2018届二轮复习无机工业流程题的特点与备考策略课件（39张）（广东专用）

2018届二轮复习无机工业流程题的特点与备考策略课件（39张）（广东专用）

无机工业流程题 的特点 与备考策略 一、近5年全国高考I卷 “工业流程题”分析 —— 考了什么？ 年度 2017 2016 2015 2014 2013 题号 26 28 27 10( 天津 ) 27 分值 14分 14 分 14 分 14 15 分 1 、近 5 年全国高考 I 卷“工业流程题”分值 2 、 5 年“工业流程题”考点分析 【 2017 ． I 】 27 ．（ 14 分） Li 4 Ti 5 O 12 和 LiFePO 4 都是锂离子电池的电极材料，可利用 钛铁矿 （主要成分为 FeTiO 3 ，还含有少量 MgO 、 SiO 2 等杂质） 来制备 ，工艺流程如下： ①条件选择 ②书写离子方程式 转化率（本质是反应条件的选择） 计算过氧键（本质化合价） K SP 计算 书写化学方程式 【 2017 ． I 】 27 考点统计 ⑴ 生产条件的选择、原料的转化率 ⑵ 给定条件的化学方程式、离子方程式的书写 ⑶ 与化合价有关的计算、 K sp 的计算与应用 [2016.I] 28 （ 14 分） 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： ①化合价 ② 写氧还方程式 ①除 Mg 2+ 、 Ca 2+ ② 两个氧化还原的规律问题 有关有效氯的计算 【 2016 ． I 】 28 知识点统计 ⑵ 氧化还原规律与氧化还原化学方程式书写 ⑶ NaClO 2 有效氯含量的计算 ⑴ 化合价 [2015]27．(14分)硼及其化合物在工业上有许多用途。以 铁硼矿 (主要成分为Mg 2 B 2 O 5 ·H 2 O和Fe 3 O 4 ，还有少量Fe 2 O 3 、FeO、CaO、Al 2 O 3 和SiO 2 等)为原料 制备硼酸(H 3 BO 3 ) 的工艺流程如图所示： ①条件选择 ② 写化学方程式 除杂质 选择条件除杂质 ①混有的杂质分析 ② NaBH 4 的电子式 ③制单质B 【 2015 ． I 】 27 考点统计 ⑴ 生产条件的选择 ⑵ 给定条件的化学方程式的书写 ⑶ 选择条件除杂质与杂质分析（化学方法） ⑷ NaBH 4 的电子式、由 H 3 BO 3 制单质 B 【 2013 年 I 】 27 ． (15 分 ) 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 ) 。 LiC O O 2 中 C O 的化合价 电池放电方程式 离子方程式 ①氧还反应离子 方程式 ② 氧还反应规律 写化学方程式 产品 【 2013 ． I 】 27 考点统计 ⑵ 氧化还原规律及离子方程式书写（ 2 个） ⑶ 给定条件的化学方程式、电池放电反应 ⑴ 化合价 ⑷ 原料处理及产品回收 3 、 2013 ～ 2017 试题考点集中点 反应原料的处理 “除杂”反应条件的选择 “核心”反应方程式的书写 “除杂”反应方程式的书写 “核心”反应条件的选择 氧化还原反应规律应用 ① 化合价 ②化学反应 ③产品提纯 ④有关计算 “除杂”反应能否发生、进行程度的判断 化学反应是重点！氧化还原的规律及方程式的书写是重点中的重点和难点！ 4 、与广东卷中工业流程题比较 考点 广东卷 全国卷 混合物的物理分离提纯的操作过程 多 几乎未考 解释等文字性叙述 多 少 杂质离子完全沉淀的 pH 告诉 不告诉 化学反应及方程式书写 相对少 相对多 难度 相对较易 难 二、无机工业流程题的特点 1、 与社会、生产、生活实际相联系，考查应用能力， 情境真实 二、无机工业流程题的特点 2、“流程”结构特点 原料预处理 除杂、净化 产品分离提纯 反应条件控制 原料循环利用 排放物的无公害处理 二、无机工业流程题的特点 3、“流程” 中的两条线 起点站 站点1 站点2 站点3 终点站 下车1 下车2 下车3 有效成分与杂质一起上车 除杂1 除杂2 除杂3 产品 产品线与杂质线 类似一条地铁线 起点站 站点 1 站点 2 站点 3 终点站 下车 1 下车 2 下车 3 原料不纯 除杂 1 除杂 2 除杂 3 产品 产品线 ： 杂质线 ： 原料中的有效成分是通过什么反应生成产品物质的， 原料中的杂质成分是在什么地方下车的 尤其要关注各元素 化合价 及其 变化 的情况 从“两条线”来分析高考流程题 【 2017 ． I 】 27 ．（ 14 分） Li 4 Ti 5 O 12 和 LiFePO 4 都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（ 主要成分为 FeTiO 3 ，还含有少量 MgO 、 SiO 2 等杂质 ）来制备，工艺流程如下： SiO 2 下车 Mg 2+ 在溶液中下车 终点站 终点站 产品 起点站 终点站 起点站 FeTiO 3 MgO SiO 2 （4）Li 2 Ti 5 O 15 中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为____。 