2018年高考化學(xué)復(fù)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)工藝流程

2018年高考化學(xué)復(fù)習(xí)無(wú)機(jī)化學(xué)工藝流程第一頁(yè)，共47頁(yè)。[課時(shí)詮釋]

化學(xué)工藝流程題是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn)，是無(wú)機(jī)框圖的創(chuàng)新。它以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，與化工生產(chǎn)成本、產(chǎn)品提純、環(huán)境保護(hù)等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗(yàn)、分離提純等基本實(shí)驗(yàn)原理在化工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用，要求考生依據(jù)流程圖分析原理，緊扣信息，抓住關(guān)鍵、準(zhǔn)確答題。這類(lèi)試題具有較強(qiáng)的實(shí)用性和綜合性，是近幾年高考化學(xué)命題的?？碱}型，如2016全國(guó)卷Ⅲ28題，2016北京理綜27等。

課時(shí)4無(wú)機(jī)化學(xué)工藝流程第二頁(yè)，共47頁(yè)。 附思維主線(xiàn)： 此類(lèi)題目多以金屬礦物加工為載體，綜合考查無(wú)機(jī)元素化合物、化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)，由于難度大，綜合性強(qiáng)，也可放到一輪結(jié)束以后作為能力專(zhuān)題使用！第三頁(yè)，共47頁(yè)。【示例1】

微點(diǎn)聚焦一以物質(zhì)制備為目的的工藝流程[典題示例]第四頁(yè)，共47頁(yè)。題尾知道題尾考查哪些問(wèn)題(1)寫(xiě)出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式___________。為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有_________(寫(xiě)出兩條)。(2)利用_____的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是________(寫(xiě)化學(xué)式)。(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是____________________。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是______________________。(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是________(填名稱(chēng))。(5)以硼酸為原料可制得硼氫化鈉(NaBH4)，它是有機(jī)合成中的重要還原劑，其電子式為_(kāi)_______。(6)單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能的硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過(guò)程_______________。第五頁(yè)，共47頁(yè)。第六頁(yè)，共47頁(yè)。

[評(píng)分細(xì)則]

(1)不配平不得分，漏寫(xiě)條件扣1分 (2)簡(jiǎn)答每條1分，其他合理答案也給分 (3)寫(xiě)名稱(chēng)不給分，多寫(xiě)此空判0分 (4)寫(xiě)化學(xué)式不給分，出現(xiàn)白字不給分 (5)漏寫(xiě)離子符號(hào)不給分 (6)不配平不得分，漏寫(xiě)條件扣1分第七頁(yè)，共47頁(yè)?！窘夥ㄖ笇?dǎo)】1．制備過(guò)程中原料預(yù)處理的5種常用方法

看方法想目的研磨減小固體的顆粒度，增大固體與液體或氣體間的接觸面積，加快反應(yīng)速率水浸與水接觸反應(yīng)或溶解酸浸與酸接觸反應(yīng)或溶解，使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去灼燒除去可燃性雜質(zhì)或使原料初步轉(zhuǎn)化，如從海帶中提取碘時(shí)的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì)煅燒改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解，如煅燒高嶺土第八頁(yè)，共47頁(yè)。2．制備過(guò)程中控制反應(yīng)條件的6種方法看方法想目的調(diào)節(jié)溶液的pH常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀控制溫度根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動(dòng)控制壓強(qiáng)改變速率，影響平衡使用合適的催化劑改變反應(yīng)速率，控制達(dá)到平衡所需要的時(shí)間趁熱過(guò)濾防止某物質(zhì)降溫時(shí)析出冰水洗滌洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗第九頁(yè)，共47頁(yè)。 [注意]

調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿(mǎn)足兩點(diǎn)：

①能與H＋反應(yīng)，使溶液pH變大；

②不引入新雜質(zhì)。例如若要除去Cu2＋中混有的Fe3＋，可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH，不可加入NaOH溶液、氨水等。第十頁(yè)，共47頁(yè)。1．(2013·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ，27)鋰離子電池的應(yīng)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(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C＋xLi＋＋xe－===LixC6?，F(xiàn)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)。[體驗(yàn)感悟]第十一頁(yè)，共47頁(yè)。第十二頁(yè)，共47頁(yè)。 回答下列問(wèn)題： (1)LiCoO2中，Co元素的化合價(jià)為_(kāi)_________。 (2)寫(xiě)出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式____________________。 (3)“酸浸”一般在80℃下進(jìn)行，寫(xiě)出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________；可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點(diǎn)是______________________。第十三頁(yè)，共47頁(yè)。 (4)寫(xiě)出“沉鈷”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________________。 (5)充放電過(guò)程中，發(fā)生LiCoO2與Li1－xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫(xiě)出放電時(shí)電池反應(yīng)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(gè)回收工藝中，可回收到的金屬化合物有________________(填化學(xué)式)。第十四頁(yè)，共47頁(yè)。第十五頁(yè)，共47頁(yè)。第十六頁(yè)，共47頁(yè)。第十七頁(yè)，共47頁(yè)。第十八頁(yè)，共47頁(yè)。2．(2016·四川理綜，11節(jié)選)資源的高效利用對(duì)保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展具有重要作用。磷尾礦主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3·MgCO3。某研究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方案，制備具有重要工業(yè)用途的CaCO3、Mg(OH)2、P4和H2，其簡(jiǎn)化流程如下：第十九頁(yè)，共47頁(yè)。第二十頁(yè)，共47頁(yè)。第二十一頁(yè)，共47頁(yè)。【解題策略】

化工流程題中表述性詞匯“八大答題方向”

