高考化学解题模板(工艺流程题)

高考化学工艺流程题解题模板

原料预处理的各种方法

1、粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。

2、煅烧或灼烧：不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质

3、酸浸：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）

4、碱溶：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀）

例题1．【2015全国Ⅰ卷】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)的工艺流程如图所铁硼矿粉硫酸浸出过滤净化除杂过滤蒸发浓缩冷却结晶过滤粗硼酸

回答下列问题：

（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____ ________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_____ ____（写出两条）

【对点练习】

1、步骤I前，β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是

2．MgSO4·7H2O可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是MgCO3，另外还有CaCO3、SiO2等杂质。从此废渣中回收MgSO4·7H2O的工艺如下：第一不用硫酸浸出。

（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有（要求写出任意一条）。

调节溶液的PH:

1、目的：使溶液中的。。。。。。金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去

2、需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，是PH增大的物质如用MgO、Mg（OH）2等等。

3、原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大PH

4、PH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的PH

例题2、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β-锂辉石（主要成分为Li

2O·Al2O3·4SiO2）为原料制备

Li2CO3的工艺流程如下：

已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、

LiOH和Li2CO3在303 K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3 g。

（2）步骤I中，酸浸后得到酸性溶液中含有Li＋、SO42-，另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等杂质，需在搅拌下加入（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.0～6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。

例题3、稀土元素是周期表中ⅢB族钪、钇和镧系元素之总称。他们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为＋3价。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10)，工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。

已知：①该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表：

离子

开始沉淀时的

pH

完全沉淀时的

pH

Fe3＋

2.7

3.7

Y3＋

6.08.2

（3）为使Fe3＋

【对点练习】

3、欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可以将Cr2O72-转化为Cr(OH)3沉淀除去。已知Cr3＋的氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的pH分别为5.0和7.0，Fe3+的氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的pH分别为2.7和3.7，Fe2+的氢氧化物开始沉淀的pH和完全沉淀的pH分别为7.6和9.6。（1）某含铬废水处理的主要流程如图所示：调节溶液pH至，可使得到的金属阳离子Fe3+和Cr3+沉淀完全。

4、锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素。高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值，61℃时晶体

开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。用工业碳酸锶粉末(含少量Ba、Fe的化合物)制备高纯六水氯化锶的过程如下图。

(3)步骤③中调节溶液pH至8一1O，宜选用的试剂为_______________。

A．稀硫酸B．氢氧化锶粉末C．氢氧化钠D．氧化锶粉末

5、硫酸工业中废渣的成分为SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案，进行硫酸渣中金属元素的提取实验。

硫酸渣

已知：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH ：

一水合氨电离常数Kb=1.8×。 （2）上述流程中两次使用试剂X ，推测试剂X 是 （填以下字母编号） A ．水 B ．氧化铝 C ．氨水 D ．氢氧化钠

除杂、实验操作类

一、盐溶液的分离提纯方法：结晶法

1、纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶（NaCl 型）；蒸发浓缩（至有晶膜出现为止），冷却结晶（KNO3型和含有结晶水的晶体）

2、混合溶液（分离A 和B ）：蒸发结晶，趁热过滤（得NaCl 型），将滤液冷却结晶，过滤（得KNO3型）

3、由FeCl3、AlCl3、CuCl2、MgCl2等溶液获取对应晶体，采取的措施是：在干燥的HCl 气氛中加热蒸干

仪器：蒸发皿、玻璃棒、烧杯

二、沉淀洗涤

(1)沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。

(2)洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2～3次。

(3)误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低

。

(4)

沉淀是否洗涤干净的判断方法

例4、锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常

以β-锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO 、MgO 、CaO 等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：