2019届高三化学工艺流程题的考向及解题策略.ppt

化学高考工艺流程试题复习备考策略,内 容 提 要,一、高考中工艺流程题试题分析,二、工艺流程题的试题形式及命题思想,三、工艺流程题的解题策略,四、工艺流程题的得分突破,1.试题分析,4,5,6,2.2018年高考工艺流程题的走向,7,（1）高考改革的需要,2013.11党的十八届三中全会决定，坚持立德树人，加强社会主义核心价值体系教育，完善中华优秀传统文化教育，增强学生社会责任感、创新精神、实践能力，推进考试招生制度改革。,2.2018年高考工艺流程题的走向,8,2014.9国务院颁布了关于深化考试招生制度改革的实验意见，对高考考试内容改革提出明确要求，即“依据高校人才选拔要求和国家课程标准，科学设计命题内容，增强基础性、综合性，着重考查学生独立思考和运用所学知识分析问题、解决问题的能力”。,2016教育部考试中心提出积极推行和探索“一体四层四翼”的高考评价体系。,2.2018年高考工艺流程题的走向,9,（2）化学学科发展的需要,（3）创建和谐社会的需要,2017年第九次课改，提出学科核心素养,3.近几年高考中情景素材统计,（1）自然资源开发利用类,钛铁矿、铬铁矿、软锰矿、菱镁矿、铁硼矿、铝土矿、磷矿石、白云石、莹石,（2）废弃资源回收利用类,废铁屑、废铝片、废钒催化剂、废玻璃、废旧锂离子电池、废旧锌锰电池、粉煤灰、银铜合金废料,（3）物质的制备和净化类,水泥、NaClO2、NH3、H2C2O4,10,1、原料所含杂质类：SiO2(12次)；Al2O3(11次）；FexOy(10次）；MgO(5次)；MnO2(4次)；CaO(3次),2、辅助试剂类：H2O2(7次)；KMnO4(6次）；K2Cr2O7(2次）；H2C2O4(2次)、NaBH4(2次)；ZnS、FeS、MnS(各1次),4.近几年高考中高频化合物统计,11,5.近几年高考中考点分析,12,二、工艺流程题的试题形式及命题思想,1、试题形式,以工业上制备某物质（纯净物）为目的，把实际生产过程以简图的形式表现出来。,例1：(2017江苏T16)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：,注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式_。,13,2、命题思想,（1）元素守恒思想。原料中的“核心元素”经多步转化最终“存留”于目标产物中。,例1：(2017江苏T16)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：,14,2、命题思想,（2）物料转化思想。方框一般表示反应釜；方框中物质表示反应釜中的“主要物质”；方框间箭头表示“转化关系”。,例1：(2017江苏T16)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：,15,2、命题思想,（3）教材联系生产的思想。工艺流程中的大部分化学反应来源于教材，部分陌生化学反应，其反应原理源于教材。,例1：(2017江苏T16)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：,16,2、命题思想,（4）绿色环保思想。对环境无害的物质可以直接排放，部分物质需循环利用，实现资源利用最大化。,例1：(2017江苏T16)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：,17,18,三、工艺流程题的解题策略,例1：(2017江苏T16)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：,注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式_。,1.分解工艺流程题，教会学生“审题、问题”,（1）研读题头，明确目的，解决“干什么”,例1：(2017江苏 T16)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：,19,注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。,（2）解析题干，读懂流程，解决“怎么制”,注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。,20,（3）读题问，逐空作答，解决“怎么写”,(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_(2)向“过滤”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH_(填“增大”、“不变”或“减小”)。(3)“电解”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是_。(4)“电解”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_，阴极产生的物质A的化学式为_。,Al2O3+2OH2AlO2+H2O,减小,石墨电极被阳极产生的氧气氧化。,4CO322H2O4e4HCO3O2,H2,21,2.帮助学生熟悉工艺流程的一般结构,22,.预处理,.分离提纯,.获得产品,3.熟悉工艺流程常见的操作和名词,溶解：通常用酸溶。如用稀硫酸、盐酸、浓硫酸等。研磨：将固体物质粉碎，增大接触面积，加快反应速率。煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，杂质在高温下氧化分解。碱洗：除去油污或者氧化膜。,（1）原料的预处理,控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。,（2）控制反应条件的方法,调节pH所需的物质一般应满足两点：,a.能与H+反应，使溶液pH增大；,b.不引入新杂质。,例如：若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH。,加热,加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。,趋热过滤,防止某物质降温时析出。,冰水洗涤,洗去晶体杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的损耗。,乙醇洗涤,降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。,事先煮沸溶液的原因,除去溶解在溶液中的气体（如氧气），防止某物质被氧化。如制备Fe(OH)2时，应煮沸蒸馏水，冷却后再配制氢氧化钠溶液和FeSO4溶液等。,(1)过滤：操作要点(一贴二低三靠)；玻璃仪器(漏斗、玻璃棒、烧杯)(2)结晶：直接蒸发结晶。