2022年高考化学工艺流程题复习策略

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,2021/12/26 Sunday,#,2022,年高考化学工艺流程题复习,备考策略,化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新。,它以现代工业的生产为依托，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合。考查物质的性质与制备、检验、分离、提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用。要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键，准确答题。,一,试题界定,预处理阶段,预处理阶段,预处理阶段,一,试题界定,化工生产实际流程,预处理阶段,物质转化与分离阶段,目标产品生成阶段,粉碎或焙烧,矿样,预处理,浸出,酸,(,碱,),浸或盐浸,固液分离,滤液,滤渣,加入氧化剂或还原剂,调节,PH,值,加入萃取剂,过滤或萃取分液操作,溶液,晶体,金属单质,沉淀物,结晶,电解,试剂,一,试题界定,元素化合物的性质,氧化还原反应、复分解反应、水解反应,沉淀溶解平衡及计算,过滤、萃取及蒸发结晶等分离方法,物质循环与三废处理,宏观辨识与微观探析,证据推理与模型认知,变化观念与平衡思想,科学探究与创新意识,科学态度与社会责任,工艺流程题,二,试题评析,年份,卷型,背景,主要元素,2018,焦亚硫酸钠的合成,S,闪锌矿制备锌,Zn,氯酸钾制备碳酸钾,Cl,、,I,2019,硼镁矿制备,H,3,BO,3,和,MgO,B,、,Mg,重晶石制备德粉,Ba,、,S,天然锰矿制备,MnSO,4,Mn,2020,黏土钒矿制备,NH,4,VO,3,V,-,-,镍催化剂制备,NiSO,4,Ni,二,试题评析,涉及知识模块,元素化合物,化学反应原理,化学计算,实验基本操作,绿色化学,重要考点,氧化还原反应,电化学,分离提纯,电离平衡,沉淀溶解平衡,条件控件,原料预处理,无机矿物,工业废料,核心化学反应,产品,分离提纯,获取产品,粉碎,研磨,煅烧,灼烧,焙烧,碱洗,酸浸,碱浸,浸出率的提高,搅拌,氧化,/,还原,温度的控制,防氧化,防水解,防分解,离子交换,过滤,(,冷却,/,趁热,),萃取,/,分液,反萃取,蒸馏,水洗,酸洗,醇洗,热水洗,冷水洗,防氧化 防水解,防分解 防倒吸,转化率,/,产率计算,蒸发结晶,冷却结晶,重结晶,产物的循环利用,三,解答思维模型,命题模型,三,解答思维模型,命题模型,化工生产实际流程,元素化合物,化学计算,实验基本操作,化学反应原理,重要考点,氧化还原反应,沉淀溶解平衡,电化学,电离平衡,分离提纯,条件控制,涉及知识,成本控制,循环利用,绿色化学,减少损耗,重要理念,原料的预处理,粉,磨,浸,烧,1,产品的分离提纯,萃取、反萃取,分液,过滤,洗涤,结晶,3,反应条件的控制,控制温度、压强,调节,PH,值,使用保护气,2,调整初始投料比,选择催化剂,三,解答思维模型,命题模型,三,解答思维模型,真题赏析,2020,年全国卷,26,（,1,）“酸浸氧化”需要加热，其原因是,_,。,钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以,+3,、,+4,、,+5,价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及,SiO,2,、,Fe,3,O,4,。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备,NH,4,VO,3,。,加快酸浸和氧化反应速率,原料的预处理,粉,磨,浸,烧,1,三,解答思维模型,真题赏析,2020,年全国卷,27,（,1,）“碱浸”中,NaOH,的两个作用分别是,_,。,某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属,Ni,、,Al,、,Fe,及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体（,NiSO,4,7H,2,O,）：,除去油脂，除铝的氧化物,原料的预处理,粉,磨,浸,烧,1,三,解答思维模型,真题赏析,2019,年全国卷,26,（,1,）,（,2,）“滤渣,1”,的主要成分有,_,。,硼酸（,H,3,BO,3,）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,Mg,2,B,2,O,5,H,2,O,、,SiO,2,及少量,Fe,2,O,3,、,Al,2,O,3,）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：,首尾分析,对号入座,SiO,2,、,Fe,2,O,3,、,Al,2,O,3,原料的预处理,粉,磨,浸,烧,1,三,解答思维模型,真题赏析,2019,年全国卷,26,立德粉ZnSBaSO,4,（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：,（2）以重晶石（BaSO,4,）为原料，可按如下工艺生产立德粉：,改变,BaSO,4,的结构，使其转化为易溶于水、易反应的,BaS,，方便与,ZnSO,4,反应。