(word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改)
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专题复习 工艺流程题
一、化工流程命题立意及考点
工艺流程是近几年高考的热点，它是传统“无机框图题”的变革与创新。以化工生产为背景，用框图的形式表述生产流程，是化学与生产、生活联系的重要体现,体系全，考点多
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、产品分离提纯等. 知识落点:信息方程式书写、化学用语的表达、生产条件的控制、物质的分离等。 能力考查：获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力. 二、试题特点 1。形式为流程图题 2。作答量有7—9空左右
3.结合性质设置基础的知识提问(如滤碴或液成分、酸碱性（pH）、原因等问题） 4。书写化学方程式,或离子方程式,或电极反应式 5。小计算，氧化还原反应计算,或转化率计算 三、解题策略
1、工艺流程题的结构
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原料预处理 产品分离提纯 反应条件控排放物的无害化处理
原料循环利用
规律是“主线主产品,分支副产品，回头为循环”. 2. 解答基本步骤
（1）读题头，得目的，划原料，明产品，解决“干什么” （2）读题问,逐空填答，用语要规范，解决“怎么写”
四、化工流程常见考点答题
命题点一 原料的预处理
关键词 研磨、雾化 灼烧（煅烧） 释义 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化,增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分 使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿 向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包浸取 括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等
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在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除酸浸 去的过程 过滤 滴定 固体与液体的分离 定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定 蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出 蒸发结晶 蒸发浓缩 蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度 水洗 用水洗去可溶性杂质,类似的还有酸洗、醇洗等 溶解、去氧化物(膜）、抑制某些金属离子的水解、除去杂质酸作用 离子等 去油污，去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水碱作用 解(沉淀） 水浸 与水接触反应或溶解。 与碱接触反应或溶解,使某些离子进入溶液,不溶物通过过滤碱浸 除去。 答题模板：
(1）粉碎或研磨：增大固液(或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。
（2）“浸出”步骤中，为提高××的浸出率，可采取的措施有：
答:适当提高反应温度、增加浸出时间，增加溶液的浓度,边加边搅拌，延长浸出时间
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（3）如何提高浸出速率：
答：适当提高温度、增大吸收液的浓度、增大××与吸收液的接触面积或、搅拌、研磨或粉碎.
对点训练
1．（2015·全国卷Ⅰ节选）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3)的工艺流程如下所示：
写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式：__________________________________. 为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有
____________________________________________________________________（写出两条)。
2．某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO3、MgSiO3、CaMg(CO3）2、Al2O3
和Fe2O3等，回收其中镁的工艺流程如下：
试回答在“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有
___________________________________________________________________(两条即可)。
3．(2018·石家庄二模）稀土是一种不可再生的战略性资源,被广泛应用于电子信息、国防军工等多个领域.一种从废弃阴极射线管(CRT)荧光粉中提取稀土元素钇(Y）的工艺流程如下:
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已知：废弃CRT荧光粉的化学组成(某些不参与反应的杂质未列出）
成分含量/％ 预处理前 预处理后
Y2O3 ZnO Al2O3 PbO2 MgO 24.28 41.82 7。81 1。67 0。19 68。51 5。42 4。33 5。43 0。50 试回答步骤Ⅰ中进行原料预处理的目的为_________________________________。 4．碲（Te)位于元素周期表第ⅥA族，由该元素组成的物质可用作石油裂化的催化剂，电镀液的光亮剂，玻璃的着色材料，合金材料的添加剂等。碲化铜渣是电解精炼铜时产生的一种矿渣，其主要含Cu2Te、Au、Ag等，利用下列工艺流程可回收碲:
已知：TeO2的熔点为733 ℃，微溶于水,可溶于强酸和强碱。 回答下列问题：
（1)Te与S的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序为________(用化学式表示）。 （2)“酸浸1”需加热，加热的目的是______________________________， “酸浸1”发生反应的氧化产物是________（写化学式）。 （3)“水浸”后“滤液1”的颜色是________.
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(4）“滤渣1”进行“碱浸”的离子方程式是______________________________. （5）从可持续发展意识和绿色化学观念来看，“滤渣2”进行酸浸的意义是_________________________________________________________________________。
命题点二 化学工艺流程题中反应条件的控制
常见反应条件的控制及目的 1．控制溶液的pH
（1)控制反应的发生,增强物质的氧化性或还原性，或改变水解程度。 （2)控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 ①目的：使溶液中的某些金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去
②需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H反应，是PH增大的物质如用MgO、Mg（OH）2等等.
③原理:加入的物质能与溶液中的H反应，降低了的浓度,增大PH
④PH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的PH
提示:调节pH所需的物质一般应满足两点:能与H反应,使溶液pH增大；不引入新杂质.例如：若要除去Cu溶液中混有的Fe，可加入CuO、Cu（OH）2、Cu2(OH）2CO3等物质来调节溶液的pH。
（3）除去CuCl2溶液中的FeCl2
已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
金属离子 Fe 3＋2＋
3＋
＋
+
+
Cu 4。4 6。4 2＋Fe 7.0 2＋Ni 7.1 2＋Mg 9.3 10.8 2＋开始沉淀的pH 2.7 沉淀完全的pH 3.7 除杂的流程图：
9。6 9.2 第 7 页 共 50 页
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注意事项
①若直接调节溶液的pH，待Fe沉淀完全,Cu也已沉淀完全，不能除去Fe,不可行. ②先将Fe氧化成Fe，再调溶液的pH为3。7≤pH〈4.4，此时Fe沉淀完全，Cu未沉淀，过滤除去Fe(OH）3沉淀。
③加入的氧化剂可以是双氧水或氯气等，注意不能引入新的杂质。
④调节溶液pH的物质，要消耗氢离子，但不能引入新杂质，可为CuO、Cu（OH)2、CuCO3、Cu2（OH)2CO3。
问题1：CuCl2中混有Fe加何种试剂调pH值：
答:CuO、Cu（OH）2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。
(原因：加CuO消耗溶液中的H的，促进Fe的水解,生成Fe（OH）3沉淀析出） 问题2：调pH值使得Cu中的Fe沉淀，pH值范围是？ 理由 ？
答：3.7～4。4。
理由：调节溶液的pH值至3。7~4。4，使Fe全部以Fe(OH）3沉淀的形式析出而Cu不沉淀，且不会引入新杂质
（4）常见的其他物质中铁的除杂方法
3+
2+
2+
3+
+
3+
3+
2＋
3＋
3＋
2＋
2＋
2＋
2＋
所加试剂 2＋说明 加MgO等调pH为3。7≤pH<9.3，将Fe转化为3＋除去Mg中混有的Fe 3＋Mg、MgO、MgCO3或Mg（OH)2 第 8 页 共 50 页
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Fe(OH）3沉淀,过滤除去 加CuO等调pH为3。7≤pH<4.4，将Fe转化为Fe（OH)3沉淀，过滤除去 加MgO等调pH为3。3＋3＋除去Cu中混有的Fe 3＋2＋CuO、CuCO3、Cu(OH)2或Cu2(OH）2CO3 除去Mg中混有的Fe 2＋2＋先加入氧化剂(如H2O2等)将2＋3＋Fe氧化成Fe，再加Mg、7≤pH<9.3,将Fe转化为MgO、MgCO3或Mg（OH)2 先加入氧化剂（如H2O2等）2＋3＋Fe(OH)3沉淀，过滤除去 加NiO等调pH为3。7≤pH3＋除去Ni中混有的Fe 2＋2＋将Fe氧化成Fe，再加NiO〈7。1，将Fe转化为Fe等物质 3＋2＋（OH）3沉淀,过滤除去 2＋2＋3＋
提示:如若要除去Al、Mn溶液中含有的Fe，先用氧化剂把Fe氧化为Fe,再调溶液的pH。
［对点训练］
5.稀土元素是周期表中ⅢB族钪、钇和镧系元素之总称。他们都是很活泼的金属，性质极
为相似，常见化合价为＋3价。其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料.我国蕴藏着丰富的含钇矿石（Y2FeBe2Si2O10)，工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。
