2018高考专题工艺流程综合题型探究河南省淮阳县第一高级中学高三复习部【备考策略】在全国近几年的高考中，主要考查物质的制备和提纯的工艺流程，其中涉及元素及其化合物的性质、离子反应、氧化还原反应、电池反应等。

在2018年的备考中，应关注元素化合物知识与生产、生活的联系，善于从基本概念和反应原理的角度分析流程图试题中的元素化合物知识。

解答这类试题要注意循环经济、原子经济、节能环保等要求。

【考情分析】[年份试题知识点分值2013 第27题电极反应式、化学方程式、电池总反应式的书写，物质的回收，环境保护15分2015 第27题化学方程式的书写，加快浸出速率的措施，物质的分离提纯，电子式的书写15分2016 第26题物质的制备、实验基本操作、盐类水解、实验方案的设计与评价、元素及其化合物的性质14分2017 第27题反应速率，离子、化学方程式，沉淀溶解平衡，计算14分化学工艺流程题的解题要领解题时首先要粗读试题，尽量弄懂流程图。

要明确流程图中箭头方向和代表的含义。

流程图中箭头进入的是反应物(投料)，箭头出去的是生成物(产物、副产物)，返回的箭头一般是“循环利用”的物质。

图中一般会出现超纲知识，要读懂流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息，并在下一步分析和解题中随时进行联系和调用。

所以一定要关注题目的每一个字眼，但不必将每一个物质都推出，问什么推什么。

其次要带着问题去精心研究某一步或某一个物质。

在答题时应注意前后问题往往没有连带效应，即前一问不能回答没关系，不影响后面回答问题。

遇到做不出来的问题要及时放弃，以免影响其他问题的作答。

最后，作答时一定要看清所提问题，不能答非所问，注意语言表达的科学性。

1. 常见的化工术语关键词释义研磨、雾化将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分灼烧(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、硫铁矿浸取向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等浸出率固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少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水浸与水接触反应或溶解过滤固体与液体的分离滴定定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定蒸发结晶蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度水洗用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等酸作用溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等碱作用去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)2. 常见的操作与答题②“冰水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗③用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等④洗涤沉淀方法：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作23次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、提高光洁度等如何确定有关工艺流程中的重要物质?【问题引出】化工生产技术的“工艺流程题”已成为高考的新亮点和主流题型，其中“循环物质、副产品、滤渣和滤液”是常考知识点，具有一定的难度和区分度。

1．(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密切相关的问题，确保易拿的分数先拿，增强答题信心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(2) 物质判断：主线主产品，副线副产品，回头为循环。

2. 循环物质的确定3. 副产品的判断4. 滤渣、滤液成分的确定要考虑样品中原料和杂质中的每一种成分在每一步与每一种试剂的反应情况：(1) 哪些物质(离子)消失了。

(2) 所加试剂是否过量或离子间发生化学反应又产生了哪些新离子；再考虑这些离子间是否会发生反应。

(3) 去除主产品和副产品，原料中的相关成分存在于何处。

1．(2013·新课标Ⅰ卷)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。

某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)，导电剂乙炔黑和铝箔等。

充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+x Li++x e-Li x C6。

现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件未给出)。

回答下列问题：(1) LiCoO2中，Co元素的化合价为。

(2) 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式：。

(3) “酸浸”一般在80 ℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式：可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是(4) 写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式：(5) 充放电过程中发生LiCoO2与Li1-x CoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式：(6) 上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有(填化学式)。

〖答案〗(1) +3 (2) 2Al+2OH-+2H2O2Al-2O+3H2↑(3) 2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、2H2O22H2O+O2↑有氯气生成，污染较大(4) CoSO4+2NH4HCO3CoCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O(5) Li1-x CoO2+Li x C6LiCoO2+6C(6) Li+从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中Al(OH)3、CoCO3、Li2SO4 〖解析〗(1) 根据化合物化合价代数和为0，LiCoO2中Co元素的化合价为+3价。

