山东省高考化学一轮复习 第4章热点专题整合课件

化学工艺流程化学工艺流程金属矿物的开发利用金属矿物的开发利用1命题特点命题特点(1)对近年的高考试题分析，不难发现，化学工艺流程题是近年对近年的高考试题分析，不难发现，化学工艺流程题是近年高考命题的热点题型。高考命题的热点题型。(2)化学工艺流程题，顾名思义，就是将化工生产过程中的主要化学工艺流程题，顾名思义，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是题。工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品包括副产品)；题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成一系出来；题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成一系列问题，构成一道完整的化学试题。列问题，构成一道完整的化学试题。热点专题整合热点专题整合 (3)化工流程题的特点与作用化工流程题的特点与作用试题源于生产实际，以解决化学实际问题作思路进行设问，试题源于生产实际，以解决化学实际问题作思路进行设问，使问题情境真实，能培养学生理论联系实际、学以致用的学使问题情境真实，能培养学生理论联系实际、学以致用的学习观。习观。试题内容丰富，涉及到化学基础知识的方方面面，能考查试题内容丰富，涉及到化学基础知识的方方面面，能考查学生对化学双基知识的掌握情况和应用双基知识解决化工生学生对化学双基知识的掌握情况和应用双基知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力。产中有关问题的迁移推理能力。试题新颖，一般较长，阅读量大，能考查学生的阅读能力试题新颖，一般较长，阅读量大，能考查学生的阅读能力和资料的收集处理能力。和资料的收集处理能力。2解题策略解题策略要解决物质的制备、合成等实际的化学问题往往需要从成本要解决物质的制备、合成等实际的化学问题往往需要从成本角度角度(原料是否廉价易得原料是否廉价易得)、环保角度、环保角度(是否符合绿色化学的要是否符合绿色化学的要求求)、现实角度等方面考虑，这类试题有很多都是以框图信息、现实角度等方面考虑，这类试题有很多都是以框图信息的形式给出，解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，的形式给出，解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。而且还要看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用看清问题，不能答非所问。要求用理论回答的试题应采用“四段论法四段论法”：本题改变了什么条件：本题改变了什么条件(或是什么条件或是什么条件)根据根据什么理论什么理论所以有什么变化所以有什么变化结论。结论。(1)“除杂除杂”操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的操作是加入适量过氧化氢，用氨水调节溶液的pH约为约为8.0，以除去硫酸铵溶液中的少量，以除去硫酸铵溶液中的少量Fe2。检验。检验Fe2是否除是否除尽的实验操作是尽的实验操作是_。 (2012信阳模拟信阳模拟)高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。高纯氧化铝可用于制高压钠灯的陶瓷管。实验室制取高纯氧化铝的流程如下：实验室制取高纯氧化铝的流程如下：(2)通常条件下，通常条件下，KspFe(OH)34.01038(molL1)4，除杂，除杂后溶液中后溶液中c(Fe3)约为约为_。(3)配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是配制硫酸铝溶液时，需用硫酸酸化，酸化的目的是_。(4)“结晶结晶”操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的操作中，母液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层的结晶为止，冷却结晶，得到铵明矾结晶为止，冷却结晶，得到铵明矾(含结晶水含结晶水)。母液不能蒸干。母液不能蒸干的原因是的原因是_。(5)“分离分离”操作名称是操作名称是_(填字母代号填字母代号)。