河北省石家庄第一中学-高考化学二轮专题复习 工业流程课件.ppt.ppt

《河北省石家庄第一中学-高考化学二轮专题复习 工业流程课件.ppt.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河北省石家庄第一中学-高考化学二轮专题复习 工业流程课件.ppt.ppt（39页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、工业流程专题,试题特点：陌生度高、阅读量大、综合性强、区分度高,工业流程题,以与工业生产和日常生活密切相关的物质制备、分离和提纯为中心， 以流程图为信息背景， 以物质的性质、转化、分离等为考查点， 将元素化合物、反应原理、化学实验等内容有机融合。,无机框图推断题,以元素特性为中心， 以不同物质间的框图转化为背景， 以物质性质和物质的转化为考查点。,“以能力测试为主导，考查考生将与化学相关的实际问题分解，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化学问题的能力。”,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,（2013年全国新课标卷

2、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金属资源（部分条件未给出）。,（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、Li2SO4、CoCO3,（2010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）进行资源回收研究，设计实验流程如下：,Al(OH)3,（2011福建卷） 24四

3、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不足之处是产生三废。,局部意识：,两种意识 ,定位意识,（1）问题一般各自相对独立，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）每题中基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。,（2013年全国新课标卷I ）27回答下列问题： （1）LiCoO2中，Co元素的化合价为_。 （2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。 （3）“酸浸”一般在80下进行，写出该步

4、骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_。 （4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。 （5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出 放电时电池反应方程式_。 （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,氧化还原反应,原电池反应,元素化合物,离子反应,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应为6C+xLi+xe-=LixC6,梳理历年试题，统计分析考点，构建解题模型。,2013年高考工

5、业流程题考查的内容及相关知识点,原料,目标产物,原料的 预处理,反应条件的 控制,产品的分离提纯,成本,环保,建 模 ,核心反应,1,2,3,、核心反应陌生方程式的书写,以全国新课标卷I非选择题为例： 方程式书共写16个，流程题独占5个。,关注箭头的指向：,箭头指入反应物 箭头指出生成物,氧化还原反应： 熟练应用氧化还原规律判断产物形式配平 非氧化还原反应： 结合物质性质和反应实际判断产物形式,1,（2012四川卷）29（3）已知1 mol CH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸热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。写出空气反应器中发生反

6、应的热化学方程式： 。,CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s) H=？,CaSO4(s)+CH4(g)=CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g) H=160.1 kJ/mol,CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) H=802.3 kJ/mol,（962.4 kJ/mol）,（2013福建卷）24二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、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）与盐酸反应生成ClO2。 工艺中可以利用的单质有H2、Cl2（填化学式），发生

7、器中生成ClO2的化学方程式为_。,Cl2,HCl,NaClO3+HClClO2+H2 /Cl2(?)+NaCl 2NaClO3+4HCl=2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O,NaCl,NaClO3,氧化还原规律,（2010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）进行资源回收研究，设计实验流程如下：,（2）第步反应的离子方程式是 。,Li+,LiMn2O4+O2Li+MnO2 4LiMn2O4+O2+4H+=4Li+8MnO2+2H2O,瞻前顾后,（2013年全国新课标卷I ）27锂离

8、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下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应 的化学方程式_；,2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O、 2H2O2 2H2O+O2,瞻前顾后,全面,LiCoO2+H2SO4+H2O2Li2SO4+CoSO4,（2011广东卷）32由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：,（3）在用废碱液处理气体A的过程中，所发生反应的离子方程式为_。,

9、Cl22OH=ClClOH2O HOH=H2O,全面,Cl2、HCl,对于提纯型的流程题，关注起始原料中的杂质对于写全方程式尤为重要！,（2013年全国新课标卷II ）27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(含有Fe()、Mn()、Ni()等杂质)的流程如下：,提示：在本实验条件下，Ni()不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。 （1）反应中除掉的杂质离子是_，发生反应的离子方程式为_；,Fe2和Mn2； MnO43Fe27H2O=MnO23Fe(OH)35H 3Mn22MnO42H2O=5MnO24H,全面,（2013年全国新课标卷I ）27锂离子电池的应用

