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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140℃是会有乙醚生成。
d.对于一些工艺来说，降温或减压都可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的目的。
二、环保、能源和能源与化工生产知识点的考查，此类题主要考查的知识点有热化学方程式的书写、化学平衡和
电化学知识，侧重考查根据工艺流程作答的思维能力。
1、常见物质的制备
（1）制金属：
电解法（钠、镁、铝），CO与H2还原法（铁、铜），铝热法（锰铬钒）热分解法（汞银）
（2）海水提碘：
海带→海带灰→滤液→氧化I-为I2→萃取→蒸馏→碘。
（3）粗盐提纯：
粗盐溶解→过量BaCl2→过量NaOH溶液→过量NaCO3溶液→过滤→适量盐酸→蒸发结晶。
（4）制胆矾CuSO4.5H2O:
粗铜粉氧气和稀硫酸过滤蒸发制热饱和溶液冷却结晶。
（5）制绿矾FeSO4.7H2O：
废铁屑热饱和碳酸钠溶液除油污稀硫酸趁热过滤冷却结晶吸干水。
2、化工流程中常见的操作
研磨：
是指用研磨机或研钵将块状的或颗粒状的物质磨成粉末状的小颗粒
浸取：
向固体中加入适量的溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶碱溶醇溶
酸化：
加入酸（硫酸、硝酸等）使溶液呈一定的酸性。
类似的有：
碳酸化是指通入二氧化碳进行酸化；
氨化是指通入氨气或加入氨水进行碱化。
煅烧：
在高温下灼烧使固体分解、反应或改变晶体结构
趁热过滤：
为了防止被过滤的液体在过滤的过程中析出晶体，应保持溶液在温度较高的时候过滤。
蒸发结晶：
蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，溶质就会以晶体形式析出。
蒸发浓缩：
蒸发部分溶剂，提高溶液的浓度。
水洗:
用水洗去可溶性杂志。
表面处理：
含义很多，如：
用去离子水除去表面杂质，或金属晶体可用机械法打磨，或化学法除去表面的氧化物以提高光洁度等。
3、中学化学中重要的化工生产。
氯碱工业、硅酸盐工业、工业制硫酸、合成氨工业、工业制硝酸、金属的冶炼：
钠、镁、铝、铁、铜。
溴碘的获得。
化学工艺生产主要解决的矛盾，归纳起来主要有六方面问题：
①是解决将原料转化为产品的生产原理；
②是除去所有杂质并分离提纯产品；
③是提高产量与产率；
④是减少污染，考虑“绿色化学”生产；
⑤是原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题；
⑥是生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题。
化学工艺流程题，一般也就围绕这六个方面设问求解。
要准确、顺利解答化学工艺流程题，学生除了必须掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识以及除杂、分离、提纯物质的基本技能外，最关键的问题要具备分析工艺生产流程的方法和能力，而学生在实际做题的过程中往往是顾此失彼，考虑不周全，答题不规范。
三、对于实验目的为一的题目，其实就是对混合物的除杂、分离、提纯。
当遇到这一类题时，要求学生一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。
只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。
这里特别提一提蒸发与结晶。
蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,主要取决于溶质的溶解度。
有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大，如NH4NO3、KNO3等物质,在蒸发过程中比较难析出来，所以要用冷却法使它结晶。
而有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较小，如NaCl、KCl等，有少数物质的溶解度随温度的升高而减小，如Ca（OH）2要使它们析出较多固体溶质时,则要用蒸发浓缩的方法。
例如NaCl和KNO3混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出的固体主要是NaCl,母液中是KNO3和少量NaCl。
如果将混合溶液加热后再降温,则析出的固体主要是KNO3,母液中是NaCl和少量KNO3。
如果是除杂，杂质所含的量比较少，一般是让主要物质析出来。
如KNO3溶液中含少量NaCl，常用升温冷却结晶法，再经过过滤、洗涤、烘干（不同的物质在烘干时采取的方法不同），就可得到KNO3固体了。
如果NaCl溶液中含少量KNO3，则用蒸发浓缩结晶法.，这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质，主要原因是如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来。
四、对于目的为制备某一物质的流程题，要求学生注意以下几个方面：
1、明确题目目的是制什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质。
