2019高三化学专题复习06�样品纯度专练.docx

‎ 高三化学专题复习07·无机化工流程题 ‎——审题突破及答题规范专练 2019-5‎ 一．2019高考试说明 I 原文一 3．常见无机物及其应用 ‎（1）常见金属元素（如Na、Mg、Al、Fe、Cu等）① 了解常见金属的活动顺序。‎ ‎② 了解常见金属及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。③ 了解合金的概念及其重要应用。‎ ‎（2）常见非金属元素（如H、C、N、O、Si、S、Cl等）‎ ‎① 了解常见非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。‎ ‎② 了解常见非金属元素单质及其重要化合物对环境的影响。（3）以上各部分知识的综合应用。‎ II原文二 一、对化学学习能力的要求 ‎1. 接受、吸收、整合化学信息的能力（1）对中学化学基础知识能正确复述、再现、辨认，并能融会贯通。（2）通过对自然界、生产和生活中的化学现象的观察，以及实验现象、实物、模型的观察，对图形、图表的阅读，获取有关的感性知识和印象，并进行初步加工、吸收、有序存储。（3）从提供的新信息中，准确地提取实质性内容，并与已有知识整合，重组为新知识块。‎ ‎2. 分析和解决化学问题的能力（1）将实际问题分解，通过运用相关知识，采用分析、综合的方法，解决简单化学问题。‎ ‎（2）将分析和解决问题的过程及成果，能正确地运用化学术语及文字、图表、模型、图形等进行表达，并做出合理解释。‎ ‎3. 化学实验与探究的能力（1）掌握化学实验的基本方法和技能，并初步实践化学实验的一般过程。‎ ‎（2）在解决化学问题的过程中，运用化学原理和科学方法，能设计合理方案，初步实践科学探究。‎ III.化工流程型实验题：通常以元素化合物知识为依托，以反应原理、实验操作为考查重点。重视实验技术在工业生产中的应用，意在引导考生关注化学的真实性和应用性，体现了能力立意和化学知识的应用，是今后高考命题的方向和热点，综合性强，但难度不大，能够很好地考查学生分析、解决问题的能力，培养实验技能。‎ 二.有关化工流程基础知识 1. 无机基础知识：常见的金属元素和非金属元素有关知识【略】‎ 2. 化学实验基础：【略】 3.常见的化工术语 关键词 释义 研磨、雾化 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分 灼烧(煅烧)‎ 使固体在高温下充分分解、氧化或改变结构等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿 浸取 向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等 浸出率 溶解的物质占原物质的百分含量 酸浸 在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程 第 17 页 共 17 页 水浸 与水充分反应或溶解 过滤 固体与液体的分离 滴定 可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定 蒸发结晶 蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会以晶体析出 蒸发浓缩 蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度 水洗 用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等 酸作用 溶解、去氧化物(膜)、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子等 碱作用 去油污、去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水解(沉淀)‎ ‎4.常见的操作与答题角度 常见的操作 答题要考虑的角度 加过量试剂 使反应完全进行(或增大转化率、产率)等 加氧化剂 氧化某物质，生成目标产物或除去某些离子 判断能否加其他物质 要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等 分离、提纯 过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作 提高原子利用率 绿色化学(经济性或环保性)‎ 要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或能否达到隔绝空气，防氧化、水解、潮解等目的 第 17 页 共 17 页 在空气中或在其他气体中进行的反应或操作 判断沉淀是否洗涤干净 取最后洗涤液少量，检验其中是否还有某种离子存在等 控制溶液的pH ‎①调节溶液的酸碱性，抑制水解(或使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀)‎ ‎②“酸作用”还可除去氧化物(膜)‎ ‎③“碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等 ‎④特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)‎ 控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)‎ ‎①防止副反应的发生 ‎②使化学平衡移动；控制化学反应的方向 ‎③控制固体的溶解与结晶(如趁热过滤能防止某物质降温时析出)‎ ‎④控制反应速率；使催化剂达到最大活性 ‎⑤升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发 ‎⑥加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离 ‎⑦趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量 ‎⑧降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求 洗涤晶体 ‎①水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质 ‎②“冰水洗涤”：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗 ‎③用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等 表面处理 用水洗除去表面可溶性杂质，金属晶体可用机械法(打磨)或化学法除去表面氧化物、提高光洁度等 三．考试说明样题【略】‎ 四．化工流程典型题型特点解读 ‎1．化学工艺流程题由题引、题干和题设三部分构成。‎ ‎(1)制备型题型特点 (2)提纯型题型特点 第 17 页 共 17 页 ‎【题引】一般简单介绍该工艺生产的原材料和生产的目的、产品(包括副产品)；【题干】以工业生产为主要背景，以文字、工艺流程图、表格相结合的形式呈现；【题设】主要是根据生产过程中涉及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，主要涉及原料的选择、循环利用、绿色化学、环境保护、分离提纯、反应原理、实验操作、产率计算等。‎ ‎2．试题陌生度高，以陌生的新物质为背景，贴近工业生产(如会出现更多的工业术语和设备名称等)，试题文字信息量大，综合性强，对能力要求高。‎ ‎3.考察内容：无机化工推断题考查的内容主要是元素化合物知识、化学反应原理和化学实验知识。‎ 考试热点：利用化学方法除杂质、物质的分离提纯（过滤、蒸馏、结晶、萃取）、氧化还原反应、离子反应、简单的化学计算、反应热、化学平衡、原电池、沉淀溶解平衡。‎ ‎4.无机化工工艺流程推断题的考点 ‎（1）①加快反应速率；②溶解浸出；③煅烧焙烧反应；④反应条件控制。‎ ‎（2）分离提纯阶段的常见考点：①调pH值除杂；②除杂试剂选择；③加热或降温原因；④化学方程式书写(氧化还原反应、离子反应、复分解反应)；⑤产品过滤、洗涤、结晶、萃取。‎ ‎（3）获得产品阶段的常见考点：‎ ‎①洗涤（冰水、热水、特殊试剂等） ②蒸发、反应时的气体氛围（抑制水解） ‎ ‎③蒸发浓缩、冷却结晶 ④蒸发结晶、趁热过滤 ‎ ‎⑤完整流程：……结晶、过滤、洗涤、干燥 ‎ 或……结晶、过滤、洗涤、干燥、灼烧、冷却 ‎（4）其他常见考点：‎ ‎①试剂作用、循环利用物质的判断；②实验仪器辨识或作用分析；‎ ‎③特殊操作原因分析；④产率或纯度计算。 ‎ 五．化工流程典型题型解题策略 ‎1．解题思路 (1)粗读题干，挖掘图示 关注关键字，弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。‎ ‎(2)携带问题，精读信息 抓三方面：一是主干，二是流程图示，三是设置问题。读主干抓住关键字、词；读流程图，重点抓住物质流向(“进入”与“流出”)、实验操作方法等。‎ ‎(3)跳跃思维，规范答题 答题时应注意前后问题往往没有“相关性”，即前一问未答出，不会影响后面答题。‎ ‎2．破题关键(1)看原料：明确化工生产或化学实验所需的材料。‎ ‎(2)看目的：把握题干中的“制备”或“提纯”等关键词，确定化工生产或化学实验的目的。‎ 第 17 页 共 17 页 ‎(3)看箭头：进入的是投料(即反应物)；出去的是生成物(包括主产物和副产物)。 ‎ ‎(4)看三线：主线主产品；分支副产品；回头为循环。‎ ‎(5)找信息：明确反应条件的控制和分离提纯方法。‎ ‎(6)关注所加物质的可能作用：参与反应、提供反应氛围、满足定量要求。‎ ‎3.答题技巧：‎ ‎（1）浏览试题，了解题意：首先认真将题目从头到尾粗读一遍，初步了解大意。知道题目是要求分离提纯、除去杂质、制备物质中的哪一种。其次，分析题目已知的信息有哪些？需要利用什么知识解决问题。‎ ‎（2）分析推理，理解过程： ‎ ‎①原料与产品：从某原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、引进什么元素？。‎ ‎②步骤与目的：加入某种试剂，采取这样的方法，其目的是什么？一般只考虑后面提问有关的步骤，其他不必清楚。‎ ‎③感觉与结果：有的步骤不能读懂，这时主要看这一步的结果，“跟着感觉走”、“顺藤摸瓜”，用已学过的知识来“圆”这个结果，“难得糊涂”。‎ ‎④信息与迁移：所给信息一定有用，而且一定用到，有时还需分解、重组、迁移到本题中来。‎ ‎（3）步步为营，各个击破。‎ 大多数提问用所学知识，可逐步直接回答，但个别地方往往有悖所学知识，这时就要考虑产物、环保、产量、成本 等等。‎ ‎ 4.常见操作：‎ ‎①浸出：固体加入水或酸溶解得到离子。‎ 酸浸：指在酸溶液中反应使可溶金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去溶解的过程。