2016高三二轮复习化学工艺流程

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高考二轮备考,化工流程,命题,热点,物质的分离、提纯与检验型,化工原料制备型,命题,特点,无机化工流程题是一类特色鲜明的高考新题型，能很好地体现,新课程标准,和,考试说明,的要求，在高考试题中出现的频率呈增多趋势。这类题的题干,一般比较长，信息比较多，又是以真实的工业生产作为背景，对考生而言，陌生度大，难度也比较大,。只要考生掌握,命题者的意图,，,明确解题的一般思路,，总结,解题的规律和策略,，定能化难为易，正确解答。,举例,1,：,无机化工流程,重要考点,命题规律,1.,通过对科学实验中化学现象以及相关模型、图形和图表等的观察，运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用。,2.,综合运用相关知识和科学方法，解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题。,3.,用正确的化学用语及文字、图表、模型、图形等表达化学问题解决的过程和成果，并做出正确解释。,江苏省从,2008,年开始，逐步用工业生产流程图取代了,无机框图,的题型。此类题情景新，综合性强，思维量大，难以押题，区分度大。,并在,2013,年的考试说明中作为例题出现。,年份,题号,分值,题型,试题情况,考查内容,2010,27,14,制备生产工艺流程,锂电池回收,离子方程式、过滤仪器选择、浑浊原因、化学计算,2011,27,14,提纯生产工艺流程,粗,MnO,2,提纯,离子型氧化还原方程式配平、蒸发操作仪器、氧化还原计算,2012,27,15,组成测定,食品添加剂亚硫酸盐含量测定,沸石作用、滴定管润洗操作、离子方程式书写、误差分析,20212021安徽工艺流程题命题分析,考试说明：增加了13年新课标卷I 27题锂离子电池、,卷II 27题纯化氧化锌,考查内容,地区,考查内容,全国新,课标,1/27,从锂离子电池的正极材料中,回收金属资源,安徽,/27,从平板电视显示屏生产过程中,产生的废玻璃粉末中回收铈,全国新,课标,2/27,提纯工业级,ZnO,浙江,/28,利用废旧镀锌铁皮制备磁性,Fe,3,O,4,胶体粒子及其副产物,ZnO,全国,大纲,/29,从铝土矿中提炼,Al,2,O,3,；用萤石,和纯碱制备冰晶石,四川,/11,从明矾制备,Al,、,K,2,SO,4,和,H,2,SO,4,北京,/27,用铝灰制备,A1,2,(SO,4,),3,18H,2,O,福建,/24,氯化钠电解法生产,ClO,2,山东,/30,由钛铁矿制备,TiO,2,上海,/,五、七、,八、,从海水中提取,Br,2,广东,/32,从航空工业切割废料中回收银,并制备铜化工产品（,CuAlO,2,）,用工业大理石制备溴化钙,江苏,/16,以菱镁矿为原料制高纯氧化镁,工业烟气脱硫,2021年高考工业流程题：,13,年河北省,II,卷得分情况,题号,分值,平均分,难度,26,题,13,7.67,0.59,27,题,15,3.26,0.22,28,题,15,5.76,0.38,36,题,15,2.83,0.19,37,题,15,6.01,0.40,38,题,15,6.92,0.46,化学工艺流程题自查：,1对工艺流程题有没有整体、清晰的认识？,4方程式书写和计算有无得分把握？,2对工艺流程相关知识点是清清楚楚，还是模模糊糊？,3表达性问题是否能抓住要点？,了解化学工艺流程的主线；,了解化学工艺流程考什么？,了解标准答题的要求；,氧化复原专题复习。,化学工艺流程的主线,原材料,原材料的预处理,化学反应,分离提纯,目标产物,化学工艺流程考什么？,规律,:,主线主产品、分支副产品、回头为循环。,核心考点：原材料预处理、生产条件的控制、物质的别离操作,原材料的预处理,酸 浸,(酸洗),加酸使原材料溶解变成可溶性盐，不溶物,通过过滤除去,水 浸,与水接触反响或溶解,水 洗,除去水溶性杂质,浸 出,固体加水酸或碱溶解得到离子,粉 碎,增大外表积，加快反响速率,煅 烧,(,灼烧,),使物质在高温下氧化、分解,碱 浸,(,碱洗,),除去油污或氧化膜;溶解铝和二氧化硅,反响条件控制,加 热,加快反响速率；加速固体溶解；平衡向吸热方向移动,降 温,冰水中,防止物质在高温时溶解；使化学反响速率下降；,使化学平衡向放热方向移动,控 温,温度过高，物质会分解或挥发,温度过低，物质无法挥发或者反响,趁热过滤,防止某物质降温时会析出晶体,冰水洗涤,洗去晶体外表的杂质离子，并减少晶体在洗涤,过程中的溶解损耗,酸性气氛,防止水解,pH,值,的控制,控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成,氢氧化物沉淀,产品的别离和提纯,1过 滤,根本操作：一贴二低三靠,当溶液为单一溶质时：,所得晶体不带结晶水，如,NaCl,、,KNO,3,等：,所得晶体带结晶水，如胆矾等：,蒸发结晶；,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。