2016高三二輪復(fù)習(xí)化學(xué)工藝流程

1、高考二輪備考 化工流程,舉例1：無(wú)機(jī)化工流程,20102012安徽工藝流程題命題分析,考試說(shuō)明：增加了13年新課標(biāo)卷I 27題（鋰離子電池）、 卷II 27題（純化氧化鋅）,2013年高考工業(yè)流程題：,化學(xué)工藝流程題自查：,（1）對(duì)工藝流程題有沒(méi)有整體、清晰的認(rèn)識(shí)？,（4）方程式書(shū)寫(xiě)和計(jì)算有無(wú)得分把握？,（2）對(duì)工藝流程相關(guān)知識(shí)點(diǎn)是清清楚楚，還是模模糊糊？,（3）敘述性問(wèn)題是否能抓住要點(diǎn)？,了解化學(xué)工藝流程的主線；,了解化學(xué)工藝流程考什么？,了解規(guī)范答題的要求；,氧化還原專題復(fù)習(xí)。,化學(xué)工藝流程的主線,化學(xué)工藝流程考什么？,規(guī)律: 主線主產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、回頭為循環(huán)。,核心考點(diǎn)：原材料預(yù)處理、

2、生產(chǎn)條件的控制、物質(zhì)的分離操作,原材料的預(yù)處理,酸 浸 (酸洗),加酸使原材料溶解變成可溶性鹽，不溶物 通過(guò)過(guò)濾除去,水 浸,與水接觸反應(yīng)或溶解,水 洗,除去水溶性雜質(zhì),浸 出,固體加水（酸或堿）溶解得到離子,粉 碎,增大表面積，加快反應(yīng)速率,煅 燒 (灼燒),使物質(zhì)在高溫下氧化、分解,堿 浸 (堿洗),除去油污或氧化膜;溶解鋁和二氧化硅,反應(yīng)條件控制,加 熱,加快反應(yīng)速率；加速固體溶解；平衡向吸熱方向移動(dòng),降 溫 （冰水中）,防止物質(zhì)在高溫時(shí)溶解；使化學(xué)反應(yīng)速率下降； 使化學(xué)平衡向放熱方向移動(dòng),控 溫,溫度過(guò)高，物質(zhì)會(huì)分解或揮發(fā) 溫度過(guò)低，物質(zhì)無(wú)法揮發(fā)或者反應(yīng),趁熱過(guò)濾,防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析

3、出晶體,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,酸性氛圍,防止水解,pH值 的控制,控制溶液的酸堿性使某些金屬離子形成 氫氧化物沉淀,產(chǎn)品的分離和提純,（1）過(guò) 濾,基本操作：一貼二低三靠,當(dāng)溶液為單一溶質(zhì)時(shí)： 所得晶體不帶結(jié)晶水，如NaCl、KNO3等： 所得晶體帶結(jié)晶水，如膽礬等：,蒸發(fā)結(jié)晶；,將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。,當(dāng)溶液為兩種以上溶質(zhì)時(shí)： 要得到溶解度受溫度影響小的溶質(zhì)： 要得到溶解度受溫度影響大的溶質(zhì)：,蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，趁熱過(guò)濾,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌,（2）結(jié) 晶,（3）重 結(jié) 晶,化學(xué)工藝流程規(guī)范答題要求,（4）洗 滌,洗滌：,取洗滌后

4、小燒杯中的最后一次洗滌液，（若要檢驗(yàn)氯離子）滴加AgNO3和稀硝酸，若無(wú)沉淀產(chǎn)生，則證明洗滌干凈。,向過(guò)濾器中的濾渣滴加蒸餾水至浸沒(méi)濾渣，靜置；重復(fù)操作2-3次；,檢驗(yàn)：,（5）干 燥,在干燥器隔絕空氣的條件下低溫烘干,（6）灼 燒,固體在坩堝中進(jìn)行加熱,（7）分 液,打開(kāi)分液漏斗活塞，下層液體從下口放出；上層液體從上口倒出,（8）重復(fù)操作,無(wú)機(jī)工業(yè)流程題的分析,考點(diǎn)分布廣泛 能力立意設(shè)問(wèn),流程難看懂,與工業(yè)流程非緊密相關(guān)的考查內(nèi)容難點(diǎn),與工業(yè)流程緊密相關(guān)的考查內(nèi)容難點(diǎn),分頭突破,整體意識(shí)：,兩種意識(shí) ,快速瀏覽全題 流程的目的（特別是流程中的始末物質(zhì)） 題目設(shè)問(wèn)情況,（2013年全國(guó)新課標(biāo)卷

