化学工艺流程专题复习课件

化学工艺流程专题复习化学工艺流程专题复习高三化学组：莫自明高三化学组：莫自明化学工艺流程专题复习高三化学组：莫自明 本题紧密联系化工生产实际，以物质合本题紧密联系化工生产实际，以物质合成或混合物分离提纯为话题，在流程图中展成或混合物分离提纯为话题，在流程图中展示了若干考生熟悉和不熟悉的内容。给出的示了若干考生熟悉和不熟悉的内容。给出的信息丰富，能力要求较高。信息丰富，能力要求较高。题目以化学物质为素材串联全题、设问题目以化学物质为素材串联全题、设问情景关联。题目层次分明，而考查点却相对情景关联。题目层次分明，而考查点却相对独立、结果互不株连，空格设置和赋分合理。独立、结果互不株连，空格设置和赋分合理。问题一：工艺流程题的题型特点是什么工艺流程题的题型特点是什么？本题紧密联系化工生产实际，以物质合成或混合物分离提纯 基本概念与无机综合、无机推断、化学与技术等的融基本概念与无机综合、无机推断、化学与技术等的融合。具体来看，主要包括以下内容：合。具体来看，主要包括以下内容：1 1 常见元素的单质及其化合物的物理、化学性质；常见元素的单质及其化合物的物理、化学性质；2 2 较复杂的化合物中的元素化合价计算；较复杂的化合物中的元素化合价计算；3 3 化学反应原理及其应用；化学反应原理及其应用；4 4 离子反应概念、化学方程式书写；离子反应概念、化学方程式书写；5 5 氧化还原反应本质、基本概念与化学方程式配平；氧化还原反应本质、基本概念与化学方程式配平；6 6 电解原理及电解产物判断；电解原理及电解产物判断；7 7 利用离子间反应除去杂质离子的原理；利用离子间反应除去杂质离子的原理；8 8 简单的化学计算等。简单的化学计算等。问题二：工艺流程题的考查内容有什么工艺流程题的考查内容有什么？基本概念与无机综合、无机推断、化学与技术等的融合。具问题问题三、三、本题型的试题结构和解题方法本题型的试题结构和解题方法？问题三、本题型的试题结构和解题方法？母液的循环利用陌生反应产率计算酸溶、碱溶、水溶氧化后调PH（与Ksp结合）1 题型结构母液的循环利用陌生反应产率计算酸溶、碱溶、水溶氧化后调PH（1 1、三种审题方法：、三种审题方法：首尾分析法、分段分析法、交叉分首尾分析法、分段分析法、交叉分析法析法2 2、一个特别关注：、一个特别关注：特别关注箭头特别关注箭头是来是来（进来，加（进来，加入、进入），入、进入），还是去还是去（出去，分离出去、进入下一流程）（出去，分离出去、进入下一流程），还是循环还是循环（从哪一步回到哪一步），分析每一步骤的（从哪一步回到哪一步），分析每一步骤的进出关系并思考反应物是什么、发生了什么变化、产生进出关系并思考反应物是什么、发生了什么变化、产生了什么结果、对产品获得有什么作用等了什么结果、对产品获得有什么作用等3 3、最终指向一个、最终指向一个目标：获得产品。目标：获得产品。2 审题方法1、三种审题方法：首尾分析法、分段分析法、交叉分析法2 审题3 3 常见考点分析常见考点分析考点一、原料的预处理考点一、原料的预处理增大固体样品与液体（或气体）的接触面积，增大固体样品与液体（或气体）的接触面积，加快反应速率。加快反应速率。浸出：浸出：研磨：研磨：（水浸、酸浸、碱浸）（水浸、酸浸、碱浸）使原料中的使原料中的*溶解（物理溶解或与浸取液接触反溶解（物理溶解或与浸取液接触反应），可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除应），可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。去。灼烧灼烧：（焙烧、煅烧）（焙烧、煅烧）改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解，除去可燃性的杂质（或使原料温下氧化、分解，除去可燃性的杂质（或使原料初步转化）初步转化）搅拌：搅拌：使反应物充分接触，增大反应（或溶解）速率。使反应物充分接触，增大反应（或溶解）速率。设问关键词：设问关键词：作用、目的、原因等等作用、目的、原因等等（见二轮资料例（见二轮资料例1例例3）3 常见考点分析考点一、原料的预处理增大固体样品与液体（或气考点二、净化除杂阶段考点二、净化除杂阶段1、利用离子反应除去杂质的方法、利用离子反应除去杂质的方法调调PH值：值：要求能与要求能与H反应，使溶液反应，使溶液pH值增大；值增大；不引入新杂质不引入新杂质。