2019年高考化学（热点+题型全突破）专题1 模块4 热点题型三工艺流程题（含解析）（一）【研究规律】1．对原料进行预处理的常用方法及其作用（1）研磨——减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。
（2）水浸——与水接触反应或溶解。
（3）酸浸——与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。
（4）灼烧——除去可燃性杂质或使原料初步转化，如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。
（5）煅烧——改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解，如煅烧高岭土。
2．常用的控制反应条件的方法（1）调节溶液的pH。
常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
调节pH所需的物质一般应满足两点：①能与H＋反应，使溶液pH增大；②不引入新杂质。
例如：若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。
（2）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。
（3）控制压强。
改变速率，影响平衡。
（4）使用正催化剂。
加快反应速率，缩短达到平衡需要的时间。
（5）趁热过滤。
防止某些物质降温时析出。
（6）冰水洗涤。
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．明确常用的提纯方法（1）水溶法：除去可溶性杂质。
（2）酸溶法：除去碱性杂质。
（3）碱溶法：除去酸性杂质。
（4）氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。
（5）加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。
（6）调节溶液的pH法：如除去酸性含铜溶液中的Fe3＋等。
4．明确常用的分离方法（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者抽滤等方法。
（2）萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4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NaCl。
（4）冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O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。
（6）冷却法：利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。
5．物质分离、提纯的原则（1）不增：不引入新的杂质。
（2）不减：不减少被提纯物。
（3）易分离：被提纯物与杂质容易分离。
（4）易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成状态。
6．物质分离、提纯注意事项（1）除杂试剂需过量。
（2）过量试剂需除去。
（3）除去多种杂质时要考虑加入试剂的顺序。
（4）选择最佳除杂途径。
（二）【典例剖析】典例一、【考点定位】本题以流程图的形式考查离子反应、物质分离、实验流程、实验评价、实验条件控制等。
涉及试剂的选择、溶液pH控制、硫酸亚铁性质、实验条件选择和控制等。
【2015.浙江卷】某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程：下列说法不正确．．．的是（）A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉B．固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3，进入固体 2C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·７H2O【答案】 D【名师点评】离子推断题的发展主要以离子反应为前提，主要考查学生在熟练掌握阴阳离子性质的基础上，进行定性推断，考查方式为离子的判断、离子间的反应方程式，在此基础上会结合相关化学量的计算，还有综合推断型，主要考查学生定性分析和定量分析的综合能力，还会出现与元素化合物知识相结合。
考查学生的综合解题能力。
考查了学生对知识理解、综合运用能力及阅读材料接受信息的能力和思维能力，对相关知识的掌握情况，能够很好地考查考生所掌握的化学知识结构。
这道高考题为一道中高档题，能力要求较高。
典例二、【考点定位】本题考查工艺流程。
【2016届温州一模】某同学采用工业大理石（含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质）制取CaCl2·6H2O，设计了如下流程：下列说法不正确．．．的是（）A．固体Ⅰ中含有SiO2，固体Ⅱ中含有Fe(OH)3B．使用石灰水时，要控制pH，防止固体Ⅱ中Al(OH)3转化为AlO2－C．试剂a选用盐酸，从溶液Ⅲ得到CaCl2·6H2O产品的过程中，须控制条件防止其分解D．若改变实验方案，在溶液Ⅰ中直接加氨水至沉淀完全，滤去沉淀，其溶液经蒸发浓缩、冷却结晶也可得到纯净CaCl2·6H2O【答案】 D【解析】SiO2难溶于盐酸，固体Ⅰ中含有SiO2；氯化铝、氯化铁与氢氧化钙反应生成Fe(OH)3，所以固体Ⅱ中含有Fe(OH)3，故A正确； Al(OH)3可溶于强碱，使用石灰水时，要控制pH,防止固体Ⅱ中Al(OH)3转化为AlO2－，故B正确；CaCl2·6H2O易失去结晶水，所以须控制条件防止其分解，故C正确；溶液Ⅰ中直接加氨水至沉淀完全，生成氯化铵，其溶液经蒸发浓缩、冷却结晶不能得到纯净CaCl2·6H2O，故D错误。
典例三、【考点定位】考查铝的性质及物质制备工艺流程的知识。
【2016年高考海南卷】(8分)KAl(SO4)2·12H2O(明矾)是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。
实验室中，采用废易拉罐(主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示。
回答下列问题：（1）为尽量少引入杂质，试剂①应选用___(填标号)。
A．HCl溶液 B．H2SO4溶液 C．氨水 D．NaOH溶液（2）易拉罐溶解过程中主要反应的化学方程式为________。
（3）沉淀B的化学式为________；将少量明矾溶于水，溶液呈弱酸性，其原因是__________。
（4）已知：K w=1.0×10-14，Al(OH)3AlO2-+H++H2O K=2.0×10-13。
Al(OH)3溶于NaOH溶液反应的平衡常数等于_________。
【答案】(8分)（1）d (2分)（2）2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2↑ (2分)（3）Al(OH)3 Al3+水解，使溶液中H+浓度增大 (每空1分，共2分)（4）20 (2分)知识升华二、【考点定位】考查物质制备工艺流程图分析【2016年高考新课标Ⅲ卷】(14分)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。
从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。
废钒催化剂的主要成分为：物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/% 2.2~2.9 2.8~3.1 22~28 60~65 1~2 <1以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：回答下列问题：（1）“酸浸”时V2O5转化为VO2+，反应的离子方程式为___________，同时V2O4转成VO2+。
“废渣1”的主要成分是__________________。
（2）“氧化”中欲使 3 mol的VO2+变为VO2+，则需要氧化剂KClO3至少为______mol。
（3）“中和”作用之一是使钒以V4O124-形式存在于溶液中。
“废渣2”中含有_______。
（4）“离子交换”和“洗脱”可简单表示为：4ROH+ V4O124- R4V4O12+4OH-(以ROH为强碱性阴离子交换树脂)。
为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈_____性(填“酸”“碱”“中”)。
（5）“流出液”中阳离子最多的是________。
（6）“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式____________。
【答案】（1）V2O5＋2H＋=2VO2＋＋H2O；SiO2；（2）0.5；（3）Fe(OH)3、Al(OH)3；（4）碱；（5）K＋；（6）2NH4VO3高温V2O5＋H2O＋2NH3↑。
【名师点睛】1．解题思路解题技巧与方法总结：化学工艺流程题主要包括物质的制备和提纯两大类型，主要考查化工生产条件的控制；化学实验操作及化工流程的设计与评价；金属、非金属单质和化合物的性质与转化；关于化工生产的相关计算。
（1）物质制备类化工生产流程题的解题策略：明确原始物质及目标物质，分析题目信息(如原料成分、产品成分、某种新物质的性质及相关反应等)，进而分析每个生产环节所发生的反应和操作目的；明确流程“原料→对原料的预处理→核心化学反应→产品的提纯分离→目标产物”中箭头进入的是投料(反应物)，箭头出去的是生成物(包括主产物和副产物)，返回的箭头一般是被循环利用的物质；熟悉常用的与化工生产相关的操作方法及其作用。
（2）提纯类化工生产流程题的解题策略：明确原料中含有的杂质和目标物质；阅读流程图，明确提纯的流程；明确提纯的方法：水溶法、酸溶法、碱溶法、氧化或还原法、加热灼烧法、调节溶液的pH法、杂质转化法、吸收洗涤法、加热升华法等；明确常用的分离方法：过滤、萃取和分液、蒸发结晶、冷却结晶、蒸馏或分馏、冷却法等；同时还要注意物质分离、提纯的原则及注意事项等。