深入解析高中化学工业流程题目解答技巧
大家好，深入解析高中化学工业流程题目解答技巧相信很多的网友都不是很明白，包括也是一样，不过没有关系，接下来就来为大家分享关于深入解析高中化学工业流程题目解答技巧和的一些知识点，大家可以关注收藏，免得下次来找不到哦，下面我们开始吧！
化工工艺流程题一直是近年来高考的热门话题。它也是高考理科和综合化学的主题之一，通常占很多分。它是对“无机框图问题”的改革和创新。它以化工生产为背景，以框图的形式表达生产过程。它是化学与生活、社会、生产联系的重要体现。这类题的考试通常与相关实验相结合。因此，除了掌握解决工业过程问题的方法外，还应对化学实验有一个大致的了解。
一、选题作文的特点
问题结构：分为题头、题干、题尾三部分。
标题一般介绍了该过程产生的原材料以及该过程的目的（包括获得副产品）；
题目主体部分主要用框图来表达从原材料到产品的主要生产工艺流程；
问题的最后主要是一系列基于生产过程中涉及的化学知识的问题。
表现形式：流程图、表格、图像。
提问方法：措施、成分、物质、原因。
能力测试：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力。
知识放置：基础理论、元素化合物、实验。
2.工业过程中的常见操作
原料预处理阶段
将原材料转化为产品的生产原理存在问题；
浸出：即浸出、溶解。
近年来，高考题中出现了“浸出”操作。在化工生产问题中，“浸出”矿物原料的任务就是选择合适的溶剂，选择性地溶解矿物原料中的有用成分或有害杂质。可溶性物质通过反应溶解或进入溶液，达到分离有用成分或有害杂质的目的。杂质或与脉石成分相分离。
浸出分为水浸、酸浸、碱浸、醇浸等。
水浸：与水接触发生反应或溶解，以分离水溶性和非水溶性物质。
酸浸：为了溶解金属和金属氧化物，调节pH值，促进某些离子的水解，转化为沉淀等。
通常用酸溶解，如硫酸、盐酸、浓硫酸等，与酸发生反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。
碱浸：去除油污、溶解酸性氧化物、溶解铝及其化合物、调节pH等。
醇浸：提取有机物。
如何提高浸出率
浸出率：实际浸出量与理论浸出量的比值。
提高浸出率，可以考虑反应物的接触面积、接触机会、温度、反应物浓度、溶剂性质等。适当延长浸出时间、多次浸出等也有助于提高浸出率。
研磨、破碎、喷涂：
减小固体颗粒尺寸，增加固体与液体或气体的接触面积和接触机会，加快反应速度，以提高原料的转化率、利用率和浸出率。
增加接触面的具体措施包括：对固体进行破碎、研磨；喷洒液体；气体多孔分散剂等
烧成（锻烧、焙烧）：
是指在高温下使固体原料发生分解、反应或改变其结构、成分，使某些物质溶解；并导致一些杂质在高温下氧化分解，如碳酸钙分解和煅烧高岭土改变其结构。
加快反应速度的方法：升温、搅拌、粉碎。
分离纯化阶段
本质：混合物的杂质去除、分离和提纯。
首先查明要得到的主要物质是什么，其中混有什么杂质；
然后，仔细分析某种试剂能与什么物质发生反应，加入某种试剂后能生成什么产物；
最后想想如何去除杂质。
杂质的去除
氧化阶段：例如用氧化剂将Fe2+氧化为Fe3+，将Cr3+氧化为CrO42-，以供后续处理。
试剂去除杂质：加入一定的试剂，使杂质离子沉淀并除去。
萃取：用一种溶剂从另一种溶剂中萃取物质。例如，利用溴和碘元素易溶于有机溶剂，可以从海水中提取溴和碘元素。
控制反应条件
用途：使某些金属离子形成氢氧化物沉淀并分离；
控制系统的环境气氛：例如在蒸发或结晶过程中，添加相应的酸或碱，以抑制某些盐类的水解；
创造还原性气氛：防止还原性物质被氧化。例如添加铁粉，防止Fe2+被氧化；
添加氧化剂：将物质氧化，转化为易于除去（沉淀）的离子。例如，添加绿色氧化剂H2O2会将Fe2+氧化成Fe3+。
绿色氧化剂H2O2的优点：不引入新的杂质，对环境无污染。
pH值的控制：控制溶液的酸碱度，使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
调节pH值的物质应满足以下条件：能与H+反应，提高溶液的pH值；
二、方法：添加能消耗H+的物质，而不引入新的杂质。
例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完成时的pH值为：
Fe(OH)3开始沉淀的pH值为2.7，沉淀完全时的pH值为3.7
Fe(OH)2开始沉淀的pH值为7.6，沉淀完全时的pH值为9.6
Mn(OH)2开始沉淀时的pH值为8.3，沉淀完全时的pH值为9.8