5、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。現(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）。,（6）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)。,Al(OH)3、Li2SO4、CoCO3,（2010安徽卷） 27鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰資源成為重要課題：某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)廢舊鋰離子電池正極材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上）進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下：,Al(OH)3,？,（2011福建卷） 2

6、4四氯化鈦(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(chǎn)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(chǎn)生三廢。,局部意識(shí)：,兩種意識(shí) ,（1）設(shè)問(wèn)一般相對(duì)獨(dú)立，無(wú)連帶效應(yīng)，一個(gè)問(wèn)題 解決不了不會(huì)影響下一個(gè)問(wèn)題的解決。 （2）題中基本上都有與流程無(wú)關(guān)的問(wèn)題，可直接 作答；對(duì)于超綱知識(shí)，題目中要么有信息提示， 要么與解答題目無(wú)關(guān)。,定位意識(shí)：,（2013年全國(guó)新課標(biāo)卷I ）27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

7、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_。 （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)。,實(shí)驗(yàn)方案評(píng)價(jià),化合價(jià),氧化還原反應(yīng),原電池反應(yīng),元素化合物,離子反應(yīng),化學(xué)方程式,原電池工作原理,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,原料,目標(biāo)產(chǎn)物,原料的 預(yù)處理,反應(yīng)條件的 控制,產(chǎn)品

8、的分離提純,成本,環(huán)保,建 模 ,核心反應(yīng),1,2,3,、核心反應(yīng)陌生方程式的書(shū)寫(xiě),關(guān)注箭頭的指向：,箭頭指入反應(yīng)物 箭頭指出生成物,氧化還原反應(yīng)： 熟練應(yīng)用氧化還原規(guī)律判斷產(chǎn)物配平 非氧化還原反應(yīng)： 結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)實(shí)際判斷產(chǎn)物,1,（2012四川卷）29（3）已知1 mol CH4在燃料反應(yīng)器中完全反應(yīng)生成氣態(tài)水時(shí)吸熱160.1 kJ，1 mol CH4在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)水時(shí)放熱 802.3 kJ。寫(xiě)出空氣反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 。,CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s) H=？,CaSO4(s)+CH4(g)=CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g) H=160

9、.1 kJ/mol,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=802.3 kJ/mol,（962.4 kJ/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(chǎn)ClO2方法。 該法工藝原理示意圖如右。其過(guò)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(yīng)生成ClO2。 工藝中可以利用的單質(zhì)有H2、Cl2（填化學(xué)式），發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式為_(kāi)。,Cl2,HCl,NaClO3+HClClO2+H2 /Cl2(?)+NaCl 2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2N

10、aCl+2H2O,NaCl,NaClO3,氧化還原規(guī)律,（2010安徽卷） 27.鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰資源成為重要課題：某研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)廢舊鋰離子電池正極材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在鋁箔上）進(jìn)行資源回收研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下：,（2）第步反應(yīng)的離子方程式是 。,Li+,LiMn2O4+O2Li+MnO2 4LiMn2O4+O2+4H+=4Li+8MnO2+2H2O,瞻前顧后,（2013年全國(guó)新課標(biāo)卷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。,（3）“酸浸”一般在80下進(jìn)行，寫(xiě)出該步驟中發(fā)生的所有

11、氧化還原反應(yīng) 的化學(xué)方程式_；,2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O、 2H2O2 2H2O+O2,瞻前顧后,全面,LiCoO2+H2SO4+H2O2Li2SO4+CoSO4,（2013年全國(guó)新課標(biāo)卷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。,（4）寫(xiě)出“沉鈷”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)實(shí)

12、際,（2009江蘇卷）16以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過(guò)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：,2KCl+(NH4)2SO4=K2SO4+NH4Cl,(NH4)2SO4,FeSO4+2NH4HCO3=FeCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O,提示,核心反應(yīng)陌生方程式的書(shū)寫(xiě),1,關(guān)注箭頭的指向（聚焦局部） 前后追溯物質(zhì)（放大局部） 氧化還原規(guī)律 反應(yīng)實(shí)際（物質(zhì)性質(zhì)、試劑用量） 全面考慮,原料,目標(biāo)產(chǎn)物,原料的 預(yù)處理,反應(yīng)條件的 控制,產(chǎn)品的分離提純,成本,環(huán)保,建 模 ,核心反應(yīng),1,2,3,增大固體樣品與液體（或氣體）的接觸面積，加快反應(yīng)速