,当溶液为两种以上溶质时：,要得到溶解度受温度影响小的溶质：,要得到溶解度受温度影响大的溶质：,蒸发浓缩结晶，趁热过滤,蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤,2结 晶,3重 结 晶,化学工艺流程标准答题要求,4洗 涤,洗涤：,取洗涤后小烧杯中的最后一次洗涤液，假设要检验氯离子滴加AgNO3和稀硝酸，假设无沉淀产生，那么证明洗涤干净。,向过滤器中的滤渣滴加蒸馏水至浸没滤渣，静置；重复操作,2-3,次；,检验：,5干 燥,在枯燥器隔绝空气的条件下低温烘干,6灼 烧,固体在坩埚中进展加热,7分 液,翻开分液漏斗活塞，下层液体从下口放出；上层液体从上口倒出,8重复操作,无机工业流程题的分析,考点分布广泛,能力立意设问,流程难看懂,与工业流程非严密相关的考察内容难点,与工业流程严密相关的考察内容难点,分头突破,整体意识：,两种意识,快速浏览全题,流程的目的特别是流程中的始末物质,题目设问情况,2021年全国新课标卷I 27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂LiCoO2，导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反响为6C+xLi+xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源局部条件未给出。,6在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有_(填化学式)。,Al(OH),3,、,Li,2,SO,4,、,CoCO,3,2021安徽卷 27锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上进展资源回收研究，设计实验流程如下：,Al(OH),3,？,2021福建卷 24四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3)制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：,该工艺流程中存在的缺乏之处是产生三废。,局部意识：,两种意识,1设问一般相对独立，无连带效应，一个问题,解决不了不会影响下一个问题的解决。,2题中根本上都有与流程无关的问题，可直接,作答；对于超纲知识，题目中要么有信息提示，,要么与解答题目无关。,定位意识：,2021年全国新课标卷I 27答复以下问题：,1LiCoO2中，Co元素的化合价为_。,2写出“正极碱浸中发生反响的离子方程式_。,3“酸浸一般在80下进展，写出该步骤中发生的所有氧化,复原反响的化学方程式_；可用盐酸,代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_。,4写出“沉钴过程中发生反响的化学方程式_。,5充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出,放电时电池反响方程式_。,6上述工艺中，“放电处理有利于锂在正极的回收，其原因,是_。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物,有_(填化学式)。,实验方案评价,化合价,氧化复原反响,原电池反响,元素化合物,离子反响,化学方程式,原电池工作原理,充电时，该锂离子电池负极发生的反响为6C+xLi+xe-=LixC6,原料,目标产物,原料的,预处理,反响条件的,控制,产品的别离提纯,本钱,环保,建 模,核心反响,1,2,3,、核心反响陌生方程式的书写,关注箭头的指向：,箭头指入反响物,箭头指出生成物,氧化复原反响：,熟练应用氧化复原规律判断产物配平,非氧化复原反响：,结合物质性质和反响实际判断产物,1,2021四川卷2931 mol CH4在燃料反响器中完全反响生成气态水时吸热160.1 kJ，1 mol CH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热 802.3 kJ。写出空气反响器中发生反响的热化学方程式： 。,CaS(s)+2O,2,(g)=CaSO,4,(s) ,H,=,？,CaSO,4,(s)+CH,4,(g)=CaS(s)+CO,2,(g)+2H,2,O(g),H,=,160.1 kJ/mol,CH,4,(g)+2O,2,(g)=CO,2,(g)+2H,2,O(g),H,=,802.3 kJ/mol,962.4 kJ/mol,2021福建卷24二氧化氯ClO2是一种高效、广谱、平安的杀菌、消毒剂。,1氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。,该法工艺原理示意图如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠NaClO3与盐酸反响生成ClO2。,工艺中可以利用的单质有H2、Cl2填化学式，发生器中生成ClO2的化学方程式为_。