,原料的预处理,粉,磨,浸,烧,1,三,解答思维模型,真题赏析,2019,年江苏卷,19,实验室以工业废渣（主要含,CaSO,4,2H,2,O,，还含少量,SiO,2,、,Al,2,O,3,、,Fe,2,O,3,）为原料制取轻质,CaCO,3,和,(NH,4,),2,SO,4,晶体，其实验流程如下：,（3）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在6070,，搅拌，反应3小时。温度过高将会导致,CaSO,4,的转化率下降，其原因是,_,；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高,CaSO,4,转化率的操作有,_,。,反应条件的控制,控制温度、压强,调节,PH,值,使用保护气,2,调整初始投料比,选择催化剂,三,解答思维模型,真题赏析,2018,年江苏卷,16,以高硫铝土矿（主要成分为,Al,2,O,3,、,Fe,2,O,3,、,SiO,2,，少量,FeS,2,和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得,Fe,3,O,4,的部分工艺流程如下：,（,2,）添加,1%CaO,和不添加,CaO,的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题,16,图所示。,700,焙烧时，添加,1%CaO,的矿粉硫去除率比不添加,CaO,的矿粉硫去除率低，其主要原因是,_,。,反应条件的控制,控制温度、压强,调节,PH,值,使用保护气,2,调整初始投料比,选择催化剂,三,解答思维模型,真题赏析,2018,年全国卷, 27,（,2,）利用烟道气中的,SO,2,生产,Na,2,S,2,O,5,的工艺为：,pH=4.1,时，,中为,_,溶液（写化学式）。,工艺中加入,Na,2,CO,3,固体、并再次充入,SO,2,的目的是,_,。,反应条件的控制,控制温度、压强,调节,PH,值,使用保护气,2,调整初始投料比,选择催化剂,三,解答思维模型,真题赏析,2018,年全国卷, 26,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,SiO,2,和少量,FeS,、,CdS,、,PbS,杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：,（,2,）滤渣,1,的主要成分除,SiO,2,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,_,。,反应条件的控制,控制温度、压强,调节,PH,值,使用保护气,2,调整初始投料比,选择催化剂,三,解答思维模型,真题赏析,2019,年全国卷, 26,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：,（,3,）“调,pH”,除铁和铝，溶液的,pH,范围应调节为,_6,之间。,反应条件的控制,控制温度、压强,调节,PH,值,使用保护气,2,调整初始投料比,选择催化剂,三,解答思维模型,真题赏析,2018,年全国卷, 26,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,SiO,2,和少量,FeS,、,CdS,、,PbS,杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：,（,2,）滤渣,1,的主要成分除,SiO,2,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,_,。,（,3,）溶液中的,Cd,2+,可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为,_,。,产品的分离提纯,萃取、反萃取,分液,过滤,洗涤,结晶,3,三,解答思维模型,真题赏析,产品的分离提纯,萃取、反萃取,分液,过滤,洗涤,结晶,3,2019,年全国卷, 26,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：,（,（4）“除杂1”的目的是除去Zn,2+,和Ni,2+,，“滤渣3”的主要成分是_。,（5）“除杂2”的目的是生成MgF,2,沉淀除去Mg,2+,。若溶液酸度过高，Mg,2+,沉淀不完全，原因是_。,四,难点突破策略,化学方程式的书写,氧化还原反应,复分解反应,真题赏析,2018,年全国卷, 27,焦亚硫酸钠（,Na,2,S,2,O,5,）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：,（,4,）,Na,2,S,2,O,5,可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中,Na,2,S,2,O,5,残留量时，取,50.00 mL,葡萄酒样品，用,0.01000 molL,1,的碘标准液滴定至终点，消耗,10.00 mL,。滴定反应的离子方程式为,_,，该样品中,Na,2,S,2,O,5,的残留量为,_gL,1,（以,SO,2,计）。,四,难点突破策略,真题赏析,2019,年全国卷, 26,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,）“滤渣,1”,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,_,。