终点站 HCl Fe 2+ Mg 2+ TiOCl 4 2- SiO 2 下车 水解 TiO 2 ·xH 2 O Fe 2+ 、 Mg 2+ H 2 O 2 H 3 PO 4 FePO 4 Mg 2+ 下车 H 2 O 2 LiOH Li 2 CO 3 Li 4 Ti 5 O 12 SiO 2 下车 Mg 2+ 在溶液中下车 +2 +2 +2 LiFePO 4 Li 2 CO 3 H 2 C 2 O 4 [2015]27.…以 铁硼矿(主要成分为Mg 2 B 2 O 5 ·H 2 O和Fe 3 O 4 ，还有 少量Fe 2 O 3 、FeO、CaO、Al 2 O 3 和SiO 2 等 )为原料 制备硼酸(H 3 BO 3 ) 的工艺流程如图所示： Fe 3+ 下车 下车 SiO 2 CaSO 4 Fe 3 O 4 ( 信息） (3)“ 净化除杂 ” 需先加 H 2 O 2 溶液，作用是 ______ 然后再 调节溶液的pH约为5 ，目的是 __ 。 Al 3+ 只能在此下车 终点站 起点站 从“两条线”来分析高考流程题 Mg 2+ 下车 Fe 3+ Al 3+ 下车 下车 SiO 2 CaSO 4 Fe 3 O 4 ( 信息） (3)“ 净化除杂 ” 需先加 H 2 O 2 溶液，作用是 ______ 然后再调节溶液的 pH 约为 5 ，目的是 终点站 Mg 2 B 2 O 5 ·H 2 O Fe 3 O 4 Fe 2 O 3 、FeO、CaO、 Al 2 O 3 、 SiO 2 H 2 SO 4 H 3 BO 3 Mg 2+ Fe 3+ 、Fe 2+ Ca 2+ 、Al 3+ SiO 2 、 Fe 3 O 4 CaSO 4 下车 H 2 O 2 pH=5 Fe(OH) 3 Al(OH) 3 下车 冷却结晶 蒸发浓缩 Mg 2+ 下车 H 3 BO 3 Mg 2+ 下车 【 2013 年 I 】 27 ． (15 分 ) … 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。 … 现以下工艺流程 回收 正极材料中的某些 金属 资源 乙炔黑下车 从“两条线”来分析高考流程题 产品 1 产品 3 产品 2 起点站 [2013 年 II]27 （ 14 分）氧化锌为白色粉末， … … 纯化工业级氧化锌（含有 Fe(II) 、 Mn(II) 、 Ni(II) 等杂质）的流程如下： 提示：在本实验条件下， Ni(II) 不能被氧化 ；高锰酸钾的还原产物是 MnO 2 。 Ni 2+ 下车 Fe 3+ 下车 M n 2+ 与 MnO 4 - 发生归中生成 MnO 2 下车 起点站 终点站 三 、二轮复习 备考策略与建议 1、 培养审题能力 ① 粗读全题，提取文字部分（题头、设问）的信息，用“两线分析法” 即 产品线与杂质线 ， 初步快速 解读整个流程 ② 答题时 精准 理解题意 请看下面的几个例子 关注：原料中LiCoO 2 与产品CoCO 3 中Co的化合价？哪一步发生变化的？ 【 2013 年 I 】 27 ． LiCoO 2 +2 +3 (3)“酸浸 ” 一般在 80℃ 下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式 ______________________________________ ； +3 +2 被还原 H 2 O 2 是还原剂 2LiCoO 2 +H 2 O 2 +3H 2 SO 4 = 2CoSO 4 +O 2 ↑+Li 2 SO 4 +4H 2 O LiCoO 2 CoSO 4 +3 +2 (3)“酸浸 ” 一般在 80℃ 下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式 ______________________________________ ； 可用盐酸代替 H 2 SO 4 和 H 2 O 2 的混合液，但缺点是 +3 +2 解析： 说明 盐酸 既 代替了酸 的作用，又 代替了还原剂 的作用。 注意 H 2 O 2 的分解 2LiCoO 2 +H 2 O 2 +3H 2 SO 4 = 2CoSO 4 +O 2 ↑+Li 2 SO 4 +4H 2 O 氧化产物Cl 2 有毒，污染环境 【 2017 ． I 】 27 ．…锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为 FeTiO 3 ，还含有少量 MgO 、 SiO 2 等杂质）来制备，工艺流程如下： （1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如右图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为___________________。 学生答案：100 ℃ 2h 100 ℃ 2h 、 90 ℃ 5h [2015]27．