息
Si O2
Al3+ Fe3+
Al3+ Fe3+的沉淀
SiO2 K＋
V2O5＋2H＋ =2VO2＋＋H2O
A.氧化除杂：如除去Cu2＋中的Fe2＋
（1）氧化：用氧化剂将Fe2+氧化成 F以e3+便后期处理。
（2）调节pH除杂：控制溶液的酸碱性使Fe3＋离子形成氢氧化物沉
淀，。加入的物质常为： 难溶的碱、碳酸，盐、但尽氧化量物不引入杂质。
比如：如除去Cu2＋中的Fe3＋加入的物质可
为： 氢氧化铜或氧化铜或碳酸铜，等

锌钡白是BaSO4和ZnS的混合物，ZnS难溶于水。四川某化工厂用重晶石为制备
锌钡白，生产过程中会产生大量的废气(主要成分为CO2、CO及少量SO2和硫蒸
气等)。为防止污染空气并提高原料利用率，生产中采用下述工艺流程：
BaSO4

高考化学工艺流程专题复习说课讲解

高考化学工艺流程专题复习说课讲解

专题二化学工艺流程题随着新课改的进行，在高考化学试题中化工题逐渐成为一类热门的主流题型"它将高中化学与某些化工生产很好地融合在一起，题目情景新颖，综合性强，思维量大，具有挑战性。

一些专家预测，在新课改背景下，无机化工题可能会逐渐取代以往高考化学试题中的无机框图型推断题，化工题是以某个具体的工业生产为背景，以化学基本理论为主线，结合化学实践!环境保护!化学计算等考查同学们应用所学知识探究解决生产实际问题的能力，对综合能力要求很高"化工题的特点表现为:题目多以流程图的形式出现;题目实际考查的是应用化学反应原理、化学平衡原理、离子平衡理论!晶体结构知识!物质制备和分离(提纯)知识、绿色化学观点、安全生产思想及从经济的视角分析、评价、探究实际生产中各种问题的能力.一、工艺流程题简介1、工艺流程题是以与工业生产和日常生活密切相关的物质制备、分离和提纯为中心，以流程图为信息背景，以物质的性质、转化、分离等为考点，将元素化合物知识、化学反应原理、实验等内容有机融合2、化学工艺流程题结构一般包括题头、框图和问题三部分。

题头: 一般简单介绍此工艺的原料和目的是什么。

框图: 是简化的工艺流程图。

问题: 是根据生产流程中涉及到的化学知识设计的系列问题。

3、读题审题—关键1）.此流程的原料和目的是什么？2）流程中有哪些步骤？各步作用是什么？3）流程中涉及哪些化学知识点，如何把获取的信息用规范的语言文字正确表达出来？二、真题试做锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。

某离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。

充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=Li x C6。

现欲利用以上工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件为给出）。

回答下列问题：⑴LiCoO2中，Co元素的化合价为_________。

⑵写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_____________________________。

高考化学复习考点知识与题型专题讲解01 化学工艺流程与物质制备

高考化学复习考点知识与题型专题讲解01 化学工艺流程与物质制备

高考化学复习考点知识与题型专题讲解01．化学工艺流程与物质制备【题型分析】物质制备类化工流程题常以某种物质(目标产物)的制备为基础，涉及原料的预处理、物质的制备原理、产品的分离及提纯等具体步骤，兼顾考查元素及其化合物、化学基本概念和基本理论、化学实验等知识。

一个完整的物质制备类化工生产流程一般包括以下具体内容：【知识解读】1．熟悉经典流程(1)海水提溴(2)海水提碘：海带中碘的提取(3)海水提镁(4)海水提盐与氯碱工业、钠的制备(5)从铝土矿中获得铝流程Ⅰ：流程Ⅱ：(6)工业上制高纯硅 石英砂――→a.焦炭高温粗硅――→b.Cl 2加热四氯化硅――→c.H 2高温纯硅 (7)硫酸的工业生产(8)合成氨与硝酸工业2．制备过程中控制反应条件的6种常用方法3．工艺流程中的常见专业术语【题型示例】例1：( 2019年新课标Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。

一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：(1)在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。

(2)“滤渣1”的主要成分有_________。

为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。

(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2O H++B(OH)−4，K a=5.81×10−10，可判断H3BO3是_______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_______________。

(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________工序循环使用。

由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。

【答案】(1) NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3 (2) Fe2O3、Al2O3、SiO2 KSCN(3) 一元弱酸目的是将B(OH)−4转化为H3BO3，并促进H3BO3析出(4) 2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg(OH)2∙MgCO3↓+2HCO3-母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工序循环使用高温焙烧【解析】(1)根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方程式为：NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3；(2)滤渣I为不与硫酸铵溶液反应的Fe2O3、Al2O3、SiO2;检验Fe3+,可选用的化学试剂为KSCN；(3)由硼酸的离解方程式知，硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子，而三价硼原子最多只能再形成一个配位键，且硼酸不能完全解离，所以硼酸为一元弱酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是将B(OH)−4转化为H3BO3，并促进H3BO3析出；(4)沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg2+反应生成Mg(OH)2∙MgCO3，沉镁过程的离子反应为：2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg(OH)2∙MgCO3↓+2HCO3-；母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工序循环使用；碱式碳酸镁不稳定，高温下可以分解，故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温焙烧。

