模型認(rèn)知視角下《無機(jī)化工流程題》專題復(fù)習(xí)

工業(yè)流程高考二輪復(fù)習(xí)蘭州五十一中

延遲符第一頁，共三十二頁。Mg鋁土礦硅芯片溴第二頁，共三十二頁。旅途感悟庖丁解題牛刀小試游戲環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)旅程第三頁，共三十二頁。

原料選取物質(zhì)轉(zhuǎn)化分離提純生產(chǎn)過程游戲環(huán)節(jié)SO2Cl2酸和Cl2SO2Cl2第四頁，共三十二頁。思維建模（第一步）原料成本核心反應(yīng)產(chǎn)品的分離提純環(huán)保循環(huán)使用反應(yīng)條件的控制原料的預(yù)處理第五頁，共三十二頁。硫鐵礦燒渣是一種重要的化工生產(chǎn)中間產(chǎn)物，主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。如圖所示是以硫鐵礦燒渣制備高效凈水劑聚合硫酸鐵的流程圖：(1)實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)“操作Ⅰ”所用的玻璃儀器有_______________、______________和燒杯。牛刀小試第六頁，共三十二頁。原材料目標(biāo)產(chǎn)物分離提純分離提純化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)條件的控制原料核心反應(yīng)產(chǎn)品的分離提純原料的預(yù)處理原料預(yù)處理反應(yīng)條件的控制第七頁，共三十二頁。原料目標(biāo)產(chǎn)物原料的預(yù)處理反應(yīng)條件的控制產(chǎn)品的分離提純成本環(huán)保﹡﹡﹡﹡﹡建模﹡﹡﹡﹡﹡

核心反應(yīng)123第八頁，共三十二頁。9近三年化工流程圖試題的考查要點(diǎn)（以全國卷為例）年份題號考查內(nèi)容相關(guān)考點(diǎn)2016年全國卷128NaClO2的制備

根據(jù)化學(xué)式判斷元素化合價、氧化還原反應(yīng)方程式的書寫、食鹽水的精制、電解電極產(chǎn)物的判斷、有關(guān)計(jì)算(有效氯含量的測定）2017年全國卷226

水泥樣品中鈣含量的測定硝酸的氧化性、二氧化硅與氫氟酸的反應(yīng)方程式的書寫、溫度對鹽類水解的影響、物質(zhì)的除雜與凈化、氧化還原滴定計(jì)算2018年全國卷226

以閃鋅礦為原料制備金屬鋅煅燒金屬硫化物反應(yīng)方程式和金屬間的置換反應(yīng)方程式的書寫、物質(zhì)的分離和提純（調(diào)節(jié)溶液pH除雜、濾渣成分的分析等）、電解過程中電極反應(yīng)式的書寫、物質(zhì)的循環(huán)利用氧化還原的規(guī)律及方程式的書寫是重點(diǎn)第九頁，共三十二頁。原料目標(biāo)產(chǎn)物原料的預(yù)處理反應(yīng)條件的控制產(chǎn)品的分離提純成本環(huán)保﹡﹡﹡﹡﹡建模﹡﹡﹡﹡﹡

核心反應(yīng)123第十頁，共三十二頁。原料目標(biāo)產(chǎn)物﹡﹡﹡﹡﹡建模﹡﹡﹡﹡﹡

核心反應(yīng)1第十一頁，共三十二頁。起點(diǎn)站站點(diǎn)1站點(diǎn)2站點(diǎn)3終點(diǎn)站下車1下車2下車3有效成分與雜質(zhì)一起上車除雜1除雜2除雜3產(chǎn)品產(chǎn)品線與雜質(zhì)線第十二頁，共三十二頁。起點(diǎn)站站點(diǎn)1站點(diǎn)2站點(diǎn)3終點(diǎn)站下車1下車2下車3原料不純除雜1除雜2除雜3產(chǎn)品產(chǎn)品線：雜質(zhì)線：尋找原料和產(chǎn)品是什么？原料中的雜質(zhì)成分是在什么地方下車的任務(wù)1(整體法）第十三頁，共三十二頁?！?017．I】27．（14分）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：SiO2下車Mg2+在溶液中下車終點(diǎn)站終點(diǎn)站產(chǎn)品起點(diǎn)站尋找原料和產(chǎn)品是什么？原料中的雜質(zhì)成分是在什么地方下車的任務(wù)1第十四頁，共三十二頁。終點(diǎn)站起點(diǎn)站FeTiO3MgOSiO2原料中的有效成分通過什么反應(yīng)生成產(chǎn)品的。(關(guān)注化合價）終點(diǎn)站HClFe2+Mg2+TiOCl42-SiO2下車水解TiO2·xH2OFe2+、Mg2+H2O2H3PO4FePO4Mg2+下車H2O2LiOHLi2CO3Li4Ti5O12SiO2下車Mg2+在溶液中下車+2+3+2LiFePO4Li2CO3H2C2O4任務(wù)2信息提示：酸浸后有TiOCl42-第十五頁，共三十二頁。終點(diǎn)站高溫煅燒反應(yīng)②方程式的書寫？任務(wù)3第十六頁，共三十二頁。旅途感悟庖丁解題牛刀小試游戲環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)旅程第十七頁，共三十二頁。27．(15分)…某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等?！F(xiàn)以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源乙炔黑下車從“兩條線”來分析高考流程題產(chǎn)品1產(chǎn)品3產(chǎn)品2起點(diǎn)站任務(wù)1任務(wù)2寫出“酸浸”“沉鈷”時發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)方程式？第十八頁，共三十二頁。27．(15分)…某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰(LiCoO2)、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等?！F(xiàn)以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源任務(wù)2寫出“酸浸”“沉鈷”時發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)方程式？第十九頁，共三十二頁。第二十頁，共三十二頁。旅途感悟庖丁解題牛刀小試游戲環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)旅程第二十一頁，共三十二頁。原料目標(biāo)產(chǎn)物

