第19练 化学工艺流程题 -2023年【暑假分层作业】高二化学（2024届一轮复习通用）

第19练 化学工艺流程题 一、考情分析 化学工艺流程题是高考的常考题型，该类试题是将化工生产过程中主要生产阶段以流程框图形式呈现出来，通常以化工生产流程图的形式，以化工生产“重要无机物的制备”或“工业废料中提取无机物”为选材背景，以陌生元素或陌生化合物知识为载体，综合考查： 1. 无机化学基础知识(物质的类别、名称、元素的化合价、化学式和电子式的规范书写)； 2. 基本技能(陌生化学方程式或离子方程式的书写；分离提纯方法等)； 3. 识图能力(物质的转化与跟踪，通过化工原理的分析判断流程中残渣或废液的成分)； 4. 物质制备及提纯条件的控制与选择(提高反应速率、产率、产品纯度的措施)； 5. 基本计算(Ksp的应用、PH的计算、产品化学式、含量及纯度、产率、氧化还原反应滴定的计算等)； 6.绿色化学思想的体现(循环利用的物质)。 二、高频考点 1.原料预处理的方法和目的 (1)固体原料进行“粉碎” 减小颗粒直径，增大浸取时的反应速率，提高浸取率。 (2)酸(或碱)溶 ①原料经酸(或碱)溶后转变成可溶物进入溶液中，以达到与难溶物分离的目的；②碱溶去油污。 (3)灼烧(焙烧) ①除去硫、碳单质；②有机物转化(如蛋白质燃烧)、除去有机物；③高温下原料与空气中氧气反应(如FeS2与氧气生成氧化铁和二氧化硫)等。 2.信息型化学(或离子)方程式的书写 关键是正确找出反应物和生成物，密切关注流程图中的箭头走向，箭头进去的是反应物，出来的是生成物。 3.条件控制与选择 (1)控制溶液的pH ①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)；②改变元素的存在形式；③特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)。 (2)控制温度(常用水浴、冰浴或油浴) (3)加入沉淀剂 ①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)；②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀；③加入氟化钠，除去Ca2＋、Mg2＋。 (4)加入氧化剂的作用 转变某种金属离子的价态，再通过调节溶液pH，使金属离子以氢氧化物沉淀出来，以达到除去杂质的目的(例如加入双氧水后调pH能实现：Fe2＋→Fe3＋→Fe(OH)3↓)。 4.物质分离提纯的方法 (1)结晶方法的选择 ①晶体不带结晶水，如NaCl、KNO3等：蒸发结晶；②晶体带结晶水，如胆矾等：将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；③要得到溶解度受温度影响小的溶质，如除去NaCl中少量的KNO3：蒸发浓缩结晶，趁热过滤；④要得到溶解度受温度影响大的溶质，如除去KNO3中少量的NaCl：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。 (2)洗涤晶体 ①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质；②“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；③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。 5.物质成分的确定方法 （1）滤渣、滤液成分的确定 要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况： ①反应过程中哪些物质(离子)消失了？ ②所加试剂是否过量或离子间发生化学反应，又产生了哪些新离子？这些离子间是否会发生反应？ （2） 循环物质的确定 流程图中的箭头走向，箭头进去的是反应物，出来的是生成物，返回的是可循环利用的物质。 （3） 副产品的判断 6.Ksp的相关计算 溶度积常数反映了难溶电解质在水中的溶解能力，溶度积常数在化工流程题中考查溶度积常数是高考的热点，化工流程中常常需要控制条件进行离子的分离或除杂，通过溶度积常数计算溶液中金属离子的浓度、离子完全沉淀时的pH、判断废水排放是否符合标准、沉淀完全转化时所需离子浓度。 1．（2023·黑龙江绥化·统考模拟预测）碳酸锂(Li2CO3)微溶于水 、稀酸， 其溶解度随温度的升高而降低，不溶于C2H5OH，医学上可用其治疗精神忧郁症。以钴酸锂废料(主要含有LiCoO2，难溶于水，还含有少量Al2O3)为原料制备Co(OH)2及Li2CO3的工艺流程如图所示。    回答下列问题： (1)“酸浸还原”时得到的溶液中阴离子主要为 ，的空间构型为___________，LiCoO2发生反应的离子方程式为___________。 (2)“滤渣1”中含有少量 Co(OH)2，原因为___________。 (3)常温下[Ksp[Co(OH)2]=1.0×10−15，当c(Co2+ )= 10−5 mol·L−1时视作“沉钴”完全，此时溶液的pH=___________；Co(OH)2久置于空气中转化为棕色的Co(OH)3，化学方程式为 ___________。 (4)“沉锂”所得的溶液中主要含有硫酸钠，则试剂X为___________(填化学式)溶液。 (5)“系列操作”为蒸发浓缩、___________、洗涤、