化學工藝流程專題復習課件

化學工藝流程專題復習高三化學組：莫自明

本題緊密聯(lián)系化工生產(chǎn)實際，以物質(zhì)合成或混合物分離提純?yōu)樵掝}，在流程圖中展示了若干考生熟悉和不熟悉的內(nèi)容。給出的信息豐富，能力要求較高。題目以化學物質(zhì)為素材串聯(lián)全題、設問情景關聯(lián)。題目層次分明，而考查點卻相對獨立、結果互不株連，空格設置和賦分合理。問題一：工藝流程題的題型特點是什么？

基本概念與無機綜合、無機推斷、化學與技術等的融合。具體來看，主要包括以下內(nèi)容：

1常見元素的單質(zhì)及其化合物的物理、化學性質(zhì)；2較復雜的化合物中的元素化合價計算；3化學反應原理及其應用；4離子反應概念、化學方程式書寫；5氧化還原反應本質(zhì)、基本概念與化學方程式配平；6電解原理及電解產(chǎn)物判斷；7利用離子間反應除去雜質(zhì)離子的原理；8簡單的化學計算等。問題二：工藝流程題的考查內(nèi)容有什么？問題三、本題型的試題結構和解題方法？母液的循環(huán)利用陌生反應產(chǎn)率計算酸溶、堿溶、水溶氧化后調(diào)PH（與Ksp結合）1題型結構1、三種審題方法：首尾分析法、分段分析法、交叉分析法2、一個特別關注：特別關注箭頭——是來（進來，加入、進入），還是去（出去，分離出去、進入下一流程），還是循環(huán)（從哪一步回到哪一步），分析每一步驟的進出關系并思考反應物是什么、發(fā)生了什么變化、產(chǎn)生了什么結果、對產(chǎn)品獲得有什么作用等3、最終指向一個目標：獲得產(chǎn)品。2審題方法3常見考點分析考點一、原料的預處理增大固體樣品與液體（或氣體）的接觸面積，加快反應速率。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）改變結構，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解，除去可燃性的雜質(zhì)（或使原料初步轉(zhuǎn)化）攪拌：使反應物充分接觸，增大反應（或溶解）速率。設問關鍵詞：作用、目的、原因等等（見二輪資料例1~例3）考點二、凈化除雜階段1、利用離子反應除去雜質(zhì)的方法①調(diào)PH值：要求能與H＋反應，使溶液pH值增大；不引入新雜質(zhì)。②直接加沉淀劑或轉(zhuǎn)化為氣體③氧化還原設問關鍵詞：如何除去…加入…控制PH范圍…的作用…的目的是…的原因是控制條件的方法和目的：溫度:反應速率物質(zhì)的溶解度物質(zhì)的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解（平衡的移動）催化劑的活性pH：物質(zhì)的沉淀與溶解弱離子的水解保護氣：隔絕空氣（主要是O2、H2O、CO2）防止弱離子的水解（見二輪資料例4~例7）明確實驗的目的，從題干或問題中獲取條件控制的有用信息：（1）如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物，則要注意對溫度的控制。如：H2O2、Ca（HCO3）、KMnO4、HNO3（濃）、銨鹽等物質(zhì)。（2）如果產(chǎn)物是會水解的鹽，且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時，則要加相對應的酸來防止水解。如：制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、等物質(zhì)時。（3）如果產(chǎn)物是強的氧化劑或強的還原劑，則要防止它們發(fā)生氧化還原的物質(zhì)，如：含F(xiàn)e2+、SO32-等。（4）如果產(chǎn)物是易吸收空氣中的CO2或水（潮解或發(fā)生反應）而變質(zhì)的物質(zhì)（如NaOH固體等物質(zhì)），則要注意防止在制備過程中對CO2或水的除去，也要防止空氣中的CO2或水進入裝置中。（5）如果題目中出現(xiàn)了物質(zhì)的溶解度信息，則要注意對比它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，根據(jù)它們的不同變化，找出合適的分離方法。

①結晶——固體物質(zhì)從溶液中析出的過程

（蒸發(fā)溶劑、冷卻熱飽和溶液、蒸發(fā)濃縮）②過濾——固、液分離③蒸餾——液、液分離④分液——互不相溶的液體間的分離⑤萃取——用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來。⑥升華——將可直接氣化的固體分離出來。⑦鹽析——加無機鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出

