九年级化学专题复习 化学工艺流程题解题思路指导

（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_________________。
全省38.3%考生这样作答： CoSO4+NH4HCO3=CoCO3↓+NH4HSO4 （×） CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑（√）
（2013福建卷）24．二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、 安全的杀菌、消毒剂。 （1）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。 ②该法工艺原理示意图如右。其过程是将食盐水在特定条件下 电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2。 工艺中可以利用的单质有H2、Cl2（填化学式），发生器中生 成ClO2的化学方程式为______________________。 NaCl
化学工艺流程题解题思路指导
化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形
式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问， 是无机框图的创新。 它以现代工业生产为依托，与化工生产成本、产品提 纯、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离提
纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依
据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。
防止反应速率过快；HNO3易分解
练一练：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：
沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mg(OH)2
pH
3．4
5．2
12．4
部分阳离子以氢氧化物形式完全深沉时溶液的pH由见上表。 （1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有 （写两条） 适当提高反应温度、 增加硫酸的浓度 Fe(OH) 、 Al(OH) 3 3 （2）滤渣I的主要成分有 。
1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有
（两条
思考方向：让更多的镁的化合物能与硫酸反应。即反 应时间、反应速率
原料预处理的常用方法总结
研磨 增大反应物接触面积，加快反应速率。 粉碎
水浸 与水反应或溶解 ，使原料变成可溶性离子。 酸浸 与酸（碱）接触反应或溶解，使可溶性金属离 碱浸 子进入溶液，不溶性物质过滤分离。
食盐水 氯化钠 电解槽 补充Cl2
NaClO3
氯化氢 合成塔
二氧化氯 发生器
ClO2
Cl2 HCl
2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
（四）产品的分离提纯
过滤、结晶、蒸馏、萃取分液 过滤：趁热过滤——考虑溶解度
沉淀的洗涤——水（冰水、热水）、 有机物（ 如乙醇、乙醚） （主要考虑溶解度）
（写两条）
2，以线的形式设问。 即必须先理解工业生产流程图主线与核心部分才能答题。
（2）滤渣I的主要成分有 。
三、工业流程图主线与核心 四、化学工艺流程题的设问角度
成本
原料预处理
产率
Байду номын сангаас
环保
安全
产品分离提纯
反应条件控制
（一）原料预处理的解题思路
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：
KCl 稀硫酸 NH4HCO3溶液 FeSO4溶液 反应I CO2(g) 过滤 反应II 反应IV CO2(g) FeCO3(s) 空气中煅烧 反应III 过滤 K2SO4(s) NH4Cl溶液 H2(g) (NH4)2S2O8溶液 Fe2O3(s)
（3）反应Ⅰ需控制反应温度低于35 ℃，其目的是________。 防止NH4HCO3分解 （或减少Fe2+的水解）
（3）从滤液Ⅱ中可回收利用的主要物质有
Na2SO4
。
（三）核心反应——陌生方程式的书写
氧化还原反应： 熟练应用氧化还原规律①判断产物形式②配平 非氧化还原反应： 结合物质性质和反应酸碱环境判断产物形式
（2013年全国新课标卷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钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。
NaOH溶液 废旧 锂离子电池 放电 处理 拆解 正极碱浸 过滤 滤渣 水相（Li2SO4溶液） 萃取 有机相 反萃取 酸浸 调pH 滤液 调pH 过滤 滤液 Al(OH)3固体 滤渣 过滤 滤液
H2SO4、H2O2 有机相 再生回用 滤液 沉钴 过滤
水相（CoSO4溶液）
CoCO3固体
NH4HCO3溶液
（2010江苏卷• 16） 钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有 BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等]。某主要生产BaCl2、 BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2，其部分工艺流 程如下：
