第二节　资源综合利用　环境保护课件配套优秀获奖教案

工艺流程专题

【题型特点解读】

一、试题特点：化学工艺流程是高考命题的热点，试题以工业生产实际为载体，将化工生产流程用框图的形式表示出来，并根据生产流程中的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。其常见的命题角度有：

（1）陌生物质化合价的判断及电子式的书写；

（2）提高某一操作作用效果的措施；

（3）核心反应化学方程式或离子方程式的书写； （4）流程中除去的杂质种类及生成的中间物质或离子判断；

（5）操作中试剂选取量或产物相关量的计算；

（6）流程中试剂的选取及目的或目的分析；

（7）操作名称、仪器及规范化语言表述。

二、流程图的主线与核心

【关键知识储备】

1. 原料处理常用方法：研磨、水浸、酸（碱）浸、灼烧、煅烧（必要时考虑空气参与反应）。

2. 方程式的书写技巧：尤其是氧化还原反应方程式的书写。

3. 分离提纯常用方法：过滤、萃取分液、蒸馏、蒸发、重结晶、蒸发浓缩、冷却结晶等。 【解题思路指导】

1. 看原料：明确化工生产或化学实验所需的原料。

2. 看产品：把握题干中的“制备”或“提纯”等关键词，确定生产或实验的目标产品。

3. 看箭头：进入的是原料；出来的是产物（包括主产品和副产品或杂质），回头是循环。

4. 看反应：找到核心反应及分离提纯时发生的化学反应。

5. 看信息：特别关注题干及设问中的已知信息，

6. 看作用：关注条件控制及所加物质的作用，如pH的调节或温度控制等。

1

【解法实例点击】

1.（18分）（2015•天津9）废旧印刷电路板是一种电子废弃物，其中铜的含量达到矿石中的几十倍，湿法技术是将粉碎的印刷电路板经溶解、萃取、电解等操作得到纯铜产品．某化学小组模拟该方法回收铜和制取胆矾，流程简图如图1：

回答下列问题：

（1）反应Ⅰ是将Cu转化为Cu（NH3）4，反应中H2O2的作用是

，写出操

作①的名称：

；

（2）反应Ⅱ是铜氨溶液中的Cu（NH3）4与有机物RH反应，写出该反应的离子方程

式：

，操作②用到的主要仪器名称为

，

其目的是（填序号）

．

a．富集铜元素

b．使铜元素与水溶液中的物质分离

c．增加Cu在水中的溶解度

（3）反应Ⅲ是有机溶液中的CuR2与稀硫酸反应生成CuSO4和

，若操作③使

用如图2装置，图中存在的错误是

。

（4）操作④以石墨作电极电解CuSO4溶液，阴极析出铜，阳极产物是

，操作

⑤由硫酸铜溶液制胆矾的主要步骤是

。

（5）流程中有三处实现了试剂的循环使用，已用虚线标出两处，第三处的试剂是

，

循环使用的NH4Cl在反应Ⅰ中的主要作用是

。

2.

(2013新课标Ⅱ. 27)（14分）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ), Mn(Ⅱ), Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下:

①

2+2+2+工业ZnO

稀

H

2SO

4

浸出液

过滤

滤液

Zn

适量高锰酸钾溶液

②

③

调PH约为5 煅烧

过滤

滤液

Na

2

CO

3

过滤

滤饼

ZnO 提示:在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化:高锰酸钾的还原产物是MnO2

回答下列问题: 2

④

⑤

（1）

反应②中除掉的杂质离子是

，发生反应的离子方程式为:

____________________________

；

加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是

；

（2）

反应③的反应类型为

.过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有

；

（3）反应④形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是

。

（4）反应④中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2

.取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1 g. 则x等于

。

3．(2013·新课标Ⅰ卷)锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。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。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe未给出)。

+-LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件

回答下列问题：

(1) LiCoO2中，Co元素的化合价为

。

(2) 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式：

。

(3) “酸浸”一般在80 ℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式：

_____________________________________________________________________________ 可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是

__________________ (4) 写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式：

____________________ (5) 充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式：

____________ (6) 上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原因是:

______________ _____ 在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有

(填化学式)。

【实战演练提升】

1. （2015新课标全国Ⅰ.27）（15分）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要3

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，回答下列问题：

（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浓度外，还可采取的措施有________________、

_______________________ （写出两条）。

（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）。

（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________________________________________。

（4）“粗硼酸”中的主要杂质是

（填名称）。

（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为

_________________。

（6）单质硼可用于生成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_________________________________________________。

2.（2016新课标全国Ⅰ.28）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：

回答下列问题：

（1）NaClO2中Cl的化合价为__________。

（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式

。

（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2和Ca2，要加入的试剂分别为__________、__________。“电解”中阴极反应的主要产物是___________________。

（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2，此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________，该反应中氧化产物是

能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为

4

。

。（保留两位小数）。

（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化