高三二輪復習 專題11工藝流程題 （講）原卷版

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1、專題11 工藝流程題 【考情探究】 化學工藝流程題是將化工生產中的生產流程用框圖形式表示出來，并根據生產流程中有關的化學知識步步 設問，是無機框圖的創(chuàng)新。它以現(xiàn)代工業(yè)生產為基礎，與化工生產成本、產品提純、環(huán)境保護等相融合，考查 物質的制備、檢驗、分離或提純等基本實驗原理在化工生產中的實際應用，具有較強的實用性和綜合性，是近 幾年高考化學試題的?？碱}型?；ち鞒绦蛯嶒烆}通常以元素化合物知識為依托，以反應原理、實驗操作為考 查重點。重視實驗技術在工業(yè)生產中的應用，意在引導考生關注化學的真實性和應用性，體現(xiàn)了能力立意和化 學知識的應用，是今后高考命題的方向和熱點，綜合性強，但難度不大，

2、能夠很好地考查學生分析、解決問題 的能力，培養(yǎng)實驗技能。 【高頻考點】 高頻考點一 陌生方程式的書寫 首先根據題給材料中的信息寫出部分反應物和生成物的化學式，再根據反應前后元素化合價有無變化判斷 反應類型： ① 元素化合價無變化則為非氧化還原反應，遵循質量守恒定律。 ② 元素化合價有變化則為氧化還原反應，除遵循質量守恒外，還要遵循得失電子守恒規(guī)律。最后根據題目 要求寫出化學方程式或離子方程式（需要遵循電荷守恒規(guī)律）即可。 高頻考點二操作及原因 常見的操作 思考角度 表面處理 用水洗除去表面可溶性雜質，金屬晶體可用機械法（打磨）加快反應速率，使反應更充 分或化學法除去

3、表面氧化物、提高光潔度等 加氧化劑 氧化某物質，生成目標產物或除去某些離子 分離、提純 過濾、蒸發(fā)、萃取、分液、蒸餡等常規(guī)操作 從溶液中得到晶體的方法：蒸發(fā)濃縮一冷卻結晶一過濾一洗滌、干燥 2. PH的控制 術語 功能 控制溶 液的PH (1)目的：調節(jié)pH值實質上是利用沉淀溶解平衡把某些離子轉化成沉淀。(2)原則：不 管是調高'還是調低，原則都是加過量的除雜劑而不引進新的雜質，這里分兩種情況① 如果要得到濾液，可加固體沉淀劑消耗H+或0H一,如除去含Ci?+溶液中混有的Fe3+, 可通過加入CuO、Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3等；②要得到濾渣，則需加入

4、堿性溶液，如 氨水或氫氧化鈉溶液。調低PH值的原則與調高PH的原則相同。⑶題目呈現(xiàn)方式：題 中通常會以表格數(shù)據形式，或“已知信息”給出需求的“適宜PH范圍”的信息;⑷解題步 驟：①判斷溶液呈酸(或堿)性;②判斷調高還是調低；③選擇合適的調節(jié)劑。 3.體系 環(huán)境氛 圍及其 它條件 的控制 術語 功能  酸性、 堿性或 某種 環(huán)境 氛圍 ①蒸發(fā)或結晶時，加入相應的酸或堿，以抑制某些鹽的水解；②需要在酸性氣流中干燥 FeCh、AICI3、MgC12等含水晶體，以防止水解。如從海水中提取鎂，從MgCh的溶液 里結晶析出的是氯化鎂結晶水合物，電解熔化氯化鎂才能

5、制得金屬鎂，要去除氯化鎂晶 體中的結晶水"需要在氯化氫氣流中加熱，否則燃燒所得的最后固體不是MgCh,而是熔 點更高的MgO,具有相似情況的還有FeCL、AlCb等；③營造還原性氛圍：加熱煮沸酸 液后再冷卻，其目的是排除酸溶液中的氧氣，如用廢鐵制備綠磯晶體，需要把硫酸加熱 煮沸后再加入，同時還不能加入過量，防止Fe2+被氧化；④營造氧化性氛圍：加入氧化 劑進行氧化，如加入綠色氧化劑H2O2將Fe2+氧化轉化為Fe3+。 例2、(2020.新課標III)某油脂廠廢棄的油脂加氫鐐催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量 其他不溶性物質。采用如下工藝流程回收其中的竦制備

