2026届高三化学一轮复习课件 化学工艺流程

该高中化学高考复习课件聚焦无机化工流程专题，依据高考评价体系梳理了原料预处理、反应条件控制、分离提纯等核心考查维度，通过近三年真题分析明确Fe（变价）、Cu、Zn等高频元素占比及8-9个问题的题型分布，构建了“四线分析法”的系统复习框架。 课件亮点在于“真题情境+答题模板+素养导向”的备考设计，如结合2025山东卷“两段焙烧水浸法”真题，解析MnO₂与NH₄HSO₄氧化还原方程式书写及滤渣成分分析，培养学生科学思维和证据推理能力。配套“调pH除杂”“Ksp计算”等15类答题模板，助力学生快速突破高频考点，教师可直接用于专题复习和学情诊断，提升备考效率。

高三一轮复习 无机化工流程复习策略研讨 1 1 考情分析： 1．从命题题型看，化学工艺流程题是全国高考中的必考题型，它是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。 2．从命题思路上看，它涉及了化工生产过程中所遇到的生产成本、产品提纯、环境保护等实际问题，并考查了物质的制备、检验、分离提纯等实验基本操作和反应原理在化工生产中的实际应用。 3.预计2026年高考的试题仍以某矿石为原料制备某物质或以废渣、废液提取某物质为背景，综合考查元素化合物知识、氧化还原反应方程式的书写、反应条件的控制与选择、分离提纯实验操作、电化学原理分析，产率的计算、Ksp的应用、绿色化学思想等，题目综合性强，难度大，旨在考查考生提取信息，迁移应用的逻辑思维能力。 1 【考查元素】 年份 题目 考查主要元素 2025年河南卷 一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、铑、Pt，含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程 Rh、Sn、Zn、Si、Fe 2025·全国卷 我国的蛇纹石资源十分丰富，它的主要成分是Mg3Si2O5(OH)4，伴生有少量Ni、Fe、Al等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收NiO并矿化固定二氧化碳的实验流程 Mg、Fe、Al、Ni、Si、S 2025·山东卷 采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(主要含Fe2O3、MnO2及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取Co、Cu、Mn等元素 Fe、Co、Cu、Mn、Ca、Si、S、N 2025·湖南 一种从深海多金属结核[主要含MnO2、FeO(OH)、SiO2，有少量的CO2O3、NiO、CuO、Al2O3]中分离获得金属资源和电池级镍钴锰混合溶液的工艺流程 Mn、Fe、Si、CO、Ni 、Cu、Al 2025·黑吉辽蒙卷 某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、PbSO4、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。 Zn、Pb、Cu、Fe、S、N 2024·全国甲卷 某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程 Zn、Pb、Cu、Fe、Co、Mn、S 2024·新课标卷 一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺 Co、Zn、Pb、Fe、Mn 1 常考元素； 高频元素：Fe（考铁必考变价）Zn Cu Mn Ni Al Ca Mg Co （常见元素第四周期金属元素居多） Si S 低频元素：Li V Cr Ti Sn Pb Mo Ga As W Ag 稀土元素（Sc、Y、La、Ce等） 该题分值15分，通常设置8~9个问题： 原因目的分析：2空 化学方程式书写：2个 Ksp计算：1空 滤渣或滤液成分分析：2空 氧化还原或晶胞计算：1空 其它：1空 1 4 工业流程题的结构 1 工艺操作 （流程的分析） 原料预处理 反应条件控制 分离提纯 碎（粉碎、研磨等） 烧（灼烧、焙烧等） 浸（酸浸、碱浸、 盐浸 、水浸等） 温度控制: PH控制：加酸、碱、金属氧化物、碳酸钠、通CO2等 化学法：沉淀法、 氧化还原法/置换法: 物理法——蒸发结晶，趁热过滤、蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤（冰水、热水、乙醇洗）、萃取、反萃取、离子交换法、蒸馏等 氟化物（NaF、MnF2）：除Ca2+，Mg2+ 硫化物（Na2S、H2S）:除Zn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+等 可溶性HCO3-盐：除Fe2+、Mn2+等 硫酸酸浸→SiO2、CaSO4、PbSO4、Ag2SO4； NaOH溶液与金属(Al、Zn等)或氧化物 (如SiO2、Al2O3、ZnO、Cr2O3等)反应 Ag+、Ni2+、Cu2+、Zn2+等会与过量浓氨水形成配离子进入溶液 加热（加快反应）、低温（防挥发 / 防分解，如H2O2、NH4HCO3） Fe3+→Fe(OH)3调pH为3左右沉淀完全；Al3+→Al(OH)3调pH为5 左右沉淀完全 目的？ 分解/有O2参加的氧化还原 1 工业流程题分析方法 四线分析法： 原料 粉碎 焙烧 浸取 核心反应 溶液 晶体 金属单质 难溶物 电解 结晶 沉淀剂 滤渣1 滤渣2、3...... 试剂1 试剂2、3...... 操作线 杂质线（支线） 试剂线 产品线（主线） ①酸、碱等调节pH；②氧化剂或还原剂； ③沉淀剂等 水、酸溶液、碱溶液、盐溶液等 从原料→产品，要关注主要物质的形态及价态如何变化，分离、提纯的操作方法，产生杂质是有哪些？核心化学反应方程式如何书写？