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模板 04 化工流程题解题策略及答题规范
第一步：粗读题干 明确生产目的、原料、杂质和目标产品的成分。
第二步：分析流程 对照原料和产品，确定核心反应和核心辅料；依核心反应，明确流程
主线、支线和除杂任务。
第三步：解答设问 结合设问进一步分析流程，运用化学语言进行规范作答。
技法01 化工流程题的分析模型
1．主线法分析（1）流程图一般三大部分：原料预处理、转化与分离阶段、获取最终产物阶段。
（2）流程中要分析“进” 、“出” 物质和仍然留在溶液中的离子等（否则可能漏掉副产品或干扰离
子）。
（3）一般默认进入的物质过量，确保每一步目标元素利用率或转化率最高，产品产率最高，损失最
小。当然在某些特殊情况下要控制用量。
2．四线法分析
试剂线：分清各步加入试剂的作用，一般是为了除去杂质或进行目标元素及其化合物的转化等。
操作线：分离杂质和产品需要进行的分离、提纯操作等。
杂质线：分清各步去除杂质的种类，杂质的去除顺序、方法及条件等。
产品线：工艺流程主线，关注目标元素及其化合物在各步发生的反应或进行分离、提纯的操作方法，
实质是目标元素及其化合物的转化。
技法02 化工流程题的解题策略
1．审读试题三步骤
(1)读题干——明确原料成分和生产目的。
(2)读流程——分析明确流程转化原理和目的。
(3)读设问——明确所答问题，答什么。
2．破题关键
(1)看原料：明确化工生产或化学实验所需的材料。
(2)看目的：把握题干中的“制备”或“提纯”等关键词，确定化工生产或化学实验的目的。
(3)看箭头：进入的是投料(即反应物)；出去的是生成物(包括主产物和副产物)。
(4)看三线：主线主产品；分支副产品；回头为循环。
(5)找信息：明确反应条件的控制和分离提纯方法。
(6)关注所加物质的可能作用：参与反应、提供反应氛围、满足定量要求。3．破题方法
(1)首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图
中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程
中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解
答。
(2)分段分析法：对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题，用
分段分析法更容易找到解题的切入点。
(3)交叉分析法：有些化工生产选用多组原材料，先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与
部分其他原材料生产所需的主流产品，这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见
化合物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析。
技法03 化工流程题的答题规范
1．沉淀的洗涤操作
(1)答题模板：沿玻璃棒向漏斗(过滤器)中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复实验 2～3
次
(2)实例：在测定NaSO 和NaCl的混合物中NaSO 的质量分数时，可以在混合物中加入过量BaCl 溶
2 4 2 4 2
液，沉淀SO ，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO 的质量，试问：怎样洗涤沉淀？
4
沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复实验2～3次
2．证明沉淀完全的操作
(1)答题模板：静置，取少量上层清液于试管中，加入××试剂(沉淀剂)，若没有××沉淀产生，则证明
××沉淀完全
(2)实例：在测定NaSO 和NaCl的混合物中NaSO 的质量分数时，可以在混合物中加入过量BaCl 溶
2 4 2 4 2
液，沉淀SO ，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO 的质量，试问：怎样判断SO 是否沉淀完全？
4
静置，取上层清液少许于试管中，继续加入BaCl 溶液，若无白色沉淀产生，则证明SO 沉淀完全
2
3．增大原料浸出率的措施
搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气液或固液接触面积
4．蒸发结晶的操作
(1)从NaCl溶液中获取NaCl固体
方法：蒸发结晶
具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干
①
(2)NaCl溶液中混有少量的 KNO 溶液
② 3
方法：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥
具体操作：若将混合溶液加热蒸发一段时间，析出的固体主要是 NaCl，母液中是KNO 和少量
① 3
NaCl，
②
这样就可以分离出大部分NaCl
