高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)-無機化工流程圖題突破策略.ppt

1、無機化工流程圖題突破策略,肇慶市第一中學(xué) 邱偉興,一、近幾年全國卷無機流程圖題考查的知識,1、陌生信息的提取和應(yīng)用,3、工藝流程圖的感性認識和加工,2、分析和解決化學(xué)實際問題的能力,（一）考查方向,二、無機化工流程圖題解題策略,4、高階思維,（二）高考考什么？,（1）呈現(xiàn)形式：流程圖、表格、圖像 （2）設(shè)問方式：措施、成分、物質(zhì)、原因 （3）能力考查：獲取信息的能力、分解問題的能力、表達能力 （4）知識落點：基本理論、元素化合物、實驗,（三）無機化工流程試題的設(shè)問點,（1）物質(zhì)的名稱、化學(xué)式； （2）元素的名稱、元素符號、化合價； （3）反應(yīng)速率與平衡理論的運用； （4）氧化還原反應(yīng)的判斷、方

2、程式書寫； （5）利用控制pH分離除雜； （6）利用溶解度分離； （7）常用的分離方法、實驗操作； （8）流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)； （9）綠色化學(xué)評價等。,（四）工業(yè)生產(chǎn)流程主線與核心,原料預(yù)處理 除雜、凈化,產(chǎn)品分離提純,反應(yīng)條件控制,原料循環(huán)利用,排放物的無害化處理,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：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、 生產(chǎn)條件的控制,（五）解答無機化工流程試題的程序,流程題試題的題干通常包括文字說明、工藝（實驗）流程以及供參考的數(shù)據(jù)（以表格、圖像等呈現(xiàn)）。 1、首先要通過閱讀文字說明，清楚試題背景是工業(yè)生產(chǎn)還是實驗室研究，準(zhǔn)確抓住工藝（實驗）的目的是什

3、么，還提供了哪些信息（原料成分？含量？產(chǎn)品成分？從用途能看出什么性質(zhì)？）。 2、然后整體瀏覽一下流程，基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。 3、接下來可以先看看設(shè)問，使下一步的深入分析重點更明確。 4、然后再帶著質(zhì)與量的意識具體分析各個化學(xué)過程（必要時才使用參考數(shù)據(jù)），組織語言回答設(shè)問。,（六）怎么書寫,一定要上升到化學(xué)原理的高度、用化學(xué)語言作答；抓住問題，針對問題作具體回答。其答題要點如下： 1、答是所問：要看清題目要求，按要求答題。如：寫離子方程式還是化學(xué)方程式；寫物質(zhì)的名稱還是化學(xué)式等；方程式中反應(yīng)物、產(chǎn)物的分子式書寫要正確；尤其是化學(xué)方程式要配平，電極反應(yīng)式要書寫準(zhǔn)確；正確使用等

4、號或可逆符號；反應(yīng)條件、沉淀、氣體等符號要標(biāo)明。,2、準(zhǔn)確規(guī)范：回答問題的要準(zhǔn)確全面，注意語言表達的規(guī)范性，例如評價或比較實驗方案時要全面考慮以下四個方面：簡約性、經(jīng)濟性（原子和原料兩個角度）、環(huán)保性、安全性。如反應(yīng)物種類與特性、是否易得、是否對環(huán)境有污染；反應(yīng)產(chǎn)物的種類多少，對目標(biāo)產(chǎn)物的分離和提純是否有影響；反應(yīng)條件是否苛刻；對儀器、設(shè)備是否要求高；工藝流程、實驗步驟的多少。 3、答題完整：要答到“對產(chǎn)品生產(chǎn)的影響”這一步！ 除雜：除去中的（只寫“除雜”等一般不給分） 干燥：除去氣體中的水蒸氣，防止,典型例題分析1、硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦（主要成分為Mg2B2O5H2O和F

5、e3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：回答下列問題：,強酸與弱酸鹽反應(yīng),Mg2B2O5H2O+2H2SO4 =2MgSO4+2H3BO3,為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度濃度外，還可采取的措施有_（寫出兩條）。,提高反應(yīng)溫度、減少鐵硼礦粉粒徑,工藝分析,（6）以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過程:,（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_ _（寫化學(xué)式）。,Fe3O4,SiO2和CaSO4,（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

6、約為5，目的是_ 。,將Fe2+氧化為Fe3+,使Fe3+與Al3+形成氫氧化物沉淀而除去,（4）“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是 （填名稱）。,(七水硫酸鎂）,（5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉（NaBH4），它是有機合成中的重要還原劑，其電子式為_ _。,制取單質(zhì)，鋁熱反應(yīng)遷移,含氧酸分解,工藝分析、遷移,物質(zhì)結(jié)構(gòu),性質(zhì)反應(yīng),典例2、(2013年全國卷,27, 15分)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,該鋰離子電池負極發(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

7、分條件未給出)。,原料： 預(yù)處理： 分離： 核心化學(xué)反應(yīng)是：,鋰離子電池正極材料鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等,放電、拆解、堿浸,控制溶液酸堿性、加入萃取劑、碳酸氫銨等通過過濾、萃取、反萃取等操作使金屬離子形成沉淀或溶液而分離。,控制條件，調(diào)節(jié)pH，使AlO2全部沉淀為Al(OH)3，Li+形成Li2SO4，CoO2中鈷元素轉(zhuǎn)化為CoCO3。,流程分析,工業(yè)流程題目在流程上一般分為3個過程：,原料處理,分離提純,獲得產(chǎn)品,（七）、做好常見考點的整理、歸納,1.原料處理階段的常見考點：,加快反應(yīng)速率 溶解浸出 灼燒焙燒 煅燒 反應(yīng)條件控制,2.分離提純階段的常見考點：,調(diào)pH除雜