只有知道了实验目的，才能非常清楚的知道整个流程的意义所在，题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。
而产物如果具有某些特殊性质（由题目信息获得或根据所学知识判断），则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。
一般来说主要有如下几种情况：
⑴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。
⑵如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来防止水解。
制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu（NO3）2等物质时，要蒸干其溶液得到固体溶质时，都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解，否则得到的产物分别是Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO；
而像Al2（SO4）3、NaAlO2、Na2CO3等盐溶液,虽然也发生水解,但产物中Al（OH）3、H2SO4、NaHCO3、NaOH都不是挥发性物质,在蒸发时,抑制了盐的水解,最后得到的还是溶质本身。
⑶如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂，则要防止它们发生氧化还原的物质，如：
含Fe2+、SO32-等离子的物质，则要防止与氧化性强的物质接触。
⑷如果产物是一种易吸收空气中的CO2或水（潮解或发生反应）而变质的物质（如NaOH固体等物质），则要注意防止在制备过程中对CO2或水的除去，也要防止空气中的CO2或水进入装置中。
⑸如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况，根据它们的不同变化，找出合适的分离方法。
2、寻找在制备过程中所需的原料，写出主要的化学反应文程式或制备原理，从中了解流程图。
从近几年的高考题目中会发现，大多数题目都会给出制备物质时所需的原料，但一般会涉及到物质的分离、提纯的操作。
所以在明确了实验目的之后，再写出主要的反应方程式，观察有没有副产品，如果有，剩余的步骤就是分离提纯了。
五、工艺流程题解题对策
无机化工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。
解此类型题目的基本步骤是：
①从题干中获取有用信息，了解生产的产品。
②分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：
A、反应物是什么B、发生了什么反应C、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。
③从问题中获取信息，帮助解题。
了解流程后着手答题。
对反应条件的分析可从以下几个方面着手：
1、对反应速率有何影响？
2、对平衡转化率有何影响？
3、对综合生产效益有何影响？
如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护（从绿色化学方面作答）。
六、常见文字叙述套路：
1、平衡原理答题：
平衡方程-平衡移动-平衡移动结果（有利于…）
2、冷却结晶的步骤：
蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-（洗涤）。
3、物质或离子检验：
取样——加试剂——看现象——得结论
注意：
①在写某一步骤是为了除杂，应该注明“是为了除去XX杂质”，只写“除杂”等这类回答是不给分的。
②看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。
总之同学们一定要养成认真审题、仔细分析、大胆回答、细心检查的好习惯才能在高考中运筹帷幄、稳操胜券。
【例1】（2009北京理综，26，15分）以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分操作和条件略）：
Ⅰ.从废液中提纯并结晶出FeSO4·
7H2O。
Ⅱ.将FeSO4·
7H2O配制成溶液。
Ⅲ.FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液。
Ⅳ.将浊液过滤，用90℃热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3固体。
Ⅴ.煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体。
已知：
NH4HCO3在热水中分解。
（1）Ⅰ中，加足量的铁屑除去废液中的Fe3+，该反应的离子方程式是
（2）Ⅱ中，需加一定量硫酸。
运用化学平衡原理简述硫酸的作用
（3）Ⅲ中，生成FeCO3的离子方程式是。
若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是
（4）Ⅳ中，通过检验
来判断沉淀是否洗涤干净。
检验
的操作是
（5）已知煅烧FeCO3的化学方程式是4FeCO3+O2
2Fe2O3+4CO2。
现煅烧464.0kg的FeCO3，得到316.8kg产品。
若产品中杂质只有FeO，则该产品中Fe2O3的质量是_________kg。
（摩尔质量/g·
