模型认知视角下《无机化工流程题》专题复习

工业流程高考二轮复习兰州五十一中

延迟符第一页，共三十二页。Mg铝土矿硅芯片溴第二页，共三十二页。旅途感悟庖丁解题牛刀小试游戏环节学习旅程第三页，共三十二页。

原料选取物质转化分离提纯生产过程游戏环节SO2Cl2酸和Cl2SO2Cl2第四页，共三十二页。思维建模（第一步）原料成本核心反应产品的分离提纯环保循环使用反应条件的控制原料的预处理第五页，共三十二页。硫铁矿烧渣是一种重要的化工生产中间产物，主要成分是Fe3O4、Fe2O3、FeO和二氧化硅等。如图所示是以硫铁矿烧渣制备高效净水剂聚合硫酸铁的流程图：(1)实验室实现“操作Ⅰ”所用的玻璃仪器有_______________、______________和烧杯。牛刀小试第六页，共三十二页。原材料目标产物分离提纯分离提纯化学反应反应条件的控制原料核心反应产品的分离提纯原料的预处理原料预处理反应条件的控制第七页，共三十二页。原料目标产物原料的预处理反应条件的控制产品的分离提纯成本环保﹡﹡﹡﹡﹡建模﹡﹡﹡﹡﹡

核心反应123第八页，共三十二页。9近三年化工流程图试题的考查要点（以全国卷为例）年份题号考查内容相关考点2016年全国卷128NaClO2的制备

根据化学式判断元素化合价、氧化还原反应方程式的书写、食盐水的精制、电解电极产物的判断、有关计算(有效氯含量的测定）2017年全国卷226

水泥样品中钙含量的测定硝酸的氧化性、二氧化硅与氢氟酸的反应方程式的书写、温度对盐类水解的影响、物质的除杂与净化、氧化还原滴定计算2018年全国卷226

以闪锌矿为原料制备金属锌煅烧金属硫化物反应方程式和金属间的置换反应方程式的书写、物质的分离和提纯（调节溶液pH除杂、滤渣成分的分析等）、电解过程中电极反应式的书写、物质的循环利用氧化还原的规律及方程式的书写是重点第九页，共三十二页。原料目标产物原料的预处理反应条件的控制产品的分离提纯成本环保﹡﹡﹡﹡﹡建模﹡﹡﹡﹡﹡

核心反应123第十页，共三十二页。原料目标产物﹡﹡﹡﹡﹡建模﹡﹡﹡﹡﹡

核心反应1第十一页，共三十二页。起点站站点1站点2站点3终点站下车1下车2下车3有效成分与杂质一起上车除杂1除杂2除杂3产品产品线与杂质线第十二页，共三十二页。起点站站点1站点2站点3终点站下车1下车2下车3原料不纯除杂1除杂2除杂3产品产品线：杂质线：寻找原料和产品是什么？原料中的杂质成分是在什么地方下车的任务1(整体法）第十三页，共三十二页。【2017．I】27．（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：SiO2下车Mg2+在溶液中下车终点站终点站产品起点站寻找原料和产品是什么？原料中的杂质成分是在什么地方下车的任务1第十四页，共三十二页。终点站起点站FeTiO3MgOSiO2原料中的有效成分通过什么反应生成产品的。(关注化合价）终点站HClFe2+Mg2+TiOCl42-SiO2下车水解TiO2·xH2OFe2+、Mg2+H2O2H3PO4FePO4Mg2+下车H2O2LiOHLi2CO3Li4Ti5O12SiO2下车Mg2+在溶液中下车+2+3+2LiFePO4Li2CO3H2C2O4任务2信息提示：酸浸后有TiOCl42-第十五页，共三十二页。终点站高温煅烧反应②方程式的书写？任务3第十六页，共三十二页。旅途感悟庖丁解题牛刀小试游戏环节学习旅程第十七页，共三十二页。27．(15分)…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。…现以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源乙炔黑下车从“两条线”来分析高考流程题产品1产品3产品2起点站任务1任务2写出“酸浸”“沉钴”时发生的所有氧化还原反应方程式？第十八页，共三十二页。27．(15分)…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。…现以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源任务2写出“酸浸”“沉钴”时发生的所有氧化还原反应方程式？第十九页，共三十二页。第二十页，共三十二页。旅途感悟庖丁解题牛刀小试游戏环节学习旅程第二十一页，共三十二页。原料目标产物

核心反应1思维建模感悟方法理顺思路主要考查氧化还原反应，考虑可能的副反应

第二十二页，共三十二页。1、整体局部相结合2、瞻前顾后写方程3、时刻关注化合价4，全面规范来表达思维建模感悟方法理顺思路第二十三页，共三十二页。[2015]27.…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：Fe3+下车下车SiO2CaSO4Fe3O4(信息）(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__。Al3+只能在此下车终点站起点站从“两条线”来分析高考流程题Mg2+下车学以致用第二十四页，共三十二页。谢谢大家延迟符第二十五页，共三十二页。Fe3+Al3+下车下车SiO2CaSO4Fe3O4(信息）(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，目的是终点站Mg2B2O5·H2OFe3O4Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、SiO2H2SO4H3BO3Mg2+

Fe3+、Fe2+Ca2+、Al3+SiO2、Fe3O4CaSO4

下车H2O2pH=5Fe(OH)3Al(OH)3

下车冷却结晶蒸发浓缩Mg2+下车H3BO3Mg2+下车第二十六页，共三十二页。一.解题思路1.整体粗读2.局部细读:

原料到产品：须除去什么元素，引进什么元素？

步骤与目的：加入试剂什么目的？

感觉与结果：有的步骤读不懂就看这一步结果

信息与迁移：所给信息一定有用，一定用3.大胆回答：考虑产物、环保、产量、成本等。统览整体，截段分析第二十七页，共三十二页。思维建模感悟方法原料对原料的预处理产品核心反应产品的分离提纯主要是粉碎、煅烧、酸溶、碱溶、水溶等操作，初步除杂主要考查氧化还原反应，考虑可能的副反应

过滤、结晶、蒸馏、萃取、分液等操作。通常要考虑分离条件：pH、温度等考虑副产品的循环利用产品洗涤、产率计算等第二十八页，共三十二页。优化思维规范表达1.解决问题与流程相结合，有效提取信息，抓住问题关键2.分析流程不宜面面俱到，注意“陷阱”，避免陷入其中而不能自拔3.表达规范：化学方程式、离子方程式、文字表达等第二十九页，共三十二页。庖丁解“题”（2018全国卷2）我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有______________；氧化除杂工序中ZnO的作用是____________，若不通入氧气，其后果是________________。（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_________________。（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为______________；沉积锌后的电解液可返回_______工序继续使用。金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4第三十页，共三十二页。（1）金属硫化物的煅烧：如煅烧硫铁矿（2）调节溶液pH除杂的方法（3）电极反应式的书写（4）物质的循环利用

知识链接答案:(1)(2)PbSO4

(3)调节溶液的pH

(4)无法除去杂质Fe2+

(7)溶浸焙烧（5）Zn