高考化学工艺流程题是考查学生综合运用化学知识解决实际工业问题的重点题型，其解析需结合流程分析、反应原理及实验操作等多方面知识。以下为详细解析策略及常见考点

一、工艺流程题的结构与特点

化学工程与工艺涉及的高考化学工艺流程题如何解析

1. 题目构成

  • 题头：介绍生产原料、目的产品及可能副产物（如制备立德粉、提纯金属锌等）。
  • 题干：以流程图、表格或文字描述工艺步骤（如浸出、氧化、调pH、结晶等）。
  • 题尾：围绕流程设置问题，涉及反应方程式、条件控制、分离提纯等。

    • 2. 命题特点

  • 陌生度高：以工业生产为背景，涉及新物质或复杂流程（如高硫铝土矿制备氧化铝）。
  • 综合性强：融合元素化合物、化学平衡、电化学等知识，侧重逻辑推理和数据分析。

    • 二、解题步骤与核心策略

    1. 审题与流程分析

  • 明确目标：区分流程是提纯（如去除Fe³⁺杂质）还是制备（如合成镍钴锰三元材料）。
  • 分析箭头走向：
  • 主线：原料→预处理→核心反应→产品提纯→目标产物。
  • 分支：副产物或循环物质（如滤渣返回浸出步骤）。
  • 关键步骤标注：如“酸浸”“氧化”“调pH”的作用，结合题目信息推断各步目的。

    • 2. 高频考点与应对方法

    1. 原料预处理

  • 粉碎研磨：增大接触面积，提高反应速率和浸出率。
  • 酸/碱浸：溶解金属或氧化物（如硫酸浸出闪锌矿中的ZnS），调节pH促进水解沉淀。
  • 灼烧/焙烧：分解杂质或改变物质结构（如重晶石与焦炭焙烧生成可溶性BaS）。

    • 2. 反应条件控制

  • pH调节：使特定金属离子沉淀（如用CuO调节pH至3.7去除Fe³⁺）。
  • 温度控制：
  • 高温：加快反应速率或促进水解（如NaClO受热分解需控制温度）。
  • 低温：防止物质分解（如H₂O₂）或抑制副反应。
  • 氧化/还原：加入H₂O₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，便于后续沉淀。

    • 3. 分离提纯操作

  • 结晶方法：
  • 蒸发结晶：适用于溶解度随温度变化小的物质（如NaCl）。
  • 冷却结晶：适用于溶解度随温度变化大的物质（如KNO₃）。
  • 洗涤与干燥：
  • 冰水洗涤减少溶解损耗，乙醇洗涤快速干燥（如CuCl的洗涤）。
  • 检验沉淀是否洗净：取最后一次洗涤液，加入试剂检测特定离子。

    • 4. 绿色化学与循环利用

  • 尾气处理（如SO₂用NaOH吸收），滤渣回收（如Fe₂O₃用于制备Fe₃O₄）。
  • 能源优化：如使用水蒸气变换反应将CO转化为清洁能源。

    • 三、常见题型与答题模板

    1. 反应方程式书写

  • 氧化还原反应：标电子转移（如MnO₂与硫化锰反应生成Mn²⁺和S）。
  • 离子方程式：注意物质存在形式（如沉淀器中Ba²⁺与S²⁻生成BaSO₄）。
  • 配平技巧：利用原子守恒、电荷守恒（如FeO·Cr₂O₃与NaNO₃高温反应配平）。

    • 2. 条件分析与解释

  • 调pH的试剂选择：需不引入新杂质（如用CuO而非NaOH调节Cu²⁺溶液的pH）。
  • 趁热过滤：防止降温时杂质析出（如NaCl溶液中除KNO₃杂质）。

    • 3. 计算类问题

  • 产率计算：结合滴定数据（如碘量法测S²⁻含量）或守恒法（如金属离子沉淀的pH范围）。
  • 循环物质比例：根据反应方程式计算n(FeS₂) : n(Fe₂O₃)的理论比值。

    • 四、典型例题解析（以网页1为例）

    例1：立德粉（ZnS·BaSO₄）的制备流程

  • 关键步骤：

    • 1. 焙烧：BaSO₄ + 4C → BaS + 4CO↑（焦炭过量，尾气处理生成CO₂和H₂）。

    2. 氧化除杂：MnO₂将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，调pH至5.0沉淀Fe³⁺和Al³⁺。

    3. 沉锰：Mn²⁺ + 2HCO₃⁻ → MnCO₃↓ + CO₂↑ + H₂O。

    答题要点：

  • 焰色反应中Ba²⁺的焰色为绿色（D）。
  • 终点颜色变化：蓝色褪去，计算S²⁻含量需结合Na₂S₂O₃的滴定体积。

    • 五、注意事项

    1. 规范答题：明确除杂对象（如“调节pH至3.7以除去Fe³⁺”）。

    2. 信息整合：利用流程图中隐藏信息（如溶解度表、副产物用途）。

    3. 时间分配：先解决独立问题（如焰色反应），再攻克关联性强的步骤。

    通过系统分析流程、掌握核心反应原理及答题模板，可有效突破此类题型。建议结合历年真题（如网页1中的2019新课标卷）强化训练，提升综合解题能力。