人教版高三高考一轮复习课件：工艺流程题解题策略

（二）常用的控制中心反应条件的方法
例题2：以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生
产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利
用率较高。其主要流程如下： KCl
NH4HCO3溶液 FeSO4溶液 反应I 过滤
稀硫酸 反应II CO2(g)
过滤 反应III 反应IV
K2SO4(s) NH4Cl溶液 H2(g) (NH4)2S2O8溶液
1．明矾石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O， 此外还含有少量2O3杂质。利用明矾石制备氢氧化 铝的流程如图所示。
9SO2↑
Al2（SO4）3
(2)“溶解”时发生反应的离子方程式为__________________。 (3)“调节pH”后过滤、洗涤Al(OH)3沉淀，证明已洗涤干净的 实验操作和现象是____________________________。 (4)“母液”中可回收的物质是__________________。
实验中可选用的试剂：30%H2O2、1.0 mol·L－1HNO3、 1.0 mol·L－1NaOH。由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为： ①________________；②________________；③过滤； ④_______________；⑤过滤、洗涤、干燥；⑥900℃煅烧。
答案：(1)①Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O ②加热(至沸) (2)①淀粉溶液 蓝色褪去 ②偏高 (3)①向滤液中加入适量30% H2O2，使其充分反应 ②滴加1.0 mol ·L－1NaOH，调节溶液pH约为5(或3.2≤pH＜ 5.9)，使Fe3＋沉淀完全 ④向滤液中滴加1.0 mol·L－1NaOH，调节溶液pH约为10(或 8.9≤pH≤11)，使Zn2＋沉淀完全
2。一水硫酸亚铁(FeSO4·H2O)是一种重要的食品和饲料添
加剂。某学校兴趣小组选用一包饲料级一水硫酸亚铁测定其 中铁元素的含量，实验流程图如下：
请回答下列问题： (1)步骤①加入过量H2O2的目的是________________。 (2)步骤③中的“一系列操作”包括：________→洗涤
【高考回顾】
(2019全国l,26)硼酸（H3BO3）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Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生 产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
（1）在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为
沉淀物 pH
Fe(OH)3 3．4
Al(OH)3 5．2
Mg(OH)2 12．4
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH由见上表。 （2）滤渣I的主要成分有 Fe(OH)3、Al(OH)3 。
常用的控制反应条件的方法总结
(1)调节溶液的pH。能与H＋反应，使溶液pH变大，便于沉淀 某些金属离子。（不引入新杂质） 例如：若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，最好加入CuO、Cu(OH)2或 Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。
有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn 总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程如下：
(1) ①铜帽溶解时加入H2O2的目的是__________(用化学方程式表示) ②铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H2O2除去。 除去H2O2的简便方法是__________。
(3)已知pH＞11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2 －。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀 的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)。
料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产
硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
1，题头:介绍原材料。
2，题干:用框图形式将主要生产工艺流程表示出来。
（1）在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为____。
（2）“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+
宏观把握 弄清题干流程所表示的含义
分步（或同时）加入反应物
回头为循环
多种反应物同时加入
进为反应物，出为生成物
题尾设置 考点、问法、作答方式
二、设问特点
1、以点的形式设问 即不需要理清工艺生产流程图的主线即可以答题
（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有
（写两条）
2、以线的形式设问 即必须先理解工艺生产流程图主线与核心部分才能答题
离子，可选用的化学试剂是_________。
（3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2O
H++B(OH)4−，Ka=5.81×10−10，可
判断H3BO3是_______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是______。
（4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加
__高__温__焙_烧__。
解答工艺流程类试题要从以下五个方面入手： (1)浏览题中的工艺流程图，提取有用的信息，分析流程中将 原料转化为产品的主要生产原理，推断并写出相关化学反应 方程式。 (2)解决分离提纯产品的步骤。选择分离提纯的实验方法(如 过滤、蒸发、分液、蒸馏等)，掌握主要仪器和主要操作。
