說明：

1.本專題為原創專題對工藝流程相關知識進行了系統的歸納

2.本專題包括：

(1)常見的工藝手段、操作名稱和目的知識歸納

(2)化工生產工藝流程解題策略

3.本專題配有答案

4.本專題共有13頁

高中化學工藝流程專題復習

第一部分：常見的工藝手段、操作名稱和目的知識歸納

-＞設備：注意設備的.

如：_______________________________________________________

二、工藝流程

(一)、原料處理階段：

處理類型有：

L粉碎固體：目的是增大,使固體充分或加快反應

注：常考提高浸出率的方法：_______________________________

2.溶解原料：_溶、溶、溶或有機溶劑等進行溶解、富集；

如：_______________________________________________________

3.灼燒、焙燒：

儀器選擇：酒精燈、三腳架、、珀竭鉗，如從海帶中提碘；

4.煨燒原料：可以改變結構，使一些物質能溶解，并使一些雜質高溫下氧化、分解。如碳

酸鈣分解，煨燒高嶺土等；

5.其他：

(1)研磨或剪碎、榨汁、

(2)表面處理：如金屬表面的氧化物用浸洗

(3)除去金屬表面的油污等：用浸洗

(二)、分離提純階段：理清原料和產品的關系一“多的要除、少的要加”■*不清楚的跳過

I.提純的方法有:

I

1.氧化除雜：如除去Cu"中的Fe?+

(1)氧化：用氧化劑將Fe"氧化成+以便后期處理。

(2)調節pH除雜：控制溶液的酸堿性使Fe?+離子形成氫氧化物沉淀,。加入的物質常

為：，但盡量不引入雜質。

2.試劑除雜：加試劑直接反應除去雜質如：粗鹽的提純

3.萃取、分液除雜：如從海水中提取澳和碘單質，利用漠和碘單質易溶于有機溶劑

(1)澳和碘單質的顏色:

類型澳單質碘單質

水

有機溶劑

(2)使用到的儀器:

4.過濾除雜：

使用到的儀器：___________________________________________________________

5.蒸儲除雜：

(1)使用范圍：_________________________________

(2)使用到的儀器：__________________________________________________________

(3)常見類型：_______________________________________________________________

II.常見題型或知識點考查：

1.加熱的目的：加快化學或促進____________________笠。

2.降溫反應的目的：防止某物質在高溫時會如有壓。2參與的反應；或一

;或為使化學平衡向著，如有H202參與的反應。

3.電解：注意：有新信息按新信息寫，無新信息按教材知識寫

4.氧化還原反應的考查：書寫氧化還原反應時，找準

，注意環境的、反應的條件、符號，然后配平方程式。

2

（三）、獲得產品階段流程：結晶f過濾f洗滌一干燥

（1）結晶方法

①蒸發結晶：一般適用于溶質且該物質熱穩定性—（不會熱分解）的結晶

析出，如從食鹽水中得到氯化鈉晶體。

要注意有金屬離子易水解，控制條件或氣體氛圍，目的是：抑制其o

如MgCL溶液制無水MgCk

②蒸發濃縮、冷卻結晶：目的主要是讓溶解度隨溫度變化的溶質析出，多用

于、的鹽類（如錢鹽、硝酸鹽）的結晶析出。這種題往往是

用圖像表示溶解度與溫度關系。

③蒸發結晶、趁熱過濾：目的是讓溶解度隨溫度變化的溶質析出，防止某物

質降溫時會,如除去氯化鈉溶液中o趁熱過濾需用到漏斗

或用熱毛巾捂住普通漏斗外壁，以防因溫度下降而析出雜質。

（2）洗滌：洗滌劑選擇（如冰水洗、乙醇洗等）；

①目的：洗去晶體表面的；

②洗滌沉淀的操作：往漏斗中加蒸儲水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上操作

2-3次。

③洗滌類型：

a.水洗

b.冷水洗或乙醇洗:________________________________________________

c.水洗后乙醇洗的目的:________________________________________________

④檢驗晶體表面洗凈檢驗方法（實質上檢驗晶體表面一些可溶性雜質離子）：

a.取最后一次洗滌液少許于試管中，加入XXX試劑，觀察到XXX現象，則沉淀已洗滌

干凈

b.類型：___________________________________________________________________

（4）干燥：干燥的方法有_______________________________________________________

第一部分：常見的工藝手段、操作名稱和目的答案：

一、腐蝕、有酸性物質生成會腐蝕設備

3

二、(一)

1.增大接觸面積、反應、速率增大接觸面積、升溫、增大溶液的濃度、攪拌等

2.酸、堿溶、水

SiftCFeA):加稀硫酸可溶解除去FeQFezG(Sift):加強堿可溶解除去SiG

Sia(NaCl):加水可溶解除去NaCl

3.泥三角、地埸

5.(2)酸(3)純堿溶液

(二)、

I.1.(1)Fe"(2)難溶的堿、難溶的碳酸鹽、難溶的氧化物、難溶的弱堿

2.(1)

