1、高考中的化學(xué)工藝流程題,化學(xué)工藝流程題是近年高考命題的熱點(diǎn)。化學(xué)工藝流程題，就是將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段即生產(chǎn)流程用框圖的形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的化工工藝試題。,1工藝流程題的特點(diǎn) 一是試題源于生產(chǎn)實(shí)際，以解決化學(xué)實(shí)際問題為線索進(jìn)行設(shè)問，使問題情境真實(shí)。二是試題內(nèi)容豐富，涉及化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的方方面面，能考查考生對(duì)化學(xué)知識(shí)的掌握和應(yīng)用情況，同時(shí)考查考生解決化工生產(chǎn)中的相關(guān)問題的遷移推理能力。三是試題新穎，閱讀量、思維含量較大，考查考生的資料收集、處理能力。該類試題常涉及的知識(shí)點(diǎn)有： (1)氧化還原反應(yīng)的判斷。 (2)化學(xué)方程式或離子方程式

2、的書寫。,(3)化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡理論的應(yīng)用。 (4)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。 (5)與化學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)操作，如除雜、分離、提純、檢驗(yàn)等。 (6)環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)。 2熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞 (1)原料處理階段的常見考點(diǎn)與常見名詞： 加快反應(yīng)速率。 溶解：通常用酸溶，如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等。,水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解。 浸出：固體加水(酸)溶解得到離子。 浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(更多轉(zhuǎn)化)。 酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程。 灼燒、焙燒、煅燒：改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解。 (2)分離

3、提純階段的常見考點(diǎn)： 調(diào)pH除雜： a控制溶液的酸堿性使其中某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。,例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH如下表所示,9.8,8.3,Mn(OH)2,9.6,7.6,Fe(OH)2,3.7,2.7,Fe(OH)3,沉淀完全,開始沉淀,物質(zhì),如要除去Mn2溶液中含有的Fe2，應(yīng)該先用氧化劑把Fe2氧化為Fe3，再調(diào)溶液的pH到 3.7。,b調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點(diǎn)： 能與H反應(yīng)，使溶液pH增大；不引入新雜質(zhì)。 例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。 試劑除雜。 加熱：加快反應(yīng)速率或

4、促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)。如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對(duì)溫度的控制。如NaHCO3、H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。,降溫：防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解(或分解)、使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)。 萃取。 (3)獲得產(chǎn)品階段的常見考點(diǎn)： 洗滌(冰水、熱水)：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。 蒸發(fā)加熱時(shí)的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時(shí)，應(yīng)在HCl的氣氛中加熱，以防其水解。 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如除去KNO3中的少量NaCl。,典題例析,例1(2012江蘇高考)

5、廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室利用廢舊電池的銅帽(Cu、Zn總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO的部分實(shí)驗(yàn)過程如下：,(1)銅帽溶解時(shí)加入H2O2的目的是_(用化學(xué)方程式表示)。 銅帽溶解完全后，需將溶液中過量的H2O2除去。除去H2O2的簡(jiǎn)便方法是_。 (2)為確定加入鋅灰(主要成分為Zn、ZnO，雜質(zhì)為鐵及其氧化物)的量，實(shí)驗(yàn)中需測(cè)定除去H2O2后溶液中Cu2的含量。實(shí)驗(yàn)操作為：準(zhǔn)確量取一定體積的含有Cu2的溶液于帶塞錐形瓶中，加適量水稀釋，調(diào)節(jié)溶液pH34，加入過量的KI，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。上述過程中反應(yīng)的離子方程式如下：,2Cu24I=2

6、CuI(白色)I2 2S2OI2=2IS4O 滴定選用的指示劑為_，滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為_。 若滴定前溶液中的H2O2沒有除盡，所測(cè)定的Cu2含量將會(huì)_(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。 (3)已知pH11時(shí)Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 molL1計(jì)算)。,8.9,5.9,Zn2,8.8,5.8,Fe2,3.2,1.1,Fe3,沉淀完全的pH,開始沉淀的pH,實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑：30%H2O2、1.0 molL1HNO3、1.0 molL1NaOH。由除去銅的濾液制備ZnO的實(shí)驗(yàn)步驟依次

7、為：_；_；過濾；_；過濾、洗滌、干燥；900 煅燒。,解析(1)銅與稀硫酸不反應(yīng)，加入H2O2可以將銅氧化為CuO，CuO與稀H2SO4反應(yīng)。H2O2不穩(wěn)定，受熱分解生成水和氧氣，氧氣逸出。(2)根據(jù)碘遇淀粉變藍(lán)色的性質(zhì)，可用淀粉作指示劑。在錐形瓶中加入淀粉溶液，溶液變?yōu)樗{(lán)色，滴入Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液至溶液的藍(lán)色完全褪去，即證明I2全部反應(yīng)。若溶液中的H2O2沒有除盡，H2O2具有強(qiáng)氧化性，會(huì)氧化I生成I2，導(dǎo)致Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液使用量偏多，從而算出的Cu2含量偏高。(3)Fe2與Zn2完全沉淀時(shí)的pH相差不大，直接沉淀會(huì)使生成的Zn(OH)2不純，故可先加入氧化劑H2O2,(使用該氧

