新教材适用2024版高考化学二轮总复习第2部分新高考五大题型突破题型突破2化学工艺流程综合题突破点1流程中的原料处理与条件控制课件

这是一份新教材适用2024版高考化学二轮总复习第2部分新高考五大题型突破题型突破2化学工艺流程综合题突破点1流程中的原料处理与条件控制课件，共60页。PPT课件主要包含了真题分点·研析，知能分点·突破，能力分点·提升，高考真题整体赏析，题型1物质制备型，CaSO4，5×10－4，9×10－7，abd，应更加充分等内容，欢迎下载使用。
题型突破二　化学工艺流程综合题
1.知识考查：元素及化合物、基本反应原理、反应条件的控制(温度、pH、投料比等)、实验技术、能量问题、绿色化工等。2.能力考查：考查学生文字阅读、图像、文字信息的提取、加工和处理能力，分析推理、知识迁移的能力，计算和数据处理能力以及语言文字表述能力。
以真实的化工生产情境为背景，多以元素Fe、Cr、Mn、Ni、Mg、Al、V、Ti、Ca和陌生元素M、Ce等的单质及其化合物为载体。
主要考查物质的制备和提纯工艺，试题结构模型如下：
已知：常温下，Ksp(Li2CO3)＝2.2×10－3。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
[B4O5(OH)4]2－＋5H2O===2B(OH)3＋2[B(OH)4]－
(3)精制Ⅱ的目的是__________________________________________　______________________________________________________；进行操作X时应选择的试剂是________，若不进行该操作而直接浓缩，将导致________________________________________________________________________________________________________________________。
加入纯碱将精制Ⅰ所得滤液中的Ca2＋转化为
CaCO3(或除去精制Ⅰ所得滤液中的Ca2＋)，提高Li2CO3纯度
10－4ml·L－1以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收HCl外，后续在浓缩结晶时将生成更多的氯化钠晶体，因此，还将增加纯碱(Na2CO3)的用量。(3)精制Ⅰ中，烧渣水浸后的滤液中加生石灰后产生的滤渣Ⅰ的主要成分为CaSO4；由于CaSO4微溶于水，精制Ⅰ所得滤液中还含有一定浓度的Ca2＋，还需要除去Ca2＋，因此，精制Ⅱ的目的是：加入纯碱将精制Ⅰ所得滤液中的Ca2＋转化为CaCO3(或除去精制Ⅰ所得滤液中的Ca2＋)，提高Li2CO3纯度。操作X是为了除去剩余的碳酸根离子，为了防止引入杂质离子，应选择的试剂是盐酸；加入盐酸的目的是除去剩余的碳酸根离子，若不进行该操作而直接浓缩，将导致浓缩液中因CO浓度过大使得Li＋过早沉淀，即浓缩结晶得到的NaCl中会混有Li2CO3，最终所得Li2CO3的产率减小。
〔思维建模〕物质制备类工艺流程题的解题策略1．首尾分析法：破解无机物制备工艺流程原理与过程。对一些线性流程工艺(从原料到产品为“一条龙”的生产工序)题，首先对比分析流程图中第一种物质(原材料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和分离、提纯产品的化工工艺，然后结合题设的问题，逐一推敲解答。
2．截段分析法：对于用同样的原材料生产两种或多种产品(包括副产品)的工艺流程题，用截段分析法更容易找到解题的切入点。关键在于看清主、副产品是如何分开的，以此确定截几段更合适，一般截段以产品为准。3．掌握“5种”原料预处理(研磨、水浸、酸浸、灼烧、煅烧)的作用和“6种”控制反应条件(调溶液pH、控制温度、控制压强、使用催化剂、趁热过滤、冰水洗涤)的目的。
题型2　分离提纯型2. (2023·湖北选考)SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCO2进行氯化处理以回收Li、C等金属，工艺路线如下：
回答下列问题：(1)C位于元素周期表第_____周期，第_____族。(2)烧渣是LiCl、CCl2和SiO2的混合物，“500 ℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因__________________________________。(3)鉴别洗净的“滤饼3”和固体Na2CO3常用方法的名称是______ _______。
SiCl4＋3H2O===H2SiO3＋4HCl