直接加沉淀剂或转化为气体直接加沉淀剂或转化为气体氧化还原氧化还原设问关键词：设问关键词：如何除去如何除去加入加入控制控制PH范围范围的作用的作用的目的是的目的是的原因是的原因是考点二、净化除杂阶段1、利用离子反应除去杂质的方法调PH值控制条件的方法和目的：控制条件的方法和目的：温度温度:反应速率反应速率物质的溶解度物质的溶解度物质的热分解与挥发物质的热分解与挥发弱离子的水解（平衡的移动）弱离子的水解（平衡的移动）催化剂的活性催化剂的活性pH：物质的沉淀与溶解物质的沉淀与溶解弱离子的水解弱离子的水解保护气：保护气：隔绝空气（主要是隔绝空气（主要是O2、H2O、CO2）防止弱离子的水解防止弱离子的水解（见二轮资料例（见二轮资料例4例例7）控制条件的方法和目的：温度:反应速率pH：物质的沉淀与溶解保明确明确实验的目的，从的目的，从题干或干或问题中中获取条件控制的有用信息：取条件控制的有用信息：（1）如果在制）如果在制备过程中出程中出现一些受一些受热易分解的物易分解的物质或或产物，物，则要注意要注意对温度的控制。如：温度的控制。如：H2O2、Ca（HCO3）、）、KMnO4、HNO3（浓）、）、铵盐等物等物质。（2）如果）如果产物是会水解的物是会水解的盐，且水解，且水解产物中有物中有挥发性的酸性的酸产生生时，则要加相要加相对应的酸来防止水解。如：制的酸来防止水解。如：制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、等物、等物质时。（3）如果）如果产物是物是强强的氧化的氧化剂或或强强的的还原原剂，则要防止它要防止它们发生生氧化氧化还原的物原的物质，如：含，如：含Fe2+、SO32-等。等。（4）如果）如果产物是易吸收空气中的物是易吸收空气中的CO2或水（潮解或或水（潮解或发生反生反应）而）而变质的物的物质（如（如NaOH固体等物固体等物质），），则要注意防止在制要注意防止在制备过程中程中对CO2或水的除去，也要防止空气中的或水的除去，也要防止空气中的CO2或水或水进入装置中。入装置中。（5）如果）如果题目中出目中出现了物了物质的溶解度信息，的溶解度信息，则要注意要注意对比它比它们的溶解度随温度升高而改的溶解度随温度升高而改变的情况，根据它的情况，根据它们的不同的不同变化，找化，找出合适的分离方法。出合适的分离方法。明确实验的目的，从题干或问题中获取条件控制的有用信息：（1）结晶晶固体物固体物质从溶液中析出的从溶液中析出的过程程 （蒸（蒸发溶溶剂、冷却、冷却热饱和溶液、蒸和溶液、蒸发浓缩）过滤固、液分离固、液分离蒸蒸馏液、液分离液、液分离分液分液互不相溶的液体互不相溶的液体间的分离的分离萃取萃取用一种溶用一种溶剂将溶将溶质从另一种溶从另一种溶剂中提取出来。中提取出来。升升华将可直接气化的固体分离出来。将可直接气化的固体分离出来。盐析析加无机加无机盐使溶使溶质的溶解度降低而析出的溶解度降低而析出 物物质的分离和提的分离和提纯的方法的方法结晶固体物质从溶液中析出的过程物质的分离和提纯的方法考点四、产品的处理考点四、产品的处理1、产品的获取方法：、产品的获取方法：2、沉淀的洗涤：、沉淀的洗涤：蒸发结晶蒸发结晶蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、趁热过滤、蒸发浓缩、趁热过滤、(冷却结晶冷却结晶)重结晶重结晶CuSO45H2O、ZnSO47H2O、CaBr26H2O、Al2(SO4)318H2ONaCl2012上海卷上海卷除去除去CuSO45H2O中含有的中含有的Cu(NO3)22009广东卷广东卷除去除去Mg(ClO3)2中含有的中含有的NaCl2007广东卷广东卷除去除去NH4Cl中含有的中含有的Na2SO4除除NaCl中的中的KNO3加入蒸馏水（或其他溶剂）至浸没固体，加入蒸馏水（或其他溶剂）至浸没固体，滤净，重复滤净，重复23次。次。检验沉淀是否洗净的方法检验沉淀是否洗净的方法:分析清楚溶液中的成分分析清楚溶液中的成分 Cl-、CO32-、SO42-、Fe3+、NH4+冰水，乙醇，有何作用？冰水，乙醇，有何作用？