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1、高三化学复习研讨会交流材料 化工流程题【常见考点分析】化学知识越来越多的应用在工业生产和生活实际中，而这也成为高考命题的热点和难点，充分体现化学学科知识的实用性。这类题目的综合性强，要求同学们既要熟知工业生产的基本原理，又要对流程图中所给出的信息进行提取、筛选，对学科能力要求较高。首先，回顾一下我们在高中教材中涉及到的化学工业：1、候氏制碱法 2、氯碱工业 3、硅酸盐工业4、工业制硫酸 5、合成氨工业 6、工业制硝酸7、金属的冶炼：Na、Mg、Al、Fe、Cu等8、石油化工、煤化工、农副产品化工无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。解此类型题目的基
2、本步骤是：从题干中获取有用信息，了解生产的产品 分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A.反应物是什么 B.发生了什么反应 C.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。从问题中获取信息，帮助解题。 了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手：1. 对反应速率有何影响？2. 对平衡转化率有何影响？3. 对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护（从绿色化学方面作答）【经典例题分析】【例1】聚合氯化铝是一种新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态的碱式氯化铝Al2(OH)
3、nCl6n。本实验采用铝盐溶液水解絮凝法制备碱式氯化铝。其制备原料为分布广、价格廉的高岭土，化学组成为：Al2O3（25%34%）、SiO2（40%50%）、Fe2O3（0.5%3.0%）以及少量杂质和水分。已知氧化铝有多种不同的结构，化学性质也有差异，且一定条件下可相互转化；高岭土中的氧化铝难溶于酸。制备碱式氯化铝的实验流程如下：根据流程图回答下列问题：“煅烧”的目的是_。配制质量分数15的盐酸需要200 mL 30的浓盐酸（密度约为1.15 gcm3）和_ g蒸馏水，配制用到的仪器有烧杯、玻璃棒、_。“溶解”过程中发生反应的离子方程式为_。加少量铝粉的主要作用是_。“调节溶液pH在4.24
4、.5”的过程中，除添加必要的试剂，还需借助的实验用品是_；“蒸发浓缩”需保持温度在90100，控制温度的实验方法是_。例1解析：对比原料与产品可知，该生产的主要工序：一是除去原料高岭土中的杂质，二是将Al2O3利用水解絮凝法转化为产品。再进一步分析，除铁用铝置换后过滤，高岭土中的Al2O3不溶于酸，必须经煅烧改变结构。该题经这样分析，题设的所有问题的答案就在分析之中。参考答案：改变高岭土的结构，使其能溶于酸；230；量筒；Al2O36H2Al33H2O Fe2O36H2Fe33H2O；除去溶液中的铁离子；pH计（或精密pH试纸）；水浴加热【例2】钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有HNO3 7
5、0 BaCO3 BaSiO3 BaSO3 Ba(FeO2)2等。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2，其部分工艺流程如下：（1）酸溶后溶液中pH1 ，Ba(FeO2)2与HNO3的反应化学方程式为 。（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70，且不使用浓硝酸，原因是 、 。（3）该厂结合本厂实际，选用的X为 （填化学式）；中和使溶液中 （填离子符号）的浓度减少（中和引起的溶液体积变化可忽略）。（4）上述流程中洗涤的目的是 。例2解析：本题让元素化合物知识与生产工艺结合起来，以钡盐行业生产中排出大量的钡泥制取Ba(NO3)2为背景，引导中学化学教学关注化学
6、学科的应用性和实践性。本题考查学生在“工艺流程阅读、相关反应化学方程式书写、化学反应条件控制的原理、生产流程的作用”等方面对元素化合物性质及其转化关系的理解和应用程度，考查学生对新信息的处理能力。通过产物，结合溶液的酸碱性，选用的X为BaCO3，在I中有Fe3+、H+和Ba2+、NO3-等，加入BaCO3后，能使Fe3+和H+浓度降低；（4）在废渣中有可溶性钡盐，有毒（医院钡餐用BaSO4而绝对不能用BaCO3，因为BaCO3可溶于胃中盐酸产生有毒Ba2），因此，洗涤的目的是减少可溶性钡盐对环境的污染。参考答案：（1）Ba(FeO2)28HNO3 8 Ba(NO3)22Fe(NO3)34H2O
