专题01 化学工艺流程与物质制备(解析版)
高中化学工艺流程习题
工艺流程四年题型回顾【12-27】（15分）亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。
为检测某食品中亚硫酸盐含量（通常以1kg 样品中含SO 2的质量计），某研究小组设计了如下两种实验流程： （1）气体A 的主要成分是__________，为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入__________；通入N 2的目的是____________________。
（2）写出甲方案第①步反应的离子方程式______________________________。
（3）甲方案第②步滴定前，滴定管需用NaOH 标准溶液润洗，其操作方法是__________。
（4）若用盐酸代替洗硫酸处理样品，则按乙方案实验测定的结果__________（填“偏高”、“偏低”、“不影响”）。
（5）若取样品w g ，按乙方案测得消耗0.01000 mol·L -1 I 2溶液V mL ，则1 kg 样品中含SO 2的质量__________g （用含w ，V 的代数式表示）。
【答案】⑴SO 2、N 2 碎瓷片（或沸石） 将生成的SO 2全部赶出⑵SO 2＋H 2O 2=2H ＋＋SO 2－4 ⑶向滴定管注入少量NaOH 标准液，倾斜转动滴定管润洗整个滴定管内壁，然后将润洗液从下端尖嘴处放出，重复操作2～3次 ⑷无影响 ⑸0.64 V/w【解析】本题为定量实验，主要考查化学实验基本操作、仪器的使用、实验方案的分析，同时考查考生运用相关知识进行分析综合的能力，以及运用文字表达分析解决问题的过程，并进行有关计算的能力。
⑴亚硫酸盐与稀硫酸反应生成气体SO 2。
为防止液体加热时暴沸，一般可加入碎瓷片。
因定量实验，需考查减小实验操作误差，通入N 2可将生成的SO 2全部赶出，保证被吸收液全部吸收。
⑵SO 2具有还原性，可被氧化剂H 2O 2所氧化，反应的离子方程式为SO 2＋H 2O 2===2H ＋＋SO 2－4。
⑶用标准液润洗滴定管时，务必注意最后将润洗液从滴定管下端放出，而不是从上口倒出。
完整)高考化学工艺流程(解析版)
完整)高考化学工艺流程(解析版)首先仔细阅读题目，理解生产流程和化学原理；其次，根据题目要求，画出生产流程图或装置图，明确每个步骤的目的和化学反应；然后，根据题目设问，结合所学知识，逐步解答问题；最后，检查答案是否合理、完整，注意单位和精度。
2）注意细节在解答无机工艺流程题时，需要注意以下细节：一是认真审题，理解每个步骤的目的和化学反应；二是注意化学计算，包括物质的摩尔质量、反应的摩尔比、反应热等；三是注意单位和精度，特别是涉及到浓度、质量和体积等计量单位时，要进行转换和计算；四是注意环保和安全，避免产生有害物质和事故。
二、有机工艺流程题的结构、分类及解题技巧等1、有机工艺流程题的结构和分类有机工艺流程题是指将有机化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图或生产装置形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化学生产紧密联系的化学工艺试题。
有机工艺流程题的结构和无机工艺流程题类似，也分为题头、题干和题尾三部分。
题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括附产品)；题干部分主要用框图(或生产装置)形式将原料到产品的丰要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题，构成一道完整的化学试题。
有机工艺流程题的分类，可根据生产原料的不同，分为石油化工工艺题、天然气化工工艺题、煤化工工艺题、生物质化工工艺题等；可根据生产过程中的主要工序分为有机合成题、萃取分离题、蒸馏精制题等；也可根据产品的不同，分为有机酸、醇、醛、酮、酯、芳香化合物等有机化合物的工艺流程题。
2、解题技巧1）解题思路有机工艺流程题考虑的问题主要有以下几方面：一是选择将原料转化为目标有机化合物的反应途径；二是分离提纯目标有机化合物；三是提高产量和产率；四是减少污染，注意环保，发展“绿色化学”；五是考虑原料的来源丰富和经济成本；六是生产设备简单，生产工艺简便等。
命题者围绕以上几方面设问，我们的解题思路是：首先仔细阅读题目，理解生产流程和化学原理；其次，根据题目要求，画出生产流程图或装置图，明确每个步骤的目的和化学反应；然后，根据题目设问，结合所学知识，逐步解答问题；最后，检查答案是否合理、完整，注意单位和精度。
化学工艺流程题【归纳题型解法】及解析
化学工艺流程题【归纳题型解法】类型一 海水资源利用类【方法技巧】 以海水资源为情境命制的题目主要有制备工艺流程和提纯工艺流程两类,如利用海水资源和辅助原料制取新的产品和从海水中晒制的粗盐的提纯，这两类题目主要考查化学反应方程式的书写、实验基本操作、物质分离与提纯等.要想突破此类题目要掌握以下几点:(1）书写化学反应方程式要注意“四步"：①反应物和生成物的化学式要正确书写。
