1、二化学工艺流程题二化学工艺流程题-2-一、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。-3-二、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
2、程如下:-4-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:。-5-(3)TiO2xH2O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TiO2xH2O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+)=0.02molL-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+)=1.010-5molL-1,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生
3、成?(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.310-22、1.010-24。(6)写出“高温煅烧”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式。-6-答案:(1)100、2h,90、5h(3)低于40,TiO2xH2O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TiO2xH2O转化反应速率下降(4)4-7-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、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,TiO2xH2O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,TiO2xH2O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。-8-即QK,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
5、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。-9-解题策略:1.化工生产的一般工艺流程-10-2.原料预处理的几种常用方法-11-3.控制反应条件-12-13-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:-1
6、4-相关金属离子c0(Mn+)=0.1molL-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。-15-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
7、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+。-16-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。2022-10-6精选最新中小学教学课件编后语 常常可见到这样的同学，他们在下课前几分钟就开始看表、收拾课本文具，下课铃一响，就迫不及待地“逃离”教室。实际上，每节课刚下课时的
8、几分钟是我们对上课内容查漏补缺的好时机。善于学习的同学往往懂得抓好课后的“黄金两分钟”。那么，课后的“黄金时间”可以用来做什么呢？一、释疑难 对课堂上老师讲到的内容自己想不通卡壳的问题，应该在课堂上标出来，下课时，在老师还未离开教室的时候，要主动请老师讲解清楚。如果老师已经离开教室，也可以向同学请教，及时消除疑难问题。做到当堂知识，当堂解决。二、补笔记 上课时，如果有些东西没有记下来，不要因为惦记着漏了的笔记而影响记下面的内容，可以在笔记本上留下一定的空间。下课后，再从头到尾阅读一遍自己写的笔记，既可以起到复习的作用，又可以检查笔记中的遗漏和错误。遗漏之处要补全，错别字要纠正，过于潦草的字要写清楚。同时，将自己对讲课内容的理解、自己的收获和感想，用自己的话写在笔记本的空白处。这样，可以使笔记变的更加完整、充实。三、课后“静思2分钟”大有学问 我们还要注意课后的及时思考。利用课间休息时间，在心中快速把刚才上课时刚讲过的一些关键思路理一遍，把老师讲解的题目从题意到解答整个过程详细审视一遍，这样，不仅可以加深知识的理解和记忆，还可以轻而易举地掌握一些关键的解题技巧。所以，2分钟的课后静思等于同一学科知识的课后复习30分钟。2022-10-6精选最新中小学教学课件thank you!
