高中化学化学工业流程图题解题技巧.docx
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高中化学化学工业流程图题解题技巧
高中化学-化学工业流程图题解题技巧
1、工业流程图题做题原则：
（1）、首先快速审题，明确实验目的，解决“干什么”
（2）、“怎么做”：
迅速把握文字材料和方框中有效信息，仔细分析每一步发生的反应及得到的产物。
把产物或得到的滤液、滤渣等成分写在流程图相应位置上。
（3）、遇到不懂的信息或问题可以跳过去，到时再说，有些提供的信息可能在问题中根本没及，有些信息则可以结合问题帮助理解。
（4）、可以在问题中寻找一些相对独立的问题作答，节约审题时间。
2、在化学工业中应考虑的问题，可以归纳如下：
①化学反应原理——化学原理在实际工业上是否可行
②成本要低——原料的选取使用、设备的损耗等，这是整个过程都需考虑的问题
③原料的利用率要高——利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用
④生产过程要快——化学反应速率
⑤产率要高——化学平衡
⑥产品要纯——产品的分离、提纯
⑦环保问题——反应物尽可能无毒无害无副作用，“三废”的处理
3、由此，化工题常考查的知识点则总结如下：
①化学反应原理——化学（离子）方程式的书写、无机物的性质及制备
②化学反应速率原理
③化学平衡原理
④水解理论
⑤化学反应与能量——热量的计算（盖斯定律），电化学（电解、电镀）
⑥物质制备和分离的知识——基础实验⑦绿色化学的观点
4、工业流程题目在流程上一般分为3个过程：
→
→
（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
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
④控制反应条件的方法
（2）分离提纯阶段的常见考点
①调pH值除杂
a．控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀
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值增大；不引入新杂质。
例如：
若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入等物质来调节溶液的pH值。
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。
④降温：
防止某物质在高温时会溶解（或分解）、为使化学平衡向着题目要求的方向移动
⑤萃取
（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。
a、洗涤沉淀的方法是
b、洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的最佳试剂为。
A、饱和Na2CO3溶液B、四氯化碳C、NaOH溶液D、75%乙醇
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤：
如最后所得晶体带结晶水：
CuSO4.5H2O等以及从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在的气流中加热，以防其。
蒸发结晶、趁热过滤：
如除去NaCl中的少量KNO3。
重结晶
（4）其他常见考点
①化学方程式 ②计算 ③信息
④实验仪器：
写出下列操作所用的仪器
萃取：
溶液配制（由浓硫酸配制稀硫酸）：
例题：
（广东卷20）氧化铜有多种用途，如作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。
为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜（含硫酸亚铁等杂质）进行如下实验：
（1）制备氧化铜:
①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质，操作是：
。
②步骤Ⅱ的目的是除铁，操作是：
滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2+完全转化后，慢慢加入Cu2（OH）2CO3粉末，搅拌，以控制pH=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1。
控制溶液pH=3.5的原因是：
。
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O固体，操作是：
、过滤、水浴加热烘干。
水浴加热的特点是：
。
（2）探究氧化铜的性质:
取A、B两支试管，往A中加入适量的CuO粉末，再分别向A和B加入等体积3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡，结论是：
。
[真题演练]
1、（2014山东高考）工业上用重铬酸钠（Na2Cr2O7）结晶后的母液（含少量杂质Fe3+）生产重铬酸钾（K2Cr2O7）。
工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：
（1）由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为____________________________，通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是____________________________。
（2）向Na2Cr2O7母液中加碱液调PH的目的是____________________________。
（3）固体A主要为__________________（填化学式），固体B主要为________（填化学式）。
（4）用热水洗涤固体A，回收的洗涤液转移到母液______（填“I”“II”或“III”）中，既能提高产率又可使能耗最低。
2、（2014年江苏高考）烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。
实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝[Al2（SO4）x（OH）6—2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。
（1）酸浸时反应的化学方程式为 ；滤渣Ⅰ的主要成分为 。
（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2（SO4）3转化为Al2（SO4）x（OH）6—2x。