6、硫酸鐐晶體(NiSO4-7H2O)： 疏酸鐐晶體 廢鐐催化劑 濾渣③ 濾渣② 濾液① NaOH溶液 稀H2SO4 H2O2溶液NaOH溶液 溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示: 金屬離子 Ni2+ A13+ Fe3+ Fe2+ 開始沉淀時(c=0.01 mol L-1)的pH 7.2 3.7 2.2 7.5 沉淀完全時(c=1.0x1(T5 mol LT)的pH 8.7 4.7 3.2 9.0 回答下列問題: O為回收金屬，用稀硫酸 (1) “堿浸”中NaOH的兩個作用分別是 將“濾液①”調為中性，生成沉淀

7、。寫出該反應的離子方程式 O (2) “濾液②”中含有的金屬離子是 o (3) “轉化”中可替代H2O2的物質是 o若工藝流程改為先“調pH”后“轉化”，即 NaOH溶液HJ)2溶液 濾液③ 濾渣③ “濾液③”中可能含有的雜質離子為 O (4) 利用上述表格數(shù)據，計算Ni(OH)2的Ksp= (列出計算式)。如果“轉化”后的溶液中Ni2+濃 度為1.0 mobL-1,貝此調pH”應控制的pH范圍是 o (5) 硫酸竦在強堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鐐鎘電池正極材料的NiOOHo寫出該反應的離子 方程式 O (6) 將分離出硫酸鐐晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意

8、義是 o 【方法技巧】近幾年高考化學工藝流程題屬于熱點體系。工藝流程題，顧名思議，就是將化工生產過程中 的主要生產階段與生產流程中有關的化學知識緊密聯(lián)系起來。該類試題的答題關鍵是要明確實驗目的，理解裝 置的作用以及工藝流程的原理，吸收題目新信息并且能加以靈活運用，在高考中就一定會大獲全勝?；瘜W工藝 流程常涉及的化學反應原理有：⑴沉淀溶解平衡的相關應用：①沉淀的最小濃度控制；②沉淀轉化的條件。⑵ 反應速率及化學平衡理論在實際生產中的應用：①反應速率控制；②化學平衡移動；③化學平衡常數(shù)的應用； ④反應條件的控制。⑶氧化還原反應的具體應用：①強弱規(guī)律；②守恒規(guī)律；③選擇規(guī)律。⑷鹽類水解的

9、具體 應用：①水解規(guī)律；②水解反應的控制(抑制或促進)。 【變式探究】.[2019-新課標II]立德粉ZnS?BaSO4 (也稱鋅根白)，是一種常用白色顏料?；卮鹣铝袉? (1) 利用焰色反應的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，亦可定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉樣品 時，鑰的焰色為 (填標號)。 A. 黃色 B.紅色 C.紫色 D.綠色 (2) 以重晶石(BaSCU)為原料，可按如下工藝生產立德粉: IK 還原料f匡即It*器*氣普 1200°C 硫酸鋅 ①在回轉爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鑰，該過程的化學方程式為 O 回轉爐尾氣中含有有毒氣體，生產上可通過水蒸

10、氣變換反應將其轉化為C02和一種清潔能源氣體，該反應的化 學方程式為 O ② 在潮濕空氣中長期放置的“還原料”，會逸出臭雞蛋氣味的氣體，且水溶性變差。其原因是“還原料”表面 生成了難溶于水的 （填化學式）。 ③ 沉淀器中反應的離子方程式為 O （3）成品中S2-的含量可以用“碘量法”測得。稱取mg樣品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL0.1000 mol?LT的I2-KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密閉，置暗處反應5 min,有單質硫析出。以淀粉為指示劑， 過量的【2用0.1000 mol?L-】Na2S2O3溶液滴定，反應式為I2+2S2Oj-=2r+S4O；-o測定時消耗N

11、a2S2O3溶液體 積VmLo終點顏色變化為 ，樣品中S2-的含量為 （寫出表達式）。 題型三化學工藝流程與物質提純 物質提純類化工流程題以物質的分離、提純?yōu)榛A，涉及蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾、冷卻結晶、蒸偏、莘取、 分液、重結晶、洗滌、干燥等基本操作，突出考查化學實驗基本方法在物質分離、提純中的作用。 1.物質分離的常用方法 看目的 選方法 分離難溶物質和易溶物，根據特殊需要采用趁熱過濾或者抽濾等方法 過濾 （熱濾或抽濾） 利用溶質在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提純分離物質，如用 CC14或苯萃取漠水中的漠 萃取和分液 提純溶解度隨溫度變化不大的溶質，如NaCl 蒸