‎ ‎②水洗：水洗通常是为了除去水溶性的杂质。‎ 用冰水洗去晶体表面的杂质离子，减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。用热水洗去晶体表面的杂质离子，提高纯度。‎ ‎③调节酸和碱的作用：‎ 酸作用：溶解、去氧化物膜、调节pH促进水解（沉淀）。‎ 碱作用：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀）。‎ 控制pH值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离。‎ 控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀。 ‎ ‎【例如】：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示： 若要除去Mn2＋溶液中含有的Fe2＋，应该怎样做？‎ 物质 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3‎ ‎2.7‎ ‎3.7‎ 第 17 页 共 17 页 Fe(OH)2‎ ‎7.6‎ ‎9.6‎ Mn(OH)2‎ ‎8.3‎ ‎9.8‎ 结论：先用氧化剂把Fe2＋氧化为Fe3＋，再调溶液的pH到3.7。‎ ‎5.高频问题及解法 ‎①“浸出”步骤中，为提高某种金属氧化物的浸出率，可采取的措施有？‎ ‎【答】：适当提高反应温度、增加浸出时间，加入过量硫酸，边加硫酸边搅拌。‎ ‎ ②从溶液中过滤得到晶体，欲称重的操作？‎ ‎【答】：蒸发浓缩-冷却结晶（或蒸发结晶）、过滤（或趁热过滤）、洗涤、干燥、称重。‎ ‎③如何检验沉淀Fe(OH)3是否洗涤干净(母液含SO42-)？‎ ‎【答】：取最后一次洗涤液，加入BaCl2溶液，若有白色沉淀则说明未洗涤干净，若无白色沉淀则说明洗涤干净。‎ ‎④检验Fe(OH)3是否沉淀完全的试验操作？‎ ‎【答】：取少量上层清液或过滤后的滤液，滴加几滴KSCN溶液，若不出现血红色，则表明Fe(OH)3 沉淀完全。‎ ‎⑤沉淀洗涤操作方法？‎ ‎【答】：往漏斗中沿玻璃棒加入蒸馏水至刚好浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作2-3次。‎ ‎⑥如何从MgCl2·6H2O中得到无水MgCl2？‎ ‎【答】：在干燥的HCl气流中加热，干燥的HCl气流中抑制了MgCl2的水解。‎ ‎⑦哪些物质可以循环利用与回收利用？‎ ‎【答】：循环利用是作为原料在前面投入了，却在后面的反应中生成的物质；回收利用是指有一定利用价值的副产品。‎ ‎⑧CuCl2中混有Fe3+加何种试剂调pH值？‎ ‎【答】：为了不引入杂质，用含铜元素且可以与H+反应的CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3。原因：加CuO消耗溶液中的H+的，促进Fe3+的水解，生成Fe(OH)3沉淀析出。‎ ‎⑨趁热过滤的原因？‎ ‎【答】：减少过滤时间、保持过滤温度，防止××杂质析出。‎ ‎⑩趁热过滤后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再冷却结晶？‎ ‎【答】：稀释溶液，防止降温过程中××析出，提高产品的纯度（或产率）。‎ ‎【例1•制备型工艺流程题】(2017·全国Ⅰ卷)都是锂离子电池的电极材料，可利用【】来制备。工艺流程如下：回答下列问题：‎ 第 17 页 共 17 页 ‎(1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。，所采用的实验条件为______________。‎ ‎(2)“酸浸”后，钛主要以形式存在，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：‎ 温度/℃‎ ‎30‎ ‎35‎ ‎40‎ ‎45‎ ‎50‎ TiO2·xH2O转化率/%‎ ‎92‎ ‎95‎ ‎97‎ ‎93‎ ‎88‎ 分析的原因__________________________。‎ ‎(4)Li2 Ti5O15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＋)＝0.02 mol·L－1，，使Fe3＋恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3＋)＝1.0×10－5 mol·L－1，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？________。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__________________。‎ ‎【答案】　(1)100 ℃、2 h,90 ℃、5 h(2)FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋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　(4)4(5)Fe3＋恰好沉淀完全时，c(PO)＝ mol·L－1＝1.3×10－17 mol·L－1，c3(Mg2＋)·c2(PO)值为0.013×(1.3×10－17)2≈1.7×10－40