高三化学二轮复习工艺流程题难点突破物质转化课件

工艺流程题难点突破----物质转化

载体涉及知识重要考点重要概念化工生产实际流程元素化合物化学反应原理化学计算实验基本操作氧化还原反应电离平衡沉淀溶解平衡电化学分离提纯条件控制成本控制减少损耗循环利用绿色化学问：你希望二轮复习工艺流程题时能主要解决什么问题？答：每一步加试剂目的。地壳中含量最多的元素有O、Si、Al、Fe、Ca等，矿石主要以硅酸盐为主。认为含有SiO2、Al2O3、FexOy、CaO等杂质。SiO2酸性氧化物，Al2O3两性氧化物。FeO、Fe2O3

、CaO碱性氧化物。任务一原料预处理问题2：预处理过程中如何将元素转化成盐？包括(1)(2)(3)(4)小问

请大家结合一轮复习内容和所给3个例题，讨论归纳总结下列问题。(3分钟)问题1：矿石预处理的目的是什么？任务一原料预处理问题1：矿石预处理的目的是什么？问题2：预处理过程中如何将元素转化成盐？(1)上述杂质哪些化合物能与H2SO4反应？转化为硫酸盐的方法有哪些？

(2)转化为氯化物的方法有哪些？

(3)从晶体类型的角度分析，焙烧生成的硫酸盐和氯化物有何不同?会影响下一步的分离操作吗？(4)上述杂质中哪些化合物能与NaOH反应？转化为钠盐的方法有哪些？①浸出：H2SO4溶液或(NH4)2SO4溶液；②焙烧：加入浓硫酸、(NH4)2SO4固体或H2SO4与氧化剂、还原剂联合焙烧。①浸出：盐酸溶液或NH4Cl

溶液；②焙烧：加入Cl2、SiCl4固体或其他氯化物与氧化剂、还原剂联合焙烧。硫酸盐一般为离子晶体，焙烧后水浸过滤分离；某些氯化盐为分子晶体，固体可用升华分离，液体可用蒸馏分离。①浸出：NaOH溶液；②焙烧：碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠焙烧或者与氧化剂、还原剂联合焙烧。Be、B、Si、Ge、P、As、Se、Ga、Al、Zn、V、Cr、Mn等将主要元素转化为易溶于水溶液的盐。任务一原料预处理例1.2022全国甲卷例2.2023新课标卷例3·2024深圳一模任务二除杂或获得产品的方法例1.2022全国甲卷例2.2023新课标卷Zn2+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+CaSO4、SiO2CrO42-AlO2-、SiO32-、PO43-、VO43-例3·2024深圳一模ZrCl4FeCl3CrCl3上调pH：Al3+、

Fe3+为代表转化为氢氧化物沉淀

下调pH：SiO32-

、AlO2-为代表转化为沉淀

注意两性物质：pH不宜过大过小问题3：例题1流程中加KMnO4和调pH=5两个步骤能互换吗？已知MnF2难溶于水，易溶于酸，CaF2和MgF2难溶于水，微溶于酸。问题4：你知道常见杂质元素硅的去向吗？问题5：结合例1和例3都是除去铁元素，为什么例1加氧化剂，例2加还原剂？由什么决定？问题6：哪些情况需要上调pH？哪些情况需要下调pH？任务二除杂或获得产品的方法不能互换，如果先氧化后调pH将无法除去Mn2+。SiO2、H2SiO3、难溶硅酸盐1.常见的氧化剂和还原剂问题7：工艺流程题中常见的氧化剂和还原剂有哪些？并找出对应的还原产物和氧化产物。(1)常见氧化剂及其还原产物氧化剂Cl2(X2)O2Fe3+酸性KMnO4MnO2酸性K2Cr2O7HClO还原产物Cl-(X-)H2O/O2-/OH-Fe2+Mn2+Mn2+Cr3+Cl-氧化剂ClO3-浓H2SO4HNO3H2O2(H+)PbO2FeO42-(H+)NaBiO3还原产物Cl-SO2NO2(浓)NO(稀)H2OPb2+Fe3+Bi3+(2)常见还原剂及其氧化产物还原剂金属单质Fe2+H2S/S2-SO2/SO32-HI/I-NH3N2H4CO氧化产物金属离子Fe3+S、SO2SO3、SO42-I2N2、NON2CO2任务二除杂或获得产品的方法H2O2：不稳定性(受热易分解，遇催化剂Fe3+或Cu2+易分解)、强氧化性、还原性，绿色试剂不引入杂质无污染。你了解H2O2吗？问题8：结合金属活动顺序表和第四周期元素思考常见的沉淀剂有哪些？2.沉淀剂碳酸盐或碳酸氢盐：

Ca2+Zn2+Fe2+Mn2+Co2+Ni2+等硫化物：Cu2+Hg2+Ag+等，选择什么硫化物作沉淀剂更好呢？氟化物：Ca2+Mg2+等氧化还原沉淀法：如例1题任务二除杂或获得产品的方法上调pH：Al3+、

Fe3+为代表转化为氢氧化物沉淀或者抑制SiO32-、PO43-的水解程度。下调pH：SiO32-

、AlO2-为代表转化为沉淀或者增大SiO32-和PO43-的水解程度。注意两性物质：pH不宜过大过小工艺流程题必须熟练掌握常见元素化合物的性质，如预处理剂、氧化剂、还原剂和沉淀剂，在工艺流程的情境中灵活应用，再根据所学知识解决工艺流程路线中每一步的目的。总结无机矿物工业肥料核心化学反应分离提纯获取产品（1）粉碎，研磨（2）搅拌（3）煅烧，灼烧，焙烧（4）碱洗，酸浸，碱浸（5）浸出率的提高（1）氧化/还原（2）pH值的调节（3）温度的控制（4）防氧化（5）防水解（6）防分解（1）过滤（冷却/趁热）（2）萃取/分液（3）反萃取（4）蒸馏（5）离子交换（1）