为去除Cu2+溶液中混杂的Fe3+，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质与H+反应，降低溶液中H+浓度，调节溶液pH值至3.7 。
控制温度：控制温度在一定范围内：综合考虑多种因素，如保持反应速度不宜过慢、抑制或促进平衡的移动、防止反应物分解、防止副反应等。最大化催化剂的催化活性等。
加热：加速溶解，加快反应速度，或促进平衡向某一方向移动（如促进水解生成沉淀）。如果制备过程中出现一些易受热分解的物质或产物，应注意温度控制。如NaHCO3、NH4HCO3、KMnO4、AgNO3等物质。
冷却：防止物质在高温下溶解或分解，使化学平衡向问题要求的方向移动。
如果问题中出现了各种物质（包括产品）的溶解度信息，则应根据其溶解度随温度升高的变化情况，找到合适的结晶分离方法（蒸发结晶或浓缩结晶）。
煮沸：促进水解，利于混凝后过滤分离；去除溶解在溶液中的气体，例如氧气。
搅拌加热加速溶解：增加反应物的接触面积，加快反应速度；对于吸热反应，加热可以同时提高原料的转化率，但必须避免反应物或产物的过热分解。
提高反应物浓度并加压
可以加快反应速度；
二、加压一般是提高气体反应物浓度的措施，但不适用于有气体和固体或液体反应物的系统；
生产中常常适量或过量使用廉价易得的原料，以提高另一种原料的利用率。
催化剂：大大提高反应速率，降低能耗，但不影响化学平衡。使用时必须注意其活性温度，防止杂质“毒害”催化剂，以延长其使用寿命。
表面处理：例如可以去除表面油污，或者可以机械抛光金属晶体，或者可以化学去除表面氧化物。
获得产品阶段
物质分离纯化方法：
洗涤：
洗涤剂的选择（如冰水洗涤、乙醇洗涤等）；
冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，减少洗涤过程中的溶解损失；
有机物（如乙醇）洗涤：洗去表面的杂质离子，减少晶体的溶解损失，并易于干燥。
无水乙醇的作用：减少产品损失；去除固体表面的杂质；使产品快速干燥（适用于结晶水合物等热不稳定晶体，其他晶体通常采用风干和低温干燥）
目的是洗去晶体表面的杂质离子，减少洗涤过程中晶体的损失；
判断沉淀物（晶体）是否洗干净的方法：检查沉淀物（晶体）成分以外的离子是否存在。
（本质上，要测试晶体表面的一些可溶性杂质离子，一定要在试管中放入少量上次的洗涤液）。
根据沉淀中可能存在的某种离子：
取少量最后的洗涤液，在试管中取——样品；
添加XX（试剂）——添加试剂；
若无沉淀形成——；
表示沉淀物已被洗干净——结论。
结晶
固体物质从溶液中分离的过程。 （蒸发溶剂，冷却热饱和溶液，浓缩并蒸发）
重结晶是利用易溶于水且在水中溶解度差异较大的固体物质去除杂质的方法。
蒸发结晶：一般适用于单一溶质且热稳定性良好（不会热分解）的物质的结晶，如从盐水中得到氯化钠晶体。需要注意的是，如果存在易水解的金属离子，应控制酸性条件或酸性气体气氛，以抑制其水解。
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤：主要是沉淀溶解度随温度变化较大的溶质，多用于结晶水合和不稳定盐类（如铵盐、硝酸盐）的结晶。这类题常用图像来表示溶解度与温度的关系。例如，从KNO3中除去少量的NaCl。
蒸发结晶和热过滤：目的是使溶解度随温度变化不大的溶质沉淀出来，防止物质冷却时析出。例如，去除氯化钠溶液中的硝酸钾，热过滤需要使用热过滤漏斗或用热毛巾覆盖普通漏斗的外壁，以防止杂质因温度下降而沉淀。
重结晶：晶体溶解在溶剂中或熔融后，从溶液或熔体中再次结晶的过程。重结晶可以纯化不纯物质或将混合盐相互分离，以提高产品的纯度。
结晶操作注意事项
当溶液为单一溶质时：
所得晶体不含结晶水：蒸发结晶；
二、所得晶体有结晶水：蒸发浓缩至出现晶膜，冷却结晶，过滤。
当溶液中有两种或两种以上溶质时：
获得溶解度受温度影响较小的溶质：浓缩结晶，趁热过滤；
二、获得溶解度受温度影响较大的溶质：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。
蒸发：蒸发易水解的物质时，应在相应的气流中加热。例如，当FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质从溶液中沉淀出来，或者其含水晶体干燥时，应在HCl流中加热，以防止其水解。
过滤：固液分离。
趁热过滤
防止过滤一种晶体或杂质过程中因温度下降而析出另一种晶体；
如果产品先沉淀，防止冷却时杂质沉淀，影响产品纯度（目的是提高产品纯度）；
