2019版高考化學大二輪復習 突破高考大題2 化學工藝流程題課件.ppt

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二化學工藝流程題 一 題型分析該題型以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎 與化工生產(chǎn)成本 產(chǎn)品提純 環(huán)境保護等相融合 考查物質(zhì)的制備 檢驗 分離 提純等基本實驗原理在化工生產(chǎn)中的實際應用 要求考生依據(jù)流程圖分析原理 緊扣信息 抓住關鍵 準確答題 這類試題具有較強的實用性和綜合性 能較好地考查學生信息獲取能力 問題分析能力 語言表達能力以及計算能力等 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 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 實驗中 鐵的浸出率結果如下圖所示 由圖可知 當鐵的浸出率為70 時 所采用的實驗條件為 2 酸浸 后 鈦主要以TiOC形式存在 寫出相應反應的離子方程式 3 TiO2 xH2O沉淀與雙氧水 氨水反應40min所得實驗結果如下表所示 分析40 時TiO2 xH2O轉化率最高的原因 4 Li2Ti5O15中Ti的化合價為 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 此時是否有Mg3 PO4 2沉淀生成 列式計算 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的化學方程式 答案 1 100 2h 90 5h 3 低于40 TiO2 xH2O轉化反應速率隨溫度升高而增加 超過40 雙氧水分解與氨氣逸出導致TiO2 xH2O轉化反應速率下降 4 4 解析 1 由圖像可知 當鐵的浸出率為70 時 對應的條件有2個 一個為100 2h 另一個為90 5h 2 此題考查陌生離子方程式的書寫 第一步應搞清所寫的離子方程式是否為氧化還原反應的離子方程式 在鈦鐵礦 FeTiO3 中Fe為 2價 Ti為 4價 在TiOC中Ti仍為 4價 故為非氧化還原反應 第二步依據(jù)元素守恒和電荷守恒把離子方程式配平 3 考查反應溫度與反應物濃度對反應速率的影響 溫度低于40 時 TiO2 xH2O轉化反應速率隨溫度升高而增加 超過40 時 H2O2易分解 NH3也易從反應體系中逸出 反應物濃度減小 TiO2 xH2O轉化反應速率下降 解得x 7 y 8 即有8個氧原子顯 1價 則過氧鍵的數(shù)目為4 即Q K 因此不會產(chǎn)生Mg3 PO4 2沉淀 6 在工業(yè)流程圖中陌生化學方程式書寫的關鍵是找準反應物和產(chǎn)物 其次要判斷反應是否為氧化還原反應 反應物為FePO4 Li2CO3和草酸 產(chǎn)物主要為LiFePO4 從Fe的化合價可以看出 此反應為氧化還原反應 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計量數(shù)之比為2 1 再根據(jù)Li元素 C元素守恒可確定LiFePO4的化學計量數(shù)為2 CO2的化學計量數(shù)為3 H2O的化學計量數(shù)為1 解題策略 1 化工生產(chǎn)的一般工藝流程 2 原料預處理的幾種常用方法 3 控制反應條件 考向2流程題中方程式的書寫 例2 2018課標 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的化學方程式為 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的離子方程式為 4 電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時 陰極的電極反應式為 沉積鋅后的電解液可返回工序繼續(xù)使用 同時雜質(zhì)FeS CdS PbS轉化成SO2和相應的金屬氧化物 加稀硫酸溶浸可將PbO轉化成PbSO4沉淀除去 同時除去不溶的SiO2 根據(jù)表格中相關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 轉化成Fe3 最終轉化為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 相關的化學方程式為 電子生成O2 同時生成硫酸 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物在什么條件下反應 生成了什么物質(zhì) 根據(jù)化合價變化規(guī)律或元素守恒確定其他生成物 結合氧化還原反應規(guī)律或其他規(guī)律 配平并完成方程式的書寫