類型浪單質碘單質

水橙黃黃褐色

有機溶劑橙紅紫紅色

(2)鐵架臺、小燒杯、分液漏斗、玻璃棒

4.鐵架臺、小燒杯、漏斗、玻璃棒

5.蒸儲除雜：

(1)混溶的兩種或多種液體

(2)鐵架臺、酒精燈、石棉網、蒸儲燒瓶、溫度計、冷凝管、牛角管、錐形瓶

(3)苯與碘單質、石油的分館

II.1.化學反應速率、平衡向某方向移動

2.防止物質分解、減少物質揮發；某方向移動

4.氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物，酸堿性

(三)、(1)①蒸發結晶：單一、好、酸性、酸性、水解

②大、多溶質、不穩定

③小、析出、KNOa、熱濾

(2)①雜質

③b降低溶解度，減少產品的損失

4

C除水便于干燥

@b.CL:(HNO3>AgNOs)SO『(HC1、BaCL)Fe"(硫氟化鉀)

(4)自然干燥、熱干燥

第二部分化工生產工藝流程解題策略

【考綱要求】能夠敏捷、準確地獲取試題所給的相關信息，并與已有知識整合，在分析評

價的基礎上應用新信息的能力。能將與化學相關的實際問題分解，綜合運用相關知識和科

學思維方法，解決生產、生活實際和科學研究中的簡單化學問題的能力。

【復習目標】1、了解化工工藝流程題的構成特點

2、掌握化工工藝流程題的解題策略

3、會用此策略解決化工工藝流程題的大多數問題

【復習重點】化工工藝流程題的解題策略

【復習難點】化工工藝流程題的解題策略——讀題干

【典型例題】

例.鋅鋼白是BaSO,和ZnS的混合物，ZnS難溶于水。四川某化工廠用重晶石為原料制備鋅

鐵白，生產過程中會產生大量的廢氣(主要成分為COz、CO及少量SO2和硫蒸氣等)。為防

止污染空氣并提高原料利用率，生產中采用下述工藝流程：

請根據上述流程回答下列問題：

(1)重晶石的化學式為,鋅銀白可用于調制____________色和淺色油漆。

(2)處理過程(a)的步驟為①_________；②洗滌；③o

(3)設備1是冷卻分離塔，若設備1前面的導氣管過長、過窄，可能使導氣管堵塞，其原

因是O

(4)設備2中所用的洗滌劑是NaOH溶液，則Y的化學式為。寫出設備2中發生反

應的離子方程式：,

5

答案：(1)BaS04白色

(2)過濾、干燥

(3)硫單質冷凝為固體阻塞導氣管

(4)CO提示：NaOH分別與C02反應S02

一、題目構成特點：

1、內容來源：真實的工業生產過程，內容豐富，提問靈活。

2、題目結構：分題頭、題干和題尾三部分。

3、呈現形式：流程圖、表格、圖像。

4、能力考查：獲取信息的能力、分解問題的能力、表達能力。

5、知識落點：基本理論、元素化合物、實驗、綠色化學

二、解題策略

1.讀題頭：明確目的，勾畫有用信息

2.讀題干：分析過程，標注有用信息

(1)找出主線-理清原料和產品的關系一“多的要除、少的要加”一不清楚的跳過

(2)了解分支一可能考察副產品的相關知識

(3)關注循環一原料的充分利用和減小對環境的污染

小結：主線主產品，分支副產品，回頭為循環

關鍵點I：流程中一切反應或操作都是為獲得產品而服務

關鍵點II：我們提取、分析的信息都是為后面的問題服務

3.讀題尾：整合信息，規范答題

(1)先完成題干無關的簡單問題

(2)再結合相關問題進一步理解題干知識，以便準確回答問題

(3)仔細審題，根據題目要求規范答題，提高準確率

鞏固練習：

1、自2010年8月7日，甘肅省舟曲縣發生特大泥石流后，各地的救援物資遠遠不斷運往

災區。地方捐助的一種國家準字號補鐵補血用藥一一復方硫酸亞鐵葉酸片，其主要成分是

綠帆——硫酸亞鐵晶體(FeSO4?7H2O)。

I、某校課外活動小組為測定該補血劑中鐵元素的含量設計實驗步驟如下：

10

片力口1mol/L

補研細H2sO,溶液過濾

血

劑

請回答下列問題：

(1)步驟②中加入過量HzOz的目的是___________________________________

6

（2）步驟③中反應的離子方程式為.

