2018届二轮复习无机工艺流程课件（21张）（全国通用）

2018届二轮复习无机工艺流程课件（21张）（全国通用）

重点 复习 工艺流程 2017 高考专题复习 无机工业流程 ( 2013 全国新课标 Ⅰ ， 27 ) 锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂 (LiCoO 2 ) 、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为 6C ＋ x Li ＋ ＋ x e=Li x C 6 。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源 ( 部分条件未给出 ) 。 原料预处理 分离转化 物质制备 1 、关注信息卡片： ②表格：熔沸点、溶解度、Ksp、沉淀的 PH 等； ①物质的理化性质，如易潮解、易水解、易被氧化等； ③图像：溶解度、反应速率等。 2 、答题： ①重考查方向，轻细节。 ②先作答，后研题。 ③注意变化前后比较，如物质种类、化合价等。 知识储备 一、原料预处理 1 、 研磨、雾化： 增大反应物的接触面积，加快反应速率，提高反应 物转化率。 2 、 灼烧(煅烧) ： ①将原料转化为易提取的物质，如海带中提取碘。 知识精讲 知识精讲 ②除去有机物；除去热不稳定的杂质 . 3、浸取 ① 水浸 ②酸 浸 原料溶解 ③碱浸 M m+ （ N n+ 、 X x+ .... ） : 去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅 . 例： 软锰矿MnO 2 （ Al 2 O 3 Fe 2 O 3 CaO 、 SiO 2 ） 硫酸 Mn m+ （ Fe 3+ 、 Al 3+ Ca 2+ ...... ） 过滤 滤渣（如 SiO 2 等） 过滤 滤渣 : 如 SiO 2 、 CaSO 4 . 注意： 1 、浸取→ 过滤 2 、提高浸出率： ①适当增加酸的浓度。 ②减小固体颗粒直径。 ③适当升高温度。 H 2 O 2 MnO 2 、 MnO 4 - Cr 2 O 7 - Cl 2 ClO - KClO 3 HNO 3 Fe 3+ H 2 SO 4 （浓） H 2 O Mn 2+ Cr 3+ Cl - NO NO 2 Fe 2+ SO 2 SO 3 2- HSO 3 - SO 2 Fe 2+ I - S 2- HS - SO 4 2- Fe 3+ I 2 S 二、分离转化 1 、物质变化关注化合价 （信息方程的书写） 2、调节PH分段沉淀 ①如： M 2+ (Fe 2+ ) ： H 2 O 2 MO 、 M(OH) 2 、 MCO 3 ② PH ： 氢氧化 Fe(OH) 3 Fe(OH) 2 Ni(OH) 2 开始沉淀的 PH 1.5 6.5 7.7 沉淀完全的 PH 3.7 9.7 9.2 调至一个范围 要除去 Ni 2+ 中的 Fe 2+ ， 应先加入 ，再加入 ， 过滤后即可得到含的 Ni 2+ 母液。 H 2 O 2 Ni(OH) 2 M 2+ (Fe 3+ ) ： 3、 分离方法： ②如何洗涤沉淀： 向过滤器中加蒸馏水至没过沉淀，过滤，重复 2-3 次 ① 趁热过滤的目的： 防止溶质 X 降温时会大量析出。 ③ 冷水（乙醇）洗涤沉淀的目的： 洗去沉淀表面的离子，减少溶质 X 因 溶解而损耗。 ④水洗后再用乙醇洗涤： 除去沉淀表面的水分，利于沉淀干燥。 抽滤： 加速过滤。 ⑥ 检验沉淀是否完全： 静止，取上层清液，加入 X ，若无沉淀，则说明 已经沉淀完全。 ⑤ 沉淀是否洗净： 取最后一次洗涤液，加入 X ，若无 Y 现象，则说明 沉淀已经洗净。 关键： 寻找沉淀表面易检验的离子。 1 、关注信息卡片： ②表格：熔沸点、溶解度、Ksp、沉淀的 PH 等； ①物质的理化性质，如易潮解、易水解、易被氧化等； ③图像：溶解度、反应速率等。 2 、答题： ①重考查方向，轻细节。 ②先作答，后研题。 ③注意变化前后比较，如物质种类、化合价等。 走进高考，感受高考 题 （ 2016 ，课标Ⅲ， 28 ）以硅藻土为载体的五氧化二钒（ V 2 O 5 ）是接触法生产硫酸的催化剂．从废钒催化剂中回收 V 2 O 5 既避免污染环境又有利于资源综合利用．