(3)冷却结晶的操作：KNO 溶液中混有少量的 NaCl溶液
3
方法：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
①
具体操作：若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是KNO3 ，母液中是NaCl和少量
KNO ②3 ，这样就可以分离出大部分KNO35．“目的或原因”类
目的或原因 思考方向
若滤渣是所需的物质，洗涤的目的是除去晶体表面的可溶性杂质，得
到更纯净的沉淀物
沉淀(晶体)洗涤的目的
若滤液是所需的物质，洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤渣，把有用
的物质如目标产物尽可能洗出来
既能洗去晶体表面的杂质离子，且能防止晶体在洗涤过程中的溶解损
沉淀(晶体)冰水洗涤的目的
耗
既能洗去晶体表面的杂质离子，且能防止晶体在洗涤过程中的溶解损
沉淀(晶体)用有机溶剂(酒
耗，此外又利用有机溶剂的挥发性，除去固体表面的水分，产品易干
精、丙酮等)洗涤的目的
燥
防止××离子水解；防止××离子沉淀；确保××离子沉淀完全；防止××溶
控制溶液pH的目的
解等
温度过高××物质分解(如HO 、浓硝酸、NH HCO 等)或××物质挥发
2 2 4 3
温度不高于×× 的原因 (如浓硝酸、浓盐酸)或××物质氧化(如NaSO 等)或促进××物质水解(如
2 3
AlCl 等)
℃ 3
抑制××离子的水解(如加热蒸发AlCl 溶液时需在HCl气流中进行，加
3
蒸发、反应时的气体氛围
热MgCl ·6H O得MgCl 时需在HCl气流中进行等)
2 2 2
加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方
加热的目的
向)移动
减小压强，使液体沸点降低，防止××物质受热分解(如HO 、浓硝
2 2
减压蒸馏(减压蒸发)的原因
酸、NH HCO 等)
4 3
减压过滤的目的 加快过滤速度
减压烘干的目的 降低产品的烘干温度，防止产品分解
减压蒸发降低了蒸发温度，可以防止某物质分解(如HO 、浓硝酸、
2 2
减压蒸发的原因
NH HCO )或失去结晶水(如题目要求制备结晶水合物产品)
4 3
防止过滤一种晶体或杂质的过程中，因降温而析出另一种晶体
要滤渣(产品)：防止降温时析出杂质而影响产品纯度或减少产品溶
趁热过滤的目的 解损耗。如：NaCl (KNO )
① 3
要滤液(产品)：防止降温时析出产品(溶解度随温度增大而增大)而损
耗。(除去溶解度小或难溶的杂质)
②
1．(2024·安徽卷)精炼铜产生的铜阳极泥富含 等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提收金和银的流程，如下图所示。
回答下列问题：
（1）Cu位于元素周期表第_______周期第_______族。
（2）“浸出液1”中含有的金属离子主要是_______。
（3）“浸取2”步骤中，单质金转化为 的化学方程式为_______。
（4）“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的_______(填化学式)转化为 。
（5）“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为_______。“电沉积”步骤完成后，阴极区溶液中可循环利用
的物质为_______(填化学式)。
（6）“还原”步骤中，被氧化的 与产物 的物质的量之比为_______。
（7） 可被 氧化为 。从物质结构的角度分析 的结构为(a)而不是(b)的原
因：_______。
【答案】（1） ①. 四 ②. ⅠB
（2）Cu2+ （3）
（4）AgCl （5） ①. ②.
（6）3：4 （7）(a)结构中电子云分布较均衡，结构较为稳定，(b)结构中正负电荷中心不重合，极性较
大，较不稳定，且存在过氧根，过氧根的氧化性大于I2 ，故Na2S2O3 不能被I2 氧化成(b)结构
【第一步 粗读题干】铜阳极泥富含 等多种元素。从铜阳极泥中分离提收金和银。
【第二步 分析流程】【第三步 解答设问】
(1)Cu的原子序数为29，位于第四周期第ⅠB族；
(2)由分析可知，铜阳极泥加入硫酸、H2O2 浸取，Cu被转化为Cu2+ 进入浸取液1中，故浸取液1中含有的
金属离子主要是Cu2+ ；
(3)浸取2步骤中，Au与盐酸、H2O2 反应氧化还原反应，生成HAuCl4 和H2O，根据得失电子守恒及质量
守恒，可得反应得化学方程式为： ；
(4)根据分析可知，浸渣2中含有AgCl，与 反应转化 ；
(5)电沉积步骤中，阴极发生还原反应， 得电子被还原为 Ag，电极反应式为：
；阴极反应生成 ，同时阴极区溶液中含有Na+ ，故电沉积步骤完
成后，阴极区溶液中可循环利用得物质为 ；
(6)还原步骤中， HAuCl4 被还原为Au，Au化合价由+3价变为0价，一个HAuCl4 转移3个电子，N2H4 被
氧化为N2 ，N的化合价由-2价变为0价，一个N2H4 转移4个电子，根据得失电子守恒，被氧化的N2H4 与
