高中化学-《化工工艺流程》复习专题教学课件设计

《化工工艺流程》专题复习

工艺流程题是新课标高考化学试题最大亮点和热点。工艺流程题以化工产品的工业生产流程简图为命题模型,以化工生产为背景、中学化学知识为基础、化工流程为载体，联系化学实验基本操作、化学原理和化学计算等知识考查学生的综合分析运用能力。设问灵活，考查应用化学平衡原理、电离和水解理论、物质制备和分离、绿色化学以及以经济的视角分析实际生产中的各种问题的能力，对思维的逻辑推理要求较高。工艺流程题最能体现化学知识的综合考查工艺流程题的地位教学目标实验型工业流程题的类型元素化合物型化学反应原理型实验型2016江苏卷19.（15分）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgSO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为MgCO3(S)+2H+(aq)===Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l)ΔH=-50.4kJ·mol-1Mg2SiO4(s)+4H+(aq)===2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l)ΔH=-225.4kJ·mol-1酸溶需加热的目的是______；所加H2SO4不宜过量太多的原因是_______。（2）加入H2O2氧化时发生发应的离子方程式为___________。（3）用右图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。①实验装置图中仪器A的名称为_______。②为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，______、静置、分液，并重复多次。（4）请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，______，过滤、用水洗涤固体2-3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。[已知该溶液中pH=8.5时Mg(OH)2开始沉淀；pH=5.0时Al(OH)3沉淀完全]。工业流程题的类型错例展示答案不全面错例展示离子方程式书写错例展示工艺流程路线原理不清楚2016江苏卷答案（1）加快酸溶速率；避免制备MgCO3时消耗更多的碱（2）H2O2＋2Fe2＋＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O

（3）①分液漏斗；②充分振荡（4）至5＜pH＜8.5，过滤，边搅拌边向滤液中滴加Na2CO3溶液至有大量沉淀生成，静置，向上层清液中滴加Na2CO3溶液，若无沉淀生成元素化合物型2016全国1卷28.（14分）NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

回答下列问题：（1）NaClO2中Cl的化合价为_______。（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是_________。（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。（计算结果保留两位小数）错例展示方程式书写不符合要求错例展示流程图没读懂2016全国1卷答案化学反应原理型常温下钛的化学活性很小，在较高温度下可与多种物质反应。（1）工业上由金红石（含TiO2大于96％）为原料生产钛的流程如下：①沸腾氯化炉中发生的主要反应为：

。②已知：Ti(s)+2Cl2(g)＝TiCl4(l)ΔH＝akJ·mol－1；2Na(s)+Cl2(g)＝2NaCl(s)ΔH＝bkJ·mol－1；Na(s)＝Na(l)ΔH＝ckJ·mol－1；则：TiCl4(l)+4Na(l)＝Ti(s)+4NaCl(s)ΔH＝

kJ·mol－1。（2）TiO2直接电解法生产钛是一种较先进的方法，电解质为熔融的氯化钙，原理如下图所示，二氧化钛电极连接电源

极，该极电极反应为：

。但此法会产生有毒气体，为减少对环境的污染，在电池中加入固体氧离子隔膜（氧离子能顺利通过），将两极产物隔开，再将石墨改为金属陶瓷电极，并通入一种无毒的还原性气体，该气体是

。（3）海绵钛可用碘提纯，原理为：，下列说法正确的是

。A．该反应正反应的ΔH＞0B．在不同温度区域，TiI4的量保持不变C．在提纯过程中，I2的作用是将粗钛从低温区转移到高温区D．在提纯过程中，I2可循环利用CO焦炭

氯气沸腾氯化炉900℃TiCl4（l）海绵钛Na550℃，ArTiO2O2－O2－O2－O2－O2－石墨（需定期补充）直流电源气体O2－熔融的氯化钙二氧化钛2016天津卷错例展示化学反应原理模糊不清错例展示书写不规范、题给条件给忽略2016天津卷答案1、常见呈现的形式：流程图、表格、图像2、常考知识点：(1)反应速率、平衡理论的运用反应物颗粒大小：反应速率、原料的利用率等温度：反应速率、物质的稳定性、物质的结晶等盐类水解：利用控制pH分离除杂(2)实验基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；(3)氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；(4)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；(5)环境保护与绿色化学评价，安全生产思想及从经济的视角分析。工艺流程题的特点应对策略【2013年全国新课标Ⅰ】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），回答下列问题：经典再现经典再现（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)。+32Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2OLi1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C放电时，负极上生成锂离子，锂离子向正极移动并进入正极材料中Al（OH）3、CoCO3、Li2SO4【2013年全国新课标Ⅰ】经典再现（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)。【2013年全国新课标Ⅰ】化合价离子方程式的书写氧化还原方程式的书写实验方案评价化学方程式原电池反应原电池工作原理元素化合物的知识思维建模考点透析【2013福建卷】H2、Cl2NaClNaClO3Cl2HCl氧化还原规律2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O【2010安徽卷】【2013年全国新课标Ⅰ】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。形成方法考点透析考点透析【2013江苏卷】(NH4)2S