高考化学二轮复习考点解读、重点知识梳理和高频考点典例 化学工艺流程（教师版）.docx

1、 化学工艺流程化学工艺流程 化工流程题主要考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决化工生产中实际问题的能力，具有 考查知识面广、综合性强、思维容量大的特点。这类题型不但综合考查考生在中学阶段所学的元素及 其化合物知识以及物质结构、元素周期律、氧化还原反应、化学用语、电解质溶液、化学平衡、电化 学、实验操作等知识，而且更重要的是能突出考查考生的综合分析判断能力、逻辑推理能力，且这类 试题陌生度高，文字量大，包含信息多，思维能力要求高，近年来已成为高考化学主观题中的必考题 型。 【题型特点解读】【题型特点解读】 1化学工艺流程题由题引、题干和题设三部分构成。 (1)制备型题型特点 (2)提纯型题型

2、特点 题引一般简单介绍该工艺生产的原材料和生产的目的、产品(包括副产品)；题干以工业生产为主要 背景，以文字、工艺流程图、表格相结合的形式呈现；题设主要是根据生产过程中涉及的化学知识步 步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题，主要涉及原料的选择、循环利用、绿色化学、环 境保护、分离提纯、反应原理、实验操作、产率计算等。 2 试题陌生度高， 以陌生的新物质为背景， 贴近工业生产(如会出现更多的工业术语和设备名称等)， 试题文字信息量大，综合性强，对能力要求高。 【解题策略】【解题策略】 1解题思路 (1)粗读题干，挖掘图示 关注关键字，弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么

3、。如制备类无机化工题， 可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。 (2)携带问题，精读信息 抓三方面：一是主干，二是流程图示，三是设置问题。读主干抓住关键字、词；读流程图，重点抓住 物质流向(进入与流出)、实验操作方法等。 (3)跳跃思维，规范答题 答题时应注意前后问题往往没有相关性，即前一问未答出，不会影响后面答题。 2破题关键 (1)看原料：明确化工生产或化学实验所需的材料。 (2)看目的：把握题干中的制备或提纯等关键词，确定化工生产或化学实验的目的。 (3)看箭头：进入的是投料(即反应物)；出去的是生成物(包括主产物和副产物)。 (4)看三线：主线主产品；分支副产品；回头为

4、循环。 (5)找信息：明确反应条件的控制和分离提纯方法。 (6)关注所加物质的可能作用：参与反应、提供反应氛围、满足定量要求。 3分析方法 (1)首尾分析法： 对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图中 第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原 料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。 (2)分段分析法：对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题，用分 段分析法更容易找到解题的切入点。 (3)交叉分析法：有些化工生产选

5、用多组原材料，先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与部 分其他原材料生产所需的主流产品，这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化 合物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析。 【常见的操作】【常见的操作】 常操作 答题要考虑的角度 分离、提纯 过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作从溶液中得到晶体的方法：蒸发 浓缩冷却结晶过滤(洗涤、干燥) 提高原子利用率 绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用) 在空气中或在其 他气体中进行的 反应或操作 要考虑 O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧 化、水解、潮解等目

6、的 判断沉淀是否洗 涤干净 取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等 控制溶液的 pH 调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀) 酸作用还可除去氧化物(膜) 碱作用还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等 特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件) 控制温度 (常用水浴、 冰浴或油浴) 防止副反应的发生 使化学平衡移动；控制化学反应的方向 控制固体的溶解与结晶 控制反应速率：使催化剂达到最大活性 升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发 加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离 趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量 降温：防止物质高温分解或挥

7、发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低 对设备的要求 洗涤晶体 水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质 冰水洗涤：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶 解损耗 用特定的有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、 有利于析出，减少损耗等 洗涤沉淀方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复 以上操作 23 次 表面处理 用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面 氧化物、提高光洁度等 【解题技巧】 1物质制备类化工生产流程题的解题策略：(1)审题干：明确原始物质及目标物质，分析题目信息(如 原料成分、产品成分、某种新物质的性

