1、1 高三化学专题复习：微专题整编的方法与示例 （附化学工艺流程微专题整编示例）（附化学工艺流程微专题整编示例） 1.选定整编内容，大组讨论确定微专题内容和数量。选定整编内容，大组讨论确定微专题内容和数量。 2.教师分专题小组，各小组下载相应资源。教师分专题小组，各小组下载相应资源。 3.各微专题小组编印一份该专题的摸底卷， 对学生进行测试， 反馈该专题的掌握各微专题小组编印一份该专题的摸底卷， 对学生进行测试， 反馈该专题的掌握 情况。情况。 4.结合学生的反馈情况，对各小专题进行整编，出初成品。结合学生的反馈情况，对各小专题进行整编，出初成品。 5.各微专题小组交叉审核，提出修正意见，反馈给
2、各微专题小组进行修改。各微专题小组交叉审核，提出修正意见，反馈给各微专题小组进行修改。 6.编印微专题训练和测试验收卷，对学生进行测试，反馈学习结果。编印微专题训练和测试验收卷，对学生进行测试，反馈学习结果。 7.根据测试验收情况，对微专题做最后的修改，定终稿。根据测试验收情况，对微专题做最后的修改，定终稿。 以上环节，可结合到学科的研究性学习、校本课程和化学社活动，让学生成以上环节，可结合到学科的研究性学习、校本课程和化学社活动，让学生成 为微专题整编的生力军。为微专题整编的生力军。 2 工艺流程微专题整编示例工艺流程微专题整编示例 20172017- -20192019 年全国卷无机化工流
3、程题对比分析表年全国卷无机化工流程题对比分析表 年份 2017 年 2018 年 2019 年 卷型卷型 I II III I II III I II III 题号题号 2727 2626 2727 2727 2626 2727 2626、2727 2626 2626 分值分值 1414 分分 1414 分分 1414 分分 1414 分分 1414 分分 1414 分分 1414 分分+15+15 分分 1313 分分 1414 分分 空数空数 6 6 8 8 9 9 8 8 7 7 8 8 8+88+8 7 7 8 8 工业工业 合成合成 背景背景 钛酸亚钛酸亚 铁制备铁制备 锂电池锂电池
4、 电极材电极材 料料 水泥中水泥中 钙的测钙的测 定定 铬铁矿铬铁矿 制备重制备重 铬酸钾铬酸钾 焦亚焦亚 硫酸硫酸 钠的钠的 合成合成 闪锌闪锌 矿制矿制 备锌备锌 氯酸钾氯酸钾 制备碘制备碘 酸钾酸钾 2626：硼镁矿生：硼镁矿生 产硼酸及氧化产硼酸及氧化 镁镁 2727：废铁屑制：废铁屑制 备硫酸铁铵备硫酸铁铵 重晶石重晶石 BaSOBaSO4 4 生产立生产立 德粉德粉 二氧化二氧化 锰与硫锰与硫 化锰制化锰制 备硫酸备硫酸 锰锰 主要主要 考查考查 元素元素 LiLi、 FeFe、 TiTi CaCa、SiSi FeFe、CrCr S S ZnZn ClCl、I I SiSi、MgM
5、g、AlAl、 FeFe、N N、O O、S S B B、S S、C C MnMn、 SiSi、 FeFe、F F 主要主要 考查考查 物质物质 LiLi、 FeFe、 TiTi CaCa、SiSi FeFe、CrCr S S ZnZn ClCl、I I FeFe 2+2+、 、FeFe 3+3+ NHNH4 4 + +、 、H H2 2O O2 2 、H H2 2S S BaCOBaCO3 3、C C 、COCO SiOSiO2 2、 FeFe 2+2+ 、HFHF 核心核心考点：考点： （1）三线：物料进出线、操作流程线、循环操作线。包含：原料和原料和主产品的制备、分离、提纯及定主产品的制
6、备、分离、提纯及定 性或定量分析（主线）性或定量分析（主线）副产品（分支）副产品（分支）循环利用物质循环利用物质。 （2）化学反应原理）化学反应原理：包括离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡、水解平包括离子反应、氧化还原反应、化学平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡、水解平 衡等。衡等。 （3）反应条件的控制）反应条件的控制：包括温度、压强、催化剂、原料的配比、酸碱性的调节、溶剂的选择等。包括温度、压强、催化剂、原料的配比、酸碱性的调节、溶剂的选择等。 （4）绿色化学理念）绿色化学理念：包括物质的循环利用、废物的处理、原子的利用率、能量的利用等。包括物质的循环利用、废物的处理、原子
7、的利用率、能量的利用等。 （5）化工安全常识）化工安全常识：包括防爆炸、防污染、防中毒包括防爆炸、防污染、防中毒、防腐蚀、防腐蚀等。等。 一、突破流程反应的原理（三线控制和反应机理）一、突破流程反应的原理（三线控制和反应机理） 1. 【2019 新课标新课标 I 卷】卷】26（14 分）硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、 肥料等工艺。一种以硼镁矿（含 Mg2B2O5H2O、SiO2及少量 Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化 镁的工艺流程如下： 3 回答下列问题： （1）在 95 “溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_。 （2）“滤
