高考化学工艺流程题精选本文介绍了高考化学工艺流程题的解题思路、能力考查、知识落点以及分析流程图的技巧。
通过一个例题，详细阐述了回收含镁固体废料的工艺流程，强调了粗读试题、精读试题、注意答题模式与要点的重要性。
同时，提醒考生在解题时要注意问题的语言表达科学性，不能答非所问。
最后，本文列举了无机化工题的考察内容，包括原料预处理、反应条件的控制、反应原理、绿色化学以及化工安全等方面。
1、该生产主要包括两个工序：一是除去高岭土中的杂质，二是将Al2O3转化为产品。
除铁后通过过滤，高岭土中的Al2O3不溶于酸，必须经过煅烧改变结构。
因此，答案为：（1）改变高岭土的结构，使其能溶于酸；（2）使用量筒测量230；（3）Al2O3 + 6H = 2Al3+ + 3H2O，Fe2O3 + 6H = 2Fe3+ + 3H2O；（4）除去溶液中的铁离子；（5）2AlI3 = 2Ag + I2；（6）使用稀硝酸，减少过程中NOx的产生量，节省硝酸的用量。
2、（1）加热可以加快反应速率；（2）Fe2O3是一种颜料；（3）实验室操作需要使用烧杯、漏斗和玻璃棒；（4）将I2加入淀粉溶液中，溶液会变成蓝色；（5）化学方程式为2AlI3 = 2Ag + I2；（6）使用稀硝酸可以减少NOx的产生量，节省硝酸的用量。
3、该工艺流程包括两个步骤：一是将Fe2O3还原为Fe，二是将Fe和CrO4转化为K2CrO4.因此，答案为：（1）加热可以加快反应速率；（2）Fe2O3是一种颜料；（3）实验室操作需要使用烧杯、漏斗和玻璃棒；（4）用玻璃棒引流向过滤器中加水浸没沉淀，滤去洗液后，反复2到3次即可；（5）化学方程式为CaO + CO2 = CaCO3，Fe2O3 + O2 = Fe2O4；（6）通过使用稀硝酸，可以减少NOx的产生量，节省硝酸的用量。
4、在实验室中洗涤Al(OH)3沉淀时，需要将其放入漏斗中，然后用水冲洗，直至洗涤液的pH值为中性。
最后，通过将其放入烘箱中干燥，得到Al(OH)3的样品。
5、生产过程中，除了可以循环使用NaOH和H2O外，还可以循环使用的物质是Al(OH)3.用此法制取铝的副产品是Fe(OH)3.化学方程式为2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 +6H2O，Fe(OH)3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6H2O。
在生产过程中，可以使用pH计或精密pH试纸来检测溶液的pH值，并通过水浴加热等方法进行反应。
4) 工业制备高纯Li2CO3的部分工艺如下：将Li2CO3溶于盐酸作为电解槽的阳极液，LiOH溶液作为阴极液，两者用离子选择透过膜隔开，用惰性电极电解。
电解后向LiOH溶液中加入过量NH4HCO3溶液，过滤、烘干得到高纯Li2CO3.在不同温度下，Li2CO3和Li2SO4的溶解度如表格所示。
在a中，阳极的电极反应式是什么？在b中，生成Li2CO3反应的化学方程式是什么？5) “绿色自由”构想是一种将空气吹入碳酸钾溶液，然后再将CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使空气中的CO2转变为可再生燃料甲醇的技术流程。
在该技术流程中，分解池中发生分解反应的物质是什么？在合成塔中，若有2.2kg CO2与足量H2恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出2473.5 kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式。
从平衡移动原理分析，低温有利于原料气的转化，而实际生产中采用300℃的温度，原因之一是考虑到催化剂的催化活性，原因之二是什么？从合成塔中分离出甲醇的原理与哪个相符？除碳酸钾溶液外，哪些物质和能量可以体现“循环利用”？6) 工业上以氨气为原料制备硝酸的过程如下：在模拟实验装置中，首先进行的操作是什么？通入a气体的目的是什么？盛有Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置，该装置中反应的化学反应方程式是什么？在该实验中，连接好该装置后，进行的操作是什么？预测】（2011常州市1月）（8分）无水AlCl3是一种常用的催化剂和食品膨松剂。
工业上，可以通过下图所示的一系列反应来制备无水AlCl3，其中铝土矿（主要成分是Al2O3和Fe2O3）和石油焦（主要成分是C）是主要原料。
⑴无水AlCl3是一种晶体。
⑵在氯化炉中，Al2O3、Cl2和C反应生成AlCl3和CO。
⑶冷却器排出的尾气中含有大量CO和少量Cl2，需要使用Na2SO3溶液除去Cl2，反应的离子方程式为：Cl2 + SO32- + H2O → 2Cl- + SO42- + 2H+⑷升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需要加入少量Al，其作用是提高反应产物的纯度。
⑸为测定无水AlCl3产品的纯度，取16.25g精制后的无水AlCl3样品，溶于过量的NaOH溶液，过滤出沉淀物，沉淀物经洗涤、灼烧、冷却、称重，其残留固体质量为0.32g，则AlCl3产品的纯度为（计算过程略）。
预测】（10分）以黄铜矿为主要原料来生产铜、铁红颜料和硫单质，原料的综合利用率较高。
其主要流程如下：⑴过滤得到的滤渣的主要成分是Fe(OH)3.⑵反应Ⅰ~Ⅴ中，共有4个反应属于氧化还原反应。
⑶溶液A中含有的溶质是CuSO4.⑷反应Ⅰ的化学方程式为：2CuS + 3O2 → 2CuSO4 +2SO2.⑸反应Ⅲ是FeCO3在空气中煅烧，化学方程式为：2FeCO3 + O2 → 2FeO + 2CO2.预测】（2011盐城市2月）（12分）由磷矿石、石英、氯化氢等为原料生产白炭黑（SiO2·nH2O）、磷及甲醇，下列工艺过程原料综合利用率高，废弃物少。
