2020年高考化工流程题的解题方法

Fe3+恰好沉淀完全时，c(PO43-)=（1.3×10-22）/（1.0×10-5）mol/L=1.3×10-17mol/L, c3(Mg2+)∙ c2(PO43-)
的值为0.013×（1.3×10-17）2=1.7×10-40<Ksp[Mg3(PO4)2],因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。（3分）
（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式
2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O4
2LiFePO4+ H2O↑ + 3CO2↑（2分）
1环境污染问题2原子的经济性3节约能源（包括使用催化剂） 4原料应是可再生的（或者可循环使用）5工艺的安全性等
酸浸
原料的回收利用与 废弃物的达标排放
原理型化工流程题的解题方法
百分比
30.0
25.0
20.0
15.0
10.0
5.0
0.0
0
2
4
考生数 平均分
我校27题得分情况
我校
某省
6
8
10
12
14
16
分数
我校 88 7.43
某省 196668 3.7
4看 1 物料走向
2 主要步骤 3 方框 4 条件控制：用量、pH、温度等
5词
浸出（或浸取） 浸渣（或滤渣） 净化（或除杂）
原料 预处理 核心反应
（钛铁矿）
产品分离提纯
（水解、氧化、沉淀、煅烧等）
（Li4Ti5O12和 LiFePO4）
主产品
条件控制： 温度、浓度、 pH值、时间等
1.pH的控制 2.蒸发、反应时的气体氛围 3.改变温度 4.趁热过滤 5.冰水洗涤 6.有机物洗涤等
2理解溶度积（Ksp）的含义， 能进行相关的计算。
Qc = Ksp，溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。 Qc < Ksp，溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电
解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。
（5）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增 加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol/L，此时是否有 Mg3(PO4)2沉淀生成（列式计算）
_______________________________________________________________。 FePO4、Mg3(PO4)2、的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
3种做法 ①离子积（Qc）与溶度积Ksp比较 ②比较实际的c(PO43-)与要使Mg2+沉淀所需c(PO43-) ③比较实际的c(Mg2+)与要使PO43-沉淀所需c(Mg2+)
母液 滤液与滤饼
（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。 由图可知，当铁的浸出率为 70%时，所采用的实验条件为：
100℃、2h；90℃、5h（2分）
2种问法 1直接读取数据
读图3看
横、纵坐标的物理量
100℃、2h 90℃、5h
只写时间、 漏一个答案
曲线变化趋势 图中的标注
2总结规律
1酸浸时间的影响
（4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为 ，其中过氧键的数目为_4_（___2_分__）_
（5）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液 体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1.0×10-5mol/L， 此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成
2酸浸温度的影响
FeTiO3+ 4H++ 4Cl - = Fe2+ + TiOCl42- + 2H2O（2分）
反生 应成 物物
获取信 书写离 息能力 子方程
式能力
反应类型
氧化还原 非氧化还原
守恒
质量守恒 电荷守恒
改写
化学式形式 离子形式
（3）TiO2∙xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2∙xH2O 转化率/%
92
95
97
93
88
分析40℃时TiO2∙xH2O转化率最高的原因
温度太低
1速率慢、生产效率低 2吸热反应的平衡逆向移动， 转化率、产率下降 3溶解度减小 ……
（3）TiO2∙xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
……
（3）TiO2∙xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2∙xH2O 转化率/%
92
95
97
93
88
分析40℃时TiO2∙xH2O转化率最高的原因
低于40℃，TiO2∙xH2O转化反应速率随温度升高而增加； 高于40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2∙xH2O转化反应速率下降。（3分）
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2∙xH2O 转化率/%
92
95
97
93
88
分析40℃时TiO2∙xH2O转化率最高的原因
控 控温方式 直接加热、冰水浴、水浴、油浴、砂浴 制 控温范围 高温、低温、特定温度或范围等
温
度 控温原因
（3）TiO2∙xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2∙xH2O 转化率/%
9295ຫໍສະໝຸດ 979388
分析40℃时TiO2∙xH2O转化率最高的原因
温度太高
1放热反应平衡逆向移动，转化率降低 2催化剂活性降低 3物质分解损失：热稳定性差的物质，如铵盐、硝酸、
结晶水合物、氨水、双氧水、碳酸氢盐等
4副反应增多，常见于有机反应 5挥发性损失：低沸点的物质如液溴、盐酸等
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2∙xH2O 转化率/%
92
95
97
93
88
分析40℃时TiO2∙xH2O转化率最高的原因
温度会影响 哪些方面
反应速率 物质的状态 物质的稳定性
溶解度 某些离子水解 催化剂的活性
平衡移动、转化率、产率
（3）TiO2∙xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
__________________________________（列式计算）。 FePO4、Mg3(PO4)2、的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
离子积（Qc）与溶度积Ksp比较
《考试大纲》
Qc > Ksp，溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达
1了解难溶电解质的沉淀溶解平衡。 到新的平衡。