8、渣 1”的主要成分有_。为检验“过滤 1”后的滤液中是否含有 Fe3+离子，可选用 的化学试剂是_。 （3） 根据 H3BO3的解离反应： H3BO3+H2OH+B(OH)4， Ka=5.81 1010， 可判断 H3BO3是_ 酸；在“过滤 2”前，将溶液 pH 调节至 3.5，目的是_。 （4）在“沉镁”中生成 Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为_，母液经加热后可返回 _工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_。 【答案】【答案】26 （1）NH4HCO3+NH3(NH4)2CO3 （2）SiO2、Fe2O3、Al2O3 KSCN （3）一元弱 转化为H3BO3，促进析出
9、 （4）2Mg2+3 2 3 CO +2H2OMg(OH)2 MgCO3+2 3 HCO （或2Mg2+2 2 3 CO +H2OMg(OH)2 MgCO3+CO2） 溶浸 高温焙烧 2.【2019新课标新课标I卷】卷】27（15分）硫酸铁铵NH4Fe(SO4)2 xH2O是一种重要铁盐。为充分利用资源，变 废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下： 回答下列问题： （1）步骤的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是_。 （2）步骤需要加热的目的是_，温度保持8095 ，采用的合适加热方式是 _。铁屑中含有少量硫化物，反应产生的气体需要净化处理，合适的装置为 _（填标号）。 4
10、 （3）步骤中选用足量的H2O2，理由是_。分批加入H2O2，同时为了 _，溶液要保持pH小于0.5。 （4）步骤的具体实验操作有_，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。 （5）采用热重分析法测定硫酸铁铵晶体样品所含结晶水数，将样品加热到150 时，失掉1.5个结晶 水，失重5.6%。硫酸铁铵晶体的化学式为_。 【答案】【答案】27.（1）碱煮水洗 （2）加快反应 热水浴 C （3）将Fe2+全部氧化为Fe3+；不引入杂质 防止Fe3+水解 （4）加热浓缩、冷却结晶、过滤（洗涤） （5）NH4Fe(SO4)2 12H2O 3.【2019新课标新课标II卷】卷】26（13分）立德粉ZnS BaSO4（也
11、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）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉： 在 回 转 窑 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 _。回转窑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“
12、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 5 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，有单质硫析出。以淀粉溶液为 指示剂，过量的 I2用 0.1000 mol L1Na2S2O3溶液滴定，反应式为 I2+2 2 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】【答案】26（13分） （1）D
13、 （2）BaSO4+4CBaS+4CO CO+H2O CO2+H2 BaCO3 S2+Ba2+Zn2+ 2 4 SO BaS BaSO4 （3）浅蓝色至无色 1 25.000.1000 32 2 100 1000 V m （） 4.【2019 新课标新课标 III 卷】卷】26.（14 分）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
14、+ Zn2+ Ni2+ 开始沉淀的 pH 8.1 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的作用是将_。 （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 （6）写出“沉锰”的
15、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、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） (2). MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O (3). 将 Fe2+氧 化为 Fe3+ (4). 4.7 (5). NiS和 ZnS (6). F与 H+结合形成弱电解质 HF，MgF2 Mg2+2F平衡 向右移动 (7). Mn2+2 3 HCO=MnCO3+CO2+H2O (8). 1 3 【详解】 （1）Si元素以 SiO2
16、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，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除杂为了出去锌离子和镍离子，所以滤渣 3是生成的沉淀 ZnS 和 NiS； （5） 由 HF H+F-知， 酸度过大，
