化学工艺流程马四军全解

化学工艺流程题自查：
（1）对工艺流程题有没有整体、清晰的认识？ 了解化学工艺流程的主线；
（2）对工艺流程相关知识点是清清楚楚，还是模模糊糊？
了解化学工艺流程考什么？ （3）叙述性问题是否能抓住要点？
了解规范答题的要求；
（4）方程式书写和计算有无得分把握？ 氧化还原专题复习。
(广东,32)粗铝提纯及尾气的综合利用
推理能力。
三是试题新颖，阅读量、思维含量较大，考查
考生的资料收集、处理能力。
化工流程题型的结构、涉及问题及解题顺序 试题结构： 从内容组织形式上看化工流程题型的结构通常是从生 产原料到产品的整个流程以简单的文字加框图和箭线 形式呈现,同时流程中还会形成一些“环状”,意为物
质的循环利用,以展现“绿色化学”的理念。
一推敲解答。解题关键在于认真对比分析原料与产品的组
成，从中产生将原料转化为产品和除去原材料中所包含的杂 质的基本原理和所采用的工艺生产措施。当把生产的主线弄 清楚了，围绕生产主线所设计的系列问题也就可解答了。
解题顺序：
2．无机化工流程常见的操作与名词 无机化工流程题目在流程上一般分为 3 个过程： 原料处理 → 分离提纯 → 获得产品 (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。 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。 溶剂等)。
④反应条件的控制 ( 温度、压强、催化剂、原料配比、 pH 、
控制温度 a．加热，加快反应速率或加速某固体的溶解； b．防止物质温度过高时分解或挥发，或达到 沸点挥发； c．使催化剂的活性达到最高； d．防止副反应的发生； e．降温或减压，减少能源成本，降低对设备的 要求，达到绿色化学的目的。
蒸发浓缩（加热蒸发）→冷却结晶→过滤洗涤→干燥称量。
(3)在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去XX 杂质”。 (4)看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。
分离提纯阶段核心反应考点： 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、 ③计算
电化学
④提取信息点
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；
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。
甲酸
主反应 防止降温甲酸铜结晶而损失 “趁热过滤”的原因是 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 。
例：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：
分离提纯
NaCl 废渣 粉碎
空气 焙烧 废气
盐酸 酸浸
试剂F 调节pH 至3~4
第 第 10 2专题 专题
主编
AH
——
安阳县实验中学 马四军
高考中的化学工艺流程题
化学工艺流程题是近年高考命题的热点。 化学工艺流程题，就是将化工生产过程中的 主要生产阶段即生产流程用框图的形式表示 出来，并根据生产流程中有关的化学知识步 步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工 艺试题。
工艺流程题的特点： 一是试题源于生产实际，以解决化学实际问题 为线索进行设问，使问题情境真实。 二是试题内容丰富，涉及化学基础知识的方方 面面，能考查考生对化学知识的掌握和应用情况， 同时考查考生解决化工生产中的相关问题的迁移
其他方面： 环保：绿色化学
成本：原料价格、能耗控制、
循环利用
物质制备化工生产流程的主线一般为
规律总结：
原料预处理 除杂、净化
产品分离提纯
反应条件 控制
规律: 主线主产品、分支副产品、回头为循环。
原料循环利用
排放物的无 害化处理
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
解题基本步骤：
预处理
过滤 滤渣 滤液B CuCl2 2H2O
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。
增大反应物的接触面积，加快反应速率 1、粉碎的目的： 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 3+沉淀完全 使 Fe 4、调节pH=3-4的原因：
(3)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。 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。 (4)其他常见考点 ①化学方程式 ②实验仪器 ③计算 ④信息
④降温：防止某物质在高温时溶解 (或分解)、为使化学平衡向 着题目要求的方向移动。 ⑤萃取
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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
这类题常围绕以下几个知识点进行设问： (1)反应速率与平衡理论的运用； (2)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写； (3)利用控制pH分离除杂； (4)化学反应的能量变化； (5)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等； (6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用； (7)环境保护与绿色化学评价。
注意：
结晶
①要得到溶解度受温度影响小的溶 质：蒸发结晶，趁热过滤。 ②要得到溶解度受温度影响大的溶 控制PH值 控制温度 质：蒸发浓缩，冷却结晶。 ③重结晶
水洗（有机物洗）
3．注重答案文字叙述的规范性 (1) 洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流 下后，重复以上操作2～3次。 (2)从溶液中得到晶体：16字方针。
（2)分离提纯阶段的常见考点 ①调pH除杂 a．控制溶液的酸碱性使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
物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Mn(OH)2 开始沉淀 2.7 7.6 8.3 沉淀完全 3.7 9.6 9.8
若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？
如图所示:
箭头:箭头进入的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括 主产物和副产物)。 三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示 物质循环使用。
命题研究
化学工艺流程题能够以真实的工业生产过程为背景，体现能 力立意的命题为指导思想，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。 所以这类题成为近年来高考的必考题型。 这类题常呈现的形式：流程图、表格、图像。
热点分析
1．解答无机化工流程试题的程序 (1)基本步骤 ①从题干中获取有用信息，了解生产的产品。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。③分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：反应 物是什么；发生了什么反应；该反应造成了什么后果，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 获得产品而服务)。④从问题中获取信息，帮助解题。 (2)解题思路
酸浸 废电池
（MnxZn1－xFe2O4）
KMnO4溶液吸收 弃去塑料、碳棒、碳粉
原料预处理 除杂、净化
主反应
例：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 废渣 粉碎 空气 焙烧 废气 盐酸 酸浸 试剂F 调节pH 至3~4
•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。 •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
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： 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。 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。
。 。 。 。
例：实验室制备甲酸铜晶体［Cu(HCOO)2· 4H2O］的流程如下：
70℃～80℃的热水
预处理
分离提纯
2mol小苏打
1mol胆矾
研 磨
CO2
搅拌Ⅰ
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 拌 Ⅱ
约50℃ 的热水
过滤 滤渣
滤液B
CuCl2 2H2O
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 。
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。 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。
明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的
条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实 际问题思考→注意答题的模式与要点。
(3)方法技巧
对一些线型流程工艺或从原料到产品为一条龙生产工序试
题，首先对比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)，从对比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基本原理和除 杂、分离提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐
Ⅰ预处理
Ⅱ分离提纯
Ⅲ主反应
（广东，32 )制备Li2CO3的工艺流程
原料预处理 除杂、净化
无机矿物、 核心
产品分离提纯
废水、废渣
→ →
化学反应
目标
产品
原料循环利用
尾气综 合利用
例：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：
H2SO4 H2O2 Fe粉 过滤 除汞 吹出 MnSO4Fe粉 氨水 过滤并 测滤液 成分 煮沸 1h 调pH pH=7～10.5 水热 210℃ 2h 后处理 锰锌铁氧体