8、化劑不引入雜質(zhì)離子)將Fe2氧化為Fe3，調(diào)節(jié)pH至3.25.9之間，目的是將Fe3全部沉淀，保證Zn2不沉淀。過濾后，再調(diào)節(jié)pH大于8.9，使Zn2全部沉淀，但是pH不能超過11，否則Zn(OH)2會(huì)被溶解。最后煅燒Zn(OH)2使其分解得ZnO。 答案(1)CuH2O2H2SO4=CuSO42H2O加熱(至沸),(2)淀粉溶液藍(lán)色褪去偏高 (3)向?yàn)V液中加入適量30% H2O2，使其充分反應(yīng) 滴加1.0 mol L1NaOH，調(diào)節(jié)溶液pH約為5(或3.2pH5.9)，使Fe3沉淀完全 向?yàn)V液中滴加1.0 molL1NaOH，調(diào)節(jié)溶液pH約為10(或8.9pH11)，使Zn2沉淀完全,例2(

9、2010山東高考)對(duì)金屬制品進(jìn)行抗腐蝕處理，可延長(zhǎng)其使用壽命。 (1)以下為鋁材表面處理的一種方法：,堿洗的目的是除去鋁材表面的自然氧化膜，堿洗時(shí)常有氣泡冒出，原因是_(用離子方程式表示)。為將堿洗槽液中的鋁以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列試劑中的_。 aNH3bCO2cNaOHdHNO3,以鋁材為陽極，在H2SO4溶液中電解，鋁材表面形成氧化膜，陽極電極反應(yīng)式為_。 取少量廢電解液，加入NaHCO3溶液后產(chǎn)生氣泡和白色沉淀，產(chǎn)生沉淀的原因是_。 (2)鍍銅可防止鐵制品腐蝕，電鍍時(shí)用銅而不用石墨作陽極的原因是_。 (3)利用右圖裝置，可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。 若X為碳棒，為減緩鐵的腐蝕，開

10、關(guān)K應(yīng)置于_處。若X為鋅，開關(guān)K置于M處，該電化學(xué)防護(hù)法稱為_。,(3)若X為碳棒，則只能用外加電源的陰極保護(hù)法，此時(shí)開關(guān)K應(yīng)置于N處。若X為Zn，K置于M處，其保護(hù)原理稱為犧牲陽極的陰極保護(hù)法。,針對(duì)訓(xùn)練,1. (2011江蘇高考)以硫鐵礦(主要成分為 FeS2)為原料制備氯 化鐵晶體(FeCl36H2O)的工藝流程如下：,(2)酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，其目的是_、_。 (3)通氯氣氧化時(shí)，發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為_ _； 該過程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為_(寫化學(xué)式)。,(2)酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，目的是將氧化鐵充分溶解，提高鐵元素的浸出率及

11、抑制Fe3的水解。,2. (2011廣東高考)由熔鹽電解法獲得的粗鋁含一定量的金屬 鈉和氫氣，這些雜質(zhì)可采用吹氣精煉法除去，產(chǎn)生的尾氣經(jīng)處理后可用于鋼材鍍鋁。工藝流程如下：,(注：NaCl熔點(diǎn)為801 ；AlCl3在181 升華) (1)精煉前，需清除坩堝表面的氧化鐵和石英砂，防止精煉時(shí)它們分別與鋁發(fā)生置換反應(yīng)產(chǎn)生新的雜質(zhì)，相關(guān)的化學(xué)方程式為_和_。 (2)將Cl2連續(xù)通入坩堝中的粗鋁熔體，雜質(zhì)隨氣泡上浮除去。氣泡的主要成分除Cl2外還含有_；固態(tài)雜質(zhì)粘附于氣泡上，在熔體表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_ _。 (3)在用廢堿液處理氣體 A 的過程中，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。,(5)鋼材鍍鋁后

12、，表面形成的致密氧化鋁膜能防止鋼材腐蝕，其原因是_。 解析：(1)由題意知，F(xiàn)e2O3、SiO2和金屬Al在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)。(2)粗鋁中還存在H2，與Cl2結(jié)合形成HCl，高溫下Cl2也能與Na和Al反應(yīng)生成NaCl和AlCl3，AlCl3在700 時(shí)為氣態(tài)。(3)冷凝后所得的氣體A為Cl2和HCl，二者均,3(2010江蘇高考)鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥主要含 有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某主要生產(chǎn)BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba(NO3)2，其部分工藝流程如下：,(1)酸溶后溶液的pH1，Ba(FeO2)2與HNO3反應(yīng)的化

13、學(xué)方程式為_。 (2)酸溶時(shí)通?？刂品磻?yīng)溫度不超過70 ，且不使用濃硝酸，原因是_、_。 (3)該廠結(jié)合本廠實(shí)際，選用的X為_(填化學(xué)式)；中和使溶液中_(填離子符號(hào))的濃度減小(中和引起的溶液體積變化可忽略)。 (4)上述流程中洗滌的目的是_ _。,解析：本題主要考查鋇泥的綜合利用，意在考查元素化合物知識(shí)的綜合運(yùn)用。(1)Ba(FeO2)2與HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ba(FeO2)28HNO3=Ba(NO3)22Fe(NO3)34H2O；(2)溫度越高反應(yīng)速率越快，故控制溫度不超過70是為了防止反應(yīng)速率過快，且濃硝酸越濃越易分解，溫度高既易揮發(fā)，也易分解，故不用濃硝酸；(3)X既要能中和