已知： ① 该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表：
离子 Fe
3＋开始沉淀时的pH 2.7 第 9 页 共 50 页
完全沉淀时的pH 3.7 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改)
Y 3＋
3＋6。0 8。2 （3）为使Fe沉淀完全，用氨水调节pH＝a时，a应控制在________范围内,
6.锶（Sr)为第五周期ⅡA族元素。高纯六水氯化锶晶体（SrCl2·6H2O）具有很高的经济价值，61℃时晶体开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。用工业碳酸锶粉末（含少量Ba、Fe的化合物）制备高纯六水氯化锶的过程如下图。
(3）步骤③中调节溶液pH至8一1O，宜选用的试剂为_______________。 A．稀硫酸 B．氢氧化锶粉末 C．氢氧化钠 D．氧化锶粉末
7.金属钴是一种非常稀缺的战略资源。工业上通过电解法从废旧硬质合金刀具[含碳化钨(WC）、金属钴(Co)及少量杂质铁］中回收钴。工艺流程简图如下：
已知: 金属离开始沉淀pH 子 Co Fe Fe 3＋2＋2＋沉淀完全pH 5。6 7。6 2。7 9。5 9.7 3.7 请回答下列问题：
(1）净化过程加双氧水的目的是_______________________________________
(2)通氨气的目的是调节溶液的pH,除去铁元素。由表中的数据可知，理论上可选择的pH
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最大范围是____________________
8.镍及其化合物在化工生产中有广泛应用。某实验室用工业废弃的NiO催化剂（含有Fe2O3、CaO、CuO、BaO等杂质)为原料制备Ni2O3的实验流程如下：
已知:常温时Ksp(CaF2）＝2.7×10－11，Ksp(CuS）＝1.0×1氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的pH如下表所示：
0－36
;Fe不能氧化Ni。有关
3＋2＋
氢氧化物 开始沉淀的pH 完全沉淀的pH Fe(OH）3 1.5 3。7 Fe（OH)2 6.5 9。7 Ni（OH)2 7.7 9。2 (1）调节pH最低值为_______。
（2)加入H2O2的目的是_____________________（用离子方程式表示）。
9。碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以—锂辉石（主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：Fe、Al、Fe和Mg以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5。2、9。7和12。4;Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34。2 g、12。7 g和1。3 g。 （2）步骤I中,酸浸后得到酸性溶液中含有Li、SO4,另含有Al、Fe、Fe、Mg、2＋＋
Ca、Na等杂质，需在搅拌下加入 (填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6。0～6.5,沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液.
10。硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以
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＋
2—
3＋
3＋
2＋
2＋
3＋3＋2＋2＋
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下方案,进行硫酸渣中金属元素的提取实验。
过量盐酸硫酸渣充分反应固体A试剂X溶液B调pH=3.7C固体固体E溶液F固体G溶液H试剂X溶液DpH=13调过量CO2
已知：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：
沉淀物 pH Fe(OH）3 Al（OH）Mg（OH)2 3 3．4 －55．2 12．4 －—3
—1
一水合氨电离常数Kb=1.8×10，其饱和溶液中c（OH)约为1×10mol·L. （2）上述流程中两次使用试剂X，推测试剂X是 （填以下字母编号) A．水 B．氧化铝 C．氨水 D．氢氧化钠
11.(2018·全国卷Ⅰ节选）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。
利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
（1)pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液（写化学式)。
(2)工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的____________________________。 2。控制温度(常用水浴、冰浴或油浴) ①防止副反应的发生
②使化学平衡移动；控制化学反应的方向 ③控制固体的溶解与结晶
④控制反应速率：使催化剂达到最大活性
⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发
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⑥加热煮沸:促进水解，聚沉后利于过滤分离 ⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量
⑧降温:防止物质高温分解或挥发；降温（或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求
⑨防止或实现某物质水解或分解 3.规范答题:
①加热的目的：加快反应速率或促**衡向某个方向（一般是有利于生成物生成的方向)移动。
②温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成（如浓硝酸)挥发、（如H2O2、NH4HCO3）分解、（如Na2SO3）氧化或促进(如AlCl3)水解等，影响产品的生成。
③趁热过滤的原因即操作：答：减少过滤时间、保持过滤温度，防止××杂质析出; ④水浴加热的好处：答：受热均匀，温度可控，且温度不超过100℃
⑤减压蒸发（小心烘干）:答：常压蒸发温度过高，××易分解;或者减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止××分解
4．调节反应物的浓度
（1）根据需要选择适宜浓度，控制一定的反应速率，使平衡移动有利于目标产物的生成，减小对后续操作产生的影响。
(2)反应物过量，能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率，但对后续操作也会产生影响。
5．控制反应体系的压强：（1)改变化学反应速率。(2)影响平衡移动的方向. 6．使用催化剂:加快反应速率，提高生产效率。
[对点训练]
12．碳酸锂（相对分子质量为74）广泛应用于化工、冶金、陶瓷、医药、制冷、焊接、锂合金等行业。制备流程如下:
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已知:碳酸锂的溶解度(g·L)见下表。
温度/℃ Li2CO3
－1
0 10 20 30 40 50 60 80 100 1.54 1.43 1.33 1.25 1.17 1.08 1。01 0.85 0。72 (1)硫酸化焙烧工业反应温度控制在250～300 ℃,主要原因是___________；
同时,硫酸用量为理论耗酸量的115％左右，硫酸如果加入过多则________（填字母)。 A．增加酸耗量 B．增加后续杂质的处理量 C．增加后续中和酸的负担 （2）水浸时,需要在搅拌下加入石灰石粉末的主要作用是
________________________________________________________________________. (3)“沉锂”需要在95 ℃以上进行，主要原因是________________________ ________________________________________________________________________. 过滤碳酸锂所得母液中主要含有Na2SO4,还可能含有________。
13．铁红（Fe2O3)和钛白粉（TiO2)均为重要的墙面装修颜料。一种利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量Fe2O3）联合生产铁红和钛白粉的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
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（1）FeSO4溶液与NH4HCO3溶液的反应温度应控制在35 ℃以下，其原因是________________________________________________________________________,
该反应的离子方程式是_______________________________________________。
(2)TiO转化为TiO(OH)2需要加热，加热的目的是________________，该反应的离子方程式为___________________________________________。
2＋
命题点三 物质的分离与提纯
(一)物质分离、提纯的六种物理方法
（二）分离提纯中的各种答题规范 1．判断沉淀剂过量的答题规范
沉淀剂过量的目的是使杂质离子沉淀完全。判断沉淀剂已过量的一般操作规范是把反应后的混合物静置一段时间,吸取少量上层清液，置于一洁净的试管中,再滴加少量的沉淀剂，若没有沉淀生成，则证明沉淀剂已过量。 2．洗涤沉淀时的答题规范
（1） 洗涤的目的：①除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。②提高可溶性物质的产率
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2）水洗：洗去晶体表面的杂质离子(适用于溶解度小的物质）
（3）冰水洗涤的目的:洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗.（适用于高温溶解度大、低温溶解度小的物质)
（4)乙醇洗涤的目的(常用于溶解度较大的物质）：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(若对溶解度小的物质进行醇洗,则是为了洗去杂质离子，并使其尽快干燥）
(5)误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干（11）判断沉淀洗净的方法:
(6)证明沉淀完全的操作:[答题模板] 静置，取上层清液少许于一支试管中，再加入××试剂，若没有沉淀生成，说明沉淀完全.