12、發(fā)結晶 提純溶解度隨溫度變化較大的溶質，易水解的溶質或結晶水合物。如 冷卻結晶  KNO3、FeCb、C11CI2、CuSO4-5H2O> FeSO4-7H20 等 分離沸點不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油 蒸餡與分餡 利用氣體易液化的特點分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨氣 與氮氣、氫氣 冷卻法 2.獲得產品階段的主要操作 洗滌（冰水、 熱水、有機 溶劑） 水洗：洗去晶體表面的雜質離子（適用于溶解度小的物質） 冰水洗滌:洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗（適 用于高溫溶解度大、低溫溶解度小的物質） 醇洗（常用于

13、溶解度較大的物質）：洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗 滌過程中的溶解損耗（若對溶解度小的物質進行醇洗，則是為了洗去雜質離子， 并使其盡快干燥） 蒸發(fā)時的氣 體氛圍抑制 水解 如從溶液中析出FeCb、AICI3、MgCh等溶質時，應在HC1的氣流中加熱，以 防其水解 蒸發(fā)濃縮、 冷卻結晶 如K2Cr2O7和少量NaCl的混合溶液，若將混合溶液加熱蒸發(fā)后再降溫，則析 出的固體主要是K2Cr2O7,母液中是NaCl和少量K2Cr2O7,這樣就可分離出大 部分K2Cr2O7;同樣原理可除去KNO3中的少量NaCl 蒸發(fā)結晶、 趁熱過濾 如NaCl和少量K2Cr2O7

14、的混合溶液，若將混合溶液蒸發(fā)一段時間，析出的固 體主要是NaCl,母液中是K2Cr2O7和少量NaCl；同樣原理可除去NaCl中的 少量KNO3 例3、（2020.江蘇卷）實驗室由煉鋼污泥（簡稱鐵泥，主要成份為鐵的氧化物）制備軟磁性材料a-Fe2O3o 其主要實驗流程如下: 鐵泥 ,酸浸 ,沉鐵 （1）酸浸：用一定濃度的H2SO4溶液浸取鐵泥中的鐵元素。若其他條件不變，實驗中采取下列措施能提高 鐵元素浸出率的有 (填序號)。 A. 適當升高酸浸溫度 B. 適當加快攪拌速度 C. 適當縮短酸浸時間 (2) 還原：向“酸浸”后的濾液中加入過量鐵粉，

15、使Fe3+完全轉化為Fe2+?！斑€原”過程中除生成Fe?+外，還會 生成 (填化學式)；檢驗Fe3+是否還原完全的實驗操作是 o (3) 除雜：向“還原”后的濾液中加入NH4F溶液，使Ca2+轉化為CaF2沉淀除去。若溶液的pH偏低、將會 導致 CaF2沉淀不完全，其原因是 [ Kp(C迎)=5.3x10-9, /^a(HF)=6.3xl0^]o (4) 沉鐵：將提純后的FeSO4溶液與氨水-NH4HCO3混合溶液反應，生成FeCCh沉淀。 ① 生成FeCCh沉淀的離子方程式為 o ② 設計以FeSCU溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液為原料，制備FeCO3的實驗方案： [Fe

16、CO3沉淀需“洗滌完全”，F(xiàn)e(OH)2開始沉淀的pH=6.5】。 【舉一反三】(2020?山東卷)用軟鎰礦(主要成分為MnCh,含少量Fe3O4> AI2O3)和BaS制備高純MnCO3 的工藝流程如下： 高純碳酸鈕 己知：MnO2是一種兩性氧化物；25°C時相關物質的Kp見下表。 物質 Fe(OH)2 Fe(OH)3 A1(OH)3 Mn(OH)2 KSp 1X10*3 1x10-38'6 lxl(f32 3 1x10* 回答下列問題 (1) 軟鎬礦預先粉碎的目的是 , MnCh與BaS溶液反應轉化為 MnO的化學方程式為 o (2) 保

17、持BaS投料量不變，隨MnCh與BaS投料比增大，S的量達到最大值后無明顯變化，而Ba(OH)2的 量達到最大值后會減小，減小的原因是 o (3) 濾液I可循環(huán)使用，應當將其導入到 操作中(填操作單元的名稱)。 (4) 凈化時需先加入的試劑X為 (填化學式)。再使用氨水調溶液的pH,則pH的理論最小值為 (當溶液中某離子濃度g, 1.。x 10京mol.L1時，可認為該離子沉淀完全)。 (5) 碳化過程中發(fā)生反應的離子方程式為 o 【方法技巧】在解化工流程題無機物質的制備，常與物質分離與提純聯(lián)系在一起，制備的目標物質要容易 分離出來，物質分離與提純有多種方法，總的說有物理方法和

