化學工藝流程-【易錯點播+拓展提升】高考化學臨考提分必備（全國通用）

查補易混易錯16化學工藝流程化學工藝流程試題就是將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段即生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學知識步步設問，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化工工藝試題。高考中“化學工藝流程試題”命題內(nèi)容廣泛，密切聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，設問方式靈活，充分體現(xiàn)了“化學是真實的”的命題指導思想，主要特征是以化工生產(chǎn)為背景，用框圖的形式表述生產(chǎn)流程，主題內(nèi)容廣泛，密切聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，題材豐富。主要考查學生對已學知識的掌握、理解、遷移、轉(zhuǎn)換、重組和解決實際問題的能力。這類題型不但綜合考查考生在中學階段所學的元素及其化合物知識以及物質(zhì)結(jié)構(gòu)、元素周期律、氧化還原反應、化學用語、電解質(zhì)溶液、化學平衡、電化學、實驗操作等知識，而且更重要的是能突出考查考生的綜合分析判斷能力、邏輯推理能力，且這類試題陌生度高，文字量大，包含信息多，思維能力要求高，是近年來已成為高考化學主觀題中得分較低的題型。易錯01物質(zhì)制備型工藝流程題1.原料處理階段(1)常見原料處理的方法:溶解、水(酸或堿)浸、浸出、灼(焙、煅)燒等。(2)加快反應速率的方法:攪拌、加熱、粉碎等。2.分離提純階段(1)調(diào)pH除雜:控制溶液的酸堿性,使其中的某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。(2)加熱:加快反應速率或促進平衡向某個反應方向移動。(3)降溫:防止某物質(zhì)在高溫時會溶解(或分解)或使化學平衡向著題目要求的方向移動。(4)水(酸或堿)溶法:除去可溶性(堿性或酸性)雜質(zhì)。(5)氧化劑或還原劑法:除去還原性或氧化性雜質(zhì)。(6)分離方法:過濾、蒸發(fā)(冷卻)結(jié)晶、萃取和分液、蒸餾(或分餾)等。3.獲得產(chǎn)品階段(1)洗滌:(冰水、熱水)洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,并減少晶體在洗滌過程中溶解損耗。(2)根據(jù)物質(zhì)溶解度差異選擇正確的方法,如蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶或蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾。易錯02物質(zhì)分離提純型工藝流程題1.“加過量試劑”:?？紤]反應完全或增大轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率等。2.“控制pH”:常考慮防水解、促進生成沉淀或除去雜質(zhì)等。3.“能否加其他物質(zhì)”:?？紤]會不會引入雜質(zhì)或是否影響產(chǎn)品的純度。4.“控制較低溫度”:?？紤]物質(zhì)的揮發(fā)、物質(zhì)的不穩(wěn)定性和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化等。5.“判斷沉淀是否洗凈”:常取少量最后一次洗滌液于試管中,向其中滴加某試劑,以檢驗其中的某種離子。6.“檢驗某物質(zhì)的設計方案”:通常取少量某物質(zhì)于試管中,加水溶解,再加入另一試劑產(chǎn)生某現(xiàn)象,然后得出結(jié)論。7.“用某些有機試劑清洗”:(1)降低物質(zhì)溶解度有利于產(chǎn)品析出;(2)洗滌沉淀可減少損耗和提高利用率等。8.“在空氣中或在其他氣體中”:主要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應或達到防氧化、防水解、防潮解等目的。1．（2022·福建·統(tǒng)考高考真題）粉煤灰是火電廠的大宗固廢。以某電廠的粉煤灰為原料(主要含和等)提鋁的工藝流程如下：回答下列問題：(1)“浸出”時適當升溫的主要目的是_______，發(fā)生反應的離子方程式為_______。(2)“浸渣”的主要成分除殘余外，還有_______。實驗測得，粉煤灰(的質(zhì)量分數(shù)為)經(jīng)浸出、干燥后得到“浸渣”(的質(zhì)量分數(shù)為)，的浸出率為_______。(3)“沉鋁”時，體系中三種物質(zhì)的溶解度曲線如下圖所示，加入沉鋁的目的是_______，“沉鋁”的最佳方案為_______。(4)“焙燒”時，主要反應的化學方程式為_______。(5)“水浸”后得到的“濾液2”可返回_______工序循環(huán)使用。2．（2022·河北·高考真題）以焙燒黃鐵礦(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備銨鐵藍顏料。工藝流程如下：回答下列問題：(1)紅渣的主要成分為_______(填化學式)，濾渣①的主要成分為_______(填化學式)。