届高考化学二轮专题复习之难点突破无机工艺流程题解题技巧.docx

1、届高考化学二轮专题复习之难点突破 无机工艺流程题解题技巧【考点剖析】2020 届高考化学二轮专题复习之难点突破专题 5 无机工艺流程题解题技巧化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识 步步设问，是无机框图题的创新。它以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相 融合，考查物质的制备、检验、分离提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图 分析原理，紧扣信息，抓住关键、准确答题。这类试题具有较强的实用性和综合性，是近几年高考化学命 题的热门题型。解题思路：1读流程图 (1)箭头：箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主

2、产物或副产物(生成物)。 (2)三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环。 2解题要点(1)审题要点：了解生产目的、原料及产品，了解题目提供的信息，分析各步的反应条件、原理 及物质成分，理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。(2)答题切入点：原料及产品的分离提纯，生产目的及反应原理，生产要求及反应条件，有关 产率、产量及组成的计算，绿色化学。考点一 以物质制备为目的的工艺流程【典例 1】【解题技巧】1制备过程中原料预处理的常用方法2.制备过程中控制反应条件的方法注意 调节 pH 所需的物质一般应满足两点：能与 H反应，使溶液 pH 变大；不引入新杂质。例如若要除去

3、 Cu2中混有的 Fe3，可加入 CuO、Cu(OH)2 或 Cu2(OH)2CO3 等物质来 调节溶液的 pH，不可加入 NaOH 溶液、氨水等。【同类迁移】12019新课标 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：相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：（1）“滤渣1”含有S和 ；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式 。（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是 。（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为 6

4、之间。（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是 。（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是 。（6）写出“沉锰”的离子方程式 。（7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y= 1 时，z= 。322018 新课标卷焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：（1）生产 Na2S2O5，通常是由 NaHSO3 过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式 。（2）利用

5、烟道气中的 SO2 生产 Na2S2O5 的工艺为：pH=4.1 时，中为 溶液（写化学式）。工艺中加入 Na2CO3 固体、并再次充入 SO2 的目的是 。（3）制备 Na2S2O5 也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中 SO2 碱吸收液中含有 NaHSO3 和Na2SO3。阳极的电极反应式为 。电解后， 室的 NaHSO3 浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到 Na2S2O5。（4）Na2S2O5 可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中 Na2S2O5 残留量时，取 50.00 mL 葡萄酒样品， 用 0.01000 molL1 的碘标准液滴定至终点，消耗 10.00 mL。滴定

6、反应的离子方程式为 ，该样品中 Na2S2O5 的残留量为 gL1（以 SO2 计）。3(2016四川理综，11 节选)资源的高效利用对保护环境、促进经济持续健康发展具有重要作用。磷尾 矿主要含 Ca5(PO4)3F 和 CaCO3MgCO3。某研究小组提出了磷尾矿综合利用的研究方案，制备具有重要工业 用途的 CaCO3、Mg(OH)2、P4 和 H2，其简化流程如下：已知：Ca5(PO4)3F 在 950 不分解；高温4Ca5(PO4)3F18SiO230C=2CaF230CO18CaSiO33P4。请回答下列问题：(1)950 煅烧磷尾矿生成气体的主要成分是 。(2)实验室过滤所需的玻璃仪

7、器是 。(3)NH4NO3 溶液能从磷矿中浸取出 Ca2的原因是 。(4)在浸取液中通入 NH3，发生反应的化学方程式是 。【解题策略】 化工流程题中表述性词汇“答题方向”化工生产流程和综合实验题中经常会出现一些表述性词语中，这些表述性词语就是隐性信息，它可以 暗示我们所应考虑的答题角度。常见的有：(1)“控制较低温度”常考虑物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。 (2)“加过量试剂”常考虑反应完全或增大转化率、产率等。 (3)“能否加其他物质”常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。 (4)“在空气中或在其他气体中”主要考虑 O2、H2O、CO2 或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防

8、水解、防潮解等目的。(5)“判断沉淀是否洗净”常取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加某试剂，以检验其中的某 种离子。(6)“检验某物质的设计方案”通常取少量某液体于试管中，加入另一试剂产生某现象，然后得出结论。(7)“控制 pH”常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。 (8)“用某些有机试剂清洗”常考虑降低物质溶解度有利于析出、减少损耗和提高利用率等。考点二 以分离提纯为目的的工艺流程【典例 1】 从废钒催化剂(主要成分 V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2 等)中回收 V2O5 的一种生产工艺流程 示意图如下，请回答下列问题：(1)步骤中废渣的主要成分是 ，中 X 试剂为 。(2