18、化學方法兩大類：物理方法有過濾、蒸發(fā)、蒸 餡、分液、萃取、結晶、重結晶、滲析等；化學方法有沉淀法、熱分解法、電解法、氧化還原法等；要根據目 標物質的性質和特點來選擇適宜的制備、分離方法。 【變式探究】［2019?新課標III］高純硫酸鎰作為合成鐐鉆鎬三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化 鎰粉與硫化鎬礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備，工藝如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}: MnS礦. MnO?粉 H7SO4 MnO2 級水 Na2S MnF2 NH4HCO3 濾渣1 濾渣2 濾渣3 濾渣4 MnCO3 H2SO4 M11SO4 相關金屬離子［co(M

19、〃+)=O.l mobL-1］形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下: 金屬離子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+ 開始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9  (1) “濾渣1”含有S和 ；寫出“溶浸”中二氧化鎰與硫化鎬反應的化學方程式 (2) “氧化沖添加適量的MnO2的作用是 o (3) “調pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應調節(jié)為 ?6之間。 (4) 邛余雜1”的目的是除去Zn2+和M+, “濾渣3

20、”的主要成分是 o (5) “除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2\若溶液酸度過高，Mg2+沉淀不完全，原因是 (6) 寫出“沉鎬”的離子方程式 o (7) 層狀鐐鉆鎬三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學式為LiNLCo〉MnQ2，其中Ni、Co、Mn的 化合價分別為+2、+3、+4。當尸y=l/3時，z= 。 提高原子 利用率 綠色化學（物質的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用） 在空氣中或 在其他氣體 中進行的反 應或操作 要考慮02、H2O、C02或其他氣體是否參與反應；或能否達到隔絕空氣、防氧化、防 水解、防潮解等目的 控制溶 液的

21、pH ① 調節(jié)溶液的酸堿性，使金屬離子形成氫氧化物沉淀析出（或抑制水解） ② “酸作用”還可除去氧化物（膜） ③ “堿作用”還可除去油污，除去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅等 ④ 特定的氧化還原反應需要的酸性條件（或堿性條件） 控制溫度 （常用水浴、 冰浴或油 浴） ① 防止副反應的發(fā)生 ② 使化學平衡移動；控制化學反應的方向 ③ 控制固體的溶解與結晶 ④ 控制反應速率；使催化劑達到最大活性 ⑤ 升溫：促進溶液中的氣體逸出，使某物質達到沸點揮發(fā) ⑥ 加熱煮沸：促進水解，聚沉后利于過濾分離 ⑦ 趁熱過濾：減少因降溫而析出的溶質的量 ⑧ 降溫：防止物質高溫分解或揮發(fā)；

22、降溫（或減壓）可以減少能源成本，降低對設備的 要求 洗滌晶體 ① 水洗：通常是為了除去晶體表面水溶性的雜質 ② 冰水洗滌：能洗去晶體表面的雜質離子，且防止晶體在洗滌過程中的溶解損耗  ③ 用特定有機試劑清洗晶體：洗去晶體表面的雜質，降低晶體的溶解度、有利于析 出，減少損耗等 ④ 洗滌沉淀的方法：往漏斗中加入蒸餡水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上操 高頻考點三物質成分的確定 ① 濾渣、濾液成分的確定 要考慮樣品中原料和雜質的成分在每一步驟中與每一種試劑反應的情況： (i) 反應過程中哪些物質(離子)消失了？ (ii) 所加試劑是否過量或離子間發(fā)生化學反應，又產生了

23、哪些新離子？要考慮這些離子間是否會發(fā)生反應? ② 循環(huán)物質的確定 在流程圖上標注 后面反應步驟的生成物 前面反應步驟的反應物 從流程圖上看:箭頭回頭， 循環(huán) 物質 確定 每一步物質 在流程中加入的物質, 在后續(xù)步驟中會產生 容易分離 可以循環(huán)利用的物質 (濾渣、濾液) 可逆反應中有可以 循環(huán)利用的物質 ③ 副產品的判斷 首先是生成物, 不是反應物 根據制備的目的 判斷不是主產品 副產品 判斷 從流程圖上看: 是支線產品 常是對人類生產生 活有用的、無毒的、 不污染環(huán)境的產品 高頻考點四分離與提純操