②要遵循质量守恒定律.③要注意写反应条件，如加热、加压或催化剂等。
④注意标准沉淀符号或气体符号。
（2）注意“两操作"：①过滤操作的所用仪器与物品:漏斗、滤纸、烧杯和玻璃棒;过滤时的注意事项：“三靠、 二低、一贴"。
②蒸发操作所用的仪器：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台（带铁圈);其中玻璃棒的作用是加热时搅拌，防止受热不均匀造成液滴飞溅；当出现较多量固体时停止加热。
（3）注意“两方法”：①物理方法主要有过滤法、结晶法、蒸馏法和吸附法等，对于结晶法主要有蒸发结晶(适用于溶解度受温度影响不大的物质，如氯化钠中含有少量硝酸钾时提纯氯化钠用蒸发结晶法)、降温结晶（冷却热饱和溶液，适用于溶解度随温度降低而明显减小的物质，如硝酸钾中含有少量氯化钠时提纯硝酸钾可用降温结晶法)、升温结晶（适用于溶解度随温度升高而减小的物质，如从石灰水中分离出氢氧化钙).②化学方法主要有化气法、沉淀法、置换法、溶解法、加热法等。
（4)要清楚制备目的，关注好流程的主线、框内物质的成分、核心反应及箭头的指向(反箭头一般指的物质是可以循环再用），就能很好的完成该类题目。
【典例1】(改编）广东省拥有丰富的海洋资源,开发利用这些宝贵的资源有力地促进了经济的发展.（1）从海水中提取出的粗盐中除了NaCl 外，还含有泥沙等杂质．请完善下列实验室中除去泥沙等杂质的实验步骤,并回答相关问题:(如图1）其中操作1的名称是；在过滤操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、（填仪器名称)；在加热蒸发过程中，当蒸发皿中时，停止加热.（2）上述除去泥沙后的澄清滤液中,还含有Ca 2+、Mg 2+等阳离子．要想知道该滤液是硬水还是软水，可加入进行检验。
重难点11 化学工艺流程(解析版)
重难点11 化学工艺流程一、工艺流程题的一般解题思路工艺流程题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。
解此类题目的基本思路：(1)先粗读，从题干中获取有用信息，理清思路。
先不必把每个环节的原理都搞清楚。
(2)针对问题再精读，分析细节，根据问题去研究某一步或某一种物质。
(3)要看清所问问题，不能答非所问，并注意语言表达的规范性。
2.工艺流程题的解题方法(1)明确目的，提取有用信息。
通过阅读题头，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，进而明确生产目的——制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息——化学反应方程式、物质的稳定性、物质的溶解性等。
(2)分析流程，弄清各步作用。
对比分析流程图中的第一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？(3)看清问题，准确规范作答。
这一步很关键，历年的高考评卷分析都指出考生的简述能力比较差，特别是化学用语的表述与实际要求存在很大偏差。
所以答题时要看清问题，不能答非所问，要注意语言表达的科学性和准确性，如分清是要求回答实验操作名称还是具体操作步骤。
二、以物质制备为目的的化学工艺流程1．原料处理阶段的常见考查点(1)加快反应速率(2)溶解：通常用酸溶。
如用稀硫酸、盐酸、浓硫酸等。
(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。
2．分离提纯阶段的常见考查点(1)调pH除杂①控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
如若要除去Al3＋、Mg2＋溶液中含有的Fe2＋，先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH。
①调节pH所需的物质一般应满足两点：一能与H＋反应，使溶液pH增大；二不引入新杂质。
2024高考化学工艺流程专题
②还原焙烧：指在低于炉料熔点和还原气氛条件下，使矿石中的金属氧化物转变为相应 低价金属氧化物或金属的焙烧过程。 该焙烧过程中，一般要在矿石中附加细小的炭粒作还原剂。 还原焙烧目前主要用于处理难选的铁、锰、镍、铜、锡、锑等矿物原料。
产物 ②控制反应速率 ③控制反应物转化率和产品产率 ④控制环境温度 ⑤抑制（促进）离子 的水解 ⑥降低生产成本酸浸时酸过量的目的：为了提高矿石中某金属元素的浸取率；抑制**离 子的水解等。对有多种反应物的体系，增大便宜、易得的反应物的浓度目的是：提高其他物质 的利用率，使反应充分进行；降低生产成本等。如：增大浓度可以加快反应速率，使平衡发生 移动等。（应结合具体问题进行具体分析）。（2）控制加料的方法：逆向接触、加料顺序、缓 慢加料、间歇性加料等。
（2023·全国甲卷第26题）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。
回答下列问题：（1）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是_______。（2）“焙烧”后固体产物 有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。