9、)实验室中进行萃取分液操作时，注入萃取剂，充分振荡，将分液漏斗于铁圈上静置，当液体分层后，接下来的操作是 。(3)的变化过程可简化为(下式 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)为提高中萃取百分率，应采取的措施是 。(4)请完成中的反应离子方程式：ClO VO2 H= VO3 。(5)25 时，取样进行实验分析，得到钒沉淀率和溶液 pH 之间关系如下表：结合上表，在实际生产中，中加入氨水，调节溶液的最佳 pH 为 。(6)该工艺流程中，可以循环利用的物质有 。【解题方法】1把握物质提纯的常用方法2.正确选择

10、物质分离的常用方法【同类迁移】12018北京卷 磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。 溶解度：Ca5(PO4)3(OH)”或“”或“”、“”或“NiC2O4H2ONiC2O42H2O，则步骤的化学方程式是 。步骤后，过滤沉淀所需的玻璃仪器有 的角度给出两种可能的原因： 。若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作。(3)中阳极反应产生的气体 E 为 ，验证该气体的试剂为 。(4)试写出步骤的离子方程式： 。 解析 注意电极材料的成分以及和盐酸反应后的离子；A 呈酸性，加入 NiO 的目的，是为了降低 H浓度

11、，促进 Fe3、Al3的水解，根据表中提供信息，Fe3先形成沉淀；只要注意到表中 pH 的数据，即可选出答案；溶解度越小，越先形成沉淀；注意只要求写出玻璃仪器；注意 D 的成分为 NaCl 溶液；看准要求。5(2016江苏化学，16)以电石渣主要成分为 Ca(OH)2 和 CaCO3为原料制备 KClO3 的流程如下：(1)氯化过程控制电石渣过量、在 75 左右进行。氯化时存在 Cl2 与 Ca(OH)2 作用生成 Ca(ClO)2 的反应，Ca(ClO)2 进一步转化为 Ca(ClO3)2，少量 Ca(ClO)2 分解为 CaCl2 和 O2。生成 Ca(ClO)2 的化学方程式为 。提高

12、Cl2 转化为 Ca(ClO3)2 的转化率的可行措施有 (填序号)。A适当减缓通入 Cl2 速率B充分搅拌浆料C加水使 Ca(OH)2 完全溶解(2)氯化过程中 Cl2 转化为 Ca(ClO3)2 的总反应方程式为：6Ca(OH)26Cl2=Ca(ClO3)25CaCl26H2O 氯化完成后过滤。滤渣的主要成分为 (填化学式)。滤液中 Ca(ClO3)2 与 CaCl2 的物质的量之比 nCa(ClO3)2 nCaCl2 15(填“”、“”或“”)。(3)向滤液中加入稍过量 KCl 固体可将 Ca(ClO3)2 转化为 KClO3，若溶液中 KClO3 的含量为 100 gL1， 从该溶液中

13、尽可能多地析出 KClO3 固体的方法是 。6钪及其化合物具有许多优良的性能，在宇航、电子、超导等方面有着广泛的应用。从钛白工业废酸(含钪、 钛、铁、锰等离子)中提取氧化钪(Sc2O3)的一种流程如下：回答下列问题：（1）洗涤“油相”可除去大量的钛离子。洗涤水是用 93%的硫酸、27.5%的双氧水和水按一定比例混合而成。 混合的实验操作是 。（2）先加入氨水调节 pH3，过滤，滤渣主要成分是 ；再向滤液加入氨水调节 pH6，滤液中Sc3+的浓度为 9.01031）。（已知：KspMn(OH)21.91013、KspFe(OH)32.61039，KspSc(OH)3（3）用草酸“沉钪”。25 时 pH2 的草酸溶液中 (保留两位有效数字)。写出“沉钪”得到草酸钪的离子方程式 。已知 Ka1(H2C2O4)5.9102，Ka2(H2C2O4)6.4105（4）草酸钪“灼烧”氧化的化学方程式为 。（5）废酸中含钪量为 15 mgL1，V L 废酸最多可提取 Sc2O3 的质量为 。