(2) 电池正极材料，有钴酸锂(LiCoO2)，导电剂乙炔黑和铝箔等，“正极碱浸”即是铝和氢氧化钠溶液反应：2Al+2OH-+2H2O2Al-2O+3H2↑。

(3) 锂离子电池正极材料中的钴酸锂(LiCoO2)，导电剂乙炔黑和铝箔经过碱浸后剩余LiCoO2，结合流程图中后面生成的是Li2SO4、CoSO4，“酸浸”发生的氧化还原反应的化学方程式为2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、2H2O22H2O+O2↑；若用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，氯离子被氧化会有氯气生成，污染较大。

(4) 用NH 4HCO 3沉淀CoSO 4生成CoCO 3，结合质量守恒写出反应的化学方程式：CoSO 4+2NH 4HCO 3CoCO 3↓+(NH 4)2SO 4+CO 2↑+H 2O 。

(5) 由LiCoO 2转化成Li 1-x CoO 2得到电子，电极反应式为Li x C 6-x e -6C+x Li +，正极是Li 1-x CoO 2得电子转化成LiCoO 2，总的电池反应方程式1-2Li CoO 为x +Li x C 6LiCoO 2+6C 。

(6) 放电时Li +从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中，有利于锂在正极的回收。

在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有Al(OH)3、CoCO 3、Li 2SO 4。

2．(2015·新课标Ⅰ卷)硼及其化合物在工业上有许多用途。

以铁硼矿(主要成分为Mg 2B 2O 5·H 2O 和Fe 3O 4，还有少量Fe 2O 3、FeO 、CaO 、Al 2O 3和SiO 2等)为原料制备硼酸(H 3BO 3)的工艺流程如下：回答下列问题：(1) 写出Mg 2B 2O 5·H 2O 与硫酸反应的化学方程式： 。

为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有 (写出两条)。

(2) 利用 的磁性，可将其从“浸渣”中分离。

“浸渣”中还剩余的物质是 (填化学式)。

(3) “净化除杂”需先加H 2O 2溶液，作用是 ；然后再调节溶液的pH 约为5，目的是 。

(4) “粗硼酸”中的主要杂质是 (填名称)。

(5) 以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH 4)，它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为 。

(6) 单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能的硼钢。

以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用 化学方程式表示制备过程： 。

〖答案〗(1) Mg 2B 2O 5·H 2O+2H 2SO 42MgSO 4+2H 3BO 3 粉碎铁硼矿、充分搅拌、适当升高温度等(任写两条)(2) Fe 3O 4 SiO 2和CaSO 4(3) 氧化溶液中的Fe 2+ 使溶液中的Al 3+和Fe 3+变成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，然后除去(4) (七水)硫酸镁(5) Na+-HHH B H‥∶∶⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦(6) 2H3BO 3B2O3+3H2O、B2O3+3Mg3MgO+2B〖解析〗(1) 根据题干信息可知硼酸难溶于水，Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式为Mg2B2O5·H2O+2H2SO 42MgSO4+2H3BO3；提高浸出速率常用的方法有：适当提高酸的浓度、粉碎铁硼矿、充分搅拌、适当升高温度等。

(2) 常见的有磁性的物质有Fe3O4；“浸渣”中还剩余的是不溶于硫酸的SiO2和微溶于水的硫钙。

(3) 结合流程图，酸浸后溶液中的离子主要有Mg2+、Fe2+、Al3+、Fe3+，能够和H2O2溶液反应的是Fe2+，加入H2O2溶液的作用是氧化溶液中的Fe2+；再调节溶液的pH约为5，目的是除去溶液中的Al3+和Fe3+。

(4) “粗硼酸”中的主要杂质是未除去的镁形成的(七水)硫酸镁。

(5) 硼氢化钠(NaBH4)是离子化合物，电子式为Na+-HHH B H‥∶∶⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎣⎦。

(6) H3BO3不稳定，分解生成B2O3和H2O，B2O3和Mg反应生成MgO和B。

【考题分析】化学工艺流程和物质的制备典题演示1(2015·河南焦作一模)高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。

以下是工业上用软锰矿(主要成分MnO2)制备高锰酸钾的流程图。

(1) KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。

其消毒机理与下列(填字母)物质相似。

A. 75%酒精B. 双氧水C. 苯酚D. 84消毒液(NaClO溶液)(2) 软锰矿粉碎的目的是。