无机化学工艺流程复习.
2024届高三化学二轮复习+++无机化学工艺流程专题课件
(6)该流程中可以循环使用的物质是
(写化学式)。
NH3 (或NH3 ·H2O)
【2018全国】（14分）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SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
其他
CaO、MgO、NaF等
3、操作线
原料的 预处理
粉碎 研磨 雾化
溶浸
煅烧 焙烧 灼烧
将块状固体粉碎或磨成粉末或将液体雾化，增大固液 （或固气或固固）接触面积，加快反应速率或使反应更 充分，增大原料的转化率（或浸取率）
水浸 酸浸 碱浸
除去不溶于水的杂质 使可溶性金属阳离子进入溶液，除去不溶物
酸溶时所加酸的量不能太多，原因：过多 的会消耗后续调节pH所加的碱性试剂 除去油污，溶解酸性氧化物、铝及其氧化物
（2019全国卷3节选） 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：
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5Βιβλιοθήκη 3.48.92024高三化学二轮复习备考
无机化学工艺流程专题
一、结构解读
(2023•全国甲卷，26)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备 粉状BaTiO3。
无机矿物 工业废料
2024届高三化学二轮复习 无机化学工艺流程题专题课件
三.核心知识点突破
3.相关计算的考查（主考K、Ka、Kb、Kh、KSP的表达式及计算）
例题3：（4）已知Ksp[Co(OH)2]＝5.9×10－15，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，
则溶液中Co2＋浓度为
mol·L－1。(2023湖北高考节选)
例题4：（3）“过滤2”后，滤饼中检测不到Mg元素，滤液2中Mg2＋浓度为2.7 g·L－1。
分析步骤：1.构建工艺流程题的结构模型
原材料
原材料的预处理、 除杂、净化
物质的制 备、除杂、
净化
产品分离、提纯
目标产品
矿物粉碎、焙 烧、溶浸等
加入试剂氧化或 还原、调PH等
有关产品的分离、 提纯操作
三路线
主线主产品 分支副产品 回头循环品
分析步骤：2.构建工艺流程题的思维模型
解题思维模型
➢ (1)审题头
为尽可能多地提取RE3＋，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前位有效数字）。已知：(C11H23COO)2Mg的
Ksp＝1.8×10－8；(2022广东高考节选)
三.核心知识点突破
4.常见操作目的及流程分析
（1）焙烧时气体与矿料逆流而 行，目的是利用热量使O2向上 流动，增大固体与气体的接触 面积，提高化学反应速率。
例题2：（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_____（答出一条即可）。 (2023辽宁高考节选) 答案：（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法可以是将镍钴矿粉碎、 适当升高温度、浸取时搅拌、延长浸取时间等。
三.核心知识点突破
1.条件的控制
例题3：（4）“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3和MgNH4PO4的形式沉淀。 该步需要控制溶液的pH≈9以达到最好的除杂效果。若pH＜9时，会导致______；pH ＞9时，会导致______。(2023新课标卷节选)
高考化学：无机化学工艺流程题的解题策略
高考化学：无机化学工艺流程题的解题策略解读一：原料预处理方式解读二：必考的反应条件角度三提纯方法角度四分离方法(1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。
(2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。
(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。
(4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。
(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。
(6)冷却法：利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。
二、解答无机化工流程题的策略1．粗读题干，挖掘图示图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。
如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。
2．携带问题，精读信息这里信息包括三个方面：一是主干，二是流程图示，三是设置问题。
读主干抓住关键字、词；读流程图，重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。
3．跳跃思维，规范答题答题时应注意前后问题往往没有“相关性”，即前一问未答出，不会影响后面答题。