mol-1:
FeCO3116Fe2O3160FeO72）
【例2】（2011天津14分）工业废水中常含有一定量的Cr2O72－和CrO42－，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。
常用的处理方法有两种。
方法1：
还原沉淀法
该法的工艺流程为：
CrO42－
Cr2O72－
Cr3+
Cr（OH）3↓
其中第①步存在平衡：
2CrO42－（黄色）+2H＋
Cr2O72－（橙色）+H2O
⑴若平衡体系的pH=2，该溶液显色。
⑵能说明第①步反应达平衡状态的是
a.Cr2O72－和CrO42－的浓度相同b.2v（Cr2O72－）=v（CrO42－）c.溶液的颜色不变
⑶第②步中，还原1molCr2O72－离子，需要mol的FeSO4
⑷第③步生成的Cr（OH）3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：
Cr（OH）3（s）
Cr3+（aq）+3OH―（aq）
常温下，Cr（OH）3的溶度积Ksp=c（Cr3+）·
c3（OH―）=10-32，要使c（Cr3+）降至10-5mol/L，溶液的pH应调至
方法2：
电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72－的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）3沉淀。
⑸用Fe做电极的原因为
⑹在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释），
溶液中同时生成的沉淀还有
【例3】（2012海淀期末，18．14分）蛇纹石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：
I．制取粗硫酸镁：
用酸液浸泡蛇纹石矿粉，过滤；
并在常温常压下结晶，
制得粗硫酸镁（其中常含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等杂质离子）。
II．提纯粗硫酸镁：
将粗硫酸镁在酸性条件下溶解，加入适量的0.1mol/LH2O2溶液，
再调节溶液pH至7～8，并分离提纯。
III．制取氢氧化镁：
向步骤II所得溶液中加入过量氨水。
金属离子氢氧化物沉淀所需pH
Fe3+
Al3+
Fe2+
Mg2+
开始沉淀时
1.5
3.3
6.5
9.4
沉淀完全时
3.7
5.2
9.7
12.4
请回答：
（1）步骤II中，可用于调节溶液pH至7~8的最佳试剂是（填字母序号）。
A.MgOB.Na2CO3C.蒸馏水
（2）工业上，常通过测定使铁氰化钾（K3[Fe（CN）6]）溶液不变色所需H2O2溶液的量来确定粗硫酸镁
中Fe2+的含量。
已知，测定123g粗硫酸镁样品所消耗的0.1mol/LH2O2溶液的体积如下表所示。
平行测定数据
平均值
实验编号
1
2
3
4
消耗H2O2溶液的体积/mL
0.32
0.30
0.31
①Fe2+与H2O2溶液反应的离子方程式为。
②根据该表数据，可计算出123g粗硫酸镁样品中含Fe2+mol。
（3）工业上常以Mg2+的转化率为考察指标，确定步骤III制备氢氧化镁工艺过程的适宜条件。
其中，反应温度与Mg2+转化率的关系如右图所示。
①步骤III中制备氢氧化镁反应的离子方程式为
②根据图中所示50℃前温度与Mg2+转化率之间的关系，
可判断此反应是（填“吸热”或“放热”）反应。
③图中，温度升高至50℃以上Mg2+转化率下降的可能原因是
④Ksp表示沉淀溶解平衡的平衡常数。
Mg（OH）2（s）
Mg2+（aq）+2OH-（aq）Ksp=c（Mg2+）·
c2（OH-）=5.6×
10-12
Ca（OH）2（s）
Ca2+（aq）+2OH-（aq）Ｋsp=c（Ca2+）·
c2（OH-）=4.7×
10-6
若用石灰乳替代氨水，（填“能”或“不能”）制得氢氧化镁，理由是
【例4】（2012-2013朝阳期末18．12分）某化学小组在实验室模拟用软锰矿（主要成分MnO2，杂质为铁及铜的化合物等）制备高纯碳酸锰，过程如下（部分操作和条件略）：
①缓慢向烧瓶中（见右图）通入过量混合气进行“浸锰”操作，主要反应原理为：
SO2+H2O=H2SO3
MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O
（铁浸出后，过量的SO2会将Fe3+还原为Fe2+）
②向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末。
③再用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右，过滤。
④调节滤液pH为6.5～7.2，加入NH4HCO3，有浅红色的沉淀生成，过滤、洗涤、干燥，得到高纯碳酸锰。
回答：
（1）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6的生成，温度对“浸锰”反应的影响如下图，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是
（2）查阅表1，③中调pH为3.5时沉淀的主要成分是
。
②中加入一定量纯MnO2粉末的主要作用是，相应反应的离子方程式为
表1：
生成相应氢氧化物的pH
物质