产物Au的物质的量之比为3：4；
(7)(a)结构中电子云分布较均衡，结构较为稳定，(b)结构中正负电荷中心不重合，极性较大，较不稳定，
且存在过氧根，过氧根的氧化性大于I2 ，故Na2S2O3 不能被I2 氧化成(b)结构。
1． (2024·山东卷)以铅精矿(含PbS，Ag2S等)为主要原料提取金属Pb和Ag的工艺流程如下：回答下列问题：
（1）“热浸”时，难溶的PbS和Ag2S转化为[PbCl4]2- 和[AgCl2]- 及单质硫。溶解等物质的量的PbS和
Ag2S时，消耗Fe3+ 物质的量之比为_______；溶液中盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时 挥发外，另
一目的是防止产生_______(填化学式)。
（2）将“过滤Ⅱ”得到的 沉淀反复用饱和食盐水热溶，电解所得溶液可制备金属 “电解I”阳
极产物用尾液吸收后在工艺中循环使用，利用该吸收液的操作单元为_______。
（3）“还原”中加入铅精矿的目的是_______。
（4）“置换”中可选用的试剂X为_______(填标号)。
A． B． C． D．
“置换”反应的离子方程式为_______。
（5）“电解II”中将富银铅泥制成电极板，用作_______(填“阴极”或“阳极”)。
2. (2024·湖北卷)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐 中提取铍的路径为：
已知：
回答下列问题：
（1）基态 的轨道表示式为_______。
（2）为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态，冷却过程的特点是_______。
（3）“萃取分液”的目的是分离 和 ，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，观察
到的现象是_______。
（4）写出反萃取生成 的化学方程式_______。“滤液2”可以进入_______步骤再利
用。
（5）电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用是_______。
（6） 与醋酸反应得到某含4个 的配合物，4个 位于以1个O原子为中心的四面体的
4个顶点，且每个 的配位环境相同， 与 间通过 相连，其化学式为_______。1．（2023·新课标卷）铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为
铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：
已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O 存在，在碱性介质中以CrO 存在。
回答下列问题：
(1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为___________(填化学
式)。
(2)水浸渣中主要有SiO2 和___________。
(3)“沉淀”步骤调pH到弱碱性，主要除去的杂质是___________。
(4)“除硅磷”步骤中，使硅、磷分别以MgSiO3 和MgNH4PO4 的形式沉淀，该步需要控制溶液的pH≈9以达
到最好的除杂效果，若pH<9时，会导致___________；pH>9时，会导致___________。
(5)“分离钒”步骤中，将溶液pH调到1.8左右得到V2O5 沉淀，V2O5 在pH<1时，溶解为VO 或VO3+ 在碱
性条件下，溶解为VO 或VO ，上述性质说明V2O5 具有___________(填标号)。
A．酸性 B．碱性 C．两性
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为___________。
2．（2023·湖北卷） 是生产多晶硅的副产物。利用 对废弃的锂电池正极材料 进行氯化
处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：
回答下列问题：
(1)Co位于元素周期表第_______周期，第_______族。
(2)烧渣是LiCl、 和 的混合物，“500 焙烧”后剩余的 应先除去，否则水浸时会产生大量烟
雾，用化学方程式表示其原因_______。
℃
(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体 常用方法的名称是_______。(4)已知 ，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中 浓度为_______
。“850 煅烧”时的化学方程式为_______。
(5)导致 比 ℃易水解的因素有_______(填标号)。
a．Si-Cl键极性更大 b．Si的原子半径更大
c．Si-Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道