7、（2）防止反应速度过快 浓HNO3易挥发、易分解（3）BaCO3 Fe3、H（4）减少废渣中可溶钡盐对环境的污染 （凡合理答案均可）【例3】正极材料为LiCoO2的锂离子电池被广泛用作便携式电源。但钴的资源匮乏限制了其进一步发展。（1）橄榄石型LiFePO4是一种潜在的锂离子电池正极材料，它可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应，所得沉淀经80真空干燥、高温成型而值得。共沉淀反应投料时，不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合的原因是 。共沉淀反应的化学方程式为 。高温成型前，常向LiFePO4中加入少量活性炭黑，其作用除了可以改善成型后Li
8、FePO4的导电性能外，还能 。（2）废旧锂离子电池的之极材料试样（主要含有LiCoO2及少量Al、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。在上述溶解过程中，S2O32，LiCoO2在溶解过程中反应的化学方程式为 。 Co(OH)2在空气中加热时，固体残留率随温度的变化如右图所示。已知钴的氢氧化物加热至290时已完全脱水，则1000时，剩余固体成分为 。（填化学式）；在350400范围内，剩余固体成分为 。（填化学式）。例3解析：本题又是以化学与社会生活节能环保中电动车电极为背景的综合题，广泛涉及便携式电源正极材料生产、工艺原理、化学反应、废旧回收等环节中涉及的化学问题，从化学的角度解决生产工艺
9、中的技术问题上。（2）根据质量的变化，在变化过程中，Co的质量没有变，通过题给数据看，在10000C是Co(OH)2完全分解，则产物CoO，在350-4000C时，固体的质量在89.25%-86.38%之间，可以通过极点进行分析，假设固体的总质量为100g，Co(OH)2的物质的量与Co的物质的量是相等的，在2900C，n(Cr) :n(O)=100/93：（89.25-100*59/93)/16=2:3,其化学式为Co2O3。在5000C n(Cr) :n(O)= 100/93：（86.38-100*59/93)/16=3:4其化学式为Co3O4 ，所以可以确定在350-4000C时的化学式
10、为Co2O3和Co3O4参考答案：（1）Fe2+ 在碱性条件下更易被氧化（凡合理答案均可）(NH4)2Fe(SO4)2LiOHH3PO4LiFePO42NH4HSO4H2O与空气中O2反应，防止LiFePO4中Fe2+被氧化（凡合理答案均可）（2）8LiCoO2Na2S2O311H2SO44Li2SO48CoSO4Na2SO411H2OCoO Co2O3、Co3O4【备考提示】例2和例3提示我们元素化合物知识教学要与基本实验实验、化工生产工艺结合起来，而不是简单的死记硬背。【例4】最近，我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功。具体生产流程如下：水泥SO3SO2固体
11、ANH3H3PO4粉碎富集萃取槽磷灰石硫酸操作a装置a操作b操作a磷铵热交换器催化氧化一系列工艺回答下列问题： 若操作a、操作b均在实验室进行，则操作a时用到的玻璃仪器有 ；进行操作b时需注意 。 装置a用于磷酸吸收NH3。若该过程在实验室中进行，请在下面的方框内画出装置a的示意图。 热交换器是实现冷热交换的装置。化学实验中也经常利用热交换来实现某种实验目的，如气、液热交换时通常使用的仪器是 。 固体A为生石膏（CaSO42H2O）和不含结晶水且高温时也不分解的杂质。生石膏在120时失水生成熟石膏（2CaSO4H2O），熟石膏在200时失水生成硫酸钙。为测定固体A中生石膏的含量，某科研小组进行
12、了如下实验：称取固体A180g置于坩埚中加热，加热过程中固体质量随温度变化记录如下图： 实验中每次对固体称量时须在冷却后进行。为保证实验结果的精确性，固体冷却时必须防止 。将加热到1400时生成的气体通入品红溶液中，品红褪色。写出1400时的化学反应方程式 。 固体A中生石膏的质量百分含量 。例4解析：综合性较强，工业流程要分析到位，考察有关计算及基本实验操作参考答案： 漏斗、玻璃棒、烧杯 低温蒸发结晶 （如图或其他能防止氨气倒吸的装置） 冷凝管 吸水1400 2CaSO4 2CaO2SO2O2 75.6【考试热点预测】【练习1】从含镍废催化剂中可回收镍，其流程如下：某油脂化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2pH5.23.29.79.2回答下列问题：“碱浸”的目的是除去_。“酸浸”时所加入的酸是_（填化学式）。酸浸后，滤液中可能含有的金属离子是_。“调p
