高考化学工艺流程题解题模板与高考化学工艺流程题突破专题(答案均附后).docx

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一、高考化学工艺流程题解题模板
〔一〕、原料预处理的各种方法
1、粉碎或研磨：增大固液〔或固气或固固〕接触面积，加快反响〔溶解〕速率，增大原料的转化率〔或浸 取率〕。
2、煅烧或灼烧：不易转化的物质转为简洁提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除 去热不稳定的杂质
3、酸浸：溶解、去氧化物〔膜〕、调整 pH 促进水解〔沉淀〕
4、碱溶：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调整pH 促进水解〔沉淀〕
例题 1．【2025 全国Ⅰ卷】硼与其化合物在工业上有很多用途。以铁硼矿〔主要成分为 Mg B O ·H O 和 Fe O ，
2 2 5 2 3 4
还有少量Fe O 、FeO、CaO、Al O 和 SiO 等)为原料制备硼酸(H BO )的工艺流程如图所
2 3 2 3 2 3 3
硫酸浸出
过滤
净化除杂
过滤
蒸发浓缩
冷却结晶
过滤
铁硼矿粉 粗硼酸
浸渣 浸渣 含镁盐母液
答复以下问题：
〔1〕写出Mg B O ·H O 与硫酸反响的化学方程式 。
2 2 5 2
为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可实行的措施有 〔写出两条〕
【对点练习】
1、步骤I 前，β—锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是
2． MgSO ·7H O 可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是 MgCO ，
4 2 3
另外还有CaCO 、SiO 等杂质。从今废渣中回收MgSO ·7H O 的工艺如下：第一不用硫酸浸出。
3 2 4 2
“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可实行的措施有 〔要求写出任意一条〕。
(二)、调整溶液的 PH:
1、目的：使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去
2、需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反响，是PH 增大的物质如用 MgO、Mg〔OH〕 等等。
2
3、原理：参加的物质能与溶液中的H+反响，降低了的浓度，增大 PH
4、PH 掌握的围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开头沉淀的PH
1 / 20
例题 2、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以 -锂辉石〔主要成分为 Li O·Al O ·4SiO 〕为原料制
2 2 3 2
备 Li CO 的工艺流程如下：
2 3
：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和 Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的 pH 分别为 、、 和 ；Li SO 、
2 4
LiOH 和 Li CO 在 303 K 下的溶解度分别为 g、 g 和 g。
2 3
步骤 I 中，酸浸后得到酸性溶液中含有Li＋、SO 2-，另含有 Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等杂
4
质，需在搅拌下参加〔填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”〕以调整溶液的pH 到 ～，沉淀局部杂质离子，然后分别得到浸出液。
例题 3、稀土元素是周期表中ⅢB 族钪、钇和镧系元素之总称。他们都是很活泼的金属，性质极为相像，常
见化合价为＋3 价。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国隐藏着丰富的含钇矿石(Y FeBe Si O )，工业
2 2 2 10
上通过如下生产流程可获得氧化钇。
：①该流程中有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH 见下表：
离
开头沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
子
Fe3＋ Y3＋




为使Fe3＋沉淀完全，用氨水调整pH＝a 时，a 应掌握在 围，
【对点练习】
3、欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可以将Cr O 2-转化为Cr(OH) 沉淀除去。Cr3＋的氢氧化物开头沉淀
2 7 3
的pH 和完全沉淀的pH 和 ，Fe3+的氢氧化物开头沉淀的pH 和完全沉淀的pH 和 ，Fe2+ 的氢氧化物开头沉淀的pH 和完全沉淀的pH 和 。〔1〕调整溶液pH 至，可使得到的金属阳离子Fe3+ 和 Cr3+沉淀完全。
2 / 20
4、锶(Sr)为第五周期ⅡA 族元素。高纯六水氯化锶晶体(SrCl ·6H O)具有很高的经济价值，61℃时晶体开
2 2
始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。用工业碳酸锶粉末(含少量 Ba、Fe 的化合物)制备高纯六水氯化锶的过程如以下图。
步骤③中调整溶液pH 至 8 一 1O，宜选用的试剂为 。A．稀硫酸 B．氢氧化锶粉末 C．氢氧化钠 D．氧化锶粉末
5、硫酸工业中废渣的成分为SiO 、Fe O 、Al O 、MgO。某探究性学习小组的同学设计以下方案，进展硫酸
2 2 3 2 3
渣中金属元素的提取试验。
硫酸渣
过量盐酸充分反响
固体A
溶液B