17、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： 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 5.【2018 新课标新课标 I 卷】卷】27 （14 分）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。 回答下列问题： （1） 生产Na2S2O5， 通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。 写出该过程的化学
18、方程式_。 （2）利用烟道气中的 SO2生产 Na2S2O5的工艺为： pH=4.1 时，中为_溶液（写化学式） 。 工艺中加入 Na2CO3固体、并再次充入 SO2的目的是_。 （3） 制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术， 装置如图所示， 其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。 7 阳极的电极反应式为_。电解后，_室的 NaHSO3浓度增加。将该室溶 液进行结晶脱水，可得到 Na2S2O5。 （4） Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。 在测定某葡萄酒中 Na2S2O5残留量时， 取 50.00 mL 葡萄酒样品， 用 0.01000 mol L1的碘标准液滴定至终点，消
19、耗 10.00 mL。滴定反应的离子方程式为 _，该样品中 Na2S2O5的残留量为_g L1（以 SO2计） 。 【答案】【答案】27 （14 分） （1）2NaHSO3Na2S2O5+H2O （2）NaHSO3 得到 NaHSO3过饱和溶液 （3）2H2O4e4H+O2 a （4） 2- 25 S O+2I2+3H2O 2 2- 4 SO+4I+6H+ 0.128 6.【2018 新课标新课标 II 卷】卷】26（14 分）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(
20、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）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 8 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】【答案】26 （14
21、 分） （1）ZnS+ 3 2 O2ZnO+SO2 （2）PbSO4 调节溶液的 pH 无法除去杂质 Fe2+ （3）Zn+Cd2+Zn2+Cd （4）Zn2+2eZn 溶浸 7.【2018 新课标新课标 III 卷】卷】27 （14 分）KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列 问题： （1）KIO3的化学名称是_。 （2）利用“KClO3氧化法”制备 KIO3工艺流程如下图所示： “酸化反应”所得产物有 KH(IO3)2、Cl2和 KCl。“逐 Cl2”采用的方法是_。“滤液”中的溶质主 要是_。“调 pH”中发生反应的化学方程式为_。 （3）KClO3也可采用“电解
22、法”制备，装置如图所示。 写出电解时阴极的电极反应式_。 电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。 与“电解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之处有_（写出一点） 。 9 【答案】【答案】26 （14 分） （1）加入过量稀盐酸 出现乳黄色浑浊 （吸）取上层清液，滴入 BaCl2溶液 产生白色沉淀 （2）烧杯 容量瓶 刻度 蓝色退去 95.0 （3）Zn+Cd2+Zn2+Cd （4）Zn2+2eZn 溶浸 8【2017 新课标新课标 I 卷】 卷】（选编选编） Li4Ti5O12和和 LiFePO4都是锂离子电池的电极材料， 可利用钛铁矿 （主要成分为都是锂离子电池的电
23、极材料， 可利用钛铁矿 （主要成分为 FeTiO3， 还含有少量， 还含有少量 MgO、 SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：等杂质）来制备，工艺流程如下： 回答下列问题：回答下列问题： 来源 来源:163文库 （2）“酸浸酸浸”后，钛主要以后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式形式存在，写出相应反应的离子方程式_。 （3）TiO2 xH2O 沉淀与双氧水、氨水反应沉淀与双氧水、氨水反应 40 min 所得实验结果如下表所示：所得实验结果如下表所示： 温度温度/ 30 35 40 45 50 TiO2 xH2O 转化率转化率% 92 95 97 93 88 分析分析 40 时时 Ti
24、O2 xH2O 转化率最高的原因转化率最高的原因_。 （6）写出）写出“高温煅烧高温煅烧”中由中由 FePO4制备制备 LiFePO4的化学方程式。的化学方程式。 【答案】 （【答案】 （2）FeTiO3+ 4H+4Cl = Fe2+ + 2H2O （3）低于）低于 40，TiO2 xH2O 转化反应速率随温度升高而增加；超过转化反应速率随温度升高而增加；超过 40，双氧水分解与氨气逸出导，双氧水分解与氨气逸出导 致致 TiO2 xH2O 转化反应速率下降（转化反应速率下降（6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O+ 3CO2 9【2017 新课标新课标 3
