生产中反应条件的控制公开课教学设计模版

高考二轮复习专题—工艺流程题答题技巧（一）

考纲要求：1、能力考查：获取信息的能力、分解问题的能力、表达能力

2、知识考查：元素化合物、氧化还原反应、离子反应、物质分离提纯实验、化学反应原理、化学平衡等内容

教学重点: 了解工艺流程题的出题形式，常考知识点

教学难点：掌握陌生环境中化学方程式的书写，提高对图像、图表阅读分析的能力

【高考回眸】

【2017新课标1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________________。

（2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl2写出相应反应的4形式存在，

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：

温度/℃

TiO2·xH2O转化率% 30

92[来源学科网]35

95

40

97

45

93

50

88

分析40

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

（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)1.0105molL1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？ （列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.31022、1.01024。

（6）写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式 。

【考向一】陌生方程式的书写

例1、【2018新课标2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：

相关金属离子[c0(Mn)=0.1

mol·L1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

+-金属离子

开始沉淀的pH

沉淀完全的pH

回答下列问题：

Fe3

+Fe2

+Zn2

+Cd2

+1.5

2.8

6.3

8.3

6.2

8.2

7.4

9.4

（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为_______________________。

例2、【2016新课标1卷】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。

例3、(2018·湖南怀化模拟)软锰矿的主要成分是MnO2，还含有少量金属铁、镁、铝、锌、铜的化合物等杂质。黄铁矿的主要成分是FeS2，还含有硅、铝的氧化物等杂质。工业上用软锰矿制备碳酸锰并回收硫酸铵，其主要流程如下：

(2) 浸取完成后，取浸取液少许，加入KSCN溶液无明显现象，则浸取时发生的主要反应的化学方程式是__________________________________________________。

(5) 采用50 ℃碳化，该过程发生反应的离子方程式是____________________________。

【考向二】图表图像的阅读分析

1. 已知Fe(OH)3、Fe(OH)2、Mn(OH)2开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示。

物质

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Mn(OH)2

＋＋＋＋开始沉淀

2.7 7.6 8.3 沉淀完全

3.7 9.6 9.8 若要除去Mn2溶液中含有的Fe2，应该怎样做？

2. Al3、Co2用有机溶剂萃取的萃取率与水溶液pH 的关系如下图。

萃取分离钴、铝的实验操作：首先用有机溶剂将Al、Co萃取至有机相中，再向萃3＋2＋取分液后的有机相中加稀硫酸调pH＝3～4，分液可得CoSO4溶液，若要获得Al2(SO4)3溶液，接下来的操作是

___________________________

__________________，

3. 已知MgSO4、CaSO4的溶解度如下表：

温度/℃

MgSO4

CaSO4

根据上表数据，将MgSO4和CaSO4混合溶液中的CaSO4除去，操作步骤为___

____、______。

【变式训练】

(2018·湖北4月调研)工业上用含锰废料(主要成分MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)与烟气脱硫进行联合处理并制备MnSO4的流程如下：

20 25.0 0.210 50 33.4 0.207 60 35.6 0.201 70 36.9 0.193

已知：25 ℃时，部分氢氧化物的溶度积常数(Ksp)如下表所示。

氢氧化物

Ksp

Al(OH)3

1.3×10－33Fe(OH)3

4.0×10－38Cu(OH)2

2.2×10－20Mn(OH)2

1.9×10－14

(1) “酸化、还原”中，发生的所有氧化还原反应的离子方程式为

________________________________________________________________________。

(2) 已知：滤液3中除MnSO4外，还含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲线如图1所示。据此判断，“操作Ⅰ”应为蒸发结晶、________、洗涤、干燥。

图1 【课后练习】

14．【2016北京卷】以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：

（1）过程Ⅰ中，在Fe2催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是__________。

+（2）过程Ⅰ中，Fe2催化过程可表示为：

+i：2Fe2+ PbO2+4H+SO42−＝2Fe3+PbSO4+2H2O

+++ii: ……

①写出ii的离子方程式：________________。

②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。

a.向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。

b.______________。

（3）PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO（s）+NaOH（aq）其溶解度曲线如图所示。

①过程Ⅱ的目的是脱硫。滤液1经处理后可在过程Ⅱ中

重复使用，其目的是____(选填序号)。

A．减少PbO的损失，提高产品的产率

B．重复利用氢氧化钠，提高原料的利用率

C．增加Na2SO4浓度，提高脱硫效率

②过滤Ⅲ的目的是提纯，综合上述溶解度曲线，简述过程Ⅲ的操作___________。

NaHPbO2（aq），