试剂X
固体C

试剂X
固体E

过量CO2
固体G
调pH=
溶液D调pH=13
溶液F
溶液H
：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：
沉 Fe
淀物 (OH)
3
pH 3
．4
Al
(OH)
3
5
．2
Mg
(OH)
2
12
．4
一水合氨电离常数K =×10-5，其饱和溶液中c(OH－)约为 1×10-3mol·L-1。
b
〔2〕上述流程中两次使用试剂X，推想试剂X 是〔填以下字母编号〕 A．水 B．氧化铝 C．氨水 D．氢氧化钠
〔三〕、除杂、试验操作类
、盐溶液的分别提纯方法：结晶法
1、纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶〔NaCl 型〕；蒸发浓缩〔至有晶膜消灭为止〕，冷却结晶〔KNO 型和含
3
有结晶水的晶体〕
2、混合溶液〔分别A 和B〕：蒸发结晶，趁热过滤〔得 NaCl 型〕，将滤液冷却结晶，过滤〔得 KNO 型〕
3
3、由FeCl 、AlCl 、CuCl 、MgCl 等溶液猎取对应晶体，实行的措施是：在枯燥的HCl 气氛中加热蒸干
3 3 2 2
模板：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→枯燥
仪器：蒸发皿、玻璃棒、烧杯
3 / 20
、沉淀洗涤
1、沉淀洗涤的目的：除去沉淀外表附着或沉淀中包夹的可溶性离子。
2、洗涤方法：向漏斗加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2～3 次。
3、误差分析：假设沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。假设沉淀洗涤次数过多，则会使局部沉淀溶解 而使其质量偏低。
4、沉淀是否洗涤干净的推断方法
答题模板
取最终一次洗涤液，滴加……〔试剂〕，假设没有……现象，证明沉淀已洗净
〔三〕、试验操作
答题模板
取少量待测液于试管中，滴加……〔试剂，用量〕，假设没有……现象，证明没有……；
四、终点现象的描述：
假设消灭……现象，证明含有……
当滴入最终一滴×××标准溶液后，溶液变成×××色，且半分钟内不恢复原来的颜色。
例 4、锂被誉为“金属味精”，以 LiCoO 为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以
2
β 锂辉矿(主要成分为LiAlSi O ，还含有FeO、MgO、CaO 等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流
2 6
程如下：
Li CO 在不同温度下的溶解度如下表：
2 3
温度/℃

010 20 50 75 100
Li CO 的溶解度/g
2 3
请答复以下问题：
1．539 1．406 1．329 1．181 0．866 0．728
反响Ⅳ生成 Li CO 沉淀，写出在试验室中得到 Li CO 沉淀的操作名称，洗涤所得 Li CO 沉淀要使
2 3 2 3 2 3
用(选填“热水”或“冷水”)，你选择的理由是 。
【对点练习】
6、以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵与副产品硫酸钠，工艺流程如下：
氯化钠

混合 蒸发
Na SO
趁热 2 4
滤液
硫酸铵
溶解 浓缩 过滤
滤液 冷却 过滤
结晶

NH Cl 洗涤 枯燥 NH Cl 产品
4 4
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。答复以下问题：
〔2〕试验室进展蒸发浓缩用到的主要仪器有、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
4 / 20
〔4〕不用其它试剂，检查NH Cl 产品是否纯洁的方法与操作是。
4
7． MgSO ·7H O 可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。某工业废渣主要成分是 MgCO ，
4 2 3
另外还有CaCO 、SiO 等杂质。从今废渣中回收MgSO ·7H O 的工艺如下：
3 2 4 2
稀 硫
废渣 浸出 过滤
滤液 滤渣A

加热 操作I

滤渣B 滤液
MgSO4·7H2O 过滤、洗涤
操作II
CaSO 和MgSO 的溶解度〔S〕随温度〔T〕变化曲线如右图所示，试答复以下问题：
4 4
操作I 的名称是 ，操作II 的名称是。
操作I 和操作II 都需要用到玻璃棒，操作I 中玻璃棒的主要作用 是， 操 作II 中玻璃棒的主要作用是。
8、镍电池电极材料由 Ni(OH) 、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电材料对环境有危害，某
2
兴趣小组对该电池电极材料进展资源回收争论，设计试验流程如下：
：①NiCl
2
易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。
②试验温度时的溶解度：NiC O ＞NiC O ·H O＞NiC O ·2H O
2 4 2 4 2 2 4 2
③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp 与沉淀析出的pH 如下表所示：
开头沉淀

