专题微课2.5 攻大题——捋清“三线”，稳解化工流程题（课件PPT）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（老教材）

专题微课2.5　 攻大题—— 捋清“三线”，稳解化工流程题 高考试题中常以陌生元素为主要载体，再现工业生产中的工艺流程，情境真实有用。不仅考查的元素陌生，而且各工序的转化过程也相当陌生。对学生的分析与推测能力要求较高，学生常因各工序过程中物质变化分析不清而不能正确答题。运用“气—液—固”三线分析法，能有效区分清各工序中物质的三态变化，理清工艺流程中的物质变化和转化关系，提高解题效率，实现稳增分。 一、考什么·怎么考——全方位解读命题 1．(2023·全国乙卷)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下： 已知：Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39， Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33，Ksp[Ni(OH)2]＝5.5×10－16。 回答下列问题： (1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为______________________________________ ______________________________________________________________________。 为提高溶矿速率，可采取的措施是________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ (举1例)。 (2)加入少量MnO2的作用是____________________________________。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_________________________________________________ ______________________________________________________________________。 (3)溶矿反应完成后，反应器中溶液pH＝4，此时c(Fe3＋)＝________mol·L－1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的金属离子是__________。 (4)加入少量BaS溶液除去Ni2＋，生成的沉淀有______________________________。 (5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为______________________________ ______________________________________________________________________。 随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断________________________。 电解废液可在反应器中循环利用。 (6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是____________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________。 解析： 2．(2022·广东等级考)稀土(RE)包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下： 已知：月桂酸(C11H23COOH)熔点为44 ℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持＋3价不变；(C11H23COO)2Mg的Ksp＝1.8×10－8，Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。 (1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是________。 (2)“过滤1”前，用NaOH溶液调pH至________的范围内，该过程中Al3＋发生反应的离子方程式为___________________________________________。 离子 Mg2＋ Fe3＋ Al3＋ RE3＋ 开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2～7.4 沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 / (3)“过滤2”后，滤饼中检测不到Mg元素，滤液2中Mg2＋浓度为2.7 g·L－1。为尽可能多地提取RE3＋，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO－)低于________ mol·L－1(保留两位有效数字)。