10、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”过程中发生反应的化学方程式_。,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,核心反应陌生方程式的书写,1,关注箭头的指向(聚焦局部) 前后追溯物质（放大局部） 氧化还原规律与非氧化还原规律 反应实际（物质性质、试剂量） 全面考虑,原料,目标产物,原料的 预处理,反应条件的 控制,产品的分离提纯,成本,环保,建 模 ,核心反应,1,2,3,增大

11、固体样品与液体（或气体）的接触面积，加快反应速率。,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应），可溶性离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。,灼烧：,（焙烧、煅烧） 除去可燃性的杂质（或使原料初步转化）,搅拌：,使反应物充分接触，增大反应（或溶解）速率。,2.1,反应条件的控制,温度:,反应速率 物质的溶解度（溶解度曲线） 物质的热分解与挥发 弱离子的水解（平衡）,温度、pH、保护气,2.2,（2009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：,FeSO4+

12、2NH4HCO3=FeCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O,（3）反应需控制反应温度低于35 ，其目的是_。,防止NH4HCO3分解（或减少Fe2+的水解）,反应速率 物质的溶解度 物质的热分解与挥发 弱离子的水解（平衡）,（2010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，其部分工艺流程如下：,（2）酸溶时通常控制反应温度不超过70 ，且不使用浓硝酸，原因是_、_。,防止反应速率过快 浓HNO3易挥发、分解,反应速率 物质的溶解度 物质

13、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下图所示。回答下列问题：,（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为_。,35（3340均可得分）,2NaCl+(NH4)2SO4=2NH4Cl+Na2SO4,温度:,反应速率 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,反应条件的控制,2.2,温度:,反应速率 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

14、与溶解 弱离子的水解,保护气：,隔绝空气（主要是O2、H2O） 弱离子的水解,反应条件的控制,2.2,产品的分离提纯,过滤、结晶、蒸馏、萃取分液,过滤：,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，有利于干燥，同时可防止溶质与水反应生成结晶水合物。,2.3,沉淀的洗涤方法 加入蒸馏水（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 Cl-、CO32-、SO42-、Fe3+、NH4+,结晶：,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,C

15、uSO45H2O、ZnSO47H2O、 CaBr26H2O、 Al2(SO4)318H2O,2012上海卷除去CuSO45H2O中含有的Cu(NO3)2 2009广东卷除去Mg(ClO3)2中含有的NaCl 2007广东卷除去NH4Cl中含有的Na2SO4,NaCl,原料,目标产物,原料的 预处理,反应条件的 控制,产品的分离提纯,成本,环保,建 模 ,核心反应,1,2,3,生产实际,速率快、产率高、 产品纯度高 成本低、无污染 循环利用,多快好省,3,（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。若以它为原料

16、按下图所示工艺流程进行生产，可制得轻质氧化镁。若要求产品尽量不含杂质，而且成本较低，请根据表1和表2提供的资料，填写空白。,Fe2+氢氧化物呈絮状，不易从溶液中除去，所以常将它氧化成为Fe3+，生成Fe(OH)3沉淀除去。,？,？,？,Mg2+ Fe3+ Fe2+ Mn2+,Mg2+ Fe3+ Mn2+,Mg2+,Fe(OH)3、Mn(OH)2,漂液,烧碱,纯碱,（2013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H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_。,有氯气生成，污染较大,污染：废

17、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，没有环保的意识。,（2006四川卷） 29四川有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如下图所示（图中某些转化步骤及生成物未列出）：,（2）在合成氨的实际生产过程中，常采取的措施之一是：将生成的氨从混合气体中及时分离出来，并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用，同时补充氮气和氢气，请运用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由_。,速率快、产率高,循环利用：,箭头指回为循环 （实质就是降低成本）,（2013 福建卷24）,（2005 上海卷26A）,建 模 ,有高度 有深度,整体与局部意识 生产实际意识 答题要点意识,有方向 有模式,温馨提示重温课本,必修2：P9094开发利用金属矿物和海水资源 海水提溴（富集、热循环） 海水提镁 课后题中各种矿石的冶炼 选修4：P6265难溶电解质的溶解平衡 沉淀反应的应用（生成、溶解、转化）,