（7）洗涤沉淀的操作：[答题模板] 往漏斗中(工业上改为往过滤器中）加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2—3次 。（若滤渣易溶于水，可用无水乙醇进行洗涤。可减少沉淀损失，无水乙醇易挥发,不引入杂质.）
（8）判断沉淀洗净的方法：[答题模板］ 取最后一次洗涤液少许于一支试管中,滴加××试剂（可与杂质的某些离子发生沉淀反应），若没有沉淀生成，说明沉淀洗涤干净。 3．溶液结晶答题规范 （1）从溶液中得到晶体：
答题模板：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥
（2）从滤液中提取一般晶体（溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法:蒸发浓缩（至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。
（3）从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法:蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降,杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。
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（4)蒸发、反应时的气体氛围：抑制某离子的水解，如由FeCl3、AlCl3、CuCl2、MgCl2等溶液获取对应晶体，采取的措施是：在干燥的HCl气氛中加热蒸干。 （5）仪器：蒸发皿、玻璃棒、烧杯
结晶应注意：
（1）当溶液是单一溶质时
①所得晶体不带结晶水（如NaCl、KNO3)： 蒸发、结晶
②从溶液中得到带结晶水的晶体(如CuSO45H2O等）的规范是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤 （2）当溶液中有两种或以上溶质时
①要得到溶解度受温度影响小的溶质： 蒸发浓缩(结晶），趁热过滤 趁热过滤目的：减少结晶损失;提高纯度
②要得到溶解度受温度影响大的： 蒸发浓缩，冷却结晶,过滤 、洗涤、干燥。 4。滤液和滤渣的成分判断
熟记常见难溶于水微溶于水的物质 盐酸盐：AgCl 、HgCl、CuCl ； 硫酸盐:BaSO4、PbSO4、CaSO4、Ag2SO4.
碳酸盐、亚硫酸盐：除K、Na、NH外均难溶;
氢氧化物:除KOH、NaOH、Ba（OH)2、NH3H2O外均难溶.
［对点训练］
14.(2018·全国卷Ⅱ）我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示：
。
4+
。
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相关金属离子［c0(M)＝0。1 mol·L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 Fe 3＋n＋－1
Fe 2＋Zn 2＋Cd 7.4 9.4 2＋开始沉淀的pH 1.5 6。3 6。2 8。2 沉淀完全的pH 2。8 8.3 回答下列问题:
（1）滤渣1的主要成分除SiO2外还有________；氧化除杂工序中ZnO的作用是________，若不通入氧气，其后果是___________________________________________。
(2）PbSO4 调节溶液的pH 无法除去杂质Fe
5．除杂答题规范:在书写某一步骤是为了除杂时，应该规范回答,“是为了除去××杂质”，“除杂\"等一类万能式的回答是不能得分的。 6。产品进一步提纯的操作： 答：重结晶
7。事先煮沸溶液的原因:除去溶解在溶液中的气体（如氧气）防止某物质被氧化。 8.过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因：
答：玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损;漏斗中液面高于滤纸边缘 9.过滤的沉淀欲称重之前的操作： 答：过滤，洗涤，干燥，称重 10。检验沉淀Fe（OH)3是否洗涤干净（含SO4）：
答:取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀则说明未洗涤干净，若无白色沉淀则说明洗涤干净
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11。如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2:
答:在干燥的HCl气流中加热（理由:干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水汽）
12.Mg（OH）2沉淀中混有Ca（OH)2应怎样除去：
答:加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用蒸馏水水洗涤 13。不用其它试剂,检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是：
答：加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热,若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净
14.检验NH4的方法是：答：取××少许，加入NaOH溶液后加热，生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。
15。检验Fe（OH)3是否沉淀完全的试验操作是：
答:取少量上层清液或过滤后的滤液，滴加几滴KSCN溶液,若不出现血红色，则表明Fe(OH）3 沉淀完全.
16。检验滤液中是否含有Fe的操作是：
答：滴入少量KSCN溶液，若出现血红色，则证明有Fe。（或加NaOH，根据情况而定)
［对点训练］
15．(2017·全国卷Ⅲ节选)重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质.制备流程如图所示:
3+
3+
＋
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回答下列问题：
（1）步骤①的主要反应为FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3错误!Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2。滤渣1中含量最多的金属元素是________,滤渣2的主要成分是________及含硅杂质。
（2）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3\"中加入适量KCl，蒸发浓缩,冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到________(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a．80 ℃ b．60 ℃ c．40 ℃ d．10 ℃
步骤⑤的反应类型是________。
16．SO2是硫酸工业尾气的主要成分。以硫酸工业的尾气为原料制备硫酸钾和硫酸锰晶体（MnSO4·H2O）的工艺流程如图所示。
回答下列问题：
（1）如图所示是几种盐的溶解度曲线。反应Ⅲ中，向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液后，进行蒸发浓缩、________、洗涤、干燥等操作即得K2SO4产品.
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（2)检验硫酸钾样品中是否含有氯化物杂质的实验操作是____________________。 17．(2018·石家庄质检）磷酸铁锂电池被广泛应用于各种电动汽车，其正极是通过将磷酸铁锂(LiFePO4)、导电剂、黏结剂和乙炔黑等按比例混合,再涂于铝箔上制成。一种从废旧磷酸铁锂电池正极材料中回收某些金属资源的工艺流程如下：
已知：①常温下,Ksp[Fe(OH)3］＝10
－39
；
②Li2CO3的溶解度：0 ℃为1.54 g；100 ℃为0.72 g。
请回答:（1）“沉铁\"时，溶液的pH与金属元素的沉淀百分率（w）的关系如表:
pH 3.5 5 6。5 8 10 12 w（Fe）/% 66.5 79。2 88.5 97。2 97。4 98.1 w（Li)/% 0.9 1.3 1.9 2.4 4。5 8.0 则该过程应调节pH＝________,其原因为______________________________________ ________________________________________________________________________； 假设该过程在常温下进行,则此时溶液中c(Fe）＝__________________________。 (2）“沉锂\"时，所得Li2CO3应选择________(填“冷水”或“热水\"）进行洗涤，判断Li2CO3
已洗涤干净的操作和现象为__________________________________________
________________________________________________________________________.
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18．（2018·太原模拟）高氯酸铵NH4ClO4是复合火箭推进剂的重要成分,实验室可通过下列反应制取.
(1）氯酸钠受热分解生成高氯酸钠和氯化钠的化学方程式为____________________ ____________________________________________________。
(2）反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.15，从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为(填操作名称）________、________、________、冰水洗涤、干燥。用冰水洗涤的目的是______________________________。
若氯化铵溶液用氨气和浓盐酸代替，则该反应不需要加热就能进行，其原因是________________________________________________________________________.
