化工流程題2019屆一輪復(fù)習(xí)精裝版

1、2019屆高考專題化學(xué)工藝流程題無機化學(xué)工藝流程圖題以真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景，考察學(xué)生運用化學(xué)知識來解決工業(yè)生產(chǎn)中實際問題的能力。知識落點：基本理論、元素化合物、化學(xué)實驗。一、題目呈現(xiàn)形式：資料卡、生產(chǎn)工藝流程圖、表格、圖像二、工藝流程圖中的幾個過程的劃分：模板：i、原料預(yù)處理的目的及方法：目的：不溶物轉(zhuǎn)化為可溶性離子方法1、粉碎或研磨：增大固液（或固氣或固固）接觸面積，加快反應(yīng)（溶解）速率，增大原料的轉(zhuǎn)化率（或浸取率）。方法2、煅燒或灼燒：不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)為容易提取的物質(zhì)；其他礦轉(zhuǎn)化為氧化物；除去有機物；除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)（如：金屬硫化物煅燒后轉(zhuǎn)化為氧化物）方法3、酸浸：溶解、去氧化物（膜

2、）方法4、堿溶：溶解鋁、氧化鋁、二氧化硅；去油污ii、分離和提純的目的及各種方法目的1、除雜（常以固液分離形式分開雜質(zhì)元素和目標元素）方法1、調(diào)ph方法2、氧化還原目的2、目標元素轉(zhuǎn)化為所需的形式方法1、氧化還原方法2、溶液中平衡移動方法3、根據(jù)元素化合物的性質(zhì)反應(yīng)iii、產(chǎn)品的獲得方法：方法1、溶液中獲得晶體：蒸發(fā)結(jié)晶；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；方法2、鍛燒法：方法3、電解法：三、常見關(guān)鍵詞：研 磨：增大固體物質(zhì)間接觸面積，加快反應(yīng)（溶解）速率煅 燒：并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解；改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解溶 解：通常用酸溶，也可以水溶或用有機溶劑溶解酸 浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進入溶液

3、，不溶物通過過濾除去的溶解過程浸 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四、化學(xué)工藝流程題設(shè)問方式：（知識落點：基本理論、元素化合物、化學(xué)實驗）設(shè)問方向考查內(nèi)容考查方式將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的生產(chǎn)原理元素化合物性質(zhì)、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、平衡移動、溶解度、電解方程式書寫、原理與文字敘述除雜、分離和提純產(chǎn)品實驗操作儀器名稱、實驗方法選擇、操作過程描述、廢渣的成份、滴定計算提高產(chǎn)量和效率化學(xué)反應(yīng)平衡、溶解平衡計算轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、純度節(jié)能減排，循環(huán)利用元素化合物性質(zhì)選擇尾氣處理的藥品、找出循環(huán)利用的物質(zhì)綜合利用原電池、電解池電極反應(yīng)式書寫，轉(zhuǎn)移電子計算、恢復(fù)電解質(zhì)溶液五

4、、核心反應(yīng)方程式的書寫方法：1、據(jù)箭頭找出反應(yīng)物、生成物或據(jù)題目提供的信息找出反應(yīng)物或部分生成物；2、分析其化合價的變化，確定發(fā)生的反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)還是氧化還原反應(yīng)。3、據(jù)配平的需要確定在反應(yīng)物或生成物中加水、加h+或oh-。六、解題思路： 第一，瀏覽全題，確定該流程的目的(由何原料獲得何產(chǎn)物，有何副產(chǎn)物)，記住題中給出的理化性質(zhì)第二，粗讀流程圖，盡量弄懂流程圖每步的目的，宏觀把握整個流程，但不必將每一種物質(zhì)都推出第三，精讀試題，根據(jù)問題去精心研究某一步或某一種物質(zhì)第四，要看清所問問題，不能答非所問，并注意語言表達的科學(xué)性注意事項:答題時，不要力求把生產(chǎn)流程圖中的每個細節(jié)都弄清楚，只要把握住主

5、要的考查方向，理清每個環(huán)節(jié)的目的和結(jié)果，再根據(jù)題中的具體設(shè)問，結(jié)合題中提取的信息和頭腦中原有的知識和技能，進行針對性作答即可，切不可拘泥于流程圖中的每個細節(jié)，把時間和精力過多用于流程分析，使解題誤入歧途。前一問回答不了，并不一定會影響回答后面的問題。20162018年高考中的化學(xué)工藝流程題（有刪減）2018i27焦亞硫酸鈉（na2s2o5）在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?；卮鹣铝袉栴}：（1）生產(chǎn)na2s2o5，通常是由nahso3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得。寫出該過程的化學(xué)方程式 。（2）利用煙道氣中的so2生產(chǎn)na2s2o5的工藝為：ph=4.1時，中為 溶液（寫化學(xué)式）。工藝中加入n

