工艺流程图-高三复习题2017(含答案)

②制取 MgCl 2 的过程中涉及反应： MgCl 2·6H 2O
MgCl 2+6H 2O，该反应要在 HCl 气氛中进行，原因是
____________________________________________ 。
（ 3）苦卤中通入 Cl 2 置换出 Br 2，吹出后用 SO2 吸收， 写出用 SO2 吸收发生的离子方程式： _______________
ClO 2。电解时生成的气体 B
是
；反应Ⅲ的化学方程式为
。
（ 3）ClO 2 很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到 以下实验：
ClO 2 溶液。为测定所得溶液中 ClO 2 的含量，进行了
步骤 1：准确量取 ClO2 溶液 10.00 mL ，稀释成 100 mL 试样。
步骤 2：量取 V 1mL 试样加入到锥形瓶中，调节试样的 pH ≤2.0，加入足量的 KI 晶体，摇匀，在暗处静置
。
② 滴定过程中，至少须平行测定两次的原因是 ③ 根据上述步骤可计算出原 ClO 2 溶液的物质的量浓度为
_______________________ ，由此判断 Cl 2、Br 2、 SO2 的氧化性由强到弱的顺序为 __________________ 。
（ 4）也有工艺是在吹出 Br 2 后用碳酸钠溶液吸收，形成溴化钠和溴酸钠，同时有
CO2 放出。该反应的离子方程
式是 ___________________________________________________________________________ ；最后再用 H 2SO4 处
用，节能，等） ；
②高效节能方面（原料廉价，工艺简单，产品的纯度高，能耗低等） （ 5）化学计算：纯度，转化率、产率计算，有效数字的取舍
2． 解答基本步骤 （ 1）读题头，得目的，划原料，明产品，解决
“干什么 ”
一般采用 “首尾分析法 ”：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，
（ 4）从滤液中提取一般晶体 (溶解度随温度升高而增大的晶体 ) 的方法：蒸发浓缩 (至有晶膜出现 )、冷却结晶、
过滤、洗涤 (冰水洗、热水洗、乙醇洗 )、干燥。
（ 5）从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法：蒸发浓缩、趁热过滤
(如果温度
下降，杂质也会以晶体的形式析出来 )、洗涤、干燥。
化工流程题的解题策略
1．一个完整的无机化工生产流程一般具有下列过程： 原料 ——→ 对原料的预处理 ——→ 核心化学反应 ——→ 产品的提纯与分离 ——→ 目标成为
2．各过程涉及的考点： （ 1）对原料进行预处理的常用方法及其作用：
①研磨：减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。
式等；方程式中反应物、产物的分子式书写要正确；尤其是化学方程式要配平，电极反应式和化学方程式一定要
书写正确；正确使用等号或可逆符号；沉淀、气体、水溶液等符号要标明。
②准确、规范：回答问题的要准确全面，注意语言表达的规范性。
例如评价或比较实验方案时要全面考虑：反应物种类多少、是否易得、是否对环境有污染；反应产物的种
度、压强 )，增大气液或固液接触面积。
（ 2）加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向
( 一般是有利于生成物生成的方向 )移动。
（ 3）温度不高于 ××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成
(如浓硝酸 ) 挥发、 (如 H 2O2、NH 4 HCO 3)
分解、 (如 Na2SO3)氧化或促进 (如 AlCl 3)水解等，影响产品的生成。
（ 8）减压蒸馏 (减压蒸发 )的原因： 减小压强， 使液体沸点降低， 防止 (如 H2O2、浓硝酸、 NH 4HCO 3)受热分解、 挥发。
（ 9）检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，向上层清液中滴入沉淀剂，若无沉淀生
成，则离子沉淀完全。
（ 10）检验沉淀是否洗涤干净的方法：取最后一次的洗涤液少许于试管中，向其中滴入
③ 升高温度
④ 加压
⑤搅拌
