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1、金属及其化合物第第 三三 章章第第1212讲高考必考题突破讲座讲高考必考题突破讲座无机化学工艺流程题的解题策略无机化学工艺流程题的解题策略题型特点题型特点考情分析考情分析命题趋势命题趋势工艺流程题就是将化工生产中的生产工艺流程题就是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图题的创新，题目常常以现是无机框图题的创新，题目常常以现代工业生产为基础，将化学工艺流程代工业生产为基础，将化学工艺流程进行简化，与化工生产成本、环境保进行简化，与化工生产成本、环境保护等相融合，考查物质的制备、检
2、验、护等相融合，考查物质的制备、检验、分离等基本实验原理在化工生产中的分离等基本实验原理在化工生产中的实际应用，是近几年高考化学命题中实际应用，是近几年高考化学命题中的常考题型。的常考题型。2017，全国卷，全国卷，27T2016，全国卷乙，全国卷乙，28T2016，全国卷丙，全国卷丙，28T2016，北京卷，北京卷，27T2016，四川卷，四川卷，11T2016，江苏卷，江苏卷，16T2019年高考命题主要年高考命题主要会从铝土矿中冶炼铝、会从铝土矿中冶炼铝、从海水中提取镁和碘、从海水中提取镁和碘、从黄铜矿冶炼铜、从从黄铜矿冶炼铜、从废铁屑制绿矾、从其废铁屑制绿矾、从其他矿物质冶炼金属或他矿
3、物质冶炼金属或非金属及化合物等设非金属及化合物等设计考题。计考题。分值：分值：1416分分命命 题题 角角 度度突突 破破 训训 练练栏目导航题题 型型 结结 构构解解 题题 思思 维维真真 题题 剖剖 析析1化工流程线路示意图化工流程线路示意图(1)箭箭头头：箭箭头头进进入入的的是是投投料料(即即反反应应物物)、出出去去的的是是生生成成物物(包包括括主主产产物物和和副副产产物物)。(2)三线：物料进出线、操作流程线、循环操作线。三线：物料进出线、操作流程线、循环操作线。题题 型型 结结 构构2涉及问题涉及问题(1)原料的预处理。原料的预处理。(2)反应条件的控制反应条件的控制(温度、压强、催
4、化剂、原料配比、温度、压强、催化剂、原料配比、pH、溶剂等、溶剂等)。(3)反应原理反应原理(化学平衡、水解平衡、化学反应速率、反应热、电化学等化学平衡、水解平衡、化学反应速率、反应热、电化学等)。(4)绿绿色色化化学学问问题题(物物质质循循环环利利用用、废废物物的的处处理理、原原子子利利用用率率、能能量量充充分分利利用用等等)。(5)化工安全化工安全(防爆、防污染、防中毒等防爆、防污染、防中毒等)。1解题方法解题方法(1)首首尾尾分分析析法法：对对一一些些线线型型流流程程工工艺艺(从从原原料料到到产产品品为为一一条条龙龙的的生生产产工工序序)试试题题，首首先先对对比比分分析析流流程程图图中中
5、第第一一种种物物质质(原原材材料料)与与最最后后一一种种物物质质(产产品品)，从从对对比比分分析析中中找找出出原原料料与与产产品品之之间间的的关关系系，弄弄清清生生产产过过程程中中原原料料转转化化为为产产品品的的基基本本原原理理和和除除杂杂、分分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。(2)分分段段分分析析法法：对对于于用用同同样样的的原原材材料料生生产产多多种种(两两种种或或两两种种以以上上)产产品品(包包括括副副产产品品)的工业流程题，用分段分析法更容易找到解题的切入点。的工业流程题，用分段分析法更容易找到解题
6、的切入点。解解 题题 思思 维维2答题步骤答题步骤(1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。从题干中获取有用信息，了解生产的产品。(2)整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。(3)分析流程中的每一步骤，并获取以下信息：分析流程中的每一步骤，并获取以下信息：知道知道“四个什么四个什么”。反反应应物物是是什什么么，发发生生了了什什么么反反应应，该该反反应应造造成成了了什什么么后后果果，对对制制造造产产品品有有什什么么作用。作用。抓住抓住“一个关键一个关键”。一切反应或操作都是为获得产品而服务。一切反应或操作都是为获