6、a2co3固體、并再次充入so2的目的是 。2018ii26（14分）我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家，一種以閃鋅礦（zns，含有sio2和少量fes、cds、pbs雜質(zhì)）為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：相關(guān)金屬離子c0(mn+)=0.1 moll-1形成氫氧化物沉淀的ph范圍如下：金屬離子fe3+fe2+zn2+cd2+開始沉淀的ph1.56.36.27.4沉淀完全的ph2.88.38.29.4回答下列問題：（1）焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（2）濾渣1的主要成分除sio2外還有 ；氧化除雜工序中zno的作用是 ，若不通入氧氣，其后果是 。（3）溶液中的cd2+可用鋅粉除去，還

7、原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為 。（4）電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，陰極的電極反應(yīng)式為 ；沉積鋅后的電解液可返回 工序繼續(xù)使用。2018iii27kio3是一種重要的無機化合物，可作為食鹽中的補碘劑?；卮鹣铝袉栴}：（1）kio3的化學(xué)名稱是 。（2）利用“kclo3氧化法”制備kio3工藝流程如下圖所示：“酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有kh(io3)2、cl2和kcl?！爸餭l2”采用的方法是 ?！盀V液”中的溶質(zhì)主要是 ?！罢{(diào)ph”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。2017i27（14分）li4ti5o12和lifepo4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為fetio3，還含有少量mgo、sio

8、2等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如下：回答下列問題：（1）“酸浸”實驗中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當鐵的浸出率為70%時，所采用的實驗條件為 。（2）“酸浸”后，鈦主要以tiocl42形式存在，寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式 。（3）tio2xh2o沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40 min所得實驗結(jié)果如下表所示：分析40 時tio2xh2o轉(zhuǎn)化率最高的原因 。（4）li2ti5o15中ti的化合價為+4，其中過氧鍵的數(shù)目為 。（5）若“濾液”中c(mg2+)=0.02moll1，加入雙氧水和磷酸（設(shè)溶液體積增加1倍），使fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(fe3+)=1.0105moll1，此時是否有m

9、g3(po4)2沉淀生成？ （列式計算）。fepo4、mg3(po4)2的ksp分別為1.31022、1.01024。（6）寫出“高溫煅燒”中由fepo4制備lifepo4的化學(xué)方程式 。2017ii26（14分）水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分為cao、sio2，并含有一定量的鐵、鋁和鎂等金屬的氧化物。實驗室測定水泥樣品中鈣含量的過程如圖所示：回答下列問題：（1）在分解水泥樣品過程中，以鹽酸為溶劑，氯化銨為助溶劑，還需加入幾滴硝酸。加入硝酸的目的是 ，還可使用 代替硝酸。（2）沉淀a的主要成分是 ，其不溶于強酸但可與一種弱酸反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（3）加氨水過程中加熱的目的是

10、 。沉淀b的主要成分為 、 （寫化學(xué)式）。（4）草酸鈣沉淀經(jīng)稀h2so4處理后，用kmno4標準溶液滴定，通過測定草酸的量可間接獲知鈣的含量，滴定反應(yīng)為：mno4+h+h2c2o4mn2+co2+h2o。實驗中稱取0.400 g水泥樣品，滴定時消耗了0.0500 moll1的kmno4溶液36.00 ml，則該水泥樣品中鈣的質(zhì)量分數(shù)為 。2017iii27（15分）重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為feocr2o3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示：回答下列問題：（1）步驟的主要反應(yīng)為：feocr2o3+na2co3+nano3na2cro4+ fe2o3+

11、co2+ nano2上述反應(yīng)配平后feocr2o3與nano3的系數(shù)比為 。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是 。（2）濾渣1中含量最多的金屬元素是 ，濾渣2的主要成分是 及含硅雜質(zhì)。（3）步驟調(diào)濾液2的ph使之變 （填“大”或“小”），原因是 （用離子方程式表示）。（4）有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量kcl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾得到k2cr2o7固體。冷卻到 （填標號）得到的k2cr2o7固體產(chǎn)品最多。a80 b60 c40 d10步驟的反應(yīng)類型是 。（5）某工廠用m1 kg 鉻鐵礦粉（含cr2o3 40%）制備k2cr2o7，最終得到產(chǎn)品 m2 kg，產(chǎn)率為 。2016i

