化工工艺流程图题模型认知与解题策略

真题解析 2019·全国卷Ⅲ·T26———新坐标P64
2．（14 分）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然 二氧化锰粉与硫化锰矿（还含 Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si 等元素）制备，工艺如 下图所示。回答下列问题:
②题目设问情况
ZnS
『模型认知』
●局部意识 定位意识
（1）设问一般相对独立，无连带效应，一个问题解决不了
不会影响下一个问题的解决。 （2）题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答； （3）对于超纲知识，题目中要么有信息提示， 要么与解答 题目无关。
已知：Na2FeO4 只在碱性环境中稳定存在。
回答下列问题：
（1）在 95℃“溶浸”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 ， Ka 5.811010 ，可
1.5 6.3
6.2
7.4
沉淀完全的 pH
2.8 8.3
8.2
9.4
ZnS
ZnO
Zn2+
Zn2+
Zn2+
Zn
SiO2 FeS
转SF化ieOO线2 ：元FCed素22++ 守恒C—d2焙+ 烧、溶浸、电解等；
CdS PbS
除CP杂bdOO线：P氧SbiSO还O2 4、复FZen(分OOH解)3、置换CZnd沉淀；生成气体等
。
开始沉淀的 pH
1.5
6.3
6.2
7.4
（3）溶液中的 Cd2 可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为 。
（4）沉电淀解完硫全酸的锌pH溶液制备单2.8质锌时8.，3 阴极的电8.极2 反应式9为.4
；沉积锌后的电解液可返
回
工序继续使用。
④
①
②
②
金属离③子
Fe3 Fe2
Zቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2
④ Cd2
开始沉淀的 pH
SO2
(4)((23))电滤溶分渣解液离1硫中的的线酸主要：C锌d成2过溶＋分可除滤液用S制锌iO粉2备外除还单去有质，___还锌__原_时_除_；，杂氧阴工化序除极中杂的工反序电应中的极Z离反nO子应的方作式程用式为是
__________________________________________________________，____若_____不____通_；_入_沉_氧_积_气_锌_，。后其的后电果解是液_可__返__回__________工__序__继__续__使__用。。
整体意识
①
②
③
④
②
局部意识
回相答关下金列属问离题子：[ c (Mn ) 0.1mol L1]形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：
（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为 。
（2）滤金渣属离1子的主要成分F除e3 SiO2 外Fe2还 有 Zn2
C；d2氧化除杂工序中 ZnO 的作用
√ 是
，若不通入氧气，其后果是
化工工艺流程的设计方式 操作、物质、设备、混合
2020年 2019年 2018年 2017年 2016年
全国卷Ⅰ 操作
操作
操作
混合
操作
全国卷Ⅱ
\
设备
操作
物质
混合
全国卷Ⅲ 操作
操作
操作
物质
操作
二.化工工艺流程图题『模型认知』
整体意识 局部意识
『模型认知』
●整体意识 快速浏览全题
①流程的目的（特别是流程中的始末物质） 1.从混合物中分离、提纯某一物质； 2.利用某些物质制备另一物质。
化工工艺流程图题 模型认知与解题策略
2020年11月10日
2020/11/10
1
真题指引
26．（14 分）硼酸（ H3BO3 ）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业的一种以硼 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：
酸浸、碱浸 盐浸、水浸 转化过线滤
除杂线 煅烧、焙烧 分离线 烧结、灼烧
氧化剂 还原剂 调节pH 沉淀剂 电解法 加热
产物
分离 提纯
产率 纯度
模型升级
原料
转化、除杂、分离过程（条件控制） 产物
原料
转化线
①元素观：焙烧、溶浸、沉淀、电解、结晶等 ②价态观：是否加“氧”“还”剂或电化学
除杂线 分离线
化工工艺流程线路示意图
化工工艺流程的设计方式
操作
2020年Ⅰ卷
操作
2020年Ⅲ卷
操作
2019年Ⅰ卷
设备
2019年Ⅱ卷
操作
2019年Ⅲ卷
操作
2018年Ⅰ卷
操作
2018年Ⅱ卷
操作
2018年Ⅲ卷
混合
2017年Ⅰ卷
物质
2017年Ⅱ卷
物质
2017年Ⅲ卷
操作
2016年Ⅰ卷
混合
2016年Ⅱ卷
操作
2016年Ⅲ卷
(1)Na2FeO4 中铁元素的化合价为________。 (2)菱铁矿粉碎的目的是____增__大__…__，__加__快__…__，__提__高__…_______，
“碱浸”过程中 SiO2 所发生反应的化学方程式为_________。 (3)步骤③的目的是将 Fe2＋氧化成 Fe3＋，其离子方程式为_____________。
①复分解沉淀、置换沉淀、氧化还原沉淀；
②加热或反应产生气体等。
溶 结晶：蒸发结晶/冷却结晶 ①固+液
不溶 过滤
溶 蒸馏/分馏；萃取/分液 ②液+液
不溶 分液
产物
产率 纯度
真题解析 2018·全国卷II·T26———新坐标P63
1.(14 分)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿（ZnS，含 有SiO2 和少量 FeS、CdS、PbS 杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：
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
轻质氧化镁的方法是
。
工序循环使用。由碱式碳酸镁制备
一、化工工艺流程图题『流程设计方式』
化工流程图题由题头、流程和设问三部分构成。 ●题头：一般是简单介绍产品的应用价值、生产原料、提供 相关信息； ●流程：用框图形式将生产（或研究）工艺流程表示出来； ●设问：根据流程相关节点设置成系列问题。
回答下列问题（2019 全国卷Ⅰ，T27 节选）： (1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是__________。 (3)步骤⑤的具体实验操作有_____________________________， 经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。
模型升级
原料
原料 粉碎 研磨
转化、除杂、分离过程(条件控制) 产物