24、作 ①物質分離、提純的六種物理方法 把不溶性的固體與液體進行分離的操作方 些一法，如除去粗鹽水中的不溶固體 把可溶性固體混合物通過溶解度的不同而 結晶|一將物質進行分離提純的方法，如KN03和 NaCl的分離 蒸餛—用于分離沸點相差較大的液體混合物，如 分餛一酒精和水的分離 利用溶質在互不相溶的溶劑中溶解度不 豪麗—同，用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑 笠刃一組成的溶液中提取出來，如用CC14從碘水 中萃取碘 分離兩種互不相溶的液體，分液時先把下 分液|一層液體從下口流出,再把上層液體從上口 倒出 升華|一|用于分離固體混合物中某一易升華的組分 ②分離提純語

25、言描述規(guī)范答題 (i )溶液結晶答題規(guī)范 從溶液中得到帶結晶水的晶體的規(guī)范是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。 (ii)除雜答題規(guī)范 在書寫某一步驟是為了除雜時，應該規(guī)范回答，“是為了除去XX雜質?！俺s”等一類萬能式的回答是不能 得分的。 高頻考點五化學計算 ①計算公式 (i)物質的質量分數(shù)(或純度)膘Xi。。％ 產品實際產量 1nnn/ (11)片口口產率=產品理論產量x100 R 任心mu方 參加反應的原料量 , (in)物質的旺化率—加入原料的總量'I。。人 ②計算方法——關系式法 在多步反應中，若第一步反應的產物是下一步反應的反應物，可以根據化學方程式

26、將某中間物質作為“中 介”，找出已知物質和所求物質之間量的關系，也可通過守恒關系直接確定原料與所給數(shù)據物質之間的關系。 【題型突破】 題型一化學工藝流程與物質制備 物質制備類化工流程題常以某種物質(目標產物)的制備為基礎，涉及原料的預處理、物質的制備原理、產品 的分離及提純等具體步驟，兼顧考查元素及其化合物、化學基本概念和基本理論、化學實驗等知識。 (1) 海水提漠 (2)海水提碘：海帶中碘的提取 (3)海水提鎂 (4)海水提鹽與氯堿工業(yè)、鈉的制備 (5)從鋁土礦中獲得鋁 流程I ： 鋁土礦①過量鹽酸 (Fe2()3、 SiO2) 過濾 Al Si

27、O2 Fe(OH)3 流程II : AICI3、Fed,、 HC1溶液 ②過量NaOH溶液 NaHCO：,、NaCl溶液 電解 A1(OH)3 NaAlO2 NaCl NaOH溶液 停通入過量CO? 過濾 鋁土礦 a.過量 NaOH溶液 —? 「。2。3 b.過量鹽酸 ―? H2SiO3 過濾 NaAQ、Na2SiO.^ AlCh SiO2) NaOH?容液 過濾 ―? NaCl HC1溶液 NHQ、NaCl溶液 ，電解 e q 'd Al AI2O

28、3 A1(OH)3 (6)工業(yè)上制高純硅 石英砂 a.焦棗 高溫) b.Cl2 (7)硫酸的工業(yè)生產 Sr ()9 c.過量氨水 過濾 四氯化硅 接觸室 (SO3生成) c.H2 純硅 吸收塔(HiSOi的生成) N2、H』 熱空氣 I空氣水I . . I , —」" ,

29、,l I基合成塔I f I氛皺化爐I f —> 例1. (2020?新課標I )鈕具有廣泛用途。黏土鑰礦中，鑰以+3、+4、+5價的化合物存在，還包括鉀、鎂 的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4o采用以下工藝流程可由黏土銅礦制備NH4VO3o 30%H2SO4 島一 |酸浸氧花 MnO2濾渣① 漁業(yè)中和沉淀 NaOH jpH = 3.0 ?3. 1 濾餅②J沉淀轉溶 濾液② NaOH pH > 13 濾渣③ 濾液③ > NH4C1 HC1 |pH = 8.5 調pH 濾液④〉沉鈕->nh4vo3 濾渣④ 濾液⑤ 該工藝條件下，溶

30、液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示: 金屬離子 Fe3+ Fe2+ Al3+ Mn2+ 開始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1 回答下列問題： (1廣酸浸氧化''需要加熱，其原因是 o (2廣酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成VO；,同時還有 離子被氧化。寫出VO+轉化為VO； 反應的離子方程式 o (3) “中和沉淀”中，鑰水解并沉淀為V2O5 - xH2O ,隨濾液②可除去金屬離子K+、Mg2\ Na+、 ，以及部分的 o (4) “沉淀轉溶”中，V2O5 ? xH2O轉