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命题点四 化学工艺流程题中方程式的书写
用离子方程式或化学方程式表示某个阶段的反应，是化学工艺流程题中的经典题型，涉及的物质一般是陌生物质，考查的内容一般是离子反应和氧化还原反应的结合，难度较大。
(一）理清离子反应的相关知识
1．化工流程题中主要涉及的5类离子反应 （1)难溶物溶解的离子反应
①ZnCO3溶于稀硫酸：ZnCO3＋2H=== Zn＋H2O＋CO2↑ ②Cr（OH)3溶于盐酸：Cr(OH)3＋3H===Cr＋3H2O ③Al（OH）3溶于强碱：Al（OH)3＋OH===AlO错误!＋2H2O （2)沉淀转化的离子反应
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①ZnS 转化为CuS：ZnS＋Cu===CuS＋Zn ②AgCl转化为AgI：AgCl＋I===AgI＋Cl
③Mg(OH)2转化为Fe(OH）3：3Mg（OH)2＋2Fe===2Fe(OH)3＋3Mg (3）同种元素在同种价态、不同pH条件下转化的离子反应
①CrO错误!在酸性条件下转化为Cr2O错误!:2CrO错误!＋2H===Cr2O错误!＋H2O ②V2O5在酸浸时转化为VO错误!:V2O5＋2H===2VO错误!＋H2O
③Cr(OH)3在碱性条件下转化为Cr（OH)错误!：Cr(OH）3＋ OH=== Cr（OH)错误! （4）与量有关的离子反应
①向Ca(OH)2溶液中滴加NaHCO3溶液
NaHCO3溶液少量:HCO3＋OH＋Ca===CaCO3↓＋H2O
NaHCO3溶液过量：2HCO错误!＋2OH＋Ca===CaCO3↓＋CO错误!＋2H2O ②向NaHSO4溶液中滴加Ba（OH）2溶液
加Ba(OH）2溶液至SO，4恰好沉淀：H＋OH＋SO错误!＋Ba===BaSO4↓＋H2O 加Ba(OH)2溶液至溶液呈中性:2H＋2OH＋SO错误!＋Ba===BaSO4↓＋2H2O （5)涉及氧化还原反应的离子反应 ①KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2:
2MnO错误!＋10Cl＋16H===2Mn＋5Cl2↑＋8H2O ②碱性条件下NaClO将Fe(OH)3氧化为Na2FeO4： 2Fe（OH)3＋3ClO＋4OH===2FeO，4＋3Cl＋5H2O 2．书写离子方程式时需注意的事项
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(1)观察离子方程式中的符号是否正确、合理,如不可逆反应用“===”，可逆反应用“
”，气体符号为“↑”,沉淀符号为“↓”.
(2）离子方程式中必须用化学式表示的物质有难溶于水的物质(如AgCl、BaSO4等)、难电离的物质（如弱酸、弱碱等)、非电解质（如SO2、CO2等)。
（3）离子方程式中的微溶物［如Ca（OH)2等］有时用化学式表示，有时用离子符号表示。作为反应物时，若为澄清溶液则写离子符号，若是浊液则写化学式；作为生成物时一般写化学式.
(4）注意酸式盐中酸式酸根离子的书写方式,多元弱酸的酸式酸根离子，在离子方程式中不能拆开写，如NaHCO3在水溶液中的离子是Na和HCO错误!，其中HCO错误!不能拆开写成H和CO3；而多元强酸的酸式酸根离子在水溶液中可完全电离，如NaHSO4在水溶液中的离子为Na、H和SO4。
（5)注意灵活应用电荷守恒及氧化还原反应中的得失电子守恒,判断离子方程式是否正确。
3．离子不能共存的四种类型
如Ba和CO错误!生成BaCO3，H和SiO错误!生成H2SiO3，Cu和OH生成Cu（OH)22＋－2＋＋＋
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生成难溶物或微溶物 等 如H与CO错误!、HCO错误!、SO错误!、HSO－＋发生复分解反应而不能大量共存 生成气体或挥发性物质 ，3、S、HS等;NH，4和OH生成NH32－－＋－（加热)等 如H与CH3COO生成弱酸CH3COOH、与OH＋－生成难电离物质 －结合生成H2O等；NH错误!和OH生成－NH3·H2O等 发生氧化还原反应而不能大量共
具有较强氧化性的离子(如MnO错误!、ClO、Fe等)与具有较强还原性的离子(如Fe、S、I、SO错误!等）不能共第 25 页 共 50 页 2＋2－－－3＋(word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改)
存 存 NO3与I,S与SO错误!，Cl与ClO等在酸性条件下不能共存,而在碱性条件下可共存 某些弱碱阳离子与某些弱酸阴离子因发生相互促进的水解反应而不能大量共存。如Al与AlO错误!、HCO错误!、CO错误!、S,Fe与AlO错误!、HCO错误!、CO错误!等发生相互2－3＋3＋－－2－－－发生相互促进的水解反应而不能大量共存 促进的水解反应生成沉淀或气体 若离子间发生络合反应,则这些离子不能共存.如Fe与SCN不能共存,Cu与NH3·H2O不能共存 －2＋3＋发生络合反应而不能大量共存 [基础小练]
1．（1）在FeCO3溶于盐酸后的溶液中加入H2O2，发生反应的离子方程式为 ________________________________________________________________________。
(2)铝土矿“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为
___________________________________________________________________________。
(3)同位素示踪法证实Fe能与FeO（OH)反应生成Fe3O4。该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（4）O2将Mn氧化成MnO（OH)2的离子方程式:________________________。
（5)向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH4（B元素的化合价为＋3)与Fe反应生成纳米铁粉、H2和B（OH）4，其离子方程式___________________________________。
（6）NaOCN与NaClO反应,生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(7)ClO2与碘化钾(酸性条件)反应的离子方程式为________________________________ (8)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
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（9）FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4：
________________________________________________________________________. (10）碘标准液滴定Na2S2O5（产物为SO4)的离子方程式为____________________________________________________________
（11)写出FeTiO3与盐酸反应(产物中Ti的存在形式为TiOCl错误!)的离子方程式：________________________________________________________________________
答案：（1）2Fe＋H2O2＋2H===2Fe＋2H2O（2)Al2O3＋2OH===2AlO错误!＋H2O (3）Fe＋2FeO（OH）===Fe3O4＋2H(4)2Mn＋O2＋4OH===2MnO(OH）2↓ （5)2Fe＋BH，4＋4OH===2Fe＋2H2↑＋B(OH）错误! （6)2OCN＋3ClO===CO3＋CO2↑＋3Cl＋N2↑
（7)2ClO2＋10I＋8H===2Cl＋5I2＋4H2O(8)PbO＋ClO===PbO2＋Cl (9）2Fe＋10OH＋3ClO===2FeO错误!＋3Cl＋5H2O （10)S2O错误!＋2I2＋3H2O===2SO错误!＋4I＋6H (11)FeTiO3＋4H＋4Cl===Fe＋TiOCl4＋2H2O （二）理清氧化还原反应的相关知识 1．常见的氧化剂和还原剂 (1)常见氧化剂及其还原产物
氧化剂 还原产物 Cl2（X2) Cl（XH2O/ O－－2＋
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O2 Fe 3＋酸性KMnO4 MnO2 酸性K2Cr2O7 HClO Fe 2＋Mn 2＋Mn 2＋Cr 3＋Cl －） －/ OH － 第 27 页 共 50 页
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氧化剂 还原产物 ClO错误! 浓H2SO4 HNO3 H2O2（H) PbO2 ＋FeO错误!(HNaBiO3 ＋） 3＋Cl －SO2 NO2（浓）、NO（稀） H2O Pb 2＋Fe Bi 3＋
（2）常见还原剂及其氧化产物
还原剂 金属单质 氧化产物 金属离子 Fe＋2H2S/S 2－SO2/SO错误! HI/I NH3 －N2H4 CO 3Fe＋S、SO2 SO3、SO错误! I2 N2、NO N2 CO2 2．氧化还原反应的五规律 （1）守恒律
化合价升高总数与降低总数相等，实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。该规律可应用于氧化还原反应方程式的配平及相关计算.
