生产中反应条件的控制课件

无机化学工艺流程

—物质制备型无机化学工艺流程

—物质制备型1近几年制备型无机化学流程考情分析：试题情况考查内容2017年全国Ⅰ卷以钛铁矿制备Li4TiO12和LiFePO4化学工艺流程图、离子方程式、氧化还原方程式的书写、ksp的应用、化学键2017年全国Ⅲ卷以铬铁矿制备K2Cr2O7化学工艺流程图，方程式的书写，流程条件控制和流程简单计算，物质提纯的条件控制，提纯原理2016年全国Ⅰ卷以NaClO3制备NaClO2流程图的解读、单质及其化合物的性质及应用、除杂原理电化学原理运用、化学计算2015年全国Ⅰ卷以铁硼矿制备硼酸流程图的解读，陌生化学方程式的书写，电子式、除杂试剂及原理分析、影响速率的因素、流程分析等近几年制备型无机化学流程考情分析：试题情况考查内容2017年2高考考纲要求：1.通过对科学实验中化学现象以及相关模型、图形和图表等的观察，运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用。2.综合运用相关知识和科学方法，解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题。3.用正确的化学用语及文字、图表、模型、图形等表达化学问题解决的过程和成果，并做出正确解释。高考考纲要求：1.通过对科学实验中化学现象以及相关模型、图形3化学工艺流程试题的构成特点：

化工流程图试题就是将化工生产过程中的主要操作步骤或物质转换用框图形式表示出来，将其中相关的信息以文字、表格或图像呈现出来，然后根据流程中涉及的化学知识进行设问，从而形成与化工生产紧密联系的试题。化学工艺流程试题的构成特点：

化工流程图试题4原料预处理除杂、净化产品分离提纯原料循环利用尾气综合利用无机矿物、废水、废渣→核心化学反应→目标产品规律：“主线主产品，分支副产品，回头为循环”

反应条件控制一.工业生产流程主线原料预处理产品分离提纯原料循环利用尾气综合利用无机矿物、废水1、元素化合物：2、基本理论和原理3、实验操作4、绿色化学：物质转化的条件及反应。①化学反应：氧化还原反应；②电化学：原电池、电解池的电极反应；③化学平衡：水解平衡、溶解-沉淀平衡。原料处理：研磨、灼烧、溶解；物质分离提纯：调节pH沉淀、结晶、洗涤、干燥物质循环、副产物回收、三废处理、设备维护。知识考查的范围：二.知识点考查范围：1、元素化合物：2、基本理论和原理物质转化的条件及反应。①化学生对流程题的两大问题：1.对流程图的解读不到位

2.问题解答得分不高学生对流程题的两大问题：1.对流程图的解读不到位7一.对流程图的读图方法：1.明确目的，提取有用信息通过阅读题头，明确生产目的—制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息—反应方程式、物质的稳定性和溶解性等。2.分析流程，弄清各步作用对比分析流程图中的一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？（1）原料预处理（2）核心反应（3）产品的分离提纯一.对流程图的读图方法：1.明确目的，提取有用信息（1）原8例.从废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等）中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下，请回答下列问题：例.从废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、9原材料原材料的预处理化学反应分离提纯化学工艺流程的主线:原材料原材料的预处理化学反应分离提纯化学工艺流程的主线:10（2013年全国新课标卷I）27．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6C+xLi++xe-=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）。（6）在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有______(填化学式)。Al(OH)3、Li2SO4、CoCO3（2013年全国新课标卷I）27．锂离子电池的应用很广，其11（2013年全国新课标卷I）27．回答下列问题：（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为_________。（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式___________。（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_____________________；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_____________。（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式___________。（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式______________________。（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_________。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有__________(填化学式)。实验方案评价化合价氧化还原反应原电池反应元素化合物离子反应化学方程式原电池工作原理充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6（2013年全国新课标卷I）27．回答下列问题：实验方案评12二.化工流程图试题解答策略做好常见考点的整理、归纳，保证基本得分研磨(粉碎)、加热（煅烧灼烧焙烧）、浸取（酸浸碱浸水浸有机物浸取）、控制温度(1)原料预处理阶段的常见考点(2)分离提纯阶段的常见考点结晶（蒸发结晶，趁热过滤；蒸发浓缩，冷却结晶；重结晶）水洗（冰水洗涤

、有机物洗）、控制PH值、控制温度离子反应、氧化还原反应；化学平衡、水解原理、电化学；元素化合物的性质；计算(3)核心反应考点二.化工流程图试题解答策略做好常见考点的整理、归纳，保证基13改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解。如煅烧高岭土。(1)原料预处理阶段的常见考点煅烧:

灼烧:焙烧A.研磨(粉碎):从海带提取碘C.浸取B.溶解，除去氧化物（膜）,调节PH促进沉淀、抑制水解去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节PH促进沉淀、抑制水解与水反应或溶解与醇等反应或溶解酸浸:碱浸:水浸:有机物浸改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解。14(1)原料预处理阶段的常见考点

D.控制温度a.加热，加快反应速率或加速某固体的溶解；b.防止物质温度过高时分解或挥发，或达到沸点挥发；c.使催化剂的活性达到最高；d.防止副反应的发生；e.降温或减压，减少能源成本，降低对设备的要求，

达到绿色化学的目的。(1)原料预处理阶段的常见考点D.a.加热，加快反应速15(2)分离提纯阶段的常见考点：A.结晶蒸发结晶，趁热过滤:蒸发浓缩，冷却结晶:重结晶得到溶解度受温度影响小的溶质得到溶解度受温度影响大的溶质B.水洗（有机物洗）C.控制PH值D.控制温度(2)分离提纯阶段的常见考点：A.蒸发结晶，趁热过滤:得到16控制反应条件的方法和目的控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)2

7.69.6Mn(OH)2

8.39.81.pH值的控制:调节pH所需的物质一般应满足两点：①能与H＋反应，使溶液pH值增大；②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值控制反应条件的方法和目的控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成如172.蒸发、反应时的气体氛围3.加热的目的4.降温反应的目的5.趁热过滤6.冰水洗涤加快溶解速率或加快反应速率或促进平衡向某个方向移动防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动，防止某些物质在高温时分解，如有H2O2参与的反应防止某物质降温时会析出洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗如MgCl2溶液制无水MgCl22.蒸发、反应时的气体氛围加快溶解速率或加快反应速率或促进平18(3)核心反应考点：①基本理论:离子反应、氧化还原反应②反应原理:化学平衡、水解原理、电化学③计算④提取信息点(3)核心反应考点：①基本理论:离子反应、氧化还原反应②反应19【2017新课标1卷】（14分）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：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__________________。【2017新课标1卷】（14分）回答下列问题：20（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。（5）若“滤液②”中，

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，此时是否有（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式

__________________。

Mg3(PO4)2沉淀生成？FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式21生产中反应条件的控制课件22三.化工流程图试题备考策略1.提高读图能力2.做好常见考点的整理、归纳，保证基本得分研磨(粉碎)、加热（煅烧灼烧焙烧）、浸取（酸浸碱浸水浸有机物浸取）、控制温度(1)原料预处理阶段的常见考点(2)分离提纯阶段的常见考点结晶（蒸发结晶，趁热过滤；蒸发浓缩，冷却结晶；重结晶）水洗（冰水洗涤

、有机物洗）、控制PH值、控制温度离子反应、氧化还原反应；化学平衡、水解原理、电化学；元素化合物的性质；计算(3)核心反应考点(4)其他考点环保：绿色化学成本：原料价格、能耗控制、循环利用三.化工流程图试题备考策略1.提高读图能力2.做好常见23无机化学工艺流程

—物质制备型无机化学工艺流程

—物质制备型24近几年制备型无机化学流程考情分析：试题情况考查内容2017年全国Ⅰ卷以钛铁矿制备Li4TiO12和LiFePO4化学工艺流程图、离子方程式、氧化还原方程式的书写、ksp的应用、化学键2017年全国Ⅲ卷以铬铁矿制备K2Cr2O7化学工艺流程图，方程式的书写，流程条件控制和流程简单计算，物质提纯的条件控制，提纯原理2016年全国Ⅰ卷以NaClO3制备NaClO2流程图的解读、单质及其化合物的性质及应用、除杂原理电化学原理运用、化学计算2015年全国Ⅰ卷以铁硼矿制备硼酸流程图的解读，陌生化学方程式的书写，电子式、除杂试剂及原理分析、影响速率的因素、流程分析等近几年制备型无机化学流程考情分析：试题情况考查内容2017年25高考考纲要求：1.通过对科学实验中化学现象以及相关模型、图形和图表等的观察，运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用。2.综合运用相关知识和科学方法，解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题。3.用正确的化学用语及文字、图表、模型、图形等表达化学问题解决的过程和成果，并做出正确解释。高考考纲要求：1.通过对科学实验中化学现象以及相关模型、图形26化学工艺流程试题的构成特点：

化工流程图试题就是将化工生产过程中的主要操作步骤或物质转换用框图形式表示出来，将其中相关的信息以文字、表格或图像呈现出来，然后根据流程中涉及的化学知识进行设问，从而形成与化工生产紧密联系的试题。化学工艺流程试题的构成特点：

化工流程图试题27原料预处理除杂、净化产品分离提纯原料循环利用尾气综合利用无机矿物、废水、废渣→核心化学反应→目标产品规律：“主线主产品，分支副产品，回头为循环”