滤渣Ⅱ的主要成分为 （填化学式）；若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是 （用离子方程式表示）。
（3）上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量，其主要原因是 ；与吸收SO2前的溶液相比，热分解后循环利用的溶液的pH将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
3、（2014年江苏高考）实验室从含碘废液（除H2O外，含有CCl4、I2、I－等）中回收碘，其实验过程如下：
（1）向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为 ；该操作将I2还原为I－的目的是 。
（2）操作X的名称为 。
（3）氧化时，在三颈瓶中将含I－的水溶液用盐酸调至pH约为2，缓慢通入Cl2，在400C左右反应（实验装置如右图所示）。
实验控制在较低温度下进行的原因是 ；锥形瓶里盛放的溶液为 。
（4）已知：
5SO32—+2IO3—+2H＋＝I2+5SO42—+H2O
某含碘废水（pH约为8）中一定存在I2，可能存在I－、IO3—中的一种或两种。
请补充完整检验含碘废水中是否含有I－、IO3—的实验方案：
取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在； 。
实验中可供选择的试剂：
稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液
4、氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：
依据上图完成下列问题：
（1）在电解过程中，阴极上生成气体的电子式为 。
（2）精制过程中除去阳离子中的Ca2+、Mg2+等杂质，除去Mg2+的离子方程式为 。
（3）精制过程要除去SO42－，可选择下列溶液中的 （填字母序号），并将加入的顺序以箭头符号（↓）的形式画在图上（精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序）。
a.Ba（OH）2 b.Ba（NO3）2 c.BaCl2
（4）在实际生产中也可以用BaCO3除去SO42－（已知溶解度BaSO4 。
（5）脱盐工作中，利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过蒸发、冷却、 、 （填操作名称）而制得50%的NaOH溶液。
5、以钡矿粉（主要成分为BaCO3，含有Ca2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋等）制备BaCl2·2H2O的流程如下：
（1）氧化过程主要反应的离子方程式为________________________________。
（2）沉淀C的主要成分是Ca（OH）2和________________。
由图可知，为了更好的使Ca2＋沉淀，还应采取的措施为 。
（3）用BaSO4重量法测定产品纯度的步骤为：
步骤1：
准确称取0.4～0.6gBaCl2·2H2O试样，加入100mL水，3mL2mol·L－1的HCl溶液加热溶解。
步骤2：
边搅拌，边逐滴加入0.1mol·L－1H2SO4溶液。
步骤3：
待BaSO4沉降后， ，确认已完全沉淀。
步骤4：
过滤，用0.01mol·L－1的稀H2SO4洗涤沉淀3～4次，直至洗涤液中不含Cl－为止。
步骤5：
将折叠的沉淀滤纸包置于________中，经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重。
称量计算BaCl2·2H2O中Ba2＋的含量。
①步骤3所缺的操作为 。
②若步骤1称量的样品过少，则在步骤4洗涤时可能造成的影响为 。
③步骤5所用瓷质仪器名称为 。
滤纸灰化时空气要充足，否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS，该反应的化学方程式为 。
④有同学认为用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好，请说明原因：
。
[已知：
Ksp（BaSO4）＝1.1×10－10 Ksp（BaCrO4）＝1.2×10－10]
6、（2013上海高考）溴化钙可用作阻燃剂、制冷剂，具有易溶于水，易吸潮等性质。
实验室用工业大理石（含有少量Al3+、Fe3+等杂质）制备溴化钙的主要流程如下：
完成下列填空：
（1）上述使用的氢溴酸的质量分数为26%，若用47%的氢溴酸配置26%的氢溴酸的氢溴酸500ml，所需的玻璃仪器有玻璃棒、 。
（2）已知步骤Ⅲ的滤液中不含NH4+。
步骤Ⅱ加入的试剂a是 ，控制溶液的pH约为8.0的目的是 、 。
（3）试剂b是 ，步骤Ⅳ的目的是 。
（4）步骤Ⅴ所含的操作依次是 、 。
（5）制得的溴化钙可以通过如下步骤测定其纯度：
①称取4.00g无水溴化钙样品；②溶解；③滴入足量Na2CO3溶液，充分反应后过滤；④ ；⑤称量。
若得到1.88g碳酸钙，则溴化钙的质量分数为 （保留两位小数）。
若实验操作规范而测定结果偏低，其原因是 。
7、（2013北京高考）用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12（SO4）3·18H2O，工艺流程如下（部分操作和条件略）:
Ⅰ．向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤:
Ⅱ．向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；
Ⅲ．加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:
Ⅳ．加入MnSO4至紫红色消失，过滤;
Ⅴ．浓缩、结晶、分离，得到产品。
（1）H2SO4溶解A12O3的离子方程式是
（2）KMnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整：
（3）已知：
生成氢氧化物沉淀的pH
Al（OH）3
Fe（OH）2
Fe（OH）3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注：
金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的：
（4）己知:
一定条件下，MnO4－可与Mn2+反应生成MnO2，
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是 .
