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题型一以制备某一物质为目的的工艺流程题【解题策略】制备类工艺流程题在流程上一般分为3个过程：1．原料处理阶段的常见考点(1)加快反应速率。(2)溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。水浸：与水接触反应或溶解。浸出：固体加水(酸)溶解得到离子。浸出率：固体溶解后，离子在溶液中含量的多少(更多转化)。酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。题型分类突破题型分类突破(3)灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解。2．分离提纯阶段的常见考点(1)调pH除杂①控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。如若要除去Al3＋、Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH。②调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH增大；不引入新杂质。例如：若要除去Cu2＋溶液中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。(2)加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯氏制碱法中的NaHCO3；还有H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。(3)降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)；为使化学平衡向着题目要求的方向移动。题型分类突破3．获得产品阶段的常见考点(1)洗涤(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗；乙醇洗涤既可洗去晶体表面的杂质，又可减少晶体溶解的损耗。(2)蒸发时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。(3)蒸发浓缩、冷却结晶：如NaCl和K2Cr2O7混合溶液，若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是K2Cr2O7，母液中是NaCl和少量K2Cr2O7，这样就可分离出大部分K2Cr2O7；同样原理可除去KNO3溶液中的少量NaCl。(4)蒸发结晶、趁热过滤：如NaCl和K2Cr2O7混合溶液，若将混合溶液蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl，母液中是K2Cr2O7和少量NaCl；同样原理可除去NaCl溶液中的少量KNO3。题型分类突破例1[2016·全国卷Ⅰ]NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为__________。(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：__________________________。(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是__________。图Z3－1题型分类突破(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________，该反应中氧化产物是____________。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为__________。(计算结果保留两位小数)[答案](1)＋3(2)2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4(3)NaOH溶液Na2CO3溶液ClO2-(或NaClO2)(4)2∶1O2(5)1.57题型分类突破[解析](1)NaClO2中Na和O分别为＋1和－2价，则Cl为＋3价。(2)结合图示可知NaClO3与SO2在H2SO4作用下反应生成ClO2和NaHSO4，根据化合价变化可配平该反应：2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。(3)可向食盐水中分别加入NaOH溶液和Na2CO3溶液除去食盐水中的Mg2＋和Ca2＋。结合图示可知阳极生成Cl2，阴极得到的产物为NaClO2。(4)结合图示可知尾气ClO2在反应中被还原为ClO－2，则H2O2被氧化为O2，根据转移电子数目相等可确定氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。(5)1molNaClO2在反应中转移4mol电子，而1molCl2在反应中转移2mol电子，根据90.5g71g＝4moln（e－），解得n(e－)＝3.14mol，则可确定NaClO2中有效氯含量为3.14mol÷2mol＝1.57。题型分类突破变式题[2016·安徽安庆模拟]聚合氯化铝晶体是介于AlCl3和Al(OH)3之间的一种水溶性无机高分子聚合物，其制备原料主要是铝加工行业的废渣——铝灰，它主要含Al2O3、Al，还有SiO2等杂质。聚合氯化铝生产的工艺流程如下：(1)反应中副产品a是________(用化学式表示)。(2)升高pH至4.0～5.0的目的是________________。(3)生产过程中可循环使用的物质是________(用化学式表示)。(4)为使得到的晶体较纯净，生产过程中使pH升高的C物质可选用________(填编号)。a．NaOHb．Alc．氨水d．Al2O3e．NaAlO2题型分类突破(5)聚合氯化铝晶体的化学式可表示为[Al2(OH)nCl6－n·xH2O)]m，实验室测定n的值：①称取ag晶体，制成粉末，加热至质量不再变化为止，称量为bg。此过程可能用到的下列仪器有________。a．蒸发皿b．坩埚c．研钵d．试管②另取ag晶体，进行如下操作：用A试剂溶解→加足量AgNO3溶液→C操作→烘干→称量为cg。A试剂为________(填试剂名称)，C操作为________(填操作名称)。n＝________(用含b、c的代数式表示)。