河北省石家莊第一中學高考化學二輪專題復習 工業(yè)流程課件.ppt

工業(yè)流程專題 試題特點 陌生度高 閱讀量大 綜合性強 區(qū)分度高 工業(yè)流程題 以與工業(yè)生產和日常生活密切相關的物質制備 分離和提純?yōu)橹行?以流程圖為信息背景 以物質的性質 轉化 分離等為考查點 將元素化合物 反應原理 化學實驗等內容有機融合 無機框圖推斷題 以元素特性為中心 以不同物質間的框圖轉化為背景 以物質性質和物質的轉化為考查點 以能力測試為主導 考查考生將與化學相關的實際問題分解 綜合運用相關知識和科學方法 解決生產 生活實際和科學研究中的化學問題的能力 整體意識 兩種意識 快速瀏覽全題 流程的目的 特別是流程中的始末物質 題目設問情況 2013年全國新課標卷i 27 鋰離子電池的應用很廣 其正極材料可再生利用 某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰 licoo2 導電劑乙炔黑和鋁箔等 充電時 該鋰離子電池負極發(fā)生的反應為6c xli xe lixc6 現欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源 部分條件未給出 6 在整個回收工藝中 可回收到的金屬化合物有 填化學式 al oh 3 li2so4 coco3 2010安徽卷 27 鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰資源成為重要課題 某研究性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料 limn2o4 碳粉等涂覆在鋁箔上 進行資源回收研究 設計實驗流程如下 al oh 3 2011福建卷 24 四氯化鈦 ticl4 是制取航天航空工業(yè)材料 鈦合金的重要原料 由鈦鐵礦 主要成分是fetio3 制備ticl4等產品的一種工藝流程示意如下 該工藝流程中存在的不足之處是產生三廢 局部意識 兩種意識 定位意識 1 問題一般各自相對獨立 無連帶效應 一個問題解決不了不會影響下一個問題的解決 2 每題中基本上都有與流程無關的問題 可直接作答 對于超綱知識 題目中要么有信息提示 要么與解答題目無關 2013年全國新課標卷i 27 回答下列問題 1 licoo2中 co元素的化合價為 2 寫出 正極堿浸 中發(fā)生反應的離子方程式 3 酸浸 一般在80 下進行 寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應的化學方程式 可用鹽酸代替h2so4和h2o2的混合液 但缺點是 4 寫出 沉鈷 過程中發(fā)生反應的化學方程式 5 充放電過程中 發(fā)生licoo2與li1 xcoo2之間的轉化 寫出放電時電池反應方程式 6 上述工藝中 放電處理 有利于鋰在正極的回收 其原因是 在整個回收工藝中 可回收到的金屬化合物有 填化學式 實驗方案評價 化合價 氧化還原反應 原電池反應 元素化合物 離子反應 化學方程式 原電池工作原理 充電時 該鋰離子電池負極發(fā)生的反應為6c xli xe lixc6 梳理歷年試題 統(tǒng)計分析考點 構建解題模型 2013年高考工業(yè)流程題考查的內容及相關知識點 原料 目標產物 原料的預處理 反應條件的控制 產品的分離提純 成本 環(huán)保 建模 核心反應 1 2 3 核心反應 陌生方程式的書寫 以全國新課標卷i非選擇題為例 方程式書共寫16個 流程題獨占5個 關注箭頭的指向 箭頭指入 反應物箭頭指出 生成物 氧化還原反應 熟練應用氧化還原規(guī)律 判斷產物形式 配平非氧化還原反應 結合物質性質和反應實際判斷產物形式 1 2012四川卷 29 3 已知1molch4在燃料反應器中完全反應生成氣態(tài)水時吸熱160 1kj 1molch4在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)水時放熱802 3kj 寫出空氣反應器中發(fā)生反應的熱化學方程式 cas s 2o2 g caso4 s h caso4 s ch4 g cas s co2 g 2h2o g h 160 1kj mol ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o g h 802 3kj mol 962 