【直播回放】工艺流程大题分析方法-第一部分|解题宏观思路+2022全国甲卷
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重难点题型特训
物理工艺流程分析
追踪元素分析法妙解工艺流程题
工艺流程题是将化工生产过程中的主要生产阶段（即生产流程）用框图的形式表现出来，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相连的工艺流程题。
工艺流程题高频设问点
1．原料预处理阶段
(1）酸浸：将原料与酸溶液作用，使原料中的碱性化合物、两性化合物、能溶于酸的盐和金属转化为溶液，便于过滤分离。
如用硫酸、盐酸等溶解金属氧化物，SiO2、难溶硅酸盐或其他难溶物形成滤渣等（使用硫酸酸浸时需注意会形成难溶的PbSO4、BaSO4，微溶的 CaSO4 ，且Ca2＋往往还会用其他方式再进行第二次除杂）。
(2）碱溶：将物料中的酸性化合物、两性化合物、能溶于碱性溶液的盐或金属等溶解，
如除去油污、溶解Al及其化合物、溶解 SiO2等。
(3）提高浸取速率的措施：
粉碎、搅拌、适当升温、适当提高酸（或碱）的浓度等。
(4）灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使不易转化的物质转为容易提取的物质，
如将硫化物、碳酸盐等转化为氧化物，以利后续酸溶浸取；除去热稳定性差的物质等。
2．核心反应阶段
(1）根据题目信息写出化学方程式、离子方程式、电极方程式等。
(2）控制反应温度的思路
{1}加热
[1]提高反应速率。
[2] 使平衡向吸热反应方向移动。
[3]除去热稳定性差的物质。
[4]使沸点低的物质汽化等。
{2}降温
[1]防止温度过高某物质分解、溶解等。
[2]使平衡向放热反应方向移动。
[3]降低晶体的溶解度，减少损失。
[4]使某个沸点较高的物质液化，使其与其他物质分离。
(2）控制反应温度的思路
｛3｝控制一定温度
[1]温度太低速率较小，温度太高反应物（如NaHCO3、H2O2、 HCIO 、HNO3、 NH3•H2O、KMnO4等）可能分解或挥发。
[2]使催化剂催化效果最佳（常考温度过高催化剂可能失活）。
[3]避免发生副反应，使目标物的转化率、选择性、产率达到最佳。
[4]产率相差不大时，尽可能选择较低温、较低压，降低成本、降低对设备的要求、符合绿色化学要求等。
(3）在工艺流程中经常会涉及化学反应平衡、沉淀溶解平衡、沉淀的转化、离子的水解平衡等。
3．分离、提纯阶段
(1）调 pH 除杂
①控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。
②调节 pH 所需的物质一般应满足两点：能与 H ＊或 OH 反应，使溶液的 pH 改变；不引入新杂质。
例：若要除去 Cu 2+溶液中混有的 Fe 3+，可加入CuO或
Cu ( OH )2或 Cu2 ( OH )2CO3等来调节溶液的 pH 。
(2) Cu 2+、 Ag +、Pb2＋等常用H2S或含S2﹣的化合物来沉淀，形成难溶的硫化物； Mg 2+、Ca2+常用 F -沉淀。
(3）过滤与趁热过滤
①过滤是将固液分离，一定要搞清楚"目标元素"到底是在溶液中还是在固体中，要追踪好元素。
②趁热过滤有两种情况：若目标物是固体，趁热过滤的目的是避免杂质因降温从溶液中析出而降低产物纯度；若目标物在溶液中，则趁热过滤的目的是避免产物因降温从溶液中析出而导致产率降低。
(4）萃取与反萃取：一定要搞清楚"目标元素"到底是在水中还是在萃取剂中，要追踪好元素。
(5）蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥：提取溶解度随温度变化较大的溶质（如KNO3)、含结晶水化合物
（如CuSO4.5H2O）或受热易分解的溶质（如NH4CI）等所使用的方法。
(6）从溶液中析出 FeClg 、MgCl2等溶质时，应在 HCI 的气流中加热蒸发结晶，以防其水解。
工艺流程做题招法
1.快速审题，明确工艺流程的最终目标，确认目标元素。
2.把握文字信息、图表数据、工艺流程中的有效信息，画出一个"目标元素主干线"，把握两个关键点：
(1）目标元素始终在主线，其他元素陆续离开主线（要的留下来，不要的踢出去）。
(2）一切反应或操作都是为了获取产品而服务。
3.在每一次的分离步骤中，务必追踪好目标元素。遇到"过滤"一定要搞清楚目标元素在固体中还是在溶液中，遇到"萃取与反萃取"一定要搞清楚目标元素在水相中还是在有机相中。
4.若题目没有给信息，可以不用确定元素存在的形式，只要确定对什么元素进行追踪即可。若要明确写出该元素所形成的物质的化学式，往往需要用到所学过的化学反应或利用题目信息写出来。
无机工艺流程例题练习
(2022全国甲）硫酸锌（ZnS04）是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备，菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及 Ca 、 Mg 、 Fe 、 Cu 等的化合物。其制备流程如下（自己找去）：
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表：
离子 Fe3+ Zn2+ Cu2+ Fe2+ Mg2+
Ksp 4.0x10 -38 6.7x10 -17 2.2x10 -20 8.0x10 -16 1.8x10-11
回答下列问题：
(1）菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为__________________。
(2）为了提高锌的浸取效果，可采取的措施有________________。
(3)加入物质 X 调溶液 pH =5，
最适宜使用的 X 是_（填标号）。
A .NH3•H2O
B . Ca ( OH )2
C . NaOH
滤渣①的主要成分是＿_______、_________、__________。
(4）向80~90C的滤液①中分批加入适量 KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2,
该步反应的离子方程式为_____________________________________。
(5）滤液②中加入锌粉的目的是_______________________________。
(6）滤渣④与浓H2SO4反应可以释放 HF 并循环利用，同时得到的副产物是________________________、__________________________。