反应条件控制一.工业生产流程主线原料预处理产品分离提纯原料循环利用尾气综合利用无机矿物、废水1、元素化合物：2、基本理论和原理3、实验操作4、绿色化学：物质转化的条件及反应。①化学反应：氧化还原反应；②电化学：原电池、电解池的电极反应；③化学平衡：水解平衡、溶解-沉淀平衡。原料处理：研磨、灼烧、溶解；物质分离提纯：调节pH沉淀、结晶、洗涤、干燥物质循环、副产物回收、三废处理、设备维护。知识考查的范围：二.知识点考查范围：1、元素化合物：2、基本理论和原理物质转化的条件及反应。①化学生对流程题的两大问题：1.对流程图的解读不到位

2.问题解答得分不高学生对流程题的两大问题：1.对流程图的解读不到位30一.对流程图的读图方法：1.明确目的，提取有用信息通过阅读题头，明确生产目的—制备什么物质，找到制备物质时所需的原料及所含杂质，提取出所给的相关信息—反应方程式、物质的稳定性和溶解性等。2.分析流程，弄清各步作用对比分析流程图中的一种物质(原料)与最后一种物质(产品)，找出原料与产品之间的关系，联系问题有针对性地思考：原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？（1）原料预处理（2）核心反应（3）产品的分离提纯一.对流程图的读图方法：1.明确目的，提取有用信息（1）原31例.从废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等）中回收V2O5的一种生产工艺流程示意图如下，请回答下列问题：例.从废钒催化剂（主要成分V2O5、VOSO4、K2SO4、32原材料原材料的预处理化学反应分离提纯化学工艺流程的主线:原材料原材料的预处理化学反应分离提纯化学工艺流程的主线:33（2013年全国新课标卷I）27．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6C+xLi++xe-=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）。（6）在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有______(填化学式)。Al(OH)3、Li2SO4、CoCO3（2013年全国新课标卷I）27．锂离子电池的应用很广，其34（2013年全国新课标卷I）27．回答下列问题：（1）LiCoO2中，Co元素的化合价为_________。（2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式___________。（3）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_____________________；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是_____________。（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式___________。（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式______________________。（6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是_________。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有__________(填化学式)。实验方案评价化合价氧化还原反应原电池反应元素化合物离子反应化学方程式原电池工作原理充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi++xe-=LixC6（2013年全国新课标卷I）27．回答下列问题：实验方案评35二.化工流程图试题解答策略做好常见考点的整理、归纳，保证基本得分研磨(粉碎)、加热（煅烧灼烧焙烧）、浸取（酸浸碱浸水浸有机物浸取）、控制温度(1)原料预处理阶段的常见考点(2)分离提纯阶段的常见考点结晶（蒸发结晶，趁热过滤；蒸发浓缩，冷却结晶；重结晶）水洗（冰水洗涤

、有机物洗）、控制PH值、控制温度离子反应、氧化还原反应；化学平衡、水解原理、电化学；元素化合物的性质；计算(3)核心反应考点二.化工流程图试题解答策略做好常见考点的整理、归纳，保证基36改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解。如煅烧高岭土。(1)原料预处理阶段的常见考点煅烧:

灼烧:焙烧A.研磨(粉碎):从海带提取碘C.浸取B.溶解，除去氧化物（膜）,调节PH促进沉淀、抑制水解去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节PH促进沉淀、抑制水解与水反应或溶解与醇等反应或溶解酸浸:碱浸:水浸:有机物浸改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解。37(1)原料预处理阶段的常见考点

D.控制温度a.加热，加快反应速率或加速某固体的溶解；b.防止物质温度过高时分解或挥发，或达到沸点挥发；c.使催化剂的活性达到最高；d.防止副反应的发生；e.降温或减压，减少能源成本，降低对设备的要求，

达到绿色化学的目的。(1)原料预处理阶段的常见考点D.a.加热，加快反应速38(2)分离提纯阶段的常见考点：A.结晶蒸发结晶，趁热过滤:蒸发浓缩，冷却结晶:重结晶得到溶解度受温度影响小的溶质得到溶解度受温度影响大的溶质B.水洗（有机物洗）C.控制PH值D.控制温度(2)分离提纯阶段的常见考点：A.蒸发结晶，趁热过滤:得到39控制反应条件的方法和目的控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)2

7.69.6Mn(OH)2

8.39.81.pH值的控制:调节pH所需的物质一般应满足两点：①能与H＋反应，使溶液pH值增大；②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值控制反应条件的方法和目的控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成如402.蒸发、反应时的气体氛围3.加热的目的4.降温反应的目的5.趁热过滤6.冰水洗涤加快溶解速率或加快反应速率或促进平衡向某个方向移动防止某物质在高温时会溶解或为使化学平衡向着题目要求的方向移动，防止某些物质在高温时分解，如有H2O2参与的反应防止某物质降温时会析出洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗如MgCl2