高考化学工艺流程试题复习文档格式.docx
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蒸发结晶
蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出
蒸发浓缩
蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度
水洗
用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等
酸作用
溶解、去氧化物（膜）、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等
碱作用
去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解（沉淀）
2.常见的操作与答题
常见的操作
答题要考虑的角度
加过量试剂
使反应完全进行（或增大转化率、产率）等
加氧化剂
氧化某物质，生成目标产物或除去某些离子
判断能否
加其他物质
要考虑是否引入杂质（或影响产物的纯度）等
分离、提纯
过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作；
从溶液中得到晶体的方法：
蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—（洗涤、干燥）
提高原子利用率
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）
在空气中或在其他气体中进行的反应或操作
要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、水解、潮解等目的
判断沉淀是否洗涤干净
取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等
控制溶液的pH
①调节溶液的酸碱性，抑制水解（或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀）
②“酸作用”还可除去氧化物（膜）
③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等
④特定的氧化还原反应需要的酸性条件（或碱性条件）
控制温度
（常用水浴、
冰浴或油浴）
①防止副反应的发生
②使化学平衡移动；
控制化学反应的方向
③控制固体的溶解与结晶（如趁热过滤能防止某物质降温时析出）
④控制反应速率；
使催化剂达到最大活性
⑤升温：
促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发
⑥加热煮沸：
促进水解，聚沉后利于过滤分离
⑦趁热过滤：
减少因降温而析出的溶质的量
⑧降温：
防止物质高温分解或挥发；
降温（或减压）可以减少能源成本，降低对设备的要求
洗涤晶体
①水洗：
通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质
②“冰水洗涤”：
能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗
③用特定有机试剂清洗晶体：
洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等
④洗涤沉淀方法：
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23次
表面处理
用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法（打磨）或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等
工艺流程题代表作
第一类：
钒
工业上设计将VOSO4中的K2SO4、SiO2杂质除去并回收得到V2O5的流程如下:
请回答下列问题:
（1）步骤①所得废渣的成分是 （填化学式）,操作Ⅰ的名称 。
（2）步骤②、③的变化过程可简化如下:
（R表示VO2+,HA表示有机萃取剂）
R2（SO4）n（水层）+2nHA（有机层）2RAn（有机层）+nH2SO4（水层）
②中萃取时必须加入适量碱,其原因是 。
③中X试剂为 。
（3）⑤的离子方程式为 。
（4）该工艺流程中,可以循环利用的物质有 和 。
第二类钴
利用水钴矿[主要成分为Co2O3和Co（OH）3，还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等]制取CoCl2·
6H2O的工艺流程如下：
已知：
①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
沉淀物
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Co（OH）2
Al（OH）3
Mn（OH）2
开始沉淀
2.7
7.6
4.0
7.7
完全沉淀
3.7
9.6
9.2
5.2
9.8
（1）写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式。
（2）NaClO3的作用是。
（3）加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀为。
（4）萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图。
萃取剂的作用是；
其使用的适宜pH范围是。
A．2.0~2.5B．3.0~3.5C．4.0~4.5
（5）为测定粗产品中CoCl2·
6H2O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。
通过计算发现粗产品中CoCl2·
6H2O的质量分数大于100％，其原因可能是（任答一条即可）
第三类：
镍
从含镍废催化剂中可回收镍，其流程如下：
某油脂化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，
其他不溶杂质（3.3%）。
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH：
Ni（OH）2
3.8
2.3
7.5
6.7
3.2
9.7
回答下列问题：
（1）“碱浸”的目的是除去____________________________。
（2）“酸浸”时所加入的酸是________（填化学式）。
酸浸后，滤液②中可能含有的金属离子是_________。
（3）“调pH为2～3”的目的是___________。
（4）产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4·
7H2O），可能是由于生产过程中_____________________，导致Fe2＋未被完全氧化造成的。
5）某同学在查阅资料时发现，“工业原料氯化铵中含杂质氯化铁，使其溶入水，再加入氨水调节pH至7～8，可使铁元素完全沉淀而除去。
”该同学认为该工艺也应该将溶液pH调至7～8，你认为乙同学的建议是否正确？
________（填“是”或“否”），理由是____________________。
（6）NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料——NiOOH。
该反应的离子方程式是______________________。
第四类;
铬
铬铁矿的主要成分可表示为FeO·
Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的过程如下图所示。
①NaFeO2遇水强烈水解。
②Cr2O72－+H2O2CrO42－+2H+请回答：
（1）K2Cr2O7中Cr元素的化合价是。
（2）生成滤渣1中红褐色物质的反应的化学方程式是。
滤液1的成分除Na2CrO4外，还含有（填化学式）。
（3）利用滤渣2，可制得两种氧化物，其中一种氧化物经电解冶炼可获得金属，该电解反应的化学方程式是。
（4）由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是。
（5）向Na2Cr2O7溶液中加入KCl固体，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：
加热浓缩、、过滤、洗涤、干燥。
（6）煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是。
第五类：
锰
高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。
以下是工业上用软锰矿（主要成分MnO2）制备高锰酸钾的一种工艺流程。
请回答：
（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。
其消毒机理与______相同（填字母）。
a.NaClO溶液b.双氧水c.苯酚d.75%的酒精
（2）操作Ⅰ的名称是_____________；
硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生主要反应的化学方程式为。
（3）上述流程中可以循环使用的物质有（填化学式）。
若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1molMnO2可制得__________molKMnO4。
（4）MnO2在酸性条件下具有强氧化性，可被还原为Mn2+。
为验证MnO2具有强氧化性，下列方案可行的是（填字母）。
A．MnO2固体加入到FeCl3溶液中，再加KSCN溶液，观察溶液是否变红
B．MnO2固体加入到Na2SO3溶液中，再加BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成
C．MnO2固体加入到FeSO4与KSCN的酸性混合液中，观察溶液是否变红
（5）酸性KMnO4与H2C2O4溶液反应，反应开始时溶液褪色较慢，反应一段时间后褪色会迅速加快，其原因是。
第六类硼
硼及其化合物在工业上有许多用途。
以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·
H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如下：
（1）写出Mg2B2O5·
H2O与硫酸反应的化学方程式：
。
为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有 （写出两条）。
（2）利用 的磁性，可将其从“浸渣”中分离。
“浸渣”中还剩余的物质是（填化学式）。
（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是 ；
然后再调节溶液的pH约为5，目的是 。
（4）“粗硼酸”中的主要杂质是 （填名称）。
（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为 。
（6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能的硼钢。
以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程：
第七类钛
Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：
（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。
由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。
（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。
（3）TiO2·
xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示：
温度/℃
30
35
40
45
50
TiO2·
xH2O转化率%
92
95
97
93
88
分析40℃时TiO2·
xH2O转化率最高的原因__________________。
（4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。
（5）若“滤液②”中，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此时是否有Mg3（PO4）2沉淀生成？
（列式计算）。
FePO4、Mg3（PO4）2的Ksp分别为。
（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。
第八类钨
工业上，从精制黑钨矿（FeWO4、MnWO4）中提取金属钨的一种流程如下图所示，该流程同时获取副产物Fe2O3和MnCl2。
I．过程①~④中，钨的化合价均不变；
Ⅱ．常温下钨酸难溶于水；
Ⅲ．25℃时，
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