8、試劑除雜 加熱降溫 母液（濾液）結(jié)晶 萃取,3.獲得產(chǎn)品階段的常見考點：,（1）洗滌（冰水、熱水、特殊試劑等） （2）蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍（抑制水解） （3）蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶 （4）蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾 （5）重結(jié)晶 （6）完整流程：結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥 或結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥、灼燒、冷卻,4.其他常見考點：,（1）方程式 （2）實驗儀器（3）計算 （4）信息點,5. 熟悉工業(yè)流程常見的操作與名詞,（1）原料的預(yù)處理： 溶解： 灼燒 煅燒,通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等。也有用堿溶的。,如從海帶中提取碘 如煅燒高嶺土、煅燒鋁土礦等,改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解。并使一些雜質(zhì)高溫下氧化

9、、分解,（2）控制反應(yīng)條件的方法,控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀,pH的控制。 例如：已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示 若要除去Mn2溶液中含有的Fe2，應(yīng)該怎樣做？,17,調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì) 調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點： a 、能與H反應(yīng)，使溶液pH增大；或能與OH反應(yīng)，使溶液pH減小。 b、不引入新雜質(zhì)。 例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH。,18,蒸發(fā)、反應(yīng)時的氣體氛圍 加熱的目的 降溫反應(yīng)的目的 趁熱過濾 冰水洗滌,加快反應(yīng)速率或促進平衡向某 個方向移動,防止某物質(zhì)在

10、高溫時會溶解（或分解）、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動,防止某物質(zhì)降溫時會析出,洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗,防水解、氧化等,19,(3)常見名詞 浸出： 浸出率： 酸(堿)浸： 水洗： 水浸： 萃取與反萃?。?固體加水（酸或堿）溶解得到離子,固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(更多轉(zhuǎn)化),在酸(堿)溶液中反應(yīng)使某些金屬或化合物以金屬離子形式進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程,通常為除去水溶性雜質(zhì),與水接觸反應(yīng)或溶解,M2+2RH MR2+2H+,三、（跟進練習(xí)）1、NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下： 回答下列問題

11、： (1)NaClO2中Cl的化合價為_。 (2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式_。 (3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為_、_?！半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是_。 (4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是_。 (5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為_。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù)),(1)+3價；(2)2NaClO3+SO2+H2SO4=ClO2

12、+2NaHSO4；(3)NaOH溶液 ；Na2CO3溶液 ；ClO2-(或NaClO2)；(4)2:1； O2；(5)1.57g。,2、二氧化鈰（CeO2）是一種重要的稀土氧化物平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物質(zhì)）某課題組以此粉末為原料回收鈰，設(shè)計實驗流程如圖：,（1）洗滌濾渣A的目的是為了除去 （填離子符號），檢驗該離子是否洗凈的方法是 。（2）第步反應(yīng)的離子方程式是 ， 濾渣B的主要成分是 。,Fe3+、Cl-,取最后一次洗滌液，加入 KSCN溶液，若不出現(xiàn)紅色，則已洗凈，反之，未洗凈；,6H+H2O2+2CeO2=2

13、Ce3+O2 +4H2O,SiO2,（3）萃取是分離稀土元素的常用方法已知化合物TBP作為萃取劑能將鈰離子從水溶液中萃取出來，TBP （填“能”或“不能”）與水互溶實驗室進行萃取操作時用到的主要玻璃儀有 、燒杯、玻璃棒、量筒等（4）取上述流程中得到了Ce(OH)4產(chǎn)品0.536g，加硫酸溶解后，用0.1000mol/L-1 FeSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點時（鈰被還原為Ce3+），消耗25.00mL標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分數(shù)為 。,不能,分液漏斗,97.01%,23,3、(2017廣州模擬考）鎳及其化合物用途廣泛。某礦渣的主要成分是NiFe2O4（鐵酸鎳）、NiO、FeO、CaO、

14、SiO2等，以下是從該礦渣中回收NiSO4的工藝路線：,已知：(NH4)2SO4在350以上會分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙燒過程中生成NiSO4、Fe2(SO4)3。錫（Sn）位于第五周期第A族。 （1）焙燒前將礦渣與(NH4)2SO4混合研磨，混合研磨的目的是_。 （2）“浸泡”過程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的離子方程式為_，“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)外還含有_（填化學(xué)式）。,（3）為保證產(chǎn)品純度，要檢測“浸出液”的總鐵量：取一定體積的浸出液，用鹽酸酸化后，加入SnCl2將Fe3+還原為Fe2+，所需SnCl2的物質(zhì)的量不少于Fe3+物質(zhì)的量的_倍；除去過量的SnCl2后，再用酸性K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液中的Fe2+，還原產(chǎn)物為Cr3+，滴定時反應(yīng)的離子方程式為_。 （4）“浸出液”中c(Ca2+) = 1.0103molL1，當(dāng)除鈣率達到99%時，溶