7、得产品而服务。(4)从问题中获取信息，帮助解题。从问题中获取信息，帮助解题。化化学学工工艺艺流流程程题题充充分分体体现现元元素素及及其其化化合合物物与与自自然然界界和和社社会会生生活活的的密密切切联联系系，体体现现其其社社会会应应用用价价值值。此此外外，这这类类题题目目能能考考查查学学生生的的化化学学基基础础知知识识和和基基本本技技能能，又又有有较好的区分度，受到命题者的青睐。该类试题有如下几个命题角度。较好的区分度，受到命题者的青睐。该类试题有如下几个命题角度。命命 题题 角角 度度2必考的反应条件必考的反应条件反应条件反应条件条件内容条件内容调节溶液的调节溶液的pH常用于使某些金属离子形成
8、氢氧化物沉淀。调节常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般所需的物质一般应满足两点：能与应满足两点：能与H反应，使溶液的反应，使溶液的pH增大；不引入新的杂质增大；不引入新的杂质控制温度控制温度根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动控制压强控制压强改变速率，使平衡向需要的方向移动改变速率，使平衡向需要的方向移动使用催化剂使用催化剂加快反应速率，缩短达到平衡的时间加快反应速率，缩短达到平衡的时间趁热过滤趁热过滤防止某物质降温时会大量析出防止某物质降温时会大量析出冰水洗涤冰水洗涤洗去晶体表面的杂质离子，并
9、减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗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3提纯方法提纯方法方法方法目的目的水溶法水溶法除去可溶性杂质除去可溶性杂质酸溶法酸溶法除去碱性杂质除去碱性杂质碱溶法碱溶法除去酸性杂质除去酸性杂质氧化剂法或还原剂法氧化剂法或还原剂法除去还原性或氧化性杂质除去还原性或氧化性杂质加热灼烧法加热灼烧法除去受热易分解或易挥发的杂质除去受热易分解或易挥发的杂质调节调节pH法法如除去酸性铜溶液中的如除去酸性铜溶液中的Fe3等等4分离方法分离方法(1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或抽滤等方法。过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或抽滤等
10、方法。(2)萃萃取取和和分分液液：利利用用溶溶质质在在互互不不相相溶溶的的溶溶剂剂里里的的溶溶解解度度不不同同提提取取分分离离物物质质，如如用用CCl4或苯萃取溴水中的溴。或苯萃取溴水中的溴。(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。(4)冷冷却却结结晶晶：提提取取溶溶解解度度随随温温度度变变化化较较大大的的溶溶质质、易易水水解解的的溶溶质质或或结结晶晶水水合合物物，如如KNO3、FeCl3、FeSO47H2O等。等。(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分
11、离乙醇和甘油。(6)冷冷却却法法：利利用用气气体体易易液液化化的的特特点点分分离离气气体体，如如合合成成氨氨工工业业采采用用冷冷却却法法分分离离氨氨气与氮气、氢气。气与氮气、氢气。例例1 (2017全全国国卷卷)Li4Ti5O12和和LiFePO4都都是是锂锂离离子子电电池池的的电电极极材材料料，可可利利用用钛铁矿钛铁矿(主要成分为主要成分为FeTiO3，还含有少量，还含有少量MgO、SiO2等杂质等杂质)来制备。工艺流程如下：来制备。工艺流程如下：真真 题题 剖剖 析析回答下列问题：回答下列问题：(1)“酸酸浸浸”实实验验中中，铁铁的的浸浸出出率率结结果果如如下下图图所所示示。由由图图可可知知，当当铁铁的的浸浸出出率率为为70%时，所采用的实验条件为时，所采用的实验条件为_。100 、2 h，90 、5 h 低低于于40 ，TiO2xH2O的的转转化化反反应应速速率率随随温温度度升升高高而而增增加加；超超过过40 ，双双氧氧水水分解与氨气逸出导致分解与氨气逸出导致TiO2xH2O的转化反应速率下降的转化反应速率下降4
