高考化学流程题(详细讲解)

1、粉碎的目的：增大反应物的接触面积，加快反应速率 。
2、焙烧的目的： 使CuS转化为CuO,Fe2+转化为Fe3+ 。
3、酸浸的目的： 使CuO、Fe的化合物溶解
。
4、调节pH=3-4的原因： 使Fe3+沉淀完全
。
（2）、主反应的常见考点
①基本理论:离子反应、氧化还原反应
② 反应原理:化学平衡、水解原理、电化学 ③计算
（2011江门二模）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁
的化合物，工业以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O的工艺 流程如下：
NaCl 空气 盐酸
试剂F
预处理
废渣 粉碎
焙烧
酸浸
调节pH 至3~4
过滤 滤液B
CuCl2 2H2O
废气
滤渣
已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全时的pH值分别为：9.7、3.2、6.4。
⑤萃取
（2012吉林调研）实验室制备甲酸铜晶体［Cu(HCOO)2·4H2O］的流
程如下：
预处理 70℃～80℃的热水
分离提纯
CO2
2mol小苏打
1mol胆矾
研 搅拌Ⅰ 磨
冷却、 操作a
洗涤
Cu2(OH)2CO3固 体
Cu(HCOO)2·4H2O
冷却、过滤、无水 乙醇洗涤、晾干
趁热过滤
搅
约50℃
拌
(2)在②→③工艺过程中需要控制条件以形成 TiO2·nH2O 溶胶，该溶胶的分散质颗粒直径大小在
____1_0_－_9～__1_0_－_7_m__(或__其__他__合 __理 __答 __案 ___) __范围。
(3)若把③中制得的固体 TiO2·nH2O 用酸清洗除去其中的
Fe(OH)3 杂质，还可制得钛白粉。已知 25℃时，KSP[Fe(OH)3]
的热水
Ⅱ 甲酸
主反应
“趁热过滤”的原因防是止降温甲酸铜结晶而损失 用无水乙醇洗涤晶体的目的
除去甲酸并减少甲酸铜晶体损失 。
(4)获得产品阶段的常见考点： 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。
(5)上述工艺具有成本低、可用低品位矿物为原料等优点。
依据绿色化学理念，该工艺流程中存在的不足之处是 ____产__生__三__废__(_或__其__他__合__理__答__案__) ___(只要求写出一项)。
(6)依据下表信息，要精制含少量 SiCl4 杂质的 TiCl4，可 采用蒸__馏__(_或__分__馏__、__精__馏__) ___方法。
C、防止副反应的发生：如乙醇的消去反应温度要控制在170℃， 原因是就是在140℃时会有乙醚产生。
D、对于一些工艺来说，降温或减压可以减少能源成本，降低对 设备的要求，达到绿色化学的要求。以上有关温度的总结只能说 是有这种可能来考，具体问题要具体分析。
(5)其他常见考点 ①化学方程式 ②实验仪器 ③计算 ④信息
＝2.79×10－39，该温度下反应 Fe(OH)3＋3H＋ 的平衡常数 K＝___2_.7_9_×__1_0_3__。
Fe3＋＋3H2O
(4)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140kJ·mol－1 2C(s)＋O2(g)===2CO(g) ΔH＝－221kJ·mol－1 写出④中 TiO2 和焦炭、氯气反应生成液态 TiCl4 和 CO 气 体的热化学方程式： TiO__2_(s_)_＋__2_C_l_2(_g_)_＋__2_C_(_s_)=_=__=_T_i_C_l_4(_l)_＋__2_C_O__(_g_)__Δ。H＝－81kJ·mol－1
④提取信息点
（ 09江苏）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产
硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，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
稀H2SO4 反应Ⅱ CO2(g)
反应Ⅲ 过滤 反应Ⅳ
K2SO4(s) NH4Cl溶液 (NH4)2S2O8溶液 H2(g)
CO2(g)
FeCO3(s)
空气中煅烧
（1）反应Ⅰ的离子方程式：
Fe2O3(s)
（F4）e2反+ +应Ⅳ2H常C被O用3￣于=电解Fe生C产O(3过↓+二硫H2酸O铵+)C。O电2解↑ 时
均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示
为
2SO42- — 2e- = S2O82-
。
(3)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
•所给信息一定有用，而且一定用到，有时还需分解、 重组、迁移到本题中来。
•大多数提问用所学知识便可直接回答，但个别地方往 往有悖所学知识，这时就要考虑产物、环保、产量、成 本 等等。
•最后要看清楚问什么，不要答非所问
3、工业流程的常见考点（平时要注意积累，再补充）
原料预 处理
主反 应
分离 提纯
获得 产品
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。
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
蓄电池量急剧增加等引起的铅污染应当得到重视与关注。
废铅蓄电池回收铅和含铅废水的处理工艺流程如下:
Na2SO3¡¢Na2CO3、H2O
① 还原转化
废蓄电池 预处理
含铅渣泥
洗涤 过滤
（PbO2 和 PbSO4）
②
母液 ③ 副产品
PbCO3
H2SiF6（强 酸 性） 溶解
原料预处理 除杂、净化
已知：Ksp(PbSO4)=1.6×10-5 ；
H2SO4 H2O2
MnSO4Fe粉
Fe粉
氨水
过滤并
酸浸
过滤
除汞
测滤液
吹出
成分
废电池
KMnO4溶液吸收
弃去塑料、碳棒、碳粉
煮沸
调pH
1h pH=7～10.5
水热
210℃ 2h
后处理 锰锌铁氧体
（MnxZn1－xFe2O4）