,Cl,2,HCl,NaClO3+HClClO2+H2 /Cl2()+NaCl,2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O,NaCl,NaClO,3,氧化还原规律,2021安徽卷 27.锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上进展资源回收研究，设计实验流程如下：,2第步反响的离子方程式是 。,Li,+,LiMn,2,O,4,+O,2,Li,+,+MnO,2,4LiMn,2,O,4,+O,2,+4H,+,=4Li,+,+8MnO,2,+2H,2,O,瞻前顾后,2021年全国新课标卷I 27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂LiCoO2，导电剂乙炔黑和铝箔等。,3“酸浸一般在80下进展，写出该步骤中发生的所有氧化复原反响 的化学方程式_；,2LiCoO,2,+3H,2,SO,4,+H,2,O,2,Li,2,SO,4,+2CoSO,4,+O,2,+4H,2,O,、,2H,2,O,2,2H,2,O+O,2,瞻前顾后,全面,LiCoO,2,+H,2,SO,4,+H,2,O,2,Li,2,SO,4,+CoSO,4,2021年全国新课标卷I 27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂LiCoO2，导电剂乙炔黑和铝箔等。,4写出“沉钴过程中发生反响的化学方程式_。,CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2,全省38.3%考生这样作答： CoSO4+NH4HCO3=CoCO3+NH4HSO4 ,反应实际,2021江苏卷16以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：,2KCl+(NH,4,),2,SO,4,=K,2,SO,4,+NH,4,Cl,(NH,4,),2,SO,4,FeSO,4,+2NH,4,HCO,3,=FeCO,3,+(NH,4,),2,SO,4,+CO,2,+H,2,O,提示,核心反响陌生方程式的书写,1,关注箭头的指向聚焦局部,前后追溯物质放大局部,氧化复原规律,反响实际物质性质、试剂用量,全面考虑,原料,目标产物,原料的,预处理,反响条件的,控制,产品的别离提纯,本钱,环保,建 模,核心反响,1,2,3,增大固体样品与液体或气体的接触面积，加快反响速率。,原料的预处理,浸出：,研磨：,水浸、酸浸、碱浸,使原料中的*溶解物理溶解或与浸取液接触反响，可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。,灼烧,：,搅拌：,使反响物充分接触，增大反响或溶解速率。,焙烧、煅烧除去可燃性的杂质或使原料初步转化杂质高温下氧化、分解,2.1,温度,:,反响速率,物质的溶解度,物质的热分解与挥发,弱离子的水解平衡,温度、,pH,、保护气,pH,：,物质的沉淀与溶解,弱离子的水解,反响条件的控制,2.2,保护气：,隔绝空气主要是O2、H2O,弱离子的水解,2021江苏卷 16以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：,FeSO,4,+2NH,4,HCO,3,=FeCO,3,+(NH,4,),2,SO,4,+CO,2,+H,2,O,3反响需控制反响温度低于35 ，其目的是_。,防止NH4HCO3分解或减少Fe2+的水解,反响速率,物质的溶解度,物质的热分解与挥发,弱离子的水解平衡,2021江苏卷 16 钡盐行业生产中排出大量的钡泥主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2等。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2，其局部工艺流程如下：,2酸溶时通常控制反响温度不超过70 ，且不使用浓硝酸，原因是_、_。,防止反响速率过快,浓HNO3易挥发、分解,反响速率,物质的溶解度,物质的热分解与挥发,弱离子的水解平衡,2007广东卷21以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如以下图所示。答复以下问题：,3“冷却结晶过程中，析出NH4Cl晶体的适宜温度为_。,353340均可得分,2NaCl+(NH,4,),2,SO,4,=2NH,4,Cl,+Na,2,SO,4,产品的别离提纯,过滤、结晶、蒸馏、萃取分液,趁热过滤,考虑溶解度,沉淀的洗涤水冰水、热水、,有机物乙醇、乙醚,主要考虑溶解度,降低因溶质的溶解而引起的损耗；,乙醇易挥发，有利于枯燥，同时可防止溶质与水反响生成结晶水合物。,2.3,沉淀的洗涤方法,参加蒸馏水或其他溶剂至浸没固体，,滤净，重复23次。