高考流程图专题

高考化学工艺流程题

一、探究解题思路

能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表述能力

呈现形式：流程图、表格、图像分析

设问方式：措施、成分、物质、原因

涉及知识：氧化还原、元素化合物、实验操作（提高速率的方法，蒸发结晶）无机工业流程图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指导思想，能够综合考查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。

【例题】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：

原料：矿石（固体）

预处理：酸溶解（表述：“浸出”）

除杂：控制溶液酸碱性使金属离子形成沉淀

核心化学反应是：控制条件，调节PH，使Mg2+全部沉淀

1. 解题思路

明确整个流程及每一部分的目的→ 仔细分析每步发生的反应及得到的产物→ 结合基础理论与实际问题思考→ 注意答题的模式与要点

在解这类题目时：

首先，要粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出。

其次，再精读试题，根据问题去精心研究某一步或某一种物质。

第三，要看清所问题，不能答非所问，并注意语言表达的科学性

在答题时应注意：前一问回答不了，并不一定会影响回答后面的问题。

Ⅱ分离提纯

Ⅰ预处理Ⅱ分离提纯

Ⅲ还原

分析流程图需要掌握的技巧是：

①浏览全题，确定该流程的目的——由何原料获得何产物（副产物）,对比原料和产物；

②了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析

和解题中随时进行联系和调用；

③解析流程图并思考：

从原料到产品依次进行了什么反应？利用了什么原理（氧化还原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作进行到什么程度最佳？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质或副产物是怎样除去的？

无机化工题：要学会看生产流程图，对于比较陌生且复杂的流程图，宏观把握整个流程，不必要把每个环节的原理都搞清楚，针对问题分析细节。

考察内容主要有：

1）、原料预处理

2）、反应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配比、PH调节、溶剂选择）

3）、反应原理（离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、溶解平衡、水解原理、物质的分离与提纯）

4）、绿色化学（物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用）

5）、化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。

2、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、生产条件的控制产品分离提纯

3.工业生产流程主线与核心

原料预处理

产品分离提纯

反应条件

原料循环利用

排放物的无

害化处理

4. 熟悉工业流程常见的操作与名词

原料的预处理

①溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等若用硝酸重点注意硝酸的强氧化性

②灼烧：如从海带中提取碘

③煅烧：如煅烧高岭土改变结构，使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解

④研磨：适用于有机物的提取如苹果中维生素C的测定等。

控制反应条件的方法

①控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀---- pH值的控制。

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

物质开始沉淀沉淀完全

Fe(OH)3 2.7 3.7

Fe(OH)27.6 9.6

Mn(OH)28.3 9.8

②蒸发、反应时的气体氛围

③加热的目的加快反应速率或促进平衡向某个方向移动

④降温反应的目的防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动

⑤趁热过滤防止某物质降温时会析出

⑥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

物质的分离和提纯的方法

①结晶——固体物质从溶液中析出的过程（蒸发溶剂、冷却热饱和溶液、浓缩蒸发） ②过滤——固、液分离 ③蒸馏——液、液分离 ④分液——互不相溶的液体间的分离 ⑤萃取——用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 ⑥升华——将可直接气化的固体分离出来。 ⑦盐析——加无机盐使溶质的溶解度降低而析出 专题训练

（2020高考全国卷一）26、钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO 2、Fe 3O 4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH 4VO 3。

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如下表所示： 金属离子 Fe 3+ Fe 2+ Al 3+ Mn 2+ 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀pH 3.2

9.0

4.7

10.1

回答下列问题：

(1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。

(2)“酸浸氧化”中，VO +和VO 2+被氧化成2VO +

，同时还有___________离子被氧化。写出VO +转化为2VO +

反应的离子方程式___________。

(3)“中和沉淀”中，钒水解并沉淀为252V O xH O ⋅，随滤液②可除去金属离子K +、Mg 2+、Na +、___________，以及部分的___________。

(4)“沉淀转溶”中，252V O xH O ⋅转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。 (5)“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是___________。

(6)“沉钒”中析出NH 4VO 3晶体时，需要加入过量NH 4Cl ，其原因是___________。 （2019高考全国卷一）26．（14分）

硼酸（H 3BO 3）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