废钒催化剂的主要成分为： 物质 V 2 O 5 V 2 O 4 K 2 SO 4 SiO 2 Fe 2 O 3 Al 2 O 3 质量分数 /% 2.2 ～ 2.9 2.8 ～ 3.1 22 ～ 28 60 ～ 65 1 ～ 2 ＜ 1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线： 回答下列问题： （ 1 ） “ 酸浸 ” 时 V 2 O 5 转化为 VO 2 + ，反应的离子方程式为 ， 同时 V 2 O 4 转成 VO 2+ ． “ 废渣 1” 的主要成分是 。 SiO 2 V 2 O 5 +2H + = 2VO 2 + +H 2 O 废钒 催化剂 酸 浸 H 2 SO 4 废渣 1 浸液 氧化 中和 离子交换 洗脱 沉钒 煅烧 废渣 2 流出液 KClO 3 KOH 淋洗液 NH 4 Cl V 2 O 5 走进高考，感受高考 题 （ 2016 ，课标Ⅲ， 28 ）以硅藻土为载体的五氧化二钒（ V 2 O 5 ）是接触法生产硫酸的催化剂．从废钒催化剂中回收 V 2 O 5 既避免污染环境又有利于资源综合利用．废钒催化剂的主要成分为： 物质 V 2 O 5 V 2 O 4 K 2 SO 4 SiO 2 Fe 2 O 3 Al 2 O 3 质量分数 /% 2.2 ～ 2.9 2.8 ～ 3.1 22 ～ 28 60 ～ 65 1 ～ 2 ＜ 1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线： 回答下列问题： （ 2 ） “ 氧化 ” 中欲使 3 mol 的 VO 2+ 变为 VO 2 + ，则需要氧化剂 KClO 3 至少为 mol ． 0.5 废钒 催化剂 酸 浸 H 2 SO 4 废渣 1 浸液 氧化 中和 离子交换 洗脱 沉钒 煅烧 废渣 2 流出液 KClO 3 KOH 淋洗液 NH 4 Cl V 2 O 5 走进高考，感受高考 题 （ 2016 ，课标Ⅲ， 28 ）以硅藻土为载体的五氧化二钒（ V 2 O 5 ）是接触法生产硫酸的催化剂．从废钒催化剂中回收 V 2 O 5 既避免污染环境又有利于资源综合利用．废钒催化剂的主要成分为： 物质 V 2 O 5 V 2 O 4 K 2 SO 4 SiO 2 Fe 2 O 3 Al 2 O 3 质量分数 /% 2.2 ～ 2.9 2.8 ～ 3.1 22 ～ 28 60 ～ 65 1 ～ 2 ＜ 1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线： 回答下列问题： （ 3 ） “ 中和 ” 作用之一是使钒以 V 4 O 12 4 ﹣ 形式存在于溶液中． “ 废渣 2” 中含有 。 Fe(OH) 3 和 Al(OH) 3 废钒 催化剂 酸 浸 H 2 SO 4 废渣 1 浸液 氧化 中和 离子交换 洗脱 沉钒 煅烧 废渣 2 流出液 KClO 3 KOH 淋洗液 NH 4 Cl V 2 O 5 走进高考，感受高考 题 （ 2016 ，课标Ⅲ， 28 ）以硅藻土为载体的五氧化二钒（ V 2 O 5 ）是接触法生产硫酸的催化剂．从废钒催化剂中回收 V 2 O 5 既避免污染环境又有利于资源综合利用．废钒催化剂的主要成分为： 物质 V 2 O 5 V 2 O 4 K 2 SO 4 SiO 2 Fe 2 O 3 Al 2 O 3 质量分数 /% 2.2 ～ 2.9 2.8 ～ 3.1 22 ～ 28 60 ～ 65 1 ～ 2 ＜ 1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线： 回答下列问题： （ 4 ） “ 离子交换 ” 和 “ 洗脱 ” 可简单表示为： 4ROH+V 4 O 12 4 ﹣ R 4 V 4 O 12 +4OH ﹣ （以 ROH 为强碱性阴离子交换树脂）．为了提高洗脱效率，淋洗液应该呈 性（填 “ 酸 ”“ 碱 ”“ 中 ” ）． 碱 废钒 催化剂 酸 浸 H 2 SO 4 废渣 1 浸液 氧化 中和 离子交换 洗脱 沉钒 煅烧 废渣 2 流出液 KClO 3 KOH 淋洗液 NH 4 Cl V 2 O 5 走进高考，感受高考 题 （ 2016 ，课标Ⅲ， 28 ）以硅藻土为载体的五氧化二钒（ V 2 O 5 ）是接触法生产硫酸的催化剂．从废钒催化剂中回收 V 2 O 5 既避免污染环境又有利于资源综合利用．