“浸取”时主要反应的离子方程式为_______。 （1）“焙烧”步骤中，BaSO4与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到CO、BaCl2、BaS 和CaS，BaSO4被还原为BaS，因此，碳粉的主要作用是做还原剂，将BaSO4还原。（2）S2-易发生 水解生成HS-，
4.研磨：增大固体样品与溶液的接触面积，加快反应（浸取）速率或使反应更充分。
真题思演维练模型和方法模型
化学工艺流程题-----物质的分离与提纯(原卷版)--2025届高考化学微专题
注：加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于-5-110mol L ⋅，其他金属离子不沉淀，即认为完全分离。
-36-22-21K (CuS)=6.310,K (ZnS)=2.510,K (CoS)=4.010×××化学工艺流程题-----物质的分离与提纯考情分析真题精研规律·方法·技巧经典变式练核心知识精炼原料对原料的预处理核心化学反应产品的提纯和分离目标产物基础测评加入氨水中和调节溶液pH的范围是。
已知：①NiS 在“焙烧”过程中转化为NiO ；②钼酸铵()NH MoO 为白色晶体，具有很高的水溶性，不溶于乙醇。
A ．电负性：C S O >> B ．离子半径：22O Na S −+−<< C ．第一电离能：Na N O <<D ．基态2Ni +中成对电子数与未成对电子数之比为12:1 (4)()442NH MoO 中存在的相互作用有__________（填标号）。
A ．分子间作用力 B ．金属键 C ．共价键D ．离子键(5)经过结晶、过滤、洗涤、干燥等操作得到()442NH MoO ，洗涤时所选用的最佳试剂为 。
3．（2024·重庆·模拟预测）含有少量CaO、MgO、K如表所示。
已知：25℃时，各物质的sp回答下列问题：(1)“酸浸”中提高反应速率的可行措施有 (任答一条)；酸浸渣的主要成分是 (填化学式)。
H O的目的是氧化 (填离子符号)，写出该离子被氧化生成沉淀的离子方程式：。
(2)加入22CaF与浓硫酸在加热的条件下反应的化学方程式(3)回收的沉淀可与浓硫酸反应生成能腐蚀玻璃的气体，2能力提升A ．浸出产生的2Fe +最终氧化为3Fe +存在于溶液中B ．[]24PbCl −的空间构型是正四面体C ．可以向含[]24PbCl −的溶液中加入适量的冷水结晶获得PbCl 2 D ．工业上主要通过电解熔融PbCl 2制金属Pb(4)设计实验，验证结晶后过滤得到的滤液中含有Fe 元素 。
高考化学工艺流程专题(一)要点
高考化学工艺流程题一、探究解题思路呈现形式：流程图、表格、图像设问方式：措施、成分、物质、原因能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力知识落点：基本理论、元素化合物、实验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MgCO 3、MgSiO 3、CaMg(CO 3)2、Al 2O 3和Fe 2O 3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Mg 2+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。
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：Ⅱ分离提纯Ⅰ预处理 Ⅱ分离提纯Ⅲ 还原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。
(完整word)高三化学工艺流程题专题全解
化学工艺流程题的突破一、化学工艺流程题解决的问题主要有以下几个方面：1．将原料转化为产品的生产原理问题；2．除杂、别离和提纯产品等问题；3．提高产量和效率问题；4．节能减排，“绿色化学〞，循环利用等生产问题；5．生产设备、流程和生产本钱等工艺问题。
化工流程题一般就围绕这几个方面设问求解，我们需要运用有关物质的性质和物质间相互作用的基本知识，还要掌握一些别离提纯物质的根本实验技能，关键是还要具有分析生产工艺流程的方法和能力。
这类试题起点高、落点低，试题多以化工生产、能源、材料、环境等生产、生活方面的常见化学事物为背景，要求明确，设问层次清晰，以无机或有机化合物的组成、性质、变化等内容为载体，要求考生运用所学化学知识、原理和技能从化学视角看待、分析或解决生产、生活实际中的简单化学问题。
解答所需知识、方法都是化学的核心内容。
因此，答题时，不要力求把生产流程图中的每个细节都弄清楚，只要把握住主要的考查方向，理清每个环节的目的和结果，再根据题中的具体设问，结合题中提取的信息和头脑中原有的知识和技能，进行针对性作答即可，切不可拘泥于流程图中的每个细节，把时间和精力过多用于流程分析，使解题误入歧途。
