发布时间 : 星期二 文章高考化学一轮总复习 考点扫描 专题10 化学工艺流程题与金属冶炼学案更新完毕开始阅读83c118c83386bceb19e8b8f67c1cfad6195fe972
专题10 化学工艺流程题与金属冶炼
【考情分析】化学工艺流程题是高考的必考题型，题目综合性强，难度大，通常以化工生产中流程图的形式，以陌生元素或陌生化合物知识为载体，综合考查元素化合物知识、氧化还原反应方程式的书写、实验基本操作、实验步骤的分析、实验方案的评价、产率的计算、Ksp的应用、绿色化学思想的体现等，可以说是真正的学科内综合题，无所不考。金属冶炼的化学工艺流程就是将金属制备的生产过程中的主要生产阶段以框图的形式表示出来，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。中学阶段涉及的金属冶炼主要包括从铝土矿中冶炼铝、从海水中提取镁、从黄铜矿中冶炼铜。 【考点过关】
1.金属冶炼的工艺流程示意图：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)；出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环使用。
从铝土矿中冶炼铝 从海水中提取镁 由黄铜矿冶炼铜 【过关演练】钴(Co)及其化合物在工业上有广泛应用。为从某工业废料中回收钴，某学生设计流程如下(废料中含有Al、Li、Co2O3和Fe2O3等物质)：
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已知：①物质的溶解性：LiF难溶于水，Li2CO3微溶于水。②部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH见下表：
pH(开始沉淀) pH(完全沉淀) Fe 1.9 3.2 3＋Co 7.15 9.15 2＋Co －0.23 1.09 3＋Al 3.4 4.7 3＋(1)步骤Ⅰ中得到含铝溶液的反应的离子方程式为________________________________。 (2)步骤Ⅱ中Co2O3与盐酸反应生成气体，此反应的离子方程式为____________________，在实验室检验步骤Ⅱ中生成的气体最常用的方法是______________。
(3)步骤Ⅲ中Na2CO3溶液的作用是调节溶液的pH，应调节溶液的pH范围为________；废渣中的主要成分是________、________(填化学式)。
(4)NaF与溶液中的Li形成LiF沉淀，此反应对步骤Ⅳ所起的作用是______________。
＋
答案：(1)2Al＋2OH＋2H2O===2AlO2＋3H2↑(2)Co2O3＋6H＋2Cl===2Co＋Cl2↑＋3H2O 用湿润的淀粉-KI试纸检验，试纸变蓝(其他合理答案也可以)(3)3.2≤pH<7.15 LiF Fe(OH)3 (4)降低溶液中Li的浓度，避免步骤Ⅳ中产生Li2CO3沉淀
2.化工流程涉及的问题：解决将原料转化为产品的生产原理；除去所有杂质并分离提纯产品；提高产量与产率；减少污染，实施“绿色化学”生产；原料的来源既要丰富，还要考虑成本问题；生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题。
＋
－－＋－2＋
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【过关演练】硼镁泥是一种工业废料，主要成分是MgO(占40%)，还有CaO、MnO、Fe2O3、FeO、Al2O3、SiO2等杂质，以此为原料制取的硫酸镁，可用于印染、造纸、医药等工业。从硼镁泥中提取MgSO4·7H2O的流程如图所示。
已知，某些氢氧化物沉淀的pH如表所示。
氢氧化物 Mg(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Al(OH)3 请回答下列问题：
(1)在“酸解”过程中，欲加快“酸解”时的化学反应速率，请提出两种可行的措施：______。
(2)加入的NaClO可与Mn反应：Mn＋ClO＋H2O===MnO2↓＋2H＋Cl，还有一种离子也会被NaClO氧化，并发生水解，该反应的离子方程式为_________________________。 (3)“滤渣”的主要成分除Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2外，还有____________。 (4)已知不同温度下MgSO4、CaSO4的溶解度如表所示。
温度/℃ MgSO4的溶解度/g CaSO4的溶解度/g 40 30.9 0.210 50 33.4 0.207 60 35.6 0.201 70 36.9 0.193 2＋
2＋
－
＋
－
开始沉淀时的pH 9.3 7.6 2.7 3.7 完全沉淀时的pH 10.8 9.6 3.7 4.7 “除钙”是将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，根据表中数据，简要说明操作步骤：蒸发浓缩、______。“操作Ⅰ”是将滤液继续蒸发浓缩、冷却结晶、________，便可得到MgSO4·7H2O。
(5)实验中提供的硼镁泥共100 g，得到的MgSO4·7H2O为172.2 g，计算MgSO4·7H2O的产率：________。 (6)金属镁可用于自然水体中铁件的电化学防腐，完成防腐示意图，并作相应标注。
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答案：(1)适当升高温度、把硼镁泥粉碎(或搅拌、适当增大硫酸浓度) (2)2Fe＋ClO＋5H2O===2Fe(OH)3
2＋－
↓＋Cl＋4H (3)SiO2 (4)趁热过滤 过滤洗涤(或过滤) (5)70%(6)3.化学工艺流程题答题策略： 粗读题干，挖掘图示 －＋
或
图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等 携带问题，精读信息 这里信息包括三个方面：一是主干，二是流程图示，三是设置问题。读主干抓住关键字、词；读流程图，重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。 跳跃思维，规范答题 答题时应注意前后问题往往没有“相关性”，即前一问未答出，不会影响后面答题。对反应条件的分析可以从以下几个方面着手：对反应速率有何影响，对平衡转化率有何影响，对综合生产效益有何影响(原料是否价廉易得，是否可再生，能源消耗的多少，设备能否满足生产条件的要求，对环境的影响如何)；要求用化学理 4