12、28(14分)naclo2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種生產(chǎn)工藝如下：回答下列問題:(2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成clo2的化學(xué)方程式 。(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成,精制時,為除去mg2+和ca2+，要加入的試劑分別為 、 ?！半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是 。(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量clo2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 ，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是 。2016iii26(14分)過氧化鈣微溶于水，溶于酸，可用作分析試劑、醫(yī)用防腐劑、消毒劑。以下是一種制備過氧化鈣的實驗方法?；卮鹣铝袉栴}:(一)碳酸鈣的制備石灰石(含少量鐵的氧化物)

13、(1)步驟加入氨水的目的是 。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大,有利于 。(2)右圖是某學(xué)生的過濾操作示意圖,其操作不規(guī)范的是 (填標號)。a.漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁b.玻璃棒用作引流c.將濾紙濕潤,使其緊貼漏斗壁d.濾紙邊緣高出漏斗e.用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動以加快過濾速度(二)過氧化鈣的制備caco3濾液 白色結(jié)晶(3)步驟的具體操作為逐滴加入稀鹽酸,至溶液中尚存有少量固體,此時溶液呈 性(填“酸”“堿”或“中”)。將溶液煮沸,趁熱過濾。將溶液煮沸的作用是 。(4)步驟中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ,該反應(yīng)需要在冰浴下進行,原因是 。(5)將過濾得到的白色結(jié)晶依次使用蒸餾水、乙醇洗滌,使用乙醇洗滌

14、的目的是 。(6)制備過氧化鈣的另一種方法是:將石灰石煅燒后,直接加入雙氧水反應(yīng),過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品。該工藝方法的優(yōu)點是 ,產(chǎn)品的缺點是 。2016iii28 (14分)以硅藻土為載體的五氧化二釩(v2o5)是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化劑。從廢釩催化劑中回收v2o5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為:物質(zhì)v2o5v2o4k2so4sio2fe2o3al2o3質(zhì)量分數(shù)/%2.22.92.83.122286065121以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線:回答下列問題:(1)“酸浸”時v2o5轉(zhuǎn)化為vo2+，反應(yīng)的離子方程式為 ，同時v2o4轉(zhuǎn)化成vo2+?！皬U渣1”的主要成分

15、是 。(2)“氧化”中欲使3 mol的vo2+變?yōu)関o2+，則需要氧化劑kclo3至少為 mol。(3)“中和”作用之一是使釩以v4o124形式存在于溶液中?！皬U渣2”中含有 。(4)“離子交換”和“洗脫”可簡單表示為:4roh+v4o124 r4v4o12+4oh(roh為強堿性陰離子交換樹脂)。為了提高洗脫效率，淋洗液應(yīng)該呈 性(填“酸”“堿”或“中”)。(5)“流出液”中陽離子最多的是 。(6)“沉釩”得到偏釩酸銨(nh4vo3)沉淀，寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。近三年高考真題答案：2018i27（1）2nahso3=na2s2o5+h2o （2）nahso3 得到nahso3

16、過飽和溶液2018ii26（14分）（1）2zns+3o22zno+2so2（2）pbso4；調(diào)節(jié)溶液的ph；無法除去雜質(zhì)fe2+ （3）zn+cd2+=zn2+cd（4）zn2+2e=zn；溶浸2018iii27（1）碘酸鉀（2）加熱；kcl；kh(io3)2+koh=2kio3+h2o（或hio3+koh=kio3+h2o）2017i27（14分）（1）100、2h，90，5h（2）fetio3+ 4h+4cl = fe2+ tiocl42 + 2h2o（3）低于40，tio2xh2o轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加；超過40，雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致tio2xh2o轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降（4）4（

17、5）fe3+恰好沉淀完全時，c()= moll1=1.310-17 moll1，c3(mg2+)c2(po43-)=(0.01)3(1.310-17)2=1.710-40ksp mg3(po4)2，因此不會生成mg3(po4)2沉淀。（6）2fepo4 + li2co3+ h2c2o42lifepo4+ h2o+ 3co22017ii26.（1）將樣品中可能存在的fe2+ 氧化為 fe3+ ；h2o2（2）sio2(或h2 sio3)；sio2 + 4hf = sif4+ 2h2o （或h2 sio3+ 4hf = sif4+ 3h2o）（3）防止膠體生成，易沉淀分離 ；al(oh)3、fe(oh)3（4）45.0%2017iii27（1）2：7 ；陶瓷在高溫下會與na2co3反應(yīng)（2）fe ； al (oh)3（3）小 ； 2cro42-+2h+cr2o72-+h2o(4)d ；復(fù)分解反應(yīng)（5）2016i28(2)2naclo3+so2+h2so4= 2clo2+2nahso4(3)naoh溶液； na2co3溶液； clo2（或naclo2)(4)21； o22016iii26(1)調(diào)節(jié)溶液ph使fe(oh)3沉淀(1分)；過濾分離(1分)(2)ade(3分)