1）上述反应中，属于置换反应的是Ⅲ。
2）已知SiHCl3的沸点为33.0℃，提纯SiHCl3适宜的方法是升华法。
3）高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为：P4 + 6HCl →4PCl3 + 2PH3；固体废弃物CaSiO3可用于生产水泥。
4）反应Ⅲ需在高温、隔绝氧气和无水条件下进行，其原因是防止FeP的氧化。
5）CH3OH可用作燃料电池的燃料，在强酸性介质中，负极的电极反应式为：CH3OH + H2O → CO2 + 6H+ + 6e-。
预测】（2010镇江12月调研）（10分）以黄铁矿为原料制硫酸产生的废渣中含Fe2O3、SiO2、Al2O3、CaO、MgO等。
现以此废渣制备铁红（Fe2O3）的过程如下。
在浓度为2mol/L的H2SO4中，废渣中的Fe2O3溶解生成Fe2+和SO42-离子，同时SiO2、Al2O3、CaO、MgO等成分不溶于酸，可以通过过滤分离。
此时，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀，溶液的pH由下表给出。
pH值 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5沉淀物 Fe(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)3通过调整pH值，可以控制沉淀物的种类，使其为Fe(OH)3.最后，Fe(OH)3经过热处理转化为Fe2O3.1.使用坩埚钳将催化剂放入坩埚中；2.在石棉网上放置坩埚，使用蒸发皿盖住坩埚；3.将坩埚放入烧杯中，加入浓硝酸，加热至完全溶解；4.将溶液倒入表面皿中，加入氢氧化钠溶液，沉淀出镍的氢氧化物；5.将沉淀过滤、洗涤、干燥，得到镍的氢氧化物；6.将氢氧化物加热至高温，得到纯镍粉末。
杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，其中含有少量铜的原因可能是灼烧不充分铜未被完全氧化。
为了制取胆矾，可以通过途径II，即使用稀硫酸加热通氧气的方法。
在这个过程中，必须进行酸溶、加热通氧气、冷却结晶、自然干燥等操作步骤。
与途径I相比，途径II的优点是产物纯度高、反应时间短。
途径II的化学方程式为CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O。
1) 电解食盐水时，总反应的离子方程式是2NaCl + 2H2O→ 2NaOH + H2 + Cl2.2) 钛铁矿经氯化法得到四氯化钛的化学方程式为TiFeO3+ 2Cl2 + 2C → TiCl4 + 2FeCl3 + 2CO。
3) 正确答案为C。
因为Mg(s) + Cl2(g) → MgCl2(s)的反应热为-641kJ/mol，而Ti(s) + 2Cl2(g) → TiCl4(s)的反应热为-770kJ/mol，所以等质量的Mg(s)、Ti(s)与足量的氯气反应，前者放出的热量多。
4) 在上述产业链中，合成192t甲醇理论上需额外补充H2 128t（不考虑生产过程中物质的任何损失）。
5) 该燃料电池中负极上的电极反应式是2H2 + 4OH- →4H2O + 4e-。
预测】从含镍废催化剂中回收镍的流程包括以下几个步骤：先将催化剂放入坩埚中，在石棉网上放置坩埚，使用蒸发皿盖住坩埚。
然后将坩埚放入烧杯中，加入浓硝酸，加热至完全溶解。
将溶液倒入表面皿中，加入氢氧化钠溶液，沉淀出镍的氢氧化物。
将沉淀过滤、洗涤、干燥，得到镍的氢氧化物。
最后将氢氧化物加热至高温，得到纯镍粉末。
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，其他不溶杂质占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 pHAl(OH)3 5.2Fe(OH)3 3.2Fe(OH)2 9.7Ni(OH)2 9.2⑴“碱浸”的目的是除去杂质中的铁和铝。
⑵“酸浸”时所加入的酸是HCl。
酸浸后，滤液②中可能含有的金属离子是Ni2+。
⑶“调pH为2～3”的目的是使杂质中的铝以Al(OH)3的形式沉淀，从而分离出含镍的混合物。
⑷产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4·7H2O），可能是由于生产过程中Fe2+未被完全氧化造成的。
⑸NiSO4在强碱溶液中用NaClO氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料——NiOOH。
该反应的离子方程式是NiSO4 + 2NaOH + NaClO → NiOOH↓ + NaCl + Na2SO4 + H2O。
预测】随着工业的迅速发展，产生的废水对水体的污染也日趋严重。
通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离是实际工作中经常使用的方法。
下表是常温下金属氢氧化物的Ksp（沉淀溶解平衡常数）和金属离子在某浓度下开始沉淀所需的pH（表中浓度为相应pH时溶液中有关金属离子产生沉淀的最小浓度；当溶液中金属离子浓度小于10mol·L时通常认为该离子沉淀完全）。
金属 Ksp pHCu(OH)2 2.2×10^-20 7.0Fe(OH)3 1.1×10^-39 3.0Cr(OH)3 6.3×10^-31 8.01)某厂排出的废水中含有Cu和Fe，测得其浓度均小于0.1mol·L^-1.为除去其中的Fe，回收铜，需控制的pH范围是7.0以下。
2)为了处理含有Cr2O7^2-酸性溶液的工业废水，采用如下方法：向废水中加入适量NaCl，以Fe为电极进行电解，经过一段时间，有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，从而使废水中铬含量低于排放标准。