1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 微专题十微专题十浅析化工生产工艺流程浅析化工生产工艺流程 以金属矿物、海水资源开发利用为背景以金属矿物、海水资源开发利用为背景 1工艺流程题的结构 规律：“主线主产品，分支副产品，回头为循环”。 2对原料预处理的常用方法 (1)研磨减小固体颗粒的体积，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。 (2)水浸与水接触反应或溶解。 (3)酸浸与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。 (4)灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时灼烧就是为了除去可燃性杂质。 (5)煅烧改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧
2、化、分解，如煅烧高岭土。 3解答化工流程题的方法目标分析法 制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。 要求用理论回答的试题应采用“四段论法”： 1(2018全国卷，7)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺收 废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下： 2022 高中化学新教材同步讲义资料 下列叙述错误的是() A合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B从“正极片”中可回收的金属元素有 Al、Fe、Li C“沉淀”反应的金属离子为 Fe3 D上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠 答案D 解析A 对，处理废旧磷酸亚铁锂
3、电池，回收金属 Al、Fe、Li 等，可实现资源的再利用，并有利于保 护环境；B 对，由流程图示可知，正极片碱溶得到 NaAlO2溶液和含磷酸亚铁锂滤渣，利用 NaAlO2溶液可 获得 Al，利用含磷酸亚铁锂滤渣可获得 Fe、Li；C 对，含磷酸亚铁锂滤渣加入 H2SO4/HNO3，Fe2 被氧化 成 Fe3 ，加入碱液后 Fe3生成 Fe(OH)3沉淀；D 错，滤液加入碳酸钠生成 Li2CO3沉淀，而 Li2SO4 易溶于 水，故不能用 Na2SO4代替 Na2CO3。 2(2019石嘴山市大武口区校级月考)以下为铝土矿(主要含 Fe3O4、Al2O3、SiO2)提取铝的流程，以下 说法正确
4、的是() A残渣 A 主要是 H2SiO3 B滤液 A 中只存在 Fe3 和 Al3 C过程可以用 HCl 替代二氧化碳 D滤液 C 主要是碳酸氢钠和硫酸钠溶液 答案D 解析铝土矿主要含 Fe3O4、Al2O3、SiO2，加入过量的稀硫酸溶解、过滤得到的滤渣 A 为二氧化硅， 滤液 A 为硫酸铝和硫酸亚铁、硫酸铁，滤液中加入过量氢氧化钠溶液和过量硫酸反应，沉淀亚铁离子、铁 离子，残渣 B 主要是氢氧化铁和氢氧化亚铁，滤液 B 主要是偏铝酸钠溶液，通入过量的二氧化碳气体过滤 得到的滤液 C 为碳酸氢钠和硫酸钠，固体 C 为氢氧化铝，灼烧得到的 D 为氧化铝，电解熔融氧化铝生成 铝。分析可知残渣
5、A 主要是 SiO2，故 A 错误；滤液 A 中有 Fe3 、Al3、Fe2、H，故 B 错误；盐酸为强 酸，能与氢氧化铝反应，所以过程不可以用 HCl 替代二氧化碳，故 C 错误；分析可知滤液 C 主要是碳 酸氢钠和硫酸钠溶液，故 D 正确。 3(2020北京延庆区检测)海洋是一个资源宝库，海水资源的开发和利用是现代和未来永恒的主题。 下面是海水利用的流程图。下列有关说法不正确的是() 2022 高中化学新教材同步讲义资料 A过程中制得 NaHCO3是先往精盐溶液中通入 CO2，再通入 NH3 B氯碱工业在阳极产生了使湿润淀粉-碘化钾试纸变蓝的气体 C反应加热 MgCl26H2O 应在 HC
6、l 气流保护下制备无水 MgCl2 D反应中，用 Na2CO3水溶液吸收 Br2后，用 70%80%硫酸富集 Br2 答案A 解析氨的溶解度大于二氧化碳，由饱和精盐溶液制 NaHCO3时，必须先通入 NH3，再通入足量 CO2， 故 A 错误；氯碱工业在阳极上氯离子放电生成氯气，使湿润淀粉-碘化钾试纸变蓝，故 B 正确；反应加 热 MgCl26H2O 应在 HCl 气流中制备无水 MgCl2，故 C 正确；Na2CO3水溶液吸收 Br2后，生成 NaBrO 和 NaBr，与 70%80%硫酸反应重新生成溴单质，富集 Br2，故 D 正确。 4从海带中提取碘单质，成熟的工艺流程如下。下列关于海水
7、制碘的说法不正确的是() 干海带 灼烧 海带灰 沸水 浸泡 悬浊液 过滤 滤液 H H2O2 碘水 CCl4 I2的 CCl4溶液 蒸馏 I2 A实验室在蒸发皿中灼烧干海带，并且用玻璃棒搅拌 B含 I 的滤液中加入稀硫酸和双氧水后，碘元素发生氧化反应 C在碘水中加入几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 D碘水中加入 CCl4得到 I2的 CCl4溶液，该操作为“萃取” 答案A 解析A 项，实验灼烧干海带应在坩埚中进行；B 项，I I2发生氧化反应；C 项，淀粉遇 I2 变蓝 色；D 项，CCl4能萃取碘水中的 I2。 5海洋中有丰富的资源，下图为海水资源利用的部分过程。 下列有关说法正确的是() A用澄清
8、石灰水可鉴别 NaHCO3和 Na2CO3 B第步和第步均发生了氧化还原反应 C在第步中溴元素均被氧化 D工业上通过电解饱和 MgCl2溶液制取金属镁 答案B 解析A 项， 澄清石灰水不能鉴别碳酸氢钠和碳酸钠， 错误； C 项， 中发生 Br2SO22H2O=H2SO4 2HBr，Br 元素被还原，错误；D 项，冶炼镁常采用电解熔融状态下的 MgCl2的方法，不是氯化镁溶液， 错误。 6钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白(TiO2)是目前最好的白色颜料。制备 TiO2和 Ti 的原料 是钛铁矿，我国的钛铁矿储量居世界首位。用含 Fe2O3的钛铁矿(主要成分为 FeTiO3)制备 Ti
9、O2流程如下： 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (1)步骤加 Fe 的目的是_； 步骤冷却的目的是_。 (2)上述制备 TiO2的过程中，可以利用的副产物是_；考虑成本和废物综合利用因 素，水浸后废液中应加入_处理。 (3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti)，涉及的步骤为 TiO2 TiCl4 Mg 800 ，Ar Ti 反应 TiCl42Mg= 800 2MgCl2Ti 在 Ar 气氛中进行的理由是_ _。 答案(1)将 Fe3 还原为 Fe2 析出绿矾(FeSO47H2O) (2)绿矾(FeSO47H2O)生石灰(或碳酸钙、废碱) (3)防止高温下镁或钛与 O2、N2等反应 解析(1)分析框图知，铁最终转化成副产品绿矾，所以要将3 价 Fe 转化为2 价 Fe，降温减小 FeSO47H2O 的溶解度，有利于绿矾结晶。 (2)水浸后发生的离子反应为 TiO2 2H2O=H2TiO32H，废液主要呈酸性，所以应加入 CaO、 CaCO3或废碱。 (3)Ti 和 Mg 易与空气中的 O2、N2等反应，故应在 Ar 气氛中进行。