核心反應(yīng)1思維建模感悟方法理順?biāo)悸分饕疾檠趸€原反應(yīng)，考慮可能的副反應(yīng)

第二十二頁，共三十二頁。1、整體局部相結(jié)合2、瞻前顧后寫方程3、時刻關(guān)注化合價4，全面規(guī)范來表達(dá)思維建模感悟方法理順?biāo)悸返诙?，共三十二頁。[2015]27.…以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：Fe3+下車下車SiO2CaSO4Fe3O4(信息）(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是______

然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是__。Al3+只能在此下車終點(diǎn)站起點(diǎn)站從“兩條線”來分析高考流程題Mg2+下車學(xué)以致用第二十四頁，共三十二頁。謝謝大家延遲符第二十五頁，共三十二頁。Fe3+Al3+下車下車SiO2CaSO4Fe3O4(信息）(3)“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是______

然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是終點(diǎn)站Mg2B2O5·H2OFe3O4Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、SiO2H2SO4H3BO3Mg2+

Fe3+、Fe2+Ca2+、Al3+SiO2、Fe3O4CaSO4

下車H2O2pH=5Fe(OH)3Al(OH)3

下車?yán)鋮s結(jié)晶蒸發(fā)濃縮Mg2+下車H3BO3Mg2+下車第二十六頁，共三十二頁。一.解題思路1.整體粗讀2.局部細(xì)讀:

原料到產(chǎn)品：須除去什么元素，引進(jìn)什么元素？

步驟與目的：加入試劑什么目的？

感覺與結(jié)果：有的步驟讀不懂就看這一步結(jié)果

信息與遷移：所給信息一定有用，一定用3.大膽回答：考慮產(chǎn)物、環(huán)保、產(chǎn)量、成本等。統(tǒng)覽整體，截段分析第二十七頁，共三十二頁。思維建模感悟方法原料對原料的預(yù)處理產(chǎn)品核心反應(yīng)產(chǎn)品的分離提純主要是粉碎、煅燒、酸溶、堿溶、水溶等操作，初步除雜主要考查氧化還原反應(yīng)，考慮可能的副反應(yīng)

過濾、結(jié)晶、蒸餾、萃取、分液等操作。通常要考慮分離條件：pH、溫度等考慮副產(chǎn)品的循環(huán)利用產(chǎn)品洗滌、產(chǎn)率計(jì)算等第二十八頁，共三十二頁。優(yōu)化思維規(guī)范表達(dá)1.解決問題與流程相結(jié)合，有效提取信息，抓住問題關(guān)鍵2.分析流程不宜面面俱到，注意“陷阱”，避免陷入其中而不能自拔3.表達(dá)規(guī)范：化學(xué)方程式、離子方程式、文字表達(dá)等第二十九頁，共三十二頁。庖丁解“題”（2018全國卷2）我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家，一種以閃鋅礦（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì)）為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：回答下列問題：（1）焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________。（2）濾渣1的主要成分除SiO2外還有______________；氧化除雜工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧氣，其后果是________________。（3）溶液中的Cd2+可用鋅粉除去，還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為_________________。（4）電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時，陰極的電極反應(yīng)式為______________；沉積鋅后的電解液可返回_______工序繼續(xù)使用。金屬離子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+開始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4第三十頁，共三十二頁。（1）金屬硫化物的煅燒：如煅燒硫鐵礦（2）調(diào)節(jié)溶液pH除雜的方法（3）電極反應(yīng)式的書寫（4）物質(zhì)的循環(huán)利用

知識鏈接答案:(1)(2)PbSO4

(3)調(diào)節(jié)溶液的pH

(4)無法除去雜質(zhì)Fe2+

(7)溶浸焙燒（5）Zn