学会根据流程图的转化信息和反应规律预测产物，能根据得失电子、溶液的酸碱性，配平化学(或离子)方程式。 1 构建工业流程题中常见的答题模板 1.增大原料浸出率的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速(浓度、压强)，增大气液或固液接触面积。 2.加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向(一般是有利于生成物生成的方向)移动。 3.温度不高于××℃的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发(如浓硝酸)、分解(如H2O2、NH4HCO3)、氧化(如Na2SO3)或促进水解(如AlCl3)等，影响产品的生成。 4从滤液中提取溶解度随温度变化较大的物质(KNO3)、易水解的物质(FeCl3、CuCl2)或结晶水化合物(CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O)：蒸发浓缩(至少有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗等)、干燥。 5.从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法：蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。 6.趁热过滤目的：防止过滤时晶体或杂质因降温而析出，使产品不纯（要滤渣）或损耗（要滤液）。 1 （2025·湖北卷）氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂，通过以下两种工艺制备： I: II: 已知：室温下，是难溶酸性氧化物，的溶解度极低。 时，NaF的溶解度为水，温度对其溶解度影响不大。 (5)从滤液Ⅱ获取NaF晶体的操作为___(填标号)。 蒸发至大量晶体析出，趁热过滤 蒸发至有晶膜出现后冷却结晶，过滤 a 1 9 7.减压蒸馏(减压蒸发)的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止(如H2O2、浓硝酸、NH4HCO3)受热分解、挥发。 8.检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，向上层清液中滴入沉淀剂，若无沉淀生成，则离子沉淀完全。 9.洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2～3次。 10.检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若未出现特征反应现象，则沉淀洗涤干净。 11.冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗。 12.乙醇洗涤的目的：减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物。 13.蒸发、反应时的气体氛围：抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCl3溶液时为获得AlCl3需在HCl气流中进行。 14.减压过滤（抽滤）的目的：加快过滤速度 构建工业流程题中常见的答题模板 1 15.调pH除杂目的：控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀 ①调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H＋反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质 ②实例 部分金属阳离子形成氢氧化物的pH见下表   Fe3＋ Fe2＋ Cu2＋ Zn2＋ Mn2＋ Mg2＋ 开始沉淀pH 2.7 7.6 5.5 7.6 8.3 9.6 完全沉淀pH 3.2 9.6 6.6 9.2 9.3 11.1 例如：除去CuSO4溶液中少量Fe3+，可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3中的一种，调节pH至3.2～5.5，使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去。 构建工业流程题中常见的答题模板 1 Fe2O3、CaSO4 CoSO4 Fe2(SO4)2 MnSO4、CaSO4 CuSO4 SiO2 Fe2O3、CaSO4 SiO2 山东卷)采用两段焙烧水浸法从铁锰氧化矿(主要含及 等元素的氧化物)分离提取等元素，工艺流程如下： 已知：该工艺条件下，低温分解生成，高温则完全分解为气体；在完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于。 1 Administrator (A) - 减小 H2SO4 如果直接高温焙烧，则硫酸铵会分解，物质的量减少，导致金属元素的浸出率减小 Co2+ Mn2+ Cu2+ SO42- 已知：该工艺条件下，低温分解生成，高温则完全分解为气体；在完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于。 CoSO4 Fe2(SO4)2 MnSO4、CaSO4 CuSO4 SiO2 Fe2O3、CaSO4 SiO2 1 c(H2S)= 低温焙烧 4×10-4 Co2+ Mn2+ Cu2+ SO42- (NH4)2SO4 1 价、色、溶、配 1.铁及其化合物之间的转化关系----价态类别贯穿始终 FeS、FeS2、CuFeS2 常考元素“Fe、V、Cr、Mn、Co、Zn”等过渡金属及其化合物有哪些性质？ 