（3）步驟④中一系列處理的操作步驟是：過濾、、灼燒、、稱

量。

（4）若實驗無損耗，則每片補血劑含鐵元素的質量為g（用含a的代數式表示）。

（5）該小組有些同學認為用KMnO,溶液滴定也能進行鐵元素含量的測定

2++3+2+

（5Fe+MnO；+8H=5Fe+Mn+4H20）o

某同學設計的下列滴定方式中，最合理的是（夾持部分略去）（填字母序

號）。

9試樣

二

4?八△

樣

試9

b

n、災難過后，災區的飲用水變得非常的渾濁，不能飲用。其中處理的方法有很多：

（1）可以用適量綠桃和氯氣一起作用于污染的自來水，而起到較好的凈水效果；理由是

（用離子方程式表示）,，

（2）在使用過程中發現綠帆和氯氣的混合使酸性廢水中的懸浮物處理效果較差，其原因

是O

答案：I、（1）將溶液中Fe"完全轉化為Fe計（2分）

3+

（2）Fe+30H"=Fe（OH）31或Fe計+3NHs?H20=Fe（OH）31+3NH^（2分）

（3）洗滌冷卻（4分）

（4）0.07a（2分）

（5）b（2分）

+

II,（1）Cl2+H20^=iH+Cr+HC10（2分）

Cb+2Fe"=2Fe"+2Cl-（2分）

3++

Fe+3H2O^iFe（OH）3（膠體）+3H（2分）

（2）因酸性廢液中，將會Fe計抑制的水解，無法得到Fe（0H”膠體，故不能夠吸附懸物（2

分）

2.（2016?西安模擬）輝銅礦主要成分為Cu2S,軟銃礦主要成分為Mn02＞它們都含有少量

7

SiOz、Fe/h等雜質。工業上綜合利用這兩種礦物制備硫酸鎰和堿式碳酸銅的主要工藝流程

如下：

NH」HCO；

和氨水的

CU2(OH)2CO:5

MnCQ,-*-----MnSO.)?HQ

已知：①MnOz能將金屬硫化物中的硫氧化為單質硫；

②[Cu(NH3)JSO,常溫穩定，在熱水中會分解生成陽3；

③部分金屬陽離子生成氫氧化物沉淀的pH范圍如下表所示(開始沉淀的pH按金屬離子濃度

為1.0mol,廠,計算)：

開始沉淀的pH沉淀完全的pH

Fe3+LI3.2

Mn2+8.39.8

Cu2+4.46.4

(1)酸浸時，為了提高浸取率可采取的措施有

_____________________________________________________________________(任寫一點)o

(2)調節浸出液pH的范圍為,

其目的是o

⑶本工藝中可循環使用的物質是(寫化學

式)。

(4)在該工藝的“加熱驅氨”環節，若加熱的溫度過低或過高，都將造成的結果是

(5)碳酸鎰在一定條件下可得硫酸銃溶液，試根據如下曲線圖示，現由硫酸鎰溶液制備

MnS04?H20的實驗方案為。

/

/

Mn5>Ot-5H2O

MriSO,

(6)用標準BaCL溶液測定樣品中MnS04?H20質量分數時，發現樣品純度大于100%(測定過

8

程中產生的誤差可忽略），其可能原因是（任寫一

種）。

答案（1）粉碎礦石（或適當升高溫度或攪拌）

（2）3.2WpH<4.4使Fe?+轉化為Fe（0H）3沉淀而除去

（3）NH3

（4）堿式碳酸銅產量減少

（5）蒸發、結晶溫度大于40-C,趁熱過濾，用酒精洗滌，最后低溫干燥

（6）混有硫酸鹽雜質或部分晶體失去結晶水

3.二氯化錫是一種重要的電鍍原料，又稱氯化亞錫。分子式為SnClz,其沸點為623℃,在

水溶液中以SnCk?2H2O的形式析出。錫的另一種氯化物SnCL的沸點為114℃。

某錫花中（主要成分為錫）含有雜質領、鑲、銅、鉛等金屬。從錫花中制備二氯化錫晶體

工藝如下：

反應I反應11

（1）濾渣成分為（用化學式表示）。

（2）經過氯化后的錫主要以SnCL的形式存在混合液中。寫出錫與SnCL反應的化學方程

式O

（3）反應I進行反應時，加熱反應器使反應液溫度升高至60°C,開始通入CL,隨著反

應

的進行，反應所放出的熱量使溶液的溫度提高，此時需保持反應溫度在80C?90'C之間，

不宜過高。請解釋①溫度不宜過高的原因是；

開始通入氯氣時，氣體流量不宜過大，隨反應的進行逐漸加大氯氣的通入量，此操作的目

的是?