8、质、及相关反应等)，进而分析每个生产环节所发生的反应和操作目 的；(2)审流程图：明确化工生产流程的特点：原料对原料的预处理核心化学反应产品的提纯分离 目标产物；其中箭头进入的是投料(反应物)，箭头出去的是生成物(包括主产物和副产物)，返回的箭头一般 是被循环利用的物质；(3)熟悉常用的与化工生产相关的操作方法及其作用。 2提纯类化工生产流程题的解题策略：(1)明确原料中含有的杂质和目标物质；(2)阅读流程图，明确提 纯的流程； (3)明确提纯的方法： 水溶法、 酸溶法、 碱溶法、 氧化或还原法、 加热灼烧法、 调节溶液的 pH 法、 杂质转化法、吸收洗涤法、加热升华法等；(4)明确常用的分离

9、方法：过滤、萃取和分液、蒸发结晶、冷却 结晶、蒸馏或分馏、冷却法等；同时还要注意物质分离、提纯的原则及注意事项等。 【知识拓展】【知识拓展】 1常考的化工术语 关键词 释 义 研磨、 雾化 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快 反应速率或使反应更充分。 灼烧 (煅烧) 使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、 高岭土、硫铁矿 。 焙烧 固体物料在高温不发生熔融的条件下进行的反应过程，可以有氧化、分解、还 原等，通常用于焙烧无机化工和冶金工业。 萃取 利用物质在两种互不相容的溶剂中的溶解度不同，将物质从一种溶剂里提取到 另一种溶剂里使溶

10、质和溶剂分离的分离方法。如用苯分离煤焦油中的酚；用有 机溶剂分离石油馏分中的烯烃；用 CCl4萃取水中的 Br2。 反萃取 用反萃取剂使被萃取物从负载有机相返回水相的过程，为萃取的逆过程。 浸取 向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、 碱溶、醇溶等。 浸出率 固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少。 酸浸 在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程。 碱浸 是用强碱的水溶液作浸出剂的矿物浸出工艺。主要浸出氧化铝或二氧化硅等。 溶浸 是根据某些矿物的物理化学特性，将工作剂注入矿层(堆)，通过化学浸出、质量 传递、热力和水动力等作用，将地下矿床或地

11、表矿石中某些有用矿物，从固态 转化为液态或气态，然后回收，以达到以低成本开采矿床的目的。 水洗 用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等。 离子交换 借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去 除溶液中某些离子的目的。离子交换是一种液固相反应过程，必然涉及物质在 液相和固相中的扩散过程。 洗脱 是指利用洗脱液中的物质与待分离物质或与配体的亲和特性而将待分离物质从 亲和吸附剂上洗脱下来。 磁选 是根据矿物磁性不同，从矿物中分离有用矿物的选别方法。 滴定 定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定。 蒸发结晶 蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的

12、溶质就会呈晶体析出。 蒸发浓缩 蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度。 重结晶 是将晶体溶于溶剂或熔融以后，又重新从溶液或熔体中结晶的过程。 酸作用 溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等。 碱作用 去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节 pH、促进水解(沉淀)。 2制备过程中控制反应条件的 6 种常用方法 调节溶液的 pH 常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节 pH 所需的物质一般 应满足两点： 能与 H 反应，使溶液 pH 变大；不引入新杂质。例如若要除去 Cu2 中混有的 Fe3，可加入 CuO、Cu(OH) 2或 Cu2(OH)2CO3等物质来 调节溶液的

13、 pH，不可加入 NaOH 溶液、氨水等 控制温度 根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动 控制压强 改变速率，影响平衡 使用合适的催化剂 加快反应速率，缩短达到平衡所需要的时间 趁热过滤 防止某物质降温时析出 冰水洗涤 洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 高频考点一高频考点一 操作流程式操作流程式 例12019新课标立德粉ZnS BaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题： （1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品 时，钡的焰色为_（填标号）。 A黄色 B红色 C紫色 D绿色 （2）以重

14、晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉： 在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为 _。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一 种清洁能源气体，该反应的化学方程式为_。 在潮湿空气中长期放置的还原料，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是还原料 表面生成了难溶于水的_（填化学式）。 沉淀器中反应的离子方程式为_。 （3） 成品中 S2的含量可以用碘量法测得。 称取 m g 样品， 置于碘量瓶中， 移取 25.00 mL 0.1000 mol L1 的 I2KI 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应 5 min