A蒸馏蒸馏B分液分液C过滤过滤(6)测定铵明矾组成的方法是：测定铵明矾组成的方法是：a称取称取0.906 0 g铵明矾样品，高温灼烧，得铵明矾样品，高温灼烧，得Al2O3固体固体0.102 0 g；b称取称取0.453 0 g铵明矾样品，用适量蒸馏水溶解，再加入稍过铵明矾样品，用适量蒸馏水溶解，再加入稍过量的量的BaCl2溶液，经陈化、过滤、灰化，得溶液，经陈化、过滤、灰化，得BaSO4 0.465 9 g；c称取称取0.453 0 g样品，加入足量的样品，加入足量的NaOH溶液，加热，产生气溶液，加热，产生气体依次通过碱石灰和浓硫酸，浓硫酸增重体依次通过碱石灰和浓硫酸，浓硫酸增重0.017 0 g。则铵明矾的化学式为则铵明矾的化学式为_。【答案【答案】(1)取样，加适量取样，加适量H2O2溶液，振荡，滴加溶液，振荡，滴加KSCN溶溶液，若溶液不出现血红色，说明液，若溶液不出现血红色，说明Fe2已除尽已除尽(2)4.01020 molL1(3)抑制抑制Al3水解水解(4)减少可溶性杂质的析出及降低减少可溶性杂质的析出及降低Al3水解程度水解程度(5)C(6)NH4Al(SO4)212H2O回答下列问题：回答下列问题：(1)操作操作的名称是的名称是_，操作，操作的名称是的名称是_；(2)Na2CO3溶液可以除油污，原因是溶液可以除油污，原因是(用离子方程式表示用离子方程式表示)_。 氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：(3)请完成生成请完成生成FeCO3沉淀的离子方程式：沉淀的离子方程式：Fe2HCOFeCO3_H2O；(4)写出在空气中煅烧写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式的化学方程式_。1(2012莱州质检莱州质检)锂被誉为锂被誉为“金属味精金属味精”，以，以LiCoO2为正极为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以锂辉矿锂辉矿(主要成分为主要成分为LiAlSi2O6，还含有，还含有FeO、MgO、CaO等杂等杂质质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：已知：已知：部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的pH：氢氧化物氢氧化物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2开始沉淀开始沉淀pH2.73.79.6完全沉淀完全沉淀pH3.74.711Li2CO3在不同温度下的溶解度如下表：在不同温度下的溶解度如下表：温度温度/010205075100Li2CO3溶溶解度解度/g1.5391.4061.3291.1810.8660.728请回答下列问题：请回答下列问题：(1)用氧化物形式表示用氧化物形式表示LiAlSi2O6的组成：的组成：_。(2)反应反应加入碳酸钙的作用是加入碳酸钙的作用是_。(3)写出反应写出反应中生成沉淀中生成沉淀A的离子方程式的离子方程式_。(4)反应反应生成生成Li2CO3沉淀，写出在实验室中得到沉淀，写出在实验室中得到Li2CO3沉淀的沉淀的操作名称操作名称_，洗涤所得，洗涤所得Li2CO3沉淀要使用沉淀要使用_(选填选填“ 热 水热 水 ” 或或 “ 冷 水冷 水 ” ) ， 你 选 择 的 理 由 是， 你 选 择 的 理 由 是_。 【解析【解析】(1)将硅酸盐改为氧化物形式的方法为依次将各元将硅酸盐改为氧化物形式的方法为依次将各元素写成氧化物形式，中间用素写成氧化物形式，中间用“”连接，同时要注意氧化物先连接，同时要注意氧化物先后顺序。后顺序。(2)由由(1)改写可知，改写可知，锂辉矿在加入过量浓硫酸后，锂辉矿在加入过量浓硫酸后，只有只有SiO2不溶，同时不溶，同时Fe2被氧化为被氧化为Fe3，并生成，并生成CaSO4沉淀，沉淀，所以溶液中含有所以溶液中含有Fe3、Al3、Mg2、Li等离子，依据实验等离子，依据实验目的可知必须除去杂质离子，故在反应目的可知必须除去杂质离子，故在反应中加入碳酸钙的作中加入碳酸钙的作用为：除去反应用为：除去反应中过量的中过量的H2SO4；控制；控制pH，使，使Fe3、Al3完全沉淀。完全沉淀。(3)利用题干信息知反应利用题干信息知反应要除去要除去Mg2，但在加入，但在加入沉淀剂沉淀剂Ca(OH)2时会引入大量时会引入大量Ca2，故还需加入，故还需加入Na2CO3除去除去Ca2，即沉淀，即沉淀A为为Mg(OH)2沉淀与沉淀与CaCO3沉淀的混合物。沉淀的混合物。(4)实验室里分离固液混合物的操作是过滤，由题中给出实验室里分离固液混合物的操作是过滤，由题中给出Li2CO3的溶解度与温度的关系，可知洗涤的溶解度与温度的关系，可知洗涤Li2CO3沉淀要使用热水。沉淀要使用热水。