如果杂质先沉淀出来，会阻止产品在冷却过程中结晶损失（目的是减少产品损失）
方法：将漏斗放入热水中预热。
蒸馏：液与液的分离。
液体分离：互不混溶的液体之间的分离。
升华：分离可直接气化的固体。
盐析：加入无机盐使溶质的溶解度降低，使其沉淀。
三、解题思路及解题步骤
分析流程图的技巧
浏览全貌，确定工艺目的：采用什么样的原料，获得什么样的产品（副产品），并对原料和产品进行比较。
理解流程图之外的文字描述、表格等信息，以及某题中的提示性信息。并在分析解决过程中随时联系、打电话。
分析流程图时要考虑的问题：
从原材料到产品会发生什么？使用什么原则？执行每一步的最佳方式是什么？每个步骤都会产生哪些杂质和副产物？如何去除杂质和副产物？
解题思路：
仔细阅读问题。明确整个流程和各个部分的目的；过程问题通常只有两个目的：
从混合物中分离、提纯物质；
用某种物质制备另一种物质。
仔细分析、理解流程图。了解每一步发生的反应以及得到的产物；
一般来说，主线就是主打产品；树枝是副产品；而回报就是流通。
核心检测点：物料分离操作、除杂试剂选择、生产条件控制、产品分离纯化。
工业生产流程的主线和核心
分析问题，回归课本知识，注意信息提示。思考理论基础和实际问题；大多数问题可以直接利用所学的知识来回答，但在某些情况下，只能结合流程或信息提示来回答。有时可能与所学知识相悖。在这种情况下，需要结合化工生产实际考虑原料成本低、环境友好、生产收率高等。
仔细检查。注意答题模式和要点，最后再次按照流程图验证结论是否合理。
解决问题步骤：
粗略阅读试题，尝试理解流程图，但不必强行推论每一个物质；
试题精读：根据题目仔细研究某一步骤或内容；
听清楚所问的问题：没有问到的问题不回答，注意表达科学。
4、备料工艺流程问题解答
确定要准备什么物质：从问题或问题中获取有用的信息，以了解产品的特性。对于某些具有特殊性能的产品，必须采取必要的措施，避免在生产过程中混入其他杂质。喜欢：
制备过程中若出现一些易受热分解的物质或产物，应注意温度控制。
若产品为可水解盐，且水解液中产生挥发酸，则必须添加相应的酸以防止水解。 （FeCl3、AlCl3 等）。
若产品为强氧化剂或还原剂，应避免与发生氧化还原反应的物质接触。
如果产品是易吸收空气中的二氧化碳和水而变质的物质，在制备过程中应注意除去二氧化碳和水，同时应除去空气中的二氧化碳和水。阻止进入设备。
如果问题中出现各种物质（包括产物）的溶解度信息，注意比较其溶解度随温度升高的变化，根据其不同的变化找到合适的分离方法。
分析过程中的每一步：应该从这几个方面来理解过程：反应物是什么？反应方程式是什么？这种反应的后果是什么？对制造业产品有什么影响？
从问题中获取信息，帮助解决问题。标准化的问题和答案必须标准化。
5. 问答规则
提高原料浸出率（溶液中离子含量）的措施：
搅拌、提高温度、延长浸出时间、增加气体流量（浓度、压力）、增加气液或固液接触面积
加热目的：
加快反应速度或促使平衡向某一方向移动（通常是有利于产物形成的方向）
温度不高于XX的原因：
适当加快反应速度，但温度过高会引起挥发（如浓硝酸）、分解（如H2O2、NH4HCO3）、氧化（如Na2SO3）、促进水解（如AlCl3）等，影响反应速度。产品的生产并造成浪费。
从滤液中提取一般晶体的方法：（溶解度随温度升高而增加的晶体）
蒸发浓缩（直至出现晶膜）、冷却结晶、过滤、洗涤（冰水洗涤、热水洗涤、乙醇洗涤）、干燥]
从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而降低的晶体的方法：
蒸发浓缩，趁热过滤（若温度下降，杂质也会以晶体形式析出），洗涤，干燥。
溶液配制、燃烧、蒸发、过滤所用仪器：
玻璃器皿、可直接在火焰上加热的仪器等。
真空蒸馏（真空蒸发）的原因：
降低压力可降低液体沸点，防止（如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3）受热分解、挥发。
蒸发和反应时的气氛：
抑制某种离子的水解，例如加热蒸发AlCl3溶液时，为了得到AlCl3，必须在HCl气流中进行。
提前煮沸溶液的原因：
通过从溶液中除去物质（例如氧气）来防止其被氧化。
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用户评论
非常感谢你分享高中化学工业流程题的解答，我在学校挺难找到这方面的资源的！
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