15、，有单质硫析出。以淀粉为指示剂，过量 的 I2用 0.1000 mol L1Na2S2O3溶液滴定， 反应式为 I2+22 23 S O =2I +2 46 S O 。 测定时消耗 Na2S2O3溶液体积 V mL。终点颜色变化为_，样品中 S2的含量为_（写出表达式）。 【答案】（1）D （2）BaSO4+4C=BaS+4CO CO+H2O=CO2+H2 BaCO3 S2+Ba2+Zn2+ 2 4 SO = BaSO4 ZnS （3）浅蓝色至无色 1 25.000.1000 32 2 100 1000 V m （） 【解析】 （1）焰色反应不是化学变化，常用来检验金属元素存在，常见金属元素焰

16、色：A钠的焰色为黄色， 故 A 错误；B钙的焰色为红色，故 B 错误；C钾的焰色为紫色，故 C 错误；D钡的焰色为绿色，故 D 正确；故选 D。 （2）注意焦炭过量生成 CO，反应物为硫酸钡与焦炭，产物为 BaS 与 CO，写出方程式 BaSO4+4C=BaS+4CO；CO 与水蒸气反应生成 CO2与 H2，写出方程式：CO+H2O=CO2+H2。 根据信息臭鸡蛋气味气体为硫化氢气体，由强酸制弱酸原理，还原料硫化钡与空气中水，二氧 化碳反应生成了碳酸钡与硫化氢气体。 硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质，写成离子形式，产物硫酸钡与硫化锌为沉淀，不可电离， 写出离子方程式：S2+Ba2+Zn2+ SO

17、42-=BaSO4 ZnS。 （3）碘单质与硫离子的反应：S2-+I2=S+2I-；碘单质与淀粉混合为蓝色，用硫代硫酸钠滴定过量 的 I2，故终点颜色变化为浅蓝色至无色；根据氧化还原反应得失电子数相等，利用关系式法解题；根据 化合价升降相等列关系式，设硫离子物质的量为 n mol： S2- I2 2S2O32- I2 1 mol 1 mol 2 mol 1 mol n mol n mol 0.1V 10-3mol 1 2 0.1V 10-3mol n+ 1 2 0.1V 10-3mol=250.1V 10-3mol，得 n=（25- 1 2 V）0.1 10-3mol 则样品中硫离子含量为：

18、2 nMS m （） 100%= 1 25.00V0.1000 32 2 m 1000 （） 100%。 【举一反三】 （2018 年全国卷 II）我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS， 含有 SiO2和少量 FeS、CdS、PbS 杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示： 相关金属离子c0(Mn+)=0.1 mol L-1形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下： 金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+ 开始沉淀的 pH 1.5 6.3 6.2 7.4 沉淀完全的 pH 2.8 8.3 8.2 9.4 回答下列问题： （1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_。 （2

19、）滤渣 1 的主要成分除 SiO2外还有_；氧化除杂工序中 ZnO 的作用是_，若 不通入氧气，其后果是_。 （3）溶液中的 Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_。 （4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为_；沉积锌后的电解液可返回 _工序继续使用。 【答案】 (1). ZnS+ O2ZnO+SO2 (2). PbSO4 (3). 调节溶液的 pH (4). 无法除去杂质 Fe2+ (5). Zn+Cd2+=Zn2+Cd (6). Zn2+2e=Zn (7). 溶浸 【解析】焙烧时硫元素转化为 SO2，然后用稀硫酸溶浸，生成硫酸锌、硫酸亚铁和硫酸镉，二氧化硅与

20、稀硫酸不反应转化为滤渣，由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣 1 中还含有硫酸铅。由于沉淀亚铁离子的 pH 较 大，需要将其氧化为铁离子，通过控制 pH 得到氢氧化铁沉淀；滤液中加入锌粉置换出 Cd，最后将滤液电 解得到金属锌，据此将解答。 （1）由于闪锌矿的主要成分是 ZnS，因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为 2ZnS+3O2 2ZnO+2SO2。 （2）由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣 1 的主要成分除 SiO2外还有 PbSO4；要测定铁离子，需要调节溶 液的 pH，又因为不能引入新杂质，所以需要利用氧化锌调节 pH，即氧化除杂工序中 ZnO 的作用是调节溶 液的 pH。根据表中数据可知沉淀亚铁