要求用理论回答的试题，应采用“四段论法”：改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→有什么变化→得出什么结论。
相关练习1．以硅藻土为载体的五氧化二钒(V 2O 5)是接触法生产硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V 2O 5既避免污染环境又有利于资源综合利用。
废钒催化剂的主要成分为物质V 2O 5 V 2O 4 K 2SO 4 SiO 2 Fe 2O 3 Al 2O 3质量分数/% 2.2～ 2．9 2.8～ 3．1 22～ 28 60～ 65 1～2 <1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：回答下列问题：(1)“酸浸”时V 2O 5转化为VO ，反应的离子方程式为________________，同时V 2O 4转化成VO 2＋。
高三化学一轮复习课件：无机化学工艺流程专题(人教版)
水浸：与水接触反应或溶解 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(更多转化) 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 ③灼烧、焙烧、煅烧：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控制反应条件的方法
(2)分离提纯阶段的常见考点 ①调 pH 值除杂 a．控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀例 如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的 pH 如下表所示
(4)其他常见考点 ①化学方程式 ②实验仪器 ③计算 ④信息
5．注重答案的文字叙述规范 (1)洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下 后，重复以上操作 2～3 次。 (2)从溶液中得到晶体：蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—洗涤—干 燥。 (3)在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去 XX 杂 质”，只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。 (4)看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。
专题一 无机化工流程题复习策略与解题方法指导 1．无机化工流程题的特点 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。这类题常呈现的形式：流程图、表格、图 像 这类题常围绕以下几个知识点进行设问： 等。
物质 开始沉淀 沉淀完全
(OH)3
2.7
3.7
Fe(OH)2
7.6
9.6
Mn(OH)2
8.3
9.8
若要除去 Mn2＋溶液中含有的 Fe2＋，应该怎样做？
提示：先用氧化剂把 Fe2＋氧化为 Fe3＋，再调溶液的 pH 到 3.7。 b．调节 pH 所需的物质一般应满足两点： 能与 H＋反应，使溶液 pH 值增大；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。 ②试剂除杂 ③加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注 意对温度的控制。如：侯德榜制碱中的 NaHCO3；还有如 H2O2、 Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
高考化学总复习提升方案——无机化学工艺流程
2020届高考化学总复习提升方案——无机化学工艺流程1.工艺流程题过程解读(1)读流程图①箭头：箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。
②三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环。
(2)解题要点①审题要点：a.了解生产目的、原料及产品，b.了解题目提供的信息，c.分析各步的反应条件、原理及物质成分，d.理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。
②答题切入点：a.原料及产品的分离提纯，b.生产目的及反应原理，c.生产要求及反应条件，d.有关产率、产量及组成的计算，e.绿色化学。
2.工艺流程题常见答题方向工艺操作(结果) 目的评价(或操作名称)方法措施研磨(粉碎) 增大接触面积，加快反应(溶解)速率煅烧(焙烧) 矿物分解、燃烧，转化为易溶于酸、碱的物质水浸利用水溶性把物质进行分离酸浸(碱浸)利用物质与酸(碱)反应除掉杂质或把目标物质转化为可溶性离子控制条调节溶液pH 某些金属离子的沉淀，控制物质的溶解控制温度加快反应速率，促进平衡移动；物质的溶解、析出、挥发等件增大某反应物用量增大另一反应物的转化率(产率)某种试剂的选择是否带入杂质、是否影响产品的纯度分离提纯不相溶液体分液相溶性液体蒸馏难溶性固体过滤易溶性固体蒸发结晶、浓缩冷却结晶趁热过滤防止温度降低，某物质析出冰水洗涤减少晶体的溶解损失乙醇、有机溶剂洗涤减少晶体的水溶性损失考点指导1以物质制备为目的化学工艺流程【典例1】题头挖掘题头信息Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下：题干分析题干流程题尾知道题尾考查哪些问题回答下列问题：(1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。
