2016高三二轮复习化学工艺流程全解

NH4HCO3溶液
（6）在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物有______(填化学式)。
Al(OH)3、Li2SO4、CoCO3
（2010安徽卷） 27．锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源 成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料 （LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计 实验流程如下：
重要考点
命题规律
1. 通过对科学实验中化学现象以及相关 江苏省从 2008 年开 模型、图形和图表等的观察，运用分析、 始，逐步用工业生 比较、概括、归纳等方法对所获取的信 产流程图取代了无 息进行初步加工和应用。 机框图的题型。此 2. 综合运用相关知识和科学方法，解决 类题情景新，综合 生产、生活实际和科学研究中的简单化 性强，思维量大， 学问题。 难以押题，区分度 3. 用正确的化学用语及文字、图表、模 大。并在 2013 年的 型、图形等表达化学问题解决的过程和 考试说明中作为例 成果，并做出正确解释。 题出现。
（2013年全国新课标卷I ）27．回答下列问题： （1）LiCoO2中，Co元素的化合价为_________。
滤液 NaOH 溶液 滤液 滤液 滤液 过滤 调pH （2）写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式 ___________ 。 滤液 过滤 滤液 过滤 Al(OH) 调pH 3固体 调pH Al(OH)3固体 Al(OH)3固体 放电 解 过滤 正极碱浸 废旧 拆解 80℃ 过滤 正极碱浸 碱浸 （锂离子电池 3过滤 ）“酸浸”一般在 下进行，写出该步骤中发生的所有氧 滤渣 处理 滤渣 滤渣 滤渣 酸浸 过滤 调pH 滤渣 滤渣 过滤 酸浸 过滤 调pH 调pH 化 滤液 酸浸 滤液 滤液 H2SO4、H2O2 H2SO4、H2O2 ；可用盐酸 H2SO4、H2O2 _____________________ SO4溶液） 还原反应的化学方程式 水相（Li2SO4溶液） 有机相 再生回用 有机相 再生回用 _____________。 有机相 代替 再生回用 萃取 H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是 滤液 反萃取 有机相 滤液 滤液 反萃取 水相（CoSO 沉钴 4溶液） 过滤 水相（CoSO 水相（ CoSO4溶液） 沉钴 （ 4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式 。 沉钴 ___________ 4溶液） 过滤 过滤 CoCO 3固体 CoCO3固体 CoCO3固体 NH4HCO3溶液 （5）充放电过程中，发生 LiCoO2与Li1-xCoO 之间的转化，写出 NH4 HCO NH4HCO3溶液 2 3溶液 充电时，该锂离子电池负极发
2010——2012安徽工艺流程题命题分析
年份 题号 分值 题型 试题情况 考查内容
2010
27
14
制备生 产工艺 流程
提纯生 产工艺 流程 组成测 定
锂电池回收 离子方程式、过滤仪器 选择、浑浊原因、化学 计算
粗MnO2提纯 离子型氧化还原方程式 配平、蒸发操作仪器、 氧化还原计算
2011
27
14
（2013年全国新课标卷I ）27．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-=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（部分条件未给出）。
NaOH溶液 废旧 锂离子电池 放电 处理 拆解 正极碱浸 过滤 滤渣 酸浸 调pH 滤液 调pH 过滤 滤液 Al(OH)3固体 滤渣 过滤 滤液 水相（Li2SO4溶液） 萃取 有机相 反萃取 水相（CoSO4溶液） 沉钴 过滤 H2SO4、H2O2 有机相 再生回用 滤液 CoCO3固体
、核心反应——陌生方程式的书写
氧化还原反应：
熟练应用氧化还原规律①判断产物②配平 非氧化还原反应： 结合物质性质和反应实际判断产物
关注箭头的指向： 箭头指入———反应物 箭头指出———生成物
（2012四川卷）29．（3）已知1 mol