25、 卷】卷】（选编选编） 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、，还含有硅、 铝等杂质。制备流程如图所示：铝等杂质。制备流程如图所示： 2 4 TiOCl 2 4 TiOCl 高温 10 回答下列问题：回答下列问题： （1）步骤）步骤的主要反应为：的主要反应为：FeO Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+ Fe2O3+CO2+ NaNO2 上述反应配平后上述反应配平后 FeO Cr2O3与与 NaNO3的系数比为的系数比为_。该步骤不能使用陶瓷容器，原因
26、是。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_。 （2）滤渣）滤渣 1 中含量最多的金属元素是中含量最多的金属元素是_，滤渣，滤渣 2 的主要成分是的主要成分是_及含硅杂质。及含硅杂质。 （3）步骤）步骤调滤液调滤液 2 的的 pH 使之变使之变_（填填“大大”或或“小小”） ，原因是） ，原因是_（用离（用离 子方程式表示） 。步骤子方程式表示） 。步骤的反应类型是的反应类型是_。 【答案】 （【答案】 （1）27 陶瓷在高温下会与陶瓷在高温下会与 Na2CO3反应（反应（2）铁）铁 Al(OH)3 （3）小小 2+2H+H2O 复分解反应复分解反应 10【2017 北京卷】北京卷】（选编选编） ）T
27、iCl4是由钛精矿（主要成分为是由钛精矿（主要成分为 TiO2）制备钛（ ）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯）的重要中间产物，制备纯 TiCl4的流程示意图如下：的流程示意图如下： 资料：资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质及所含杂质氯化物的性质 化合物化合物 SiCl4 TiCl4 AlCl3 FeCl3 MgCl2 沸点沸点/ 58 136 181（升华）（升华） 316 1412 熔点熔点/ 69 25 193 304 714 在在 TiCl4中的溶解性中的溶解性 互溶互溶 微溶微溶 难溶难溶 （1）氯化过程：）氯化过程：TiO2与与 Cl2难以直接反应，加碳生成难以直接反应，加碳
28、生成 CO 和和 CO2可使反应得以进行。可使反应得以进行。 已知：已知：TiO2(s)+2 Cl2(g)= TiCl4(g)+ O2(g) H1=+175.4 kJ mol-1 2C(s)+O2(g)=2CO(g) H2=-220.9 kJ mol-1 沸腾炉中加碳氯化生成沸腾炉中加碳氯化生成 TiCl4(g)和和 CO(g)的热化学方程式：的热化学方程式：_。 氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗氯化产物冷却至室温，经过滤得到粗 TiCl4混合液，则滤渣中含有混合液，则滤渣中含有_。 （2）精制过程：粗）精制过程：粗 TiCl4经两步蒸馏得纯经两步蒸馏得纯 TiCl4。示意图如下：。示意图如下
29、： 高温 2 4 CrO 2 27 Cr O 11 物质物质 a 是是_，T2应控制在应控制在_。 （3 3）氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的氯化反应的尾气须处理后排放，尾气中的 HCl和和 Cl2经吸收可得粗盐酸、经吸收可得粗盐酸、FeCl3溶液，则尾气的吸收液溶液，则尾气的吸收液依依 次是次是_。 【答案】【答案】（1）TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(g)+2CO(g) H=-45.5 kJ/mol MgCl2、AlCl3、FeCl3 （2）SiCl4高于高于 136，低于，低于 181 （3 3）H2O、FeCl2溶液、溶液、NaOH 溶液溶液 11【2017
30、 江苏卷】江苏卷】(12 分 分)铝是应用广泛的金属。以铝土矿铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为主要成分为 Al2O3，含，含 SiO2和和 Fe2O3等杂质等杂质) 为原料制备铝的一种工艺流程如下：为原料制备铝的一种工艺流程如下： 注：注：SiO2在在“碱溶碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。时转化为铝硅酸钠沉淀。 （2）向）向“过滤过滤”所得滤液中加入所得滤液中加入 NaHCO3溶液，溶液的溶液，溶液的 pH_ (填填“增大增大”、“不变不变”或或“减小减小”)。 （4）“电解电解”是电解是电解 Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_，阴，阴 极产生的物质极产生的物质 A 的化学式为的化学式为_ 。 【答案】 （【答案】 （1）Al2O3+2OH=2AlO2 +H 2O （ （2）减小（）减小（3）石墨电极被阳极上产生的）石墨电极被阳极上产生的 O2氧化氧化 （4）4CO32 +2H 2O4e =4HCO 3 +O 2 H2 12