二、整体的学习程序：具体→ 抽象→ 具体1、抽象出工艺流程模板2、学习课本上的具体工艺流程〔 1〕侯氏纯碱工艺〔 2〕工业合成硫酸〔3〕工业合成硝酸3、具体试题中的几个过程的划分对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙生产工序)试题，首先比照分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品，从比照分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产流程过程中原料转化为产品的根本原理和除杂别离提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。
给出各种不同核心反响原理的工艺流程的流程图，指导学生分析工业流程的主线和核心步骤。
在分析过程中关注以下几个方面：〔1〕明确实验的目的〔2〕抓住几条线索线索考查侧重主要目的主要制备物质核心化学反响产物又多又纯杂质别离提纯杂质别离彻底辅助试剂辅助主要物质转化或别离杂质循环利用三、核心知识点突破不同的学生在完成工艺流程题时遇到的难点是不同的，通过学生易错题的分析，针对性的做了一下的核心知识点的突破教学。
高考专题化学工艺流程
四.除杂 1.产生沉淀 S2-：MgS，CuS，CaS F-： MgF，CaF
2.调节PH值(重点看Fe2+)
五.重要考点 1.PH值的计算：PH=-lg(H+)
2.水的离子积常数：KW=1×10-14(在25℃的时候)
3.溶度积(KSP)，描述难溶电解质溶解能力的参数 4.离子浓度小于1×10-5时可以认为离子被除干净 5.电化学：原电池，电解池的应用
一.工艺流程主线 无机矿物原料→通过预处理→发生重要化学反应除去杂质→所需产品，副产品。 预处理三步骤 一磨(粉碎)→目的：增大接触面积加快反应速率。
二烧(煅烧，高温)→目的：(1)除去S，(2)除去C及有机物，(3)低价态→高价态。
三浸(酸浸，碱浸，水浸)
二.酸浸 一般使用H2SO4 1.将金属单质以及金属氧化物溶解 2.除杂：除去不溶于酸的物质SiO2以及与硫酸根产生包括溶性盐类的金属离子 (Ba2+，pb2+) 三.碱浸 一般使用NaOH 1.除去金属单质及其氧化物。 2.除去油污。
6.陌生氧
化学工艺流程题(含答案)
2016高三化学专题复习——-工艺流程题一、解题常用方法化学工艺流程题结构一般包括题头、题干和题尾三部分。
题头一般简单介绍以何种物质（主要成分是什么、含什么杂质等,要注意一些关键信息）为原料制备哪种物质，以及物质的性质和用途。
题干部分则是工业制备的简化工艺流程图。
题尾部分则是根据工业生产流程中涉及到的化学知识命题者精心设计的系列问题。
对于学生解题需要的未学过的信息在三个部分都有可能出现，审题时须全盘考虑。
二、解题基本步骤（1）审题：划出重要信息（2)分析流程：①反应物是什么？②发生了什么反应？③该反应造成什么后果?④对制造产品有什么作用?抓住一个关键点：一切反应或操作都是为了获得产品而服务。
(3)技巧：先答与流程无关的空二、解题思维方向化工流程题目在流程上一般分为3个过程（1)原料处理的方法和作用①研磨的目的：增大接触面积，加快溶解或加快反应速率.②酸溶、碱溶,水溶（酸浸、碱浸、水浸）——溶解③灼烧、煅烧：改变结构,使一些物质在后续过程中易溶解,并可使一些杂质（如有机物）在高温下氧化、分解。
(2）分离提纯阶段的常考点①调PH值除杂,控制溶液酸碱性使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：物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH）3 2.7 3。
7Fe(OH)27.6 9。
6Cu（OH)2 4.7 6。
2提示：先用氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+，再调溶液PH使Fe3+完全沉淀而Cu2+不沉淀。
注意:调PH所需物质一般应该满足两点:a。
能与H+反应，使溶液PH增大.b.不引入新的杂质流程：②试剂除杂，要注意加入的是沉淀剂还是氧化剂（或还原剂)③控制体系的温度a．采取加热的目的：；加速某固体的溶解，加快反应速率；减少气体生成物的溶解并使其逸出；使平衡向需要的方向移动；趁热过滤，防止某物质降温时因析出而损耗或带入新的杂质。
b．控制低温:防止物质的分解，如NaHCO3、NH4HCO3、H2O2、HNO3（浓）等；防止物质的挥发，如盐酸、醋酸等；抑制物质的水解，如冰水洗涤，以防止洗涤过程中的溶解损耗；增大气体反应物的溶解度,使其被充分吸收。
专题01化学工艺流程与物质制备（解析版）
专题01化学工艺流程与物质制备（解析版）01．化学工艺流程与物质制备【题型分析】物质制备类化工流程题常以某种物质(目标产物)的制备为基础，涉及原料的预处理、物质的制备原理、产品的分离及提纯等具体步骤，兼顾考查元素及其化合物、化学基本概念和基本理论、化学实验等知识。