,检验沉淀是否洗净的方法,分析清楚溶液中的成分,蒸发结晶,蒸发浓缩、冷却结晶,蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶,重结晶,结晶：,原料,目标产物,原料的,预处理,反响条件的,控制,产品的别离提纯,本钱,环保,建 模,核心反响,1,2,3,本钱意识：,效率意识：,环保意识：,浸出率、转化率、利用率、原料价格、能耗的控制、,原料、 能量的循环利用,生产速率、催化剂的使用、反响条件的选择,3,生产实际：,三个意识,绿色化学：无污染、无腐蚀、 “三废(废气、废渣、废水)的处理。,必修2课本P106，根据1997年高考试测题改编,“卤块的主要成分是MgCl2，此外还含Fe3+、Fe2+和Mn2+等离子。假设以它为原料按以下图所示工艺流程进展生产，可制得轻质氧化镁。假设要求产品尽量不含杂质，而且本钱较低，请根据表1和表2提供的资料，填写空白。,表,1,生成氢氧化物沉淀的,pH,表,2,原料价格表,物质,开始沉淀,沉淀完全,物质,价格（元,吨,-1,）,Fe(OH),3,2.7,3.7,漂液（含,25.2%NaClO,）,450,Fe(OH),2,7.6,9.6,双氧水（含,30%H,2,O,2,）,2 400,Mn(OH),2,8.3,9.8,烧碱（含,98%NaOH,）,2 100,Mg(OH),2,9.6,11.1,纯碱（含,99.5%Na,2,CO,3,）,600,Fe,2+,氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化成为,Fe,3+,，生成,Fe(OH),3,沉淀除去。,？,？,？,Mg,2+,Fe,3+,Fe,2+,Mn,2+,Mg,2+,Fe,3+,Mn,2+,Mg,2+,Fe(OH),3,、,Mn(OH),2,漂液,烧碱,纯碱,2021年全国新课标卷I 27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂LiCoO2，导电剂乙炔黑和铝箔等。,可用盐酸代替,H,2,SO,4,和,H,2,O,2,的混合液，但缺点是,_,。,有氯气生成,，污染较大,污染：废渣、,废液酸、碱、重金属盐、,废气Cl2、Br2、硫和氮的氧化物,很多学生答不出,循环利用：,箭头指回为循环,实质就是降低本钱,2021,福建卷24,2005,上海卷26A,2021安徽淮南一模14分从废钒催化剂主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下，请答复以下问题：,1步骤中废渣的主要成分是_，中X试剂为_。,2实验室中进展萃取分液操作时，注入萃取剂，充分振荡，将分液漏斗于铁圈上静置，当液体分层后，接下来的操作是_。,3、的变化过程可简化为下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂。来源,R2(SO4)n (水层)+ 2nHA有机层 2RAn有机层 + nH2SO4 (水层),为提高中萃取百分率，应采取的措施是_。,4请完成中的反响离子方程式：,525时，取样进展试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：,pH,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,2.0,2.1,钒沉淀率,%,88.1,94.8,96.5,98.0,98.8,98.8,96.4,93.1,89.3,结合上表，在实际生产中，中参加氨水，调节溶液的最正确pH值为_。,6该工艺流程中，可以循环利用的物质有_。,原材料,原材料的预处理,化学反应,分离提纯,化学工艺流程的主线:,2021安徽淮南一模，14分,从废钒催化剂主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下，请答复以下问题：,1步骤中废渣的主要成分是_，中X试剂为_。,2实验室中进展萃取分液操作时，注入萃取剂，充分振荡，将分液漏斗于铁圈上静置，当液体分层后，接下来的操作是_,_。,工艺目的,SiO,2,H,2,SO,4,翻开分液漏斗上口塞子或将分液漏斗上口塞子凹槽对准漏斗口颈上小孔；,先翻开活塞放出下层液体，后将上层液体从分液漏斗上口倒入另一烧杯中,3、的变化过程可简化为下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂。来源,R2(SO4)n (水层)+ 2nHA有机层 2RAn有机层 + nH2SO4 (水层),为提高中萃取百分率，应采取的措施是_。,4请完成中的反响离子方程式：,525时，取样进展试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：,pH,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,2.0,2.1,钒沉淀率,%,88.1,94.8,96.5,98.0,98.8,98.8,96.4,93.1,89.3,结合上表，在实际生产中，中参加氨水，调节溶液的最正确pH值为_。,6该工艺流程中，可以循环利用的物质有_。,参加碱中和硫酸使平衡正移,或屡次连续萃取,1,6,6,6,1,3,Cl,-,H,2,O,氨气,、,有机萃取剂,总结,:,