沉淀完全时
M(OH)n
Al(OH)
3
Fe(OH)
3
Ni(OH)
2
Ksp
×10－23
×10－38
×10－14
时 pH



的 pH



(3) 检验电解滤液时阳极产生的气体的方是：。
5 / 20
(5) 如何洗涤和检验Ni(OH)
3
是否洗涤干净？ 。
9、 取 富碘卤水放入〔填仪器名称〕中，将 mol·L－1 的酸性高锰酸钾溶液装入滴定管中， 到达滴定终点的标志是。
10、(1)“除杂”操作是参加适量过氧化氢，用氨水调整溶液的 pH 约为 ，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2＋。检验Fe2＋是否除尽的试验操作是 。
〔四〕、滤液和滤渣的成分推断
熟记常见难溶于水微溶于水的物质
盐酸盐：AgCl 、HgCl、CuCl ； 硫酸盐：BaSO 、PbSO 、CaSO 、Ag SO 。
4 4 4 2 4
碳酸盐、亚硫酸盐：除K、Na、NH +外均难溶；氢氧化物：除KOH、NaOH、Ba(OH) 、NH .H O 外均难溶。
4 2 3 2
例题 5、难溶性杂卤石〔K SO ·MgSO ·2CaSO ·2H O〕属于“呆矿”，在水中存在如下平衡
2 4 4 4 2
为能充分利用钾资源，用饱和Ca〔OH〕 溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：
2
〔1〕滤渣主要成分有 和 以与未溶杂卤石。
例题 6、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO 、MgSiO 、 CaMg(CO ) 、Al O 和 Fe O 等，
3 3 3 2 2 3 2 3
回收其中镁的工艺流程如下：
沉淀物完全沉淀pH
〔2〕滤渣I 的主要成分有。
【对点练习】
Fe(OH)
3
3．4
Al(OH)
3
5．2
Mg(OH)
2
12．4
11、高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品 FeSO 制备高铁酸钾的生
4
产流程如下：
6 / 20
H SO
NaOH KOH
2 4
4
FeSO 溶液 氧化I
2 4
H O