4kj mol 2013福建卷 24 二氧化氯 clo2 是一種高效 廣譜 安全的殺菌 消毒劑 1 氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產clo2方法 該法工藝原理示意圖如右 其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉 naclo3 與鹽酸反應生成clo2 工藝中可以利用的單質有h2 cl2 填化學式 發(fā)生器中生成clo2的化學方程式為 cl2 hcl naclo3 hcl clo2 h2 cl2 nacl2naclo3 4hcl 2clo2 cl2 2nacl 2h2o nacl naclo3 氧化還原規(guī)律 2010安徽卷 27 鋰離子電池的廣泛應用使回收利用鋰資源成為重要課題 某研究性學習小組對廢舊鋰離子電池正極材料 limn2o4 碳粉等涂覆在鋁箔上 進行資源回收研究 設計實驗流程如下 2 第 步反應的離子方程式是 li limn2o4 o2 li mno24limn2o4 o2 4h 4li 8mno2 2h2o 瞻前顧后 2013年全國新課標卷i 27 鋰離子電池的應用很廣 其正極材料可再生利用 某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰 licoo2 導電劑乙炔黑和鋁箔等 3 酸浸 一般在80 下進行 寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應的化學方程式 2licoo2 3h2so4 h2o2li2so4 2coso4 o2 4h2o 2h2o22h2o o2 瞻前顧后 全面 licoo2 h2so4 h2o2 li2so4 coso4 2011廣東卷 32 由熔鹽電解法獲得的粗鋁含一定量的金屬鈉和氫氣 這些雜質可采用吹氣精煉法除去 產生的尾氣經處理后可用于鋼材鍍鋁 工藝流程如下 3 在用廢堿液處理氣體a的過程中 所發(fā)生反應的離子方程式為 cl2 2oh cl clo h2oh oh h2o 全面 cl2 hcl 對于提純型的流程題 關注起始原料中的雜質對于寫全方程式尤為重要 2013年全國新課標卷ii 27 氧化鋅為白色粉末 可用于濕疹 癬等皮膚病的治療 純化工業(yè)級氧化鋅 含有fe mn ni 等雜質 的流程如下 提示 在本實驗條件下 ni 不能被氧化 高錳酸鉀的還原產物是mno2 1 反應 中除掉的雜質離子是 發(fā)生反應的離子方程式為 fe2 和mn2 mno4 3fe2 7h2o mno2 3fe oh 3 5h 3mn2 2mno4 2h2o 5mno2 4h 全面 2013年全國新課標卷i 27 鋰離子電池的應用很廣 其正極材料可再生利用 某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰 licoo2 導電劑乙炔黑和鋁箔等 4 寫出 沉鈷 過程中發(fā)生反應的化學方程式 coso4 2nh4hco3 coco3 nh4 2so4 h2o co2 全省38 3 考生這樣作答 coso4 nh4hco3 coco3 nh4hso4 反應實際 核心反應 陌生方程式的書寫 1 關注箭頭的指向 聚焦局部 前后追溯物質 放大局部 氧化還原規(guī)律與非氧化還原規(guī)律反應實際 物質性質 試劑量 全面考慮 原料 目標產物 原料的預處理 反應條件的控制 產品的分離提純 成本 環(huán)保 建模 核心反應 1 2 3 增大固體樣品與液體 或氣體 的接觸面積 加快反應速率 原料的預處理 浸出 研磨 水浸 酸浸 堿浸 使原料中的 溶解 物理溶解或與浸取液接觸反應 可溶性離子進入溶液 不溶物通過過濾除去 灼燒 焙燒 煅燒 除去可燃性的雜質 或使原料初步轉化 攪拌 使反應物充分接觸 增大反應 或溶解 速率 2 1 反應條件的控制 溫度 反應速率物質的溶解度 溶解度曲線 物質的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解 平衡 溫度 ph 保護氣 2 2 2009江蘇卷 16 以氯化鉀和鈦白廠的副產品硫酸亞鐵為原料生產硫酸鉀 過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料 原料的綜合利用率較高 其主要流程如下 feso4 2nh4hco3 feco3 nh4 2so4 co2 h2o 3 反應 需控制反應溫度低于35 其目的是 防止nh4hco3分解 或減少fe2 的水解 反應速率物質的溶解度物質的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解 平衡 2010江蘇卷 16 鋇鹽行業(yè)生產中排出大量的鋇泥 主要含有baco3 basio3 baso3 ba feo2 2等 某主要生產bacl2 baco3 baso4的化工廠利用鋇泥制取ba no3 2 其部分工藝流程如下 2 酸溶時通?？