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原料预处理 除杂、净化料循环利用
规律 : 主线主产品
分支副产品
回头为循环
核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条 件的控制、产品分离提纯
熟练掌握中学化学中重要的化工生产原理：
①合成氨 ②工业制硫酸 ③工业制硝酸 ④制玻璃 ⑤氯碱工业 ⑥高炉炼铁
3.表达能力（方程式、语言组织）
知识落点
1.基本理论（氧化还原、化学反应速率及平衡、水解、 沉淀溶解平衡及电化学等） 2.元素化合物 3.化学实验 （物质分离提纯等）
涉及知识分类
1.海水资源利用（氯碱工业、海水提溴、提镁等） 2.矿石冶炼（软锰矿、黄铜矿、辉铜矿、菱锌矿、 钛铁矿等） 3.侯氏制碱法（利用溶解度差异制取物质） 4.某物质的生产
5.矿石冶炼方面的试题
【例6】钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利
用率，减少环境污染。
TiCl4
Mg 648.8 1090
MgCl2 714 1412
Ti 1667 3287
熔点/℃ 沸点/℃
－25.0 136.4
请回答下列问题： （1）Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第_______周期，第______族。 （2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式 。 （3）制备TiO2的方法之一是利用TiCl4水解生成TiO2·x H2O，再经焙烧制得。水解时 需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因： （4）由TiCl4→Ti 需要在Ar气中进行的理由是_______________________。反应后得 到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加 热的温度略高于 ℃即可。
1.利用物质溶解度差异制取物质的试题
【例2】以地下卤水（主要含NaCl，还有少量Ca2+、Mg2+）为主要原料生产亚硫酸 钠的新工艺如下，同时能得到用作化肥的副产品氯化铵。
物质 电离常数（25℃）
H2CO3
H2SO3
（1）“除杂”时，先加入适量石灰乳过滤除去Mg2+， 再通入CO2并用少量氨水调节pH过滤除去Ca2+，“废 渣”的主要成为 、 。 （2）“滤渣1”的化学式为 。 （3）在“滤液1”中加入盐酸的目的是___________ “滤渣2”的化学式为_________.
3.硝酸盐废水处理的试题
【例4】.(2013重庆)化学在环境保护中趁着十分重要的作用，催化反硝化法和
电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。 (1) 催化反硝化法中，H2能将NO3—还原为N2，25℃时，反应进行10min，溶液的 pH由7变为12。 ①N2的结构式为 。 ②上述反应离子方程式为 ，其平均反应速率v(NO3—)为 mol ∙L—1 ∙min—1 ③还原过程中可生成中间产物NO2-写出3种促进NO2-水解的方法 。
(1)由海水晒制的粗盐中含有Ca2＋、Mg2＋、SO等离子，为除去这些离子，所加 试剂及其先后顺序为(写化学式)_______________ ________ (2)①目前较先进的电解制碱法是离子交换膜电解法，即用阳离子交换膜把电 解槽隔成阴极室和阳极室，其作用________________________________， 电解饱和食盐水的化学反应方程式为_____________________________。 ②制取MgCl2的过程中涉及反应：MgCl2·6H2OMgCl2＋6H2O，该反应要在HCl气 氛中进行，原因是__________。 (3)苦卤中通入Cl2已经置换出Br2，为什么吹出后用SO2吸收转化为Br－再用Cl2 置换_____________________________________________ ，由此判断Cl2、Br2、 SO2的氧化性由强到弱的顺序为________。 (4)也有工艺是在吹出Br2后用碳酸钠溶液吸收，形成溴化钠和溴酸钠，同时有 CO2放出。该反应的离子方程式是_______________________；最后再用H2SO4处 理得到Br ，该反应的离子方程式是___________________________。
高考化学工艺流程题 专题讲座
无机工业流程题：是以真实的工业生产过程
为背景，体现能力立意的命题指导思想，能够 综合考查考生各方面的基础知识及将已有知识 灵活应用在生产实际中解决问题的能力的一类 综合性很高的试题。
试题特点：综合性强、信息量大、陌生度高
考查能力
1.获取信息的能力（文字、流程图、图表、图像等） 2.分解问题的能力
③分液——互不相溶的液体间的分离 ④萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 ⑤升华——将可直接气化的固体分离出来。 ⑥盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出 ⑦ 结晶——结晶的方法 ⅰ、蒸发结晶 ⅱ、降温结晶（加 热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥） 观察溶解度曲线，当陡升型溶液中混有缓升型时，若要分离出 陡升型，可以用降温结晶的方法分离，若要分离出缓升型的溶 质，可以用蒸发结晶的方法,也就是说，蒸发结晶适合溶解度 随温度变化不大的物质，如：氯化钠。 蒸干后不变质的盐溶液可采用蒸发结晶，易水解的盐采用降温 结晶。 在结晶过程中加入某种试剂：利用同离子效应，促进晶体析出。
2.7
7.6 8.3
3.7
9.6 9.8
问题：若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？ 调节pH所需的物质一般应满足两点： i、能与H＋反应，使溶液pH值增大； ii、不引入新杂质。 例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、 Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值 ②蒸发、反应时的气体氛围 保护气，防止氧化或防止水解 ③加热的目的 加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 ④降温反应的目的 防止某物质在高温时会分解或为使化学平 衡向着题目要求的方向移动 注： 易挥发物质：浓盐酸、浓硝酸、有机物。 易分解物质：H 2O2、硝酸、KMnO4、NH4Cl、难溶的碱 (Mg(OH)2,Fe(OH)3,等)，次氯酸 ⑤趁热过滤 防止某物质降温时会析出 ⑥冰水洗涤 洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在 洗涤过程中的溶解损耗 3.物质的分离和提纯的方法 ①过滤——固、液分离 ② 蒸馏——液、液分离
