2027届高三化学一轮复习课件：化学工艺流程

高三化学 一轮复习 化学工艺流程 微专题 Jiang S Y 1 考向分析 一、试题特点 化学工艺流程题为高考经典的传统题型，也是湖南卷的必考大题，通常以第16/17题的形式出现，分值14~16分。该题型以真实的工业生产情境为载体，综合考查元素化合物知识、化学反应原理、实验操作与化学计算，具有信息量大、综合性强、区分度高的特点。常见考向有两种，一是矿石资源的开发和利用，二是废料的再利用。 通过真实情境 — 考查必备知识 — 锤炼关键能力 涵养学科素养—实现价值引领 Jiang S Y 2 高考真题 原始材料 目标元素 杂质元素 22年湖南卷 钛渣 Ti V、Si、Al 23年湖南卷 制备Ga(CH3)3 Ga(CH3)3 24年湖南卷 铜阳极泥 Au Ag、Cu、Pb 25年湖南卷 深海多金属结核 Mn Fe、Si、Al、Cu 26年湖南卷 硫化铅精矿 Pb Zn、Cr 2022~2026年湖南卷高考工艺流程大题考查元素 考向分析 二、常考内容 Jiang S Y 3 湖南高考试题 2022年 17题 2023年 17题 2024年 16题 2025年 16题 2026年 16题 方程式书写 4 4 2 4 4 物质转化分析及成分判断 2 1 2 3 4 操作过程分析 5 3 4 2 4 物质结构、元素周期表（律） 1 2 3 1 原理解释 3 5 信息图像及相关量的计算 4 2 2 考向分析 2022~2026年湖南卷高考工艺流程大题考点细目表 二、常考内容 Jiang S Y 4 重温经典 【2026·湖南卷，16】（15分）一种由硫化铅精矿(含PbS及少量ZnS、CdS)制备高纯铅的工艺流程如下： 目标产物 氧化目的？ PbS→PbSO4↓ ZnS→ZnSO4 CdS→CdSO4 利用乙二胺和PbSO4反应生成可溶性配合物 使铅从乙二胺配合物中沉淀出来生成碱式碳酸铅 ，乙二胺再生循环 CaSO4、CaCO3 [Pb2(OH)2CO3]→Pb 已知：①乙二胺(H2NCH2CH2NH2，简写为en)为二元弱碱。②Ksp[Zn(OH)2]=3×10-17，Ksp[Cd(OH)2]=7.2×10-15 ③金属离子浓度不超过1×10-5时，认为该离子已沉淀完全。 “胺浸”后，PbSO4转化为配合物[Pb(en)2]SO4，“沉铅”所得固体为碱式碳酸铅[Pb2(OH)2CO3] 重温经典 PbS→PbSO4↓ ZnS→ZnSO4 CdS→CdSO4 利用乙二胺和PbSO4反应生成可溶性配合物 使铅从乙二胺配合物中沉淀出来生成碱式碳酸铅 ，乙二胺再生循环 [Pb2(OH)2CO3]→Pb CaSO4、CaCO3 已知：①乙二胺(H2NCH2CH2NH2，简写为en)为一种二元弱碱。②Ksp[Zn(OH)2]=3×10-17，Ksp[Cd(OH)2]=7.2×10-15 ③金属离子浓度不超过1×10-5时，认为该离子已沉淀完全。 回答下列问题： （1）Pb在元素周期表中的位置为第六周期第______族。 （2）“加压氧化”中，PbS发生反应的离子方程式为 ；采用加压操作可提高反应速率，原因是 。 IVA PbS+2H++2SO42- = PbSO4+S+2H2O 增大体系中氧气的压强（或浓度），从而加快反应速率 重温经典 PbS→PbSO4↓ ZnS→ZnSO4 CdS→CdSO4 利用乙二胺和PbSO4反应生成可溶性配合物 使铅从乙二胺配合物中沉淀出来生成碱式碳酸铅 ，乙二胺再生循环 [Pb2(OH)2CO3]→Pb CaSO4、CaCO3 已知：①乙二胺(H2NCH2CH2NH2，简写为en)为一种二元弱碱。②Ksp[Zn(OH)2]=3×10-17，Ksp[Cd(OH)2]=7.2×10-15 ③金属离子浓度不超过1×10-5时，认为该离子已沉淀完全。 （3）“酸性溶液”经处理后，Cd2+、Zn2+、浓度分别为、0.01 mol/L和0.02 mol/L，调pH使Zn2+恰好沉淀完全时(假设溶液体积不变)，Cd2+______(填标号)。 a．沉淀完全 b．部分沉淀 c．未沉淀 b 重温经典 PbS→PbSO4↓ ZnS→ZnSO4 CdS→CdSO4 利用乙二胺和PbSO4反应生成可溶性配合物 使铅从乙二胺配合物中沉淀出来生成碱式碳酸铅 ，乙二胺再生循环 [Pb2(OH)2CO3]→Pb CaSO4、CaCO3 已知：①乙二胺(H2NCH2CH2NH2，简写为en)为一种二元弱碱。