定点4-温度条件的控制（解析版）-2021年高考化学二轮工艺流程题定点剖析

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二轮复习工艺流程专项

专题 4－温度条件的控制

一．温度控制的类型及其目的

1．升高温度

（1）加快反应速率或溶解速率；

（2）促进平衡向吸热方向（一般是有利于生成物生成的方向）移动；

（3）除去受热不稳定的杂质，如 NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、NH4Cl 等物质；

（5）使沸点相对低的物质气化或升华。

2．降低温度

（1）防止某物质在温度较高时挥发或分解；

（2）使化学平衡向吸热方向移动，从而提高产物的产率；

（3）使某个沸点高的产物液化，使其与其他物质分离；

（4）降低晶体的溶解度，使其结晶析出。

3．控制温度较为适中

（1）既加快反应速率，又防止某种物质温度过高时会分解或挥发

（2）为了使某物质达到沸点挥发出来，而不影响其他物质；

（3）使催化剂的活性达到最好，过低活性不够，过高失活发生副反应。

4．常考情境

（1）如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要根据它们的溶解度随温度升高而改变

的情况，寻找合适的结晶分离方法（蒸发结晶或浓缩结晶）。

（2）煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气。

（3）温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率, 但温度过高会造成(如浓硝酸)挥发，(如

H2O2、NH4HCO3)分解，(如Na2SO3)氧化或促进(如AlCl3)水解等，影响产品的生成

（4）温度不低于××℃的原因：加快反应速率或者对于吸热反应而言可是平衡正移，增加产率。

二：练习

【2020 新课标Ⅰ】钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5 价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅

酸盐，以及 SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备 NH4VO3。

“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________。

【答案】加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）

【详解】“酸浸氧化”需要加热，其原因是：升高温度，加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全），故答

案为：加快酸浸和氧化反应速率（促进氧化完全）；

【2019江苏】实验室以工业废渣（主要含CaSO4·2H2O，还含少量SiO2、Al2O3、Fe2O3）为原料制取轻质

CaCO3和(NH4)2SO4晶体，其实验流程如下：

（1）废渣浸取在如图所示的装置中进行。控制反应温度在 60~70 ℃，搅拌，反应3小时。温度过高将会导

致CaSO4的转化率下降，其原因是；保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高CaSO4转化

率的操作有。

【答案】由于铵盐具有不稳定性，受热易分解，所以温度过高，（NH4）2CO3分解，从而使 CaSO4转化率

下降；由于浸取过程中的反应属于固体与溶液的反应（或发生沉淀的转化），保持温度、反应时间、反应物和

溶剂的量不变，提高 CaSO4转化率即提高反应速率，结合外界条件对化学反应速率的影响，实验过程中提高

CaSO4转化率的操作为加快搅拌速率（即增大接触面积，加快反应速率，提高浸取率）。

【2018北京卷】磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：

已知：磷精矿主要成分为Ca5(PO4)3(OH)，还含有Ca5(PO4)3F和有机碳等。溶解度：

Ca5(PO4)3(OH)<CaSO4·0.5H2O

（1）H2O2将粗磷酸中的有机碳氧化为 CO2脱除，同时自身也会发生分解。相同投料比、相同反应时间，

不同温度下的有机碳脱除率如图所示。80℃后脱除率变化的原因：____________________。

【答案】图示是相同投料比、相同反应时间，不同温度下的有机碳脱除率， 80℃前温度升高反应速率加快，

相同时间内有机碳脱除率增大；80℃后温度升高，H2O2分解速率大，H2O2浓度显著降低，反应速率减慢，相同

条件下有机碳脱除率减小。

【2018 江苏】以Cl2、NaOH 、(NH2)2CO （尿素）和 SO2为原料可制备 N2H4·H2O（水合肼）和无水

Na2SO3，其主要实验流程如下：

已知：①Cl2+2OH−ClO−+Cl−+H2O是放热反应。②N2H4·H2O沸点约118 ℃，具有强还原性，能与

NaClO 剧烈反应生成 N2。

（1）步骤Ⅰ制备 NaClO 溶液时，若温度超过40 ℃，Cl2与NaOH 溶液反应生成 NaClO3和NaCl，其离子方

程式为____________________________________；实验中控制温度除用冰水浴外，还需采取的措施是_________

___________________________。

【答案】温度超过40℃，Cl2与NaOH 溶液发生歧化反应生成 NaClO3、NaCl 和H2O，反应的化学方程式为

3Cl2+6NaOH 5NaCl+NaClO3+3H2O，离子方程式为3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。由于 Cl2与NaOH 溶液的反

应为放热反应，为了减少NaClO3的生成，应控制温度不超过40℃、减慢反应速率；实验中控制温度除用冰水

浴外，还需采取的措施是：缓慢通入 Cl2。

【习题】一种从铜阳极泥(主要含有铜、银、金、少量的镍)中分离提取多种金属元素的工艺流程如下：

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