【答案【答案】(1)Li2OAl2O34SiO2(2)除去反应除去反应中过量的中过量的H2SO4；控制；控制pH，使，使Fe3、Al3完全完全沉淀沉淀(3)Mg22OH=Mg(OH)2、Ca2CO=CaCO3(4)过滤热水过滤热水Li2CO3在较高温度下溶解度小，用热水洗涤在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可减少可减少Li2CO3的损耗的损耗2(2012太原测试太原测试)已知蓝铜矿的主要成分是已知蓝铜矿的主要成分是2CuCO3Cu(OH)2，受热易分解。铝土矿的主要成分是，受热易分解。铝土矿的主要成分是Al2O3、Fe2O3、SiO2。已知。已知NaAl(OH)4CO2=Al(OH)3NaHCO3，根据下列框图转化回答问题：，根据下列框图转化回答问题：(1)写出写出的离子方程式：的离子方程式：_、_。(2)沉淀沉淀a、c的化学成分分别是：的化学成分分别是：_、_。(3)请写出检验沉淀请写出检验沉淀b中所含阳离子的实验方法中所含阳离子的实验方法_。(4)洗涤沉淀洗涤沉淀c的实验操作方法是的实验操作方法是_，加热沉淀加热沉淀c应放在应放在_(容器容器)中进行。中进行。(5)经过经过、步反应得到铜和金属铝，写出反应的化学方程步反应得到铜和金属铝，写出反应的化学方程式：式：_、_。【解析【解析】结合题目信息及框图可知：结合题目信息及框图可知：加入的为足量的盐酸加入的为足量的盐酸或硫酸，沉淀或硫酸，沉淀a为二氧化硅，溶液为二氧化硅，溶液a为铁和铝的盐溶液，沉淀为铁和铝的盐溶液，沉淀b为为氢氧化铁；结合框图可得氢氧化铁；结合框图可得F为二氧化碳，为二氧化碳，G为铜，沉淀为铜，沉淀c为氢氧为氢氧化铝，化铝，B为氧化铝。为氧化铝。3实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾实验小组欲利用该红色粉末制取较纯净的胆矾(CuSO45H2O)。经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的。经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使酸碱性而使Cu2、Fe2、Fe3分别生成沉淀的分别生成沉淀的pH如下：如下：物质物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀开始沉淀pH6.07.51.4沉淀完全沉淀完全pH13143.7实验室有下列试剂可供选择：实验室有下列试剂可供选择：A氯水氯水 BH2O2CNaOH DCu2(OH)2CO3实验小组设计如下实验方案：实验小组设计如下实验方案：试回答：试回答：(1)用试剂编号表示：试剂用试剂编号表示：试剂1为为_，试剂，试剂2为为_。(2)固体固体X的化学式为的化学式为_。(3)操作操作为为_。【答案【答案】(1)BD(2)Fe(OH)3(3)蒸发浓缩、冷却结晶蒸发浓缩、冷却结晶4(2012沈阳模拟沈阳模拟)高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。利用湿法、干法制备高铁酸盐的原理如表所示。途。利用湿法、干法制备高铁酸盐的原理如表所示。湿法湿法强碱性介质中，强碱性介质中，Fe(NO3)3与与NaClO反应生成紫红色高铁反应生成紫红色高铁酸盐溶液酸盐溶液干法干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热生成紫红色高铁酸盐和混合加热生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物等产物反应反应的化学方程式为的化学方程式为_。反应反应的离子方程式为的离子方程式为_。加入饱和加入饱和KOH溶液的目的是溶液的目的是_。(1)工业上利用湿法制备高铁酸钾工业上利用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图所示：的流程如图所示：(2)高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为_。(3)干法制备干法制备K2FeO4的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为比为_。(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池，如图为该电池和高铁电池是正在研制中的可充电干电池，如图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有点有_、_。