②Ksp[Zn(OH)2]=3×10-17，Ksp[Cd(OH)2]=7.2×10-15 ③金属离子浓度不超过1×10-5时，认为该离子已沉淀完全。 （4）“胺浸”后，PbSO4转化为配合物[Pb(en)2]SO4，“沉铅”所得固体为碱式碳酸铅[Pb2(OH)2CO3]。下列说法正确的是______(填标号)。 a．配合物[Pb(en)2]SO4中的配位原子为N b．“沉铅”过程中，溶液pH增大 c．流程中烯烃和乙二胺得到了循环利用 ac 重温经典 PbS→PbSO4↓ ZnS→ZnSO4 CdS→CdSO4 利用乙二胺和PbSO4反应生成可溶性配合物 使铅从乙二胺配合物中沉淀出来生成碱式碳酸铅 ，乙二胺再生循环 [Pb2(OH)2CO3]→Pb CaSO4、CaCO3 已知：①乙二胺(H2NCH2CH2NH2，简写为en)为一种二元弱碱。②Ksp[Zn(OH)2]=3×10-17，Ksp[Cd(OH)2]=7.2×10-15 ③金属离子浓度不超过1×10-5时，认为该离子已沉淀完全。 （5）“高温还原”中，生成Pb的化学方程式为 ；若用炭代替CH4，将导致铅纯度下降，原因是 。 （6）“再生”时，得到的“含钙粗产品”的主要成分有 、 (写化学式)。 2Pb2(OH)2CO3+CH4 = 4Pb+3CO2+4H2O 高温 炭为固体，过量的炭容易混入生成的铅中，导致铅的纯度下降 CaSO4 CaCO3 模型建构 工艺流程图一般分为"三段"和"三线" "三段"型符合工业生产的真实情境:原料预处理阶段+转化与分离阶段+获取产品阶段。 预处理阶段 物质转化与分离阶段 目标产品生成阶段 Jiang S Y 10 模型建构 Jiang S Y 11 模型建构 工艺流程图一般分为"三段"和"三线" "三线"，即试剂线、操作线、副产品线，则较为简洁清晰，与真实生产流程较为吻合。 试剂线 操作线 杂质线 Jiang S Y 12 模型建构 1、操作线 原料的预处理 粉碎 研磨 雾化 将块状固体粉碎或磨成粉末或将液体雾化，增大接触面积，加快反应速率或使反应更充分，增大原料的浸取率 煅烧 焙烧 灼烧 去除可燃性杂质,使原料初步转化 溶浸 水浸 酸浸 碱浸 除去油污，溶解铝、酸性氧化物、两性氧化物，调节pH促进水解（例如：金属离子的沉淀） 与水接触反应或溶解，分离可溶物和难溶物 溶解金属单质、碱性氧化物、两性氧化物 ，使可溶性金属离子进入溶液，除去难溶物 Jiang S Y 13 模型建构 1、操作线 条件的控制 调节 pH 温度 目的 a.控制反应的发生，增强物质的氧化性和还原性，或改变水解程度 b.防止某离子沉淀 c.抑制某离子水解 d.提高某金属离子的萃取率 e.除去氧化物（膜） a.防止或实现某物质水解或分解 b.控制某物质挥发、逸出、溶解或结晶析出 c.防止微生物、酶、催化剂失活 d.防止副反应的发生 e. 调节平衡移动方向 f.调节反应速率 Jiang S Y 14 模型建构 2、试剂线 常见试剂及其作用 氧还剂 酸碱剂 沉淀剂 MnO2、Cl2、NaClO3、Fe3+、O2、H2O2 SO32-、 SO2、 Fe2+、金属单质、H2O2 H2SO4、HCl、CO2、显酸性的铵盐等 NaOH、NH3·H2O、显碱性的Na2CO3 硫化物；金属氧化物、氢氧化物、碳酸盐（调pH沉淀）；NaF；NH4HCO3等 萃取剂 有机萃取剂萃取特定金属阳离子（反萃取） Jiang S Y 15 模型建构 3、杂质线——对比原料和所需产品的元素组成后，即可确定杂质元素。常见杂质及除杂方式： 常见杂质除去方式 Fe、Al元素 Si元素 Ca、Mg元素 其他元素 调pH，转化为氢氧化物除去 水浸/酸浸后以SiO2形式除去 碱浸转化为H2SiO3除去 使用NaF溶液，转化为氟化物沉淀除去 以硫化物或碳酸盐沉淀的形式除去 Jiang S Y 16 真题演练 [2025·广东卷节选] 我国是金属材料生产大国，绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取、、 等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。