1、微专题三 化学工艺流程 高考总复习大二轮 化 学 知识必备1解题策略解题步骤解题策略首尾呼应、找出主线(1)对照原料和产品，确定核心反应和核心辅料(2)依核心反应，明确流程主线、支线和除杂任务分段剖析、明析细节(3)以核心辅助原料为准，把流程划分为原料预处理、核心反应和产品分离提纯三个阶段(4)依箭头指向，分析每一环节中物质流入和流出的意义、控制反应条件的作用，融通对流程的整体分析(5)某些暂时琢磨不透的环节，可“跳过去”而“难得糊涂”，如有必要，可“顺藤摸瓜”或带着问题回头来进行有针对性的分析由易到难、破解答案(6)先易后难：先回答与工艺流程非常密切相关的问题，确保易拿的分数先拿，增强答题信
2、心(7)变换角度：从基本理论、绿色化学观点、经济角度、安全生产等多角度答题(8)对棘手问题：不忘尝试从题给信息中寻找答案物质判断：主线主产品，副线副产品，回头为循环。2答题方向 例(2018全国卷，26)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(Mn)0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的 pH 范围如下：金属离子Fe3Fe2Zn2Cd2开始沉淀的 pH1.56.36.27.4沉淀完全的 pH2.88.38.29.4回答下列问题：(1)焙 烧 过 程 中 主 要 反 应 的
3、 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 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。解析：(1)由于闪锌矿的主要成分是 ZnS，因此焙烧过程中主要反应的化学方程式为 2ZnS3O2=焙烧 2ZnO2SO2。(2)由于硫酸铅不溶于水，因此滤渣 1 的主要成分除 SiO2 外还有 PbSO4；要测定铁离子，需要调节溶液的 pH，又因为不能引入新杂质，
4、所以需要利用氧化锌调节 pH，即氧化除杂工序中 ZnO 的作用是调节溶液的 pH。根据表中数据可知沉淀 Fe2的 pH 较大，所以若不通入氧气，其后果是无法除去杂质 Fe2。(3)溶液中的 Cd2可用锌粉除去，反应的离子方程式为 ZnCd2=Zn2Cd。(4)电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极发生得到电子的还原反应，因此阴极是 Zn2放电，则阴极的电极反应式为 Zn22e=Zn；阳极是 OH放电，破坏水的电离平衡，产生 H，所以电解后还有硫酸产生，因此沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用。答案：(1)2ZnS3O2=焙烧 2ZnO2SO2(2)PbSO4 调节溶液的 pH 无法除去杂质 Fe2
5、(3)ZnCd2=Zn2Cd(4)Zn22e=Zn 溶浸对点训练1过氧化钙晶体(CaO28H2O)常用作医药消毒剂，可以轻质碳酸钙为原料，按以下实验方法来制备。下列有关说法正确的是()A煮沸的主要目的是为了除去溶解的 CO2B的反应中 H2O2 作氧化剂，氨水用来调节溶液的 pHC中结晶的颗粒较小，过滤时可用玻璃棒轻轻搅动D醇洗的主要目的是为了减少晶体的损失解析：D A.碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，气体在溶液中的溶解度随温度的升高而减小，加热煮沸是为了除去多余的盐酸，反应的化学方程式为 CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O；A 错误；B.向 CaCl2 溶液中加入 H2O
6、2、NH3H2O，发生反应：CaCl2H2O22NH3H2O6H2O=CaO28H2O2NH4Cl，H2O2 的组成元素化合价没有发生变化，因此没有发生氧化还原反应，B 错误；C.尽管中结晶的颗粒较小，但是过滤时若用玻璃棒轻轻搅动，会导致滤纸破损，过滤失败，所以不能搅动，C 错误；D.过氧化钙晶体(CaO28H2O)微溶于水，也不溶于乙醇，用醇洗涤，可以减少晶体的溶解，同时乙醇容易挥发，可以加速晶体干燥，D 正确。2银锌电池在商业、宇航潜艇、核武器等领域有广泛应用。一种从正极片(含 Ag、Ag2O、石墨及 Cu 等)中回收银的流程如下，下列叙述错误的是()A滤液 a 中含有 Na、Cu2、H等
7、阳离子B A用 氨 水 溶 解 时 发 生 的 反 应 为AgCl 2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2OC滤液 c 可浓缩结晶得到 Zn(NO3)2D向滤渣 d 中加稀硫酸可溶解其中过量的 Zn解析：C A.正极片含 Ag、Ag2O、石墨及 Cu 等加稀硝酸后，石墨不反应，含 Ag、Ag2O、Cu 和硝酸反应生成硝酸银，硝酸铜，再加氯化钠溶液会发生 AgCl=AgCl，则滤液 a 中含有 Na、Cu2、H等阳离子，A 正确；B.在含 AgCl 的滤渣中加入氨水会发生 反 应 生 成Ag(NH3)2Cl和2H2O，即AgCl 2NH3H2O=Ag(NH3)2Cl2H2O，故 B 正确；C
8、.在银氨络合物中加入 Zn 反应后溶液中 Zn2与氨气结合以Zn(NH3)42，形式存在，故 C 错误；经过第一步过滤，知溶液 c 中不存在 NO3，滤渣 d中过量的锌可以溶解于稀硫酸溶液中，故 D 正确。3NaH2PO2(次磷酸钠)易溶于水，水溶液近中性，具有强还原性，可用于化学镀银、镍、铬等。一种利用泥磷(含 P4 和少量 CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2 等)为原料制备 NaH2PO2H2O 的工艺流程如下：已知 P4 与两种碱的反应主要有：.2Ca(OH)2P44H2O=2Ca(H2PO2)22H2.4NaOHP48H2O=4NaH2PO2H2O2H2.4NaOHP42H2O
