高考专题--- 以流程图为基础的化工工艺综合题-高考化学备考中等生百日捷进---精校解析Word版

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1、中等生百日提升热点难点集锦以流程图为基础的化工工艺综合题为近几年考查的高频题。试题一般以物质制备、污水处理、物质分离等化工工艺为基础，考查元素及化合物性质、化学反应基本原理、物质的分离提纯、化学计算等相关知识。在复习备考中，应该注重基础知识的掌握和基本的解题方法，在解题中应该从题设中新的信息中跳出来，找到考查的重点，运用相关知识，逐步解答。【例题1】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下

2、：回答下列问题：（1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示：温度/℃3035404550TiO2·xH2O转化率%9295979388分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。（4）Li2

3、Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。（5）若“滤液②”中，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使恰好沉淀完全即溶液中，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为。（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h（2）FeTiO3+4H++4Cl−=Fe2+++2H2O（3）低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而

4、增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降（4）4（5）Fe3+恰好沉淀完全时，c()=mol·L−1=1.3×10–17mol·L−1，c3(Mg2+)×c2()＝(0.01)3×(1.3×10–17)2=1.7×10–40＜Ksp[Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。（6）2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑（3）温度是影响速率的主要因素，但H2O2在高温下易分解、氨水易挥发，即原因是低于40℃，T

5、iO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降；【名师点睛】工艺流程题，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。制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成，每一步操作都有其具体的目标、任务。审题的重点要放在与题设有关操作的目标、任务上，分析时要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、现实角度等方面考虑；解

6、答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法”：本题改变了什么条件(或是什么条件)→根据什么理论→所以有什么变化→结论。【例题2】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：回答下列问题：（1）步骤①的主要反应为：FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反应配平

7、后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为_______。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_____。（2）滤渣1中含量最多的金属元素是_______，滤渣2的主要成分是__________及含硅杂质。（3）步骤④调滤液2的pH使之变____________（填“大”或“小”），原因是_____________（用离子方程式表示）。（4）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到___________（填标号）得到的K2Cr2O7固体

8、产品最多。a．80℃b．60℃c．40℃d．10℃步骤⑤的反应类型是___________________。（5）某工厂用m1kg铬铁矿粉（含Cr2O340%）制备K2Cr2O7，最终得到产品m2kg，产率为_____。【答案】（1）2∶7陶瓷在高温下会与Na2CO3反应（2）铁Al(OH)3（3）小2+2H++H2O（4）d复分解反应（5）×100%（3）滤液2调节pH的目的是提高溶液的酸性，pH变小；因为溶液中存在2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，增大