2024年高考化学一轮复习第三章微专题三无机化工流程解题策略课件

这是一份2024年高考化学一轮复习第三章微专题三无机化工流程解题策略课件，共30页。PPT课件主要包含了专题精讲，明确试题模式，理清命题角度，建立思维模型，主产物和副产物，足定量要求，典例精析，回答下列问题，归纳提升，常用的提纯方法等内容，欢迎下载使用。

命题的角度主要有：(1)原料的处理方法，(2)重要转化的方程式书写，(3)物质的分离、提纯方法与原理，(4)反应条件的控制方法，(5)涉及产率、Ksp 的有关计算，(6)涉及的化学反应原理分析等。
(1)审题干——明确原料成分和目的要求
(2)审流程——明确各步转化原理和目的
①看箭头：进入的是原料(即反应物)；出去的是生成物(包括
②看三线：主线主产品、分支副产品、回头为循环。③找信息：明确反应条件控制和分离提纯方法。
④关注所加物质的可能作用：参与反应、提供反应氛围、满
(3)审问题——明确答什么
①不要答非所问：要看清题目要求，按要求答题，防止答非
②规范答题：回答问题要准确全面，注意语言表达的规范性，
特别是化学用语的书写与表示要准确、规范。
角度1 以分离提纯为主体的化工流程
【典例1】(2021年全国乙卷)磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有 TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO 以及少量的 Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的 pH 见下表：
(1)“焙烧”中，TiO2、SiO2 几乎不发生反应，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3 转化为相应的硫酸盐，写出 Al2O3 转化为 NH4Al(SO4)2的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________。
(3)“母液①”中Mg3+浓度为______ml·L－1。
(2)“水浸”后“滤液”的 pH 约为 2.0，在“分步沉淀”时用氨水逐步调节 pH 至 11.6，依次析出的金属离子是___________。
(4)“水浸渣”在 160 ℃“酸溶”，最适合的酸是__________。
“酸溶渣”的成分是________、________。
(5)“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2+水解析出TiO2·xH2O 沉淀，该反应的离子方程式是________________________________________________________________________。(6)将“母液①”和“母液②”混合，吸收尾气，经处理得
________，循环利用。
1.物质分离、提纯的原则
(1)不增：不引入新的杂质。
(2)不减：不减少被提纯的物质。
(3)易分离：被提纯物与杂质易于分离。
(4)易复原：被提纯的物质易恢复原来的组成、状态。
3.增大矿石物质的浸出率的措施有：搅拌，加热，增大浸出液
的浓度，粉碎增大固液接触面，延长浸出时间。
5.三种分离、提纯的深化(1)过滤问题
晶体的干燥：要得到干燥的晶体，常见的干燥方法有自然晾干、滤纸吸干、在干燥器中干燥、烘干(适用于热稳定性较好的物质)。
(3)调节溶液 pH 分离提纯
①控制溶液的酸、碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。例如，已知几种物质开始沉淀和沉淀完全时的 pH 如下表所示：
②调节pH所需的物质应满足两点：能与H+反应，使溶液pH
若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+、Fe3+，可先用氧化剂把Fe2+
氧化为Fe3+，再调节溶液的 pH 在 3.7≤pH<8.3。
增大；不引入新杂质。例如，要除去 Cu2+溶液中混有的 Fe3+，可加入 CuO、Cu2(OH)2CO3、CuCO3、Cu(OH)2 等物质来调节溶液的pH。
角度2 以物质制备为主体的化工流程
【典例2】(2021年湖南选择性考试)Ce2(CO3)3 可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以 CePO4 形式存在，还含有 SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2 等物质。以独居石为原料制备 Ce2(CO3)3·nH2O 的工艺流程如下：
(1)铈的某种核素含有 58 个质子和 80 个中子，该核素的符号
(2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有________________
________________________________________________________
____________________(至少写两条)。
(3)滤渣Ⅲ的主要成分是_____________(填化学式)。
(4)加入絮凝剂的目的是_______________________________________________________________________________________。
解析：焙烧浓硫酸和独居石的混合物、水浸，CePO4 转化为Ce2(SO4)3 和 H3PO4，SiO2 与硫酸不反应，Al2O3 转化为 Al2(SO4)3，Fe2O3 转化为 Fe2(SO4)3 ，CaF2 转化为 CaSO4 和 HF，酸性废气含HF；后过滤，滤渣Ⅰ为SiO2和磷酸钙、FePO4，滤液主要含H3PO4、Ce2(SO4)3、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3，加氯化铁溶液除磷，滤渣Ⅱ为FePO4；聚沉将铁离子、铝离子转化为沉淀，过滤除去，滤渣Ⅲ主要为氢氧化铝，还含氢氧化铁；加碳酸氢铵沉铈得Ce2(CO3)3·nH2O。
1.物质制备过程的条件控制(1)控制体系的环境氛围
①需要在酸性气流中干燥 FeCl3、AlCl3、MgCl2 等含水晶体，
抑制水解并带走因分解产生的水汽。
②营造还原性氛围，防止还原性物质被氧化。如加入铁粉防
③加入氧化剂进行氧化。如加入绿色氧化剂 H2O2 将 Fe2+氧化转化为 Fe3+，绿色氧化剂 H2O2 的优点：不引入新杂质，对环境无污染。
①加热：加速溶解、加快反应速率或促进平衡向某个方向移
动(如促进水解生成沉淀)。
②降温：防止某物质在某温度时会溶解或分解，或促进平衡
③控制温度在一定范围内，综合多方面因素考虑。如使反应速率不至于太慢、抑制或促进平衡移动、防止反应物分解、防止副反应发生、使催化剂的催化活性最高等。
④如题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要根据它们溶解度随温度升高而改变的情况，寻找合适的结晶分离方法。
2.在流程题中，常会看到压强、温度等外界条件的出现，不同的工艺对化学反应的温度或压强有不同的要求，其所起的作用也不一样，但都是能否达到实验目的的关键所在，也是经常考查的地方。对外界条件的分析主要从对反应速率和平衡转化率的影响这两个方面着手。如