精做01化学工艺流程
题型简介：
工艺流程题，顾名思议，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。化工流程题主要考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决化工生产中实际问题的能力，具有考查知识面广、综合性强、思维容量大的特点。工艺流程题设问的地方有：反应速率与平衡理论的运用；氧化还原反应的判断、方程式书写；利用控制pH分离除杂；利用溶解度分离；常用的分离方法、实验操作；流程中的物质转化和循环；绿色化学评价；电化学；计算产量、产率、产品纯度等。这类题型不但综合考查考生在中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、元素周期律、氧化还原反应、化学用语、电解质溶液、化学平衡、电化学、实验操作等知识，而且更重要的是能突出考查考生的综合分析判断能力、逻辑推理能力，且这类试题陌生度高，文字量大，包含信息多，思维能力要求高，近年来已成为高考化学主观题中的必考题型。、
试题前沿
经典剖解
一、原料的预处理
七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：
(1)煅粉主要含MgO和，用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若溶液I中c(Mg2+)小于5×mol·L1，则溶液pH大于(Mg(OH)2的Ksp=5×)；该工艺中不能用(NH4)2SO4代替NH4NO3，原因是。
(2)滤液I中的阴离子有(忽略杂质成分的影响)；若滤液I中仅通入CO2，会生成，从而导致CaCO3产率降低。
(3)用NaOH溶液可除去废Al片表面的氧化膜，反应的离子方程式为。
应对策略
原料预处理的常用方法
二、制备过程中反应条件的控制
以镍废料(主要成分为镍铁合金，含少量铜)为原料，生产NiO的部分工艺流程如下：
已知：下表列出了几种金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol·L－1计算)。
(1)“酸溶”时Ni转化为NiSO4，该过程中温度控制在70～80℃的原因是_________________________。
(2)“氧化”时，Fe2＋参加反应的离子方程式为________________________________。
(3)“除铁”时需控制溶液的pH范围为______________________________________。
(4)“滤渣”的主要成分为________________(填化学式)。
(5)“沉镍”时得到碱式碳酸镍[用xNiCO3·yNi(OH)2表示]沉淀。
①在隔绝空气条件下，“煅烧”碱式碳酸镍得到NiO，该反应的化学方程式为_____________________。
②“沉镍”时，溶液pH增大，碱式碳酸镍中Ni元素含量会增加，原因是__________________________。
制备过程中控制反应条件的常用方法
三、物质的分离与提纯
某研究性学习小组为合成1--丁醇，查阅资料得知一条合成路线：
试剂1为________，操作1为______，操作2为________，操作3为________。
物质分离的常用方法
四、陌生化学方程式的书写
钴是国民经济建设和国防建设不可缺少的重要原料之一，从锂离子二次电池正极(LiCOO2)废料--铝钴膜中回收钴的工艺如图所示：
回答下列问题：
(1)写出工业上用Al2O3制取铝的化学方程式______________________________
(2)为使钴浸出。需将LiCOO2的结构破坏，选择在硫酸和双氧水体系中进行浸出，请写出浸出的化学方程式______________________________________________________
(3)锂可由电解制得，以石墨为阳极，低碳钢为阴极，电解液为熔融的LiCl和KCl的混合液，电解槽压为6.0-6.5V，这样可得到纯度为99%的锂。
②阴极产物与镁的性质相似，在常温下与氮气反应，请写出其与氮气反应的生成物与水的反应方程式______________________________________________________
(4)已知钴与铁的性质相似，请写出四氧化三钴与氢碘酸反应的离子方程式__________________。