3．（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含（ 和
)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
物质
回答下列问题：
(1)用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可)。
(2)“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸 ， 中过氧
键的数目为_______。
(3)“氧化”中，用石灰乳调节 ， 被 氧化为 ，该反应的离子方程式为_______(
的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为 、_______(填化学式)。
(4)“氧化”中保持空气通入速率不变， (Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。 体积分数为_______时，
(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大 体积分数时， (Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______。
(5)“沉钴镍”中得到的 (Ⅱ)在空气中可被氧化成 ，该反应的化学方程式为_______。
(6)“沉镁”中为使 沉淀完全 ，需控制 不低于_______(精确至0.1)。
4. (2024·江苏卷)回收磁性合金钕铁硼( )可制备半导体材料铁酸铋和光学材料氧化钕。（1）钕铁硼在空气中焙烧转化为 、 等(忽略硼的化合物)，用 盐酸酸浸后过滤得
到 溶液和含铁滤渣。Nd、Fe浸出率( )随浸取时间变化
如图所示。
①含铁滤渣的主要成分为_______(填化学式)。
②浸出初期Fe浸出率先上升后下降的原因是_______。
（2）含铁滤渣用硫酸溶解，经萃取、反萃取提纯后，用于制备铁酸铋。
①用含有机胺( ) 有机溶剂作为萃取剂提纯一定浓度的 溶液，原理为：
(有机层)
已知：
其他条件不变，水层初始pH在0.2~0.8范围内，随水层pH增大，有机层中Fe元素含量迅速增多的
原因是_______。
②反萃取后， 经转化可得到铁酸铋。铁酸铋晶胞如图所示(图中有4个Fe原子位于晶胞
体对角线上，O原子未画出)，其中原子数目比 _______。
（3）净化后的 溶液通过沉钕、焙烧得到 。
①向 溶液中加入 溶液， 可转化为 沉淀。该反应的离子方程
式为_______。
②将 (摩尔质量为 )在氮气氛围中焙烧，剩余固体质量随温度变化
曲线如图所示。 时，所得固体产物可表示为 ，通过以上实验数据确定
该产物中 的比值_______(写出计算过程)。5. (2024·浙江卷1月)固态化合物Y的组成为 ，以Y为原料实现如下转化。
已知： 与溶液A中金属离子均不能形成配合物。
请回答：
（1）依据步骤Ⅲ， 、 和 中溶解度最大的是_______。写出溶液C中的所有阴离
子_______。步骤Ⅱ中，加入 的作用是_______。
（2）下列说法正确的是_______。
A. 气体D是形成酸雨的主要成分 B. 固体E可能含有
C. 可溶于 溶液 D. 碱性：
（3）酸性条件下，固体 (微溶于水，其还原产物为无色 )可氧化 为 ，根据该反
应原理，设计实验验证Y中含有 元素_______；写出 转化为 的离子方程式_______。
6．（2023·北京卷）以银锰精矿(主要含 、 、 )和氧化锰矿(主要含 )为原料联合提取银
和锰的一种流程示意图如下。
已知：酸性条件下， 的氧化性强于 。
(1) “浸锰”过程是在 溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除 ，有利于后续银的浸出：矿石中
的银以 的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中，发生反应 ，则可推断：
__________(填“>”或“<”) 。
②在 溶液中，银锰精矿中的 和氧化锰矿中的 发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有__________。
(2) “浸银”时，使用过量 和 的混合液作为浸出剂，将 中的银以 形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整：__________。
②结合平衡移动原理，解释浸出剂中 的作用：____________________。
(3) “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有______________________________。
②一定温度下， 的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释 分钟后 的沉淀率逐渐减小的原
因：______________。
(4)结合“浸锰”过程，从两种矿石中各物质利用的角度，分析联合提取银和锰的优势：________。
