化工流程物質(zhì)的分離與提純公開課學(xué)案

《無機(jī)化工流程專題——物質(zhì)的分離提純》教學(xué)設(shè)計(jì)【考綱要求】1、了解科學(xué)、技術(shù)、社會的相互關(guān)系，知道在化工生產(chǎn)中遵循“綠色化學(xué)”思想重要性；2、了解氯堿工業(yè)、硫酸工業(yè)、合成氨工業(yè)、廢水處理等工業(yè)的原理；3、了解化工流程題的試題特點(diǎn)和備考策略?！緦ｎ}分析】以實(shí)際生產(chǎn)或生活背景為載體，以元素及其化合物知識為依托，多以無機(jī)工藝流程圖的形式出現(xiàn)，將無機(jī)理論、元素化合物（氧化還原、離子反應(yīng)、電化學(xué)知識、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算）等多塊內(nèi)容融為一體，綜合性增強(qiáng)?！窘虒W(xué)重難點(diǎn)】基本知識基本原理的實(shí)際綜合應(yīng)用【教學(xué)目標(biāo)】1、總結(jié)化工流程題分離提純步驟的判斷和常見的分離提純方法。2、熟悉分離提純方法的應(yīng)用和條件控制，查漏補(bǔ)缺，提高學(xué)生的解題信心?！窘虒W(xué)過程】環(huán)節(jié)一：回顧方法回顧化工流程結(jié)構(gòu)和常見分離提純方法環(huán)節(jié)二：精練細(xì)悟物理法題組一：結(jié)晶法1、（市一?；ｎ}練習(xí)T2）CuSO4溶液也可用于制備膽礬，其基本操作是、過濾、洗滌、干燥2、（周測10）變式1：由MgCl2·6H2O得到無水MgCl2應(yīng)采取的操作是變式2：由MgCl2溶液得到MgCl2·6H2O的操作是小結(jié)：鞏固練習(xí)：【2022年高考北京卷】以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4為原料，制備高純PbO，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。工作流程如下：（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）NaHPbO2（aq），過程Ⅲ的目的是提純，綜合上述溶解度曲線，簡述過程Ⅲ的操作_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________題組二：溫度的控制1、(2022·新課標(biāo)Ⅰ卷)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備，工藝流程如下：溫度/℃3035404550TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率/%9295979388(3)TiO2·xH2O沉淀與雙氧水、氨水反應(yīng)40min所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。分析40℃時TiO2·xH2O轉(zhuǎn)化率最高的原因___________________________________________________________2、（2022茂名市一模T27）某冶金廠的爐渣中主要成分為CuO、Cu、Ag、Bi、Pb，還含有少量的SiO2和Au，從爐渣中間收有價金屬的一種工藝流程如下。（2）加入NaOH溶液的目的是調(diào)節(jié)濾液的PH，水解時通入水蒸氣的目的是____________________________________小結(jié)：鞏固練習(xí)：(2022·河南洛陽三模)氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇和水，可溶于氯離子濃度較大的體系，在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅(主要成分是Cu和少量CuO)為原料，采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工藝過程如下：溶解溫度應(yīng)控制在60～70℃，原因是_____________________________________________?；瘜W(xué)法題組三：調(diào)節(jié)pH法1、(周測15T27)氯化亞銅是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、石油、油脂、染料等工業(yè)。一種利用低品位銅礦(Cu2S、CuS及FeO和Fe2O3等)為原料制取CuCl的工藝流程如下：物質(zhì)Cu(OH)2Mn(OH)2Fe(OH)3開始沉淀pH完全沉淀pH則步驟Ⅱ“中和”時，pH應(yīng)控制的范圍為______。2、（2022廣州一模T32）某地煤矸石經(jīng)預(yù)處理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量鈣鎂的化合物等，一種綜合利用工藝設(shè)計(jì)如下：已知Fe3+開始沉淀和沉淀完全的pH分別為和，Al3+開始沉淀和沉淀完全的pH分別為和。為了獲得產(chǎn)品Al(OH)3，從煤矸石的鹽酸浸取液開始，若只用CaCO3一種試劑，后續(xù)操作過程是____________________________________________________________。3、(2022·黃岡質(zhì)檢)硼鎂泥是硼鎂礦生產(chǎn)硼砂(Na2B4O7·10H2O)時的廢渣，其主要成分是MgO，還含有CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、B2O3、SiO2等雜質(zhì)。以硼鎂泥為原料制取的七水硫酸鎂在印染、造紙和醫(yī)藥等工業(yè)上都有廣泛的應(yīng)用。硼鎂泥制取七水硫酸鎂的工藝流程如下：濾渣B中含有不溶于稀鹽酸的黑色固體，則濾渣B含有的成分有____________________________，除了加入MgO還可以選擇加入什么試劑（寫一種）__________________________________________小結(jié)：題組四：氧化還原法1、（市一模化工流程專題T8）Cr2O3是重要的化工原料。鉻礦石的主要成分為Cr2O3，并含有一定量的FeO、SiO2等雜質(zhì)，工業(yè)上生產(chǎn)Cr2O3的過程如圖所示。(3)濾液1用H2SO4酸化時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O，向?yàn)V液2中加蔗糖的目的是___________________________2、（2022廣州市一模T27）高氯酸銨(NH4ClO4)可用作火箭推進(jìn)劑等。制備NH4ClO4的工藝流程如下：“除雜”有兩種方案。方案1：加入鹽酸和H2O2溶液，NaClO3轉(zhuǎn)化為ClO2，離子方程式為__