9、=2Na2HPO32PH3.NaH2PO2NaOH=Na2HPO3H2(1)已知 H3PO2 是一元中强酸，NaH2PO2 是_(填“正盐”或“酸式盐”)。(2)尾气中的 PH3 被 NaClO 溶液吸收可生成 NaH2PO2，从吸收液 中 获 得NaH2PO2H2O的 操 作 为 _、_过滤、洗涤和干燥。(3)用 NiCl2、NaH2PO2 溶液化学镀 Ni，同时生成 H3PO4 和氯化物的化学方程式为：_。(4)“反应”在温度和水量一定时，混合碱总物质的量与 P4 的物质的量之比n(碱)/n(磷)与 NaH2PO2 产率的关系如图所示。当n(碱)/n(磷)2.6 时，NaH2PO2 的产率
10、随 n(碱)/n(磷)的增大而降低的可能原因是_。(5)滤渣 2 主要成分为_(填化学式)。(6)“过滤 2”的滤液须用 Ag2SO4、Ba(OH)2 及 Na2S 溶液除去其中 Cl及 Fe2等，其中加入的 Ag2SO4 溶液不宜过量太多，其主要原因是_。(7)在工业上，可以用惰性电极电解 NaH2PO2 溶液制取磷酸，请写出其阳极反应式_。解析：(1)H3PO2 是一元中强酸，在水溶液里部分电离生成氢离子和酸根离子，电离方程式为 H3PO2HH2PO2，H2PO2 不能再电离，则 NaH2PO2 为正盐；(2)根据题中所给信息，PH3 与 NaClO 反应生成 NaH2PO2 和 NaCl
11、，反应的离子方程式为 PH32ClOOH=H2PO2 2ClH2O，从吸收液中获得 NaH2PO2H2O，需要蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤和干燥；(3)根据题意，NiCl2 中 Ni 转化成 Ni 单质，NaH2PO2 为还原剂，P 元素的化合价升高，NiCl2NaH2PO2NiH3PO4NaCl，依据化合价升降法进行配平，即 2NiCl2NaH2PO22NiH3PO4NaCl，产物为 H3PO4，说明该溶液为酸性，利用原子守恒配平其他物质，反应的化学方程式为2NiCl2 NaH2PO2 2H2O=2Ni H3PO4 NaCl 3HCl；(4)n(碱)/n(磷)2.6，说明碱过量，根据 P4
12、 与两种碱反应中，H2PO2与过量的 NaOH 反应转化成 HPO23，次磷酸钠的产率降低，因此NaH2PO2 的产率随 n(碱)/n(磷)的增大而降低的可能的原因是过量的碱将 NaH2PO2 转化为 Na2HPO3；(5)“调 pH”除去 Ca2和 Al3，CO2 与碱反应生成 CO23，CO23 与 Ca2反应生成 CaCO3，CO23 与Al3发生双水解反应生成 Al(OH)3 和 CO2，因此滤渣 2 的成分是CaCO3 和 Al(OH)3；(6)NaH2PO2 具有强还原性，Ag具有氧化性，因此加入 Ag2SO4溶液不宜过量太多，否则过量的 Ag会氧化H2PO2；(7)NaH2PO2
13、 具有较强的还原性，电解时，阳极上 H2PO2 失电子，所以用惰性电极电解 NaH2PO2 溶液，其阳极反应式为：H2PO2 4e2H2O=H3PO43H。答案：(1)正盐(2)蒸发浓缩 冷却结晶(3)2NiCl2NaH2PO22H2O=2NiH3PO4NaCl3HCl(4)过量的碱将 NaH2PO2 转化为 Na2HPO3(5)CaCO3 和 Al(OH)3(6)过量的 Ag会氧化 H2PO2(7)H2PO2 4e2H2O=H3PO43H4氢氧化钡是分析化学中的重要试剂。工业上以重晶石矿(主要成分 BaSO4，含杂质 Fe2O3、SiO2)为原料，生产 Ba(OH)28H2O 的流程示意图如
14、下：已知：高温焙烧，炭还原重晶石的反应方程式为：BaSO44C=高温 COBaS(1)氢氧化钡的电子式为_。(2)水浸并过滤后的滤渣中含三种单质，分别为 C、_和_(填化学式)，滤液 1 显_(填“酸性”或“碱性”)。向滤液 1 中加入 CuO 后，会生成黑色沉淀，该反应的化学方程式为_。(3)还可采用如下流程对滤液 1 进行处理：若 D 物质为 AB 型，其组成与 MnO2 相同，滤液 1 中加入 MnO2反 应 的 化 学 方 程 式 为 _。该 方 法 的 优 点 是_。(4)由滤液 2 得到产品需采用的操作是_、_、过滤。解析：(1)根据电 子式的书 写规则氢 氧化钡的 电子式为：；(
15、2)在焙烧过程中，炭将 Fe2O3、SiO2 中的 Fe和 Si 还原出来，所以水浸并过滤后的滤渣中有 Fe 和 Si；根据题干信息，BaS 在水浸时发生水解反应生成氢氧化钡，所以滤液呈碱性；向滤液 1 中加入 CuO 后发生反应为：BaSCuOH2O=CuSBa(OH)2；(3)由图示及 MnO2 的氧化性可得该反应的化学方程式为：BaSMnO2H2O=MnOSBa(OH)2，该方法的优点是 MnO2 可以循环利用；(4)根据氢氧化钡的溶解性可知要获取 Ba(OH)28H2O 需采用的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。答案：(1)(2)Fe Si 碱性BaSCuOH2O=CuSBa(OH)2(3)BaSMnO2H2O=MnOSBa(OH)2 MnO2 可以循环利用(4)蒸发浓缩 冷却结晶