2019版高考化學(xué)大二輪復(fù)習(xí) 突破高考大題2 化學(xué)工藝流程題課件.ppt

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二化學(xué)工藝流程題 一 題型分析該題型以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ) 與化工生產(chǎn)成本 產(chǎn)品提純 環(huán)境保護(hù)等相融合 考查物質(zhì)的制備 檢驗(yàn) 分離 提純等基本實(shí)驗(yàn)原理在化工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用 要求考生依據(jù)流程圖分析原理 緊扣信息 抓住關(guān)鍵 準(zhǔn)確答題 這類試題具有較強(qiáng)的實(shí)用性和綜合性 能較好地考查學(xué)生信息獲取能力 問題分析能力 語言表達(dá)能力以及計(jì)算能力等 二 重難考向剖析考向1化工工藝流程中常見操作及條件控制 例1 2017課標(biāo) 27 14分 Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料 可利用鈦鐵礦 主要成分為FeTiO3 還含有少量MgO SiO2等雜質(zhì) 來制備 工藝流程如下 回答下列問題 1 酸浸 實(shí)驗(yàn)中 鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示 由圖可知 當(dāng)鐵的浸出率為70 時(shí) 所采用的實(shí)驗(yàn)條件為 2 酸浸 后 鈦主要以TiOC形式存在 寫出相應(yīng)反應(yīng)的離子方程式 3 TiO2 xH2O沉淀與雙氧水 氨水反應(yīng)40min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示 分析40 時(shí)TiO2 xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因 4 Li2Ti5O15中Ti的化合價(jià)為 4 其中過氧鍵的數(shù)目為 5 若 濾液 中c Mg2 0 02mol L 1 加入雙氧水和磷酸 設(shè)溶液體積增加1倍 使Fe3 恰好沉淀完全即溶液中c Fe3 1 0 10 5mol L 1 此時(shí)是否有Mg3 PO4 2沉淀生成 列式計(jì)算 FePO4 Mg3 PO4 2的Ksp分別為1 3 10 22 1 0 10 24 6 寫出 高溫煅燒 中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式 答案 1 100 2h 90 5h 3 低于40 TiO2 xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加 超過40 雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2 xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降 4 4 解析 1 由圖像可知 當(dāng)鐵的浸出率為70 時(shí) 對(duì)應(yīng)的條件有2個(gè) 一個(gè)為100 2h 另一個(gè)為90 5h 2 此題考查陌生離子方程式的書寫 第一步應(yīng)搞清所寫的離子方程式是否為氧化還原反應(yīng)的離子方程式 在鈦鐵礦 FeTiO3 中Fe為 2價(jià) Ti為 4價(jià) 在TiOC中Ti仍為 4價(jià) 故為非氧化還原反應(yīng) 第二步依據(jù)元素守恒和電荷守恒把離子方程式配平 3 考查反應(yīng)溫度與反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響 溫度低于40 時(shí) TiO2 xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加 超過40 時(shí) H2O2易分解 NH3也易從反應(yīng)體系中逸出 反應(yīng)物濃度減小 TiO2 xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降 解得x 7 y 8 即有8個(gè)氧原子顯 1價(jià) 則過氧鍵的數(shù)目為4 即Q K 因此不會(huì)產(chǎn)生Mg3 PO4 2沉淀 6 在工業(yè)流程圖中陌生化學(xué)方程式書寫的關(guān)鍵是找準(zhǔn)反應(yīng)物和產(chǎn)物 其次要判斷反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng) 反應(yīng)物為FePO4 Li2CO3和草酸 產(chǎn)物主要為LiFePO4 從Fe的化合價(jià)可以看出 此反應(yīng)為氧化還原反應(yīng) FePO4為氧化劑 H2C2O4為還原劑 被氧化為CO2 由元素守恒和電荷守恒 可知氧化劑與還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2 1 再根據(jù)Li元素 C元素守恒可確定LiFePO4的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2 CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3 H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1 解題策略 1 化工生產(chǎn)的一般工藝流程 2 原料預(yù)處理的幾種常用方法 3 控制反應(yīng)條件 考向2流程題中方程式的書寫 例2 2018課標(biāo) 26 14分 我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家 一種以閃鋅礦 ZnS 含有SiO2和少量FeS CdS PbS雜質(zhì) 為原料制備金屬鋅的流程如圖所示 相關(guān)金屬離子 c0 Mn 0 1mol L 1 形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下 回答下列問題 1 焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 濾渣1的主要成分除SiO2外還有 氧化除雜工序中ZnO的作用是 若不通入氧氣 其后果是 3 溶液中的Cd2 可用鋅粉除去 還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為 4 電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時(shí) 陰極的電極反應(yīng)式為 沉積鋅后的電解液可返回工序繼續(xù)使用 同時(shí)雜質(zhì)FeS CdS PbS轉(zhuǎn)化成SO2和相應(yīng)的金屬氧化物 加稀硫酸溶浸可將PbO轉(zhuǎn)化成PbSO4沉淀除去 同時(shí)除去不溶的SiO2 根據(jù)表格中相關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍 氧化除雜過程通入氧氣的目的是將Fe2 轉(zhuǎn)化成Fe3 最終轉(zhuǎn)化為Fe OH 3除去 加入ZnO的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH 有利于沉淀Fe3 還原除雜是用Zn還原Cd2 從而除去Cd 相關(guān)的化學(xué)方程式為 電子生成O2 同時(shí)生成硫酸 所以沉積鋅后的電解液可返回溶浸工序繼續(xù)使用 解題策略 分析題給流程中反應(yīng)物在什么條件下反應(yīng) 生成了什么物質(zhì) 根據(jù)化合價(jià)變化規(guī)律或元素守恒確定其他生成物 結(jié)合氧化還原反應(yīng)規(guī)律或其他規(guī)律 配平并完成方程式的書寫