化學(xué)工藝流程專題復(fù)習(xí)

1、化學(xué)工藝流程備考策略,高考化學(xué)二輪專題復(fù)習(xí),李道平 江西師大附中,2017年高考理綜化學(xué)科命題方向,近幾年全國卷化學(xué)工藝流程題統(tǒng)計,修訂后的考試大綱 刪去“化學(xué)與技術(shù)”這個模塊， 在必做題中考查工藝流程題更加確定。,2017年高考理綜化學(xué)科命題方向,近幾年全國I卷化學(xué)工藝流程題統(tǒng)計與分析,考生得分困難的原因,考點(diǎn)分布廣泛,能力立意設(shè)問,流程難看懂,一、知識儲備,原料預(yù)處理 除雜、凈化,產(chǎn)品分離提純,反應(yīng)條件控制,原料循環(huán)利用,排放物的無害化處理,1、工業(yè)流程題的分類,（一）與流程密切相關(guān)部分備考策略,除雜型,制備型,例題：水溶液相除雜,2、工業(yè)流程題涉及到的除雜原理變相分離,例題：非水液相除雜

2、,1123K 1023K,難揮發(fā)性二硫化鉭（TaS2 ）可采用如下裝置提純。將不純的TaS2 粉末裝入石英管一端，抽真空后引入適量碘并封管，置于加熱爐中。反應(yīng)如下： TaS2 （s）+2I2 (g) TaI4 (g)+S2 (g),例題：固相除雜,工業(yè)合成氨，NH3與H2、N2的分離，采用將氨氣液化的方法,例題：氣相除雜,3、培養(yǎng)具備解決工業(yè)生產(chǎn)問題的思路,成本意識：原料利用率、原料價格、能耗控制、原料循環(huán)利用,環(huán)保意識：綠色化學(xué),例題.工業(yè)上以粗銅為原料采取如圖所示流程制備硝酸銅晶體：,在步驟a中，還需要通入氧氣和水，其目的是,提高原料的利用率，減少污染物的排放,例題：氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)

3、上有廣泛用途如圖是模擬工業(yè)制備氫溴酸粗品并精制的流程,（2）混合液中使用冰水的目的是,降低體系溫度，防止Br2和SO2揮發(fā)，提高原料利用率,1、常用名詞,研磨、粉碎、噴灑：增大反應(yīng)物的接觸面，加快反應(yīng)速率,（二）與流程非密切相關(guān)部分備考策略,酸浸：是為了溶解金屬、金屬氧化物,堿浸：是為了除去油污、溶解酸性氧化物、溶解鋁及其化合物,浸出率：固體溶解后，離子在溶液中含量的多少,煅燒、焙燒：高溫下使固體原料分解、反應(yīng),母液：分離出沉淀或晶體后殘留的飽和溶液,（1）洗滌沉淀的具體操作：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作23次。,2、高頻問題及答題技巧（注重文字?jǐn)⑹龅囊?guī)范性）,（

4、2）檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的操作：取最后一次洗滌液少許于試管中，逐滴滴加試劑，若沒有現(xiàn)象，則沉淀洗滌干凈。,（3）提高固體的浸出率的措施：適當(dāng)提高反應(yīng)溫度、粉碎固體增大表面積，增加浸出時間。,（4）趁熱過濾的原因：防止降溫過程中析出而導(dǎo)致產(chǎn)品損耗,（5）減壓蒸餾、減壓蒸發(fā)的目的：減壓蒸發(fā)（蒸餾）降低了蒸發(fā)（蒸餾）所需的溫度，可以防止分解，提高產(chǎn)率,例：根據(jù)2CrO422H+ Cr2O72H2O設(shè)計圖示裝置（均為惰性電極）電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7，圖中右側(cè)電極連接電源的極 ，其電極反應(yīng)式為： 。,正極,2H2O-4eO24H+,陽極,+,類比電解Na2SO4水溶液的原理,（1）知

5、識的遷移和運(yùn)用能力,3、提升能力,（2）圖像、圖表的解析和運(yùn)用能力,重結(jié)晶,結(jié)晶方法的選擇,蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,調(diào)pH除雜,除雜方法的選擇,已知：鉻渣含有Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+；Fe3+、Cr3+完全沉淀（c1.010-5 molL-1）時pH分別為3.6和5。,（1）“微熱”除能加快反應(yīng)速率外，同時還可以 ， 濾渣A為 （填化學(xué)式）。,促進(jìn)Fe3水解生成Fe(OH)3而除去；,Fe(OH)3,（3）信息的獲取能力,二、命題角度,1、不常見化合物中元素化合價的確定,2016新課標(biāo) 28 （1）NaClO2中Cl的化合價為,2014新課標(biāo) 27 （2）H3PO2中，P元素的化

6、合價為 ；,2013新課標(biāo) 27 （1）LiCoO2中，Co元素的化合價為 ,掌握： 1、常見元素的化合價 2、依據(jù)非金屬性相對強(qiáng)弱判斷化合價,2、關(guān)鍵反應(yīng)陌生方程式書寫,2016新課標(biāo) 28 （2）寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式 ,2015新課標(biāo) 27 （1）寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式 ,2014新課標(biāo) 27 （3）寫出白磷與Ba（OH）2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式 ,掌握： 1、找劑物 2、得失守恒 3、電荷守恒 4、元素守恒,2013新課標(biāo) 27 （2）寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ,3、利用離子反應(yīng)除去雜質(zhì),2016新課標(biāo) 28 （3）精制粗鹽水時，

