高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 框圖流程類題目課件.ppt

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二 工業(yè)流程題答題程序 設(shè)問的角度 1 核心的化學(xué)反應(yīng)2 保證達(dá)到實驗?zāi)康牡木唧w操作3 基本化學(xué)實驗理念 建立全局意識 拿到題之后不要急于下筆 要先瀏覽全題 做到心中有數(shù) 怎樣瀏覽全題 才能做到心中有數(shù)呢 1 在題中標(biāo)出該工藝流程的目的及原料 并將其對應(yīng)到框圖中 一定要標(biāo) 2 瀏覽題目的設(shè)問 幫助你理解流程 同時有些空可直接做答 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 該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C xLi xe LixC6 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 LiCoO2乙炔黑鋁箔 1 LiCoO2中 Co元素的化合價為 2 寫出 正極堿浸 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 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 但缺點是 4 寫出 沉鈷 過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式 5 充電過程中 發(fā)生LiCoO2與Li1 XCoO2之間的轉(zhuǎn)化 寫出放電時電池反應(yīng)方程式 6 上述工藝中 放電處理 有利于鋰在正極的回收 其原因為 在整個回收工藝中 可回收的金屬化合物有 填化學(xué)式 Al OH 3 Li2SO4 CoCO3 3 2010安徽卷 27 鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰資源成為重要課題 某研究性學(xué)習(xí)小組對廢舊鋰離子電池正極材料 LiMn2O4 碳粉等涂覆在鋁箔上 進(jìn)行資源回收研究 設(shè)計實驗流程如下 Al OH 3 LiMn2O4碳粉 鋁箔 2011福建卷 24 四氯化鈦 TiCl4 是制取航天航空工業(yè)材料 鈦合金的重要原料 由鈦鐵礦 主要成分是FeTiO3 制備TiCl4等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下 該工藝流程中存在的不足之處是產(chǎn)生三廢 建立局部意識 建構(gòu)答題模型 1 核心化學(xué)反應(yīng)的書寫方法 2 流程中的具體操作 3 基本化學(xué)學(xué)科思想 設(shè)問角度1 核心反應(yīng) 陌生方程式的書寫 關(guān)注箭頭的指向 箭頭指入 反應(yīng)物箭頭指出 生成物 氧化還原反應(yīng) 熟練應(yīng)用氧化還原規(guī)律 判斷產(chǎn)物形式 配平非氧化還原反應(yīng) 結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)和反應(yīng)實際判斷產(chǎn)物形式 2012四川卷 29 3 已知1molCH4在燃料反應(yīng)器中完全反應(yīng)生成氣態(tài)水時吸熱160 1kJ 1molCH4在氧氣中完全燃燒生成氣態(tài)水時放熱802 3kJ 寫出空氣反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)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 是一種高效 廣譜 安全的殺菌 消毒劑 1 氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法 該法工藝原理示意圖如右 其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉 NaClO3 與鹽酸反應(yīng)生成ClO2 工藝中可以利用的單質(zhì)有H2 Cl2 填化學(xué)式 發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式為 Cl2 HCl NaClO3 HCl ClO2 H2 Cl2 NaCl2NaClO3 4HCl 2ClO2 Cl2 2NaCl 2H2O NaCl NaClO3 氧化還原規(guī)律 2010安徽卷 27 鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使回收利用鋰資源成為重要課題 某研究性學(xué)習(xí)小組對廢舊鋰離子電池正極材料 LiMn2O4 碳粉等涂覆在鋁箔上 進(jìn)行資源回收研究 設(shè)計實驗流程如下 2 第 步反應(yīng)的離子方程式是 Li LiMn2O4 O2 Li MnO24LiMn2O4 O2 4H 4Li 8MnO2 2H2O 瞻前顧后 2013年全國新課標(biāo)卷I 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 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 2LiCoO2 3H2SO4 H2O2Li2SO4 2CoSO4 O2 4H2O 2H2O22H2O O2 瞻前顧后 全面 LiCoO2 H2SO4 H2O2 Li2SO4 CoSO4 2013年全國新課標(biāo)卷II 27 氧化鋅為白色粉末 可用于濕疹 癬等皮膚病的治療 純化工業(yè)級氧化鋅 含有Fe Mn Ni 等雜質(zhì) 的流程如下 提示 在本實驗條件下 Ni 不能被氧化 高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2 1 反應(yīng) 中除掉的雜質(zhì)離子是 發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 Fe2 和Mn2 MnO4 3Fe2 7H2O MnO2 3Fe OH 3 5H 3Mn2 2MnO4 2H2O 5MnO2 4H 全面 2013年全國新課標(biāo)卷I 