H++B(OH)4−，Ka=5.81×10−10，
可判断H3BO3是_一__元__弱__酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是
转化为H3BO3，促进析出
2Mg2++2CO32-+H2O
=Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑
（ 加4热）后在可“返沉回镁_”__中__溶生__浸成__M_g_(工OH序)循2·M环g使CO用3沉。淀由的碱离式子碳方酸程镁式制为备_轻_质__氧__化__镁__的，方母法液是经
_________。
（2）“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有
Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。
（3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2O
H++B(OH)4−，Ka=5.81×10−10，
可判断H3BO3是_______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是______。
→________→冷却→称量(两个空格中选填下面操作的字母 代号)。
(3)步骤②中的X溶液可以是________(填字母代号)。该反
应的离子方程式为________________________。
A．稀硫酸
B．稀氨水
C．NaOH溶液
D．Ba(OH)2溶液
3.废弃物的综合利用既有利于节约资源，又
(3)根据数据，结合化学平衡移动原理，从温度、压强和浓度等 方面分析，找到能使反应正向移动的条件，计算出产品的产率 和反应物的转化率。
(4)注意环保，减少污染，发展“绿色化学”。 以原料循环使用或废物利用为主线，评价方案的优劣。
(5)考虑原料的来源和经济成本。通过对原料价位的思考优化方案。
巩固提升
（2）滤渣I的主要成分有
。
三、工艺流程图主线与核心及解题策略
原料预处理
产品分离提纯
反应条件控制、 核心反应式的书写
考试时，通常就核心反应区的三个部分设问，紧盯目标 物质，弄清每一步反应原理及产物。一般而言，其解题方法 都是有章可循的。接下来，针对原料预处理及反应条件控制 两部分介绍解题方法。
（一）原料预处理的解题方法
高考专题复习 探究化学工艺流程题解题策略
郯城第二中学
感悟高考动向
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。
（4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经
加热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是
_________。
一，化学工艺流程图的构成特点
(2019全国l,26)硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥
例题1：硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼 矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、 FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的 工艺流程如图所示:
为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可 采取的措施有_减__小__铁__硼__矿__粉__粒__径__、_(写出两条)。
（1）在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为 （__1_）__N_H_4_H_C。O3+NH3==(NH4)2CO3 （2）“滤渣1”的主要成分有____S_i_O_2__。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有
Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。
（3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2O
热后可返回___________工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是__。
3，题尾：设问
宏观把握 粗读题头懂目的
读题审题—关键
氧化还原反应 复分解反应(含水解）
原料
价态分析
中心元素 原理
产品
产品的信息 （没有学过，解题需要用到的信息）
原子守恒
保留什么? 除去什么? 引进什么?
(核心辅料）
(2)控制温度。考虑因素：反应速率；物质溶解度，热稳定性和 挥发性；平衡移动方向
(3)控制压强。改变速率，影响平衡移动方向。
(4)使用合适的催化剂。加快反应速率，提高生产效率。
(2019全国l,26)硼酸（H3BO3）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Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生 产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：
预处理前 24.28 41.82 7.81 1.67 0.19
预处理后 68.51 5.42 4.33 5.43 0.50
（1）步骤I中进行原料预处理的目的为__除__去__Z__n_O_和__A_。l2O3， 富集Y2O3
原料预处理的常用方法总结
通常从化学反应速率和平衡的角度思考，旨在提高 反应速率和目标物质的转化率。
提高反应温度
变式1：稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛应用于电子 信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管（CRT）荧 光粉中提取稀土元素钇（Y）的工艺流程如下：
已知：①废弃CRT荧光粉的化学组成（某些不参与反应的杂质未列出）：
成分 含量/%
Y2O3 ZnO Al2O3 PbO2 MgO
CO2(g)
FeCO3(s) 空气中煅烧 Fe2O3(s)
（3）反应Ⅰ需控制反应温度低于35 ℃，其目的是________。
反应速率 物质的溶解度 物质的热分解与挥发 弱离子的水解（平衡）
防止NH4HCO3分解 （或减少Fe2+的水解）
变式2：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：