第3章 素养提升 熟练运用金属及其化合物知识解决化工流程问题-【优化探究】2024高考化学一轮复习高考总复习配套教参（人教版双选 新教材 新高考）

熟练运用金属及其化合物知识解决化工流程问题 授课提示：对应学生用书第89页 突破一　学会解读化工流程题题图 (1)读流程图 ①箭头：箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物)。 ②三线：出线和进线均表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环。 (2)解题要点 ①审题要点：a.了解生产目的、原料及产品；b.了解题目提供的信息；c.分析各步的反应条件、原理及物质成分；d.理解物质分离、提纯、条件控制等操作的目的及要点。 ②答题切入点：a.原料及产品的分离提纯；b.生产目的及反应原理；c.生产要求及反应条件；d.有关产率、产量及组成的计算；e.绿色化学。 1．磷酸铁锂(LiFePO4)被认为是最有前途的锂离子电池正极材料。某企业利用富铁浸出液生成磷酸铁锂，开辟了处理硫酸亚铁废液的一条新途径。其主要流程如下： 已知：H2TiO3是难溶于水的物质。 (1)钛铁矿用浓硫酸处理之前，需要粉碎，其目的是___________________________ ________________________________________________________________________。 (2)TiO2＋水解生成H2TiO3的离子方程式为____________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)加入NaClO发生反应的离子方程式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)在实验中，从溶液中过滤出H2TiO3后，所得滤液浑浊，应如何操作________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)为测定钛铁矿中铁的含量，某同学取经浓硫酸等处理的溶液(此时钛铁矿中的铁已全部转化为二价铁离子)，采取KMnO4标准液滴定Fe2＋的方法：(不考虑KMnO4与其他物质反应)在滴定过程中，若未用标准液润洗滴定管，则使测定结果____________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)，滴定终点的现象是____________________________________________。滴定分析时，称取a g钛铁矿，处理后，用c mol/L KMnO4标准液滴定，消耗V mL，则铁元素的质量分数的表达式为____________________________________________。 解析：(1)将钛铁矿粉碎，可以增大表面积，增大与浓硫酸的接触面积，加快反应速率。(2)TiO2＋水解生成H2TiO3，同时生成氢离子，反应的离子方程式为TiO2＋＋2H2O===H2TiO3↓＋2H＋。(3)ClO－具有强氧化性，将Fe2＋氧化为Fe3＋，自身被还原为Cl－，酸性条件下，同时生成水，反应的离子方程式为ClO－＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－＋H2O。(4)从溶液中过滤出H2TiO3后，所得滤液浑浊，需要更换过滤器，重新过滤。(5)如果未用标准液润洗滴定管，会导致标准液被稀释，消耗KMnO4标准液体积偏大，使测定结果偏高；当滴定达终点时，滴加最后一滴KMnO4标准液，溶液变成紫红色，且半分钟内不褪色。由MnO～5Fe2＋知，w(Fe)＝×100%＝%。 答案：(1)增大固体的表面积，加快化学反应速率 (2)TiO2＋＋2H2O===H2TiO3↓＋2H＋ (3)ClO－＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋Cl－ ＋H2O (4)换上新的过滤器，将浑浊滤液重新过滤 (5)偏高　滴加最后一滴KMnO4标准液，溶液变成紫红色，且半分钟内不褪色　% 2．(2021·山东卷)工业上以铬铁矿(FeCr2O4，含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)的工艺流程如图。回答下列问题： (1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐，焙烧时气体与矿料逆流而行，目的是_________________________________________________。 (2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图所示。当溶液中可溶组分浓度c≤1.0