由图可知，当铁的时，所采用的实验条件为__________________________________________________________ ______________。
2024年高考化学总复习第一部分考点精讲热点专攻8 无机化学工艺流程题解题策略
④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。
3.解答化工流程题的基本步骤
(1)从题干中获取有用信息,阅读题干时要随手圈出目的及相关信息,了解
反应物是什么,产品是什么,主要分析出产品中各种元素的来源,即分析“元
素流向”。
(2)了解流程中一些操作的目的,通常都是为了净化原料或者提纯产品。
5.5×10-3
mol·
L-1 以下;若脱硼后直接进行精制Ⅰ,则滤液中含 HCl,会消耗后续操作中更
多的生石灰,引入更多的 Ca2+,进而需要消耗更多的纯碱除去 Ca2+,因此除无法
回收 HCl 外,还将增加 CaO、Na2CO3 的用量。
(3)精制Ⅱ加入纯碱的目的是进一步除去溶液中的 Ca2+;依据流程知,精制Ⅱ后
2滤液中存在 Na 、Li 、Cl 、OH 、CO3 ,因此进行操作 X 时应选择的试剂是
2HCl,用来除去滤液中的 CO3 ,防止对后续浓缩、沉锂过程造成干扰;若不进行
+
+
-
-
该操作,则一部分 Li+在浓缩时会转化为 Li2CO3 沉淀析出,导致最终所得
Li2CO3 的产率减小。
归纳总结
解答工艺流程题的常用分析方法
选择调节pH所需的物质一般要考虑两点,一是能与H+反应,使溶液pH增大;
二是不引入新杂质。
例如要除去MgCl2溶液中混有的Fe3+,可加入MgO、MgCO3、Mg(OH)2等
物质来调节溶液的pH,不可加入NaOH溶液、氨水等。
②控制温度:根据需要升温或降温,改变反应速率或使平衡向需要的方向移
动。
③趁热过滤:防止某些物质降温时会析出,混入杂质或降低产物的产率。
高中化学复习-化工流程(一)
MnS矿 MnO2 粉
H2SO
4
溶浸 滤渣1
MnO2 氧化
氨水 调pH 滤渣2
Na2S MnF2
除杂1 除杂2
滤渣3
滤渣4
NH4HCO3
沉锰
MnCO3
H2SO MnS4O4
（1）“滤渣1”含S和 SiO2（或不溶性；硅酸盐） 写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式
MnO2 + MnS + 2H2SO4 = 2MnSO4 + S + 2H2O
箔等）可以再生利用，其工艺流程如图：
NaOH 溶液
H2SO4
NaOH H2O2 NH3▪H2O
Na2CO3
正极片 放电 拆解
碱浸 滤液
酸浸 炭黑
氧化
调节 pH
沉锂
Fe(OH)3
Li2CO3
（1）“碱浸”中所得滤液的主要成分为
• 例4．(2013·全国新课标Ⅰ，27)锂离子电池的应用很
广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有
• 原料预处理 酸浸——金属元素 碱浸——Al、Al2O3、Al(OH)3、Si、SiO2 Na2CO3焙烧——Al2O3、Al(OH)3、SiO2
• 【2019Ⅲ】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，工艺如图：
• • (1)第①步反应的化学方程式是___________________，
• (2)第②步反应的离子方程式是____________________。
2、碱浸
• 一般选用氢氧化钠
Al、Al2O3、Al(OH)3——NaAlO2 Si、SiO2——Na2SiO3 其它金属单质及氧化物——滤渣
高中化学无机化工流程题常考点
高中化学无机化工流程常考点无机化工一般流程：原料→原料预处理→核心反应→产品分离提纯→目标产品，无机矿物含杂质多，预处理进行除杂、净化，通过核心反应制备粗产品后进行分离、提纯获取产品，解决该类题目关键是抓住核心元素，明确元素的流向，分析前后元素化合价变化判断反应类型，流程中采取的一系列操作都是为获得产品服务，物质的制备问题特别是盐类的制备要注意防水解、防氧化。
工艺流程题常见答题方向：预处理过程：1、研磨、粉碎、加热、搅拌、提高酸液或碱液的浓度等措施可提高反应速率、提高浸出率或原料的利用率，其中研磨、粉碎、雾化是通过增大反应物接触面积达到提高反应速率的目的。
2、浸取：加入试剂将固体矿物进行溶解，在溶液中便于物质的制备，浸取时不溶的物质通过过滤除去，浸取方式包括水浸、酸浸、碱浸、醇浸(提取有机物时用该方法较多)、盐浸等酸浸：溶解大部分金属单质、金属氧化物、碱、盐，盐酸、稀硫酸为非氧化性酸；浓硫酸、硝酸为强氧化性酸。
酸作用：预处理时加酸可考虑：溶解、去氧化膜，核心反应或分离提纯时可加入酸可考虑抑制某些金属阳离子水解、促使物质生成。
碱浸：溶解氧化铝、氢氧化铝、二氧化硅等可溶于碱的物质。
碱作用：预处理时加碱可考虑溶解、去油污、去铝片氧化膜，除杂过程、核心反应、分离提纯时加碱可考虑调节PH除杂、促进水解或促使沉淀生成。
盐浸：溶解能与盐反应的矿物或使微溶物、难溶物转化成能难溶的物质，提高某元素的利用率。
3、焙烧、灼烧、煅烧：使固体高温分解或改变结构，转化为易溶于酸或碱的物质，或使杂质高温氧化、分解，金属硫化物+O2=煅烧=金属氧化物+SO2↑。
