广东高考化工流程题及解题规律.docx
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广东高考化工流程题及解题规律
2010年广东高考反应原理题
32．（16分）
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。
以β-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：
Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的PH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。
（1）步骤Ⅰ前，β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是___________。
（2）步骤Ⅰ中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li+、SO42-，另含有Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+等杂质，需在搅拌下加入_____________（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的PH到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
（3）步骤Ⅱ中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有_____________。
（4）步骤Ⅲ中，生成沉淀的离子方程式为_____________。
（5）从母液中可回收的主要物质是___________。
参考答案
【分析】本题是一个工艺生产背景，目的是用锂、铝硅酸盐制备Li2CO3。
大致浏览流程图知道第Ⅰ段是把锂元素转移到溶液中，第Ⅱ段是除去杂质，第Ⅲ段是反应生成产品。
第⑴小题，固体粉碎后接着进行酸浸，要发生化学反应，故其直接目的是增大固体与硫酸的接触面积，增大了反应速率，间接目的是使单位时间内锂元素的浸出率更高。
（增大固液接触面积，加快浸出反应速率，提高浸出率）
第⑵小题，要求用调节pH的方法使杂质离子沉淀除去，显然需要用到题干中几种阳离子的沉淀pH信息，调节前是酸浸得到的溶液，硫酸必然是过量的故酸性较强，调节的目的应该是使pH升高，故应加入可以中和酸的物质。
（石灰石）
第⑶小题，隐含的信息更多了，这时需要把物质的转化流程梳理一下：
调节pH到6.5只能除去H+、Al3+、Fe3+，而且还引入了Ca2+，说明还存在的杂质离子是Fe2+、Mg2+、Ca2+、Na+，H2O2溶液是氧化剂可将Fe2+氧化为Fe3+，石灰乳可接着将Mg2+和Fe3+沉淀，而Na2CO3溶液可将Ca2+沉淀，而Na+仍然在溶液中。
（Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋）
第⑷小题，溶液中主要是Li2SO4，结合题干中的溶解度信息，生成的沉淀应该是Li2CO3。
（2Li＋＋CO32－==Li2CO3↓）
第⑸小题，沉淀反应发生前，溶液中含大量的Li2SO4和少量Na+，沉淀反应后溶液中留下大量Na2SO4和可能过量的少量Na2CO3，题目问主要物质，答Na2SO4即可。
（Na2SO4、NaOH）
2010年第32题（16分），以制备碳酸锂为载体命题，考核的内容是：
⑴工艺流程中的细节（粉碎成细颗粒的目的）。
⑵调节溶液的pH。
⑶除杂质。
⑷书写新离子方程式。
⑸回收物质。
2011年广东高考反应原理题
32.（16分）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。
工艺流程如下：
（注：
NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）
（1）精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为①和②
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。
气泡的主要成分除Cl2外还含有；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在
（3）在用废碱液处理A的过程中，所发生反应的离子方程式为
（4）镀铝电解池中，金属铝为极，熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4―和Al2Cl7―形式存在，铝电极的主要电极反应式为
（5）钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是
参考答案：
解析：
高温
高温
（考查学生对氯、钠、铝单质及其化合物性质的掌握，同时考查学生对电化学原理的了解、电极反应式的书写。
考查学生对信息进行初步分析、整合重组的能力，考查学生应用化学知识分析、解决问题的能力。
）
（1）①2Al+Fe2O3====Al2O3+2Fe②4Al+3SiO2===3Si+2Al2O3
（2）HCl、AlCl3；NaCl。
（3）Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2OH＋+OH－==H2O
（4）阳极；Al－3e－+7AlCl4－=4Al2Cl7－
（5）致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生。
2011年第32题（16分），以电解法获得粗铝、除杂、钢材镀铝为载体命题，考核的内容是：
⑴与铝发生置换反应的化学方程式。
⑵与Cl2的反应及其产物性质判断。
⑶离子方程式。
⑷镀铝电极判断及电极反应式。
⑸致密氧化铝膜防钢材腐蚀原因。
化工流程题题的考试规律和趋势：
一、化工流程图试题的构成特点
化工流程图试题就是将化工生产过程中的主要操作步骤或物质转换用框图形式表示出来，将其中相关的信息以文字、表格或图像呈现出来，然后根据流程中涉及的化学知识进行设问，从而形成与化工生产紧密联系的试题。
其基本结构如下：
题头：
介绍该工艺生产的原材料、目的、原理。
题干：
用框图形式将操作或物质转换或分离提纯等主要生产工艺流程表示出来。
题尾：
根据流程中涉及到的化学知识设问。
例如：
【07年广东24题】
【题头】
二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。