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是 。
8、（2013安徽高考）二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀土氧化物。
平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质）。
某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：
（1）洗涤滤渣A的目的是为了除去 （填离子符号），检验该离子是否洗净的方法是 。
（2）第②步反应的离子方程式是 ，滤渣B的主要成分是 。
（3）萃取是分离稀土元素的常用方法。
已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP （填“能”或“不能”）与水互溶。
实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有 、烧杯、玻璃棒、量筒等。
（4）取上述流程中得到了Ce（OH）4产品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/LFeSO4标准溶液滴定至终点时（铈被还原为Ce3+），消耗25.00mL标准溶液。
该产品中Ce（OH）4的质量分数为 。
高三化学工业流程图题解题技巧
答案
1、
（1）Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7+2NaCl；
低温下K2Cr2O7溶解度远小于其他组分，随温度的降低，K2Cr2O7溶解度明显减小。
（2）除去Fe3+
（3）NaCl；K2Cr2O7
（4）II
2、
（1）Al2O3+3H2SO4=Al2（SO4）3+3H2O SiO2
（2）CaSO4 3CaSO4+2Al3＋+3SO42－+3H2O=2Al（OH）3+3CaSO4+3CO2↑
（3）溶液中的部分SO32－被氧化成SO42－ 减小
3、
（1）SO32－+I2+H2O=2I－+SO42－+2H＋ 使CCl4中的碘进入水层
（2）分液
（3）使氯气在溶液中有较大的溶解度（或防止I2升华或防止I2进一步被氧化） NaOH溶液
（4）从水层取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加FeCl3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有I－；若溶液不变蓝，说明废水中不含有I－。
另从水层中取少量溶液，加入1～2mL淀粉溶液，加盐酸酸化，滴加Na2SO3溶液，若溶液变蓝，说明废水中含有IO3－；若溶液不变蓝，说明废水中不含有IO3－。
4、
（1）H:
H
（2）Mg2++2OH-=Mg（OH）2↓
或
（3）ac
（4）由于BaSO4比BaCO3的溶解度小， SO42－促使BaCO3（s）
Ba2+（aq）+CO32－ （aq）
平衡正向移动，生成更难溶的BaSO4沉淀。
（5）结晶、过滤
5、
6、
（1）量筒、胶头滴管、烧杯、500ml容量瓶。
（2）石灰水，沉淀Al3＋、Fe3＋
（3）氢溴酸，除去过量的氢氧化钙。
（4）蒸发浓缩，冷却结晶。
（5）洗涤；23.50%.洗涤时，有少量的碳酸钙溶解。
7、
（1）Al2O3+6H+＝2Al3++3H2O
（2）5 8H＋ 5 4H2O
（3）pH约为3时，Fe2+和Al3+不能形成沉淀，将Fe2+氧化为Fe3+，可使铁完全沉淀
（4）①生成黄绿色气体 ②除去过量的MnO4－
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