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Mn（OH）2
Cu（OH）2
开始沉淀pH
2.7
7.6
8.3
4.7
完全沉淀pH
9.6
9.8
6.7
（3）③中所得的滤液中含有Cu2+，可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu2+，经过滤，得到纯净的MnSO4。
用平衡移动原理解释加入MnS的作用
（4）④中加入NH4HCO3后发生反应的离子方程式是
（5）检验④中沉淀是否洗涤干净的方法是
【例5】（2012西城期末，19．12分）海水资源的利用具有广阔前景。
海水中主要离子的含量如下：
成分
含量/（mgL－1）
Cl－
18980
Ca2+
400
Na+
10560
HCO3－
142
SO42－
2560
Br－
64
1272
（1）电渗析法淡化海水示意图如右图所示，其中阴（阳）离子交换膜仅允许阴（阳）离子通过。
①阳极主要电极反应式是
②在阴极附近产生少量白色沉淀，其成分有和
生成CaCO3的离子方程式是
③淡水的出口为（填“a”、“b”或“c”）。
（2）利用海水可以提取溴和镁，提取过程如下：
①提取溴的过程中，经过2次Br－→Br2转化的目的是，吸收塔中发生反应的离子方程式是。
用平衡移动原理解释通空气的目的是
②从MgCl2溶液中得到MgCl2·
6H2O晶体的主要操作是、过滤、洗涤、干燥。
③依据上述流程，若将10m3海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl2的体积为（忽略Cl2溶解）。
【例6】将磷肥生产中形成的副产物石膏（CaSO4·
2H2O）转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料，无论从经济效益、资源综合利用还是从环境保护角度看都具有重要意义。
以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
（1）本工艺中所用的原料除CaSO4·
2H2O、KCl外，还需要等原料。
（2）写出石膏悬浊液中加入碳酸铵溶液后发生反应的离子方程式：
（3）过滤Ⅰ操作所得固体中，除CaCO3外还含有（填化学式）等物质，该固体可用作生产水泥的原料
（4）过滤Ⅰ操作所得滤液是（NH4）2SO4溶液。
检验滤液中含有CO32－的方法是：
（5）已知不同温度下K2SO4在100g水中达到饱和时溶解的量如下表：
温度（℃）
20
60
K2SO4溶解的量（g）
7.4
11.1
18.2
60℃时K2SO4的饱和溶液591g冷却到0℃，可析出K2SO4晶体g
（6）氯化钙结晶水合物（CaCl2·
6H2O）是目前常用的无机储热材料，选择的依据是
a熔点较低（29℃熔化）b能导电c能制冷d无毒
（7）上述工艺流程中体现绿色化学理念的是：
【例7】（2013-2014朝阳期末17．12分）用含有Al2O3及少量Fe2O3和SiO2的铝土矿制备净水剂——液体聚合硫酸铝铁，工艺流程如下（部分操作和条件略）：
I．向铝土矿中加入过量H2SO4后，加热、搅拌、过滤。
II．向滤液中加入一定量的FeSO4·
7H2O和双氧水。
III．向溶液中加入Ca（OH）2固体，调节溶液的pH约为1，过滤。
IV．加入稳定剂，加热，得到产品。
（1）Fe2O3与H2SO4反应的离子方程式是
（2）步骤I中过滤得到的滤渣成分是（填化学式）。
（3）步骤I中H2SO4的浓度与反应温度会影响铁与铝的浸出率。
根据下图分析，步骤I中H2SO4浓度的适宜范围是，反应的适宜温度是
（4）步骤II中增大n（Fe3+）的离子方程式是
（5）步骤III得到碱式硫酸铝铁[AlFe（OH）n（SO4）m]的溶液，则步骤II中应增大n（Fe3+）到
n（Al3+）﹕n（Fe3+）=
（6）研究表明，液体聚合硫酸铝铁的纯度越高，净水效果越好。
一些物质在20℃时的溶解度
Ca（OH）2
CaSO4
Na2SO4
溶解度/g
0.153
0.258
19.5
结合表中数据，解释步骤III中使用Ca（OH）2而不用NaOH的原因
（7）铝土矿也可用于冶炼金属Al。
以金属Al作阳极，稀硫酸作电解液，通过电解会使金属Al的表面生成致密坚硬的氧化膜，其电极反应式是
【例8】（2012丰台一模.26.15分）
（1）A为用惰性电极电解饱和食盐水（含少量Ca2+、Mg2+）的装置。
1电解一段时间后，B中出现浑浊现象，请用离子方程式表示原因
此时电极a附近的现象为，因此工业上电解所用的食盐水需精制。
②随反应的进行，C中溶液红色褪去，主要原因有两种可能。
请按要求填写表格。
假设
主要操作
现象
结论
假设1：
假设2：
可能是H+与OH－中和，导致溶液褪色
（2）电解饱和食盐水所得气体X，可应用于提取溴单质。
现有流程图如下：
精制
多种产品
饱和食盐水
粗盐
气体X
SO2
晒盐
分离
海水
Br2
反应Ⅲ
反应Ⅱ
反应Ⅰ
母液
苦卤
酸化浓缩
空气、水蒸气
请回答：
①气体X的化学式为，反应II的化学方程式为
②在母液苦卤中含有较多的NaCl、KCl、MgCl2、MgSO4等物质。
用沉淀法测定苦卤中镁元素的含量（g/L），实验过程中应测定的数据有
③电解200kg质量分数为25%的饱和食盐水，当浓度下降到20%时，收集到氯气的物质的量为（溶于溶液中的氯气忽略不计，计算结果保留一位小数）。
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