【文档说明】定点1-工艺流程的分析思路(原卷版)-2021年高考化学二轮工艺流程题定点剖析.doc,共(7)页,1006.703 KB,由管理员店铺上传
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1二轮复习工艺流程专项专题1-工艺流程的思维路线一.整体分析-通读试题,弄清流程目的,大体明确步骤阅读试题时,切勿急于解答题中的设问(某些通用问题除外),要按“单主线法”的顺序,仔细认真地通读试题,从宏观上整体把握试题难度和考点,初步了解原料、目的和提供的一
些课本上没有但题目中必须要用到的新信息。同时养成良好做题习惯,阅读时随手标记目的及相关信息。简单阅读后,应当深层次的提取流程图中的双主线(如黑白图所示):一是反应线,即物质之间的转化关系(此处考虑复分解及氧化还原);二是操
作线,即物质移动时所需的化学实验操作。此时,要千万注意:不要被极个别看不懂的细小环节蒙蔽双眼,此时尚且不必将每个环节的原理都搞清楚,也不必将每个物质都一推出。对于成绩好的同学可以将常见考查形式整理出来,看到题干的设问,来预测可能的问题,做到未卜先知。1.三线法分析:转化线:元素守恒—
焙烧、溶浸、沉淀、煅烧、电解、结晶等;除杂线:复分解沉淀、置换沉淀、氧化还原沉淀;加热产生气体等;分离线:蒸发、结晶、过滤(趁热过滤)、洗涤、干燥等。2.双线法分析:3.主线法分析:电池铜帽超声清洗溶解调PH=2反应过滤水稀硫酸30%H2O2NaOH溶液锌灰(稍
过量)海绵铜ZnO原材料原材料的预处理化学反应分离提纯目标产物条件控制(1)流程图一般三大部分(彩图):原料预处理、核心化学反应、分离提纯。2(2)流程中要分析“进”、“出”物质和仍然留在溶液中的离子
等(否则可能漏掉副产品或干扰离子)。(3)一般默认进的物质过量,确保每一步目标元素利用率或转化率最高,产品产率最高,减少损失。二.识别流程(1)呈现模式(2)识图方法图1图2图3图1箭头表示反应物加入同时生成物出来;图2箭头表示反应物分
步加入和生成物出来;图3箭头表示循环反应。三.局部分析—抓住关键,找准命题角度,做到步步为营通过整体分析,弄清化学工艺流程图的主要目的之后,要按题设中的问题要求,再次回头仔细分析、研究化学工艺流程中与问题相关的局部过程,
有针对性地解决题设中提出的每一个问题。此时,针对一些生涩的“化工术语”,可能会阻碍对试题的有效解读,应该进行针对性的讲解、步骤性强的思维训练,明确快速有效的解题策略,哪些术语是不可或缺的哪些是迷惑眼球的。(1)两个明确①明确干扰设置的规律:对于陌生的干扰因素,通常是为了使整个
化学工艺流程结构完整而设置的,在题设的问题中没有涉及或者不影响答题,此时可以跳过,跟着流程往下一步看,关注的重点应是其产物,对于陌生因素可以看前后流程的信息来大胆猜测。②明确以问题为导向的分析:工艺流程题设中的问题顺序
通常与流程图的流程顺序是一致的,且一个问题对应流程图的一个或依次相连的若干个环节,做题时只需找到所需回答的问题与流程图中相关信息的一一对应关系,“顺藤摸瓜”就可以有效解决相关问题。(2)抓住关键,找准角度①抓住关键词,流程图或题干中的关键词是分析和解决问题的直接证据。预处理阶段-研磨
(或粉碎)、灼烧(或焙烧、煅烧)、浸出(水浸、酸浸、碱洗)、搅拌,核心反应阶段-氧化(或还原)、除杂(加入(或多或正好)沉淀剂、调控溶液的pH或范围控制反应温度、加入保护气),分离提纯阶段—结晶与过滤、洗涤与干燥、脱水(的各种不同方法),3后续阶段—滴定计算,转化率计算,产率
计算,质量分数计算。②找准角度,分析设问的角度对功底要求高,此时如果找准角度,就可以轻松的获得信息,明确答题方向。基本理论(氧化还原反应、化学平衡、盐类水解、电化学)控制反应条件(温度、催化剂、压强、原料配
比、调节溶液的pH、选择溶剂、除杂、产品分离)绿色化学(循环操作、环境保护、原子经济)经济角度(原料的利用率高、提高产物的产率或产量、降低能耗)安全生产(防止污染、爆炸、中毒等)。四.落笔成句—构建模型,规范答题,获得最大收益流程的最终目的就是收益最大化,解决流程题
同理,在分析完问题后,如何正确的书写是得分的关键,此时针对性的“技巧”“套路”“模板”就必须拿出来了。(1)获得收益最大化工艺流程和其他问题不同,它的前后设问经常关联不大,前一问未作答,往往不会影响后面问题的作答。因此,在解答时,不会解答的问题要战略性的放弃,先把能得到的分数得
到,对于之前未解决的问题,回过头来还是带着问题看信息来寻找答案。考试的时候,以得分为第一任务。(2)大量训练,构建模型①想到答案不要急于书写,要思考:答题角度,信息储备,建立模型②积累各类实验操作的固定答题模式,明确答题的规矩和规则;③注重文字、化学用语表达
的准确性、严密性、科学性,力求做到答案层次分明,因果清晰。五.见微知著-明知错误,提前预警,避免低级失误①答非所问-审题不清,抓不住关键字词句,过滤掉关键答题要求,甚至指鹿为马;②不遵守学科规范-不用化学原理分析,语言描
述太随意,不会使用学科语言;③基本功欠缺-乱用化学用语表述,书写极为不规范;④答题毛糙-丢三落四,比如容量瓶不指明规格,物理量漏写计量单位,电子式遗漏孤对电子,方程式未配平、漏写反应条件、沉淀气体符号等。六.典型流程题【2020新课标Ⅰ】钒具有广泛用
途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。4该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:金属离子Fe3+Fe2+Al3+M
n2+开始沉淀pH1.97.03.08.1完全沉淀pH3.29.04.710.1回答下列问题:(1)“酸浸氧化”需要加热,其原因是________________________________。(2)“酸浸氧化”中,VO
+和VO2+被氧化成2VO+,同时还有___________离子被氧化。写出VO+转化为2VO+反应的离子方程式_________________________。(3)“中和沉淀”中,钒水解并沉淀为252VOHOx,随滤液②可除去金属离子K+、Mg2+、Na+、___________,以及
部分的_________________________。(4)“沉淀转溶”中,252VOHOx转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是__________________。(5)“调pH”中有沉淀生产,生成沉淀反应的化学方程式是
