第四章 专项突破(一) 无机化工流程题（教师word）-2023新教材新高考化学【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

[对应学生用书P97] [方法指导] 1．呈现形式 2．识图方法 图1箭头表示反应物加入同时生成物出来； 图2箭头表示反应物分步加入和生成物出来； 图3箭头表示循环反应。 3．考查角度 化工流程题的考点主要从以下6点设置： (1)基本操作 除杂、分离、检验、洗涤、干燥等实验操作的步骤描述；加入某些试剂或某个操作步骤的目的描述。 (2)物质的分离与提纯 通过调节pH使溶液中的金属离子沉淀达到分离除杂的目的，据此选择需要加入的化学试剂；加入某种物质使难溶物转化为更难溶的物质后，通过过滤除去等。 (3)化学反应速率与化学平衡理论的运用 例如，研磨使反应物颗粒变小，增大反应物间的接触面积，从而增大反应速率，提高原料利用率；升高温度能增大反应速率，使吸热反应平衡正向移动等。 (4)化学方程式或离子方程式的书写 根据流程图及设问中的信息找出反应物和生成物，书写指定的化学方程式或离子方程式。 (5)环境与绿色化学思想 流程中物质的转化和循环、资源的回收和利用、“三废”的来源、对环境的影响及处理措施等。 (6)化学计算 联系原料纯度、转化率、损失率、产物产率等计算产品质量；联系溶液配制、滴定操作测定样品中某元素含量或产品纯度；联系溶度积常数，计算溶液中某离子浓度或完全沉淀时的pH等。 4．解题策略 突破点一　以物质制备为主体的化工流程 　(2021·湖南卷)Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以CePO4形式存在，还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3·nH2O的工艺流程如下： 回答下列问题： (1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子，该核素的符号为________； (2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________(至少写两条)； (3)滤渣Ⅲ的主要成分是______________(填化学式)； (4)加入絮凝剂的目的是________________； (5)“沉铈”过程中，生成Ce2(CO3)3·nH2O的离子方程式为________________________________________________________________________， 常温下加入的NH4HCO3溶液呈________(填“酸性”“碱性”或“中性”)(已知：NH3·H2O的Kb＝1.75×10－5，H2CO3的Ka1＝4.4×10－7，Ka2＝4.7×10－11)； (6)滤渣Ⅱ的主要成分为FePO4，在高温条件下，Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制备电极材料LiFePO4，同时生成CO和H2O，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)铈的某种核素含有58个质子和80个中子，则中子数为58＋80＝138，该核素的符号为Ce；(2)为提高“水浸”效率，可采取的措施有适当升高温度，将独居石粉碎等；(3)结合流程可知，滤渣Ⅲ的主要成分是Al(OH)3；(4)加入絮凝剂的目的是促使铝离子沉淀；(5)用碳酸氢铵“沉铈”，则结合原子守恒、电荷守恒可知生成Ce2(CO3)3·nH2O的离子方程式为6HCO＋2Ce3＋＋(n－3)H2O===Ce2(CO3)3·nH2O＋3CO2↑；铵根离子的水解常数Kh(NH)＝≈5.7×10－10，碳酸氢根的水解常数Kh(HCO)＝＝≈2.3×10－8，则Kh(NH)<Kh(HCO)，因此常温下加入的NH4HCO3溶液呈碱性；(6)由在高温条件下，Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制备电极材料LiFePO4，同时生成CO和H2O可知，该反应中Fe价态降低，C价态升高，结合得失电子守恒、原子守恒可知该反应的化学方程式为6Li2CO3＋C6H12O6＋12FePO4===12LiFePO4＋6CO↑＋6H2O＋6CO2↑。 答案　(1)Ce　(2)适当升高温度，将独居石粉碎等 (3)Al(OH)3　(4)促使铝离子沉淀 (5)6HCO＋2Ce3＋＋(n－3)H2O===Ce2(CO3)3·nH2O＋3CO2↑　碱性 (6)6L