如：食盐水蒸发结晶得NaCI；蒸发浓缩，冷却结晶。如:胆矾结晶;在HCI气流中蒸发结晶。如:CuC12、AlCl3、FeCl3等(3)洗涤：如何洗涤沉淀？如何检验沉淀洗涤干净?(4)干燥：在干燥器中干燥。(5)灼烧：固体在坩埚中进行加热。(6)萃取分液：萃取剂的要求。(7)蒸馏或分馏：冷凝管的选择（装置、仪器、冷却水的方向等）。,4.熟悉常见的分离、提纯方法,.预处理,.分离提纯,.获得产品,不溶,CaSO4,溶解,不溶,SiO2、CaSO4,Fe3O4,例2,硫酸镁,6.帮助学生形成自己的解题方法,30,题头,题干,题问,工艺流程题,分段、剖析,构成组合,呈现方式,化学反应原理,解题方法,类比、解决,理解抽象,例3：钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属，如图1所示，将钛厂、氯碱厂和甲醇厂组成产业链可以大大提高资源利用率。,已知：2FeTiO3+6C+7Cl2 2FeCl3+2TiCl4+6COCO2H2CH3OH,问题：在上述产业链中，合成192t甲醇理论上需额外补充H2多少摩尔？（不考虑生产中的损失）。,四、工艺流程题的得分突破,32,1、积累化工知识，夯实基础,2014全国卷T36,人教版必修2，P93，T4,33,34,2、记忆答题术语，规范作答,35,例4(2016全国卷T28)NaClO2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：,回答下列问题：(1)NaClO2中Cl的化合价为_。,+3,36,反应1,反应2,反应3,3、分段剖析，各个击破,(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_。,NaClO3SO2H2SO4=,37,生成物,ClO2NaHSO4,(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2和Ca2，要加入的试剂分别为_、_。“电解”中阴极反应的主要产物是_。,反应1,反应2,(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。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_。,38,反应3,(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数),39,例5：2017全国卷 T27 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。工艺流程如下：,40,4、就问解题，力求得分,100,2h或90,5h,41,（3）TiO2xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：,主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质,分析40 时TiO2xH2O转化率最高的原因_ _。,42,主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质,例6：2013全国卷T27氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌含有Fe()、Mn()、Ni()等杂质的流程如下：,提示：在本实验条件下，Ni()不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。,涉及反应反应b中发生的离子方程式为MnO43Fe27H2O=3Fe(OH)3MnO25H；2MnO43Mn22H2O5MnO24H反应d中发生的离子方程式为CO32Zn2=ZnCO3反应e中发生的反应为ZnCO3ZnOCO2,5、解析经典流程，做到触类旁通,43,例72015全国卷 实验室用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料，通过以下过程制备ClO2：,涉及反应电解时发生反应的化学方程式为NH4Cl2HCl3H2NCl3制备ClO2的化学方程式为6NaClO2NCl33H2O6ClO2NH33NaCl3NaOH,44,反应1,反应2,例82013全国卷T27 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(LiCoO2)、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6CxLixe=LixC6。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)。,45,某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、导电剂乙炔黑和铝箔等。,涉及反应正极碱浸的离子方程式：2Al2OH2H2O=2AlO23H2酸浸中发生的主要氧化还原反应方程式为2LiCoO23H2SO4H2O2=Li2SO42CoSO4O24H2O“沉钴”过程中发生反应的化学方程式为CoSO42NH4HCO3=CoCO3(NH4)2SO4H2OCO2,46,反应1,反应2,反应3,6、专题专练，帮助学生克服恐惧心理,例9：某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe2O3。某同学用15.0g该废催化剂为原料，回收锌和铜。采用的实验方案如下，回答下列问题：,已知：ZnS与稀硫酸反应，且化合价不变；CuS既不溶解于稀硫酸，也不与稀硫酸反应。,47,反应1,反应2,已知：ZnS与稀硫酸反应，且化合价不变；CuS既不溶解于稀硫酸，也不与稀硫酸反应。,(1)在下列装置中，第一次浸出反应装置最合理的是_。(填字母),D,SiO2、ZnO、ZnS、CuS、Fe3O4,48,已知：ZnS与稀硫酸反应，且化合价不变；CuS既不溶解于稀硫酸，也不与稀硫酸反应。,SiO2、ZnO、ZnS、CuS、Fe3O4,(2)滤液1中含有Fe2+,选用提供的试剂进行检验，检验方法：_,(提供的试剂：稀盐酸KSCN溶液KMnO4溶液 NaOH溶液碘水),(3)本实验要用到抽滤，设所用的洗涤剂为X，抽滤洗涤沉淀的操作：_。,(4)写出第二次浸出的化学方程式：_，向滤渣1的反应器中加H2SO4和H2O2溶液，应先加_,49,取样,加试剂,现象,结论,已知：ZnS与稀硫酸反应，且化合价不变；CuS既不溶解于稀硫酸，也不与稀硫酸反应。,SiO2、ZnO、ZnS、CuS、Fe3O4,(5)滤渣2的主要成分是_。浓缩、结晶得到硫酸锌晶体的主要仪器名称是_。,(6)某同学在实验完成之后，得到1.50g CuSO45H2O，则铜的回收率为：_。,50,