选择检验最灵敏，现象最明显的离子。选择检验最灵敏，现象最明显的离子。考点四、产品的处理1、产品的获取方法：2、沉淀的洗涤：蒸发结考点三、核心反应原理考点三、核心反应原理根据条件书写化学方程、离子方程式根据条件书写化学方程、离子方程式书写方程式最基本的问题是什么？书写方程式最基本的问题是什么？如何获取反应物和生成物的信息？如何获取反应物和生成物的信息？考点三、核心反应原理根据条件书写化学方程、离子方程式书写方程(1)(1)写出写出MgMg2 2B B2 2O O5 5H H2 2O O与硫酸反与硫酸反应的化学方程式的化学方程式:_:_ (6)(6)单质硼可用于生硼可用于生产具有具有优良抗冲良抗冲击性能的硼性能的硼钢。以硼酸和金属。以硼酸和金属镁为原料可制原料可制备单质硼硼,用化学方程式表示制用化学方程式表示制备过程程 。【20152015全国全国卷卷】硼及其化合物在工硼及其化合物在工业上有上有许多用途。以多用途。以铁硼硼矿(主要成分主要成分为MgMg2 2B B2 2O O5 5H H2 2O O和和FeFe3 3O O4 4,还有少量有少量FeFe2 2O O3 3、FeOFeO、CaOCaO、AlAl2 2O O3 3和和SiOSiO2 2等等)为原料制原料制备硼酸硼酸(H(H3 3BOBO3 3)的工的工艺流程如流程如图所示所示:MgMg2 2B B2 2O O5 5H H2 2O+2HO+2H2 2SOSO4 4 2H 2H3 3BOBO3 3+2MgSO+2MgSO4 4例例1 1：B元素的流向元素的流向(1)写出Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式:_ (2)(2)单质硼可用于生硼可用于生产具有具有优良抗冲良抗冲击性能的硼性能的硼钢。以硼。以硼酸和金属酸和金属镁为原料可制原料可制备单质硼硼,用化学方程式表示制用化学方程式表示制备过程程 。2H 2H3 3BOBO3 3 B B2 2O O3 3+3H+3H2 2O OB B2 2O O3 3+3Mg 3MgO+2B+3Mg 3MgO+2B 或者或者2H2H3 3BOBO3 3+3Mg=3MgO+2B+3H+3Mg=3MgO+2B+3H2 2O O 迁移迁移2Al(OH)3 Al2O3+3H2O课本方程式：课本方程式：必修必修1:P59迁移迁移Fe2O3+2Al 2Fe +Al2O3 高温高温必修必修2:P89 2H3BO3 B2O3+3H2OB2O3+3例例2.【2013年新课标年新课标I卷卷】锂离子电池的应用很广，其正极材料可再锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某离子电池正极材料有钴酸锂（生利用。某离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑），导电剂乙炔黑和铝箔等。充和铝箔等。充电电时，该锂离子电池负极发生的反应为时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件为给出）。金属资源（部分条件为给出）。Co元素的流向元素的流向Al元素的流向元素的流向（2）写出）写出“正极碱浸正极碱浸”中中发生反生反应的离子方程式的离子方程式_ （3）“酸浸酸浸”一般在一般在80下下进行，写出行，写出该步步骤中中发生的所有氧化生的所有氧化还原反原反应的化学方程式的化学方程式 _例2.【2013年新课标I卷】锂离子电池的应用很广，其正极材CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2（4）写出）写出“沉钴沉钴”过程中发生反应的化学方程式过程中发生反应的化学方程式_。+2+2CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3+(NH4)2SO2.2.结合化合价变化及题给信息分析产物；结合化合价变化及题给信息分析产物；思维建模思维建模 感悟方法感悟方法工艺流程题中的新情境方程式的书写工艺流程题中的新情境方程式的书写1.1.树立整体意识和局部意识，抓住物质转化树立整体意识和局部意识，抓住物质转化和元素流向的思维主线和元素流向的思维主线分析产物分析产物；3.3.