高考化学解题模板(工艺流程题).docx

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高考化学工艺流程题解题模板
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】硼及其化合物在工业上有很多用途。以铁硼矿〔主要成分为 Mg2B2O5·H2O 和 Fe3O4,
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
铁硼矿粉 硫酸浸出 过滤 净化除杂 过滤 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 粗硼酸
答复以下问题:
浸渣 浸渣 含镁盐母液
写出Mg2B2O5·H2O 与硫酸反响的化学方程式 。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，-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
4 2
MgCO ，另外还有CaCO 、SiO2 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 3 4 2
(1〕“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).
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)2 等等。
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
2
4、PH 掌握的范围：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
Li2CO3 的工艺流程如下：
2
3
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 Li2O·Al O
·4SiO
〕为原料制备
：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和 Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH 分别为 、5。2、 和 12。4；
4
2
3
Li2SO 、LiOH 和 Li CO 在 303 K 下的溶解度分别为 g、12。7 g 和 1。3 g.
4
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
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 6。0～6。5，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、,性质极为相像，常见
化合价为＋3 〔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
上通过如下生产流程可获得氧化钇。
2 2 2 10
离
开头沉淀时的
完全沉淀时的
子 pH pH
Fe3＋
2。7

：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：
Y3＋


〔3)为使Fe3＋沉淀完全,用氨水调整pH＝a 时,a 应掌握在 范围内,
【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
2 7 3
淀的pH 和完全沉淀的pH 和 7。0，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 分别为7。6 和 9。6.(1〕某含铬废水处理的主要流程如下图： 调整溶液pH 至，可使得到的金属阳离子Fe3+和Cr3+沉淀完全。
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
2 2
体开头失去结晶水，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。
(3〕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
2 2 3 2 3
5、硫酸工业中废渣的成分为 SiO
酸渣中金属元素的提取试验。
、Fe O 、Al O
、，进展硫
硫酸渣 过量盐酸
充分反响
固体A
溶液B
固体C
试剂X 试剂X
固体E
调pH= 溶液D调pH=13
溶液F
过量CO2
固体G
溶液H
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……；
当假设滴出入现最…后…一现滴象×，×证×明标含准有溶…液…后，溶液变成×××色，且半分钟内不恢复原来的颜色。
四、终点现象的描述：
：阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：
沉
Fe
Al(O
Mg(O
淀物
〔OH〕3
H〕3
H〕2
pH
3．4
5．2
12．4
一水合氨电离常数Kb=1。8×10－5，其饱和溶液中c(OH－〕约为 1×10—3mol·L-1.
〔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
除杂、试验操作类
一、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〔KNO3 型和含有结晶水的晶体〕
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 KNO3 型〕
3、由 FeCl3、AlCl3、CuCl2、MgCl2 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
模板：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→枯燥
仪器：蒸发皿、玻璃棒、烧杯二、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：向漏斗内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，，则会使局部沉淀溶解而使其质量偏低。
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
沉淀是否洗涤干净的推断方法
三、试验操作
例 4、锂被誉为“金属味精”，以LiCoO2 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 β。锂辉矿(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、MgO、CaO 等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下:
解度/g
．539
．406
．329
．181
．866
．728
Li2CO3 在不同温度下的溶解度如下表：
温度/℃
0
10
20
50
75
10
Li2CO3 的溶
1
1
1
1
0
0
0
请答复以下问题：
〔4〕反响Ⅳ生成Li2CO3 沉淀,写出在试验室中得到Li2CO3 沉淀的操作名称，洗涤所得Li2CO3 沉淀要 使 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及副产品硫酸钠，工艺流程如下：
氯化钠硫酸铵

混合 蒸发
溶解 浓缩
趁热 Na2SO4
冷却
结晶
过滤
过滤 滤液

滤液
洗涤
枯燥
NH4Cl

NH4Cl 产品
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)不用其它试剂，检查NH4Cl 产品是否纯洁的方法及操作是。
7． MgSO4·7H2O 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 MgCO3，另外还有CaCO3、SiO2 等杂质。从今废渣中回收MgSO4·7H2O 的工艺如下：
稀 硫
滤渣B
滤液 加热 操作I
废渣
浸出
过滤
滤液
滤渣A
MgSO4·7H2O
过滤、洗涤
操作II
CaSO4 和 MgSO4 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：
〔3〕操作I 的名称是 ，操作II 的名称是.
〔4)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，
II 中玻璃棒的主要作用是。
操 作
8、镍电池电极材料由 Ni〔OH) 、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制
2
成。由
于电池使用后电材料对环境有危害，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：
H
：①NiCl2 易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋.
4
4
②试验温度时的溶解度：NiC2O ＞NiC2O · 2O＞NiC2O4·2H2O
M(OH)n Al(OH)3
Fe(OH〕3
Ni〔OH〕
Ksp
×10
－23
×10
－38
1 。6×10
－14
开头沉淀 沉淀完全时
时 pH 的 pH
3。4 4。2


