2026届高考化学二轮复习课件：工艺流程中的条件控制

该高中化学高考复习课件聚焦“工艺流程中的条件控制”核心考点，依据高考评价体系梳理了原料预处理、温度控制、pH调控三大考查维度，通过近五年高考真题及模拟题分析，明确“温度控制原因分析”“pH范围确定”等高频考点占比，归纳形成条件控制类题型的完整解题框架。 课件亮点在于“真题情境+思维建模+素养提升”的备考路径，如以2022广东卷稀土提取工艺为载体，运用科学思维构建温度控制“六维分析模板”和pH范围计算模型，培养学生证据推理与模型认知能力。特设“答题模板库”和“易错警示”，助力学生掌握得分技巧，教师可据此高效开展针对性复习，提升备考质量。

工艺流程中的 条件控制 环节一：真实情境启思 环节一：真实情境启思 【问题1】工艺流程题的三大组成部分是什么？如何处理？ 题头标记原料和目标产品 粗看流程图 细看问题回看流程图 规范作答 （2022·广东·高考真题）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： 环节二：题型结构 原料 核心化学反应 目标产物 反应条件控制：pH、温度 【问题2】思考工艺流程图基本环节有哪些？ 原料预处理 环节二：题型结构 重视教材 问题：加快铝土矿溶解速率的措施有哪些？ 答案：①将矿石粉碎;②适当加热;③充分搅拌;④适当提高溶解液的浓度 必修二 盐酸过滤 氨水过滤 环节三：条件控制分析 任务一 原料预处理 任务一 原料预处理 半导体芯片行业是金属靶材的主要应用领域之一。利用镍铂靶材废料(主要成分为Ni、Pt以及微量Fe、Al的单质)采用选择性溶解法回收铂并制备硫酸镍晶体的一种工艺流程如下： (4)当液固比为4∶1时，"酸浸"过程中镍的浸出率与温度和时间的关系如图所示，“酸浸”的最佳温度和时间是       。 70℃、120min “浸出率”升高,一般是反应温度升高,反应速率加快;工业生产中控制反应条件时,选择达到较高“浸出率”的时间、温度等。 环节三：条件控制分析 海水 苦卤 含Br2 的海水 溴水混合物 含Br2 的空气 吸收液 吸收液 溴水混合物 液溴 提取 粗盐 氯气 置换 空气 吹出 纯碱吸收 SO2吸收 硫酸酸化 Cl2氧化 蒸馏 冷凝 问题:“空气吹出”步骤和“蒸馏”的过程中，温度应控制在80～90 ℃，温度过高或过低都不利于生产，请解释原因。 答案：温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴蒸气中水量增加，温度过低，溴不能完全蒸出，回收率低。 任务二 温度控制 重视教材 必修二 环节三：条件控制分析 任务二 温度控制 例1、工业以铝土矿（主要成分Al2O3，含铁 、硅的氧化物）制备氧化铝。回答以下问题 ①酸浸时需要加热，其原因是 。 ②若用硝酸酸浸时，反应温度不能太高，其原因是 。 ③若用酸性过氧化氢氧化亚铁离子时，可以微热，但防止温度太高， 其原因是 。 ④用硫酸酸浸时，温度太高铝的浸取率反应下降，浸渣中有Al(OH)3其原 因可能是 . 加快酸浸反应速率和浸取率 防止硝酸挥发和分解。 防止过氧化氢分解 随着温度的升高，Al3+水解程度增大，从而形成一定量的Al(OH)3沉淀 环节三：条件控制分析 原料预处理的常用方法 (1)研磨、雾化。 将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化,增大反应物接触面积,以增大反应速率或使反应更充分。 (2)焙烧、煅烧、灼烧。 ①焙烧。 焙烧是将矿石、精矿在空气、氯气、氢气、甲烷、一氧化碳或二氧化碳等气流中不加或配加一定物料,加热至低于炉料的熔点,发生氧化、还原或其他化学变化的过程。 ②煅烧。 煅烧是指将物料在低于熔点的适当温度下加热,使其分解并除去所含结晶水、CO2或 SO2等挥发性物质的过程,所以煅烧过程的反应物通常是固体,生成物是另一种固体和气体。 ③灼烧。 灼烧是将固体物质加热到高温以达到脱水、分解或除去挥发性杂质、有机物和铵盐等目的的操作。灼烧通常指的是实验室里对固体进行的高温操作,加热仪器有酒精灯、煤气灯或电炉等,如海带提碘实验中通过灼烧除去有机物。 (3)浸取。 ①水浸:与水接触反应或溶解,使原料变成离子进入溶液中,做到初步分离。 ②酸浸:在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去的过程。常用硫酸、盐酸、硝酸等,用盐酸、硝酸酸溶时要注意控温,用硫酸酸溶时要关注Pb2+ 、Ca2+ 、Ag+会生成PbSO4、 CaSO4、Ag2SO4在滤渣中出现。 ③碱浸:常用NaOH溶液、氨水、Na2CO3溶液等,与碱接触反应或溶解,NaOH溶液使酸性氧化物和两性氧化物以含氧酸根离子(如Si、Al、Zn、Cr等元素),或与NH3形成配离子进入溶液。 ④盐浸:用铵盐溶液、FeCl3溶液等。 ⑤醇浸:提取有机物,常采用有机溶剂(乙醚、二氯甲烷等)浸取的方法。 对点集训 1.(2024·兴宁二模,节选)稀土金属属于战略性金属,我国的稀土提炼技术位于世界领先地位。一种从废旧磁性材料[主要成分为铈(Ce)、Al、Fe和少量不溶于酸的杂质]中回收稀土金属Ce的工艺流程如图所示。 已知:①Ce(H2PO4)3难溶于水和稀酸。 ②常温下,Ksp[Fe(OH)2]=1.0×10-16.4,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-32.9, Ksp[Ce(OH)3]=1.0×10-20。 ③当溶液中的金属离子浓度小于或等于10-5 mol/L时,可认为已沉淀完全。 为提高酸浸的速率,可采取的措施为 　　　　　　　 　　　(写一条即可)。  加热、搅拌、粉碎废旧磁性 材料、适当增大硫酸浓度等 2.(2024·大湾区二模,节选)钒(V)有“工业味精”之称。工业上提取钒的工艺有多种,一种从钒页岩(一种主要含Si、Fe、Al、V的矿石)中提取V的工艺流程如图所示。 “焙烧”时可添加适量“盐对”NaCl-Na2SO4与钒页岩形成混合 物,这样做的目的是　　　　　　 　　　　　　　　 　　。 生成易溶的钠盐,提高钒的浸取率 3.(2024·韶关二模,节选)二氧化铈(CeO2)是一种典型的金属氧化物,具有较强的氧化性,广泛应用于多相催化反应,并作为汽车尾气净化的三效催化剂的重要组成成分。以氟碳铈矿(主要含 CeFCO3、BaO等)为原料制备CeO2的一种工艺流程如图所示。 滤渣A的主要成分是　　 　(填化学式);“酸浸”不用盐酸的理由是 　 　　　　　　 　　　　　(答一点即可)。  BaSO4 CeO2会被盐酸还原为Ce3+;生成有毒的Cl2会污染环境;盐酸不能除去杂质Ba2+等 命题热点2　反应条件的控制 必备知能 一、反应条件的控制方法 通过控制一定的反应条件来达到提高物质转化率或除去杂质的 目的。 1.控制溶液的pH 熟读 (2)通过控制溶液的pH可以除去某些金属离子。 如要除去溶液中含有的Fe3+、Al3+,可调节溶液的pH使之转变为Fe(OH)3、Al(OH)3沉淀。 2.控制温度(常用水浴、冰水浴等) (1)控制反应速率(升温增大反应速率)、使催化剂达到最大活性、防止副反应的发生。 (2)使化学平衡移动,控制化学反应进行的方向。 (3)升温:使溶液中的气体逸出,使易挥发物质挥发,使易分解的物质分解。 (4)煮沸:使气体逸出;促进水解,聚沉后利于过滤分离。 (5)控制固体的溶解与结晶。 趁热过滤:减少因降温而析出的溶质的量。 蒸发浓缩:蒸发除去部分溶剂,提高溶液的浓度。 蒸发结晶:蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会以晶体析出。 3.使用保护气 (1)隔绝空气(主要是O2、H2O)。 (2)抑制弱离子的水解(如HCl氛围)。 2SO2 + O2 2SO3 催化剂 △ H＜0, 反应温度高于500°时， 产率下降的原因(除催化剂的影响)可能是 。 例3、用石灰石浆液烟气脱硫，燃煤烟气通入石灰石浆液时的温度不宜过高的原因 。 温度升高SO2的溶解度小。 该反应为放热反应，温度太高时，平衡逆移，产率降低。 例2、已知反应： ①增速率 ②防分解 ③防挥发 ④ 控水解 ⑤控平衡 ⑥控溶解 环节三：条件控制分析 1.碳酸锂广泛应用于化工、冶金等行业．工业上利用锂辉石（Li2Al2Si4Ox）制备碳酸锂的流程如图。已知：碳酸锂的溶解度为（g/L） 温度 0 10 20 30 40 50 60 80 100 Li2CO3 1. 54 1. 43 1. 33 1. 25 1. 17 1. 08 1. 01 0. 85 0. 72 （1）硫酸化焙烧温度控制在250℃﹣300℃之间，主要原因是 ； 温度低于250℃反应速率较慢，温度高于300℃硫酸挥发较多 (2)“沉锂”需要在95℃以上进行，主要原因是 温度高，碳酸锂溶解度降低，可以增加产量 分析思路： 受温度影响。 挥发性 溶解度 产品的溶解度，可以提高产率。 降低 应用训练 2.钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。 “酸浸氧化”需要加热，其原因是_________________________________________。 加快酸浸和氧化反应速率，提高浸取率 分析思路： 受温度影响。 速率 升温，加快反应速率 应用训练 3. 氟化工产业被称为“黄金产业”，我国是世界最大氟化工初级产品生产国和出口国。用工业副产品氟硅酸制备氟化铵联产氟化镁的流程如下： 工业生产中“反应”的最佳温度为，除考虑温度对速率的影响，请结合已有知识分析温度不宜过高的原因________________________________。 