#1 Jiang S Y 17 已知：多金属精矿中主要含有、、、、 等元素。#1.2 氢氧化物 （1）“酸浸”中，提高浸取速率的措施有____________________________ ___________（写一条）。 搅拌、粉碎多金属精矿、提高 酸浸温度等 18 （2）“高压加热”时，生成 的离子方程式为 _ _______________________________________。 （3）“沉铝”时， 最高可调至___（溶液体积变化可忽略）。 已知：“滤液1”中， 。 5 [解析] “沉铝”时，保证和不沉淀， 的溶度积更小， ，根据 ，得出 ， 。 19 （4）“选择萃取”中，镍形成如图的配合物。 镍易进入有机相的原因有_____（填字母）。 AD A.镍与、 形成配位键 B.配位时 被还原 C.配合物与水能形成分子间氢键 D.烷基链具有疏水性 20 [解析] “选择萃取”中，镍易进入有机相的原因有镍与、 形成配位键， 可以使镍进入有机相，A正确；配体 中提供孤电子对 的 原子带一个单位负电荷，可以视作是得到一个电子的阴离子，其余配 体不带电，整个配合物不显电性，形成配合物后，中心离子还是 ， 化合价不变，B错误；配合物与水形成氢键，不能解释镍易进入有机 相，C错误；烷基具有疏水性，可以使其进入有机相，D正确。 21 （5）①“加热”步骤中，混合气体中仅加少量 ，但借助工业合成 氨的逆反应，可使 不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为 _ _____________________________和___________________________。 [解析] 氨气分解为和，还原得到 单质和水，化学方程式 为、 。 22 ②“电解”时，颗粒分散于溶液中，以 片、石墨棒为电极，画出电 解池示意图并作出相应标注。 [答案] 见解析图 23 [解析] 电解颗粒得到单质，在阴极发生还原反应，则 片为阴极， 石墨作阳极，电解液为 溶液，装置图如下: 。 24 ③与传统高炉炼铁工艺相比，上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学” 思想的共同点是______________________________ （写一条）。 污染性气体排放低（低碳排放） [解析] 与传统高炉炼铁工艺相比，上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化 学”思想的共同点是没有污染性的 气体产生。 [解析] 矿粉通入酸浸，浸取液中含有、、、 等，调 节，通入空气加热得到，可以通过还原得到 单质， 也可以用电解得到 单质，滤液1在常温下沉铝，滤液2选择萃取得到含 硫酸根的溶液和分别含配合物和配合物，最终得到产品 。 25 真题演练 [2025· 全国卷] 我国的蛇纹石资源十分丰富，它的主要成分是，伴生有少量、、 等元素。利用蛇纹石转化与绿矾分解的耦合回收 并矿化固定二氧化碳的实验流程如图所示。 Jiang S Y 26 已知： 物质 回答下列问题： （1）绿矾 在高温下分解，得到红棕色固体和气体产物， 反应的化学方程式为_ ____________________________________________。 （2）经“焙烧①”“水浸”，过滤分离后，滤液中金属离子的浓度 分别为、、、 。滤 渣①的主要成分是_______、_____。 27 （3）加入“调 ”，过滤后，滤渣②是_________、_________， 滤液中的浓度为___________ 。 [解析] 加入“调”， ， ， ， ， 溶液中没有铁离子、铝离子，二者均以氢氧化物沉淀下来，过滤后，滤 渣②是为、 。 28 （4）“焙烧②”后得到。晶胞如图所示，晶胞中含有 的个数为 ___。 4 [解析] 因为离子半径：，晶胞图中 位于8个顶点，6个 面心，1个晶胞中的个数为 。 （5）调节“沉镍”后的溶液为碱性，“矿化”反应的离子方程式为 _________________________________________________。 29 （6）蛇纹石“矿化”固定 ，得到 ，相当于固定_____ （标准状况）。 89.6 [解析] 物质的量为 ， 根据C原子守恒，固定为 ， 标准状况下的体积为 。 30 $