物質(zhì)的分離和提純的方法考點四、產(chǎn)品的處理1、產(chǎn)品的獲取方法：2、沉淀的洗滌：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)3·18H2ONaCl2012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除NaCl中的KNO3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+冰水，乙醇，有何作用？選擇檢驗最靈敏，現(xiàn)象最明顯的離子?？键c三、核心反應原理根據(jù)條件書寫化學方程、離子方程式書寫方程式最基本的問題是什么？如何獲取反應物和生成物的信息？(1)寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應的化學方程式:_________

(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,用化學方程式表示制備過程

?！?015全國Ⅰ卷】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Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,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:

Mg2B2O5·H2O+2H2SO42H3BO3+2MgSO4例1：B元素的流向

(2)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,用化學方程式表示制備過程

。2H3BO3B2O3+3H2OB2O3+3Mg3MgO+2B

或者2H3BO3+3Mg=3MgO+2B+3H2O

△遷移2Al(OH)3Al2O3+3H2O課本方程式：△必修1:P59遷移Fe2O3+2Al

2Fe+Al2O3高溫必修2:P89例2.【2013年新課標I卷】鋰離子電池的應用很廣，其正極材料可再生利用。某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?，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（部分條件為給出）。Co元素的流向Al元素的流向（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

_______________CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+(NH4)2SO4+H2O+CO2↑

（4）寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應的化學方程式_________________。+2+22.結合化合價變化及題給信息分析產(chǎn)物；思維建模感悟方法工藝流程題中的新情境方程式的書寫1.樹立整體意識和局部意識，抓住物質(zhì)轉(zhuǎn)化和元素流向的思維主線分析產(chǎn)物；3.根據(jù)課本或已學的方程式進行類比遷移；（2013全國新課標2）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(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Ni(Ⅱ)等雜質(zhì))的流程如下:例3：提示：在本實驗條件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化，高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2（1）反應②中除掉的雜質(zhì)離子是

，發(fā)生反應的離子方程式為

加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對除雜的影響是

②酸性環(huán)境堿性環(huán)境反應物中少氧

左邊加H2O，右邊加H+左邊加OH-，右邊加H2O反應物中多氧左邊加H+，右邊加H2O左邊加H2O，右邊加OH-“補缺”的技巧配平化學方程式時，有時要用H+、OH-、H2O來使化學方程式兩邊電荷及原子守恒，總的原則是酸性溶液中不能出現(xiàn)OH-，堿性溶液中不能出現(xiàn)H+，具體方法如下：思維建模感悟方法

命題角度解題技巧(5)“濾液”“濾渣”“回收利用”“可循環(huán)”的物質(zhì)是什么？2016新課標3卷28

(1)“廢渣1”的主要成分是________。2013新課標Ⅰ卷27

(6)在整個回收工藝中，可回收的金屬化合物有_________(填化學式）。

總思想：

目標導向、物質(zhì)轉(zhuǎn)化、逐步分離、物質(zhì)守恒具體做法：讀流程圖，利用物質(zhì)守恒思想弄清楚各元素的來龍去脈，在明白各步原理的基礎上弄清物料走向，獲取主要信息和有用信息。2015新課標Ⅰ卷27

(2)“浸渣”中還剩余的物質(zhì)是______（化學式）。(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是________（填名稱）。命題角度解題技巧(6)電解產(chǎn)物判斷，“陰極”“陽極”電極反應方程式書寫2016新課標1卷28

(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，“電解”中陰極反應的主要產(chǎn)物是______。2013新課標Ⅰ卷27

(5)充放電過程中，發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時電池反應方程式_______________。

根據(jù)氧化還原原理合理拆分反應方程式，考慮電子得失守恒、電荷守恒、離子與電解質(zhì)環(huán)境和諧共存可解決本題。2014新課標1卷27

(4)H3PO2也可以通過電解的方法制備，①寫出陽極的電極反應式______。2012新課標Ⅰ卷26

K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，其電極反應式為

從環(huán)境、安全、節(jié)能、高效等角度答題2016新課標1卷28

(5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，NaClO2的有效氯含量為________。2016新課標1卷28

(1)