(2)黃鐵礦研細的目的是_______。(3)還原工序中，不生成S單質(zhì)的反應的化學方程式為_______。(4)工序①的名稱為_______，所得母液循環(huán)使用。(5)沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀中的化合價為_______，氧化工序發(fā)生反應的離子方程式為_______。(6)若用還原工序得到的濾液制備和，所加試劑為_______和_______(填化學式，不引入雜質(zhì))。3．（2022·廣東·高考真題）稀土()包括鑭、釔等元素，是高科技發(fā)展的關(guān)鍵支撐。我國南方特有的稀土礦可用離子交換法處理，一種從該類礦(含鐵、鋁等元素)中提取稀土的工藝如下：已知：月桂酸熔點為；月桂酸和均難溶于水。該工藝條件下，稀土離子保持價不變；的，開始溶解時的pH為8.8；有關(guān)金屬離子沉淀的相關(guān)pH見下表。離子開始沉淀時的pH8.81.53.66.2~7.4沉淀完全時的pH/3.24.7/(1)“氧化調(diào)pH”中，化合價有變化的金屬離子是_______。(2)“過濾1”前，用溶液調(diào)pH至_______的范圍內(nèi)，該過程中發(fā)生反應的離子方程式為_______。(3)“過濾2”后，濾餅中檢測不到元素，濾液2中濃度為。為盡可能多地提取，可提高月桂酸鈉的加入量，但應確?！斑^濾2”前的溶液中低于_______(保留兩位有效數(shù)字)。(4)①“加熱攪拌”有利于加快溶出、提高產(chǎn)率，其原因是_______。②“操作X”的過程為：先_______，再固液分離。(5)該工藝中，可再生循環(huán)利用的物質(zhì)有_______(寫化學式)。(6)稀土元素釔(Y)可用于制備高活性的合金類催化劑。①還原和熔融鹽制備時，生成1mol轉(zhuǎn)移_______電子。②用作氫氧燃料電池電極材料時，能在堿性溶液中高效催化的還原，發(fā)生的電極反應為_______。4．（2021·重慶·統(tǒng)考高考真題）電鍍在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用，某電鍍廠生產(chǎn)的廢水經(jīng)預處理后含有和少量的Cu2+、Ni2+，能夠采用如圖流程進行逐一分離，實現(xiàn)資源再利用。已知：Ksp(CuS)=6.3×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19回答下列問題：(1)中Cr元素的化合價為_______。(2)還原池中有Cr3+生成，反應的離子方程式為_______。(3)沉淀1為Cr(OH)3，其性質(zhì)與Al(OH)3相似，則Cr(OH)3與NaOH溶液反應的化學方程式_______。(4)Na2S溶液呈堿性的原因是_______(用離子方程式表示)，沉淀2為_______。(5)若廢水中還含有Cd2+，pH=4時Cd2+的濃度為_______mol·L-1，用該結(jié)果說明Cd2+影響上述流程進行分離的原因是_______(設H2S平衡濃度為1.0×10-6mol·L-1。已知：H2S的K1=1.0×10-7，K2=7.0×10-15，Ksp(CdS)=7.0×10-27)5．（2023·山西運城·統(tǒng)考二模）工廠的含砷廢水必須經(jīng)過一定的處理。某廠用某含砷廢水(含HAsO2、H2SO4、及少量Fe3+、Cu2+、Bi3+)提取三氧化二砷(俗稱砒霜，分子式：As2O3)的流程如下：已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-3920，Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-22，Ksp[Bi(OH)3]=4.4×10-31。回答下列問題：(1)濾渣a的成分是___________(寫化學式)。(2)“沉淀”時，CuSO4溶液必須過量的原因是_________________。(3)寫出“還原”時Cu(AsO2)2與H2O、SO2發(fā)生反應的化學方程式：_____________。(4)紅色還原渣(不溶于水)“氧化”時反應的離子方程式為___________。(5)“沉砷”后廢水中殘留的砷可用PFS(聚鐵)進一步去除，用石灰乳調(diào)節(jié)廢水的pH值，通入空氣，PFS用量[以表示]、終點pH值與砷去除率的關(guān)系如圖所示。PFS除砷的最佳條件是_________。(6)當廢水中砷質(zhì)量濃度為5.0g·L-1時，若實驗取75L含砷廢水，制得475.2gAs2O3，則As元的素回收率為________。(7)砷化鎵(GaAs)為第三代半導體，其立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知晶胞參數(shù)為anm，阿伏加德羅常數(shù)值為NA，則砷化鎵晶體密度為____________g·cm-3。6．（2023·山東濟寧·統(tǒng)考二模）鈧(Sc)元素在國防、航天、激光、核能、醫(yī)療等方面有廣泛應用。赤泥含有、、、等，以赤泥為原料提取氧化鈧的流程如下：已知：①，易水解；②常溫下，“浸出液”中，。回答下列問題：(1)操作A是___________。