除杂、净化过程：1、加入目标元素对应的氧化物、碱、碳酸盐等物质调节溶液PH，促使某些金属阳离子的水解平衡正向移动，在适宜的PH范围内形成氢氧化物沉淀除去。
2、加入氧化剂如O2、CI2（或氯水）、KMnO4、K2Cr2O7、H2O2、HNO3、NaCIO、NaCIO3等的作用：将具有还原性的物质氧化。
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一．工业流程的题型特点 工业流程题目在流程上一般分为 3 个过程：
(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词 ①加快反应速率 ②溶解：通常用酸溶，水浸，浸出，浸出率，酸浸 ③灼烧、焙烧、煅烧：溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解
(2)分离提纯阶段（除去杂质元素） ①调 pH 值除杂 a ．控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀例 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 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2
三．注重答案的文字叙述规范 (1)洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下 后，重复以上操作 2～3 次。 (2)从溶液中得到晶体：蒸发浓缩 —冷却结晶—过滤—洗涤—干 燥。 (3)在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去 XX 杂 质”，只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。 (4)看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。
＋
开始沉淀 沉淀完全 2.7 7.6 8.3
＋
3.7 9.6 9.8
若要除去 Mn2 溶液中含有的 Fe2 ，应该怎样做？
提示：先用氧化剂把 Fe2＋氧化为 Fe3＋，再调溶液的 pH 到 3.7。 b．调节 pH 所需的物质一般应满足两点： 能与 H 反应，使溶液 pH 值增大；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。 ②试剂除杂 ③加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动 如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注 意对温度的控制。如：侯德榜制碱中的 NaHCO3；还有如 H2O2、 Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。
四．题型突破 (1) (2) (3)
1．以实验操作构建流程 【典例讲评】七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一 种重要的食品或饲料下列问题： (1)向废铁屑中加入热Na2CO3溶液的目的是_________________。 (2)加入“过量稀硫酸”的实验操作明显不合理，原因是_______ 。 (3)某同学认为铁屑与硫酸反应不需要精确温度，因此不必使用热 水浴加热，可改用酒精灯直接加热来维持反应温度，该做法的不妥 之处是__________________________。 (4)“趁热过滤”后的滤液有时略显黄色，其原因是(用离子方程式 表示) ______________________。 (5)已知硫酸亚铁的溶解度(S)随温度变化的曲线如图所示：
若需从硫酸亚铁溶液中结晶 出FeSO4·4H2O，应控制结 晶和过滤的温度(t)范围为 ______。
(4)其他常见考点 ①化学方程式 ②实验仪器 ③计算 ④信息
二．常见考点设置 (1)反应速率与平衡理论的运用； 反应物颗粒大小：反应速率、原料的利用率等；温度：反应速 率、物质的稳定性、物质的结晶等。 (2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写； (3)利用控制 pH 分离除杂； (4)化学反应的能量变化； (5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等； (6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用； (7)环境保护与绿色化学评价。
＋
④降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向 着题目要求的方向移动 ⑤萃取 (3)获得产品阶段（实验操作方法） ①洗涤(冰水、热水)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。 ②蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出 FeCl3、 AlCl3、MgCl2 等溶质时，应在 HCl 的气流中加热，以防其水解。 ③蒸发浓缩、冷却结晶：如除去 KNO3 中的少量 NaCl。 ④蒸发结晶、趁热过滤：如除去 NaCl 中的少量 KNO3。 ⑤重结晶