第1篇 主题2 热点题空3 化工流程中物质的转化与跟踪分析（PPT课件）-【艺术生百日冲刺】2026高考化学艺术生基础生文化课成功方案

该高中化学高考复习课件聚焦“元素及其化合物”中化工流程物质转化与跟踪分析核心考点，依据高考评价体系梳理流程图结构、循环物质确定等考查要求，结合2025河北卷等真题分析滤渣滤液成分、化学方程式书写等高频题型，构建系统备考框架。 课件亮点在于“核心精讲+真题集训+素养提升”模式，通过科学思维（如证据推理分析反应）和科学探究与实践（如流程模拟），以河北卷第(2)题为例用“得失电子守恒+原子守恒”突破方程式书写，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准指导高效备考。

主题二　元素及其化合物 热点题空3　化工流程中物质的转化与跟踪分析 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 目录 contents Part 01 核心精讲 Part 02 对点集训 Part 03 预测演练 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 核 心 精 讲 返回导航 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 对 点 集 训 返回导航 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 谢谢观看 主题二　元素及其化合物 返回导航 1 1．流程图结构特点 2．流程图中物质的转化与跟踪 (1)循环物质的确定 ①从流程图上看：箭头回头。 ②从物质的转化上看：在流程中加入的物质，后续步骤中又会产生(在滤渣或滤液中寻找)。 (2)副产品的判断 ①从流程图上看：支线产品。 ②从制备的目的上判断：不是主产品。 (3)滤渣、滤液中成分的确定 要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况： a．反应过程中哪些物质(离子)消失了？ b．所加试剂是否过量或离子间发生化学反应，又产生了哪些新离子？要考虑这些离子间是否会发生反应。 滤渣成分的确定： ①过量的反应物； ②原料中不参与反应的物质； ③由原料转化的生成物； ④由杂质转化的沉淀物。 1．(2025·河北卷)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。过程如下： 已知：铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、Al2O3、SiO2。 回答下列问题： (1)基态铬原子的价层电子排布式：____________。 (2)煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成K2CrO4的化学方程式： ________。 (3)浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分：Fe2O3、H2SiO3、________、________(填化学式)。 (4)酸化工序中需加压的原因：_____________________。 (5)滤液Ⅱ的主要成分：____________(填化学式)。 (6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式：Fe(CO)5＋________＋________===Cr(OH)3↓＋________＋________＋________CO↑ (7)滤渣Ⅱ可返回________工序(填工序名称)。 答案　(1)3d54s1 (2)4Fe(CrO2)2＋7O2＋16KOH eq \o(=========,\s\up15(400～500 ℃)) 2Fe2O3＋8K2CrO4＋8H2O (3)Al(OH)3　MgO (4)增大CO2的溶解度，保证酸化反应充分进行 (5)KHCO3 (6)K2CrO4　4H2O　Fe(OH)3↓　2KOH　5 (7)煅烧 解析　(1)Cr为24号元素，基态铬原子的价层电子排布式：3d54s1； (2)煅烧工序中Fe(CrO2)2与过量KOH、空气中氧气反应生成K2CrO4、Fe2O3、H2O，根据得失电子守恒、原子守恒，化学方程式为4Fe(CrO2)2＋7O2＋16KOH eq \o(=========,\s\up15(400～500 ℃)) 2Fe2O3＋8K2CrO4＋8H2O； (3)滤渣Ⅰ的主要成分：Fe2O3、H2SiO3、Al(OH)3、MgO； (4)向K2CrO4中加水溶解，并通入过量CO2酸化，将K2CrO4转化为K2Cr2O7，加大压强，可以增大CO2的溶解度，使液体中CO2浓度增大，保证酸化反应充分进行； (5)滤液Ⅱ的主要溶质为KHCO3； (6)Fe(CO)5作还原剂，将滤液Ⅰ中剩余的K2CrO4还原为Cr(OH)3，自身转化为Fe(OH)3，铁元素由0价升高到＋3价，Cr由＋6价降低到＋3价，根据得失电子守恒、原子守恒，化学方程式为Fe(CO)5＋K2CrO4＋4H2O===Cr(OH)3↓＋Fe(OH)3↓＋2KOH＋5CO↑； (7)滤渣Ⅱ含有Cr(OH)3和Fe(OH)3可返回煅烧工序。 2．(2025·广东一模)钒是重要的战略资源，以硫酸工业产生的废钒催化剂为原料(含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2以及少量的Fe2O3等)，综合回收利用钒、硅、钾实现变废为宝、保护环境的目的，回收工艺流程如下： 已知：钒的氧化物在酸性条件下以VO eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2)) 、VO2＋存在，pH增大时VO2＋可转化为VO(OH)2沉淀。 (1)“水浸”前，通常需要将催化剂粉碎，其目的是____________________________________。 (2)“滤渣2”转化为Na2SiO3的化学方程式是_______________。 (3)“还原酸浸”时： ①硫酸的用量会影响钒的浸出率，pH需保持在1.2以下的原因是____________________。 ②过程中除了有VO eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2)) 被还原成VO2＋，还涉及的反应离子方程式为____________________。 答案　(1)增大催化剂与水的接触面积，提高反应速率与浸出率 (2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O或 SiO2＋Na2CO3 eq \o(========,\s\up15(高温)) Na2SiO3＋CO2↑ (3)① VO2＋水解程度增加或生成VO(OH)2，影响钒的浸出率　②2Fe3＋＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ＋H2O===2Fe2＋＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ＋2H＋，Fe2O3＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ＋4H＋===2Fe2＋＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ＋2H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，V2O5＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ＋4H＋===2VO2＋＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ＋2H2O，V2O5＋2H＋===2VO eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2)) ＋H2O 解析　水浸废钒催化剂(含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2以及少量的Fe2O3等)，VOSO4、K2SO4进入滤液1，V2O5、SiO2以及Fe2O3进入滤渣1，用无水K2SO3和H2SO4对滤渣1还原酸浸，V2O5、Fe2O3和K2SO3和H2SO4反应进入滤液2，SiO2进入滤渣2，用有机试剂对滤液1和滤液2中的VO eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2)) 、VO2＋进行萃取分离出亚铁离子和钾离子，再反萃取出VO eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2)) 和 VO2＋，再加氨水沉钒，焙烧得到V2O5，据此分析解答。(1)“水浸”前，通常需要将催化剂粉碎，其目的是增大催化剂与水的接触面积，提高反应速率与浸出率； (2)“滤渣2”主要成分是SiO2，转化为 Na2SiO3的化学方程式是：SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O或 SiO2＋Na2CO3 eq \o(=====,\s\up15(高温)) Na2SiO3＋CO2↑； (3)①“还原酸浸”时，硫酸的用量会影响钒的浸出率，pH超过1.2时，VO2＋水解程度增加或生成VO(OH)2，水解产物会进入滤渣中影响钒的浸出率；②过程中除了有VO eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2)) 被还原成VO2＋，还涉及的反应离子方程式为2Fe3＋＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ＋H2O===2Fe2＋＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ＋2H＋，Fe2O3＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ＋4H＋===2Fe2＋＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ＋2H2O，Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O，V2O5＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ＋4H＋===2VO2＋＋SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ＋2H2O，V2O5＋2H＋===2VO eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2)) ＋H2O。 3．利用软锰矿(主要成分为MnO2，含铁的化合物等杂质)和闪锌矿(主要成分为ZnS)制得硫酸锰的流程如下： (1)MnO2、ZnS与硫酸反应转变为两种硫酸盐的化学方程式：______________________。 (2)在强酸性条件下加入MnO2氧化Fe2＋的离子方程式：_________________________。 答案　(1)4MnO2＋ZnS＋4H2SO4===4MnSO4＋ZnSO4＋4H2O (2)MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O 4．(2025·日照一模)回收利用废旧锂离子电池中钴酸锂粗品制备LiCoO2产品，可实现资源的循环利用。其工艺流程如下。 已知： ①氯化胆碱[HOCH2CH2N＋(CH3)3·Cl－]是铵盐，熔点较低；LiCoO2熔点较高。 ②Co2＋在溶液中常以[CoCl4]2－(蓝色)和[Co(H2O)6]2＋(粉红色)形式存在。 ③常温下，Ksp[Co(OH)2]＝1×10－15。 回答下列问题： (1)“水浸”过程中溶液由蓝色逐渐变为粉红色，则“微波共熔”后获得的含Li、Co的化合物为____________(填化学式)，“微波共熔”中氯化胆碱的作用是__________________________。 (2)“沉钴”过程发生反应的离子方程式为______________________。常温下，钴离子恰好沉淀完全时溶液的pH＝________[当c(Co2＋)≤10－5 mol/L时可认为离子沉淀完全]。 (3)“煅烧”过程生成Co3O4，则消耗的n[Co(OH)2]∶n(O2)＝____________。 (4)可回收利用“沉锂”后的滤液的操作单元是____________。 (5)“高温烧结”发生反应的化学方程式为____________________________________。 答案　(1)Li2[CoCl4]　作为反应物提供Cl－，做助剂降低Li2CoO2熔融所需的温度 (2)[Co(H2O)6]2＋＋2OH－===Co(OH)2↓＋6H2O　9 (3)6∶1　 (4)沉钴 (5)6Li2CO3＋O2＋4Co3O4 eq \o(=====,\s\up15(高温)) 12LiCoO2＋6CO2 解析　氯化胆碱、草酸和LiCoO2微波共熔的过程中，Co被还原为＋2价，经过水浸滤液中Co以[Co(H2O)6]2＋存在，加入氢氧化钠沉钴，得到Co(OH)2沉淀和含有锂离子的溶液，Co(OH)2固体经过煅烧得到Co3O4固体，含有锂离子的溶液中加入碳酸钠溶液生成碳酸锂沉淀，碳酸锂和Co3O4高温烧结(通入空气氧化)得到LiCoO2产品。(1)[CoCl4]2－呈蓝色， “水浸”过程中溶液由蓝色逐渐变为粉红色，则“微波共熔”后获得的含Li、Co的化合物为Li2[CoCl4]，又已知：“氯化胆碱[HOCH2CH2N＋(CH3)3·Cl－]是铵盐，熔点较低，LiCoO2熔点较高”，则“微波共熔”中氯化胆碱的作用是： 作为反应物提供Cl－，做助剂降低LiCoO2熔融所需的温度。 (2)水浸滤液加入氢氧化钠沉钴，得到Co(OH)2沉淀，则“沉钴”过程发生反应的离子方程式为[Co(H2O)6]2＋＋2OH－===Co(OH)2↓＋6H2O。常温下，Ksp[Co(OH)2]＝1×10－15，当c(Co2＋)≤10－5 mol/L时可认为离子沉淀完全，则钴离子恰好沉淀完全时溶液中c(OH－)＝10－5 mol/L，pOH＝5，则pH＝9。 (3)“煅烧”过程Co(OH)2生成Co3O4，反应为：6Co(OH)2＋O2 eq \o(=====,\s\up15(高温)) 2Co3O4＋6H2O，则消耗的n[Co(OH)2]∶n(O2)＝6∶1。(4)“沉锂”后的滤液有残留的[Co(H2O)6]2＋、锂离子和氯化钠，若加碱有利于[Co(H2O)6]2＋＋4Cl－⇌CoCl eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) ＋6H2O左移、[Co(H2O)6]2＋进一步转化为Co(OH)2沉淀，故可回收利用“沉锂”后的滤液的操作单元是“沉钴”。 (5)碳酸锂和Co3O4高温烧结(通入空气氧化)得到LiCoO2产品，则“高温烧结”发生反应的化学方程式为6Li2CO3＋O2＋4Co3O4 eq \o(=====,\s\up15(高温)) 12LiCoO2＋6CO2。 5．(2025·山东泰安一模)以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2，Fe2O3和Al2O3)为原料制备氟化镁的工艺流程如下： (1)“碱浸”步骤所得滤液中溶质除NaOH、Na2SiO3外还有______________。 (2)“浸出”步骤主要反应的离子方程式为_____________________，所得废渣成分为______________。 (3)“沉降”步骤中，按物质的量之比n(NH4F)∶n(Mg2＋)＝2∶1加入NH4F沉镁，充分反应后，c(F－)＝______________ mol·L－1[已知Ksp(MgF2)＝4.0×10－9]；该步需要控制溶液的pH范围为7～10，原因是___________________________________。 (4)上述流程中循环利用的物质为________。 答案　(1)Na[Al(OH)4]、Na2CO3 (2)Mg(OH)2＋2NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) ===Mg2＋＋2NH3↑＋2H2O　Fe2O3 (3)2×10－3　pH＜7时，F－在溶液中以HF的形态存在，MgF2产率低；pH＞10时，Mg2＋会生成Mg(OH)2，降低产品纯度 (4)NH4Cl 解析　菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量SiO2，Fe2O3和Al2O3)，碱浸时，SiO2转化为Na2SiO3，Al2O3转化为Na[Al(OH)4]，MgCO3可生成Mg(OH)2和碳酸根，过滤后，滤渣中加入NH4Cl溶液，其与Mg(OH)2反应生成MgCl2，过滤后，滤液中加入NH4F，使Mg2＋转化为MgF2沉淀，同时有氯化铵生成，可在浸出步骤继续使用。(1)碱浸时，SiO2转化为Na2SiO3，Al2O3转化为Na[Al(OH)4]，MgCO3可生成Mg(OH)2和碳酸根，即滤液中含有NaOH、Na2SiO3、Na[Al(OH)4]、Na2CO3； (2)“浸出”步骤为NH4Cl溶液与Mg(OH)2反应生成MgCl2，反应的离子方程式为：Mg(OH)2＋2NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) ===Mg2＋＋2NH3↑＋2H2O；废渣为Fe2O3； (3)Ksp(MgF2)＝c(Mg2＋)c2(F－)＝4.0×10－9，n(NH4F)∶ n(Mg2＋)＝2∶1，即c(Mg2＋)∶c(F－)＝1∶2，解得c(F－)＝2×10－3 mol/L；该步需要控制溶液的pH范围为7～10，原因是：pH＜7时，F－在溶液中以HF的形态存在，MgF2产率低；pH＞10时，Mg2＋会生成Mg(OH)2，降低产品纯度；(4)由分析得，上述流程中循环利用的物质为NH4Cl。 $