一个完整的物质制备类化工生产流程一般包括以下具体内容：【知识解读】1．熟悉经典流程(1)海水提溴(2)海水提碘：海带中碘的提取(3)海水提镁(4)海水提盐与氯碱工业、钠的制备(5)从铝土矿中获得铝流程Ⅰ：流程Ⅱ：(6)工业上制高纯硅石英砂――→a.焦炭高温粗硅――→b.Cl 2加热四氯化硅――→c.H 2高温纯硅 (7)硫酸的工业生产(8)合成氨与硝酸工业2．制备过程中控制反应条件的6种常用方法【题型示例】例1：( 2019年新课标Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)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Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：(1)在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
(2)“滤渣1”的主要成分有_________。
为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。
(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2O H++B(OH)?4，K a=5.81×10?10，可判断H3BO3是_______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_______________。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________工序循环使用。
由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。
【答案】(1) NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3(2) Fe2O3、Al2O3、SiO2KSCN(3) 一元弱酸目的是将B(OH)?4转化为H3BO3，并促进H3BO3析出(4) 2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg(OH)2?MgCO3↓+2HCO3-母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工序循环使用高温焙烧【解析】(1)根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方程式为：NH 3+NH 4HCO 3=(NH 4)2CO 3；(2)滤渣I 为不与硫酸铵溶液反应的Fe 2O 3、Al 2O 3、SiO 2;检验Fe 3+,可选用的化学试剂为KSCN ；(3)由硼酸的离解方程式知，硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子，而三价硼原子最多只能再形成一个配位键，且硼酸不能完全解离，所以硼酸为一元弱酸；在“过滤2”前，将溶液pH 调节至3.5，目的是将B(OH)?4转化为H 3BO 3，并促进H 3BO 3析出；(4)沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg 2+反应生成Mg(OH)2?MgCO 3，沉镁过程的离子反应为：2Mg 2++2H 2O+3CO 32-=Mg(OH)2?MgCO 3↓+2HCO 3-；母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工序循环使用；碱式碳酸镁不稳定，高温下可以分解，故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温焙烧。
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01．化学工艺流程与物质制备【题型分析】物质制备类化工流程题常以某种物质(目标产物)的制备为基础，涉及原料的预处理、物质的制备原理、产品的分离及提纯等具体步骤，兼顾考查元素及其化合物、化学基本概念和基本理论、化学实验等知识。
一个完整的物质制备类化工生产流程一般包括以下具体内容：【知识解读】1．熟悉经典流程(1)海水提溴(2)海水提碘：海带中碘的提取(3)海水提镁(4)海水提盐与氯碱工业、钠的制备(5)从铝土矿中获得铝流程Ⅰ：流程Ⅱ：(6)工业上制高纯硅 石英砂――→a.焦炭高温粗硅――→b.Cl 2加热四氯化硅――→c.H 2高温纯硅 (7)硫酸的工业生产(8)合成氨与硝酸工业2．制备过程中控制反应条件的6种常用方法【题型示例】例1：( 2019年新课标Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)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Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：(1)在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
(2)“滤渣1”的主要成分有_________。
为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。