工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：
【题干】
某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si（16.27%）、Fe（5.86%）、Al（3.42%）、Zn（2.68%）和Cu（0.86%）等元素的化合物。
部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：
沉淀
Al（OH）3
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Mn（OH）2
Cu（OH）2
Zn（OH）2
CuS
ZnS
MnS
FeS
pH
5.2
3.2
9.7
10.4
6.7
8.0
≥–0.42
≥2.5
≥7
≥7
【题尾】
（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 。
（2）滤渣A的主要成分是。
（3）加入MnS的目的是除去杂质。
（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为。
（5）从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有（写两种）。
二、化工流程图试题的考查要点
年份
题号
考查内容
相关考点
07年
21
以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠
简单计算、常用的仪器主要用途、物质的检验（加热法）及分离提纯（溶解度曲线、重结晶法）等
24
以软锰矿制备高纯二氧化锰
化学方程式的书写（氧化还原反应、电极反应）、物质的分离提纯（调节PH）
08年
19
工业碳酸钠的分离与提纯
常见离子的性质、物质的分离提纯（溶解度曲线、结晶法、趁热过滤）、物质循环利用、盖斯定律等
23
三氯甲硅烷还原法制备高纯硅
化学方程式书写（氧化还原反应、水解、双水解反应）、化工生产的安全性（可燃性气体的验纯）、硅元素化合物的性质及用途等
09年
22
生产硼砂的固体废料回收镁
原料预处理（酸浸）、物质的分离提纯（调节PH、溶解度曲线、重结晶法）、副产物的回收利用等
10年
32
以β锂辉石为原料制备Li2CO3
原料预处理（粉碎）、物质的分离提纯（调节PH）、常见离子的性质、离子方程式的书写（复分解反应）、副产物的回收利用等
11年
32
粗铝的吹气精炼以及钢材镀铝
化学方程式的书写（氧化还原反应、中和反应、电极反应）、物质的分离提纯（吹气法）、金属防腐等
知识考查的范围包括：
1、元素化合物：
物质转化的条件及反应。
（载体）
2、基本理论和原理：
①化学反应：
氧化还原反应
（书写新化学反应方程式：
离子反应、氧化还原反应、电化学反应式或电极反应式）；
②电化学：
原电池、电解池的电极反应；
③化学平衡：
化学平衡原理、水解平衡、溶解－沉淀平衡。
3、实验操作（物质制备）：
①原料处理：
研磨、灼烧、溶解；
②物质分离提纯：
调节pH沉淀、结晶、洗涤、干燥。
4、绿色化学：
物质循环、副产物回收、三废处理、设备维护、经济的视角。
（考查层次要求高，考查范围具有综合性，2010年全省平均得分率为50.0%，2011年全省平均得分率为39.8%。
——是拉开距离的一道题）
三、化工流程图试题备考策略
化工流程实质是物质制备和除杂的过程。
要解决物质的制备等实际的化学问题往往需要从成本角度（原料是否廉价易得）、环保角度（是否符合绿色化学的要求）、现实的角度等思考，这类题有许多信息是以文字说明、工艺流程图以及供参考的数据（以表格、图像形式给出）。
解答化工流程题的基本程序是：
第一步：
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？
）。
第二步：
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。
第三步：
接下来看设问，将关键词语、原理、及有用信息与已有知识加以联想、类比，弄清信息的内涵及用意。
第四步：
然后再带着质与量的意识具体分析各个化学过程（必要时才使用参考数据），组织语言回答设问。
将新得到的规律或原理正向或逆向思维迁移到所求问题中。
第五步：
最后理顺答案，规范表达。
此时要看清题目对答案的表达要求，运用化学语言组织文字，规范答题。
解答化工流程题时的注意问题：
正确书写化学方程式、电极反应式、热化学方程式，要配平，并注明条件，等号或可逆符号不能少，沉淀、气体、固态、水溶液等符号按要求标明；注意反应物种类多少、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；注意描述语言的规范性和准确性，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；要看清题目要求，按要求答题。
提高善于利用和挖掘有效信息解题的能力:
化工流程图题将所要表达的信息以文字、框图、表格、图像等形式呈现出来，而解题就需要对这些信息进行阅读、整理、分析、理解、组合和应用。
【2011广东32】由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。
工艺流程如下：
（NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）
（2）将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。
气泡的主要成分除Cl2外还含有______；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在____。
（4）在铝电解池中，金属铝为_____极。
熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以和形式存在，铝电极的主要电极反应式为。
※增强对信息重要性的认识，培养养成利用信息解题的习惯。
※善于从关键词中挖掘信息。
审题时应认真读题，扣住关键词，正确理解题意，弄清测试意图，以防答非所问。
例如:
碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。
以β-锂辉石（主要成分为Li2OAl2O34SiO2）为原材料制备Li2CO3的工艺流程如下：
（Li2SO4）
已知：
Fe3+、Al3+、Fe2+和Mg2+以氢氧
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