《工程师视角下化学工艺流程的系统设计-从认知框架到原料预处理》2026年高考化学一轮复习专题课件

工程师视角下化学工艺流程的系统设计

从认知框架到原料预处理

视频导入——钴深究化工操作，掌握原料预处理的各种方法并能应用于具体情境。1学习目标2结合铝土矿提取铝学会简单剖析化学工艺流程，构建思维模型；3初步设计从含钴原料中提取钴元素的工艺流程；教材中涉及的工艺流程原理——矿物资源（以铝土矿为例）复习回顾铝土矿主要成分：任务一构建化学工艺流程图的思维模型有什么？要什么？除什么？怎么除？（原料→产品）产品线杂质线（除目标元素外的其他元素）试剂线+操作线含钴原料原料预处理分离提纯物质转化含钴产物化整为零分步讨论

初步设计从含钴原料中提取钴元素的化学工艺流程任务二原料预处理的方式及作用任务三【思考】铝土矿提铝工艺流程中是如何进行预处理的？有什么作用？工艺流程第一步为什么要进行预处理？初步除去部分杂质，改变物质结构，便于后续处理。分析高考真题，总结酸浸操作的作用？原料预处理的方式及作用任务三2025安徽卷T15(2)(稀盐酸)“浸出液”中主要的金属离子有Sr2+、_________。酸浸：在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程。①除硅元素

②使物料中的金属氧化物转化为相应的盐③用酸抑制该盐的水解。④用盐酸、硝酸酸溶时要注意控温，用硫酸酸溶时要关注Pb2+

、Ca2+

、Ag+会生成PbSO4、CaSO4、Ag2SO4在滤渣中出现等)。

⑤提高物质的氧化性分析高考真题，总结碱浸操作的作用？原料预处理的方式及作用任务三碱溶常用NaOH溶液、氨水、Na2CO3溶液等，与碱接触反应或溶解。①除去油污(酯)/碱煮；②溶解铝及其化合物、二氧化硅等；要注意两性物质如Al、Zn、Cr等元素反应后的存在形式。③氨水浸取：生成络合物④调节pH、促进水解(沉淀)

全国III卷T26废弃油脂加氢镍催化剂(金属Ni、Al、Fe及其氧化物)（1）“碱浸”中NaOH的两个作用分别是___________。除去油脂、溶解铝及其氧化物山东卷T16（3）MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式_________________________________________。原料预处理的方式及作用任务三拓展思维MnO2＋BaS＋H2O===Ba(OH)2＋MnO＋S盐浸主要是①用盐溶液氧化物料中的还原性金属(如FeCl3

溶液氧化铜、铁，用NaClO溶液氧化银等)或者②用盐把物料中的易溶盐转化为难溶盐从而除去［如BaCl2将铜阳极泥的SO42-转化成Ba2SO4］。原料预处理的方式及作用任务三如何提高处理效果？增大接触面积；延长接触时间；适当增大浓度；适当升温、加压；搅拌等资料卡片：以国外某低品位三水铝石矿为研究对象，采用浓度不变的盐酸为浸出介质对其进行酸浸性能研究原料预处理的方式及作用任务三2024新课标T8（1）工业废渣“酸浸”前废渣需粉碎处理，目的是___________。河北T15（2）黄铁矿在“酸浸”前研细的目的是___________。2024北京T18（1）黄铜矿矿石在焙烧前需粉碎，其作用是____________。增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分山东T17（1）焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是______________。辽宁卷T16“焙烧”步骤中MnO2分解为Mn2O3原料预处理的方式及作用任务三全国甲卷T17（1）菱锌矿（ZnCO3）焙烧生成氧化锌的化学方程式为___________________。结合教材实例，分析高考真题，总结灼烧、焙烧、煅烧操作的作用除去可燃性杂质(碳、有机物)；氢氧化物、碳酸盐类、铵盐类分解为氧化物；金属单质、金属硫化物转变为金属氧化物;——指向物质转化，为浸取转化为离子做准备。教材必修二灼烧干海带后得到海带灰。2023

全国甲卷T17（2）“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是___________________。原料预处理的方式及作用任务三拓展思维做还原剂

还原硫酸钡从原料中提取钴元素铁锰氧化矿：含Fe2O3和MnO2及钴、铜、钙、硅等元素的氧化物钴元素来源：炼锌废渣：含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质废弃的锂电池正极材料：LiCoO2、Al、Fe、石墨及其他不溶于酸碱的粘接剂任务四从原料中提取钴元素废弃的锂电池正极材料中含有LiCoO2、Al、Fe、石墨及其他不溶于酸碱的粘接剂请以小组为单位讨论，如何设计预处理操作？资料卡片：LiCoO₂中钴元素处于相对高价态（+3价），其化学性质较为稳定，难以直接被酸溶解浸出。+2价的钴更易溶于酸。任务四LiCoO2AlFe石墨？试剂：操作：从原料中提取钴元素废弃的锂电池正极材料：LiCoO2粗品2023·湖北(2)烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物任务四链接高考从原料中提取钴元素炼锌废渣：含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。2024·全国甲卷(1)“酸浸”前，需将废渣磨碎，其目的是

(2)“酸浸”步骤中，CoO发生反应的化学方程式是

。增大固体与酸反应的接触面积，提高钴元素的浸出效率任务四从原料中提取钴元素铁锰氧化矿：含Fe2O3和MnO2及钴、铜、钙、硅等元素的氧化物2025·山东已知：该工艺条件下，

低温分解生成NH4