[答案](1)H2(2)促进AlCl3的水解，使晶体析出(3)HCl(4)bd(5)①bc②硝酸过滤、洗涤861b－102c143.5b题型分类突破[解析](1)铝灰用水清洗后，加入盐酸，Al与盐酸反应产生H2，因此气体a为H2。(2)铝灰加入盐酸得到的B为AlCl3溶液，降温熟化后，升高pH可以促进AlCl3水解，从而使晶体析出。(3)生产过程中HCl可以循环使用。(4)生产过程中为使pH升高，可以加入Al、Al2O3，它们与AlCl3水解生成的H＋反应，且不会引入其他杂质。(5)①将晶体制成粉末，需要用到研钵，加热粉末至质量不再变化，需要用到坩埚，得到的bg物质为Al2O3。②将晶体溶解，选择硝酸，操作C为过滤、洗涤，得到的cg物质为AgCl。根据关系式Al2O3～(6－n)AgCl，有102∶(861－143.5n)＝b∶c，解得n＝861b－102c143.5b。题型分类突破题型二以混合物的分离、提纯为目的的工艺流程题【解题策略】这类题其实就是混合物的除杂、分离、提纯。当遇到这一类题时，一定要在题目中找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，主要物质和杂质的性质差别是什么？认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去，要相信题中的每一种试剂、每一步操作都是为了得到更多和更纯的产品，经过这样的思考后将工艺流程转化为物质转化流程，更能明白每一步所加试剂或操作的目的。1．物质分离提纯的原则(1)不增：不引入新的杂质。(2)不减：不减少被提纯的物质。(3)易分离：被提纯物与杂质易于分离。(4)易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。题型分类突破2．明确常用的提纯方法(1)水溶法：除去可溶性杂质。(2)酸溶法：除去碱性杂质。(3)碱溶法：除去酸性杂质。(4)氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。(5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。(6)调节溶液的pH法：如除去酸性Cu2＋溶液中的Fe3＋等。3．明确常用的分离方法(1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法。(2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，并将提取后互不相溶的两种液体分开，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴，并分离有机层和无机层。(3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。题型分类突破(4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等。(5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。(6)冷却法：利用气体液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气。题型分类突破例2[2016·全国卷Ⅲ]以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%2.2～2.92.8～3.122～2860～651～21图Z3－3题型分类突破回答下列问题：(1)“酸浸”时V2O5转化为VO，反应的离子方程式为________________________________，同时V2O4转化成VO2＋。“废渣1”的主要成分是________。(2)“氧化”中欲使3mol的VO2＋变为VO，则需要氧化剂KClO3至少为________mol。(3)“中和”作用之一是使钒以V4O形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_________。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为4ROH＋V4OR4V4O12＋4OH－(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈________性(填“酸”“碱”“中”)。(5)“流出液”中阳离子最多的是________。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。题型分类突破[答案](1)V2O5＋2H＋===2VO＋2＋H2OSiO2(2)0.5(3)Fe(OH)3和Al(OH)3(4)碱(5)K＋(6)2NH4VO3=====△V2O5＋2NH3↑＋H2O↑[解析](1)“酸浸”时V2O5与硫酸反应，转化为VO＋2，V的化合价不变，离子方程式为V2O5＋2H＋===2VO＋2＋H2O。“酸浸”时SiO2与硫酸不反应，而其他物质与硫酸反应或溶于硫酸，故“废渣1”为SiO2。(2)根据VO2＋VO＋2，KClO3Cl－，由得失电子守恒，则n(VO2＋)＝6n(KClO3)，故n(KClO3)＝16n(VO2＋)＝16×3mol＝0.5mol。题型分类突破(3)“中和”时可以沉淀酸浸所得滤液中的Fe3＋、Al3＋，则“废渣2”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3。(4)根据该反应，提高洗脱效率，使该平衡向逆反应方向移动，增大c(OH－)，则该平衡逆向移动，故淋洗液应该呈碱性。(5)根据该流程，氧化、中和操作中均引入了K＋，而其他阳离子Fe3＋、Al3＋被沉淀，故“流出液”中阳离子最多的是K＋。(6)NH4VO3中V为＋5价，“煅烧”时生成V2O5，V的化合价不变，则为非氧化还原反应，故化学方程式为2NH4VO3=====△V2O5＋2NH3↑＋H2O↑。题型分类突破变式题七铝十二钙(12CaO·7Al2O3)是新型的超导材料和发光材料，用白云石(主要含CaCO3和MgCO3)和废Al片制备七铝十二钙的工艺如下：(1)煅粉主要含MgO和________，用适量NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若滤液Ⅰ中c(Mg2＋)小于5×10－6mol·L－1，则溶液pH大于________[Mg(OH)2的Ksp＝5×10－12]；该工艺