CH4在燃料反应器中完全反应生成气态
水时吸热160.1 kJ，1 mol CH4在氧气中 完全燃烧生成气态水时放热 802.3 kJ。
NaOH溶液 H溶液
化合价
离子反应
氧化还原反应 实验方案评价 化学方程式
生的反应为 6C+ x Li++xe-=LixC6 放电时电池反应方程式______________________ 。 原电池反应 NaOH 溶液
滤液
放电 （6）上述工艺中，“放电处理”有利于锂在正极的回收，其原 废旧 拆解 过滤 正极碱浸
（3）重 结 晶
（4）洗 涤
洗涤： 向过滤器中的滤渣滴加蒸馏水至浸没滤渣，静置；重复操作2-3次； 检验： 取洗涤后小烧杯中的最后一次洗涤液，（若要检验氯离子）滴加AgNO3 和稀硝酸，若无沉淀产生，则证明洗涤干净。
（5）干 燥
在干燥器隔绝空气的条件下低温烘干
（6）灼 烧
固体在坩埚中进行加热
（7）分 液
控温
——温度过高，物质会分解或挥发 温度过低，物质无法挥发或者反应
趁热过滤 ——防止某物质降温时会析出晶体
冰水洗涤 ——洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤
过程中的溶解损耗
酸性氛围 ——防止水解 pH值 的控制
——控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成 氢氧化物沉淀
化学工艺流程规范答题要求
产品的分离和提纯 （1）过 滤
（2）对工艺流程相关知识点是清清楚楚，还是模模糊糊？
了解化学工艺流程考什么？ （3）叙述性问题是否能抓住要点？
了解规范答题的要求；
（4）方程式书写和计算有无得分把握？ 氧化还原专题复习。
化学工艺流程的主线
原材料的预处理
浓硫酸 H2TiO3 TiO2 NH3 H2O PH=2的溶液 Li2CO3 草酸 LiFePO4
因
原电池工作原理 锂离子电池
处理
是元素化合物 _________。在整个回收工艺中，可回收到的金属化合物
滤渣
有__________(填化学式)萃取 。
水相（Li2SO4溶液）
H2
有机相
再生回用
﹡﹡﹡﹡﹡建 模 ﹡﹡﹡﹡﹡
成本 核心反应 环保
原料
目标 产物
原料的 预处理 反应条件的 控制
产品的分离 提纯
高考二轮备考
化工流程
举例1：无机化工流程
命题 ①物质的分离、提纯与检验型 热点 ②化工原料制备型
无机化工流程题是一类特色鲜明的高考新题型， 能很好地体现《新课程标准》和《考试说明》的 要求，在高考试题中出现的频率呈增多趋势。这 命题 类题的题干一般比较长，信息比较多，又是以真 特点 实的工业生产作为背景，对考生而言，陌生度大， 难度也比较大。只要考生掌握命题者的意图，明 确解题的一般思路，总结解题的规律和策略，定 能化难为易，正确解答。
写出空气反应器中发生反应的热化学方
程式： 。
CaSO4(s)+CH4(g)=CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=＋160.1 kJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=－802.3 kJ/mol CaS(s)+2O2(g)=CaSO4(s) ΔH=？（－962.4 kJ/mol）
（2013福建卷）24．二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、 安全的杀菌、消毒剂。 （1）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。 ②该法工艺原理示意图如右。其过程是将食盐水在特定条件下 电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2。 工艺中可以利用的单质有H2、Cl2（填化学式），发生器中生 成ClO2的化学方程式为______________________。 NaCl
13年河北省II卷得分情况
题号 分值 平均分
26题 13
考查内容
难度
0.59
从平板电视显示屏生产过程中 安徽/27 27题 15 3.26 0.22 产生的废玻璃粉末中回收铈 浙江/28
7.67
5.76 0.38 28 题 15 利用废旧镀锌铁皮制备磁性
Fe题 ZnO 3O4胶体粒子及其副产物 15 2.83 0.19 36
打开分液漏斗活塞，下层液体从下口放出；上层液体从上口倒出
（8）重复操作
无机工业流程题的分析 与工业流程非紧密相 关的考查内容难点 与工业流程紧密相 关的考查内容难点
