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文档之家› 19届高考化学总复习第3章金属及其化合物学案三无机化学工艺流程配套练习
19届高考化学总复习第3章金属及其化合物学案三无机化学工艺流程配套练习
减少晶体的溶解损失 减少晶体的水溶性损失
2
考点指导 1 以物质制备为目的工艺流程
【典例 1】
(2017·课标全国Ⅰ,27)Li4Ti5O12 和 LiFePO 都是锂离子电池的电极材
题 挖掘题
4
料,可利用钛铁矿(主要成分为 FeTiO3,还含有少量 MgO、SiO 等杂质)来
头 头信息
2
制备,工艺流程如下:
工艺操作(结果)
目的评价(或操作名称)
研磨(粉碎)
增大接触面积,加快反应(溶解)速率
方法 措施
煅烧(焙烧) 水浸
酸浸(碱浸) 调节溶液 pH
矿物分解、燃烧,转化为易溶于酸、碱的物质 利用水溶性把物质进行分离 利用物质与酸(碱)反应除掉杂质或把目标物质转 化为可溶性离子
某些金属离子的沉淀,控制物质的溶解
3
===Fe2++TiOCl2-4 +2H2O
(3)低于 40 ℃,TiO2·xH O 转化率随温度升高而增加;超过 40 ℃,双氧水分解与氨气逸出 2
4
导致 TiO2·xH O 转化率下降 2
(4)4
(5)Fe3+ 恰 好 沉 淀 完 全 时 ,
c(PO3-4 )=
1.3 1.0
× ×
1100--252
学案三 无机化学工艺流程
【教学目标】
1.使学生了解化学工艺流程题的常见题型。
2.掌握化学工艺流程题的分析方法和技巧。
3.培养学生发散、联想、归纳、整合、提炼知识的能力。
【教学重点】 化学工艺流程题的分析方法和技巧。
【教学难点】 隐含信息的挖掘和计算能力的提升。
【考情分析】 命题点
五年考情
分析解读
以物质制备为 2017·全国Ⅲ,T27 化学工艺流程题是将化工生产中的生产流程
【评分细则】
(1)100 ℃、2 h,90 ℃、5 h(每一组 1 分,温度与时间对应一组)
(2)FeTiO + 4H++ 4Cl-===Fe2++TiOCl2-4 +2H2O;(化学式均正确得 1 分,配平正确得 1 3
主线的化学工 2016·全国Ⅱ,T28 用框图形式表示出来,并根据生产流程中有
艺流程
2015·全国Ⅰ,T27 关的化学知识步步设问,是无机框图的创
新。它以现代工业生产为基础,与化工生产
以分离提纯为 主线的化学工
艺流程
2017·全国Ⅰ,T27 2016·全国Ⅲ,T28
成本、产品提纯、环境保护等相融合,考查 物质的制备、检验、分离或提纯等基本实验 原理在化工生产中的实际应用,具有较强的 实用性和综合性,是近几年高考化学试题的
形式存在,写出相应反应的离子
方程式________________________________________。
(3)TiO2·xH O 沉淀与双氧水、氨水反应 40 min所得实验结果如下表所 2
示:
3
(4)Li2Ti O 中 Ti的化合价为+4,其中过
为
5 15
________________。
常考题型。
1.工艺流程题过程解读
1
(1)读流程图 ①箭头:箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。 ②三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环。 (2)解题要点 ①审题要点:a.了解生产目的、原料及产品,b.了解题目提供的信息,c.分析各步的反应 条件、原理及物质成分,d.理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。 ②答题切入点:a.原料及产品的分离提纯,b.生产目的及反应原理,c.生产要求及反应条 件,d.有关产率、产量及组成的计算,e.绿色化学。 2.工艺流程题常见答题方向
控制 条件
控制温度 增大某反应物用量
加快反应速率,促进平衡移动;物质的溶解、析 出、挥发等
增大另一反应物的转化率(产率)
某种试剂的选择
是否带入杂质、是否影响产品的纯度
不相溶液体 相溶性液体
分液 蒸馏
分离 提纯
难溶性固体 易溶性固体 趁热过滤
过滤 蒸发结晶、浓缩冷却结晶 防止温度降低,某物质析出
冰水洗涤 乙醇、有机溶剂洗涤
mol·L- 1= 1.3×10- 17mol·L- 1。
c3(Mg2+)·c2(PO3- 4 )值为 0.013×(1.3×10-17) =1.7×10-40<K [Mg (PO ) ],因此不会生
2
成 Mg3(PO ) 沉淀
sp
3 42
42
高温 (6)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 = = = = = 2LiFePO4+H2O↑+3CO2↑
⑤由 Ksp 公式入手计算,Qc 与 K 的关系得出结论。 sp
⑥流程题已经给出化学反应的反应物是 FePO4 和 Li2CO 、草酸,生成物 LiFePO4,分析化合 3
价变化的元素,结合原子守恒和得失电子守恒写出方程式。
【答题规范】
(1)100 ℃、2 h 或 90 ℃、5 h
(2)F 干流程
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
时,所采用的实验条件为____________ ______________________________________________。
知道题
题 尾考查
尾 哪些问
题 (2)“酸浸”后,钛主要以
3
方程式。
③可以从温度、浓度、压强等方面考虑转化率的因素,结合考虑双氧水在高温下易分解、
氨水中氨气会逸出。
④找出元素的常规价态,Li为+1 价,O 为-2 价,Ti为+4 价,O 2-2 中 O 为-1 价,化学
式变形为 Li2Ti5(O2)xO15-2x,从化合价的代数和为零作答 2+4×5-2x-2(15-2x)=0,计 算得出结果 x=4。
_________(列式计算)。
(6)写出“高温煅烧②”中由
的化学方程式
__________________________________。
【审题指导】
①分析图像,浸出率达到 70%只有 90 ℃、100 ℃两条曲线。
②反应物 FeTiO +H++Cl-,生成物 TiOCl2-4 +Fe2+,结合原子守恒和电荷守恒写出离子
(5)若“滤液②”中 c(Mg2+)=0.02 mol·L-1,加入双氧水和磷酸(设溶
液体积增加 1 倍),使 Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1.0×10-5
mol·L-1,此时是否有 Mg3(PO4)2 沉淀生成?
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