高考化学(热点+题型全突破)专题2 模块5 压轴题高分策略之工艺流程题(含解析)

专题2 模块5 压轴题高分策略之工艺流程题
问题阐述：
工业生产流程题在近几年的高考中占比逐渐加重，由于它取材真实、广阔，工业生产和日常生活中很常见，问题设计更加灵活，更有化学味，备受出题者的青睐。

工业生产流程题是落实新课程高考对考生素质和能力要求的具体体现，能够考查考生“将与化学相关的实际问题分解，综合运用相关知识和科学方法，解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力”。

正是新课程突出化学是一门实用性、创造性的科学，化学高考试题的发展趋势必然是重视与生产、生活的紧密联系，化学工艺流程题便成为近年来北京高考的新亮点和主流题型。

（一）【研究规律】
1．工艺流程题的主线
化学工艺流程题就是把化工生产过程中的重要生产工序和主要流程，用框图形式表示出来，并围绕生产流程中涉及的有关化学知识和原理设置问题，形成与化工生产紧密联系的化学工艺试题。

其流程主线可表示为：
原料对原料的预处理核心化学反应
产品的分离提纯目标产物
2．无机化工流程题的结构
化学工艺流程题的结构分为题引、题干和题设三部分。

题引就是用引导性的语言，简单介绍该工艺生产的目的、原料、产品，有时还提供相关表格、图像等参考数据或信息；
题干主要是用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；
题设是根据生产过程中涉及的化学知识设计成系列问题，要求考生依据化学原理进行分析解答。

3．无机化工流程题的特点
(1)试题源于社会实际，充分利用生产、生活中的鲜活实例为载体，使问题情境真实，体现化学学科与工业生产和日常生活的紧密联系，能激发学生学习化学的兴趣。

(2)以解决化学实际问题作思路进行设问，考查学生运用化学反应原理及相关知识解决化工生产中实际
问题的能力，培养学生理论联系实际、学以致用的学习品质。

(3)试题内容丰富，涉及的化学知识面广、综合性强、思考容量大，考查学生化学知识的掌握情况和应用化学知识解决有关问题的能力。

(4)试题新颖，信息阅读量大，考查学生的阅读能力、资料收集处理能力和知识迁移能力。

4．工艺流程术语与操作
(1)常见操作或名词
(2)通常用到的表述词汇和所要考虑的答题角度
催化剂活性最好（(3)化工生产的主要实验操作
为
（二）【典例剖析】
典例一、【考点定位】本题主要是考查物质制备工艺流程分析
【2016江苏】以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下：
（1）氯化过程控制电石渣过量，在75℃左右进行。

氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应，Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2，少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。

①生成Ca(ClO)2的化学方程式为▲。

②提高Cl2转化为Ca(ClO3)2的转化率的可行措施有▲（填序号）。

A．适当减缓通入Cl2速率 B．充分搅拌浆料 C．加水使Ca(OH)2完全溶解
（2）氯化过程中C l2转化为Ca(ClO3)2的总反应方程式为
6Ca(OH)2+6Cl2===Ca(ClO3)2+5CaCl2+6H2O
氯化完成后过滤。

①滤渣的主要成分为▲ （填化学式）。

②滤液中Ca(ClO3)2与CaCl2的物质的量之比n[Ca(ClO3)2] ∶n[CaCl2] ▲ 1∶5（填“＞”、“＜”或“=”）。

（3）向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3，若溶液中KClO3的含量为100g▪L-1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3固体的方法是▲ 。

【答案】（1）①2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O ②AB （2）①CaCO3、Ca(OH)2 ②＜
（3）蒸发浓缩、冷却结晶
【名师点评】无机工业流程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为指导思想，能够综合考查学生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，所以这类题成为近
年来高考的必考题型。

流程题的解题思路为：明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点。

解决本类题目的基本方法和步骤为：（1）从题干中获取有用信息，了解生产的产品。

（2）然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。

（3）分析流程中的每一步骤，从以下几个方面了解流程：①反应物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。

抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。

典例二、【考点定位】：考查了工艺流程和海水资源的综合利用
【百强校·2016届兴义市第八中学兴趣第五次月考】中国沿海某城市采用反渗透法将海水淡化，得到淡水供市民使用，剩余母液继续加工获得其他产品。

母液中主要含有Cl-、Na+、K+、Ca2+、SO42-、Br-等离子。

某实验小组同学模拟工业生产流程，进行如下实验．
（1）写出实验室制备氯气的化学方程式_____________________；
（2）海水淡化的方法还有____________（写出一种）；
（3）I中，电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业，写出该反应的离子方程式__________；
（4）Cl2和Br2均为双原子分子，从原子结构的角度解释其原因_____________________；
（5）Ⅲ中，加入适量CaCl2固体的目的是_____________________；
（6）写出IV中反应的离子方程式_____________________；
（7）与过程II类似，工业上常用“空气吹出法”实现海水提溴，将1m3海水浓缩至1L，使用该法最终得到36g Br2，若提取率为60%，则原海水中溴的浓度为__________ mg/L。