分析思路： 受温度影响。 温度过高，①氟化铵容易分解 ②氨在体系中溶解度降低，氨逸出太多。 挥发性 分解 （盐酸 、 氨水、 硝酸、部分有机溶剂） 易挥发的物质： （铵盐、H2O2、NH3∙H2O 、 HNO3 、 HCO3-） 易分解的物质： 应用训练 任务二 温度控制 根据题目问法牢记答题模板: 1.控制温度在xx℃的原因?在xx'℃ ~~~xx℃的原因? 2.温度高于xx℃时产率下降? 答:低温(低于xx℃)时……;高温(高于xx℃)时……。分别说出缺点。 答:高温时(高于xx℃)…… 根据涉及的物质思考答题方向: (1).金属离子(如Fe3+):水解 (2).H202、氨水、铵盐、碳酸氢盐等等:分解 (3).盐酸、溴、乙醇、苯及其它有机物:挥发 (4).陌生物质:看题目信息 环节三：条件控制分析 答案:先通氨气是为创造碱性环境，提高CO₂的溶解度和反应效率，确保NaHCO₃的充分生成。 问题:在侯氏制碱法中，为什么需要先向饱和食盐水中通入氨气，再通入二氧化碳？ 重视教材 任务三 pH控制 必修一第二章 环节三：条件控制分析 煅烧 浸泡 贝壳 氧化钙 石灰乳 海 水 氢氧化镁 盐酸 氯化镁溶液 氯化镁固体 镁 氯气 过滤 浓缩、脱水 循环利用 电解 答案:抑制MgCl2水解 问题: “浓缩、脱水”步骤中加热MgCl2·6H2O制取无水MgCl2时，为什么要在HCl的气流中进行？ 重视教材 任务三 pH控制 必修二 环节三：条件控制分析 任务三 pH控制 解决问题： CuO CuCO3 Cu(OH)2 Cu2 (OH)2CO3 调pH值的目的？ 调pH值的范围？ 选择什么试剂调pH值？   Fe2+ Fe3+ Cu2+ 开始沉淀时 7.6 2.7 5.4 沉淀完全时 9.6 3.7 6.9 如何通过调pH值除去CuCl2固体中混有的少量FeCl2和FeCl3？ 1、调pH值的目的？ 2、调pH值的范围？ 3、选择什么试剂调pH值？ 除去Fe2+和Fe3+ 能否直接调pH除去Fe2+？ 先氧化 3.7≤pH<5.4 选择试剂从什么角度考虑？ 消耗H+, 不引入新杂质离子 环节三：条件控制分析 任务三 pH控制 (2022·广东省·高考真题)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： “过滤1”前，可用 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___________________________ 问题：与例1对比，分析调pH试剂选择时，为什么此题不用考虑引入杂质离子？ NaOH 3OH-+Al3+=Al(OH)3 Na+在滤液2,对产品不构成干扰。 产品从滤渣中获得。 4.7≤pH<6.2 环节三：条件控制分析 环节四：思维模型构建 思考：温度控制在120℃左右，主要原因是？pH值升高至8.9，对产品生产有什么影响？ 环节五：挑战 环节五：挑战 （2025湛江一模）钴是一种重要的战略物质,钴合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。工业上以钴矿(主要成分是 Co2O3，含有 Al2O3、Fe2O3、MnO2、CaCO3等杂质为原料制取金属钴的工艺流程如图所示。 回答下列问题: (1)浸取钻矿石前需要“粉碎”处理,其目的是__。(2)“浸取”时含Co物质发生反应的离子方程式为____。 (3)“除杂"过程中调pH的范围是___________。 (4)若“沉钙"后溶液中c(F-)=1X10-3mol·L-1,Ca2+是否沉淀完全?理由是(写出必要的计算过程)。 温故知新 任务三 pH控制 （2024·广东·高考真题）镓(Ga)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F和少量的Ga、Fe、K、Ca等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。 已知： 3.2 Ka的计算不同于原理题中的复杂计算，其思维可能就是表达式代入数据而已。认真分析题目已知条件，尝试写下表达式并代入，就可能会有惊喜 pKa(HF)=3.2，Ka(HF)= =10-3.2，c(H+)= ×10-3.2<10-3.2mol/L 已知:①“酸浸”时有V生成; ②VO2+在有机溶剂中的溶解度大于水,“萃取”时离子的萃取顺序为Fe3+>VO2+>V>Fe2+>Al3+; ③V和V可以相互转化。 已知:①“氧化焙烧”后,Ce转化为CeO2和CeF4; ②滤液A中含S、CeF3+等离子。 (1)增强物质的氧化性、还原性(H+能增强Mn、N的氧化性),调节离子的水解程度。 $