高考化學大一輪復習 第12講 無機化學工藝流程題的解題策略優(yōu)選課件

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1、金屬及其化合物第第 三三 章章第第1212講高考必考題突破講座講高考必考題突破講座無機化學工藝流程題的解題策略無機化學工藝流程題的解題策略題型特點題型特點考情分析考情分析命題趨勢命題趨勢工藝流程題就是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)工藝流程題就是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學知識步步設(shè)問，產(chǎn)流程中有關(guān)的化學知識步步設(shè)問，是無機框圖題的創(chuàng)新，題目常常以現(xiàn)是無機框圖題的創(chuàng)新，題目常常以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，將化學工藝流程代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，將化學工藝流程進行簡化，與化工生產(chǎn)成本、環(huán)境保進行簡化，與化工生產(chǎn)成本、環(huán)境保護等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢

2、驗護等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗、分離等基本實驗原理在化工生產(chǎn)中、分離等基本實驗原理在化工生產(chǎn)中的實際應(yīng)用，是近幾年高考化學命題的實際應(yīng)用，是近幾年高考化學命題中的常考題型。中的常考題型。2017，全國卷，全國卷，27T2016，全國卷乙，全國卷乙，28T2016，全國卷丙，全國卷丙，28T2016，北京卷，北京卷，27T2016，四川卷，四川卷，11T2016，江蘇卷，江蘇卷，16T2019年高考命題主要年高考命題主要會從鋁土礦中冶煉鋁會從鋁土礦中冶煉鋁、從海水中提取鎂和、從海水中提取鎂和碘、從黃銅礦冶煉銅碘、從黃銅礦冶煉銅、從廢鐵屑制綠礬、從廢鐵屑制綠礬、從其他礦物質(zhì)冶煉金從其他礦物質(zhì)冶

3、煉金屬或非金屬及化合物屬或非金屬及化合物等設(shè)計考題。等設(shè)計考題。分值：分值：1416分分命命 題題 角角 度度突突 破破 訓訓 練練欄目導航題題 型型 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)解解 題題 思思 維維真真 題題 剖剖 析析 1化工流程線路示意圖 (1)箭頭：箭頭進入的是投料(即反應(yīng)物)、出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。 (2)三線：物料進出線、操作流程線、循環(huán)操作線。題題 型型 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 2涉及問題 (1)原料的預處理。 (2)反應(yīng)條件的控制(溫度、壓強、催化劑、原料配比、pH、溶劑等)。 (3)反應(yīng)原理(化學平衡、水解平衡、化學反應(yīng)速率、反應(yīng)熱、電化學等)。 (4)綠色化學問題(物質(zhì)循環(huán)利用、廢物的

4、處理、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解題方法 (1)首尾分析法：對一些線型流程工藝(從原料到產(chǎn)品為一條龍的生產(chǎn)工序)試題，首先對比分析流程圖中第一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品)，從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，弄清生產(chǎn)過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離、提純產(chǎn)品的化工工藝，然后再結(jié)合題設(shè)的問題，逐一推敲解答。 (2)分段分析法：對于用同樣的原材料生產(chǎn)多種(兩種或兩種以上)產(chǎn)品(包括副產(chǎn)品)的工業(yè)流程題，用分段分析法更容易找到解題的切入點。解解 題題 思思 維維 2答題步驟 (1)從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。 (2)

5、整體瀏覽一下流程，基本辨別出預處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。 (3)分析流程中的每一步驟，并獲取以下信息： 知道“四個什么”。 反應(yīng)物是什么，發(fā)生了什么反應(yīng)，該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用。 抓住“一個關(guān)鍵”。 一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。 (4)從問題中獲取信息，幫助解題。 化學工藝流程題充分體現(xiàn)元素及其化合物與自然界和社會生活的密切聯(lián)系，體現(xiàn)其社會應(yīng)用價值。此外，這類題目能考查學生的化學基礎(chǔ)知識和基本技能，又有較好的區(qū)分度，受到命題者的青睞。該類試題有如下幾個命題角度。命命 題題 角角 度度 2必考的反應(yīng)條件反應(yīng)條件反應(yīng)條件條件內(nèi)容條件內(nèi)容調(diào)節(jié)溶液的調(diào)節(jié)溶液的pH常用于

6、使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)常用于使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿足兩點：能與應(yīng)滿足兩點：能與H反應(yīng)，使溶液的反應(yīng)，使溶液的pH增大；不引入新的雜質(zhì)增大；不引入新的雜質(zhì)控制溫度控制溫度根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動根據(jù)需要升溫或降溫，改變反應(yīng)速率或使平衡向需要的方向移動控制壓強控制壓強改變速率，使平衡向需要的方向移動改變速率，使平衡向需要的方向移動使用催化劑使用催化劑加快反應(yīng)速率，縮短達到平衡的時間加快反應(yīng)速率，縮短達到平衡的時間趁熱過濾趁熱過濾防止某物質(zhì)降溫時會大量析出防止某物質(zhì)降溫時會大量析出冰水洗滌冰水洗滌洗去晶體

7、表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗 3提純方法方法方法目的目的水溶法水溶法除去可溶性雜質(zhì)除去可溶性雜質(zhì)酸溶法酸溶法除去堿性雜質(zhì)除去堿性雜質(zhì)堿溶法堿溶法除去酸性雜質(zhì)除去酸性雜質(zhì)氧化劑法或還原劑法氧化劑法或還原劑法除去還原性或氧化性雜質(zhì)除去還原性或氧化性雜質(zhì)加熱灼燒法加熱灼燒法除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)除去受熱易分解或易揮發(fā)的雜質(zhì)調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pH法法如除去酸性銅溶液中的如除去酸性銅溶液中的Fe3等等 4分離方法 (1)過濾：分離難溶物和易溶物，根據(jù)特殊需要采用趁熱過濾或抽濾等方法。 (2)萃取和分液：利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶

8、解度不同提取分離物質(zhì)，如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。 (3)蒸發(fā)結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)，如NaCl。 (4)冷卻結(jié)晶：提取溶解度隨溫度變化較大的溶質(zhì)、易水解的溶質(zhì)或結(jié)晶水合物，如KNO3、FeCl3、FeSO47H2O等。 (5)蒸餾或分餾：分離沸點不同且互溶的液體混合物，如分離乙醇和甘油。 (6)冷卻法：利用氣體易液化的特點分離氣體，如合成氨工業(yè)采用冷卻法分離氨氣與氮氣、氫氣。 例1 (2017全國卷)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備。工藝流程如下：真真 題題 剖剖 析析 回答下列問題： (1)“酸浸”實驗中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當鐵的浸出率為70%時，所采用的實驗條件為_。100 、2 h，90 、5 h 低于40 ，TiO2xH2O的轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加；超過40 ，雙氧水分解與氨氣逸出導致TiO2xH2O的轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降4