原料预处理 除杂、净化
主反应
2012汕头二模 32.（16分）随着社会的发展，铅的冶炼、加工、废铅
练习册 P79
无机工业流程题能够以真实的工业生产过程为背景， 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。要求同学们既要熟 知工业生产的基本原理，又要对流程图中所给出的信息 进行提取、筛选，所以这类题成为近年来高考的必考题 型。
练习册 P79
【例 2】(2011·福建高考)四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空 工业材料—钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是 FeTiO3) 制备 TiCl4 等产品的一种工艺流程示意如下：
温度的影响归纳：
①、趁热过滤（或冰水洗涤）的目的：防止某物质降温时会析出 （或升温时会溶解）而带入新的杂质
②、冰水中反应或降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解 或为使平衡向着题目要求的方向移动
③、反应中采取加热措施的作用：一般是为了加快反应速率或加 速某固体的溶解
④、如题目中要求温度控制在某温度范围内（可用水浴或油浴来 控制）：一般有以下几个目的：
物质 开始沉淀 沉淀完全
Fe(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。
熔点/℃
TiCl4 －25.0
SiCl4 －68.8
沸点/℃
136.4
57.6
无机化工流程试题常常在哪些地方设问？
反应速率与平衡理论的运用 • 氧化还原反应的判断、方程式书写（结合
信息和特定环境） • 利用控制pH分离除杂 • 利用溶解度分离 • 常用的分离方法、实验操作 • 流程中的物质转化和循环 • 绿色化学评价
A、防止某种物质温度过高时会分解或挥发，也可能是为了使某 物质达到沸点挥发出来，具体问题要具体分析。如侯德榜制碱中， 将CO2通入NaCl的氨溶液中，保持溶液的温度为（30+2）℃，可得
NaHCO3晶体，温度控制在这个范围，目的就是防止NaHCO3晶体分
解。而在Br2的制取过程中，出溴口的温度控制在80—90℃，目的 就是要使Br2挥发出来而又减少水蒸气混入Br2中。 B、使催化剂的活性达到最好：如合成氨或工业SO2氧化为SO3时， 选择的温度是500℃左右，原因之一就是使催化剂的活性达到最 高。
分析每步的反应及产物（特别是与问题相关） →
结合基础理论与实际问题思考 →
注意答题有模式与要点
基本步骤
①首先要通过阅读文字说明，清楚试题背景是工业生产 还是实验室研究，准确抓住工艺（实验）的目的是什 么，还提供了哪些信息（原料成分？含量？产品成分？ 从用途能看出什么性质？）；
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；
1、工业生产流程主线与核心
原料预处理 除杂、净化
产品分离提纯
反应条件
控制
排放物的无
原料循环利用
害化处理
规律: 主线主产品、分支副产品、回头为循环。
核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、
生产条件的控制
（2012汕头一模 32）（16分）铁氧体可用于隐形飞机 上吸收雷达波涂料。一种以废旧锌锰电池为原料 制备锰锌铁氧体的主要流程如下：
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
（2011江门二模）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量
铁的化合物，工业以该废渣为原料生产CuCl2·2H2O的 工艺流程如下：
NΒιβλιοθήκη BaiduCl 空气 盐酸
试剂F
废渣 粉碎
焙烧
酸浸
3、工业流程的常见考点（平时要注意积累，再补充）
(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。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等 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
电解
Pb ④
PbSiF6
主反应
Ksp(PbCO3)=3.3×10-14
2、解答无机化工流程试题的程序
此类试题的题干通常包括文字说明、工艺（实验）流程以 及供参考的数据（以表格、图像等呈现）。 每道试题都是由题干和问题构成，题干服务于问题，问题 离不开题干。
解题思路：
结合问题，明确整个流程及每一部分的目的 →
回答下列问题：
(1)往①中加入铁屑至浸出液显紫色，此时溶液仍呈强酸 性。该过程中有如下反应发生：
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋ 2TiO2＋(无色)＋Fe＋4H＋===2Ti3＋(紫色)＋Fe2＋＋2H2O Ti3＋(紫色)＋Fe3＋＋H2O===TiO2＋(无色)＋Fe2＋＋2H＋ 加入铁屑的作用是 _将___F_e_3_＋_还__原__成__F_e_2_＋_，__生__成__T__i3_＋_，__保__护__F__e_2＋_不__被__氧__化__。
③接下来可以先看看设问，使下一步的深入分析重点更 明确；
④然后再带着质与量的意识具体分析各个化学过程（必 要时使用参考数据），组织语言回答设问。
•二遍读题，注意关联问题。一般只考虑后面提问有关 的步骤，其他不必清楚，“难得糊涂”。
•读取信息要客观评价、筛选 •把问题再放入题中前后比对
•有的步骤不能读懂，这时主要看这一步的结果，“跟 着感觉走”、“顺藤摸瓜”，用已学过的知识来“圆” 这个结果。
调节pH 至3~4
过滤 滤液B
废气
滤渣
②为了获得CuCl2·2H2O晶体，对滤液B 进行的操作是：蒸发浓缩，趁热过滤，
滤液经冷却结晶，过滤得到产品。分析
有关物质的溶解度曲线（如图），“趁
热过滤”得到的固体是 Na2SO4 。
CuCl2 2H2O
（从题中可以看出溶液中CuCl2 、Na2SO4 的含量相差不大）