废钒催化剂的主要成分为： 物质 V 2 O 5 V 2 O 4 K 2 SO 4 SiO 2 Fe 2 O 3 Al 2 O 3 质量分数 /% 2.2 ～ 2.9 2.8 ～ 3.1 22 ～ 28 60 ～ 65 1 ～ 2 ＜ 1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线： 回答下列问题： （ 5 ） “ 流出液 ” 中阳离子最多的是 ． K + 废钒 催化剂 酸 浸 H 2 SO 4 废渣 1 浸液 氧化 中和 离子交换 洗脱 沉钒 煅烧 废渣 2 流出液 KClO 3 KOH 淋洗液 NH 4 Cl V 2 O 5 走进高考，感受高考 题 （ 2016 ，课标Ⅲ， 28 ）以硅藻土为载体的五氧化二钒（ V 2 O 5 ）是接触法生产硫酸的催化剂．从废钒催化剂中回收 V 2 O 5 既避免污染环境又有利于资源综合利用．废钒催化剂的主要成分为： 物质 V 2 O 5 V 2 O 4 K 2 SO 4 SiO 2 Fe 2 O 3 Al 2 O 3 质量分数 /% 2.2 ～ 2.9 2.8 ～ 3.1 22 ～ 28 60 ～ 65 1 ～ 2 ＜ 1 以下是一种废钒催化剂回收工艺路线： 回答下列问题： （ 6 ） “ 沉钒 ” 得到偏钒酸铵（ NH 4 VO 3 ）沉淀，写出 “ 煅烧 ” 中发生反应的化学方程式 ． 2NH 4 VO 3 =V 2 O 5 +2NH 3 ↑+H 2 O↑ 废钒 催化剂 酸 浸 H 2 SO 4 废渣 1 浸液 氧化 中和 离子交换 洗脱 沉钒 煅烧 废渣 2 流出液 KClO 3 KOH 淋洗液 NH 4 Cl V 2 O 5 走进高考，感受高考 （ 2016 ，新课标 Ⅰ ， 28 ） NaClO 2 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下 : 　 回答下列问题： （ 1 ） NaClO 2 中 Cl 的化合价为 ． （ 2 ）写出 “ 反应 ” 步骤中生成 ClO 2 的化学方程式 ． +3 2NaClO 3 + SO 2 +H 2 SO 4 = 2ClO 2 + 2NaHSO 4 　 硫酸、 SO 2 结晶、 干燥 回收 电解 尾气 吸收 反应 食盐水 成品液 NaClO 3 NaHSO 4 ClO 2 Cl 2 NaClO 2 产品 NaOH 、 H 2 O 2 走进高考，感受高考 （ 2016 ，新课标， 28 ） NaClO 2 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下 : 　 回答下列问题： （ 3 ） “ 电解 ” 所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去 Mg 2+ 和 Ca 2+ ，要加入的试剂分别为 　 　 、 　 　 ． “ 电解 ” 中阴极反应的主要产物是 ． NaOH 溶液 Na 2 CO 3 溶液 ClO 2 − （或 NaClO 2 ） 　 硫酸、 SO 2 结晶、 干燥 回收 电解 尾气 吸收 反应 食盐水 成品液 NaClO 3 NaHSO 4 ClO 2 Cl 2 NaClO 2 产品 NaOH 、 H 2 O 2 走进高考，感受高考 （ 2016 ，新课标， 28 ） NaClO 2 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下 : 　 回答下列问题： （ 4 ） “ 尾气吸收 ” 是吸收 “ 电解 ” 过程排出的少量 ClO 2 ．此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 　 　 ，该反应中氧化产物是 ． 2:1 O 2 　 硫酸、 SO 2 结晶、 干燥 回收 电解 尾气 吸收 反应 食盐水 成品液 NaClO 3 NaHSO 4 ClO 2 Cl 2 NaClO 2 产品 NaOH 、 H 2 O 2 走进高考，感受高考 （ 2016 ，新课标， 28 ） NaClO 2 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下 : 　 回答下列问题： （ 5 ） “ 有效氯含量 ” 可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克 Cl 2 的氧化能力． NaClO 2 的有效氯含量为 ．（计算结果保留两位小数） 1.57 　 硫酸、 SO 2 结晶、 干燥 回收 电解 尾气 吸收 反应 食盐水 成品液 NaClO 3 NaHSO 4 ClO 2 Cl 2 NaClO 2 产品 NaOH 、 H 2 O 2