（ 2）步骤Ⅱ所得滤渣中的物质是 _______________ （写化学式）。 （ 3）步骤Ⅲ中可得 Cd 单质，为避免引入新的杂质，试剂 b 应为 ____________ 。 （ 4）步骤Ⅳ还可以回收 Na2SO4 来制取 Na 2S。
3
① 检验 ZnS 固体是否洗涤干净的方法是 ______________________________________________________ ，
理得到 Br 2，之后加入 CCl 4 进行 Br 2 的萃取，最终用 _____________ 方法得到单质 Br 2。
2．硫化锌（ ZnS）是一种重要的化工原料，难溶于水，可由炼锌的废渣锌灰制取
t 其工艺流程如下图所示。
锌灰
稀硫酸 —（—I—）→
锌灰浸取液 Zn2+、Cd 2+ Fe2+、 Fe3+
2
工艺流程图专题练习
1．海水是宝贵的资源宝库，目前氯碱工业、海水提镁、海水提溴为人类提供了大量工业原料。下图是海水 综合利用的部分流程图，据图回答问题：
（ 1）由海水晒制的粗盐中含有 Ca2+、 Mg 2+、 SO42－等离子，为除去这些离子，所加试剂及其先后顺序为
(写
化学式 ) ____________________________________________________ 。
(填
化学式 )，至沉淀不再产生后，再加入过量的 Na 2CO 3和 NaOH ，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中
பைடு நூலகம்
仍含有一定量的 SO24— ，其原因是
。
（已知：
Ksp(BaSO 4)＝ 1.1
－
×10
10；
Ksp(BaCO
3)＝ 5.1
－
×10
9）
（ 2）上述过程中，将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠与盐酸反应生成
（ 14）乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。
（ 15）蒸发、反应时的气体氛围： 抑制某离子的水解， 如加热蒸发 AlCl 3溶液时为获得 AlCl 3 需在 HCl 气流中进行。
（ 16）事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的气体
(如氧气 )防止某物质被氧化。
（ 2）①目前较先进的电解制碱法是离子交换膜电解法，即用阳离子交换膜把电解槽隔成阴极室和阳极室，
其作用是 _____________________________________________________________________________ （写 2 条），
电解饱和食盐水的化学反应方程式为 _____________________________________________ 。
海水中提取溴等； ③化学反应原理： 化工生产中把原料转变成产品的过程就是化学反应的过程，
从化学反应原理的角度选择原
料、控制条件和选择设备等，是化工生产的基本思路。化学反应原理的相关知识包括质量守恒定律、化学反应速
率、化学平衡、电化学、化学热力学等，做到能综合运用这些知识分析化工生产中化学反应的情况。
（ 6）溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器。
（ 7）控制某反应的 pH 值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀： 调节 pH 所用试剂为主要元素对应的氧化物、
碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质； pH 分离时的范围确定、范围过小的后果 (导致某离子沉淀不完全 )或过大的
后果 (导致主要离子开始沉淀 )。
① 元素及其化合物知识：化工生产将原料转变成产品的过程，也是物质经历相互转化的过程。
理解物质之间的转化关系，就要用到元素及其化合物的相关知识。一般围绕铁、铜、铝、镁、氯、硫、磷、 硅等元素的单质或化合物的工业制备来进行命题，需要掌握这些元素及其化合物的知识
②还要掌握有关化工生产的知识，熟悉的有纯碱工业、氨工业、硅单质的制备、氯碱工业、海水中提取镁、
… 试剂，若 …… ，则沉
淀洗涤干净。
（ 11）洗涤的目的：①除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质。②提高可溶性物质的产率
（ 12）洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作