Ⅰ预处理
Ⅱ分离提纯
Ⅱ分离提纯
Ⅲ 还原
原 料：矿石（固体） 预处理：酸溶解（表述：“浸出”） 除 杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀 核心化学反应是：控制条件，调节PH，使Mg2+全部沉淀
工艺流程题考察内容主要有：
1.原料预处理 2.反应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配 比、PH调节、溶剂选择） 3.反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、 电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提 纯） 4.绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利 用率、能量的充分利用） 5.化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。
(2)电化学降解NO3-的原理如题11图所示。
A 直流电源 质子交换膜
B
Pt 电极 H2O
Ag-Pt 电极 NO3— N2 题11图
(填“A”或“B”)，阴极反应式为 。 ②若电解过程中转移了2mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差(△m左－△m右) 为 g。
①电源正极为
4.废旧电池处理的试题
【例5】. (2013·全国新课标)锂离子电池的应用很广，某正极材料可再生利用，某锂
4.常见名词 浸 出：固体加水（酸）溶解得到离子 浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少 酸 浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物 通过过滤除去的溶解过程 水 洗：通常为除去水溶性杂质 水 浸：与水接触反应或溶解
5.陌生的氧化还原方程式书写 （1）判断变价后的产物：结合题目信息，确定反应物、产 物 （2）配平变价物质的系数：利用化合价升降配平变价物质 （3）观察配平其它项：结合介质酸碱性，书写辅助产物、 观察配平 ※ 产物不能与反应物反应；注意介质的酸碱性。 6.工艺流程的优缺点评价 （1）循环利用，节约成本 （2）原料价格低廉 ，原子利用率高 （3）绿色化学，没有污染，没有有毒有害物质产生
K1=4.4X10－7 K2=4.7X10－11 K1=1.23X10－2 K2=5.6X10－8
（4）已知H2CO3和H2SO3的电离常数如下表，“通入SO2”反应的化学方程式 为 。
2.海水资源的综合利用的试题
【例3】．海水是宝贵的资源宝库，目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人 类提供了大量工业原料。下图是海水综合利用的部分流程图，据图回答问题：
离子电池的正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池 负极发生的反应为6C+xLi++xe-LixC6，现欲利用以下工艺流程回收正极材料中某些金属资 源(部分条件未给出)。
(1) LiCoO2中，Co元素的化合价为 。 (2) 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式： 。 (3) “酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程 式： ;可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是 。 (4) 写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式： 。 (5) 充电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池的总反应 式： 。 (6) 上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因 是 ;在整个回收工艺中，可回收到的金属化 合物有 (填化学式)。
废水处理 含氮废水处理（NO3-、NO2-盐废水处理） （2013重庆高考题考过NO3-处理） 含铬废水的处理（Cr2O72-） 废旧电池的处理(2013年新课标全国卷27题) 电子垃圾如线路板的处理
5.废物处理
废渣处理
解题思路
基本流程：明确整个流程及各部分的目的 → 分析每步发生的
反应及得到的产物 → 结合基础理论与实际问题思考 → 注意答题 的模式与要点 1.要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。 2.再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 3.要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性 在答题时应注意：前一问回答不了，不一定影响答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧： 1.浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物（副产 物）,对比原料和产物； 2.了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性 信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用； 3.解析流程图并思考：从原料到产品依次进行了什么反应？利用 了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作 进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副 产物？杂质或副产物是怎样除去的？