21、离子的 pH 较大，所以若不通入氧气，其后果是无法除去杂质 Fe2+。 （3）溶液中的 Cd2+可用锌粉除去，反应的离子方程式为 Zn+Cd2+Zn2+Cd。 （4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极发生得到电子的还原反应，因此阴极是锌离子放电，则阴极 的电极反应式为 Zn2+2eZn；阳极是氢氧根放电，破坏水的电离平衡，产生氢离子，所以电解后还有硫 酸产生，因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。 【变式探究】【2017 江苏卷】某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量 Ag(金属层中其 他金属含量过低，对实验的影响可忽略)。 已知：NaClO 溶液在受热或酸性条件下易分解，如：3

22、NaClO=2NaCl+NaClO3 AgCl 可溶于氨水：AgCl+2NH3 H2O Ag(NH3) 2+ Cl +2H2O 常温时 N2H4 H2O(水合肼)在碱性条件下能还原 Ag(NH3)2+： 4Ag(NH3) 2+N2H4 H2O=4Ag+N2+4NH4+4NH3+H2O （1）氧化阶段需在 80条件下进行，适宜的加热方式为_。 （2）NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2，该反应的化学方程式为_。 HNO3也能氧化 Ag，从反应产物的角度分析，以 HNO3代替 NaClO 的缺点是_。 （3）为提高 Ag 的回收率，需对过滤的滤渣进行洗涤，并_。 （

23、4）若省略过滤，直接向冷却后的反应容器中滴加 10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量 NaClO 与 NH3 H2O 反应外(该条件下 NaClO3与 NH3 H2O 不反应)，还因为_。 （5）请设计从过滤后的滤液中获取单质 Ag 的实验方案：_(实验中须使 用 的试剂有：2 mol L1水合肼溶液，1 mol L1H2SO4)。 【答案】 （1）水浴加热 （2）4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2 会释放出氮氧化物(或 NO、NO2 )，造成环境污染 （3）将洗涤后的滤液合并入过滤的滤液中 （4）未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的 Cl，不利于

24、 AgCl 与氨水反应 （5）向滤液中滴加 2 mol L1水合肼溶液，搅拌使其充分反应，同时用 1 mol L1 H2SO4溶液吸收反应 中放出的 NH3，待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥。 【解析】分析题中的实验流程可知，第一步氧化是为了把光盘中的少量银转化为氯化银，氯化银难溶 于水，过滤后存在于滤渣中；第三步溶解时，氨水把氯化银溶解转化为银氨配离子，最后经一系列操作还 原为银。 （1） 氧化阶段需在 80条件下进行,由于加热温度低于水的沸点， 所以适宜的加热方式为水浴加热。 （2）因为已知 NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2 ,用化合

25、价升降法即可配平，该 反应的化学方程式为 4Ag+4NaClO+2H2O=4AgCl+4NaOH+O2。 HNO3也能氧化 Ag，硝酸做氧化剂时通 常被还原为有毒的氮的氧化物而污染环境，所以以 HNO3代替 NaClO 的缺点是会释放出氮氧化物(或 NO、 NO2 ),造成环境污染 。 （3）为提高 Ag 的回收率,需对过滤的滤渣进行洗涤,洗涤的目的是为了把滤渣表面残存的银氨配离 子洗涤下来，并将洗涤后的滤液合并入过滤的滤液中。 （4）若省略过滤,直接向冷却后的反应容器中滴加 10%氨水,则需要增加氨水的用量,除因过量 NaClO 与 NH3 H2O 反应外,还因为未过滤掉的溶液会稀释加入的氨

26、水，氨水的浓度变小，且其中含有一定浓 度的 Cl-, 不利于 AgCl 与氨水发生 AgCl+2NH3 H2O Ag(NH3) 2+ Cl- +2H2O 反应 ，使得银的回收率变 小。 （5）过滤后的滤液含有银氨配离子，根据题中信息常温时 N2H4 H2O(水合肼)在碱性条件下能还原 Ag(NH3) 2+ ：4 Ag(NH3) 2+N2H4 H2O=4Ag+ N2+ 4 + 4 NH+ 4NH3+H2O ，所以首先向该滤液中加入水合 肼把银氨配离子充分还原，由于该反应产生所气体中含有氨气，氨气有强烈的刺激性气味会污染空气，所 以要设计尾气处理措施，可以用题中提供的、要求必须使用的硫酸作尾气吸收

