元素化合物知识应用题解题策略(化工流程)

在高考化学试题中常常出现一种特别的题型，他就像赵本山的小品一样几乎年年都要被请上春晚的大舞台，那么他是谁呢？请看大屏幕---------他就是大名鼎鼎的元素化合物知识应用题。本节课我就带领同学们一起来认识认识这位大明星。课题引入2015年全国各地某类型题出现情况统计表：地区考查内容地区考查内容课标1/27次磷酸H3PO2安徽/27硼氢化钠NaBH4课标2/28二氧化氯ClO2浙江/27铝氢化钠NaAlH4天津/9废旧电路板四川/11工业制硫酸后的硫铁矿烧渣制FeSO4北京/27研究CO2在海洋中的转移福建/24铝土矿制无水AlCl3山东/31毒重石上海/23广东/32七铝十二钙（12CaO﹒7Al2O3)工业制过氧化钙CaO2江苏/16以磷石膏矿为原料制轻质CaCO3元素化合物知识应用题解题策略高三化学二轮复习精选内容——东宝中学高三化学组考纲要求1、了解科学、技术、社会的相互关系(如化学与生活、材料、能源、环境、生命过程、信息技术的关系等)。了解在化工生产中遵循“绿色化学”思想的重要性。2、能正确书写化学方程式和离子方程式，并能进行有关计算。3、了解常见金属及其重要化合物的主要性质及其应用。4、了解常见非金属元素单质及其重要化合物的主要性质及应用。5、了解化学反应速率和化学平衡的调控在生活、生产和科学研究领域中的重要作用。6、掌握化学实验的基本操作。7、能对常见的物质进行检验、分离和提纯。8、了解控制实验条件的方法。题型地位

元素化合物知识应用题是一类旨在考查考生运用元素化合物知识、化学反应原理及相关实验知识来解决工业生产中实际问题能力的题型。因为这类试题的内容既与工业生产和生活实际紧密联系，又反映的都是化工领域的最新科技成果；既能理论联系实际，体现学以致用的思想，又能发挥试题的教育引导作用，所以备受出题人青睐，在近年来的各类高考题中经常出现，并且所占的比重特别大，一出就是一个大题，15分。虽然这类题出现频率高、分值大，但是因为涉及的内容新颖、陌生度高、知识面广、综合性强、区分度高，所以很多考生在它面前是望而生畏，不知所措。

(2015年全国卷Ⅰ理综27题，15分)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：

经典例题展示(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_________________________________________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有___________________________(写出两条)。题头题干题尾阶段一阶段二阶段三阶段四元素化合物知识应用题题头：介绍该生产工艺的原材料、目的、原理。题干原料预处理：

1、考查化学反应速率的影响因素。

2、相关化学方程式或离子方程式。

3、实验基本操作和仪器。原料分离提纯：1、试剂的选择。2、操作方法的选择（过滤、蒸馏）。3、相关化学方程式或离子方程式。4、滤渣或滤液的成分。5、加入某试剂的原因。反应进行：1、主要反应方程式或离子方程式。2、反应条件的选择原因。1、实验的基本操作和实验仪器。2、物质的检验。3、盐的水解应用。产品后处理：题尾：根据流程中涉及的化学知识设问。题型结构及相应考查知识点溶解：通常用酸溶解，也有用水、碱或有机溶剂等进行溶解、富集。浸出：固体加水(酸、碱)溶解得到可溶性离子，通过过滤除去不溶物的过程。煅烧（焙烧、灼烧）

：通过高温让原材料改变结构，使一些物质能溶于某些溶剂，并使一些杂质在高温下氧化、分解。不熟悉的化工名词通常都可以通过字面意思理解。了解常见化工名词：第一阶段：原料预处理阶段▲例题(2015年全国卷Ⅰ理综,27题节选)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：

(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_________________________________________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有___________________________(写出两条)。Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4====2MgSO4＋2H3BO3

提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径第一阶段（原料预处理阶段）例题原料预处理阶段常见的考查方式：1、化学反应速率的影响因素。（回答反应条件的选择及原因）2、实验基本操作和实验仪器的选择。3、元素及其化合物的知识。（书写化学反应方程式或离子反应方程式）第一阶段（原料预处理阶段）小结练习（2016年福州市3月月考理综27题节选）稀土是我国战略性资源。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。关于氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到十数种，其中一种提取铈的工艺流程如下：请回答下列问题(1)为增大反应速率，提高原料的利用率，焙烧前可将矿石_________________________处理。粉碎成细颗粒

第一阶段（原料预处理阶段）练习例题(2015年全国卷Ⅰ理综，27题节选)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：

(2)利用________的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是_________

___(写化学式)。Fe3O4SiO2和CaSO4第二阶段（原料分离提纯阶段）例题第二阶段：原料分离提纯阶段原料分离提纯阶段常见的考查方式：

1、除杂试剂选择。2、操作方法选择（过滤、蒸发、蒸馏、重结晶、萃取、分液）3、除杂时发生的化学方程式或离子方程式的书写。4、滤渣或滤液成分判断。5、加入某试剂的原因分析。第二阶段（原料分离提纯阶段）小结原料分离提纯阶段解题思路