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 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 H2O CO2 全省38 3 考生這樣作答 CoSO4 NH4HCO3 CoCO3 NH4HSO4 反應(yīng)實際 設(shè)問角度2 流程中涉及的具體的操作 增大固體樣品與液體 或氣體 的接觸面積 加快反應(yīng)速率 原料的預(yù)處理 浸出 研磨 水浸 酸浸 堿浸 使原料中的 溶解 物理溶解或與浸取液接觸反應(yīng) 可溶性離子進(jìn)入溶液 不溶物通過過濾除去 灼燒 焙燒 煅燒 除去可燃性的雜質(zhì) 或使原料初步轉(zhuǎn)化 攪拌 使反應(yīng)物充分接觸 增大反應(yīng) 或溶解 速率 2 1 2015石家莊二模 稀土是一種不可再生的戰(zhàn)略性資源 被廣泛應(yīng)用于電子信息 國防軍工等多個領(lǐng)域 一種從廢棄陰極射線管 CRT 熒光粉中提取稀土元素釔 Y 的工藝流程如下 已知 廢棄CRT熒光粉的化學(xué)組成 某些不參與反應(yīng)的雜質(zhì)未列出 1 步驟I中進(jìn)行原料預(yù)處理的目的為 反應(yīng)條件的控制 溫度 反應(yīng)速率物質(zhì)的溶解度 溶解度曲線 物質(zhì)的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解 平衡 溫度 pH 保護(hù)氣 2 2 2009江蘇卷 16 以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀 過二硫酸銨和氧化鐵紅顏料 原料的綜合利用率較高 其主要流程如下 FeSO4 2NH4HCO3 FeCO3 NH4 2SO4 CO2 H2O 3 反應(yīng) 需控制反應(yīng)溫度低于35 其目的是 防止NH4HCO3分解 或減少Fe2 的水解 反應(yīng)速率物質(zhì)的溶解度物質(zhì)的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解 平衡 2010江蘇卷 16 鋇鹽行業(yè)生產(chǎn)中排出大量的鋇泥 主要含有BaCO3 BaSiO3 BaSO3 Ba FeO2 2等 某主要生產(chǎn)BaCl2 BaCO3 BaSO4的化工廠利用鋇泥制取Ba NO3 2 其部分工藝流程如下 2 酸溶時通?？刂品磻?yīng)溫度不超過70 且不使用濃硝酸 原因是 防止反應(yīng)速率過快濃HNO3易揮發(fā) 分解 反應(yīng)速率物質(zhì)的溶解度物質(zhì)的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解 平衡 溫度 反應(yīng)速率物質(zhì)的溶解度物質(zhì)的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解 平衡 溫度 pH 保護(hù)氣 pH 物質(zhì)的沉淀與溶解弱離子的水解 反應(yīng)條件的控制 2 2 溫度 反應(yīng)速率物質(zhì)的溶解度物質(zhì)的熱分解與揮發(fā)弱離子的水解 平衡 溫度 pH 保護(hù)氣 pH 物質(zhì)的沉淀與溶解弱離子的水解 保護(hù)氣 隔絕空氣 主要是O2 H2O 弱離子的水解 反應(yīng)條件的控制 2 2 產(chǎn)品的分離提純 過濾 結(jié)晶 蒸餾 萃取分液 過濾 趁熱過濾 考慮溶解度 沉淀的洗滌 水 冰水 熱水 有機(jī)物 乙醇 乙醚 主要考慮溶解度 降低因溶質(zhì)的溶解而引起的損耗 乙醇易揮發(fā) 有利于干燥 同時可防止溶質(zhì)與水反應(yīng)生成結(jié)晶水合物 2 3 沉淀的洗滌方法 加入蒸餾水 或其他溶劑 至浸沒固體 濾凈 重復(fù)2 3次 檢驗沉淀是否洗凈的方法 分析清楚溶液中的成分 Cl CO32 SO42 Fe3 NH4 結(jié)晶 蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶蒸發(fā)濃縮 趁熱過濾 冷卻結(jié)晶重結(jié)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廣東卷 除去Mg ClO3 2中含有的NaCl2007廣東卷 除去NH4Cl中含有的Na2SO4 NaCl 分離NaCl和KNO3的混合物 設(shè)問角度3 基本化學(xué)理念 生產(chǎn)實際 速率快 產(chǎn)率高 產(chǎn)品純度高成本低 無污染循環(huán)利用 多快好省 必修2課本P106 根據(jù)1997年高考試測題改編 鹵塊 的主要成分是MgCl2 此外還含F(xiàn)e3 Fe2 和Mn2 等離子 若以它為原料按下圖所示工藝流程進(jìn)行生產(chǎn) 可制得輕質(zhì)氧化鎂 若要求產(chǎn)品盡量不含雜質(zhì) 而且成本較低 請根據(jù)表1和表2提供的資料 填寫空白 Fe2 氫氧化物呈絮狀 不易從溶液中除去 所以常將它氧化成為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 燒堿 純堿 2013年全國新課標(biāo)卷I 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 可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液 但缺點是 有氯氣生成 污染較大 污染 廢渣 廢液 酸 堿 重金屬鹽 廢氣 Cl2 Br2 硫和氮的氧化物 很多學(xué)生答不出 沒有環(huán)保的意識 2006四川卷 29 四川有豐富的天然氣資源 以天然氣為原料合成尿素的主要步驟如下圖所示 圖中某些轉(zhuǎn)化步驟及生成物未列出 2 在合成氨的實際生產(chǎn)過程中 常采取的措施之一是 將生成的氨從混合氣體中及時分離出來 并將分離出氨后的氮氣和氫氣循環(huán)利用 同時補充氮氣和氫氣 請運用化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的觀點說明采取該措施的理由 速率快 產(chǎn)率高 循環(huán)利用 箭頭指回為循環(huán) 實質(zhì)就是降低成本 2013 福建卷 24 2005 上海卷 26A 建模 有高度有深度 整體與局部意識生產(chǎn)實際意識答題要點意識 有方向有模式