化工生產(chǎn)流程和綜合實(shí)驗(yàn)題中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些表述性詞語(yǔ)中，這些表述性詞語(yǔ)就是隱性信息，它可以暗示我們所應(yīng)考慮的答題角度。常見(jiàn)的有： (1)“控制較低溫度”——?？紤]物質(zhì)的揮發(fā)、物質(zhì)的不穩(wěn)定性和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化等。 (2)“加過(guò)量試劑”——?？紤]反應(yīng)完全或增大轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率等。 (3)“能否加其他物質(zhì)”——?？紤]會(huì)不會(huì)引入雜質(zhì)或是否影響產(chǎn)品的純度。第二十二頁(yè)，共47頁(yè)。 (4)“在空氣中或在其他氣體中”——主要考慮O2、H2O、CO2或其他氣體是否參與反應(yīng)或達(dá)到防氧化、防水解、防潮解等目的。 (5)“判斷沉淀是否洗凈”——常取少量最后一次洗滌液于試管中，向其中滴加某試劑，以檢驗(yàn)其中的某種離子。 (6)“檢驗(yàn)?zāi)澄镔|(zhì)的設(shè)計(jì)方案”——通常取少量某液體于試管中，加入另一試劑產(chǎn)生某現(xiàn)象，然后得出結(jié)論。 (7)“控制pH”——?？紤]防水解、促進(jìn)生成沉淀或除去雜質(zhì)等。 (8)“用某些有機(jī)試劑清洗”——?？紤]降低物質(zhì)溶解度有利于析出、減少損耗和提高利用率等。第二十三頁(yè)，共47頁(yè)?！臼纠?】從廢釩催化劑(主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等)中回收V2O5的一種生產(chǎn)工藝流程示意圖如下，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：微點(diǎn)聚焦二以分離提純?yōu)槟康牡墓に嚵鞒蘙典題示例]第二十四頁(yè)，共47頁(yè)。 (1)步驟①中廢渣的主要成分是________，③中X試劑為_(kāi)_______。 (2)實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行萃取分液操作時(shí)，注入萃取劑，充分振蕩，將分液漏斗于鐵圈上靜置，當(dāng)液體分層后，接下來(lái)的操作是______________________________。 (3)②③的變化過(guò)程可簡(jiǎn)化為(下式R表示VO2＋，HA表示有機(jī)萃取劑)R2(SO4)n(水層)＋2nHA(有機(jī)層)2RAn(有機(jī)層)＋nH2SO4(水層) 為提高②中萃取百分率，應(yīng)采取的措施是___________________________________________。第二十五頁(yè)，共47頁(yè)。第二十六頁(yè)，共47頁(yè)。

思維提示第二十七頁(yè)，共47頁(yè)。

標(biāo)準(zhǔn)答案(1)SiO2H2SO4(2)打開(kāi)分液漏斗上口塞子(或?qū)⒎忠郝┒飞峡谌影疾蹖?duì)準(zhǔn)漏斗口頸上小孔)；先打開(kāi)活塞放出下層液體，后將上層液體從分液漏斗上口倒入另一燒杯中(3)加入堿中和硫酸使平衡正移或多次連續(xù)萃取(4)16661Cl－3H2O(5)1.7～1.8(6)氨氣、有機(jī)萃取劑第二十八頁(yè)，共47頁(yè)?！窘忸}方法】1．把握物質(zhì)提純的“6種”常用方法看目的選方法除去可溶性雜質(zhì)水溶法除去堿性雜質(zhì)酸溶法除去酸性雜質(zhì)堿溶法除去還原性或氧化性雜質(zhì)氧化還原法除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)加熱灼燒法除去酸性Cu2＋溶液中的Fe3＋等調(diào)pH法第二十九頁(yè)，共47頁(yè)。2．正確選擇物質(zhì)分離的“6種”常用方法看目的選方法分離難溶物質(zhì)和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過(guò)濾或者抽濾等方法過(guò)濾

(熱濾或抽濾)利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同提純分離物質(zhì)，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴萃取和分液提純?nèi)芙舛入S溫度變化不大的溶質(zhì)，如NaCl蒸發(fā)結(jié)晶第三十頁(yè)，共47頁(yè)。看目的選方法提純?nèi)芙舛入S溫度變化較大的溶質(zhì)，易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物。如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等冷卻結(jié)晶分離沸點(diǎn)不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油蒸餾與分餾利用氣體易液化的特點(diǎn)分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨氣與氮?dú)?、氫氣冷卻法第三十一頁(yè)，共47頁(yè)。1．(2016·北京理綜，27)以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料，制備高純PbO，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：

[體驗(yàn)感悟]第三十二頁(yè)，共47頁(yè)。第三十三頁(yè)，共47頁(yè)。第三十四頁(yè)，共47頁(yè)。

①過(guò)程Ⅱ的目的是脫硫。濾液1經(jīng)處理后可在過(guò)程Ⅱ中重復(fù)使用，其目的是________(選填序號(hào))。 A．減少PbO的損失，提高產(chǎn)品的產(chǎn)率 B．重復(fù)利用NaOH，提高原料的利用率 C．增加Na2SO4濃度，提高脫硫效率

②過(guò)程Ⅲ的目的是提純。結(jié)合上述溶解度曲線(xiàn)，簡(jiǎn)述過(guò)程Ⅲ的操作：____________________________。第三十五頁(yè)，共47頁(yè)。第三十六頁(yè)，共47頁(yè)。第三十七頁(yè)，共47頁(yè)。第三十八頁(yè)，共47頁(yè)。第三十九頁(yè)，共47頁(yè)。2．(2016·課標(biāo)全國(guó)Ⅲ，28)以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化劑。從廢礬催化劑中回收V2O5既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。廢釩催化劑的主要成分為： 以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線(xiàn)：物質(zhì)V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3