高考化学丨化学工业流程图题目详解

工业流程题目一向是高考化学大题之一，其通常占有不小的分值。该类题目考查通常结合有关实验，因此除掌握工业流程题目解题方法外，还应对化学实验有大概的认识。

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高考考查方向

1.冶金类问题：

高中常考冶金路线两种：冶铁和冶Al。

(1)冶铁：通过制造还原性气氛（氢气、一氧化碳等）来还原铁的氧化物

(2)冶Al：利用两性金属的特点向原料中添加酸或者碱，在提取Al的同时除杂。

解题技巧：对于铁等变价金属要关注其化合价，Al等两性金属要关注溶液酸碱度。

2.离子反应类问题：

常见考查的工业流程类问题，目的主要为制备某类盐类物质，常常通过沉淀的方法来获得最终的产物。在此之前要经过一步或者多步除杂。

解题技巧：熟悉除杂的方法和原理，熟悉除杂相关反应。难点在于反应方程式的书写。

3.强氧化剂的制备：

这类题目特点鲜明，主要用于制备高中阶段的强力氧化剂（酸性高锰酸钾、高铁酸钠等）。

解题技巧：这些含高价离子的物质在酸性溶液中有着超乎寻常的强氧化性，在制备的时候要选择碱性环境。

4.电化学问题：

电化学是一种重要反应，利用膜对离子的选择通过性可以控制反应的产物。

解题技巧：一是离子移动方向的把握，二是电极反应方程式的正确书写。

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解题思路与解题步骤

1.解题思路：

(1)明确整个流程及每一部分的目的；

(2)仔细分析每步发生的反应及得到的产物；

(3)结合理论基础与实际问题思考；

(4)注意答题模式和要点

2. 解题步骤：

(1)粗读试题，尽量弄懂流程图，但不必强求推出每一种物质。

(2)精读试题：根据问题去精心研究某一步或者某种物质。

(3)看清所问问题：不能答非所问，注意科学表达。

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常见处理流程

1.原料预处理

2.除杂

3.产品分离提纯

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分析流程图的技巧

1.浏览全图，确定该流程的目的：由何种原料得到何种产物（副产品），对比原料和产物。

2.了解流程图外的文字描述、表格等信息、某个问题中的提示性信息。并在分析和解题过程中随时联系和调用。

3.解析流程图需要思考的问题：

从原料到产品一次发生了什么反应？利用了什么原理？每一步操作进行到什么程度最佳？每一步操作产生了什么杂质和副产物？杂质和副产物要怎么除去？

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除杂、分离、提纯类工艺流程题

本质：对混合物的除杂、分离、提纯

(1)首先，找出要得到的主要物质是什么，混有哪些杂质；

(2)然后，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生了反应， 生成了什么产物；

(3)最后，思考用什么方法才能将杂质除去。

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物质制备类工艺流程题

(1)确定要制备什么物质，从题干或者问题中获取有用信息，了解产品的性质。某些具有特殊性质的产品，要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其他的杂质。如：

A、在制备过程中出现一些受热易分解的物质或者产物，要注意对温度的控制；

B、如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性算产生时，则要加相对应的算来防止水解。（FeCl3、AlCl3等）

C、如果产物是一种强的氧化剂或者还原剂，则要防止与他们发生氧化还原反应的物质接触。

D、如果产物是一种易吸收空气中的二氧化碳和水而变质的物质，则要注意在制备过程中除去二氧化碳和水，同时也要防止空气中的二氧化碳和水进入装置中。

E、如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要注意对比他们的溶解度随温度升高而改变的情况，根据他们不同的变化，找出合适的分离方法。

(2)分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：反应物是什么？反应方程式是什么？该反应造成了什么后果？对制造产品有什么作用？

(3)从问题中获取信息，帮助解题。标准化问题，回答一定要标准化。

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原料预处理

1.溶解：对矿物通常采用酸溶，如用硫酸、盐酸、硝酸等，有时也用碱溶。（如铝及氧化铝等物质）

2.研磨粉碎：增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分。

3.灼烧：如从海带中提取碘。

4.煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解。

5.加快反应速率方法：升高温度、搅拌、粉碎。

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除杂

1.调PH值除杂

(1)控制溶液酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

(2)调节PH的物质应该满足的条件： 能与氢离子反应，增大溶液PH值；不引进新杂质。

2.试剂除杂

加入某种试剂，使杂质离子变为沉淀除去。

3.加热：

加快反应速率或者促进平衡朝着某个方向移动。如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质，则要注意控制温度。

4.降温：

防止某种物质高温时溶解或者分解，使得化学平衡朝着题目要求的方向移动。

5.萃取

用一种溶剂将物质从另一种溶剂中提取出来。

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分离和提纯

1.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。

2.蒸发：蒸发时遇到容易水解的物质，应在相应的气流中进行加热。如从溶液中析出FECL3、ALCL3、MGCL2等溶质时，应在HCL的气流中加热，防止其水解。

3.结晶：固体物质从溶液中析出的过程。

4.过滤：固液分离

5.蒸馏：液液分离

6.分液：互不相容的液体间的分离

7.升华：将可直接气化的固体分离出来。

8.盐析：加无机盐使溶质的溶解度降低而析出。

9.蒸发浓缩，冷却结晶：除去KNO3中含有的少量NACl

10.蒸发结晶，趁热过滤：除去NACl中含有的少量KNO3

11.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。重结晶可以使不纯净的物质获得纯化，或使混合在一起的盐类彼此分离。

12.浸出：固体加水（酸）溶解得到离子。

13.浸出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少。

14.酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。

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常考问题（标准问题，标准化回答）

1.“浸出”步骤中，为提高XX的浸出率，可采取的措施有？

答：适当提高反应温度、增加浸出时间，加入过量XX，边加入边搅拌。

2.如何从溶液中得到晶体？

答：蒸发浓缩---冷却结晶---过滤---洗涤---干燥。

3.过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因？

答：玻璃棒下端靠在滤纸单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘。

4.沉淀洗涤操作：

答：往漏斗中（如果在工业上就改为往过滤器中）加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2-3次。

5.产品进一步提纯的操作：

答：重结晶。

6.趁热过滤的原因：

答：减少过滤时间、保持过滤温度、防止XX杂质析出。

7.水浴加热的好处：

答：受热均匀，温度可控，且温度不超过100摄氏度。

8.为什么采用减压蒸发：

答：减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止XX分解。

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关于结晶操作的注意事项

1.当溶液是单一溶质时：

(1)所得晶体不带结晶水：蒸发、结晶

(2)所得晶体带结晶水 ：蒸发浓缩至有晶膜出现，冷却结晶，过滤

2.当溶液中有两种或以上溶质时：

(1)要得到溶解度受温度影响小的溶质：浓缩结晶，趁热过滤

(2)要得到溶解度受温度影响大的溶质：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤

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工业流程题中常见的关键词

1.原材料：

矿样（明矾石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、锰矿、高岭土、烧渣），合金（含铁废铜），药片（补血剂），海水（污水）

2.灼烧（煅烧）

原料的预处理，不易转化的物质转化成容易提取的物质。

3.酸：溶解、去氧化物（膜）、调节PH促进水解（沉淀）

4.碱：去油污、去铝片氧化膜、溶解AL、二氧化硅，调节PH促进水解（沉淀）

5.氧化剂

氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子氧化物

6.氧化物

调节PH促进水解（沉淀）

7.控制PH值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离。

8.煮沸：

促进水解，聚沉后利于过滤分离，除去溶解在溶液中的气体。

9.趁热过滤：减少结晶损失，提高纯度。

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