_________________________。(6)“沉钒”中析出NH4VO3晶体时,需要加入过量NH4Cl,其原因是_________________________。【2019全国Ⅰ】硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃
、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题:(1)在95℃“溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方
程式为_________。(2)“滤渣1”的主要成分有_________。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子,可选用的化学试剂是_________。(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2OH++B(OH)−4,
Ka=5.81×10−10,可判断H3BO3是______酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是_______________。5(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________,母液经加热后可返回___________工
序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。【2019全国Ⅲ】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答
下列问题:相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32
.84.710.98.28.9(1)“滤渣1”含有S和__________________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式__________________________________________
__________。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是________________________。(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为_______~6之间。(4)“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+,“滤渣3”的主要成分是______________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高,Mg2+沉淀不完全,原因是_____________________________________________________________________。(6)写出“沉锰”的离子方程式_____
______________________________________________。(7)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料,其化学式为LiNixCoyMnzO2,其中Ni、Co、Mn的化合价分别为+2、+3、+4。当x=y=13时,z=___________。【2017全国
Ⅲ】重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示:回答下列问题:(1)步骤①的主要反应为:FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3⎯⎯⎯→高温Na2C
rO4+Fe2O3+CO2+NaNO26上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为__________。该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________________。(2)滤渣1中含量最多的金属元素是___________
_,滤渣2的主要成分是_____________及含硅杂质。(3)步骤④调滤液2的pH使之变____________(填“大”或“小”),原因是___________________(用离子方程式表示)。(4)有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KC
l,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到___________(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。a.80℃b.60℃c.40℃d.10℃步骤⑤的反应类型是___________________。(5)某工厂用m1kg铬铁矿粉(含Cr2O340%)制备
K2Cr2O7,最终得到产品m2kg,产率为________。【2017全国Ⅰ】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、Si
O2等杂质)来制备,工艺流程如下: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___________________。7(2)“酸浸”后,钛主要以
24TiOCl−形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________。(3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:温度/℃3035404550TiO2·xH2O转化率%9295979388分析40℃时TiO2·xH2O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②”中21(Mg)0.02molLc+−=,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使3Fe+恰好沉淀完全即溶液中3
51(Fe)1.010molLc+−−=,此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成?(列式计算)。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为22241.3101.010−−、。(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFe
PO4的化学方程式。