(4)已知Ksp[C(OH)2]＝5.9×10－15，若“沉钴过滤”的pH控制为10.0，则溶液中C2＋浓度为_______________ml·L－1。“850 ℃煅烧”时的化学方程式为____________________________________。(5)导致SiCl4比CCl4易水解的因素有__________(填标号)。a．Si—Cl键极性更大 b．Si的原子半径更大c．Si—Cl键键能更大 d．Si有更多的价层轨道
【解析】　由流程和题中信息可知，LiCO2粗品与SiCl4在500 ℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、CCl2和SiO2的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液1和滤饼1，滤饼1的主要成分是SiO2和H2SiO3；滤液1用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤饼2(主要成分为C(OH)2)和滤液2(主要溶质为LiCl)；滤饼2置于空气中在850 ℃煅烧得到C3O4；滤液2经碳酸钠溶液沉锂，得到滤液3和滤饼3，滤饼3为Li2CO3。(1)C是27号元素，其原子有4个电子层，其价电子排布为3d74s2，元素周期表第8、9、10三个纵行合称第Ⅷ族，因此，其位于元素周期表第四周期、第Ⅷ族。(2)“500 ℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，由此可知，四氯化硅与水反应且能生成氯化氢和硅酸，故其原因
〔思维建模〕提纯类化工生产流程题的解题策略1．阅读流程图，明确原料中含有的杂质和目标物质以及提纯的流程。2．明确提纯的方法及各种方法使用范围(1)水溶法：除去可溶性杂质。(2)酸溶法：除去碱性杂质。(3)碱溶法：除去酸性杂质。(4)氧化剂或还原剂法：除去还原性或氧化性杂质。
(5)加热灼烧法：除去受热易分解或易挥发的杂质。(6)调节溶液的pH法：如除去酸性溶液中的Fe3＋等。3．明确常用的分离方法，同时还要注意物质分离、提纯的原则及注意事项等。
突破点1　流程中的原料处理与条件控制
命题角度1　流程中的原料处理1. (2022·北京选考节选)煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(CaSO4、硫化物及微量单质硫等)。库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含O2、CO2、H2O、N2、SO2。
(1)煤样需研磨成细小粉末，其目的是__________________________ ____________________。
与空气的接触面积增大，反
2. (2022·辽宁选考)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4，工艺流程如下：
(1)为提高焙烧效率，可采取的措施为________。a．进一步粉碎矿石b．鼓入适当过量的空气c．降低焙烧温度(2)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为：①充分浸出Bi3＋和Mn2＋；②_______________________。
【解析】　(1)联合焙烧时，进一步粉碎矿石，可以增大矿石与空气的接触面积，能够提高焙烧效率，选项a符合题意；鼓入适当过量的空气有利于矿石充分反应，选项b符合题意；降低焙烧温度，反应速率减慢，不利于提高焙烧效率，选项c不符合题意。(2)加入浓盐酸后，溶液中含有的离子主要为Bi3＋、Fe3＋、Mn2＋、H＋、Cl－，而酸浸后取滤液进行转化，故要防止金属离子水解生成沉淀，进入滤渣，造成制得的BiOCl产率偏低。
命题角度2　流程中的条件控制3. (2022·广东选考节选)稀土(RE)包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：
已知:月桂酸(C11H23COOH)熔点为44 ℃;月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下,稀土离子保持＋3价不变;(C11H23COO)2Mg的Ksp＝1.8×10－8，Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是__________。(2)“过滤1”前，用NaOH溶液调pH至_______________的范围内，该过程中Al3＋发生反应的离子方程式为_________________________。
Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓
(2)由表中数据可知，Al3＋沉淀完全的pH为4.7，而RE3＋开始沉淀的pH为6.2～7.4，所以为保证Fe3＋、Al3＋沉淀完全，且RE3＋不沉淀，要用NaOH溶液调pH至4.7≤pH