27、剂把氨气吸收。最后把反应 混合物静置、过滤、洗涤、干燥即可得到回收的银。具体方案如下：向滤液中滴加 2mol L-1水合肼溶液,搅 拌使其充分反应,同时用 1 mol L-1 H2SO4溶液吸收反应中放出的 NH3 ,待溶液中无气泡产生,停止滴加,静置, 过滤、洗涤,干燥。 高频考点二高频考点二 物质变化流程物质变化流程 例 2 （2018 年江苏卷）以高硫铝土矿（主要成分为 Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量 FeS2和金属硫酸盐）为 原料，生产氧化铝并获得 Fe3O4的部分工艺流程如下： （1）焙烧过程均会产生 SO2，用 NaOH 溶液吸收过量 SO2的离子方程式为_。 （2）添加

28、1%CaO 和不添加 CaO 的矿粉焙烧，其硫去除率随温度变化曲线如题 16 图所示。 已知：多数金属硫酸盐的分解温度都高于 600 硫去除率=（1） 100% 不添加 CaO 的矿粉在低于 500 焙烧时，去除的硫元素主要来源于_。 700焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低，其主要原因是 _。 （3）向过滤得到的滤液中通入过量 CO2，铝元素存在的形式由_（填化学式）转化为 _（填化学式） 。 （4）过滤得到的滤渣中含大量的 Fe2O3。Fe2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4和 SO2， 理论上完全反应消耗的 n（FeS2）n（F

29、e2O3）=_。 【答案】 （12 分） （1）SO2+OH=HSO3 （2）FeS2 硫元素转化为 CaSO4而留在矿粉中 （3）NaAlO2 Al(OH)3 （4）116 【解析】 根据流程， 矿粉焙烧时FeS2与O2反应生成Fe2O3和SO2， 在空气中CaO可将SO2转化为CaSO4； 碱浸时 Al2O3、SiO2转化为溶于水的 NaAlO2、Na2SiO3；Fe2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4 和 SO2， （1）过量 SO2与 NaOH 反应生成 NaHSO3和 H2O，反应的化学方程式为 SO2+NaOH=NaHSO3，离子方 程式为 SO2+OH-=HS

30、O3-。 （2） 根据题给已知， 多数金属硫酸盐的分解温度高于 600， 不添加 CaO 的矿粉低于 500焙烧时， 去除的硫元素主要来源于 FeS2。 添加 CaO，CaO 起固硫作用，添加 CaO 发生的反应为 2CaO+2SO2+O2=2CaSO4，根据硫去除率的含 义，700焙烧时，添加 1%CaO 的矿粉硫去除率比不添加 CaO 的矿粉硫去除率低的原因是：硫元素转化为 CaSO4留在矿粉中。 （3）碱浸时 Al2O3、SiO2转化为溶于水的 NaAlO2、Na2SiO3，向过滤得到的滤液中通入过量 CO2， CO2与 NaAlO2反应生成 NaHCO3和 Al （OH）3， 反应的离

31、子方程式为 CO2+AlO2-+2H2O=Al （OH）3+HCO3-， 即 Al 元素存在的形式由 NaAlO2转化为 Al（OH）3。 （4） Fe2O3与 FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成 Fe3O4和 SO2， 反应的化学方程式为 FeS2+16Fe2O3 11Fe3O4+2SO2，理论上完全反应消耗的 n（FeS2） ：n（Fe2O3）=1:16。 【变式探究】【2017 新课标 3 卷】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主 要成分为 FeO Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示： 回答下列问题： （1）步骤的主要反应为：FeO Cr2O3+Na2

32、CO3+NaNO3 高温 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2 上述反应配平后 FeO Cr2O3与 NaNO3的系数比为_。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_。 （2）滤渣 1 中含量最多的金属元素是_，滤渣 2 的主要成分是_及含硅杂质。 （3）步骤调滤液 2 的 pH 使之变_（填大或小） ，原因是_（用离子方 程式表示） 。 （4） 有关物质的溶解度如图所示。 向滤液 3中加入适量 KCl， 蒸发浓缩， 冷却结晶， 过滤得到 K2Cr2O7 固体。冷却到_（填标号）得到的 K2Cr2O7固体产品最多。 a80 b60 c40 d10 步骤的反应类型是_。 （5）某工厂用 m

