工業(yè)流程專題匯總

工業(yè)流程專題試題特點(diǎn)：陌生度高、閱讀量大、綜合性強(qiáng)、區(qū)分度高工業(yè)流程題以與工業(yè)生產(chǎn)和日常生活密切相關(guān)的物質(zhì)制備、分離和提純?yōu)橹行?，以流程圖為信息背景，以物質(zhì)的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化、分離等為考查點(diǎn)，將元素化合物、反應(yīng)原理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容有機(jī)融合。無(wú)機(jī)框圖推斷題以元素特性為中心，以不同物質(zhì)間的框圖轉(zhuǎn)化為背景，以物質(zhì)性質(zhì)和物質(zhì)的轉(zhuǎn)化為考查點(diǎn)?！耙阅芰y(cè)試為主導(dǎo)，考查考生將與化學(xué)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題分解，綜合運(yùn)用相關(guān)知識(shí)和科學(xué)方法，解決生產(chǎn)、生活實(shí)際和科學(xué)研究中的化學(xué)問(wèn)題的能力?！闭w意識(shí)：﹡﹡﹡﹡兩種意識(shí)﹡﹡﹡﹡快速瀏覽全題①流程的目的（特別是流程中的始末物質(zhì)）②題目設(shè)問(wèn)情況（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。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）。（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）

24．四氯化鈦(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)﹡﹡﹡﹡定位意識(shí)（1）問(wèn)題一般各自相對(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）每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)。（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_____________。（4）寫出“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)品的分離提純成本環(huán)保﹡﹡﹡﹡﹡建模﹡﹡﹡﹡﹡

核心反應(yīng)123、核心反應(yīng)——陌生方程式的書(shū)寫氧化還原反應(yīng)：熟練應(yīng)用氧化還原規(guī)律①判斷產(chǎn)物形式②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)物形式1關(guān)注箭頭的指向(聚焦局部)前后追溯物質(zhì)（放大局部）反應(yīng)實(shí)際（物質(zhì)性質(zhì)、試劑量）全面考慮（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______________________；2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O、2H2O22H2O+O2↑瞻前顧后全面LiCoO2+H2SO4+H2O2——Li2SO4+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↑（√）

CoSO4+NH4HCO3=CoCO3↓+NH4HSO4（×）反應(yīng)實(shí)際對(duì)于提純型的流程題，關(guān)注起始原料中的雜質(zhì)對(duì)于寫全方程式尤為重要?。?013年全國(guó)新課標(biāo)卷II）27．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(jí)氧化鋅(含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等雜質(zhì))的流程如下：提示：在本實(shí)驗(yàn)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(yīng)②中除掉的雜質(zhì)離子是_________，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________；Fe2＋和Mn2＋；MnO4－＋3Fe2＋＋7H2O=MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋3Mn2＋＋2MnO4－＋2H2O=5MnO2↓＋4H＋全面增大固體樣品與液體（或氣體）的接觸面積，加快反應(yīng)速率。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：（焙燒、煅燒）除去可燃性的雜質(zhì)（或使原料初步轉(zhuǎn)化）攪拌：使反應(yīng)物充分接觸，增大反應(yīng)（或溶解）速率。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保護(hù)氣：隔絕空氣（主要是O2、H2O）弱離子的水解反應(yīng)條件的控制2.2產(chǎn)品的分離提純過(guò)濾、結(jié)晶、蒸餾、萃取分液過(guò)濾：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)2~3次。檢驗(yàn)沉淀是否洗凈的方法分析清楚溶液中的成分——Cl-、CO32-、SO42-、Fe3+、NH4+結(jié)晶：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CuSO4·5H2O、ZnSO4·7H2O、CaBr2·6H2O、Al2(SO4)3·18H2ONaCl生產(chǎn)實(shí)際速率快、產(chǎn)率高、產(chǎn)品純度高成本低、無(wú)污染循環(huán)利用多快好省3（2006四川卷）29．四川有豐富的天然氣資源。以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如下圖所示（圖中某些轉(zhuǎn)化步驟及生成物未列出）：（2）在合成氨的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，常采取的措施之一是：將生成的氨從混合氣體中及時(shí)分離出來(lái)，并將分離出氨后的氮?dú)夂蜌錃庋h(huán)利用，同時(shí)補(bǔ)充氮?dú)夂蜌錃?，?qǐng)運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的觀點(diǎn)說(shuō)明采取該措施的理由_____________。速率快、產(chǎn)率高循環(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）溫馨提示——重溫課本《必修2》：P90~94《開(kāi)發(fā)利用金屬礦物和海水資源》

海水提溴（富集、熱循環(huán)）海水提鎂課后題中各種礦石的冶煉《選修4》：P62~65《難溶電解質(zhì)的溶解平衡》