高考化学大一轮复习 第12讲 无机化学工艺流程题的解题策略优选课件

金属及其化合物第第 三三 章章第第1212讲高考必考题突破讲座讲高考必考题突破讲座无机化学工艺流程题的解题策略无机化学工艺流程题的解题策略题型特点题型特点考情分析考情分析命题趋势命题趋势工艺流程题就是将化工生产中的生产工艺流程题就是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生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，产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图题的创新，题目常常以现是无机框图题的创新，题目常常以现代工业生产为基础，将化学工艺流程代工业生产为基础，将化学工艺流程进行简化，与化工生产成本、环境保进行简化，与化工生产成本、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验护等相融合，考查物质的制备、检验、分离等基本实验原理在化工生产中、分离等基本实验原理在化工生产中的实际应用，是近几年高考化学命题的实际应用，是近几年高考化学命题中的常考题型。中的常考题型。2017，全国卷，全国卷，27T2016，全国卷乙，全国卷乙，28T2016，全国卷丙，全国卷丙，28T2016，北京卷，北京卷，27T2016，四川卷，四川卷，11T2016，江苏卷，江苏卷，16T2019年高考命题主要年高考命题主要会从铝土矿中冶炼铝会从铝土矿中冶炼铝、从海水中提取镁和、从海水中提取镁和碘、从黄铜矿冶炼铜碘、从黄铜矿冶炼铜、从废铁屑制绿矾、从废铁屑制绿矾、从其他矿物质冶炼金从其他矿物质冶炼金属或非金属及化合物属或非金属及化合物等设计考题。等设计考题。分值：分值：1416分分命命 题题 角角 度度突突 破破 训训 练练栏目导航题题 型型 结结 构构解解 题题 思思 维维真真 题题 剖剖 析析 1化工流程线路示意图 (1)箭头：箭头进入的是投料(即反应物)、出去的是生成物(包括主产物和副产物)。 (2)三线：物料进出线、操作流程线、循环操作线。题题 型型 结结 构构 2涉及问题 (1)原料的预处理。 (2)反应条件的控制(温度、压强、催化剂、原料配比、pH、溶剂等)。 (3)反应原理(化学平衡、水解平衡、化学反应速率、反应热、电化学等)。 (4)绿色化学问题(物质循环利用、废物的处理、原子利用率、能量充分利用等)。 (5)化工安全(防爆、防污染、防中毒等)。 1解题方法 (1)首尾分析法：对一些线型流程工艺(从原料到产品为一条龙的生产工序)试题，首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。 (2)分段分析法：对于用同样的原材料生产多种(两种或两种以上)产品(包括副产品)的工业流程题，用分段分析法更容易找到解题的切入点。解解 题题 思思 维维 2答题步骤 (1)从题干中获取有用信息，了解生产的产品。 (2)整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。 (3)分析流程中的每一步骤，并获取以下信息： 知道“四个什么”。 反应物是什么，发生了什么反应，该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。 抓住“一个关键”。 一切反应或操作都是为获得产品而服务。 (4)从问题中获取信息，帮助解题。 化学工艺流程题充分体现元素及其化合物与自然界和社会生活的密切联系，体现其社会应用价值。此外，这类题目能考查学生的化学基础知识和基本技能，又有较好的区分度，受到命题者的青睐。该类试题有如下几个命题角度。命命 题题 角角 度度 2必考的反应条件反应条件反应条件条件内容条件内容调节溶液的调节溶液的pH常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。调节pH所需的物质一般所需的物质一般应满足两点：能与应满足两点：能与H反应，使溶液的反应，使溶液的pH增大；不引入新的杂质增大；不引入新的杂质控制温度控制温度根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动根据需要升温或降温，改变反应速率或使平衡向需要的方向移动控制压强控制压强改变速率，使平衡向需要的方向移动改变速率，使平衡向需要的方向移动使用催化剂使用催化剂加快反应速率，缩短达到平衡的时间加快反应速率，缩短达到平衡的时间趁热过滤趁热过滤防止某物质降温时会大量析出防止某物质降温时会大量析出冰水洗涤冰水洗涤洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗 3提纯方法方法方法目的目的水溶法水溶法除去可溶性杂质除去可溶性杂质酸溶法酸溶法除去碱性杂质除去碱性杂质碱溶法碱溶法除去酸性杂质除去酸性杂质氧化剂法或还原剂法氧化剂法或还原剂法除去还原性或氧化性杂质除去还原性或氧化性杂质加热灼烧法加热灼烧法除去受热易分解或易挥发的杂质除去受热易分解或易挥发的杂质调节调节pH法法如除去酸性铜溶液中的如除去酸性铜溶液中的Fe3等等 4分离方法 (1)过滤：分离难溶物和易溶物，根据特殊需要采用趁热过滤或抽滤等方法。 (2)萃取和分液：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。 (3)蒸发结晶：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如NaCl。 (4)冷却结晶：提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物，如KNO3、FeCl3、FeSO47H2O等。 (5)蒸馏或分馏：分离沸点不同且互溶的液体混合物，如分离乙醇和甘油。 (6)冷却法：利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨气与氮气、氢气。 例1 (2017全国卷)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下：真真 题题 剖剖 析析 回答下列问题： (1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为_。100 、2 h，90 、5 h 低于40 ，TiO2xH2O的转化反应速率随温度升高而增加；超过40 ，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2xH2O的转化反应速率下降4