13、率。,原料的預(yù)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(yīng)），可溶性離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去。,灼燒：,攪拌：,使反應(yīng)物充分接觸，增大反應(yīng)（或溶解）速率。,（焙燒、煅燒）除去可燃性的雜質(zhì)（或使原料初步轉(zhuǎn)化）雜質(zhì)高溫下氧化、分解,2.1,溫度:,反應(yīng)速率 物質(zhì)的溶解度 物質(zhì)的熱分解與揮發(fā) 弱離子的水解（平衡）,溫度、pH、保護(hù)氣,pH：,物質(zhì)的沉淀與溶解 弱離子的水解,反應(yīng)條件的控制,2.2,保護(hù)氣：,隔絕空氣（主要是O2、H2O） 弱離子的水解,（2009江蘇卷 16）以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過(guò)二硫酸銨和氧化鐵紅顏料

14、，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(yīng)需控制反應(yīng)溫度低于35 ，其目的是_。,防止NH4HCO3分解（或減少Fe2+的水解）,反應(yīng)速率 物質(zhì)的溶解度 物質(zhì)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(chǎn)中排出大量的鋇泥主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某主要生產(chǎn)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(shí)通常控制反應(yīng)溫度不超過(guò)70 ，且不使用濃硝酸，原因是_、_。,防止反應(yīng)速率過(guò)快

15、 濃HNO3易揮發(fā)、分解,反應(yīng)速率 物質(zhì)的溶解度 物質(zhì)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(chǎn)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(wèn)題：,（3）“冷卻結(jié)晶”過(guò)程中，析出NH4Cl晶體的合適溫度為_(kāi)。,35（3340均可得分）,2NaCl+(NH4)2SO4=2NH4Cl+Na2SO4,產(chǎn)品的分離提純,過(guò)濾、結(jié)晶、蒸餾、萃取分液,趁熱過(guò)濾考慮溶解度,沉淀的洗滌水（冰水、熱水）、 有機(jī)物（乙醇、乙醚） （主要考慮溶解度）,降低因溶質(zhì)的溶解而引起的損耗； 乙醇易揮發(fā)，有利于干燥，同時(shí)可防止溶質(zhì)與水反應(yīng)生

16、成結(jié)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(méi)固體， 濾凈，重復(fù)23次。,檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的方法,分析清楚溶液中的成分,蒸發(fā)結(jié)晶 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾、冷卻結(jié)晶 重結(jié)晶,結(jié)晶：,原料,目標(biāo)產(chǎn)物,原料的 預(yù)處理,反應(yīng)條件的 控制,產(chǎn)品的分離提純,成本,環(huán)保,建 模 ,核心反應(yīng),1,2,3,成本意識(shí)：,效率意識(shí)：,環(huán)保意識(shí)：,浸出率、轉(zhuǎn)化率、利用率、原料價(jià)格、能耗的控制、 原料、 能量的循環(huán)利用,生產(chǎn)速率、催化劑的使用、反應(yīng)條件的選擇,3,生產(chǎn)實(shí)際：三個(gè)意識(shí),綠色化學(xué)：無(wú)污染、無(wú)腐蝕、 “三廢”(廢氣、廢渣、廢水)的處理。,（必修2課本P106，根據(jù)199

17、7年高考試測(cè)題改編） “鹵塊”的主要成分是MgCl2，此外還含F(xiàn)e3+、Fe2+和Mn2+等離子。若以它為原料按下圖所示工藝流程進(jìn)行生產(chǎn)，可制得輕質(zhì)氧化鎂。若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì)，而且成本較低，請(qǐng)根據(jù)表1和表2提供的資料，填寫(xiě)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(guó)新課標(biāo)卷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），

18、導(dǎo)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(diǎn)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(xué)生答不出,循環(huán)利用：,箭頭指回為循環(huán) （實(shí)質(zhì)就是降低成本）,（2013 福建卷24）,（2005 上海卷26A）,（2013安徽淮南一模）（14分）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：,（1）步驟中廢渣的主要成分是_，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）、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）。來(lái)源,R2(SO4)n (水層)+ 2nHA（有機(jī)層） 2RAn（有機(jī)層） + nH2SO4 (水層) 為提高中萃取百分率，應(yīng)采取的措施是_。,（4）請(qǐng)完成