(2)强弱律
氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物。
在适宜的条件下，用氧化性（还原性)较强的物质可制备氧化性(还原性）较弱的物质,用于比较物质的氧化性或还原性的强弱。
(3)优先律
①多种氧化剂与一种还原剂相遇，氧化性强的首先得电子被还原。 ②多种还原剂与一种氧化剂相遇,还原性强的首先失电子被氧化。 （4)价态律
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元素处于最高价，只有氧化性（如KMnO4中的Mn）;元素处于最低价，只有还原性(如S、I)；元素处于中间价态，既有氧化性，又有还原性（如Fe、S、Cl2等).
（5)转化律
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态＋低价态―→中间价态；价态相邻能共存、价态相间能归中，归中价态不交叉、价升价降只靠拢.
3．氧化还原反应方程式的配平流程
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（三)掌握方程式的书写技巧 1．陌生化学方程式书写的思路
首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型：
（1）元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律。
(2）元素化合价有变化则为氧化还原反应，除遵循质量守恒外，还要遵循得失电子守恒规律。最后根据题目要求写出化学方程式或离子方程式（需要遵循电荷守恒规律）即可。
2．陌生氧化还原反应方程式书写的具体步骤
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(四）两性金属与变价金属 类型一 两性金属及其化合物 一
铍和铝有相似的化学性质
1．二者均能溶于酸溶液也能溶于碱溶液
Be＋2NaOH＋2H2O===Na2[Be(OH）4]＋H2↑或Be＋2NaOH===Na2BeO2＋H2↑
2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na［Al（OH)4］＋3H2↑或2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑ 2．两者的氢氧化物均为两性氢氧化物，易溶于强碱溶液
Be（OH)2＋2NaOH===Na2［Be（OH)4]或Be(OH)2＋2NaOH===Na2BeO2＋2H2O Al(OH)3＋NaOH===Na[Al（OH)4]或Al(OH）3＋NaOH===NaAlO2＋2H2O
错误!
1．锌与酸、碱的反应
(1）Zn＋2H===Zn＋H2↑
（2）Zn＋2NaOH＋2H2O===Na2[Zn（OH）4］＋H2↑或Zn＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2↑ 2．氧化锌——两性氧化物
（1)ZnO＋2H===Zn＋H2O
（2）ZnO＋2NaOH＋H2O===Na2[Zn（OH)4］或ZnO＋2NaOH===Na2ZnO2＋H2O 3．氢氧化锌—-两性氢氧化物 （1）与酸、碱的反应
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Zn(OH）2＋2H===Zn＋2H2O
Zn(OH)2＋2OH===［Zn（OH)4］或Zn(OH)2＋2OH===ZnO错误!＋2H2O (2）制法
Zn＋［Zn(OH）4］===2Zn（OH)2↓或Zn＋ZnO，2＋2H2O===2Zn（OH）2↓ 4．锌盐
（1)可溶性锌盐(如ZnSO4） ①与强碱溶液反应：
与少量NaOH溶液反应:Zn＋2OH===Zn(OH)2↓
与足量NaOH溶液反应：Zn＋4OH===[Zn(OH）4］或Zn＋4OH===ZnO错误!＋2H2O ②与Na2［Zn(OH）4］（或Na2ZnO2）反应生成Zn（OH）2沉淀 (2）Na2[Zn（OH)4］(或Na2ZnO2）
与盐酸反应 与CO2反应 足量 足量 Na2[Zn（OH)4]＋4HCl===ZnCl2＋2NaCl＋4H2O或Na2ZnO2＋4HCl===ZnCl2＋2NaCl＋2H2O Na2［Zn(OH)4]＋CO2===Zn(OH)2↓＋Na2CO3＋H2O或Na2ZnO2＋H2O＋CO2===Zn(OH)2↓＋Na2CO3 Na2[Zn（OH）4]＋2CO2===Zn（OH）2↓＋2NaHCO3或Na2ZnO2＋2H2O＋2CO2===Zn(OH)2↓＋2NaHCO3 Na2［Zn(OH）4]＋2HCl===Zn(OH）2↓＋2NaCl＋2H2O或Na2ZnO2＋2HCl===Zn（OH）2↓＋2NaCl 2＋
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少量 少量 类型二 变价金属及其化合物
错误!
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铁、钴、镍同属于元素周期表中的Ⅷ 族,性质相近,故统称为铁系元素,其主要化合价为＋2和＋3价.
