（人教通用版）2020高考化學新一線大一輪復習 第三章 無機化學工藝流程講義+精練（含解析）.doc
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無機化學工藝流程 【教學目標】 1．使學生了解化學工藝流程題的常見題型。 2．掌握化學工藝流程題的分析方法和技巧。 3．培養(yǎng)學生發(fā)散、聯(lián)想、歸納、整合、提煉知識的能力。 【教學重點】 化學工藝流程題的分析方法和技巧。 【教學難點】 隱含信息的挖掘和計算能力的提升。 【考情分析】 命題點 五年考情 分析解讀 以物質(zhì)制備為主線的化學工藝流程 2017全國Ⅲ，T27 2016全國Ⅱ，T28 2015全國Ⅰ，T27 化學工藝流程題是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學知識步步設問，是無機框圖的創(chuàng)新。它以現(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、分離或提純等基本實驗原理在化工生產(chǎn)中的實際應用，具有較強的實用性和綜合性，是近幾年高考化學試題的?？碱}型。 以分離提純?yōu)橹骶€的化學工藝流程 2017全國Ⅰ，T27 2016全國Ⅲ，T28 1．工藝流程題過程解讀 (1)讀流程圖 ①箭頭：箭頭進入的是投料(反應物)、出去的是主產(chǎn)物或副產(chǎn)物(生成物)。 ②三線：出線和進線均表示物料流向或操作流程，可逆線表示物質(zhì)循環(huán)。 (2)解題要點 ①審題要點：a.了解生產(chǎn)目的、原料及產(chǎn)品，b.了解題目提供的信息，c.分析各步的反應條件、原理及物質(zhì)成分，d.理解物質(zhì)分離、提純、條件控制等操作的目的及要點。 ②答題切入點：a.原料及產(chǎn)品的分離提純，b.生產(chǎn)目的及反應原理，c.生產(chǎn)要求及反應條件，d.有關(guān)產(chǎn)率、產(chǎn)量及組成的計算，e.綠色化學。 2．工藝流程題常見答題方向 工藝操作(結(jié)果) 目的評價(或操作名稱) 方法措施 研磨(粉碎) 增大接觸面積，加快反應(溶解)速率 煅燒(焙燒) 礦物分解、燃燒，轉(zhuǎn)化為易溶于酸、堿的物質(zhì) 水浸 利用水溶性把物質(zhì)進行分離 酸浸(堿浸) 利用物質(zhì)與酸(堿)反應除掉雜質(zhì)或把目標物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可溶性離子 控制條件 調(diào)節(jié)溶液pH 某些金屬離子的沉淀，控制物質(zhì)的溶解 控制溫度 加快反應速率，促進平衡移動；物質(zhì)的溶解、析出、揮發(fā)等 增大某反應物用量 增大另一反應物的轉(zhuǎn)化率(產(chǎn)率) 某種試劑的選擇 是否帶入雜質(zhì)、是否影響產(chǎn)品的純度 分離提純 不相溶液體 分液 相溶性液體 蒸餾 難溶性固體 過濾 易溶性固體 蒸發(fā)結(jié)晶、濃縮冷卻結(jié)晶 趁熱過濾 防止溫度降低，某物質(zhì)析出 冰水洗滌 減少晶體的溶解損失 乙醇、有機溶劑洗滌 減少晶體的水溶性損失 考點指導1 以物質(zhì)制備為目的工藝流程 【典例1】 題頭 挖掘題頭信息 (2017課標全國Ⅰ，27)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： 題干 分析題干流程 題尾 知道題尾考查哪些問題 回答下列問題： (1)“酸浸”實驗中，鐵的浸出率結(jié)果如下圖所示。由圖可知，當鐵的時，所采用的實驗條件為____________ ______________________________________________。 (2)“酸浸”后，鈦主要以形式存在，寫出相應反應的離子方程式________________________________________。 (3)TiO2xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應40 min所得實驗結(jié)果如下表所示： (4)Li2Ti5O15中Ti的化合價為＋4，其中過為________________。 (5)若“濾液②”中c(Mg2＋)＝0.02 molL－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＋)＝1.010－5 molL－1，此時是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？ ________________________________________________________________________(列式計算)。 (6)寫出“高溫煅燒②”中由的化學方程式__________________________________。 【審題指導】 ①分析圖像，浸出率達到70%只有90 ℃、100 ℃兩條曲線。 ②反應物FeTiO3＋H＋＋Cl－，生成物TiOCl＋Fe2＋，結(jié)合原子守恒和電荷守恒寫出離子方程式。 ③可以從溫度、濃度、壓強等方面考慮轉(zhuǎn)化率的因素，結(jié)合考慮雙氧水在高溫下易分解、氨水中氨氣會逸出。 ④找出元素的常規(guī)價態(tài)，Li為＋1價，O為－2價，Ti為＋4價，O中O為－1價，化學式變形為Li2Ti5(O2)xO15－2x，從化合價的代數(shù)和為零作答2＋45－2x－2(15－2x)＝0，計算得出結(jié)果x＝4。 ⑤由Ksp公式入手計算，Qc與Ksp的關(guān)系得出結(jié)論。 ⑥流程題已經(jīng)給出化學反應的反應物是FePO4和Li2CO3、草酸，生成物LiFePO4，分析化合價變化的元素，結(jié)合原子守恒和得失電子守恒寫出方程式。 【答題規(guī)范】 (1)100 ℃、2 h或90 ℃、5 h (2)FeTiO3＋ 4H＋＋ 4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋2H2O (3)低于40 ℃，TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增加；超過40 ℃，雙氧水分解與氨氣逸出導致TiO2xH2O轉(zhuǎn)化率下降 (4)4 (5)Fe3＋恰好沉淀完全時， c(PO)＝ molL－1＝1.310－17molL－1。c3(Mg2＋)c2(PO)值為0.013(1.310－17)2＝1.710－40
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