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

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1molch4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸热160 1kj 1molch4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802 3kj 写出空气反应器中发生反应的热化学方程式 cas s 2o2 g caso4 s h caso4 s ch4 g cas s co2 g 2h2o g h 160 1kj mol ch4 g 2o2 g co2 g 2h2o g h 802 3kj mol 962 4kj 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 发生器中生成clo2的化学方程式为 cl2 hcl naclo3 hcl clo2 h2 cl2 nacl2naclo3 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 o2 li mno24limn2o4 o2 4h 4li 8mno2 2h2o 瞻前顾后 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 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 h2o2li2so4 2coso4 o2 4h2o 2h2o22h2o o2 瞻前顾后 全面 licoo2 h2so4 h2o2 li2so4 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 cl2 2oh cl clo h2oh oh 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 mno4 3fe2 7h2o mno2 3fe oh 3 5h 3mn2 2mno4 2h2o 5mno2 4h 全面 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 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 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 33 40 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2 3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 cuso4 5h2o znso4 7h2o cabr2 6h2o al2 so4 3 18h2o 2012上海卷 除去cuso4 5h2o中含有的cu no3 22009广东卷 除去mg clo3 2中含有的nacl2007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