生产中反应条件的控制优秀教学设计

高三三轮加强复习专题（二）-----工艺流程专题

化学教研组

高三（10）班

尤寿清

一、教学目标

1、熟悉工艺流程专题突破点

2、掌握工艺流程专题的答题技巧

（2）沉淀A的主要成分是SiO2(或H2 SiO3)，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为SiO2 + 4HF = SiF4+ 2H2O （或H2 SiO3+ 4HF = SiF4+ 3H2O）

。

（3）加氨水过程中加热的目的是促进水解，容易沉淀分离。沉淀B的主要成分为Al(OH)3

、

Fe(OH)3（写化学式）。

（4）草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙+2+的含量，滴定反应为：MnO4+H+H2C2O4→Mn+CO2+H2O。实验中称取0.400 g水泥样品，二、教学重难点

工艺流程专题的分析与问题的解答

滴定时消耗了0.0500 mol·L−1的KMnO4溶液36.00 mL，则该水泥样品中钙的质量分数为

）45.0%

（2018全国II卷）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：三、学情分析

工艺流程题是以生活中实际化工生产为背景，提取生产中的主要和重要环节来考察学生。对于这类题目，学生经常会出现读题难，看不懂，问题答不准等问题。经过二轮复习，再加上专项训练，在读题、审题、解题、答题上突破。使学生对于此类题目不再害怕，慢慢的培养学生的兴趣，鼓励多了解工厂生产的步骤环节，可加强对此类题目的突破。

n+L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

相关金属离子[c0(M)=0.1 mol·金属离子

开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3+

1.5 2.8 Fe2+

6.3 8.3 Zn2+

6.2 8.2 Cd2+

7.4 9.4 四、教法分析

以教学五环节为基础，注重理论联系实际。本题的一大特点是问题的设置综合性较强，考查难度层次明显，因此，在实际的教学中，注重知识点的串联，知识的的训练，技巧的突破，能力的培养。

回答下列问题：

（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为2ZnS+3O22ZnO+2SO2。

五、教学过程

(2017全国II卷）水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有PbSO4；氧化除杂工序中ZnO的作用是调节溶液的pH，若不通入氧气，其后果是无法除去杂质Fe。

（3）溶液中的Cd可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为Zn+Cd2+（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为Zn+2e－2+2+2+Zn2++Cd。

Zn；沉积锌后的电解液可返回

溶浸

工序继续使用。

回答下列问题：

（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是

将样品中可能存在的Fe2+

氧化为

Fe3+，还可使用

H2O2

代替硝酸。

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（2018全国I卷）焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：（1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式___

_______。

（2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：

①pH=4.1时，Ⅰ中为__________溶液（写化学式）。

②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。

（3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_____________。电解后，_____________室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。

（2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl2

4形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：

分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因__________________。

（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.01000 mol·L−1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为__________，该样品中Na2S2O5的残留量为__________g·L（以SO2计）。

答案:（1）2NaHSO3（3）2H2O－4e－Na2S2O5+H2O

（2）①NaHSO3

2-4H++O2↑

a （4）S2O5+2I2+3H2O （4）Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。

（5）若“滤液②”中c(Mg2)0.02mol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)1.0105molL1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？

22

（列式②得到NaHSO3过饱和溶液

+ －2SO2-4+4I+6H计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3104、1.01024。

0.128 （6）写出“高温煅烧②”中由FePO制备LiFePO4的化学方程式

。

答案:（1）100℃、2h，90℃，5h （2）FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ TiOCl42− + 2H2O （3）低于40℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降

(2017全国I卷）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___________________。

（4）4 1.31022（5）Fe3+恰好沉淀完全时，c(PO)=1.010534

mol·L−1=1.3×10-17 mol·L−1，

c3(Mg2+)×c2(PO43-)=(0.01)3×(1.3×10-17)2=1.7×10-40＜Ksp [Mg3(PO4)2]，因此不会生成Mg3(PO4)2沉淀。

（6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O4

高温

2LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑

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