书写一些不曾熟悉的化学反应方程式的过程，实际是对信息的加工过程，由于信息题大多数是由题干和若干问题两部分组成，其中题干给出一系列解题所要的条件、知识、启发性提示等。这就要求通过阅读题干、发现本质、寻求规律，进而完成旧知识在新情景中的正确迁移。写化学方程式是一件非常细致的工作，因此是学习化学的难点，总结许多成功者的经验归结为“一角二平三条件，四要瞄准放暗箭”，“一角”指写化学式要注意角码，“二平”指写化学方程式必须要配平，“三条件”强调的是要在化学方程式的等号上下注明反应条件，“四要瞄准放暗箭”这种说法是一种为了加强记忆而采用的诙谐语句，强调要在生成物的化学式右侧适当标出气体或沉淀的箭号，即↑或↓这是保证化学方程式完整性必不可少的一步。
五、工艺流程的文字简答
工业上用含三价钒(V2O3)为主的某石煤为原料(含有Al2O3、CaO等杂质)，钙化法焙烧制备V2O5，其流程如下：
①浸出液中加入石灰乳的作用是_____。
②向(NH4)3VO4溶液中加入NH4Cl溶液，控制溶液的pH=7.5。当pH8时，NH4VO3的产量明显降低，原因是_______________。
常见的操作与思考角度
六、循环物质的确定
硒和碲在工业上有重要用途。在铜、镍、铅等电解工艺的阳极泥中硒、碲主要以硒化物、碲化物及金属状态存在。一种从阳极泥中提取Se和Te的工艺流程见下：
已知：碲酸钠(Na2H4TeO6)难溶，碲酸(H6TeO6)可溶。
工艺路线中可以循环利用的物质有_________________、___________。
可循环物质的判断
1．流程图中回头箭头的物质。
2．生产流程中后面新生成或新分离的物质(不要忽视结晶后的母液)，可能是前面某一步反应的相关物质。
(1)从流程需要加入的物质去找：
先观察流程中需要加入的物质，再研究后面的流程中有没有生成此物质；
(2)从能构成可逆反应的物质去找：
可逆反应的反应物不能完全转化，应该回收再利用；
(3)从过滤后的母液中寻找：
析出晶体经过过滤后的溶液称为母液，母液是该晶体溶质的饱和溶液，应该循环再利用。
七、化工生产中的常见计算
一种由菱镁矿(主要成分MgCO3、CaCO3、FeCO3、SiO2)制备高纯氢氧化镁的工艺如下：
25℃时，Ksp(CaSO4)＝7.2×10－5。实验测得“除钙”前后溶液中c(Ca2＋)分别为2.8g·L－1和0.8g·L－1，则1L溶液至少需加入MgSO4固体的质量为________g。
化工流程题中涉及的计算主要有：样品的质量分数或纯度的计算，物质的转化率或产率、物质的量浓度、物质的质量的计算。
1．计算公式
2．计算方法——关系式法
关系式法常应用于一步反应或分多步进行的连续反应中，利用该法可以节省不必要的中间运算过程，避免计算错误，并能迅速准确地获得结果。一步反应中可以直接找出反应物与目标产物的关系；在多步反应中，若第一步反应的产物是下一步反应的反应物，可以根据化学方程式将某中间物质作为“中介”，找出已知物质和所求物质之间量的关系。
八、化工流程题解题技法
轻质碳酸钙(CaCO3)是一种重要的化工产品，广泛应用于油漆、塑料、橡胶和造纸等工业。一种以低品位石灰石(含CaCO3、MnCO3、Fe2O3及A12O3)为原料生产高纯度轻质碳酸钙的循环工艺流程如图：
回答下列问题：
(1)气体A为_____________，滤渣的主要成分是____________________。
(2)“沉钙”过程中发生的化学反应方程式为____________________。
(3)在NH4C1尾液中加入氧化镁并加热，发生反应的离子方程式为_____________。
(4)“系列操作”包含有：____________________。
(5)氧化镁可以在尾液处理中循环使用，______和_______可循环使用于石灰石制备轻质碳酸钙的过程中。
(6)轻质碳酸钙的工业生产还可以使用“石灰碳化法”：用高品位石灰石焙烧制得生石灰，生石灰消化制得氢氧化钙，再通入二氧化碳制得碳酸钙；本题工艺流程与“石灰碳化法，相比，优点是：___________________________，___________________________。
1．破题关键
(1)看原料：明确化工生产或化学实验所需的材料。
(2)看目的：把握题干中的“制备”或“提纯”等关键词，确定化工生产或化学实验的目的。
(3)看箭头：进入的是投料(即反应物)；出去的是生成物(包括主产物和副产物)。
(4)看三线：主线主产品；分支副产品；回头为循环。
(5)找信息：明确反应条件的控制和分离提纯方法。
(6)