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高考化学工艺流程题
一、探究解题思路
呈现形式：流程图、表格、图像 设问方式：措施、成分、物质、原因
能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力 知识落点：基本理论、元素化合物、实验
无机工业流程图题能够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。 【例题】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：
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 1. 解题思路
明确整个流程及每一部分的目的 → 仔细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
在解这类题目时：
首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。 其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。 第三，要看清所问题，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，并不一定会影响回答后面的问题。 分析流程图需要掌握的技巧是：
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？
无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。 考察内容主要有：
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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、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
3.工业生产流程主线与核心 原料预处理 产品分离提纯 反应条件原料循环利用 排放物的无害化处理
4. 熟悉工业流程常见的操作与名词 原料的预处理
①溶 解 通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 ②灼 烧 如从海带中提取碘
③煅 烧 如煅烧高岭土 改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、
分解
④研 磨 适用于有机物的提取 如苹果中维生素C的测定等。 控制反应条件的方法
①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ---- pH值的控制。 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 Fe(OH)2 Mn(OH)2 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
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②蒸发、反应时的气体氛围
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溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动 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 物质的分离和提纯的方法
①结晶——固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发） ②过滤——固、液分离 ③蒸馏——液、液分离
④分液——互不相溶的液体间的分离
⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 ⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。
⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出 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
专 项 练 习 1．【2015浙江理综化学】某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，
不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程：
足量酸 固体1 溶液1 试剂X 溶液2 下列说法不正确的是（ ） ．．．
A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉
B．固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3转化为Al(OH)3，进入固体2
+
烧渣 NaOH溶液 控制pH 固体2 FeSO4·7H2O C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解 D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀
用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O
2．【2015上海化学】实验室回收废水中苯酚的过程如右图所示。下列分析错误的是（ ） A．操作I中苯作萃取剂
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B．苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大 C．通过操作II苯可循环使用
3．【2015天津理综化学】（18分）废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿
石中的几十倍。湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜等产品。某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如下：
回答下列问题：
（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu(NH3 )42+，反应中H2O2 的作用是 。写出操作①的
名称： 。
（2）反应II是铜氨溶液中的Cu(NH3 )42+与有机物RH反应，写出该反应的离子方程式： 。
操作②用到的主要仪器名称为 ，其目的是（填序号） 。 a．富集铜元素
b．使铜元素与水溶液中的物质分离 c．增加Cu2在水中的溶解度
＋
（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和 。若操作③使用右图
装置，图中存在的错误是 。
（4）操作④以石墨作电极电解CuSO4 溶液。阴极析出铜，阳极产物是 。操作
⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是 。
（5）流程中有三次实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是 。
循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是 。
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4．【2015四川理综化学】（16分）为了保护环境，充分利用资源，某研究小组通过如下简化流程，将工业制硫酸的硫铁矿烧渣（铁主要以Fe2O3存在）转变成重要的化工原料FeSO4（反应条件略）。
活化硫铁矿还原Fe3+的主要反应为：FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考虑其他反应。请回答下列问题：
（1）第Ⅰ步H2SO4与Fe2O3反应的离子方程式是 。
（2）检验第Ⅱ步中Fe3+是否完全还原，应选择 （填字母编号）。 A．KMnO4溶液 B．K3[Fe(CN)6]溶液 C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3调溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空气使溶液pH降到5.2，
此时Fe2+不沉淀，滤液中铝、硅杂质除尽。通入空气引起溶液pH降低的原因是 。
（4）FeSO4可转化为FeCO3，FeCO3在空气中加热反应可制得铁系氧化物材料。
已知25℃，101kPa时：4Fe(s) + 3O2 (g) =2Fe2O3(s) ?H=-1648kJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) ?H=-393kJ/mol 2Fe(s)+2C(s)+3O2(g)=2FeCO3(s) ?H=-1480kJ/mol
FeCO3在空气中加热反应生成Fe2O3的热化学方程式是 。 （5）FeSO4在一定条件下可制得FeS2(二硫化亚铁)纳米材料。该材料可用于制造高容量
锂电池，电池放电时的总反应为4Li+ FeS2= Fe +2Li2S，正极反应式是 。
（6）假如烧渣中的铁全部视为Fe2O3，其含量为50%。将a kg质量分数为b%的硫酸加
入到c kg烧渣中浸取，铁的浸取率为96%，其他杂质浸出消耗的硫酸以及调pH后
溶液呈微酸性所残留的硫酸忽略不计。按上述流程，第Ⅲ步应加入FeCO3 kg。
5．【2015山东理综化学】（19分）毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），
实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:
高考化学工艺流程专题(一)要点
