1、化学工艺流程题化学工艺流程题解题策略解题策略 【考纲分析】考核目标与要求考核目标与要求 化学科考试，为了有利于选拔具有学习潜能和创新精化学科考试，为了有利于选拔具有学习潜能和创新精神的考生，以神的考生，以能力能力测试为主导，在测试考生进一步学习测试为主导，在测试考生进一步学习所所必需的知识、技能和方法必需的知识、技能和方法的基础上，全面检测考生的的基础上，全面检测考生的化学科学素养。化学科学素养。化学科命题注重测量化学科命题注重测量自主学习的能力自主学习的能力，重视重视理论联系理论联系实际实际，关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环，关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展，
2、以促进学生在知识和技能、过程和方法境的协调发展，以促进学生在知识和技能、过程和方法、情感态度和价值观等方面的全面发展。、情感态度和价值观等方面的全面发展。2016年全国统一考试大纲、考试说明年全国统一考试大纲、考试说明学习学习能力能力考试考试目标目标考试目标与要求考试目标与要求【试题分析】试题形式：试题形式：新课标新课标1卷第卷第27题主要有以题主要有以工艺操作为流程工艺操作为流程和以和以物质变化物质变化为主线为主线两种形式。两种形式。工艺生产流程类试题就是将化工生产过程中的工艺生产流程类试题就是将化工生产过程中的主要操作步骤、主要操作步骤、物质转换物质转换用用框图形式框图形式表示出来，并根据
3、流程中有关的化学知表示出来，并根据流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的问题。识步步设问，形成与化工生产紧密联系的问题。5试题结构：试题结构：结构：题头、题干和题尾三部分构成。结构：题头、题干和题尾三部分构成。题尾：题尾：主要是根据流程中涉及到的化学知识设置成系列主要是根据流程中涉及到的化学知识设置成系列问题，构成一道完整的化学试题。问题，构成一道完整的化学试题。除杂试剂选择除杂试剂选择物质分离操作物质分离操作生产条件生产条件的控制的控制 循环循环副产品副产品化学工艺流程题中题干的构成化学工艺流程题中题干的构成 硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿硼及其化合物在工业上有许多
4、用途。以铁硼矿(主要成分为主要成分为MgMg2 2B B2 2O O5 5HH2 2O O和和FeFe3 3O O4 4，还有少量，还有少量FeFe2 2O O3 3、FeOFeO、CaOCaO、AlAl2 2O O3 3和和SiOSiO2 2等等)为原料制备硼酸为原料制备硼酸(H(H3 3BOBO3 3)的工艺的工艺流程如图所示：流程如图所示：回答下列问题：回答下列问题：(1)(1)写出写出MgMg2 2B B2 2O O5 5HH2 2O O与硫酸反应的化学方程式与硫酸反应的化学方程式_。为提高浸出速率，除。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有适当增加硫酸浓度外，还可采取
5、的措施有_、_(_(写出两条写出两条)。(2)(2)利用利用_的磁性，可将其从的磁性，可将其从“浸渣浸渣”中分离。中分离。“浸渣浸渣”中还剩余的物质中还剩余的物质是是_。(写化学式写化学式)(3)“(3)“净化除杂净化除杂”需先加需先加H H2 2O O2 2溶液，作用是溶液，作用是_。然后再调节溶液的。然后再调节溶液的pHpH约为约为5 5，目的是，目的是_。(4)“(4)“粗硼酸粗硼酸”中的主要杂质是中的主要杂质是_(_(填名称填名称)。(5)(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH(NaBH4 4)，它是有机合成中的重要还原剂，它是有机合成中的重要还原剂，其电
6、子式为其电子式为_。(6)(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程制备单质硼，用化学方程式表示制备过程_。1.1.审题策略审题策略一审：浏览全题，审结构，确定该流程的目的，看懂生产流程图。一审：浏览全题，审结构，确定该流程的目的，看懂生产流程图。二审：了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，二审：了解流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。三审：解
7、析流程图并思考从原料到产品依次进行什么反应。三审：解析流程图并思考从原料到产品依次进行什么反应。四审：解析流程图并思考从原料到产品依次进行什么原理（氧化还原原理、四审：解析流程图并思考从原料到产品依次进行什么原理（氧化还原原理、化学平衡原理、溶液中三大离子平衡原理等）。化学平衡原理、溶液中三大离子平衡原理等）。五审：思考每一步操作进行什么程度最佳、目标产物之外有什么杂质产生；五审：思考每一步操作进行什么程度最佳、目标产物之外有什么杂质产生；除杂的实验技术。除杂的实验技术。铁硼矿铁硼矿(主要成分为主要成分为MgMg2 2B B2 2O O5 5HH2 2O O和和FeFe3 3O O4 4，还有
