题型突破二 化学工艺流程综合题(学案)-【衡中学案】2024年新高考化学二轮总复习

衡中学案·2024 年度创新设计·新高考 题型突破二　 化学工艺流程综合题 题型功能 　 　 1. 知识考查:元素及化合物、基本反应原理、反应条件的控制(温度、pH、投料比等)、实验技术、能量问题、 绿色化工等。 2. 能力考查:考查学生文字阅读、图像、文字信息的提取、加工和处理能力,分析推理、知识迁移的能力,计 算和数据处理能力以及语言文字表述能力。 题型情境 　 　 以真实的化工生产情境为背景,多以元素 Fe、Cr、Mn、Ni、Mg、Al、V、Ti、Ca 和陌生元素 Mo、Ce 等的单质及其 化合物为载体。 题型结构 　 　 主要考查物质的制备和提纯工艺,试题结构模型如下: 高考真题整体赏析 　 　 GAO KAO ZHEN TI ZNENG TI SHANG XI 　 对应学生用书学案P1 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　题型 1 物质制备型 1. (2023·山东选考)盐湖卤水(主要含 Na + 、Mg2 + 、 Li + 、Cl - 、SO2 -4 和硼酸根等)是锂盐的重要来源。 一 种以高镁卤水为原料经两段除镁制备 Li2CO3 的工 艺流程如下: 卤水→ 脱硼 ↓ 盐酸 ↓ 含硼固体 → 浓缩结晶 → 煅烧 ↑ HCl气体 → 水浸 ↓ 固体 → 精制Ⅰ ↓ 生石灰 ↓ 滤渣Ⅰ → 精制Ⅱ ↓ 纯碱 ↓ 滤渣Ⅱ → 操作 X → 浓缩 ↓ NaCl → 沉锂 ↓ 饱和Na2CO3溶液 ↓ Li2CO3 已知:常温下,Ksp(Li2CO3) = 2. 2 × 10 - 3。 相关化合 物的溶解度与温度的关系如图所示。 回答下列问题: (1) 含硼固体中的 B ( OH) 3 在水中存在平衡: B(OH) 3 + H2O 􀜩􀜨􀜑 H + + [B(OH) 4 ] - (常温 下,Ka = 10 - 9. 34);B(OH) 3 与 NaOH 溶液反应可 制备硼砂 Na2B4O5 (OH) 4 ·8H2O。 常温下,在 0. 10 mol·L - 1硼砂溶液中,[B4O5(OH) 4] 2 - 水 解生 成 等 物 质 的 量 浓 度 的 B ( OH ) 3 和 [B(OH) 4] - ,该水解反应的离子方程式为 　 　 , 该溶液 pH = 　 　 　 　 。 (2)滤渣Ⅰ的主要成分是 　 　 　 　 (填化学式);精 制Ⅰ后溶液中 Li + 的浓度为 2. 0 mol·L - 1,则常 温下精制Ⅱ过程中 CO2 -3 浓度应控制在 　 　 　 　 mol·L - 1以下。 若脱硼后直接进行精制Ⅰ, 除无法回收 HCl 外,还将增加 　 　 　 　 的用量 (填化学式)。 (3)精制Ⅱ的目的是 　 　 ; 进行操作 X 时应选择的试剂是 　 　 　 　 ,若不 进行该操作而直接浓缩,将导致 　 　 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 HZXA　 110 高考二轮总复习·化学 〔思维建模〕 　 　 物质制备类工艺流程题的解题策略 1. 首尾分析法:破解无机物制备工艺流程原理与 过程。 对一些线性流程工艺(从原料到产品为“一条 龙”的生产工序)题,首先对比分析流程图中第一种物 质(原材料)与最后一种物质(产品),找出原料与产品 之间的关系,弄清生产过程中原料转化为产品的基本 原理和分离、提纯产品的化工工艺,然后结合题设的问 题,逐一推敲解答。 2. 截段分析法:对于用同样的原材料生产两种或 多种产品(包括副产品)的工艺流程题,用截段分析法 更容易找到解题的切入点。 关键在于看清主、副产品 是如何分开的,以此确定截几段更合适,一般截段以产 品为准。 3. 掌握“5 种”原料预处理(研磨、水浸、酸浸、灼 烧、煅烧)的作用和“6 种”控制反应条件(调溶液 pH、 控制温度、控制压强、使用催化剂、趁热过滤、冰水洗 涤)的目的。 题型 2　 分离提纯型 2. (2023·湖北选考) SiCl4 是生产多晶硅的副产物。 利用 SiCl4 对废弃的锂电池正极材料 LiCoO2 进行氯 化处理以回收 Li、Co 等金属,工艺路线如下: 回答下列问题: (1)Co 位于元素周期表第 　 　 　 　 周期,第 　 　 　 　 族。 (2)烧渣是 LiCl、CoCl2 和 SiO2 的混合物,“500 ℃焙 烧”后剩余的 SiCl4 应先除去,否则水浸时会产 生大量烟雾,用化学方程式表示其原因 　 　 。 (3)鉴别洗净的“滤饼 3”和固体 Na2CO3 常用方