33、1 kg 铬铁矿粉（含 Cr2O3 40%）制备 K2Cr2O7，最终得到产品 m2 kg，产率为 _。 【答案】 （1）27 陶瓷在高温下会与 Na2CO3反应 （2）铁 Al(OH)3 （3）小 2 CrO42-+2H+ 2 27 Cr O +H2O （4）d 复分解反应 （5） 2 1 190 147 m m 100% 【解析】 （1）FeO Cr2O3是还原剂，完全氧化为 Na2CrO4和 Fe2O3，每摩转移 7mol 电子，而 NaNO3是 氧化剂，还原产物为 NaNO3，每摩转移 2mol 电子，根据电子守恒可知，FeO Cr2O3和 NaNO3的系数比为 2:7；陶瓷在高温下会

34、与 Na2CO3反应，则熔融时不能使用陶瓷容器； （2）熔块中氧化铁不溶于水，过滤后进入滤渣 1，则滤渣 1 中含量最多的金属元素是铁；滤液 1 中含 有 AlO2-、SiO32-及 CrO42-，调节溶液 pH 并过滤后得滤渣 2 为 Al（OH）3； （3） 滤液2调节pH的目的是提高溶液的酸性， pH变小； 因为溶液中存在2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O， 增大溶液中 H+浓度，可促进平衡正向移动，提高溶液中 Cr2O72-的浓度； （4）由图示可知，在 10左右时，得到 K2Cr2O7的固体最多，故答案为 d； 2KCl+Na2Cr2O7=K2Cr2O7+2NaCl 的反应

35、类型为复分解反应； （5）样品中 Cr2O3的质量为 m1 40%Kg，则生成 K2Cr2O7的理论质量为 m1 40%Kg294 152 ，则所得产 品的产率为 m2Kg （m1 40%Kg294 152 ） 100%= 2 1 190 147 m m 100%。 【变式探究】碱式碳酸铜广泛用于制油漆颜料、烟火、杀虫剂、催化剂、其他铜盐和固体荧光粉激活 剂等，也用于种子处理及作杀菌剂等。某化学兴趣小组在实验室利用 Na2CO3 10H2O 跟 CuSO4 5H2O 反应制 备并检验碱式碳酸铜，实验步骤如下： Na2CO3 10H2O CuSO4 5H2O 研细 混合 研磨 黏胶状 沸水 搅拌

36、 蓝绿色沉淀 抽滤 洗涤 风干 蓝绿色晶体 (1)写出制备碱式碳酸铜的化学方程式_。 (2)用研钵分别研细 Na2CO3 10H2O 和 CuSO4 5H2O 的目的是_。 (3)检验蓝绿色沉淀是否洗涤干净的实验操作是_。 (4)碱式碳酸铜可以看成Cu(OH)2 CuCO3， 该兴趣小组同学选择下列实验仪器验证产物中含有Cu(OH)2、 CuCO3。 各装置连接顺序为_。 装置 B 中试剂的名称是_，装置 C 中试剂的名称是_。 证明含有 CuCO3的实验现象是_， 证明含有 Cu(OH)2的实验现象是_。 【答案】(1)2CuSO42Na2CO3H2O=Cu2(OH)2CO32Na2SO4C

37、O2 (2)增大反应物接触面 积，使反应物充分混合并反应 (3)取最后一次洗涤液少许，滴加 BaCl2溶液，若没有白色沉淀产生， 则沉淀已洗涤干净 (4)ACB 澄清石灰水 无水硫酸铜粉末 装置 B 中澄清石灰水变浑浊 装置 C 中白色粉末变为蓝色 【解析】(1)制备碱式碳酸铜是利用了 CuSO4和 Na2CO3的水解相互促进的性质。 (2)用研钵分别研细 Na2CO3 10H2O 和 CuSO4 5H2O 是为了增大反应物的接触面积， 使反应物充分混合并 反应。 (3)若蓝绿色沉淀洗涤干净，则最后洗涤液中不含 SO2 4，滴加 BaCl2溶液，没有白色沉淀产生。 (4)利用无水硫酸铜可检验出

38、加热后的产物中存在 H2O，从而证明含有 Cu(OH)2，利用澄清石灰水可检 验出加热后的产物中含有 CO2，从而证明含有 CuCO3。但是检验 H2O 必须在检验 CO2之前。 高频考点三高频考点三 综合流程型综合流程型 例32019新课标 高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰 粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题： 相关金属离子c0(Mn+)=0.1 mol L1形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下： 金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀的 pH 8.1