(3)根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2O H++B(OH)−4，K a=5.81×10−10，可判断H3BO3是_______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_______________。
(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________工序循环使用。
由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。
【答案】(1) NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3(2) Fe2O3、Al2O3、SiO2KSCN(3) 一元弱酸目的是将B(OH)−4转化为H3BO3，并促进H3BO3析出(4) 2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg(OH)2∙MgCO3↓+2HCO3-母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工序循环使用 高温焙烧【解析】(1)根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方程式为：NH 3+NH 4HCO 3=(NH 4)2CO 3；(2)滤渣I 为不与硫酸铵溶液反应的Fe 2O 3、Al 2O 3、SiO 2;检验Fe 3+,可选用的化学试剂为KSCN ；(3)由硼酸的离解方程式知，硼酸在水溶液中是通过与水分子的配位作用产生氢离子，而三价硼原子最多只能再形成一个配位键，且硼酸不能完全解离，所以硼酸为一元弱酸；在“过滤2”前，将溶液pH 调节至3.5，目的是将B(OH)−4转化为H 3BO 3，并促进H 3BO 3析出；(4)沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg 2+反应生成Mg(OH)2∙MgCO 3，沉镁过程的离子反应为：2Mg 2++2H 2O+3CO 32-=Mg(OH)2∙MgCO 3↓+2HCO 3-；母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工序循环使用；碱式碳酸镁不稳定，高温下可以分解，故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温焙烧。
例2：( 2019年江苏高考化学)实验室以工业废渣(主要含CaSO 4·2H 2O ，还含少量SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3)为原料制取轻质CaCO 3和(NH 4)2SO 4晶体，其实验流程如下：(1)室温下，反应CaSO 4(s)+CO 32- (aq) CaCO 3(s)+SO 42- (aq)达到平衡，则溶液中()()2423SO CO c c --=________[K sp (CaSO 4)=4.8×10−5，K sp (CaCO 3)=3×10−9]。
(2)将氨水和NH 4HCO 3溶液混合，可制得(NH 4)2CO 3溶液，其离子方程式为________；浸取废渣时，向(NH 4)2CO 3溶液中加入适量浓氨水的目的是_____________________。
(3)废渣浸取在如图所示的装置中进行。
控制反应温度在60~70 ℃，搅拌，反应3小时。
温度过高将会导致CaSO 4的转化率下降，其原因是________；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO 4转化率的操作有________。
(4)滤渣水洗后，经多步处理得到制备轻质CaCO 3所需的CaCl 2溶液。
设计以水洗后的滤渣为原料，制取CaCl 2溶液的实验方案：______[已知pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全；pH=8.5时Al(OH)3开始溶解。
实验中必须使用的试剂：盐酸和Ca(OH)2]。
【答案】(1) 1.6×104(2)HCO 3-+NH 3·H 2O ＝NH 4++CO 32-+H 2O(或HCO 3-+NH 3·H 2ONH 4++CO 32-+H 2O) 增加溶液中CO 32-的浓度，促进CaSO 4的转化(3)温度过高，(NH 4)2CO 3分解 加快搅拌速率(4)在搅拌下向足量稀盐酸中分批加入滤渣，待观察不到气泡产生后，过滤，向滤液中分批加入少量 Ca(OH)2，用pH 试纸测量溶液pH ，当pH 介于5~8.5时，过滤【解析】(1)反应CaSO 4(s)+CO 32-(aq) CaCO 3(s)+SO 42-(aq)达到平衡时，溶液中2423c SO c CO --（）（）=224223c Ca ?SO c Ca ?CO +-+-（）（）（）（）=sp 4sp 3K CaSO K CaCO?