氧化II 过滤
试剂A

反响 操作I K FeO
2 2
滤渣 B
查资料得知K FeO 的一些性质：
2 4
①在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定
②溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂
③具有强氧化性，能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液
〔2〕过滤操作中，得到的滤渣 B 中除NaCl 还有，则氧化Ⅱ中，试剂 A 为 (填“H O ”或“HNO ”
或“NaClO”)；
2 2 3
12、工业上利用硫铁矿烧渣〔主要成分为Fe O 、FeO、SiO 等〕为原料制备高档颜料铁红(Fe O )，具体生
2 3 2 2 3
产流程如下：
试答复以下问题：
〔1〕滤液X 中含有的金属阳离子是〔填离子符号〕。
13、 是一种重要的化工原料。某争论性学习小组设计了利用菱镁矿石 (主耍成分是 ，并
含有 杂质〕制取 的试验，流程如下：
(1) 第①步研磨的目的是 所得滤液主要含 , 等溶质。
〔五〕温度的掌握
1、加热：加快反响速率或溶解速率；促进平衡向吸热方向移动；除杂，除去热不稳定的杂质，如NaHCO 、
3
Ca(HCO ) 、KMnO 、I 、NH Cl 等物质；使沸点相对较低或易升华的原料气化。
3 2 4 2 4
2、降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解) ；使化学平衡向着题目要求的方向移动〔放热方向〕；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分别；降低晶体的溶解度，削减损失。
3、控温：〔用水浴带温度计便于控温且受热均匀〕防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质到达沸点挥发出来；使催化剂的活性到达最好；防止副反响的发生。
4、降温或减压可以削减能源本钱，降低对设备的要求，到达绿色化学的要求。
例 7、医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等，以工业碳酸钙〔含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质〕生产医用二水合氯化钙工艺流程为：
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为什么蒸发结晶要保持在 160℃：。
例 8、试验室用硫酸厂烧渣〔主要成分为 Fe O 与少量 FeS、SiO 等〕制备聚铁〔碱式硫酸铁的聚合物〕和
2 3 2
绿矾(FeSO ·7H O)，过程如下：
4 2
在⑥中，将溶液 Z 掌握到 70～80 ℃的方法是 ；为什么需要掌握温度到 70～80 ℃。
【对点练习】
14、空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：
海水 提取粗盐
苦卤 ①硫酸酸化
Br 的 ③空气吹出 Br
含
含
2
的
2
⑦ 冷凝
②氯气氯化 海水
空气
④SO2 吸取
⑧ 分别 溴水
液溴 蒸气
吸取液
⑥ 蒸馏
混合物
⑤ 氯化
溴在元素周期表中位于 周期， 族．〔2〕步骤①中用硫酸酸化可提高Cl
2
的利用率，其缘由是
．〔3〕步骤④的离子方程式： ．〔粗4〕溴步水骤⑥的蒸馏过程中，溴出口温度要掌握在 80-900C．温度
过高或过低都不利于生产，请解释缘由： ．如何掌握温度 。〔5〕 步骤⑧中溴气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进展分别．分别仪器的 名称是 ，分别时液溴从分别器的 〔填“上口”或“下口”〕排出．〔6〕不直接用含溴的海水进展蒸
馏得到液溴，而要经过“空气吹出、SO 吸取、氧化”的缘由是 ．
2
〔六〕氧化复原反响和反响方程式的相关信息
1、选择适宜的氧化剂:不引入的杂质，无污染等等
2、离子方程式的书写
3、氧化复原反响方程式的书写
思路:(1)、推断出氧化剂、复原剂、氧化产物和复原产物
〔2〕三步配平法配平
①依据化合价升降法配平这四种物质
②依据电荷守恒补充 H+和OH-,并配平
8 / 20
③依据原子个数左右相等配平并配上H O
2
例题 9、硫铁矿烧渣是一种重要的化学化工产业中间产物, 主要成分是 Fe O 、Fe O 、FeO 和二氧化硅等。
3 4 2 3
下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁[Fe (OH) (SO ) ] 流程图：
2 n 4 3-n/2 m
稀 H2SO4
硫铁 酸溶
矿烧 200~300
废铁皮 滤
4 2
水 操作 反响 操作滤 滤
[Fe (OH)
(SO )
①稀H2SO4/②
FeSO 7H 操作
2 n 4
3-n/
H2O2
〔2〕“酸溶”过程中Fe O 溶解的化学反响方程式： 。
3 4
〔5〕参加适量H O 的目的是氧化Fe2+，写出H O 氧化Fe2+为 Fe3+的离子方程式。
2 2 2 2
【对点练习】
15、铁氧体可用于隐形飞机上吸取雷达波涂料。一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：
酸浸时，二氧化锰被双氧水复原的化学方程式为 。
活性铁粉除汞时，铁粉的作用是 〔填“氧化剂”或“复原剂”或“吸附剂”〕。
16、高铁酸钾广泛应用于净水、电池工业等领域。工业上以钛白粉生产的副产品 FeSO 制备高铁酸钾的生
4
产流程如下：
H2SO4 NaOH KOH
FeSO4溶液 氧化I
H2O2
氧化II
试剂A
过滤
滤渣 B
反响 操作I K2FeO4
查资料得知K FeO 的一些性质：
2 4
①在碱性环境中稳定，在中性和酸性条件下不稳定
②溶解度很大，难溶于无水乙醇等有机溶剂
③具有强氧化性，能氧化有机烃、苯胺和80%以下乙醇溶液答复以下问题：
写出“氧化I”中，生成Fe3+的离子反响方程式
氧化Ⅱ中，试剂A 为 (填“H O ”或“HNO ”或“NaClO”)；
2 2 3
9 / 20
〔4〕净水时高铁酸钾能渐渐与水反响生成絮状的Fe(OH) ，请补充并配平该反响方程式
3
K FeO + H O =Fe(OH) ↓+ KOH+
2 4 2 3
17、镍电池电极材料由Ni(OH) 、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危
2
害，某兴趣小组对该电池电极材料进展资源回收争论，设计试验流程如下：
：①NiCl
2
易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。
②试验温度时的溶解度：NiC O ＞NiC O ·H O＞NiC O ·2H O
2 4 2 4 2 2 4 2
③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp 与沉淀析出的pH 如下表所示：
开头沉淀

沉淀完全时
M(OH)n
Al(OH)
3
Fe(OH)
3
Ni(OH)
2
Ksp
×10－23
×10－38
×10－14
时 pH



的 pH



(2) 写出参加Na C O 溶液的反响的化学方程式： 。
2 2 4
(4) 写出“氧化”反响的离子方程式： 。
〔七〕、相关计算与 Ksp、平衡常数相关的计算〔计算 pH、计算离子浓度〕
例 10、有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：
298K 时， Ksp(CaCO )=×10—9， Ksp(CaSO )=×10—5 ，求此温度下该反响的平衡常数K〔计
3 4
算结果保存三位有效数字〕。
例题 11、某滤液含SO 2-和Sr2+、Ba2+假设滤液中Ba2+浓度为 1×10 一 5mol·L 一 1，依据下表数据可以推算滤液中Sr2+
4
物质的量浓度为 。
Ksp
SrSO
4
×10—7
BaSO
4
×10—10
Sr(OH)
2
× 10—4
原电池和电解工业中的电极反响方程式书写〔见电化学专题〕 平衡原理的应用〔见平衡移动原理专题〕
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