20 专题四 热考题型突破（三） 化学工艺流程题（Word教参）-【优化指导】2024高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

热考题型突破（三）　≡化学工艺流程题≡ [知识拓展] 1．化学工艺流程题的基本结构 2．化学工艺流程题中物质的确定 (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试剂反应的情况：①反应过程中哪些物质（或离子）消失了；②所加试剂是否过量或离子间发生反应，又产生了哪些新离子，要考虑这些离子间是否发生反应。 (2)副产物的确定 ①从流程图示看，流程中支线产物；②从制备的目的上判断，不是主产品。 (3)循环物质的确定 ①从流程图示看，箭头返回；②从物质的转化上看，在流程图中加入的物质，后续步骤中又会重新生成（在滤液、滤渣或气体中寻找）。 3．化工流程题中重要操作及目的 操作 操作目的及分析 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、硫铁矿等 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 去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解（或产生沉淀） 水洗 用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等 4.化工流程题中常考操作及分析 常见的操作 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） 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“酸作用”还可除去氧化物（膜）； ③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等； ④特定的氧化还原反应需要的酸性条件（或碱性条件） 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 5.控制反应温度的方法及作用 (1)防止副反应的发生。使化学平衡移动，控制化学反应的方向。 (2)控制固体的溶解与结晶。 (3)控制反应速率：使催化剂达到最大活性。 (4)升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发。 (5)加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离。 (6)趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量。 (7)降温：防止物质高温分解或挥发；降温（或减压）可以减少能源成本，降低对设备的要求。 [典题范例] （2023·全国甲卷，节选）BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料，采用下列路线可制备粉状BaTiO3。 回答下列问题： (1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是________________________________ ________________________________________________________________。 (2)“酸化”步骤应选用的酸是　　　　　　　（填标号）。 a．稀硫酸 b．浓硫酸 c．盐酸 d．磷酸 (3)如果焙烧后的产物直接用酸浸取，是否可行？其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)“热分解”生成粉状钛酸钡，产生的nCO2∶nCO＝　　　　　。 答案：(1)作还原剂，将＋6价硫元素还原为－2价 (2)c (3)不可行，直接用酸浸取，产物中会混有钙离子，导致产品不纯 (4)1∶1 解析：(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是作还原剂，将硫酸钡中＋6价硫元素还原为－2价，便于用水“浸取”后的分离。 (2)“酸化”步骤不能用硫酸（包括浓硫酸、稀硫酸），防止又生成不溶于水的硫酸钡；也不宜用磷酸，一方面是因为磷酸钡不溶于水，另一方面是因为会引入新的杂质离子。 (3)如果“焙烧”后的产物直接用酸浸取，则钙离子无法与钡离子分离，导致产品不纯。 (4)“热分解”生成粉状钛酸钡，分解过程中钡元素、钛元素的化合价均未改变，则草酸根离子发生歧化反应生成CO2和CO；依据草酸根离子中碳元素为＋3价，则产物中nCO∶nCO2＝1∶1。 分析化学工艺流程题的方法 [题型演练] （2022·湖南卷）钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣（主要成分为TiO2，含少量V、Si和Al的氧化物杂质）为原料，制备金属钛的工艺流程如下： 已知“降温收尘”后，粗TiCl4中含有的几种物质的沸点： 物质 TiCl4 VOCl3 SiCl4 AlCl3 沸点/℃ 136 127 57 180 回答下列问题： (1)已知ΔG＝ΔH－TΔS，ΔG的值只决定于反应体系的始态和终态，忽略ΔH、ΔS随温度的变化。若ΔG<0，则该反应可以自发进行。根据下图判断：600 ℃时，下列反应不能自发进行的是　　　　。 A．C(s)＋O2(g)===CO2(g) B．2C(s)＋O2(g)===2CO(g) C．TiO2(s)＋2Cl2(g)===TiCl4(g)＋O2(g) D．TiO2(s)