根据课本或已学的方程式进行类比迁移；根据课本或已学的方程式进行类比迁移；2.结合化合价变化及题给信息分析产物；思维建模 感悟方法工（2013全国新课标全国新课标2）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌治疗。纯化工业级氧化锌(含有含有Fe(),Mn(),Ni()等杂质等杂质)的流的流程如下程如下:例例3：提示：提示：在本在本实验条件下，条件下，Ni()不能被氧化，高不能被氧化，高锰酸酸钾的的还原原产物是物是MnO2（1）反）反应中除掉的中除掉的杂质离子是离子是 ，发生反生反应的离子的离子方程式方程式为 加高加高锰酸酸钾溶液前，若溶液前，若pH较低，低，对除除杂的影响是的影响是 （2013全国新课标2）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮酸性酸性环境境碱性碱性环境境反反应物中物中少氧少氧 左左边加加H2O，右，右边加加H+左左边加加OH-，右，右边加加H2O反反应物中物中多氧多氧左左边加加H+，右，右边加加H2O左左边加加H2O，右，右边加加OH-“补缺缺”的技巧的技巧配平化学方程式配平化学方程式时，有，有时要用要用H+、OH-、H2O来使化学来使化学方程式两方程式两边电荷及原子守恒，荷及原子守恒，总的原的原则是酸性溶液中是酸性溶液中不能出不能出现OH-，碱性溶液中不能出，碱性溶液中不能出现H+，具体方法如下：，具体方法如下：思维建模思维建模 感悟方法感悟方法酸性环境碱性环境反应物中少氧 左边加H2O，右边加H+左 命题角度解题技巧(5)“滤液”“滤渣”“回收利用”“可循环”的物质是什么？2016新课标3卷28(1)“废渣1”的主要成分是_。2013新课标卷27(6)在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有_(填化学式）。总思想：目标导向、物质转化、逐步分离、物质守恒具体做法：读流程图，利用物质守恒思想弄清楚各元素的来龙去脉，在明白各步原理的基础上弄清物料走向，获取主要信息和有用信息。2015新课标卷27(2)“浸渣”中还剩余的物质是_（化学式）。(4)“粗硼酸”中的主要杂质是_（填名称）。命题角度解题技巧(5)“滤液”“滤渣”“回收利用”“可循环命题角度解题技巧(6)电解产物判断，“阴极”“阳极”电极反应方程式书写2016新课标1卷28(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，“电解”中阴极反应的主要产物是_。2013新课标卷27(5)充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_。根据氧化还原原理合理拆分反应方程式，考虑电子得失守恒、电荷守恒、离子与电解质环境和谐共存可解决本题。2014新课标1卷27(4)H3PO2也可以通过电解的方法制备，写出阳极的电极反应式_。2012新课标卷26 K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为命题角度解题技巧(6)电解产物判断，“阴极”“阳极”电极反应 从环境、安全、节能、高效等角度答题2016新课标1卷28(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，NaClO2的有效氯含量为_。2016新课标1卷28(1)计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中X值_(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合样品，采用上述方法测得n(Fe):n(Cl)=1:2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为_。(8)氧化还原的简单计算(7)评价型试题命题角度解题技巧2013新课标1卷27(3)上可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_ 利用氧化还原反应电子得失守恒、电荷守恒等守恒关系解题。从环境、安全、节能、高效等角度答题2016新课标1