（）（）=594.810310--⨯⨯=1.6×104；(2)NH 4HCO 3属于酸式盐，与氨水反应生成(NH 4)2CO 3，反应的化学方程式为NH 4HCO 3+NH 3·H 2O=(NH 4)2CO 3+H 2O[或NH 4HCO 3+NH 3·H 2O (NH 4)2CO 3+H 2O]，离子方程式为HCO 3-+NH 3·H 2O=NH 4++CO 32-+H 2O(或HCO 3-+NH 3·H 2O NH 4++CO 32-+H 2O)；浸取废渣时，加入的(NH 4)2CO 3属于弱酸弱碱盐，溶液中存在水解平衡：CO 32-+NH 4++H 2O HCO 3-+NH 3·H 2O ，加入适量浓氨水，水解平衡逆向移动，溶液中CO 32-的浓度增大，反应CaSO 4(s)+CO 32-(aq) CaCO 3(s)+SO 42-(aq)正向移动，促进CaSO 4的转化；(3)由于铵盐具有不稳定性，受热易分解，所以温度过高，(NH 4)2CO 3分解，从而使CaSO 4转化率下降；由于浸取过程中的反应属于固体与溶液的反应(或发生沉淀的转化)，保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，提高CaSO 4转化率即提高反应速率，结合外界条件对化学反应速率的影响，实验过程中提高CaSO 4转化率的操作为加快搅拌速率(即增大接触面积，加快反应速率，提高浸取率)；(4)工业废渣主要含CaSO4·2H2O，还含有少量SiO2、Al2O3和Fe2O3，加入(NH4)2CO3溶液浸取，其中CaSO4与(NH4)2CO3反应生成CaCO3和(NH4)2SO4，SiO2、Al2O3和Fe2O3都不反应，过滤后所得滤渣中含CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3；若以水洗后的滤渣为原料制取CaCl2溶液，根据题给试剂，首先要加入足量盐酸将CaCO3完全转化为CaCl2，发生的反应为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，与此同时发生反应Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O、Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O，SiO2不反应，经过滤除去SiO2；得到的滤液中含CaCl2、AlCl3、FeCl3，根据“pH=5时Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀完全，pH=8.5时Al(OH)3开始溶解”，为了将滤液中Al3+、Fe3+完全除去，应加入Ca(OH)2调节溶液的pH介于5~8.5[加入Ca(OH)2的过程中要边加边测定溶液的pH]，然后过滤即可制得CaCl2溶液。
【对点训练】1．(2020届山东省济南市高三上学期期末考试)硫酸渣(含Fe2O3、SiO2等)是指黄铁矿制硫酸后的残渣。
以硫酸渣为原料制备氧化铁黄(α-FeOOH)的一种工艺流程如图。
回答下列问题：(1)“酸溶”过程中加快溶解的方法为________________(写出一种即可)。
(2)“滤渣X”的成分主要有SiO2和________________。
(3)若在实验室中进行上述流程，“洗涤”的方法是___；“研磨”所用的仪器是________。
(4)“还原”之后也可以采用如图流程来“沉铁”，“沉铁”过程中生成Fe(OH)2的离子方程式为_______________；若用过量CaCO 3“沉铁”，则会生成FeCO 3沉淀。
“沉铁”后2+2+c(Ca )c(Fe )=__[已知K sp (CaCO 3)=2.8×10-9，K sp (FeCO 3)=2×10-11]。
【答案】(1)加热、搅拌、粉碎固体、适当增大硫酸浓度 (2)S(3)沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水，使蒸馏水完全浸没沉淀，待液体流尽后，重复操作2-3次 研钵(4)Fe 2++2HCO 3-=Fe(OH)2↓+2CO 2↑ 140【解析】(1)酸溶时，加热、搅拌或粉碎固体、适当增大硫酸浓度，可增大速率；(2)“滤渣X”的成分主要有SiO 2，加入FeS 2将溶液中的Fe 3+还原为Fe 2+，还可能生成S 单质；(3)“洗涤”的方法是沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水，使蒸馏水完全浸没沉淀，待液体流尽后，重复操作2-3次，“研磨”所用的仪器是研钵；(4)沉铁”过程中生成Fe(OH)2的离子方程式为Fe 2++2HCO 3-═Fe(OH)2↓+2CO 2↑，若用CaCO 3“沉铁”，则生成FeCO 3沉淀，当反应完成时，溶液中c 2932113()() 2.810140()210c Ca Ksp CaCO c Fe Ksp FeCO +-+-⨯===⨯（） 。
2．(2020届广东省中山市高三上学期期末统考)黄血盐[亚铁氰化钾，K 4Fe(CN)6] 目前广泛用作食品添加剂(抗结剂)，我国卫生部规定食盐中黄血盐的最大使用量为10mg/kg 。