7、為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為 ,2014新課標(biāo) 27 （3）“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是 ,掌握： 1、沉淀法 2、氣體法,4、濾液、濾渣、可循環(huán)、回收利用的物質(zhì)是什么,2016新課標(biāo) 28 （3）“廢渣1”的主要成分是 ,2015新課標(biāo) 27 （2） “浸渣”中還剩余的物質(zhì)是 （化學(xué)式） （4） “粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是 （填名稱）,2013新課標(biāo) 27 （6）可回收到的金屬化合物有 （填化學(xué)式）,掌握： 利用守恒思想,5、電解產(chǎn)物判斷，陰極、陽極電極反應(yīng)式書寫,2016新課標(biāo) 28 （3）“電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是 ,2014新課標(biāo) 27 （4）H3PO2也可

8、用電滲析法制備 寫出陽極的電極反應(yīng)式 。,2013新課標(biāo) 27 （5）充放電過程中，發(fā)生LiCoO2與Li1xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電時電池反應(yīng)方程式,掌握： 1、根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理合理拆分反應(yīng)式 2、根據(jù)電化學(xué)知識,6、某操作的目的，某現(xiàn)象發(fā)生的原因是什么,2016新課標(biāo) 28 （6）“凈化除雜”需先加H2O2溶液，然后在調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是,2014新課標(biāo) 27 （3）撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極室與產(chǎn)品室，其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有雜質(zhì)，該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是,掌握： 把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康?7、評價性試題,2014新課標(biāo) 27 （4）撤去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜，從而合并了陽極

9、室與產(chǎn)品室，其缺點(diǎn)是產(chǎn)品中混有 雜質(zhì),2013新課標(biāo) 27 （3）可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點(diǎn)是 ,掌握： 環(huán)保、安全 節(jié)能、高效,8、簡單化學(xué)計算,2016新課標(biāo) 28 （4）“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力NaClO2的有效氯含量為（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）,掌握： 守恒關(guān)系 氧化還原得失電子守恒,1、粗讀題干、挖掘圖示,3、跳躍思維，規(guī)范答題,5、重視題中給出的“已知信息”,6、當(dāng)出現(xiàn)有悖所學(xué)知識時，要考慮生產(chǎn)實(shí)際,4、先做與流程非密切相關(guān)的問題,三、解題思路,2、精讀設(shè)問，定位信息,四、真題分

10、析,(1) NaClO2中Cl的化合價為 。 (2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式 。 (3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為 、 ?！半娊狻敝嘘帢O反應(yīng)的主要產(chǎn)物是 。 (4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 ，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是 。 (5)“有效氯含量”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為 。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù)),（2016新課標(biāo) 28 ）NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑，

11、也常用來漂白織物等，其一種生產(chǎn)工藝如下：,(1) NaClO2中Cl的化合價為 。,+3,(2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式 。,2NaClO3+SO2+H2SO4= 2ClO2+2NaHSO4,(3)“電解”所用食鹽水由粗鹽水精制而成，精制時，為除去Mg2+和Ca2+，要加入的試劑分別為 、 。 “電解”中陰極反應(yīng)的主要產(chǎn)物是 。,NaClO2,Na2CO3溶液,NaOH溶液,(4)“尾氣吸收”是吸收“電解”過程排出的少量ClO2。此吸收反應(yīng)中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 ，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是 。,H2O2O22e-,21,O2,ClO2NaClO2e-,(5)“有效氯含量

12、”可用來衡量含氯消毒劑的消毒能力，其定義是：每克含氯消毒劑的氧化能力相當(dāng)于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量為 。(計算結(jié)果保留兩位小數(shù)),1.57,得電子數(shù)相等，氧化能力相當(dāng) NaClO2 2Cl2, . mol4 71g/mol .g,(1)寫出Mg2B2O5H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃度外，還可采取的措施有 。 (寫出兩條)。,Mg2B2O5H2O+2H2SO4 = 2MgSO4+2H3BO3,（2015新課標(biāo) 27）硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、Ca

13、O、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：,提高反應(yīng)溫度；減小鐵硼礦粉粒徑,(2)利用 的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是 (化學(xué)式)。,（ 2015新課標(biāo) 27 ）硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：,Fe3O4,SiO2、CaSO4,(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是 ，然后在調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是 。,（2015全國卷27）硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼

14、礦(主要成分為Mg2B2O5H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：,將Fe2+氧化為Fe3+,使Fe3+、Al3+形成氫氧化物沉淀而除去,(4)“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是 (填名稱)。 (5)以硼酸為原料可制得 硼氫化鈉(NaBH4)，它 是有機(jī)合成中的重要 還原劑，其電子式為 。,（七水）硫酸鎂,(6)單質(zhì)硼可用于生成具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過程 ：,硼酸為固體粉末或晶體，性質(zhì)可類比Al(OH)3受熱易脫水分解，金屬鎂置換出單質(zhì)硼。,（2013新課標(biāo)

15、27）鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2）、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等充電時，該鋰離子電池陰極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi+xeLixC6現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源（部分條件未給出）,回答下列問題： （1）LiCoO2中，Co元素的化合價為 ,+3,（2）寫出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的 離子方程式 ,2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2,（2013新課標(biāo) 27）鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2）、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等充電時，該鋰離子電池陰極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi+xeLixC6現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源（部分條件未給出）,（3）“酸浸”一般在80下進(jìn)行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式 ； 可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺點(diǎn)是 ,有氯氣生成，污染較大，引入氯離子雜質(zhì)，在后續(xù)步驟中難以分離,2H2O2=2H2O+O2,（4）寫出“沉鈷”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ,CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3+（NH4）2SO4+CO2+H2O,（2013新課標(biāo) 27）鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（LiCoO2）、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等充