7．（2024·北京海淀期中）钡盐沉淀法处理酸性含铬废水(含 、[Ni(CN)4]2- 、 等)并回收铬元素
的工艺路线如下：
已知：I．六价铬[Cr(VI)]在水溶液中存在平衡： +H2O 2 +2H+
II．室温下相关物质的Ksp 如下：
化合物 CaSO4 BaSO4 BaCrO4
Ksp 4.9×10-5 1.1×10-10 1.2×10-10
（1）向废水中加入破氰剂NaClO，可以提高镍元素的去除率。 NaClO能氧化CN- ，生成无毒无味气
体，补全该反应的离子方程式： 。
①
□CN-+□_____+□_____=□ +□_____+□_____
结合平衡移动原理解释加入NaClO可提高镍元素的去除率的原因： 。
（2）
②
用石灰乳将含铬废水预调至不同pH，经破氰后取等量的溶液1，向其中加入等量的BaCl2·2H2O，搅
拌、反应60min，得到Cr(VI)去除率随预调pH变化如图。与预调pH=6相比，pH=7时Cr(VI)的去除
率显著提高，可能的原因有 (写出两条)。（3）沉淀2与足量H2SO4 反应的离子方程式为 。
（4）溶液2需处理至Ba2+ 含量达标后方可排放。可用如下方法测定废水中Ba2+ 含量。
步骤1：取aL含Ba2+ 废水，浓缩至100mL后，加入过量的Na2CrO4 标准溶液，充分反应后过滤，向
滤液中加入指示剂，用0.1mol·L−1HCl标准溶液滴定至CrO 全部转化为Cr2O ，消耗HCl标准溶
液的体积为bmL。
步骤2：取100mL蒸馏水，加入与步骤1中等量的Na2CrO4 标准溶液，加入指示剂，用
0.1mol·L−1HCl标准溶液滴定，消耗HCl标准溶液的体积为cmL。
步骤1中加入的Na2CrO4 标准溶液必须过量，目的是 。
①
若废水中其他杂质不参与反应，则废水中Ba2+ 的含量为 mg·L−1(写出表达式)。
8．（2024届·辽宁沈阳·三模）稀土元素铈及其化合物在生产生活中有重要用途，如汽车尾气用稀土/钯三
②
效催化剂处理，不仅可以降低催化剂的成本，还可以提高催化效能。以氟碳铈矿(主要成分为 )为
原料制备 的一种工艺流程如图：
已知： 滤渣1的主要成分是难溶于水的 ，滤渣2的主要成分是 ；
①
、 (a、b均大于0)。
当前工艺条件下，部分金属阳离子开始沉淀和完全沉淀(离子浓度小于 )时的pH如下
表：
②
金属阳离子
开始沉淀时的pH 1.3 7.7
完全沉淀时的pH 3.1 9.2
回答下列问题：（1）写出一条提高焙烧效率的方法： 。
（2）加入盐酸和 进行浸取时有污染环境的气体产生，该气体为 (填化学式)；操作1和操作2的
名称为 。
（3）调节滤液1的pH的范围为 ；滤渣3的主要成分为 (填化学式)。
（4） 有强氧化性，含 的溶液可吸收雾霾中的NO，生成 、 (二者物质的量之比为1：
1)，该反应的离子方程式为 。
（5）滤渣1经KCl溶液充分浸取后，测得反应体系中 的物质的量浓度为 ，则 的物质的
量浓度为 (用含a、b的式子表示)。
（6）在空气中焙烧 的反应方程式为 。
（7）某研究小组利用硫化锌锂电池，在酸性环境下电解 制 的装置如图所示。阴极的电极
反应式为 ，随着电解反应的进行，为使电解液成分稳定，应不断补充 (填化学式)。
9．（2024届·四川乐山·三模）利用硝酸、过氧化氢对废弃锂电池中的正极材料LiMn2O4 进行处理，回收
Li、Mn元素，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）通过仪器分析可知LiMn2O4 晶体中锰元素由 、 构成，它们的个数比为 。
（2）为了提高“酸浸”的效率，可采取的方法有 (答出2条)。“滤液1”的主要溶质有LiNO3 、
，写出“酸浸”时发生反应的离子方程式 。
（3）在“酸浸”时，若用盐酸替代硝酸，可能产生的不良影响是 ，请评价若流程中缺少“加热浓缩”步
骤后工艺的优缺点 (优点和缺点各写一条)。
（4）“沉锂”试剂不选用 的原因可能是 (写出一条)。（5）写出“800 煅烧” 时发生反应的化学方程式 。
℃
（6）若“沉锂”前“滤液2”中 ，取1L该溶液加入等体积Na2CO3 溶液充分反应后溶液中
，则该实验中锂离子的沉淀率为 %(已知 ，混合后
溶液体积变化忽略不计)。
10．（2024·湖北圆创联盟一模）某制药厂的废钯催化剂含 、 、 、 、 和活性炭，
提取贵金属 的流程如下：
已知： 铂系元素（包括Pt、Pd等六种元素）的单质均为惰性金属；
①性质较稳定，难溶于酸、碱，可溶于王水；
② 、 。
回答下列问题：
③
（1）“焙烧”步骤的主要目的是除去活性炭，通常控制温度600 、焙烧时间约 ，焙烧温度过高或时
间过长均导致钯浸出率降低，原因是 。
℃
（2）“浸渣”的成分是少量 及 。
（3）“浸出”步骤中生成配合物 ，写出该反应的化学方程式 。
（4）“氨化”步骤中 转化为 ，反应后溶液 ，此时溶液中
。
（5）“沉钯”步骤中的离子方程式为 。
（6） 存在两种平面结构，将其记为A和B。查得25 时A、B在水中的溶解度分别为
0.2577g、0.0366g，A具有广谱的抗癌活性，写出A的结构式 ℃ （ 中共价键不必画出）。