刂品磻獪囟炔怀^70 且不使用濃硝酸 原因是 防止反應速率過快濃hno3易揮發(fā) 分解 反應速率物質的溶解度物質的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解 平衡 2007廣東卷 21 以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產品硫酸鈉 工藝流程如下 氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如下圖所示 回答下列問題 3 冷卻結晶 過程中 析出nh4cl晶體的合適溫度為 35 33 40 均可得分 2nacl nh4 2so4 2nh4cl na2so4 溫度 反應速率物質的溶解度物質的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解 平衡 溫度 ph 保護氣 ph 物質的沉淀與溶解弱離子的水解 反應條件的控制 2 2 溫度 反應速率物質的溶解度物質的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解 平衡 溫度 ph 保護氣 ph 物質的沉淀與溶解弱離子的水解 保護氣 隔絕空氣 主要是o2 h2o 弱離子的水解 反應條件的控制 2 2 產品的分離提純 過濾 結晶 蒸餾 萃取分液 過濾 趁熱過濾 考慮溶解度 沉淀的洗滌 水 冰水 熱水 有機物 乙醇 乙醚 主要考慮溶解度 降低因溶質的溶解而引起的損耗 乙醇易揮發(fā) 有利于干燥 同時可防止溶質與水反應生成結晶水合物 2 3 沉淀的洗滌方法 加入蒸餾水 或其他溶劑 至浸沒固體 濾凈 重復2 3次 檢驗沉淀是否洗凈的方法 分析清楚溶液中的成分 cl co32 so42 fe3 nh4 結晶 蒸發(fā)結晶蒸發(fā)濃縮 冷卻結晶蒸發(fā)濃縮 趁熱過濾 冷卻結晶重結晶 cuso4 5h2o znso4 7h2o cabr2 6h2o al2 so4 3 18h2o 2012上海卷 除去cuso4 5h2o中含有的cu no3 22009廣東卷 除去mg clo3 2中含有的nacl2007廣東卷 除去nh4cl中含有的na2so4 nacl 原料 目標產物 原料的預處理 反應條件的控制 產品的分離提純 成本 環(huán)保 建模 核心反應 1 2 3 生產實際 速率快 產率高 產品純度高成本低 無污染循環(huán)利用 多快好省 3 必修2課本p106 根據1997年高考試測題改編 鹵塊 的主要成分是mgcl2 此外還含fe3 fe2 和mn2 等離子 若以它為原料按下圖所示工藝流程進行生產 可制得輕質氧化鎂 若要求產品盡量不含雜質 而且成本較低 請根據表1和表2提供的資料 填寫空白 fe2 氫氧化物呈絮狀 不易從溶液中除去 所以常將它氧化成為fe3 生成fe oh 3沉淀除去 mg2 fe3 fe2 mn2 mg2 fe3 mn2 mg2 fe oh 3 mn oh 2 漂液 燒堿 純堿 2013年全國新課標卷i 27 鋰離子電池的應用很廣 其正極材料可再生利用 某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰 licoo2 導電劑乙炔黑和鋁箔等 可用鹽酸代替h2so4和h2o2的混合液 但缺點是 有氯氣生成 污染較大 污染 廢渣 廢液 酸 堿 重金屬鹽 廢氣 cl2 br2 硫和氮的氧化物 很多學生答不出 沒有環(huán)保的意識 2006四川卷 29 四川有豐富的天然氣資源 以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如下圖所示 圖中某些轉化步驟及生成物未列出 2 在合成氨的實際生產過程中 常采取的措施之一是 將生成的氨從混合氣體中及時分離出來 并將