8、少量，还有少量FeFe2 2O O3 3、FeOFeO、CaOCaO、AlAl2 2O O3 3和和SiOSiO2 2等等)（1）写出）写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式：与硫酸反应的化学方程式：Mg2B2O5H2O+2H2SO4=2MgSO4+2H3BO3；为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有措施有_（写出两条）。（写出两条）。提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径、搅拌等提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径、搅拌等（2）利用_ 的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是_（化学式）。（3）“净化除杂净化除杂”需先
9、需先加加H2O2溶液溶液的作用是_ _ 然后再然后再调节溶液的pH约为5，目的是_ _。铁硼矿铁硼矿(主要成分为主要成分为MgMg2 2B B2 2O O5 5HH2 2O O和和FeFe3 3O O4 4，还有少量，还有少量FeFe2 2O O3 3、FeOFeO、CaOCaO、AlAl2 2O O3 3和和SiOSiO2 2等等)Fe3O4SiO2和和CaSO4将将Fe2+氧化为氧化为Fe3+使使Al3+与与Fe3+形成氢氧化物沉淀而除去形成氢氧化物沉淀而除去（4）“粗硼酸”中主要杂质是_（填名称）(5)以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为_。（
10、6）用化学方程式表示以硼酸和金属镁为原料制备单质硼的过程_（七水）硫酸镁 2H3BO3+3Mg=3MgO+3 H2O+2B2H3BO3 B2O3+3HO B2O3+3Mg 3MgO+2B 1.LiCoO2中，中，Co元素的元素的化合价化合价为为 。2.在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有：（填化学式填化学式）高频考点高频考点：（：（1 1）正确规范书写化学用语正确规范书写化学用语 1.(H3PO2)中，中，P元素的元素的化合价化合价为为 。2.利用利用(H3PO2)(H3PO2)进行化学镀银反应中，进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比氧化
11、剂与还原剂的物质的量之比为为4 41 1，则氧化产物为：，则氧化产物为：（填（填化学式化学式）3.NaHNaH2 2POPO2 2为：为：（填（填“正盐正盐”或或“酸式盐酸式盐”）近三年全国卷高考专题近三年全国卷高考专题2727试题分析试题分析 化学式书写、名称书写、电子式书写等化学式书写、名称书写、电子式书写等化学用语化学用语规范规范书写为高频考点。书写为高频考点。1.“浸渣浸渣”中还剩余的物质中还剩余的物质是是 （写写化化学学式式）2.硼氢化钠的硼氢化钠的电子式电子式 。3.“粗硼酸粗硼酸”中主要杂质中主要杂质是是 （写名称写名称）2.(H3PO2)的工业制法是：将白磷的工业制法是：将白磷
12、(P4)与与Ba(OH)2溶液反应生成溶液反应生成PH3气体和气体和Ba(H2PO2)2，后者再与，后者再与H2SO4反应。反应。写出白磷与写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的溶液反应的化学化学方程式方程式 _。1.写出写出“正极碱浸正极碱浸”中发生反应的离子方程式中发生反应的离子方程式_。2.“酸浸酸浸”一般在一般在80下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化化学方程式学方程式_；写出；写出“沉钴沉钴”过程中发生反应的过程中发生反应的化学方程式化学方程式_。1硼酸与金属镁为原料制备单质硼的硼酸与金属镁为原料制备单质硼的化学方程式化学方程式_。高
13、频考点：（高频考点：（2 2）氧化还原方程式的书写和配平）氧化还原方程式的书写和配平陌生的氧化还原化学方程式书写为高频考点。陌生的氧化还原化学方程式书写为高频考点。近三年全国卷高考专题近三年全国卷高考专题2727试题分析试题分析信息型化学信息型化学方程式书写方程式书写（5）充放电过程中，发生充放电过程中，发生LiCoO2与与Li1-xCoO2之间的转化，写出之间的转化，写出放电时电池反放电时电池反应方程式应方程式 。（6）上述工艺中，上述工艺中，“放电处理放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是有利于锂在正极的回收，其原因是 。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有在整个回收工艺中，可回收到
14、的金属化合物有 (填化学式填化学式)。写出写出阳极的电极反应式阳极的电极反应式 。早期采用早期采用“三室电渗析法三室电渗析法”制备制备H3PO2，将，将“四室电渗析法四室电渗析法”中阳极室的中阳极室的稀硫酸用稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，其缺点稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，其缺点是产品中混有是产品中混有 杂质，该杂质产生的原因是杂质，该杂质产生的原因是 。高频考点：（高频考点：（3 3）电极反应式的书写和电化学原理）电极反应式的书写和电化学原理近三年全国卷高考专题近三年全国卷高考专题2727试题分析试题分析 陌生的电化学电极反应式书写为高频考点。陌
