淺析無(wú)機(jī)化工流程題課件

1、帶無(wú)機(jī)化工流程圖的高考題,2015.10.03,【例2】（2015全國(guó)1卷27題）硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦（主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示：,回答下列問(wèn)題：（1）寫(xiě)出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________。 為提高浸出速率，除適當(dāng)增加硫酸濃

2、度外，還可采取的 措施有_________（寫(xiě)出兩條）。,（2）利用_______的磁性，可將其從“浸渣”中分離?！敖敝羞€剩余的物質(zhì)是______（寫(xiě)化學(xué)式）。（3）“凈化除雜”需先加H2O2溶液，作用是_______。然后再調(diào)節(jié)溶液的pH約為5，目的是_________。（4）“粗硼酸”中的主要雜質(zhì)是________（填名稱(chēng)）。（5）以硼酸為原料可制得硼氫化鈉（NaBH4），它是有機(jī)合成中的重要還原劑，其電子式為_(kāi)____

3、__。（6）單質(zhì)硼可用于生產(chǎn)具有優(yōu)良抗沖擊性能硼鋼。以硼酸和金屬鎂為原料可制備單質(zhì)硼，用化學(xué)方程式表示制備過(guò)程___________。,【例3】（2015全國(guó)2卷28題）（2）實(shí)驗(yàn)室用NH4Cl、鹽酸、NaClO2(亞氯酸鈉）為原料，通過(guò)以下過(guò)程制備ClO2： ①電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________。②溶液X中大量存在的陰離子有__________。③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是

4、_______(填標(biāo)號(hào))。a．水b．堿石灰C．濃硫酸d．飽和食鹽水,【解析】（2）①由生產(chǎn)流程可知氯化銨在鹽酸溶液中電解，陰極生成氫氣，陽(yáng)極生成NCl3，電解方程式為NH4Cl+2HCl 電解 NCl3+3H2↑， 故答案為：NH4Cl+2HCl 電解 . NCl3+3H2↑； ②在NCl3溶液中加入NaClO2，可生成ClO2、NH3和X，溶液X中大量存在的陰離子有，故答案為：Cl-、OH-；③a．ClO2易溶于水，不能利

5、用飽和食鹽水吸收氨氣，故錯(cuò)誤；,【例1】（2015全國(guó)2卷12題）海水開(kāi)發(fā)利用的部分過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 A．向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴 B．粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過(guò)程提純 C．工業(yè)生產(chǎn)常選用NaOH作為沉淀劑 D．富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴，再用SO2將其還原吸收,【例3】（2013全國(guó)1卷27題）鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用．某鋰離子電池正極材料有鈷酸鋰（Li

6、CoO2）、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等．充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi++xe-═LixC6．現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中的某些金屬資源（部分條件未給出）．,回答下列問(wèn)題：（1）LiCoO2中，Co元素的化合價(jià)為_(kāi)______．（2）寫(xiě)出“正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______．（3）“酸浸”一般在80℃下進(jìn)行，寫(xiě)出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式_______可用鹽酸代替H2SO4和H2O2的混合液

7、，但缺點(diǎn)是_______ ．（4）寫(xiě)出“沉鈷”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______．（5）充放電過(guò)程中，發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉(zhuǎn)化，寫(xiě)出放電時(shí)電池反應(yīng)方程式Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C．（6）上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是_______．在整個(gè)回收工藝中，可回收到的金屬化合物有_______（填化學(xué)式）．,解答：解：（1）根據(jù)化合物中，化合價(jià)的代數(shù)和為0知，LiCo

8、O2中，Co元素的化合價(jià)為+3價(jià)，故答案為：+3（2）正極中含有鋁，鋁易溶于強(qiáng)堿溶液生成AlO2-，反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故答案為：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；（3）酸浸時(shí)反應(yīng)物有硫酸、過(guò)氧化氫以及LiCoO2，生成物有Li2SO4和CoSO4，反應(yīng)方程式為：2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O，由題中信息知Li

9、CoO2具有強(qiáng)氧化性，加入鹽酸有污染性氣體氯氣生成，故答案為：2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O；有氯氣生成，污染較大；（4）“沉鈷”過(guò)程中硫酸鈷和碳酸氫銨反應(yīng)生成碳酸鈷沉淀、硫酸銨、二氧化碳和水，反應(yīng)方程式為CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O，故答案為：CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O

10、；（5）充放電過(guò)程中，Li1-xCoO2和LixC6發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成LiCoO2和C，反應(yīng)方程式為：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C，故答案為：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C；（6）放電時(shí)，負(fù)極上生成鋰離子，鋰離子向正極移動(dòng)并進(jìn)入正極材料中，所以“放電處理”有利于鋰在正極的回收，根據(jù)流程圖知，可回收到的金屬化合物有Al（OH）3、CoCO3、Li2SO4，故答案為：Li+從負(fù)極中脫出，

11、經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動(dòng)并進(jìn)入正極材料中；Al（OH）3、CoCO3、Li2SO4．,【例4】（2013全國(guó)大綱卷29題）鋁是一種應(yīng)用廣泛的金屬，工業(yè)上用Al2O3和冰晶石（Na3AlF6）混合熔融電解制得。①鋁土礦的主要成分是Al2O3和SiO2等。從鋁土礦中提煉Al2O3的流程如下：②以螢石（CaF2）和純堿為原料制備冰晶石的流程如下：,回答下列問(wèn)題：（1）寫(xiě)出反應(yīng)1的化學(xué)方程式 _______ ；（2）濾液Ⅰ中加入CaO

12、生成的沉淀是 _______ ，反應(yīng)2的離子方程式為 _______ ；（3）E可作為建筑材料，化合物C是 _______ ，寫(xiě)出由D制備冰晶石的化學(xué)方程式 _______ ；（4）電解制鋁的化學(xué)方程式是 _______ ，以石墨為電極，陽(yáng)極產(chǎn)生的混合氣體的成分是 _______ 。,,命題理念,對(duì)近年的高考試題進(jìn)行分析，不難發(fā)現(xiàn)，無(wú)機(jī)化合物的制備試題很多都是將化學(xué)工藝或化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)及最新科技成果融入其中，來(lái)考查考生的綜

13、合能力。這類(lèi)試題一般都是比較大型的推斷、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究類(lèi)試題，這是高考中一個(gè)重要的熱點(diǎn)?；瘜W(xué)工藝流程題主要從以下兩點(diǎn)設(shè)置：(1)環(huán)境與化學(xué)：主要涉及“廢水、廢氣、廢渣”的來(lái)源，對(duì)環(huán)境的影響和處理原理。,(2)重要化工生產(chǎn)及資源利用：旨在用所學(xué)的基本理論(氧化還原、化學(xué)平衡、鹽類(lèi)水解、電化學(xué)、熱化學(xué)、有機(jī)物結(jié)構(gòu)與性質(zhì)等)指導(dǎo)化工生產(chǎn)。,一般有三種題型：一：從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)的角度對(duì)化工生產(chǎn)進(jìn)行模擬；二：根據(jù)一些化工生產(chǎn)的流程來(lái)考查考生