2022届高中化学新教材同步必修第二册 第八章 微专题十 浅析化工生产工艺流程-以金属矿物、海水资源开发利用为背景.pptx

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1、20222022人教版高中化学新教材同步人教版高中化学新教材同步 精品课件精品课件 浅析化工生产工艺流程以金属矿 物、海水资源开发利用为背景 1.工艺流程题的结构 规律:“主线主产品,分支副产品,回头为循环”。 2.对原料预处理的常用方法 (1)研磨减小固体颗粒的体积,增大固体与液体或气体间的接触面积, 加快反应速率。 (2)水浸与水接触反应或溶解。 (3)酸浸与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物 通过过滤除去。 (4)灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化,如从海带中提取碘时灼 烧就是为了除去可燃性杂质。 (5)煅烧改变结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质在高温下氧化、 分解,如

2、煅烧高岭土。 3.解答化工流程题的方法目标分析法 制备类工艺流程题一般由多步连续的操作组成,每一步操作都有其具体 的目标、任务。 要求用理论回答的试题应采用“四段论法”: 下列叙述错误的是 A.合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用 B.从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li C.“沉淀”反应的金属离子为Fe3 D.上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠 1.(2018全国卷,7)磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池 之一。采用湿法冶金工艺收废旧磷酸亚铁锂电池正极片中的金属,其流 程如图: 12354 跟踪训练 6 解析A对,处理废旧磷酸 亚铁锂电池,回收金属Al、 F

3、e、Li等,可实现资源的再 利用,并有利于保护环境; 123546 B对,由流程图示可知,正极片碱溶得到NaAlO2溶液和含磷酸亚铁锂滤渣,利 用NaAlO2溶液可获得Al,利用含磷酸亚铁锂滤渣可获得Fe、Li; C对,含磷酸亚铁锂滤渣加入H2SO4/HNO3,Fe2被氧化成Fe3,加入碱液后 Fe3生成Fe(OH)3沉淀; D错,滤液加入碳酸钠生成Li2CO3沉淀,而Li2SO4易溶于水,故不能用Na2SO4 代替Na2CO3。 12354 2.(2019石嘴山市大武口 区校级月考)如图为铝土 矿(主要含Fe3O4、Al2O3、 SiO2)提取铝的流程,以 下说法正确的是 6 A.残渣A主要

4、是H2SiO3 B.滤液A中只存在Fe3和Al3 C.过程可以用HCl替代二氧化碳 D.滤液C主要是碳酸氢钠和硫酸钠溶液 12354 解析铝土矿主要含Fe3O4、Al2O3、SiO2,加入过量的稀硫酸溶解、过 滤得到的滤渣A为二氧化硅,滤液A为硫酸铝和硫酸亚铁、硫酸铁,滤液 中加入过量氢氧化钠溶液和过量硫酸反应,沉淀亚铁离子、铁离子,残 渣B主要是氢氧化铁和氢氧化亚铁,滤液B主要是偏铝酸钠溶液,通入过 量的二氧化碳气体过滤得到的滤液C为碳酸氢钠和硫酸钠,固体C为氢氧 化铝,灼烧得到的D为氧化铝,电解熔融氧化铝生成铝。分析可知残渣A 主要是SiO2,故A错误; 6 12354 滤液A中有Fe3、

5、Al3、Fe2、H,故B错误; 盐酸为强酸,能与氢氧化铝反应,所以过程不可以用HCl替代二氧化 碳,故C错误; 分析可知滤液C主要是碳酸氢钠和硫酸钠溶液,故D正确。 6 12354 3.(2020北京延庆区检测)海洋是一个资源宝库,海水资源的开发和利用 是现代和未来永恒的主题。下面是海水利用的流程图。下列有关说法不 正确的是 6 A.过程中制得NaHCO3是先往精盐溶液中通入CO2,再通入NH3 B.氯碱工业在阳极产生了使湿润淀粉-碘化钾试纸变蓝的气体 C.反应加热MgCl26H2O应在HCl气流保护下制备无水MgCl2 D.反应中,用Na2CO3水溶液吸收Br2后,用70%80%硫酸富集Br

6、2 解析氨的溶解度大于二氧 化碳,由饱和精盐溶液制 NaHCO3时,必须先通入NH3, 再通入足量CO2,故A错误; 氯碱工业在阳极上氯离子放电生成氯气,使湿润淀粉-碘化钾试纸变蓝, 故B正确; 反应加热MgCl26H2O应在HCl气流中制备无水MgCl2,故C正确; Na2CO3水溶液吸收Br2后,生成NaBrO和NaBr,与70%80%硫酸反应重 新生成溴单质,富集Br2,故D正确。 123546 12354 4.从海带中提取碘单质,成熟的工艺流程如下。下列关于海水制碘的说 法不正确的是 6 A.实验室在蒸发皿中灼烧干海带,并且用玻璃棒搅拌 B.含I的滤液中加入稀硫酸和双氧水后,碘元素发生

7、氧化反应 C.在碘水中加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝色 D.碘水中加入CCl4得到I2的CCl4溶液,该操作为“萃取” 123546 解析A项,实验灼烧干海带应在坩埚中进行; B项,I I2发生氧化反应; C项,淀粉遇I2变蓝色; D项,CCl4能萃取碘水中的I2。 下列有关说法正确的是 A.用澄清石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3 B.第步和第步均发生了氧化还原反应 C.在第步中溴元素均被氧化 D.工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁 12354 5.海洋中有丰富的资源,下图为海水资源利用的部分过程。 6 解析A项,澄清石灰水不能鉴别碳酸氢钠和碳酸钠,错误; C项,中发生Br2SO22

8、H2O=H2SO42HBr,Br元素被还原,错误; D项,冶炼镁常采用电解熔融状态下的MgCl2的方法,不是氯化镁溶液, 错误。 123546 6.钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属,钛白(TiO2)是目前最好的白色 颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿,我国的钛铁矿储量居世界首位。 用含Fe2O3的钛铁矿(主要成分为FeTiO3)制备TiO2流程如下: 123546 (1)步骤加Fe的目的是_;步骤冷却的目的是_ _。 将Fe3还原为Fe2 绿矾(FeSO47H2O) 析出 解析分析框图知,铁最终转化成副产品绿矾,所以要将3价Fe转化为 2价Fe,降温减小FeSO47H2O的溶解度,有利于绿矾结晶。 123546 (2)上述制备TiO2的过程中,可以利用的副产物是_; 考虑成本和废物综合利用因素,水浸后废液中应加入_ _处理。 123546 绿矾(FeSO47H2O) 生石灰(或碳酸钙、 废碱) 解析水浸后发生的离子反应为TiO22H2O=H2TiO32H,废液 主要呈酸性,所以应加入CaO、CaCO3或废碱。 (3)由金红石(TiO2)制取单质钛(Ti),涉及的步骤为 123546 反应TiCl42Mg 2MgCl2Ti在Ar气氛中进行的理由是_ _。 防止高温 下镁或钛与O2、N2等反应 解析Ti和Mg易与空气中的O2、N2等反应,故应在Ar气氛中进行。

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