（4）母液中含有的離子有H'、0H\o

【答案】.（14分）（DSb、Cu、Sn、（Pb）（3分）

（2）Sn+SnCL=2SnCL（2分）

（3）因為溫度過高，若超過SnCL的沸點114℃,會造成錫的損失（2分）

防止因反應開始時，反應液的溫度較低，反應速率慢，氯氣流量過大造成氯氣來不及反

應而逸出。（3分）

（4）Ba2*、Cl'、Sn2+、（Pb2*）（4分）

9

4.硼氫化鈉(NaBH。在化工等領域具有重要的應用價值，某研究小組采用偏硼酸鈉(NaBOz)為

主要原料制備NaBH“其流程如下：

已知：NaBH,常溫下能與水反應，可溶于異丙胺(沸點：33°C)。

(1)在第①步反應加料之前，需要將反應器加熱至100'C以上并通入氨氣，該操作的目

的是,原料中的金屬鈉通常保存在________中，實驗室取用少量

金屬鈉需要用到的實驗用品有、、玻璃片和小刀等。

(2)請配平第①步反應的化學方程式：

||NaBQ2+||SiO2+||Na+|^H2——||NaBH4+||Na2SiO3

(3)第②步分離采用的方法是；第③步分出NaBH,并回收溶劑，采用的方法是

(4)NaBH“(s)與水(1)反應生成NaBO2(s)和氫氣(g),在25℃、101kPa下，已知每消耗

3.8gNaBH.(s)放熱21.6kJ,該反應的熱化學方程式是

【答案】：(1)除去反應器中的水蒸氣和空氣煤油(1分)鑲子濾紙

(2)124212(3)過濾蒸儲

-1

(4)NaBH<(s)+2H20(1)=NaB02(s)+4H2(g)A#=-216.0kJ?mol

5.鋁是一種應用廣泛的金屬，工業上用ALO3和冰晶石(NasAlFe)混合熔融電解制得。鋁土

礦的主要成分是AL03和SiOz等。從鋁土礦中提煉ALO3的流程如下：

回答下列問題：

(1)寫出反應1中兩性氧化物溶解的化學方程式o

(2)濾液I中加入CaO生成的沉淀是，反應2的離子方程式

為?

(3)電解制鋁的化學方程式是,以石墨為電極，陽極產生的混合

10

氣體的成分是?

(4)若電解生成的A1為ag,取a/4g用適量的鹽酸，3a/4g用適量的NaOH溶.液均恰

好溶解，將所得的兩溶液混合出現白色沉淀的離子方程式

為o理論上得到沉淀的質量為go

［答案］(每空2分)

(1)2Na0H+A1203=2NaA10z+H2。

(2)CaSiO3AlOr+CO2+2H2O=Al(OH)31+HCO「

由解

⑶2Al2。3(熔融)^^^4A1+302t02、C02(C0)

3+

(4)Al+3A10T+6H20=4Al(0H)31,26a/9

6.(13分)某研究小組為了探究某無機鹽X的組成和性質，設計并完成如下實驗:

已知：G和X含有相同的陰離子，請回答下列問題：

(1)X的化學式為；E的電子式是；寫出H的一種同素異形體

(填化學式)。

(2)反應②中被氧化的元素是(填元素符號)。

(3)寫出反應⑤的離子方程式：。

(4)鹽F可作為一種“綠色高效多功能”水處理劑，原因是。

(5)為研究溫度對鹽F水溶液穩定性的影響,請設計一個實驗方案。

【答案】：(除標注外，每空2分，共13分)

■???

(1)Fe2(S04)3"(1芬)：O：：C：：O:03(1分)

(2)S、N

3+--

(3)2Fe+3C10+100H=2Fe0r+3Cr+5H20

(4)高鐵酸鉀具有強氧化性，能殺菌消毒，還原產物是鐵離子；鐵離子水解生成氫氧化

鐵膠體，吸附溶液中的雜質形成沉淀而析出

(5)取少量樣品放入試管中加水溶解，分成兩等份于兩試管中，分別放在冷水和熱水中，

觀察生成紅褐色沉淀的快慢

7.以硅藻土為載體的五氧化二帆(V205)是接觸法生成硫酸的催化劑。從廢鋼催化劑中回收

V￡s既避免污染環境又有利于資源綜合利用。廢釵催化劑的主要成分為：

11

物質V205V2O4K2sO4Si02Fe2()3A12O3

質量分數/%2.2~2.92.8~3.122~2866~65「2<1

以下是一種廢鋼催化劑回收工藝路線:

HjSO,KClOjKOH淋流漉NH4cl

器廣聞鳴回一_，I

中和

f一辰［■*［沉枳H閹fd

I

度渣1廢法2流出演

回答下列問題：

2

(1)“酸浸”時修。5轉化為V02\反應的離子方程式為,同時VzO,轉成V0\

“廢渣1”的主要成分是0

(2)“氧化”中欲使3moi的V0"變為V(V,則需要氧化劑KClOs至少為mole

(3)“中和”作用之一是使帆以V。廣形式存在于溶液中。