2019版高考化学大二轮复习 突破高考大题2 化学工艺流程题课件.ppt

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二化学工艺流程题 一 题型分析该题型以现代工业生产为基础 与化工生产成本 产品提纯 环境保护等相融合 考查物质的制备 检验 分离 提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用 要求考生依据流程图分析原理 紧扣信息 抓住关键 准确答题 这类试题具有较强的实用性和综合性 能较好地考查学生信息获取能力 问题分析能力 语言表达能力以及计算能力等 二 重难考向剖析考向1化工工艺流程中常见操作及条件控制 例1 2017课标 27 14分 Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料 可利用钛铁矿 主要成分为FeTiO3 还含有少量MgO SiO2等杂质 来制备 工艺流程如下 回答下列问题 1 酸浸 实验中 铁的浸出率结果如下图所示 由图可知 当铁的浸出率为70 时 所采用的实验条件为 2 酸浸 后 钛主要以TiOC形式存在 写出相应反应的离子方程式 3 TiO2 xH2O沉淀与双氧水 氨水反应40min所得实验结果如下表所示 分析40 时TiO2 xH2O转化率最高的原因 4 Li2Ti5O15中Ti的化合价为 4 其中过氧键的数目为 5 若 滤液 中c Mg2 0 02mol L 1 加入双氧水和磷酸 设溶液体积增加1倍 使Fe3 恰好沉淀完全即溶液中c Fe3 1 0 10 5mol L 1 此时是否有Mg3 PO4 2沉淀生成 列式计算 FePO4 Mg3 PO4 2的Ksp分别为1 3 10 22 1 0 10 24 6 写出 高温煅烧 中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式 答案 1 100 2h 90 5h 3 低于40 TiO2 xH2O转化反应速率随温度升高而增加 超过40 双氧水分解与氨气逸出导致TiO2 xH2O转化反应速率下降 4 4 解析 1 由图像可知 当铁的浸出率为70 时 对应的条件有2个 一个为100 2h 另一个为90 5h 2 此题考查陌生离子方程式的书写 第一步应搞清所写的离子方程式是否为氧化还原反应的离子方程式 在钛铁矿 FeTiO3 中Fe为 2价 Ti为 4价 在TiOC中Ti仍为 4价 故为非氧化还原反应 第二步依据元素守恒和电荷守恒把离子方程式配平 3 考查反应温度与反应物浓度对反应速率的影响 温度低于40 时 TiO2 xH2O转化反应速率随温度升高而增加 超过40 时 H2O2易分解 NH3也易从反应体系中逸出 反应物浓度减小 TiO2 xH2O转化反应速率下降 解得x 7 y 8 即有8个氧原子显 1价 则过氧键的数目为4 即Q K 因此不会产生Mg3 PO4 2沉淀 6 在工业流程图中陌生化学方程式书写的关键是找准反应物和产物 其次要判断反应是否为氧化还原反应 反应物为FePO4 Li2CO3和草酸 产物主要为LiFePO4 从Fe的化合价可以看出 此反应为氧化还原反应 FePO4为氧化剂 H2C2O4为还原剂 被氧化为CO2 由元素守恒和电荷守恒 可知氧化剂与还原剂的化学计量数之比为2 1 再根据Li元素 C元素守恒可确定LiFePO4的化学计量数为2 CO2的化学计量数为3 H2O的化学计量数为1 解题策略 1 化工生产的一般工艺流程 2 原料预处理的几种常用方法 3 控制反应条件 考向2流程题中方程式的书写 例2 2018课标 26 14分 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家 一种以闪锌矿 ZnS 含有SiO2和少量FeS CdS PbS杂质 为原料制备金属锌的流程如图所示 相关金属离子 c0 Mn 0 1mol L 1 形成氢氧化物沉淀的pH范围如下 回答下列问题 1 焙烧过程中主要反应的化学方程式为 2 滤渣1的主要成分除SiO2外还有 氧化除杂工序中ZnO的作用是 若不通入氧气 其后果是 3 溶液中的Cd2 可用锌粉除去 还原除杂工序中反应的离子方程式为 4 电解硫酸锌溶液制备单质锌时 阴极的电极反应式为 沉积锌后的电解液可返回工序继续使用 同时杂质FeS CdS PbS转化成SO2和相应的金属氧化物 加稀硫酸溶浸可将PbO转化成PbSO4沉淀除去 同时除去不溶的SiO2 根据表格中相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围 氧化除杂过程通入氧气的目的是将Fe2 转化成Fe3 最终转化为Fe OH 3除去 加入ZnO的目的是调节溶液的pH 有利于沉淀Fe3 还原除杂是用Zn还原Cd2 从而除去Cd 相关的化学方程式为 电子生成O2 同时生成硫酸 所以沉积锌后的电解液可返回溶浸工序继续使用 解题策略 分析题给流程中反应物在什么条件下反应 生成了什么物质 根据化合价变化规律或元素守恒确定其他生成物 结合氧化还原反应规律或其他规律 配平并完成方程式的书写