1 15 15 铁及其化合物之间的转化关系----构建知识网络 1 16 16 Co和Ni的常见价态： +2价和+3价，低价具有还原性，高价具有强氧化性， 镍(Ⅲ)、钴(Ⅲ)的氧化物及氢氧化物与还原性酸可以发生氧化还原反应， 如：Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O 2Co(OH)3＋6H＋＋2Cl－===2Co2＋＋Cl2↑＋6H2O 2Ni(OH)3＋6H＋＋2Cl－===2Ni2＋＋Cl2↑＋6H2O 2、钴、镍元素的性质 Co3＋在水溶液中极不稳定，与水会发生反应4Co3＋＋2H2O===4Co2＋＋4H＋＋O2↑，它仅能存在于固态物质或配合物中。 1 3、锰及其化合物 锰元素的常见价态有＋7、＋6、＋4、＋3、＋2 Mn2＋ 稳定存在于酸性条件；在碱性条件下，Mn2＋易被氧化为MnO2，如ClO－＋Mn2＋＋2OH－===Cl－＋MnO2↓＋H2O MnO2 在酸性介质中，MnO2是较强的氧化剂，本身被还原为Mn2＋：MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O。 Mn(Ⅵ) 化合物 的性质 MnO42—稳定存在于强碱性溶液中，在酸性或中性环境均发生歧化反应： 3MnO42—＋2H2O===2MnO4—＋MnO2↓＋4OH－ 3MnO42—＋4H＋===2MnO4—＋MnO2↓＋2H2O MnO4— MnO42— MnO2 MnOOH Mn2＋ 1 KMnO4 的性质 ①在酸性介质中，MnO4—具有强氧化性，本身被还原为Mn2＋，如： 2MnO4—＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 2MnO4—＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O； ②在碱性、中性或微弱酸性溶液中，MnO4—仍旧是氧化剂，本身被还原为MnO2； ③在强碱性溶液中，当MnO4—过量时，还原产物是MnO42—， 2MnO4—＋SO32—＋2OH－===2MnO42—＋SO42—＋H2O 1 20 (2024·新课标卷)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1×10－5 mol·L－1)时的pH：   Fe3＋ Fe2＋ Co3＋ Co2＋ Zn2＋ 开始沉淀的pH 1.5 6.9 — 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 (3)3Co2+＋MnO4-＋7H2O===3Co(OH)3↓＋MnO2↓＋5H+、 3Mn2+＋2MnO4-＋2H2O===5MnO2↓＋4H+ (4)ZnSO4、K2SO4    1.0×10－16.7 (3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为________________、_____________ (4)“除钴液”中主要的盐有_______(写化学式)，残留的Co3＋浓度为_______mol·L－1 1 4、铬及其化合物 铬元素的常见价态有＋6、＋3、＋2 Cr(Ⅲ) 的 还原性 铬能溶于稀盐酸、稀硫酸，开始生成蓝色的Cr2＋溶液，而后被空气氧化成绿色的Cr3＋溶液，Cr3＋比Cr2＋稳定。 Cr2O3和Cr(OH)3显两性，其转化关系如下： Cr(Ⅲ)在酸性条件下以Cr3＋存在，碱性条件下以Cr(OH)3、[Cr(OH)4]－(或亚铬酸根(CrO2—)存在。 Cr3＋在酸性条件下是稳定的，但在碱性条件下能被氧化成CrO42—： 2Cr3＋＋3H2O2＋10OH—===2CrO42—＋8H2O 1 Cr(Ⅵ) 的 氧化性 铬(Ⅵ)最重要的化合物是K2Cr2O7，在水溶液中Cr2O72—和CrO42—存在下列平衡： 2CrO42—＋2H＋ Cr2O72—＋H2O 在酸性溶液中，Cr2O72—具有强氧化性，但在碱性溶液中CrO42—的氧化性要弱得多： Cr2O72-＋3SO32-＋8H＋===2Cr3＋＋3SO42-＋4H2O Cr2O72-＋6I-＋14H＋===2Cr3＋＋3I2＋7H2O 酸性条件下稳定 (黄色)　　　　　 (橙红色) 碱性条件下稳定 4、铬及其化合物 1 ①Zn(OH)2＋2OH－===[Zn(OH)4]2－， ②Zn(OH)2＋2H＋===Zn2＋＋2H2O， ③ZnO＋2H＋===Zn2＋＋H2O， ④ZnO＋2OH－＋H2O===[Zn(OH)4]2－ ZnO 两性氧化物：既可溶于酸，也可溶于强碱。 Zn(OH)2 两性氢氧化物：溶于酸和强碱。能溶于浓氨水，形成可溶的配合物。 Zn(OH)₂ + 4NH₃ → [Zn(NH₃)₄]²⁺ + 2OH⁻ 5.锌及其化合物的转化 1 （2025·黑吉辽蒙卷）某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、PbSO4、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。 SO42- 温度升高，浸出速率增大，浸出率升高，温度过高时，NH3·H2O分解生成NH3逸出，且温度高时过二硫酸铵分解，造成浸出率减小 Zn+[Cu(NH3)4]2+=[Zn(NH3)4]2++Cu [Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+ PbSO4、 Fe(OH)3 1 Fe PbSO4、 Fe(OH)3 1 （2025·全国卷·高考真题）我国的蛇纹石资源十分丰富，它的主要成分是Mg3Si2O5(OH)4，伴生有少量Ni、Fe、Al等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收NiO并矿化固定二氧化碳的实验流程： Fe2O3 SiO2 1 讲师：xxx 感谢观看 THANK YOU 1 27 $