31、化為機酸鹽溶解。濾渣③的主要成分是 。 (5) “調pH”中有沉淀生產，生成沉淀反應的化學方程式是 o (6) “沉鑰”中析出NH4VO3晶體時，需要加入過量NH4C1,其原因是 o 【方法技巧】無機工業(yè)流程題能夠以真實的工業(yè)生產過程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題為指導思想，為近 年來高考的必考題型。該類試題的解題思路為：明確整個流程及每一部分的目的一仔細分析每步反應發(fā)生的條 件以及得到的產物的物理或化學性質一結合基礎理論與實際問題思考-注意答題的模式與要點。基本方法和步 驟為：(1)從題干中獲取有用信息，了解生產的產品。(2)然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預處理、反應、提 純、

32、分離等階段。(3)分析流程中的每一步驟，從以下幾個方面了解流程：①反應物是什么；②發(fā)生了什么反應； ③該反應造成了什么后果，對制造產品有什么作用。 【變式探究】［2019-新課標I］硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料，廣泛應用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工 藝。一種以硼鎂礦(含Mg2B2O5 H2O> SiO2及少量Fe2O3> AI2O3)為原料生產硼酸及輕質氧化鎂的工藝流程 如下： (NH4)2SO4溶液 濾渣1 I _i_ 調pH=3.5 硼鎂礦粉—H詞浸過濾 -I過濾2|_? H3BO3 I J 調pH=6.5 氣體 —|吸收 Mg(OH). . MgCO? —

33、輕質氧化鎂 ? ? NH4HCO3溶液 母液 回答下列問題： (1) 在95 °C“溶浸”硼鎂礦粉，產生的氣體在“吸收”中反應的化學方程式為 o (2) “濾渣1”的主要成分有 o為檢驗“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+離子,可選用的化學試 劑是 O (3) 根據 H3BO3 的解離反應：H3BO3+H2O==H++B(OH)-4, Ka=5.81xl0T。，可判斷 H3BO3 是 酸； 在“過濾2”前，將溶液pH調節(jié)至3.5,目的是 。 (4) 在“沉鎂”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的離子方程式為 ，母液經加熱后可返回 工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質氧化鎂的

34、方法是 。 題型二化學工藝流程與反應原理 化工生產過程中的主要生產階段涉及多種化學反應原理，試題中根據生產流程中的有關化學知識步步設問, 只要明確實驗目的，理解裝置的作用以及工藝流程的原理，吸收題目新信息并能加以靈活運用。 1.溫度、濃度、壓強的控制 術語 功能 溫度的 控制 升溫 ①加快反應速率或溶解速率；②促進平衡向吸熱方向移動；③除雜，除去熱 不穩(wěn)定的雜質，如NaHCCh、Ca（HCO3）2> KMnCU、以、NH4CI等物質。④ 使沸點相對較低的原料氣化 降溫 ①防止某物質在周溫時會溶解（或分解）；②使化學平衡向著題目要求的方 向移動（放熱方向）；③使某

35、個沸點較高的產物液化，使其與其他物質分離;④ 降低晶體的溶解度，減少損失. 控溫 （用水 浴或油 浴控 溫） ①防止某種物質溫度過高時會分解或揮發(fā)；②為了使某物質達到沸點揮發(fā)出 來；③使催化劑的活性「達到最好；④防止副反應的發(fā)生；⑤降溫或減壓可以 減少能源成本，降低對設備的要求，達到綠色化學的要求；⑥如果題目中出現(xiàn) 了包括產物在內的各種物質的溶解度信息，則要根據它們的溶解度隨溫度升 高面改變的情況，尋找合適的結晶分離方法（蒸發(fā)結晶或濃縮結晶）。 濃度、 壓強的 控制 增大反 應物濃 度、 加壓 ① 可加快反應速率。對氣體分子數(shù)減少的反應，加壓使平衡向生成物方向移 動。但壓強太大，動力消耗更多，設備要求更高，成本增加，故必須綜合考慮； ② 加壓一般是提高氣體反應物濃度措施，在氣體和固體、液體反應的體系中 并不適宜；③生產中常使廉價易得的原料適當過量，以提高另一原料的利用 率。 減壓. 蒸餡 減小壓強，降低液體的沸點，防止（如濃HNO3、NH3.H2。、H2O2> NH4HCO3 等）物質分解；