39、 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的 pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 （1）滤渣1含有S和_；写出溶浸中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程 式_。 （2）氧化中添加适量的MnO2的作用是_。 （3）调pH除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_6之间。 （4）除杂1的目的是除去Zn2+和Ni2+，滤渣3的主要成分是_。 （5）除杂2的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是 _。 （6）写出沉锰的离子方程式_。 （7）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其中Ni、

40、Co、Mn 的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y= 1 3 时，z=_。 【答案】（1）SiO2（不溶性硅酸盐） MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O （2）将Fe2+氧化为Fe3+ （3）4.7 （4）NiS和ZnS （5）F与H+结合形成弱电解质HF，MgF2Mg2+2F平衡向右移动 （6）Mn2+2 HCO3-=MnCO3+CO2+H2O （7） 1 3 【解析】 （1）Si 元素以 SiO2或不溶性硅盐存在，SiO2与硫酸不反应，所以滤渣 I 中除了 S 还有 SiO2； 在硫酸的溶浸过程中，二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应，二氧化锰作氧化剂，硫化锰作还原剂

41、，方 程式为：MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O。 （2）二氧化锰作为氧化剂，使得 MnS 反应完全，且将溶液中 Fe2+氧化为 Fe3+。 （3）由表中数据知 pH 在 4.7 时，Fe3+和 Al3+沉淀完全，所以应该控制 pH 在 4.76 之间。 （4）根据题干信息，加入 Na2S 除杂为了除去锌离子和镍离子，所以滤渣 3 是生成的沉淀 ZnS 和 NiS。 （5）由 HFH+F-知，酸度过大，F-浓度减低，使得 MgF2 Mg2+2F-平衡向沉淀溶解 方向移动，Mg2+沉淀不完全。 （6）根据题干信息沉锰的过程是生成了 MnCO3沉淀，所以反应离子方程式为：

42、Mn2+2HCO3-=MnCO3+CO2+H2O。 （7）根据化合物中各元素化合价代数和为 0 的规律得：1+2x+3y+4z=6，已知，x=y=1/3，带入计 算得：z=1/3。 【举一反三】 （2018 年江苏卷）以 Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和 SO2为原料可制备 N2H4 H2O（水 合肼）和无水 Na2SO3，其主要实验流程如下： 已知：Cl2+2OH=ClO+Cl+H2O 是放热反应。 N2H4 H2O 沸点约 118 ，具有强还原性，能与 NaClO 剧烈反应生成 N 2。 （1）步骤制备 NaClO 溶液时，若温度超过 40 ，Cl2与 NaOH 溶液反应生成

43、NaClO3和 NaCl，其 离子方程式为_；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施 是_。 （2） 步骤合成 N2H4 H2O 的装置如题 19 图1 所示。 NaClO 碱性溶液与尿素水溶液在 40 以下反应 一段时间后，再迅速升温至 110 继续反应。实验中通过滴液漏斗滴加的溶液是_；使用冷凝 管的目的是_。 （3）步骤用步骤得到的副产品 Na2CO3制备无水 Na2SO3（水溶液中 H2SO3、随 pH 的 分布如题 19 图2 所示，Na2SO3的溶解度曲线如题 19 图3 所示） 。 边搅拌边向 Na2CO3溶液中通入 SO2制备 NaHSO3溶液。实验中确定何时停止通 SO2

44、的实验操作为 _。 请补充完整由 NaHSO3溶液制备无水 Na2SO3的实验方案： _，用少量无水 乙醇洗涤，干燥，密封包装。 【答案】 （15 分） （1）3Cl2+6OH5Cl+ClO3+3H2O 缓慢通入 Cl2 （2）NaClO 碱性溶液 减少水合肼的挥发 （3）测量溶液的 pH，若 pH 约为 4，停止通 SO2 边搅拌边向 NaHSO3溶液中滴加 NaOH 溶液，测量溶液 pH，pH 约为 10 时，停止滴加 NaOH 溶液， 加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于 34条件下趁热过滤 【解析】步骤 I 中 Cl2与 NaOH 溶液反应制备 NaClO；步骤 II 中的反应为 NaClO 碱性溶液与尿素水溶 液反应制备水合肼， ；步骤 III 分离出水合肼溶液；步骤 IV 由 SO2与 Na2CO3反应制备 Na2SO3。 （1）温度超过 40，Cl2与 NaOH 溶液发生歧化反应生成 NaClO3、NaCl 和 H2O，反应的化学方程式 为 3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O，离子方程式为 3C