考点分布广泛 能力立意设问
流程难看懂
分 头 突 破
﹡﹡﹡﹡两种意识 ﹡﹡﹡﹡
快速浏览全题
①流程的目的（特别是流程中的始末物质）
②题目设问情况
食盐水 氯化钠 电解槽 补充Cl2
NaClO3
氯化氢 合成塔
二氧化氯 发生器
ClO2
Cl2 HCl
NaClO3+HCl——ClO2↑+H2 /Cl2↑(?)+NaCl 2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
（2010安徽卷） 27.锂离子电池的广泛应用使回收利用锂资源 成为重要课题：某研究性学习小组对废旧锂离子电池正极材料 （LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）进行资源回收研究，设计 实验流程如下：
2012
27
15
食品添加剂 沸石作用、滴定管润洗 亚硫酸盐含 操作、离子方程式书写、 量测定 误差分析
考试说明：增加了13年新课标卷I —27题（锂离子电池）、 卷II —27题（纯化氧化锌） 2013年高考工业流程题：
考查内容 全国新 从锂离子电池的正极材料中 课标1/27 回收金属资源 全国新 提纯工业级ZnO 课标2/27 全国 大纲/29 北京/27 山东/30 广东/32 江苏/16 从铝土矿中提炼Al2O3；用萤石 和纯碱制备冰晶石 用铝灰制备A12(SO4)3· 18H2O 由钛铁矿制备TiO2 从航空工业切割废料中回收银 并制备铜化工产品（CuAlO2） 地区
1
废旧锂离子 电池正极材料
加过量 NaOH溶液 过滤
滤液
2
通入过量CO2 沉淀X 过滤
3 加稀H2SO4
Al(OH)3
滤液 滤液
4
LiMn2O4、碳粉
通入空气 过滤
Biblioteka Baidu
加一定量Na2CO3 过滤 Li2CO3
MnO2、碳粉
（2011福建卷） 24．四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业 材料——钛合金的重要原料。由钛铁矿(主要成分是FeTiO3) 制备TiCl4等产品的一种工艺流程示意如下：
分离提纯
钛铁矿
Fe2+ SO42TiO2+
NaClO H3PO4 滤 液
FePO4 H2O
原材料 化学反应 目标产物
化学工艺流程考什么？
规律:
主线主产品、分支副产品、回头为循环。
核心考点：原材料预处理、生产条件的控制、物质的分离操作
原材料的预处理 水洗 ——除去水溶性杂质
酸 浸 ——加酸使原材料溶解变成可溶性盐，不溶物 (酸洗) 通过过滤除去 碱 浸 ——除去油污或氧化膜;溶解铝和二氧化硅 (碱洗)
水浸 ——与水接触反应或溶解 浸 出 ——固体加水（酸或碱）溶解得到离子 粉 碎 ——增大表面积，加快反应速率 煅 烧 ——使物质在高温下氧化、分解 (灼烧)
反应条件控制 加热 降温
——加快反应速率；加速固体溶解；平衡向吸热方向移动
——防止物质在高温时溶解；使化学反应速率下降； 使化学平衡向放热方向移动 （冰水中）
基本操作：一贴二低三靠
（2）结 晶
当溶液为单一溶质时： 所得晶体不带结晶水，如NaCl、KNO3等：蒸发结晶； 所得晶体带结晶水，如胆矾等：将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。 当溶液为两种以上溶质时： 要得到溶解度受温度影响小的溶质： 蒸发浓缩结晶，趁热过滤 要得到溶解度受温度影响大的溶质： 蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤
从明矾制备Al、 K2SO4和 0.40 6.01 四川/11 37题 15 H2SO4 福建/24 氯化钠电解法生产ClO2 从海水中提取Br2
38题
15
6.92
0.46
上海/五、 七、 用工业大理石制备溴化钙 八、 以菱镁矿为原料制高纯氧化镁 工业烟气脱硫
化学工艺流程题自查：
（1）对工艺流程题有没有整体、清晰的认识？ 了解化学工艺流程的主线；
氯气、焦炭 铁屑 强酸性浸出液 （含TiO2+、Fe2+、 Fe3+、Al3+等）
1
TiO2 nH2O 富含TiO2+ 溶液
2 3
粗TiO2
4
成品 TiCl4 废气
废液
钛 铁 矿
绿矾
废渣
该工艺流程中存在的不足之处是产生三废。
﹡﹡﹡﹡两种意识 ﹡﹡﹡﹡
（1）设问一般相对独立，无连带效应，一个问题 解决不了不会影响下一个问题的解决。 （2）题中基本上都有与流程无关的问题，可直接 作答；对于超纲知识，题目中要么有信息提示， 要么与解答题目无关。