2020版高考化学一轮复习 考点备考 专题三 考点指导1 以物质制备为目的的工艺流程课件

01020304解题模板典例剖析方法指导试题备选以物质制备为目的的工艺流程一、典例剖析(2017·课标全国Ⅰ，27)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，当铁的侵出率为70%时，所采用的实验条件为__________________________________100℃、2h或90℃、5h(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40min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________________________________________________________________________________________24TiOClFeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl42-＋2H2O低于40℃，TiO2·xH2O转化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转化率下降(4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为＋4，其中过氧键的为_________。4变形为Li2Ti5(O2)xO15－2x(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)________________________________________________________________(6)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式__________________________________________________________________Q=0.013×(1.3×10－17)2＝1.7×10－40Ksp[Mg3(PO4)2]不会生成Mg3(PO4)2沉淀2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O42LiFePO4＋H2O↑＋3CO2↑=====高温瞻前顾后，列式配平转解析二、方法指导1．明确制备类化工生产流程的特点一个完整的物质制备化工生产流程一般具有下列特点原料→对原料的预处理→核心化学反应→产品的提纯分离→目标产物2识别流程图化工流程中箭头指出的是投料(反应物)，箭头指向的是生成物(包括主产物和副产物)，返回的箭头一般是被“循环利用”的物质。三、试题备选(2015·新课标全国Ⅰ，27)（14分）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为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：硫酸浸出过滤净化除杂过滤蒸发浓缩冷却结晶过滤铁硼矿粉粗硼酸浸渣浸渣含镁盐母液挖掘题头信息分析题干流程（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）单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能硼钢。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___________________________________________。Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4=====△2MgSO4＋2H3BO3提高反应温度减小铁硼矿粉粒径Fe3O4SiO2和CaSO4将Fe2＋氧化为Fe3＋使Al3＋和Fe3＋形成氢氧化物沉淀而除去（七水）硫酸镁2H3BO3=====△B2O3＋3H2O、B2O3＋3Mg=====△2B＋3MgO氧化剂四、解题模板化工生产流程和综合实验题中经常会出现一些表述性词语中，这些表述性词语就是隐性信息，它可以暗示我们所应考虑的答题角度。常见的有：(1)“控制较低温度”——常考虑物质的挥发、物质的不稳定性和物质的转化等。(2)“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、产率等。(3)“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。(4)“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。1.化工流程题中表述性词汇的作用(5)“判断沉淀是否洗净”——常取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加某试剂，以检验其中的某种离子。(6)“检验某物质的设计方案”——通常取少量某液体于试管中，加入另一试剂产生某现象，然后得出结论。(7)“控制pH”——常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。(8)“用某些有机试剂清洗”——常考虑降低物质溶解度有利于析出、减少损耗和提高利用率等。2.解题思路明确流程目的→分析条件和性质→结合问题、联系原理→答题注意模式，抓住要点。