工业流程中pH的调整系统讲解-【专家讲座】2023届高三化学专项复习

2023年高三化学二轮复习——工业流程中pH的调整 2023年4月8日 1.工业流程问题复习价值 课标分析 以真实的化工生产过程为研究对象，借助相关资料对化工生产的原理、流程进行复原和模拟。供参考的实验活动如下：纯碱的制备，氨氧化法制硝酸，铁、铜等金属冶炼的模拟，电解熔融盐制备金属，肥皂的制备，粮食酿酒，化妆品的制备，聚合物（如尼龙-66、酚醛树脂、胶水）的制备。 化学与工农业生产：通过“氨的合成” 精细化工产品的获得”等主题学习活动，了解精细化工产品的生产及其生产过程中的工艺特点，体验如何根据物质的性质开发应用前景广阔的产品，认识化工生产过程对人类环境的可持续发展可能产生的影响。 化工流程题 嵌入真实的化工生产情境，考查学生必备知识的掌握情况以及关键能力、学科素养的发展情况。 中国高考评价体系指出，应该以核心素养为测试宗旨，以真实情景为测试载体，以实际问题为测试任务，以化学知识为解决问题的工具。化工流程题作为新高考的最具代表性综合热门试题，积极响应新课标的要求。紧扣价值引领，素养导向，能力为重，知识为基的全新高考评价理念， 规律: 主线主产品、分支副产品、回头为循环。 核心考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、 生产条件的控制 2.工艺流程题思维建模 ①快速浏览全题，明确流程的目的（特别是流程中的始末物质） ②关注核心元素的化合价 ③关注题目的设问情况 例（2021北京西城期末）某钴矿石的主要成分有CoO、Co2O3、MnO、Fe2O3、MgO和SiO2等。由该矿石粉制备CoC2O4固体的方法如下(部分催化剂已略)。 CoO、Co2O3、MnO、Fe2O3、MgO、SiO2 3.注意流程中的两种意识 （1）整体系统思维 （2023年西城期末）黏土钒矿中，钒以+3价、+4价、+5价的化合物存在，还包括SiO2、Fe2O3和铝硅酸盐（Al2O3·SiO2）等。采用以下流程可由黏土钒矿制备V2O5、Fe2O3和硫酸铝铵。 V3+、V4+、V5+ SiO2、Fe2O3 Al2O3·SiO2 问题一般各自相对独立，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，前几问相对简单。 每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。 （2）局部意识——定位意识 （2023年西城期末）黏土钒矿中，钒以+3价、+4价、+5价的化合物存在，还包括SiO2、Fe2O3和铝硅酸盐（Al2O3·SiO2）等。采用以下流程可由黏土钒矿制备V2O5、Fe2O3和硫酸铝铵。 （5）KClO3和VO2+反应生成VO2+ 和Cl−的离子方程式是______。 （7）从无机层获得Fe(OH)3的离子方程式是____。 （8）硫酸铝铵固体中含有少量硫酸铵杂质，根据下图的溶解度曲线，进一步提纯硫酸铝铵的操作是加热溶解、______、洗涤、干燥。 ClO3—+ 6VO2+ + 3H2O == Cl− + 6VO2+ + 6H+ 4Fe2+ + O2 + 8NH3·H2O +2H2O == 4Fe(OH)3↓+ 8NH4+ 冷却结晶、过滤 问题一般各自相对独立，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，前几问相对简单。 每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。 （2）局部意识——定位意识 （2023年西城期末）黏土钒矿中，钒以+3价、+4价、+5价的化合物存在，还包括SiO2、Fe2O3和铝硅酸盐（Al2O3·SiO2）等。采用以下流程可由黏土钒矿制备V2O5、Fe2O3和硫酸铝铵。 （6）测定V2O5 产品的纯度 称取 V2O5 产品 a g，先加入硫酸将 V2O5 转化为 VO2+，加入指示剂后，用 c mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液滴定将 VO2+转化为VO2+至终点，消耗(NH4)2Fe(SO4)2 溶液的体积为V mL。假设杂质不参与反应，则V2O5产品中V2O5的质量分数是______（V2O5 的摩尔质量为M g/mol）。 四线分析，详解流程 4.化学工艺流程题的解题步骤 试剂线 操作线 杂质线 产品线 加入了什么物质，发生了什么反应， 进行了什么操作，分离了什么杂质。 5.工业流程中关于pH的调节模型 （1）、调控pH除去杂质 调控pH：加入试剂，调控pH的主要目的是除去溶液中的杂质离子，获得纯度较高的产品。 工业流程五观念： 元素守恒的观念 前后关联的观念 物质转化