,化学方程式的书写,氧化还原反应,复分解反应,四,难点突破策略,（,2,）“酸浸氧化”中，,VO,+,和,VO,2+,被氧化成,，同时还有,_,离子被氧化。写出,VO,+,转化为,反应的离子方程式,_,。,钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以,+3,、,+4,、,+5,价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及,SiO,2,、,Fe,3,O,4,。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备,NH,4,VO,3,。,化学方程式的书写,氧化还原反应,复分解反应,真题赏析,2020,年全国卷,26,（,1,）,四,难点突破策略,（,5,）硫酸镍在强碱溶液中用,NaClO,氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的,NiOOH,。写出该反应的离子方程式,_,。,某弃油脂厂废的油脂加氢镍催化剂主要含金属,Ni,、,Al,、,Fe,及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体（,NiSO,4,7H,2,O,）：,化学方程式的书写,氧化还原反应,复分解反应,真题赏析,2020,年全国卷,27,四,难点突破策略,HCO,3,-,+HCO,3,-,+M,2+,+H,2,O+CO,2,=MCO,3,(NH,4,HCO,3,),作为,+2,价金属离子的沉淀剂原理分析,:,电离平衡,沉淀溶解平衡,M,2+,+2HCO,3,-,= MCO,3,+H,2,O+CO,2,使用,NH,4,HCO,3,作为试剂时：,温度过低时：,反应速率,过,慢,温度过高时：,NH,4,HCO,3,分解,使其它反应物的,转化率下降,;,化学方程式的书写,氧化还原反应,复分解反应,真题赏析,四,难点突破策略,化学方程式的书写,氧化还原反应,复分解反应,真题赏析,含,Cr,2,O,7,2-,的废水,含,Cr,3+,的溶液,Cr,（,OH),3,沉淀,调节,PH,值,2-3,加入,Na,2,S,2,O,3,溶液,加入,NaOH,溶液,控制,PH,值,上述流程中，每消耗,0.1mol Na,2,S,2,O,3,转移,0.8mole,-,则加入,Na,2,S,2,O,3,溶液时发生反应的离子方程式为,_.,4Cr,2,O,7,2-,+ 3,S,2,O,3,2-,+ 26H,+,= 6SO,4,2-,+ 8Cr,3+,+ 13H,2,O,Cr,2,O,3, Cr,3+,CrO,4,2-,Cr,2,O,7,2-,2,Cr,2,O,4,2-,+,2H,+,Cr,2,O,7,2-,+,H,2,O,V,O,2,+,+,H,2,O,VO,3,-,+,2H,+,五,原创试题赏析,氮化钛（,Ti,3,N,4,）为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金的代替品。工业上用钛铁矿（主要成分,FeTiO,3,，钛酸亚铁，含有少量,SiO,2,MgO,等杂质）制备氮化钛的工艺流程如下：,钛铁矿粉末,过量,H,2,SO,4,含,TiO,2+,的溶液,甲,滤渣,A,滤渣,B,TiO,2+,溶液,乙,H,2,TiO,3,滤液,丙,TiCl,4,Fe,粉,热过滤,加热,过滤,金属钛,Ti,3,N,4,沉淀,FePO,4,LiFePO,4,高温,Mg,高温,N,2,双氧水、磷酸,过滤,熔烧,LiCO,3,、,H,2,SO,4,H,2,O,已知：钛铁矿与硫酸发生非氧化还原反应，,TiOSO,4,遇水会水解。请回答下列问题：,(1),滤查,A,是,_(,化学式,),。,(2),钛铁矿与硫酸发生反应的化学方程式,_,。,(3)TiO,2+,溶液转化为,H,2,SiO,3,的离子方程式,_,。,(4),由滤液丙制备,LiFePO,4,的过程中，所需,17%,双氧水与,H,2,SO,4,的质量比是,_,。,FeTiO,3,+ 2H,2,SO,4,= TiOSO,4,+,2H,2,O,20:9,SiO,2,TiO,2+,+ 2H,2,O,H,2,TiO,3,+ 2H,+,五,原创试题赏析,（,5,）,TiO,2,制取单质,Ti,涉及到的步骤如下：,TiCl,4,Mg,MgCl,2,Ti,熔点,/,-25.0,648.8,714,1667,沸点,/,136.4,1090,1412,3287,由,TiCl,4,Ti,需发在,Ar,气中进行的理由,_,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，依据表中的信息，需要加热的温度略高于,_,即可。,（,6,）用氧化还原滴定法测定,TiOSO,4,的含量。先取待测钛液,10.00ml,用水释至,100ml,，加过量铝粉，充分振荡，使,TiO,2+,还原为,Ti,3+,，发生的离子方程式,_,3TiO,2+,+,Al+6H,+,3Ti,3+,+Al,3+,+,2H,2,O,1412,防止高温下,Mg(Ti),与空气中的,O,2,或,N,2,反应,过滤后，取无色滤液,20.00ml,，向其中滴加,2-3,滴,r-SCN,溶液，用,0.1000mol/LNH,4,Fe(SO,4,),2,的标准液滴定。,Ti,3+,+Fe,3+,=Ti,4+,+Fe,2+,，滴定终点时现象是,_,溶液由无色变为红色，且半分钟内不褪色,若用去了,30.00mlNH,4,Fe(SO,4,),2,溶液，待测钛液中,TiSO4,的物质的量浓度是,_mol/L.,1.5,