【答案】（1）MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O（2）蒸馏法（或电渗析法、离子交换法）
（3）2Cl-+2H2O 电解
2OH-+Cl2↑+H2↑（4）氯、溴元素位于同一主族，最外层均为7e-，两个原子各提供1e-，
形成共用电子对，两个原子都形成了8e-稳定结构（5）除去SO42-（6）Mg2++Ca(OH)2═Mg(OH)2↓+Ca2+（7）60
典例三、【考点定位】考察学生对元素化合物性质的掌握和应用所学知识进行必要的分析、类推或计算一些具体的化学问题的能力。

【2014·江苏】烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。

实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝[Al2(SO4)x(OH)6—2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。

（1）酸浸时反应的化学方程式为；滤渣Ⅰ的主要成分为（填化学式）。

（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6—2x。

滤渣Ⅱ的主要成分为（填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是（用离子方程式表示）。

（3）上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将（填“增大”、“减小”或“不变”）。

【答案】
（1）Al2O3+3H2SO4= Al2(SO4)3+3H2O SiO2
（2）CaSO4 3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2A l(O H)3+3 CaSO4 +3CO2↑
（3）溶液中的部分亚硫酸根离子被氧化为SO42-减少
【解析】
（1）酸浸时氧化铝与硫酸反应；二氧化硅不与硫酸反应，过滤得到；（2）加入了钙离子，生成微溶于水的CaSO4沉淀；若pH偏高，将会生成氢氧化铝，导致该结果；（3）空气是氧化性氛围，亚硫酸具有较强的
还原性易被氧气氧化为硫酸，使溶液酸性增强。

【名师点评】本题考查工业流程中化学原理有关问题，涉及反应原理方程式的书写、流程中反应产物的判断等内容。

本题的解题要点为化工流程中化学原理的理解及化学用语书写，做题时要理解流程中各步的原理，准确书写有关反应方程式及化学式，避免不必要的失分。

知识升华
知识升华四、【考点定位】离子除杂、化学物质判断、化学计算与工艺流程综合考查
【2015·开封二模】硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。

已知:硼镁矿主要成分为Mg2B2O5·H2O,硼砂的化学式为Na2B4O7·10H2O。

利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如下。

回答下列有关问题:
(1) 硼砂中B的化合价为,溶于热水后,常用H2SO4调pH至2~3制取H3BO3,反应的离子方程式为,X为H3BO3晶体加热脱水的产物,其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为,该反应中的氧化剂是(填化学式)。

(2) 硼酸是一种一元弱酸,它与水作用时结合水电离的OH-而释放出水电离的H+,这一变化的离子方程式为。

皮肤上不小心碰到氢氧化钠溶液,一般先用大量水冲洗,然后再涂上硼酸溶液,则硼酸与氢氧化钠反应的离子方程式为。

(3) MgCl2·7H2O需要在HCl氛围中加热制MgCl2,其目的是。

(4) 制得的粗硼在一定条件下生成BI3,BI3加热分解可以得到纯净的单质硼。

现将0.020 g粗硼制成的BI3完全分解,生成的I2用0.30 mol·L-1 Na2S2O3(H2S2O3为弱酸)溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液18.00 mL。

盛装Na2S2O3溶液的仪器应为(填“酸式”或“碱式”)滴定管,该粗硼样品的纯度为(提示:I2+2S 22I-+S4)。

【答案】(1) Na2SO4+CaCO3+4C Na2CO3+CaS+4CO↑
(2) ①Ca(OH)2(或CaO) Na2CO3②NH3·H2O+NaCl+CO2NaHCO3↓+NH4Cl 常温下,NaHCO3、NH4Cl、NH4HCO3、NaCl四种物质中,NaHCO3溶解度最小CO2、NH3③D ④NaHCO3未完全析出,母液中的NaCl随废液排放NH4Cl
(3) (m1是样品质量,m2是样品受热分解后的质量)
审题指导：
（1）阅读题目的背景材料
（2）找到提供的原料
（3）明确物料或操作流程
（4）分析提供的条件和图表
（5）掌握化工流程图的类型
（6）分析重要的操作
得分策略：
（1）细心审题是关键，从题干中获取有用信息，了解生产的产品。

（2）认真分析是核心，整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段，知道反应物是什么，发生了什么反应，该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。

（3）正确表达是保障，大多数学生有思路，就是拿不到分，因此我们在表达过程中一定要做到：①条理清晰，规范专业术语，准确使用化学语言及符号解答试题，切记不能出现模糊字样。

②在回答文字类表述题时，要组织语言，言简意赅，准确定位。

③避免丢三拉四、遗漏答案、讨论不完备、以偏概全等出现。