高中化學(xué)人教版高中必修第三章金屬及其化合物化學(xué)工藝流程圖題

專題復(fù)習(xí)

化學(xué)工藝流程圖題成都市川化中學(xué)：楊琴化工流程圖題是近幾年的高考熱點(diǎn)，以化工生產(chǎn)為背景、中學(xué)化學(xué)知識為基礎(chǔ)、化工流程為載體，聯(lián)系化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、化學(xué)原理和化學(xué)計(jì)算等知識考查學(xué)生的綜合分析運(yùn)用能力?；瘜W(xué)高考大綱中明確對化學(xué)學(xué)習(xí)能力要求要有接受、吸收、整合化學(xué)信息的能力，分析和解決化學(xué)問題的能力。并且要了解化學(xué)與生活、材料、能源、環(huán)境、生命、信息技術(shù)等的關(guān)系。

了解“綠色化學(xué)”的重要性?！究荚囈蟆俊驹囶}特點(diǎn)】認(rèn)真審題、

仔細(xì)分析、

細(xì)心作答

共同討論

查漏補(bǔ)缺

例1、【2020全國Ⅲ】某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體（NiSO4·7H2O）：回答下列問題：溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：【活動1】完成例1，分析試題結(jié)構(gòu)和考查思路（1）“堿浸”中NaOH的兩個(gè)作用分別是______________。為回收金屬，用稀硫酸將“濾液①”調(diào)為中性，生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式______________。（2）“濾液②”中含有的金屬離子是______________。（3）“轉(zhuǎn)化”中可替代H2O2的物質(zhì)是______________。若工藝流程改為先“調(diào)pH”后“轉(zhuǎn)化”，即，“濾液③”中可能含有的雜質(zhì)離子為______________。除去油脂，溶解鋁及其氧化物AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓Ni2+、Fe2+、Fe3+O2或空氣

Fe3+返回（4）利用上述表格數(shù)據(jù)，計(jì)算Ni(OH)2的Ksp=______________（列出計(jì)算式）。如果“轉(zhuǎn)化”后的溶液中Ni2+濃度為1.0mol·L?1，則“調(diào)pH”應(yīng)控制的pH范圍是______________。（5）硫酸鎳在強(qiáng)堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式______________。（6）將分離出硫酸鎳晶體后的母液收集、循環(huán)使用，其意義是______________。0.01×(107.2?14)2[或10?5×(108.7?14)2]

3.2~6.22Ni2++ClO?+4OH?=2NiOOH↓+Cl?+H2O提高鎳回收率返回題干題尾試題結(jié)構(gòu)

某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體（NiSO4·7H2O）：

（1）“堿浸”中NaOH的兩個(gè)作用分別是_________。為回收金屬，用稀硫酸將“濾液①”調(diào)為中性，生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式________。（2）“濾液②”中含有的金屬離子是____________。（3）“轉(zhuǎn)化”中可替代H2O2的物質(zhì)是_____________。題頭

題尾:一、試題結(jié)構(gòu):

題頭:

題干:一般是簡單介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮砘蚬に嚿a(chǎn)的原材料和工藝生產(chǎn)的目的（包括附產(chǎn)品）；主要用框圖形式將操作或物質(zhì)轉(zhuǎn)換之間的關(guān)系或原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來；主要是根據(jù)流程中涉及到的化學(xué)知識設(shè)制成一系列問題，構(gòu)成一道完整的化學(xué)試題。原料預(yù)處理（初次除雜）產(chǎn)品分離提純（再次除雜）

反應(yīng)條件控制（涉及氧化還原反應(yīng)、調(diào)節(jié)pH等）原料循環(huán)利用排放物的無害化處理二、考查思路:明確目的、審題認(rèn)真、扣住關(guān)鍵點(diǎn)、善挖信息、規(guī)范作答！三、解題思路及方法:題頭中的相關(guān)信息流程圖中相關(guān)環(huán)節(jié)找到設(shè)問中的關(guān)鍵點(diǎn)來定位知識點(diǎn)再現(xiàn)基本理論、基本概念元素化合物化學(xué)計(jì)算化學(xué)實(shí)驗(yàn)（綠色化學(xué)、經(jīng)濟(jì)的視角、實(shí)際生產(chǎn)）等或定位結(jié)合掌握的常見考點(diǎn)知識，快速突破。規(guī)范作答【總結(jié)】規(guī)律：主線主產(chǎn)品分支副產(chǎn)品回頭為循環(huán)【例2】[2019全國Ⅲ卷](15分)

高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦（還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制備，工藝如下圖所示?；卮鹣铝袉栴}：相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1mol·L?1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+開始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9【活動2】完成例2，結(jié)合例1歸納高考中?？純?nèi)容(1).“濾渣1”含有S和___________；寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________________________。(2).“氧化”中添加適量的MnO2的作用是________________________。(3).“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為___~6之間。(4).“除雜1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“濾渣3”的主要成分是______________。(5).“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過高，Mg2+沉淀不完全，原因是_____________________________________________。(6).寫出“沉錳”的離子方程式_____________________________________________。(7).層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合價(jià)分別為+2、+3、+4。當(dāng)x=y=1/3時(shí)，z=___________。SiO2

MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O將Fe2+氧化為Fe3+4.7NiS和ZnS返回1.反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用；2.氧化還原反應(yīng)的判斷、方程式書寫；3.利用控制pH分離除雜；4.利用溶解度分離除雜；5.常用的分離方法、實(shí)驗(yàn)操作；6.流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)；7.綠色化學(xué)評價(jià)等。返回核心考點(diǎn)：

1.物質(zhì)的分離操作

2.除雜試劑的選擇

3.生產(chǎn)條件的控制

4.方程式的書寫。四、考查內(nèi)容歸納:【課堂小結(jié)】一、試題結(jié)構(gòu)二、考查思路四、考查內(nèi)容三、解題思路及方法謝謝大家！1、【2018全國Ⅲ卷】KIO3是一種重要的無機(jī)化合物，可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑。回答下列問題：(1).KIO3的化學(xué)名稱是_______。(2).利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示：“酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有KH(IO3)2、Cl2和KCl?！爸餋l2”采用的方法是

?！盀V液”中的溶質(zhì)主要是

。“調(diào)pH”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

。

碘酸鉀加熱KClKH(IO3)2+KOH==2KIO3+H2O或（HIO3+KOH==KIO3+H2O）【針對訓(xùn)練】(3).KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式______。②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為_________，其遷移方向是_____________。③與“電解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之處有

（寫出一點(diǎn)）。2H2O+2e－==2OH－+H2↑

K+

a到b產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境等2、【2017全國Ⅲ卷】重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備流程如圖所示：回答下列問題：(1).步驟①的主要反應(yīng)為：FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2上述反應(yīng)配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的系數(shù)比為_______。該步驟不能使用陶瓷容器，原因是_____。2:7陶瓷在高溫下會與Na2CO3反應(yīng)!(2).濾渣1中含量最多的金屬元素是_______，濾渣2的主要成分是__________及含硅雜質(zhì)。(3).步驟④調(diào)濾液2的pH使之變______（填“大”或“小”），原因是

（用離子方程式表示）。(4).有關(guān)物質(zhì)的溶解度如圖所示。向“濾液3”中加入適量KCl，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到___________（填標(biāo)號）得到