2023届新高考新教材化学鲁科版一轮专项提能特训二　学会拆分化工流程题解一通百.docxVIP

专项提能特训二学会拆分化工流程题解一通百

1．化工流程题题图解读

(1)读流程图

①箭头：箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。

②三线：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。

(2)解题要点

①审题要点：a.了解生产目的、原料及产品；b.了解题目提供的信息；c.分析各步的反应条件、原理及物质成分；d.理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。

②答题切入点：a.原料及产品的分离提纯，b.生产目的及反应原理；c.生产要求及反应条件；d.有关产率、产量及组成的计算；e.绿色化学。

2．化工流程题常见答题方向

工艺操作(结果)

目的评价(或操作名称)

方法措施

研磨(粉碎)

增大接触面积，加快反应(溶解)速率

煅烧(焙烧)

矿物分解、燃烧，转化为易溶于酸、碱的物质

水浸

利用水溶性把物质进行分离

酸浸(碱浸)

利用物质与酸(碱)反应除掉杂质或把目标物质转化为可溶性离子

控制条件

调节溶液pH

某些金属离子的沉淀，控制物质的溶解

控制温度

加快反应速率，促进平衡移动；物质的溶解、析出、挥发等

增大某反应物

用量

增大另一反应物的转化率(产率)

某种试剂的选择

是否带入杂质、是否影响产品的纯度

分离提纯

不相溶液体

分液

相溶性液体

蒸馏

难溶性固体

过滤

易溶性固体

蒸发浓缩、冷却结晶

趁热过滤

防止温度降低，某物质析出

冰水洗涤

减少晶体的溶解损失

乙醇、有机溶剂

洗涤

减少晶体的水溶性损失

[典例]磷酸铁锂(LiFePO4)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。某企业利用富铁浸出液生成磷酸铁锂，开辟了处理硫酸亚铁废液一条新途径。其主要流程如下：

已知：H2TiO3是种难溶于水的物质。

(1)钛铁矿用浓硫酸处理之前，需要粉碎，其目的是。

(2)TiO2＋水解生成H2TiO3的离子方程式为

。

(3)加入NaClO发生反应的离子方程式为。

(4)在实验中，从溶液中过滤出H2TiO3后，所得滤液浑浊，应如何操作。

(5)为测定钛铁矿中铁的含量，某同学取经浓硫酸等处理的溶液(此时钛铁矿中的铁已全部转化为二价铁离子)，采取KMnO4标准液滴定Fe2＋的方法：(不考虑KMnO4与其他物质反应)在滴定过程中，若未用标准液润洗滴定管，则使测定结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”)，滴定终点的现象是。

滴定分析时，称取ag钛铁矿，处理后，用cmol/LKMnO4标准液滴定，消耗VmL，则铁元素的质量分数的表达式为。

[析图]工艺流程解读如下：

[信息处理]钛铁矿用浓硫酸处理后得到含Fe2＋、SOeq\o\al(2－,4)、TiO2＋的溶液，水解后得到钛酸沉淀，再对滤液进行处理得到目标产物磷酸铁锂(LiFePO4)。(1)粉碎的目的是增大固体与溶液反应时的接触面积，加快反应的进行；(2)根据水解规律，TiO2＋水解生成H2TiO3和H＋；(3)酸性条件下ClO－将Fe2＋氧化为Fe3＋，ClO－被还原成Cl－；(4)滤液浑浊，说明过滤器损坏，应换上新过滤器后，重新过滤；(5)如果未用标准液润洗滴定管，会导致标准液被稀释，消耗KMnO4标准液体积偏大，使测定结果偏高；当滴定达终点时，滴加最后一滴KMnO4标准液，溶液变成紫红色，且半分钟内不褪色，根据电子得失守恒进行计算解答。

[解析](1)将钛铁矿粉碎，可以增大表面积，增大浓硫酸的接触面积，加快反应速率；

(2)TiO2＋水解生成H2TiO3，同时生成氢离子，反应离子方程式为：TiO2＋＋2H2O===H2TiO3↓＋2H＋；

(3)ClO－具有强氧化性，将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为Cl－，酸性条件下，同时生成水，反应离子方程式为：ClO－＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O；

(4)从溶液中过滤出H2TiO3后，所得滤液浑浊，需要更换过滤器，重新过滤；

(5)如果未用标准液润洗滴定管，会导致标准液被稀释，消耗KMnO4标准液体积偏大，使测定结果偏高；当滴定达终点时，滴加最后一滴KMnO4标准液，溶液变成紫红色，且半分钟内不褪色。由MnOeq\o\al(－,4)～5Fe2＋知，w(Fe)＝eq\f(cV×10－3×5×56,a)×100%＝eq\f(28cV,a)%。

[答案](1)增大固体的表面积，加快化学反应速率

(2)