（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70 ℃，且不使用浓硝酸， 原因是________、______。
灼烧 除去可燃性杂质或使原料初步转化。 改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质 煅烧 在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。
（2015石家庄二模）稀土是一种不可再生的战略性资源，被广泛 应用于电子信息、国防军工等多个领域。一种从废弃阴极射线管 （CRT）荧光粉中提取稀土元素钇（Y）的工艺流程如下：
已知：①废弃CRT荧光粉的化学组成（某些不参与反应的杂质未列出）： 成分 含量/% 预处理前 预处理后 Y2O3 ZnO Al2O3 PbO2 7.81 4.33 1.67 5.43 MgO 0.19 0.50
（2013年全国新课标卷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钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。
NaOH溶液 废旧 锂离子电池 放电 处理 拆解 正极碱浸 过滤 滤渣 水相（Li2SO4溶液） 萃取 有机相 反萃取 酸浸 调pH 滤液 调pH 过滤 滤液 Al(OH)3固体 滤渣 过滤 滤液
24.28 41.82 68.51 5.42
除去ZnO和Al （1）步骤I中进行原料预处理的目的为_____________ 。 2O 3
降低后续除杂困难
（二）常用的控制中心反应的条件
（2009江苏卷•16）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料 生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较 高。其主要流程如下：
（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反 应 的化学方程式______________________；
2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 2H2O2 2H2O+O2↑
Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、
（2013年全国新课标卷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钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。
NaOH溶液 废旧 锂离子电池 放电 处理 拆解 正极碱浸 过滤 滤渣 水相（Li2SO4溶液） 萃取 有机相 反萃取 酸浸 调pH 滤液 调pH 过滤 滤液 Al(OH)3固体 滤渣 过滤 滤液
H2SO4、H2O2 有机相 再生回用 滤液 沉钴 过滤
水相（CoSO4溶液）
CoCO3固体
NH4HCO3溶液
NaCl
思考：分离NaCl和KNO3的固体混合物方法及具 体操作 重结晶 搅拌溶解、蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶
（五）基本化工理念——生产实际
产率高、速率快 产品纯度高 成本低、循环利用 无污染
（必修2课本P106，根据1997年高考试测题改编） “卤块”的主要成分是MgCl2，此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。若以它 为原料按下图所示工艺流程进行生产，可制得轻质氧化镁。若要求产品尽 量不含杂质，而且成本较低，请根据表1和表2提供的资料，填写空白。 Fe(OH)3、Mn(OH)2 烧碱 漂液 沉淀物
卤块
1
Mg2+ Fe3+ Fe3+ Fe2+ Mn2+ Mn2+ 表1 生成氢氧化物沉淀的pH
物质 开始沉 淀
加水
溶液
2
？ ？
加X
加Y，过滤 2+ Mg pH=9.8
溶液
3
纯碱
滤液
4
气体 沉淀物
5
Mg2+
加Z
？
加水 煮沸
沉淀物
轻质 灼烧 氧化镁
6
表2 原料价格表
物质 价格（元· 吨-1 ）
沉淀完全
Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 Mg(OH)2
降低因溶质的溶解而引起的损耗；乙醇易挥发，有利于干燥， 同时可防止溶质与水反应生成结晶水合物。
沉淀的洗涤方法—— 加入蒸馏水（或其他溶剂）至浸没固体， 让水自然流下，重复2~3次。 检验沉淀是否洗净的方法 分析清楚溶液中的成分
（2013年全国新课标卷II ）27．氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、 癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、 Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下：
H2SO4、H2O2 有机相 再生回用 滤液 沉钴 过滤
水相（CoSO4溶液）
CoCO3固体
有氯气生成，污染较大 可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_________。
很多学生答不出，没有环保的意识。
NH4HCO3溶液
污染：废渣、 废液（酸、碱、重金属盐）、 废气（Cl2、Br2、硫和氮的氧化物）
循环利用： 箭头指回为循环
（实质就是降低成本）
NaCl 食盐水 氯化氢 电解槽 补充Cl2 氯化氢 合成塔 二氧化氯 发生器 Cl2