(2)“溶解”中作用有將轉(zhuǎn)化成、作溶劑和___________。(3)“萃取”是用酸性磷酸酯萃取劑(P507)、苯乙酮、磺化煤油配得的混合液作萃取劑，P507質(zhì)量分數(shù)(w)對萃取率的影響如表所示、料液溫度對分離系數(shù)(β)的影響如圖1所示，萃取時P507最佳質(zhì)量分數(shù)及料液溫度分別為___________、___________?！拜腿　边^程中應控制pH小于___________。[分離系數(shù)指分離后混合體系中某物質(zhì)的物質(zhì)的量分數(shù)，如％]w(P507)分相情況鈧萃取率(％)鐵萃取率(％)1％分相容易90.7414.892％分相容易91.7419.883％分相容易92.1413.305％有第三相90.5928.478％輕微乳化90.5934.85(4)已知，，?！俺菱偂睍r，發(fā)生反應：，此反應的平衡常數(shù)___________(用含m、n、p的代數(shù)式表示)。(5)草酸鈧晶體隔絕空氣加熱，隨溫度的變化情況如圖所示。550℃時，晶體的成分是___________(填化學式)，550～850℃，生成氣體的物質(zhì)的量之比為___________(已知的摩爾質(zhì)量為)。7．（2023·江蘇南京·統(tǒng)考二模）高純ZnO可用作電子元件材料。以次氧化鋅酸浸液(主要含有、，還含有、、、等)為原料制備高純ZnO的實驗流程如下：已知：常溫下，，，。(1)“除鐵”時，須將氧化為的原因是___________。(2)“除錳”反應的離子方程式為___________。其他條件不變時，與錳去除率、溶液中錳含量的關(guān)系如圖所示。時，溶液中錳去除率下降，其原因是___________。(3)為考查Zn粉用量對“除鉛”過程中鉛元素去除率的影響，設計若干對照實驗組，這些實驗組控制不變的因素有：“除錳”濾液濃度與體積、反應溫度、___________。(4)寫出以“溶液”為原料制備高純ZnO的實驗方案：___________。[可選用的試劑：溶液、氨水-混合溶液、蒸餾水、稀鹽酸、溶液]8．（2023·福建·校聯(lián)考三模）金屬鎵被稱為“電子工業(yè)脊梁”，與鋁同族，性質(zhì)與鋁相似。氮化鎵是5G技術(shù)中廣泛應用的新型半導體材料。利用粉煤灰(主要成分為、、，還有少量等雜質(zhì))制備鎵和氮化鎵的流程如下：常溫下，相關(guān)元素可溶性組分的物質(zhì)的量濃度的對數(shù)與pH的關(guān)系如下圖所示，當溶液中可溶性組分濃度時，可認為已除盡?；卮鹣铝袉栴}：(1)“焙燒”過程中變?yōu)椋瑒t與純堿反應的化學方程式為___________。(2)“堿浸”后濾渣的主要成分為___________(寫化學式)。用惰性電極電解含的溶液可得到金屬Ga，陰極的電極反應式為___________。(3)常溫下，反應的平衡常數(shù)___________。(4)“堿浸”后溶液的主要成分為、、。請補充完整流程中“操作”過程的步驟(在方框內(nèi)填入試劑的化學式或pH值)：___________。

(實驗中須使用的試劑：0.1溶液、0.1NaOH溶液)(5)用石墨為電極電解熔融得到Ga單質(zhì)，電極材料需要定期補充的是___________極(填“陰”或“陽”)。9．（2023·河北滄州·統(tǒng)考一模）一水合硫酸錳主要用于飼料添加劑和植物合成葉綠素的催化劑。一種以軟錳礦(主要成分是，還有，等雜質(zhì))和廢鐵屑(主要成分是，還含有少量)為原料制備的工藝流程如下：已知：時相關(guān)物質(zhì)的如下表：物質(zhì)回答下列問題：(1)凈化鐵屑：為去除廢鐵屑表面的油污，可采用的方法為_______。(2)“浸出”時，錳的浸出率隨摩爾比、反應溫度的變化曲線如下圖所示，則最佳的反應條件為_______。(3)“浸出”后所得混合溶液中部分離子濃度如下表所示：離子0.6010.150.30.0010.1①、稀硫酸、發(fā)生總反應的離子方程式為_______。②反應過程中硫酸不能過量太多的原因是_______。(4)“氧化”時，過氧化氫的實際消耗量大于理論消耗量的原因是_______。(5)“除鐵、鋁”調(diào)節(jié)溶液的不小于_______(保留1位小數(shù)；已知：離子濃度小于時，可認為該離子沉淀完全)。(6)濾渣Ⅳ的主要成分是_______(填化學式)。(7)硫酸錳在不同溫度下的溶解度和一定溫度范圍內(nèi)析出晶體的組成如圖所示，“除雜”所得濾液控制溫度在之間蒸發(fā)結(jié)晶，_______(填操作名稱)，得到。10．（2023·遼寧·朝陽市第一高級中學校聯(lián)考二模）硫酸亞錫()是應用于鍍錫及鋁合金表面處理的化學試劑。利用錫精礦(主要成分是，含少量、S、Cu、Pb、Fe)制備硫酸亞錫的流程如下：已知：①在酸性條件下，溶液中的可被氧化成；②常溫下，相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如下表(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為0.01mol/L計算)：金屬離子開始沉淀的pH7.52.14.71.70.3完全沉淀的pH953.56.73.71.3(1)濾渣X的化學式是________。(2)焙燒2中發(fā)生反應的化學方程式是_____