2


③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp 及沉淀析出的pH 如下表所示：
(3〕 检验电解滤液时阳极产生的气体的方是：。
如何检验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 8。0,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 .
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
4 2 3 2
例题 5、难溶性杂卤石(K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O〕属于“呆矿”,在水中存在如下平衡
溶.
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 以及未溶杂卤石。
例题 6、某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有 MgCO3、MgSiO3、 CaMg〔CO3〕2、Al2O3 和 Fe2O3 等，回收其中镁的工艺流程如下：
沉淀物
Fe〔OH〕3
Al〔OH)3
Mg(OH〕2
完全沉淀pH
3．4
5．2
12．4
(2)滤渣 I 的主要成分有。
【对点练习】
H2SO4
氧化I
H2O2
NaOH
KOH
氧化II
过滤
反响
操作I
试剂A
11、高铁酸钾广泛应用于净水、 FeSO4 制备高铁酸钾的生产流程如下:
4
FeSO 溶液
K2FeO4
滤渣 B
查资料得知K2FeO4 的一些性质：
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〕氧化Ⅱ中，试剂 A 为 〔填“H2O
”或“HNO
”或“NaClO”〕;过滤操作中，得到的滤
渣 B 中除NaCl 还有
12、工业上利用硫铁矿烧渣〔主要成分为Fe O
2
、FeO、SiO
3
等〕为原料制备高档颜料铁红(Fe O

)，具体
生产流程如下：
2 3 2 2 3
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、 〔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.
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 NaHCO3 、
Ca(HCO3〕2、KMnO4、I2、NH4Cl 等物质；使沸点相对较低或易升华的原料气化。
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：
〔5〕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Fe2O3 及少量FeS、SiO2 等〕制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物〕和绿矾〔FeSO4·7H2O)，过程如下:
(5〕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】
海水
提取粗盐
苦卤
①硫酸酸化
②氯气氯化
含 Br2 的 ③空气吹出
海水
含 Br2 的
空气
⑦ 冷凝
④SO2 吸取
液溴
⑧ 分别
蒸气
⑥ 蒸馏
溴水
混合物
⑤ 氯化
吸取液
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：
〔4〕步骤⑥的蒸馏过程中，温度应掌握在 80—90℃。温度过高或过低都不利于生产 , 。
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
③依据原子个数左右相等配平并配上H2O
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Fe3O
、Fe O
、FeO 和二氧化硅等。
下面是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁［Fe 〔OH〕
〔SO 〕
4 2 3
] 流程图:
2 n 4 3-n/2 m
稀 H2SO4
硫铁 酸溶
矿烧 200~300
废铁皮 滤
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
4 2
〔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：
(1〕酸浸时，二氧化锰被双氧水复原的化学方程式为 。
〔2)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”)。
H2SO4
氧化I
H2O2
NaOH
KOH
氧化II
过滤
反响
操作I
试剂A
16、高铁酸钾广泛应用于净水、 FeSO4 制备高铁酸钾的生产流程如下：
FeSO4溶液
K2FeO4
滤渣 B
查资料得知K2FeO4 的一些性质:
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:
〔1)写出“氧化I”中，生成Fe3+的离子反响方程式
2
〔2〕氧化Ⅱ中,试剂A 为 (填“H2O ”或“HNO
3“或“NaClO“)；
〔4)净水时高铁酸钾能渐渐与水反响生成絮状的Fe〔OH〕
K2FeO4 + H2O =Fe(OH)3↓+KOH+
，请补充并配平该反响方程式
3
17、镍电池电极材料由Ni〔OH)2、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
M〔OH)n
Ksp
开头沉淀 沉淀完全时
时 pH 的 pH
Al(OH〕
3
1 。9×10
－23
×10
－38
1 。6×10
－14
3。4
4。2
Fe〔OH)
3


Ni(OH)
2


③某温度下一些金属氢氧化物的Ksp 及沉淀析出的pH 如下表所示：
〔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： 。
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〔CaCO3)=×10—9， Ksp(CaSO4〕=4。90×10-5 ，求此温度下该反响的平衡常数 K(计算结果保存三位有效数字〕。
Ksp
SrSO
4
3。3×10-7
BaSO
4
1。1 ×10—10
Sr〔OH)
2
× 10—4
例题 11、某滤液含SO42-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+物质的量浓度为 。
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〕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〔CaCO3)=2。80×10—9， Ksp(CaSO4)=×10—5 ,求此温度下该反响的平衡常数K〔计算结果保存三位有效数字〕。
Ksp
SrSO
4
×10-7
BaSO
4
1。1 ×10—10
Sr〔OH)
2
× 10—4
例题 11、某滤液含SO42—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+物质的量浓度为 。