2～3 次。
（ 13）冰水洗涤的目的： 洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度， 减少其在洗涤过程中的溶解损耗。
通过对比分析工业流程示意图中的第一种物质
(原材料 )与最后一种物质 (产品 )，弄清从原料出发，要得到最终产
品，必须除去什么元素、引进什么元素。
（ 2）读题问，逐空填答，用语要规范，解决 “怎么写 ”
从化学原理的角度、用化学语言作答；要抓住主要问题，针对具体问题作具体分析。具体答题要点如下：
1
①答题所问：要看清题目要求，按要求答题。如：写离子方程式还是化学方程式；写物质的名称还是化学
30 分钟。 (已知： ClO 2＋ I －＋H +— I2＋ Cl －＋ H2O 未配平 )
步骤 3：以淀粉溶液作指示剂，用
c
mol
·L－
1
Na2S2O3
溶液滴定至终点，消耗
Na2S2O3 溶液 V 2 mL 。（已知：
I2 ＋ 2S2O32－ ＝ 2I －＋ S4 O62－）
① 准确量取 10.00 mL ClO 2 溶液的玻璃仪器是
粗盐水
过量 Na2CO3 试剂 X NaOH
↓
↓
—→ 反 应 I （沉 淀） —→
过滤
↓ 滤渣
适量 HCl 至酸性
↓ —→ 反应 II（电解）
HCl ↓ — → 反 应 III
— → ClO2
↓
↓
B
Cl2
（ 1）粗食盐水中含有 Ca2+、Mg 2+、SO24—等杂质。除杂操作时， 往粗盐水中先加入过量的试剂 X ，X 是
到 VL 、物质的量浓度为 c mol/L 的 Na2SO4 溶液。则理论上所用锌灰中含有锌 元素的质量为 ________________________ 。
3．二氧化氯（ ClO 2）可用于自来水消毒。以粗盐为原料生产
ClO 2 的工艺主要包括：①粗盐精制；②电解微
酸性 NaCl 溶液；③ ClO 2 的制取。工艺流程如下图：
_______________________________________________________________________ 。
② Na2S 可由等物质的量的 Na2S04 和 CH4 在高温、催化剂条件下制取。化学反应方式为：
_____________________________________________________________
②水浸：与水接触反应或溶解。
③酸浸：与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。
④灼烧： 除去可燃性杂质或使原料初步转化。 如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质，
将有机
碘转化为碘盐。
⑤煅烧： 改变结构和组成， 使一些物质能溶解； 并使一些杂质在高温下氧化、 分解，如煅烧高岭土和石灰石。 （ 2）核心化学反应要掌握：
③ 已知 Na 2SO4·10H 2O 及 Na2SO4 的溶解度随温度变化曲线如图。从滤液
中得到 Na2SO4.10H 2O 的操作方法是 __________________________________ （ 5）若步骤Ⅱ加入的 ZnCO3 为 b mol ，步骤Ⅲ所得 Cd 为 d mol ，最后得
类多少，对目标产物的分离和提纯是否有影响；反应条件是否苛刻；仪器、设备是否要求高；工艺流程、实验步
骤的多少。
③注意答题的完整性：要答到对产品生产的影响这一步！如：除杂：除去
…… 中的 ……（只写 “除杂 ”一类是
不给分的 )
3．注意归纳答题的套路
（ 1）增大原料浸出率 (离子在溶液中的含量多少 )的措施： 搅拌、 升高温度、 延长浸出时间、 增大气体的流速 (浓
（ 3）化工生产过程中分离提纯、除杂等环节，与高中化学基本实验的原理紧密联系，包括过滤、洗涤、蒸发、
结晶、蒸馏、萃取、分液等基本实验操作及原理，并要熟悉所用到的相关仪器。
（ 4）对整个工艺流程能进行评价 :
①体现绿色化学思想（使用无毒无害原料，采用原子利用率高的制备路线，原料的循环利用，副产物综合利
—②—适—①量—H—Z2n—OC2—O/H—3+过—滤→ （ II ）
溶液 I
试剂 b
（含 Zn2+、 Cd2+） —（—II—I ）→
溶液 II
—N过—a滤2—S
→ ZnS → Na2SO4溶液
（IV ）
（ 1）为提高锌灰的浸取率，可采用的方法是 ____________ （填序号）。
① 研磨
② 多次浸取