1、分离提纯要遵循四原则和三必须。2、选择除杂试剂除杂的主要途径：①加酸(碱)性物质调节pH②选沉淀剂③选氧化(还原)剂3、操作方法的选择：根据物质的状态及分离需要选择。4、滤渣或滤液成分的确定：瞻前顾后5、加入某试剂的原因一般为：①除去某杂质②将某物质转化为另一种物质。练习（2016年福州市3月月考理综，27题节选）稀土是我国战略性资源。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3，它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。关于氟碳铈矿的冶炼处理工艺已经发展到十数种，其中一种提取铈的工艺流程如下：请回答下列问题(2)焙烧过程中产生的SO3尾气常采用喷淋法净化，再用石灰乳中和；操作I中滤渣的主要成分是________________。(3)操作II若在实验室中进行，需要的主要玻璃仪器有_____________、烧杯、玻璃棒等；所用萃取剂HT需具备的条件是_______________________________。①HT不溶于水，也不和水反应②Ce3+不和萃取剂HT发生反应③Ce3+在萃取剂HT中溶解度大于水④萃取剂HT的密度一定大于水CaF2、CaSO4

分液漏斗

①②③

第二阶段（原料分离提纯阶段）练习例题(2015年全国卷Ⅰ理综，27题节选)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：

(3)“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是__________________________。然后再调节溶液的pH约为5，目的是___________________________________________________。将Fe2＋氧化为Fe3＋使Al3＋和Fe3＋形成氢氧化物沉淀而除去沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Mg(OH)2pH3.25.212.4第三阶段（反应进行阶段）例题已知：第三阶段：反应进行阶段反应进行阶段常见考查方式：

1、反应方程式或离子方程式的书写。

2、反应条件选择的原因。

第三阶段（反应进行阶段）小结反应进行阶段答题思路：

围绕一切反应或操作都是为了获得更多的产品来选择反应条件。

根据改变条件一定会引起反应或变化来分析选择的条件对反应物、生成物造成的影响。练习（北京市海淀区3月调考理综，27题节选）硼泥主要由MgO和SiO2组成，含有少量Fe2O3、FeO、Al2O3等杂质。用硼泥生产氢氧化镁的工艺流程如下图所示：

已知某些氢氧化物沉淀的pH如右表所示：氢氧化物开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHMg(OH)29.310.8Fe(OH)27.69.6Fe(OH)32.73.7Al(OH)33.74.7（2）滤渣2的主要成分是

，向滤渣2中继续加入过量的NaOH溶液，发生反应的离子方程式为

。（3）加入NaOH调节溶液pH=12.0时，发生反应的离子方程式为

。第三阶段（反应进行阶段）练习Fe(OH)3

、Al(OH)3

Al(OH)3+OH-===AlO2-+2H2O

Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓

例题(2015年全国卷Ⅰ理综，27题节选)硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：

(4)“粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称)。(6)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程________。第四阶段：产品处理阶段第四阶段（产品处理阶段）例题（七水）硫酸镁2H3BO3===B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg===2B＋3MgO▲▲产品处理阶段常见考查方式：1、实验的基本操作以及所需的实验仪器等。2、物质的检验。3、盐的水解应用产品处理阶段答题思路1、从溶液中得晶体的操作：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。固定说法2、物质检验：一般需要有操作、现象、结论三部分。3、解答与平衡移动有关的问题：存在什么平衡→改变什么条件→平衡如何移动→产生什么结果第四阶段（产品处理阶段）小结练习（华南师大附中等名校协作体2016年3月联考理综，27题节选）

钨是我国丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，钨在自然界主要以钨(VI)酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石之一白钨矿的主要成分是CaWO4

，含有二氧化硅、氧化铁等杂质，工业冶炼钨流程如下：调节pH过滤CO2H2高温煅烧盐酸过滤、洗涤沉淀CWO3产品钨母液纯碱1000oC白钨矿水浸过滤滤液滤渣A混合物滤渣B

（4）检验沉淀C是否洗涤干净的操作是

。

第四阶段（产品处理阶段）练习取最后一次的洗涤液少量于试管中，滴入1~2滴稀硝酸，再滴加1~2滴AgNO3溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净，若出现白色沉淀则表明沉淀未洗净。1．成竹在胸，熟悉元素化合物应用题的结构特点和各阶段的考查内容，知道主线主产品，分支副产品，回头为循环。

2．认真审题，判断出四个阶段，圈出材料和产物。3．找准问题，确定问题在流程图中的位置。4．重点分析，以问题为中心分析流程图中的相近步骤甚至每一步骤。5．注重信息，大胆灵活运用所学理论知识。6．该舍就舍，能得就得。解题策略练4．(2015·山东理综，31)