15、生的电化学电极反应式书写为高频考点。灵活运用电化学原理分析和解决化学问题灵活运用电化学原理分析和解决化学问题也为高频考点也为高频考点。【练习】1向向Na2CO3溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有中常用的漂白、消毒的物质，同时有NaHCO3生成，该生成，该反应的化学方程式是反应的化学方程式是_。2.向碘的四氯化碳溶液中加入向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液，将稀溶液，将I2还原，还原，以回收四氯化碳。以回收四氯化碳。Na2SO3稀溶液与稀溶液与I2反应的离子方程式反应的离子方程式是是_。信息型方程式书写信息型方程式书写
16、 （1 1）、陌生氧化还原反应方程式的）、陌生氧化还原反应方程式的“三个守恒法三个守恒法”第一步：根据元素化合价的升降判断氧化剂、还原剂、氧化产物、第一步：根据元素化合价的升降判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。还原产物。第二步：按第二步：按“氧化剂还原剂还原产物氧化产物氧化剂还原剂还原产物氧化产物”写出方程式，写出方程式，根据得失电子守恒配平上述四种物质。（注意：不属于根据得失电子守恒配平上述四种物质。（注意：不属于“氧化剂、还氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物原剂、氧化产物、还原产物”的物质这一步暂不写在方程式中）。的物质这一步暂不写在方程式中）。第三步：根据电荷守恒或反应物的酸碱性，
17、在方程式左边或右边补充第三步：根据电荷守恒或反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充H、OH或或H2O等。等。第四步：根据质量守恒配平反应方程式。第四步：根据质量守恒配平反应方程式。2 2.答题策略答题策略电子得失电子得失守恒守恒质量质量守恒守恒两边电荷两边电荷守恒守恒【练习】1向向Na2CO3溶液中通入氯气，可制得某种生产和生溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有活中常用的漂白、消毒的物质，同时有NaHCO3生生成，该反应的化学方程式是成，该反应的化学方程式是_。2.向碘的四氯化碳溶液中加入向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液，将稀溶液，将I2还还原，以回收
18、四氯化碳。原，以回收四氯化碳。Na2SO3稀溶液与稀溶液与I2反应的离反应的离子方程式是子方程式是_。信息型方程式书写信息型方程式书写2Na2CO3Cl2H2ONaClONaCl2NaHCO3I2SO32H2O=2ISO422H【练习】3用高铁酸钾和锌制成的高铁碱性电池，能储存比普通碱性用高铁酸钾和锌制成的高铁碱性电池，能储存比普通碱性电池多电池多50%的电能，已知该电池的总反应是：的电能，已知该电池的总反应是：2K2FeO4 3Zn=Fe2O3ZnO2K2ZnO2则负极的电极反应是则负极的电极反应是 _。用用K2FeO4和和Zn作原料的电池是一种新型可充电电池，该电作原料的电池是一种新型可充
19、电电池，该电池长时间保持稳定的放电电压。其总反应可写成：池长时间保持稳定的放电电压。其总反应可写成：3Zn2 K2FeO4 8H2O=3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，则充电时的阳极反应是则充电时的阳极反应是_。信息型方程式书写信息型方程式书写 （2 2）、陌生电极反应式的）、陌生电极反应式的“三个守恒法三个守恒法”第一步：根据元素化合价的升降判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还第一步：根据元素化合价的升降判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。原产物。第二步：原电池负极或电解池阳极的电极反应式，按第二步：原电池负极或电解池阳极的电极反应式，按“还原剂还原剂ne=氧化产物氧化产物”书写；原
20、电池正极或电解池阴极的电极反应式，按书写；原电池正极或电解池阴极的电极反应式，按“氧氧化剂化剂+ne=还原产物还原产物”书写。书写。第三步：根据电荷守恒和反应混合物的酸碱性，补充第三步：根据电荷守恒和反应混合物的酸碱性，补充H、OH或或H2O等，并配平电极反应。等，并配平电极反应。2 2.答题策略答题策略两边电荷两边电荷守恒守恒质量守恒质量守恒电子得失守恒电子得失守恒【练习】6用高铁酸钾和锌制成的高铁碱性电池，能储存比普通碱性用高铁酸钾和锌制成的高铁碱性电池，能储存比普通碱性电池多电池多50%的电能，已知该电池的总反应是：的电能，已知该电池的总反应是：2K2FeO4 3Zn=Fe2O3ZnO2