1．铁、钴、镍氧化物和氢氧化物的基本性质
氧化物 颜色 氧化、还原性 FeO 黑色 Fe2O3 红棕色 Fe3O4 黑色 CoO 灰绿色 Co2O3 黑色 强氧化性 NiO 暗绿色 Ni2O3 黑色 强氧化性 — — — — — 类别 碱性氧化物 碱性氧化物 - 碱性氧化物 — 碱性氧化物 — 氢氧化物 颜色 氧化、还原性 Fe(OH)2 Fe(OH）3 — Co(OH)2 Co(OH）（OH)3 3 Ni(OH）2 Ni白色 红褐色 — 粉红 棕褐色 ★氧化性 碱性 绿色 弱还原性 碱性 黑色 ★强氧化性 碱性 还原性 — - 还原性 酸、碱性 碱性 碱性 - 碱性 [提醒］ ★表示在碱性条件下不具有氧化性。 2．含铁、钴、镍元素的物质性质比较
Fe（Ⅱ）、Co(Ⅱ）、 Fe(Ⅲ)、Co(Ⅲ)、Ni(Ⅲ)性质差异 Ni(Ⅱ）性质差异 氧化钴与氧化镍在酸性溶液氢氧化物中显示出强氧化性： 还原性 第 32 页 共 50 页
氧化物 还原性的变化规律：Fe(OH）2〉Co(OH)2>Ni(OH)2
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Co2O3＋6HCl=== 2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O Ni2O3＋6HCl=== 2NiCl2＋Cl2↑＋3H2O 但氧化铁与酸只发生复分解反应 铁的氢氧化物只与酸发生酸碱中和反应 Fe（OH)3＋3H===Fe＋3H2O 镍、钴的氢氧化物与还原性氢氧化物 酸发生氧化还原反应 2Co（OH）3＋6H＋2Cl=== 2Co＋Cl2↑＋6H2O 2Ni(OH)3＋6H＋2Cl=== 2Ni＋Cl2↑＋6H2O 2＋＋－2＋＋－＋3＋①Fe(OH）2在空气中极易被氧化成Fe(OH）3 ②Co(OH)2在空气中被O2氧化的速度较慢；可以被强氧化剂(H2O2）迅速氧化 ③Ni（OH）2在空气中不易被氧化，只有在更强的氧化剂条件下才会氧化生成Ni(OH）3 Co（Ⅲ)、Ni(Ⅲ)仅能够存在于固态物质或配合物中，在水溶液中会发生如下反应离子存在状态 4Co＋2H2O===4Co＋4H＋O2↑ Fe在酸性溶液中可以稳定
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3＋3＋2＋＋①Fe(OH）2―→Fe(OH）3 ②Co(OH)2―→[Co（NH3）6]＋2 (镍同) 与氨水反应 ③Ni（OH）2―→［Ni(NH3）6] 2＋借此反应，可以使三种离子分离 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改)
存在 ①由于Fe(OH）2的稳定性弱于Co(OH)2、Ni（OH）2，故三者的还原性存在规律：Fe(OH）2>Co（OH)2>Ni（OH)2，因此三者与氧化剂和氨水结论与解释 反应的条件与产物也不同 ②由于铁、钴、镍的核电荷数依次增大,故对电子的吸引能力依次增强，所以正三价的氧化性呈现如下规律： Fe(Ⅲ）〈Co（Ⅲ) （1）在酸性溶液中，Fe、Co、Ni分别是铁、钴、镍离子的稳定状态。高价态的铁(Ⅵ)、钴(Ⅲ）、镍(Ⅳ)在酸性溶液中都有很强的氧化性，空气中的O2能将酸性溶液中的Fe氧化成Fe，但不能将Co、Ni氧化成Co和Ni。 (2)在碱性介质中，铁的最稳定价态是＋3，而钴、镍的最稳定价态仍是＋2，在碱性介质中，将低价态的Fe(Ⅱ）、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)氧化成高价态比酸性介质中容易。 错误! 3＋ 2＋ 2＋ 3＋ 3＋ 2＋ 2＋ 2＋ 2＋ ＋ 2－ 2＋ ＋ 2＋ 锰元素的常见价态有＋7、＋6、＋4、＋3、＋2，Mn在酸性溶液中的稳定性强于在碱性溶液中的稳定性。 1．Mn的性质 （1）酸性介质 第 34 页 共 50 页 2＋ 2＋ (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) 只有很强的氧化剂（铋酸钠、二氧化铅)才能氧化Mn到MnO错误!： 2Mn＋5BiO错误!＋14H===5Bi＋2MnO错误!＋7H2O 2Mn＋5PbO2＋4H===2MnO错误!＋5Pb＋2H2O 介质不能用盐酸，因为Cl有还原性；Mn的量不能太多，否则：2MnO错误!＋3Mn＋2H2O===5MnO2↓＋4H。 （2)碱性介质 在碱性条件下Mn容易被氧化 ClO＋Mn＋2OH===Cl＋MnO2↓＋H2O 2．Mn(Ⅵ）化合物的性质 MnO4存在于强碱性溶液中，在酸性、中性环境均发生歧化。 3MnO错误!＋2H2O===2MnO错误!＋MnO2↓＋4OH 3MnO错误!＋4H===2MnO错误!＋MnO2↓＋2H2O 3．KMnO4的性质 热稳定性差,通常保存在棕色试剂瓶中： 4KMnO4＋2H2O错误!4MnO2↓＋3O2↑＋4KOH (1)在酸性介质中,MnO错误!具有强氧化性,本身被还原为Mn。 MnO错误!＋5Fe＋8H===Mn＋5Fe＋4H2O 2MnO错误!＋16H＋10Cl===2Mn＋5Cl2↑＋8H2O 2MnO错误!＋6H＋5H2C2O4===2Mn＋10CO2↑＋8H2O 2MnO错误!＋6H＋5H2O2===2Mn＋5O2↑＋8H2O (2)在碱性、中性或微弱酸性溶液中，MnO错误!仍旧是氧化剂，本身被还原为MnO2。 第 35 页 共 50 页 ＋ 2＋ ＋ 2＋ ＋ － 2＋ 2＋ ＋ 2＋ 3＋ 2＋ ＋ － 2－－ 2＋ － － 2＋＋ － 2＋ 2＋ 2＋ ＋ 2＋ 2＋ ＋ 3＋ 2＋ (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) 2MnO错误!＋I＋H2O===2MnO2↓＋IO错误!＋2OH (3）在强碱性溶液中，当MnO错误!过量时，还原产物是MnO错误!，2MnO错误!＋SO错误!＋2OH===2MnO，4＋SO错误!＋H2O。 错误! 2－ － －－ 1．铬的氧化物与氢氧化物 Cr2O3和Cr(OH)3具有两性,其转化关系如下： ①OH － Cr， 3＋ 紫色 ， Cr ④H ＋ OH 3 灰蓝色 错误!错误! 相关反应的离子方程式： ①Cr＋3OH===Cr（OH)3↓ ②Cr（OH）3＋OH===[Cr（OH)4] ③[Cr（OH）4]＋H===Cr(OH)3↓＋H2O ④Cr(OH)3＋3H===Cr＋3H2O 2．铬元素的变价研究 铬元素的常见价态有＋6、＋3、＋2。在酸性介质中，Cr具有强的还原性，＋6价铬(Cr2O 错误!、CrO错误!）具有强氧化性，Cr的还原性较弱，只有用强氧化剂才能将Cr氧化成Cr2O错误!，在碱性介质中，CrO错误!的稳定性强。 3＋ 3＋ 2＋ ＋ 3＋ － ＋－ － 3＋ － 铬（Ⅵ)最重要的化合物是K2Cr2O7，在水溶液中Cr2O，7和CrO错误!存在下列平衡： 2CrO错误!＋2H ＋ 2－ Cr2O错误!＋H2O （黄色) （橙红色） 在碱性溶液中，［Cr(OH)4]可以被H2O2氧化为CrO错误!，在酸性溶液中CrO错误!转变为Cr2O错误!。 第 36 页 共 50 页 － (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) (1）Cr（Ⅲ)的还原性 Cr在酸性条件下是稳定的,但在碱性条件下能氧化成CrO4，2Cr＋3H2O2＋10OH===2CrO错误!＋8H2O. 在碱性溶液中，亚铬酸盐(CrO错误!)可以被H2O2或Na2O2氧化成铬酸盐 2CrO，2＋3H2O2＋2OH===2CrO错误!＋4H2O 2CrO错误!＋3Na2O2＋2H2O===2CrO错误!＋6Na＋4OH (2)Cr（Ⅵ)的氧化性 在酸性溶液中,Cr2O错误!具有强氧化性，但在碱性溶液中CrO错误!的氧化性要弱的多 Cr2O7＋3SO错误!＋8H===2Cr＋3SO错误!＋4H2O Cr2O错误!＋6I＋14H===2Cr＋3I2＋7H2O Cr2O错误!＋6Cl＋14H===2Cr＋3Cl2↑＋7H2O Cr2O错误!＋6Fe＋14H===2Cr＋6Fe＋7H2O [对点训练] 19．(2018·全国卷Ⅲ节选）KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂.回答下列问题： （1）KIO3的化学名称是________。 (2)利用“KClO3氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示: 2＋ ＋ 3＋ 3＋ － ＋ 3＋ － ＋ 3＋ 2－ ＋ 3＋ ＋ － － － 3＋ 2－ 3＋ － “酸化反应”所得产物有KH（IO3）2、Cl2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是__________。“滤液”中的溶质主要是________。“调pH\"中发生反应的化学方程式为 第 37 页 共 50 页 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 20．（2018·惠州调研）三氧化二镍（Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废料（镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍（NiC2O4·2H2O)，再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水.工艺流程图如图所示： 请回答下列问题: (1）加入H2O2发生的主要反应的离子方程式____________________________________；加入碳酸钠溶液调pH至4。0~5。0，其目的为_____________________________________。 (2）草酸镍（NiC2O4·2H2O）在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧,可制得Ni2O3，同时获得混合气体,该混合气体的主要成分为(水除外)________________。 （3）工业上还可用电解法制取Ni2O3,用NaOH溶液调NiCl2溶液的pH至7。5，加入适量Na2SO4后利用惰性电极电解。电解过程中产生的Cl2有80％在弱碱性条件下生成ClO,再把二价镍氧化为三价镍。ClO氧化Ni（OH）2生成Ni2O3的离子方程式为 ______________________________________________________________________。 － － a mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量为________mol。 (4）以Al和NiO（OH）为电极,NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时,NiO(OH)转化为Ni(OH)2,该电池总反应的化学方程式是__________________________，其放电时正极电极反应式为______________________________________。 21．工业上“中温焙烧--钠化氧化法”回收电镀污泥中的铬已获技术上的突破。其工艺流程如下： 第 38 页 共 50 页 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) ［查阅资料] ①电镀污泥中含有Cr（OH）3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质；水浸后溶液中含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物质； ②Na2SO4、Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同温度下的溶解度如下表： 温度化学式 Na2SO4 Na2Cr2O7 Na2CrO4 20 ℃ 60 ℃ 100 ℃ 19。5 45。3 42.5 183 84 269 115 415 126 请回答: （1）操作①的名称是______， “水浸”后的溶液呈______性. （2）“焙烧氧化\"过程中Cr(OH）3转化成Na2CrO4的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 （3）滤渣Ⅱ的主要成分有Zn(OH）2和X，生成X的离子反应方程式为 ________________________________________________________________________。 （4）“酸化浓缩”时,需继续加入H2SO4,使Na2CrO4转化成Na2Cr2O7，反应离子的方程式为_________________________________________________________。 命题点五 化学工艺流程题中的化学计算 化工流程题中涉及的计算主要有：样品的质量分数或纯度的计算,物质的转化率或产率、物质的量浓度、物质的质量的计算。 第 39 页 共 50 页 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) 1．计算公式 (1) n＝错误!，n＝错误!，n＝cV(aq) (2）错误!＝错误!×100％ （3)产品产率＝错误!×100% (4）物质的转化率＝错误!×100％ 2．计算方法——关系式法 关系式法常应用于一步反应或分多步进行的连续反应中，利用该法可以节省不必要的中间运算过程，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。一步反应中可以直接找出反应物与目标产物的关系；在多步反应中，若第一步反应的产物是下一步反应的反应物,可以根据化学方程式将某中间物质作为“中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系。 如水中溶氧量(DO）的测定： 碱性条件下，O2将Mn氧化为MnO(OH)2：①2Mn＋O2＋4OH===2MnO(OH)2↓ 酸性条件下,MnO(OH）2将I氧化为I2：②MnO（OH)2＋2I＋4H===Mn＋I2＋3H2O 用Na2S2O3标准溶液滴定生成的I2:③2S2O错误!＋I2===S4O错误!＋2I 可得关系式：O2~2Mn～2MnO（OH)2～2I2～4Na2S2O3 二、有关电离常数、溶度积常数的计算 1．依据电离常数表达式计算（以弱酸HA为例） (1)Ka＝错误!，若只是弱酸溶液，则c（H）＝c（A），Ka＝错误!。 （2)Ka与pH的关系 pH＝－lg c(H）＝－lg错误!＝－lgKa＋lg错误!。 （3)Ka与A水解常数Kh的关系 A＋H2O － －＋＋ － 2＋ － － － ＋ 2＋ 2＋ 2＋ － HA＋OH － Kh＝错误!＝错误!＝错误!。 2．溶度积(Ksp的常见计算类型) 第 40 页 共 50 页 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) （1)已知溶度积求溶液中的某种离子的浓度，如Ksp＝a的饱和AgCl溶液中c(Ag）＝a mol·L －1 ＋ 。 (2）已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度，如某温度下AgCl的 －1＋ Ksp＝a,在0。1 mol·L的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag）＝10a mol·L－1 。 2＋ （3)计算沉淀转化的平衡常数，如Cu(aq）＋MnS（s)＝错误!＝错误!＝错误!。 [对点训练] CuS（s)＋Mn(aq),平衡常数K2＋ 22.有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生: 已知298K时， Ksp(CaCO3)=2.80×10, Ksp(CaSO4）=4.90×10 ，求此温度下该反应的平衡常数K（计算结果保留三位有效数字）。 —9—5 23.某滤液含SO4和Sr、Ba若滤液中Ba浓度为1×10 2+ 算滤液中Sr物质的量浓度为___________________。 2-2+2+2+ 一5 mol·L 一1 ,依据下表数据可以推 SrSO4 3。3×10 -7BaSO4 1。1 × 10—10Sr（OH)2 Ksp 3.2 10 -4× 24．SO2是硫酸工业尾气的主要成分。以硫酸工业的尾气为原料制备硫酸钾和硫酸锰晶体（MnSO4·H2O）的工艺流程如图所示. 第 41 页 共 50 页 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) 回答下列问题: （3)已知室温下Mn(OH)2的Ksp＝4。5×10 2＋ －13 ，向MnSO4溶液中滴加氨水使溶液的pH＝10， 请列式计算，判断此时溶液中Mn是否沉淀完全：___________________________ ________________________________________________________________________。 25．铁红（Fe2O3）和钛白粉(TiO2)均为重要的墙面装修颜料。一种利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量Fe2O3)联合生产铁红和钛白粉的工艺流程如图所示: 回答下列问题： (3)常温时，在生成的FeCO3达到沉淀溶解平衡的溶液中,测得溶液中c（CO错误!）＝3.0×10 －6 mol·L，pH为8。5,则所得的FeCO3中是否含Fe（OH）2？(列式计算）｛已知Ksp(FeCO3） －11 －1 ＝3。0×10,Ksp［Fe(OH)2]＝8.0×10 －16 ｝。 综合训练 第 42 页 共 50 页 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) 26。炼锌厂的铜镉废渣中含有铜、锌、镉、铁、砷等元素，其含量依次减少。对这些元素进行提取分离能减少环境污染，同时制得ZnSO4·7H2O实现资源的再利用。其流程图如下.已知FeAsO4难溶于水；ZnSO4·7H2O易溶于水，难溶于酒精。 金属离子 Fe 3＋Zn 6.5 2＋Mn 7。7 9。8 2＋Cu 5。2 6。4 2＋Cd 6。9 9。4 2＋开始沉淀pH 2.7 沉淀完全pH 3。2 8。0 请回答下列问题： (1）提高浸出率可以采用的方法是（写出其中一点即可)_________________________。 （2)滤液Ⅰ中有少量的AsO，3，若不除去,则AsO，3与Cd反应会产生一种有毒氢化物气体，该气体的分子式为______。向滤液Ⅰ中逐滴滴入酸性KMnO4溶液可与AsO错误!反应生成FeAsO4，完成该反应的离子方程式： ___Fe＋___AsO错误!＋___MnO错误!＋____ 2＋ 3－ 3－ ===____Mn＋____FeAsO4↓＋____ 2＋ ，判 断该滴定终点的现象是______________________________________________。 （3)流程中②调节pH时可以选用的试剂为__________，滤渣Ⅱ的主要成分为_________。 (4）常温下Zn（OH）2的溶度积Ksp＝________。 （5）制得的ZnSO4·7H2O需洗涤，洗涤晶体时应选用试剂为____________________. 27.利用水钴矿（主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO、SiO2等）可以制取多种化工试剂，以下为草酸钴晶体和氯化钴晶体的制备流程图,回答下列问题: 第 43 页 共 50 页 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) 已知:①浸出液中含有的阳离子主要有H、Co、Fe、Mn、Al、Mg、Ca等。 ②沉淀Ⅰ中只含有两种沉淀. ③流程中部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表所示： 沉淀物 Fe(OH)3 Fe（OH）2 7.6 9。6 Co(OH)2 7.6 9.2 Al（OH)3 4.0 5.2 Mn（OH）2 7.7 9。8 ＋2＋2＋2＋3＋2＋2＋ 开始沉淀 2.7 完全沉淀 3。7 （1）浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式为______________________________。 (2）NaClO3在浸出液中发生反应的离子方程式为___________________________。 (3)加入Na2CO3调pH至5。2，目的是__________________________________________;萃取剂层含锰元素，则沉淀Ⅱ的主要成分为___________________________________。 (4）操作Ⅰ包括：将水层加入浓盐酸调整pH为2~3，__________、________、过滤、洗涤、减压烘干等过程. (5）为测定粗产品中CoCl2·6H2O的含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量硝酸酸化的硝酸银溶液，过滤、洗涤、干燥，测沉淀质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O质量分数大于100％,其原因可能是_____________________________________（回答一条原因即可). （6)将5。49 g草酸钴晶体（CoC2O4·2H2O)置于空气中加热，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质,其质量如表。 温度范围/℃ 固体质量/g 第 44 页 共 50 页 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) 150～210 290～320 4.41 2。41 经测定，整个受热过程，只产生水蒸气和CO2气体，则290~320 ℃温度范围，剩余的固体物质化学式为______。(已知：CoC2O4·2H2O的摩尔质量为183 g·mol） 28。高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备。工艺如下图所示。回答下列问题： －1 相关金属离子[c0（M)＝0.1mol/L]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下： n+ (1）“滤渣I”含有S和__________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式：__________________________________________________。 （2）“氧化”过程中添加适量的MnO2的作用是__________________________________。 （3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为__________~6之间。 （4）“除杂1”的目的是除去Zn和Ni，“滤渣III”的主要成分是__________________。 （5）“除杂2\"的目的是生成MgF2沉淀除去Mg。若溶液酸度过高，Mg沉淀不完全,原因是:___________________________________________________________________。 (6）写出“沉锰\"的离子方程式_____________________________________________。 第 45 页 共 50 页 2+ 2+ 2+ 2+ (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) （7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4.当x＝y＝1/3时,z＝___________。 【备考知识点总结】 一、热点填空化学式、电子式的书写 1．化合价:体现化合物中不同元素原子或离子的个数比关系的数值. (1)在离子化合物中，化合价的数值就是一个原子得失电子的数目，失电子的原子为正化合价，得电子的原子为负化合价。 （2)在共价化合物中，化合价的数值就是一个原子跟其他元素原子形成共用电子对的数目，电子对偏离的原子为正价，电子对偏向的原子为负价. 基本原则:用定价，标变价。化合价的相对正负通过电负性判断！ 2．化学用语中的“单词”—-化学式：化学式是用元素符号和数字来表示纯净物组成的式子。 （1)化学式书写的技巧 ①直接记住：如氨气（NH3），硫酸(H2SO4)，葡萄糖(C6H12O6）等. ②根据名称写:如二氧化氯(ClO2)，七水合硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）。 ③根据化合价书写：正在前，负在后;标价数，化简价交叉,检验和为零。 (2）注意事项 ①遵循习惯写法，NH3、CH4负化合价在前。 ②由分子构成的物质分子式中原子有公约数的不能约分。如：N2O4不能写成“NO2”，苯C6H6不 第 46 页 共 50 页 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) 能写成“CH”。 3．电子式 “电子式”书写的一般程序 （1)一判断 首先要判断是阴离子,还是阳离子，是离子化合物还是共价化合物。 （2)二注意 ①共价化合物仅有电子对的偏移,没有电子的得失，所以不能用“[ ]”,而离子化合物有电子的得失，所以阴离子和复杂阳离子应用“[ ]”。 ②根据原子的成键规则，要注意判断原子的连接顺序及共用电子对的数目。 二、电极反应式书写（参考选择题方法总结） （1）新型电池“放电\"时正、负极的判断 （2）新型电池“放电\"时，电极反应式的书写 首先根据电池反应分析物质得失电子情况，然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应；对于较复杂的电极反应，可以利用总反应方程式减去较简单一极的电极反应式,从而得到较复杂一极的电极反应式。 （3）新型电池“充电”时阴、阳极的判断 首先明确原电池放电时的正、负极，再根据充电时，电源正极接正极、电源负极接负极的原理进行分析. 第 47 页 共 50 页 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) （4）新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断 首先分清电池是放电还是充电；再判断正、负极或阴、阳极，进而可确定离子的移动方向。 (5）电解反应式书写 三、化学工艺流程中避免产生杂质的方法 (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。 （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。 四、化工流程题中表述性词汇的作用和流程图的识别 化工生产流程和综合实验题中经常会出现一些表述性词语，这些表述性词语就是隐性信息,它可以暗示我们所应考虑的答题角度.常见的有: ①“控制较低温度\"—-常考虑物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。 ②“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、产率等。 第 48 页 共 50 页 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) ③“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度. ④“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的. ⑤“判断沉淀是否洗净\"-—常取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加某试剂，以检验其中的某种离子. ⑥“检验某物质的设计方案”-—通常取少量某液体于试管中,加入另一试剂产生某现象,然后得出结论。 ⑦“控制pH”——常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。 ⑧“用某些有机试剂清洗”-—常考虑降低物质溶解度有利于析出、减少损耗和提高利用率等。 ⑨解答化工流程题首先必须会识别流程图[箭头指出的是投料(反应物），箭头指向的是生成物（包括主产物和副产物),返回的箭头一般是被“循环利用\"的物质］. 五、三类物质的确定 1。循环物质的确定 2.滤渣、滤液成分的确定 要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况: （1）反应过程中哪些物质(离子）消失了? (2）所加试剂是否过量或离子间发生化学反应,又产生了哪些新离子？要考虑这些离子间是否会发生反应？ 第 49 页 共 50 页 (word完整版)高考工艺流程题解题技巧(word版可编辑修改) 3。副产品的判断 六、解答物质转化型化工流程题的注意事项 （1）阅读流程时,要尽量弄懂流程图，但不必过度纠结每个框中发生的反应及原因，问题中可能未涉及相关问题。 (2）要看清所问问题，不能答非所问,要特别注意语言表达的科学性,即用学科语言表达. （3）化学工艺题必须思考和注意的问题：反应原理 、提高原料利用率、快速反应、提高产率、提高产品纯度、绿色环保、工业成本低 第 50 页 共 50 页 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容