(14分)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg 2 B 2 O 5 ·H 2 O和Fe 3 O 4 ，还有少量Fe 2 O 3 、FeO、CaO、Al 2 O 3 和SiO 2 等)为原料制备硼酸(H 3 BO 3 )的工艺流程如图所示： (6)以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程______。 学生答案： 3Mg +2H 3 BO 3 =2B+3Mg（OH） 2 △ 3Mg +2H 3 BO 3 =2B+3MgO +3H 2 O △ 水与Mg反应吗？ 是一步完成吗？ 2H 3 BO 3 = B 2 O 3 +3H 2 O ↑ 3Mg +B 2 O 3 = 2B+3MgO △ △ 三 、 备考策略与建议 看看高考题 中的两个例子 2、熟练掌握中学化学各类反应的规律 3、重点培养学生获取“有用信息”的能力，并将获取的“有用信息”与中学化学各类反应规律整合，推出陌生化学反应的产物，并写出该陌生化学方程式的能力 （3） … “电解”中阴极反应的主要产物是_____ （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_____ 如何 提取有用的信息 ？ [2016.I] 28 （ 14 分） 2ClO 2 + H 2 +2NaOH = 2NaClO 2 + 2H 2 O 电解食盐水产物 n(H 2 ): n(NaOH)=1:2, ClO 2 被还原 NaClO 2 ? Cl 2 ? H 2 NaClO 2 阴极产物只有 NaClO 2 +4 +3 通入阴极反应 ， Cl 2 是电解产物 0 阴极主要产物是什么？ +4 +3 ClO 2 被还原 H 2 O 2 NaClO 2 氧化产物： O 2 n(氧化剂）：n(氧化剂） =2:1 如何 提取有用的信息 ？ 尾气的吸收反应中氧化剂还原剂的物质的量之比是多少？ 三 、 备考策略与建议 4、 重视理论指导实践 化工生产条件的选择 【 2017 ． I 】 27 ．…锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为 FeTiO 3 ，还含有少量 MgO 、 SiO 2 等杂质）来制备，工艺流程如下： （ 3）TiO 2 · x H 2 O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TiO 2 · x H 2 O 转化率最高的原因 __________________。 小于40℃是速率，大于40℃？ [2015]27．(14分)硼及其化合物在工业上有许多用途。以 铁硼矿 (主要成分为Mg 2 B 2 O 5 ·H 2 O和Fe 3 O 4 ，还有少量Fe 2 O 3 、FeO、CaO、Al 2 O 3 和SiO 2 等)为原料 制备硼酸(H 3 BO 3 ) 的工艺流程如图所示： (1)Mg 2 B 2 O 5 ·H 2 O与硫酸反应 为提高浸出速率 ，除适当 增加硫酸浓度 外， 还可采取的措施 有______、______(写出两条)。 (3)“净化除杂”需先 加H 2 O 2 溶液，作用 是______。然后 再调节溶液的pH约为5，目的 是______。 提高 v 的方法 控制条件除 Fe 2+ Fe 3+ Al 3+ 三 、 备考策略与建议 4、 记住几种常见金属离子完全沉淀的pH 沉淀物 Fe(OH) 3 Al(OH) 3 Cu(OH) 2 Fe(OH) 2 Mg(OH) 2 pH 3.2 5.2 6.7 9.7 12.4 ① Fe 2+ 作为杂质时，总是先用氧化剂将其氧化成Fe 3+ ，然后再除去。 ② Fe 3+ 、Al 3+ 、 Cu 2+ 作为杂质时，通常是通过调溶液的pH，促进其水解生成难溶性的氢氧化物沉淀而除去。 沿箭头方向 pH 逐渐增大 [ 沿铁（ Ⅲ ）铝铜铁（ Ⅱ ）镁方向 pH 逐渐增大 ] 。 [2017] Ⅱ26. （ 14 分） … 水泥熟料的 主要成分为 CaO 、 SiO 2 ，并 含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物 。实验室 测定水泥样品中钙含量 的过程如图 （ 1 ）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是 ___ ，还可使用 ______ 代替硝酸。 （ 3 ）加氨水过程中加热的目的是 _______ 。沉淀 B 的主要成分为 _____ 、 ____ Fe(OH) 3 、 Al(OH) 3 下车 三 、 备考策略与建议 5、题型训练与知识点训练结合、课堂训练与课后训练相结合。 6、 特别注意 H 2 O 2 由于 H 2 O 2 有较强的氧化性、有还原性、不稳定性，在水溶液中使用 H 2 O 2 不引入杂质。所以工业上广泛用到 H 2 O 2 祝各位教师身体健康！祝2018年高考取得好成绩！