21、K2ZnO2则负极的电极反应是则负极的电极反应是 _。用用K2FeO4和和Zn作原料的电池是一种新型可充电电池，该电池作原料的电池是一种新型可充电电池，该电池长时间保持稳定的放电电压。其总反应可写成：长时间保持稳定的放电电压。其总反应可写成：3Zn2 K2FeO4 8H2O=3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH，则充电时的阳极反应是则充电时的阳极反应是_。Fe(OH)33e5OHFeO424H2O信息型方程式书写信息型方程式书写 以硫酸工业产生的二氧化硫尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵为原料可以合成硫化钙、硫酸铵、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：(1)写出反应I的化学方程式 (2)为充分利
22、用副产品CO，以熔融的K2CO3为电解质，设计燃料电池，请写出此电池的负极反应式 (5)(NH4)2SO3溶液可用于电厂产生的烟道气的脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的离子方程式 2CaCO3+O2+2SO2=2CaSO4+2CO2 CO+CO32-2e-=2CO2 2NO2+4SO32-=N2+4SO42-熟悉常用的操作方法及其作用熟悉常用的操作方法及其作用1.1.预处理的常用方法预处理的常用方法研磨研磨-减小固体的颗粒度，增大接触面积，加快反应速率。酸浸酸浸-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。灼烧灼烧-除
23、去可燃性杂质或使原料初步转化煅烧煅烧-改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解水洗水洗-除去固体表面可溶性的杂质离子熟悉常用的操作方法及其作用熟悉常用的操作方法及其作用2.2.控制控制生产条件的常用方法生产条件的常用方法调节调节 pH-控制温度控制温度-改变反应速率或使平衡向需要的方向移动使用催化剂使用催化剂-防止某物质降温时会析出蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、冷却结晶-溶解度随温度变化较大的物质（例KNO3)、易水解的溶质（例 CuCl2)或结晶水合物（例 FeSO47H2O)使某些金属离子形成氢氧化物沉淀加快反应速率，缩短达到平衡需要的时间蒸发结晶、趁热过滤蒸发结晶、趁热过
24、滤-冰水洗涤冰水洗涤-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25控制溶液的pH使某些金属离子形成氢氧化物沉淀而分离。例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示若要除去以若要除去以MnMn2 2为主的溶液中含有的为主的溶液中含有的FeFe2 2，如何进，如何进行操作？行操作？生产条件的控制生产条件的控制26除杂试剂选择原则：除杂试剂选择原则：不增、不减，易分不增、不减，易分 例如：调节例如：调节pH时时一般满足：a.a.能减少（或增加）能减少（或增加）H H量，使溶液量，使溶液pHpH增大（或减小）；增大（或减小）；b.b.不引入新杂质。不引入新杂质。例如：若要除去
25、例如：若要除去CuCu2 2溶液中混有的溶液中混有的FeFe3 3除杂试剂的选择除杂试剂的选择 可加入可加入CuOCuO、Cu(OH)Cu(OH)2 2、CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3等物质来调节溶等物质来调节溶液的液的pH pH (15(15分分)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（有钴酸锂（LiCoOLiCoO2 2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为应为6C+xLi6C+xLi+xe+
26、xe-=Li=Lix xC C6 6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）部分条件未给出）。回答下列问题：回答下列问题：（1 1）LiCoOLiCoO2 2中，中，CoCo元素的化合价为元素的化合价为 。（2 2）写出）写出“正极碱浸正极碱浸”中发生反应的离子方程式中发生反应的离子方程式 。（3 3）“酸浸酸浸”一般在一般在8080下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式化学方程式 ；可用盐酸代替可用盐酸代替H H2 2SOSO4 4和和H H2 2O O2 2的混合液，但缺点是的混合液，但缺点是 。（4 4）写出）写出“沉钴沉钴”过程中发生反应的化学方程式过程中发生反应的化学方程式 。（5 5）充放电过程中，发生）充放电过程中，发生LiCoOLiCoO2 2与与LiLi1-x1-xCoOCoO2 2之间的转化，写出放电时电池之间的转化，写出放电时电池反应方程式反应方程式 。（6 6）上述工艺中，）上述工艺中，“放电处理放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是有利于锂在正极的回收，其原因是 。在。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有 （填化学式）。（填化学式）。
