高考化學(xué)工藝流程題專(zhuān)題講座

1、高考化學(xué)工藝流程題高考化學(xué)工藝流程題專(zhuān)題講座專(zhuān)題講座十一中十一中 劉劉 政政qq251258642qq251258642無(wú)機(jī)工業(yè)流程題無(wú)機(jī)工業(yè)流程題：是以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程是以真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程為背景，體現(xiàn)能力立意的命題指導(dǎo)思想，能夠?yàn)楸尘?，體現(xiàn)能力立意的命題指導(dǎo)思想，能夠綜合考查考生各方面的基礎(chǔ)知識(shí)及將已有知識(shí)綜合考查考生各方面的基礎(chǔ)知識(shí)及將已有知識(shí)靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中解決問(wèn)題的能力的一類(lèi)靈活應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中解決問(wèn)題的能力的一類(lèi)綜合性很高的試題。綜合性很高的試題。試題特點(diǎn)：綜合性強(qiáng)、信息量大、陌生度高綜合性強(qiáng)、信息量大、陌生度高考查能力考查能力1.1.獲取信息的能力（文字、流程圖、圖表、圖像

2、等）獲取信息的能力（文字、流程圖、圖表、圖像等）2.2.分解問(wèn)題的能力分解問(wèn)題的能力3.3.表達(dá)能力（方程式、語(yǔ)言組織）表達(dá)能力（方程式、語(yǔ)言組織） 1.1.基本理論（氧化還原、化學(xué)反應(yīng)速率及平衡、水解、基本理論（氧化還原、化學(xué)反應(yīng)速率及平衡、水解、 沉淀溶解平衡及電化學(xué)等）沉淀溶解平衡及電化學(xué)等）2.2.元素化合物元素化合物3.3.化學(xué)實(shí)驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn) （物質(zhì)分離提純等）（物質(zhì)分離提純等）知識(shí)落點(diǎn)知識(shí)落點(diǎn)涉及知識(shí)分類(lèi)涉及知識(shí)分類(lèi)1.海水資源利用（氯堿工業(yè)、海水提溴、提鎂等）海水資源利用（氯堿工業(yè)、海水提溴、提鎂等）2.礦石冶煉（軟錳礦、黃銅礦、輝銅礦、菱鋅礦、礦石冶煉（軟錳礦、黃銅礦、輝銅礦、菱

3、鋅礦、 鈦鐵礦等）鈦鐵礦等）3.侯氏制堿法（利用侯氏制堿法（利用溶解度差異溶解度差異制取物質(zhì)）制取物質(zhì)）4.某物質(zhì)的生產(chǎn)某物質(zhì)的生產(chǎn)5.廢物處理廢物處理廢水處理廢水處理廢渣處理廢渣處理廢舊電池的處理廢舊電池的處理(2013(2013年新課標(biāo)全國(guó)卷年新課標(biāo)全國(guó)卷2727題題) )電子垃圾如線路板的處理電子垃圾如線路板的處理含氮廢水處理（含氮廢水處理（NONO3 3- -、NONO2 2- -鹽廢水處理）鹽廢水處理）（20132013重慶高考題考過(guò)重慶高考題考過(guò)NONO3 3- -處理）處理）含鉻廢水的處理（含鉻廢水的處理（CrCr2 2O O7 72-2-）基本流程基本流程：明確整個(gè)流程及各部分

4、的目的 分析每步發(fā)生的反應(yīng)及得到的產(chǎn)物 結(jié)合基礎(chǔ)理論與實(shí)際問(wèn)題思考 注意答題的模式與要點(diǎn) 1.要粗讀試題，盡量弄懂流程圖，但不必將每一種物質(zhì)都推出。2.再精讀試題，根據(jù)問(wèn)題去精心研究某一步或某一種物質(zhì)。3.要看清所問(wèn)問(wèn)題，不能答非所問(wèn)，并注意語(yǔ)言表達(dá)的科學(xué)性在答題時(shí)應(yīng)注意：前一問(wèn)回答不了，不一定影響答后面的問(wèn)題。分析流程圖需要掌握的技巧分析流程圖需要掌握的技巧：1.瀏覽全題，確定該流程的目的由何原料獲得何產(chǎn)物（副產(chǎn)物）,對(duì)比原料和產(chǎn)物；2.了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續(xù)設(shè)問(wèn)中的提示性信息，并在下一步分析和解題中隨時(shí)進(jìn)行聯(lián)系和調(diào)用；3.解析流程圖并思考：從原料到產(chǎn)品依次進(jìn)行了什么反應(yīng)？

5、利用了什么原理（氧化還原？溶解度？溶液中的平衡？）。每一步操作進(jìn)行到什么程度最佳？每一步除目標(biāo)物質(zhì)外還產(chǎn)生了什么雜質(zhì)或副產(chǎn)物？雜質(zhì)或副產(chǎn)物是怎樣除去的？解題思路【例題【例題1 1】某工廠生產(chǎn)硼砂過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有某工廠生產(chǎn)硼砂過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢料，主要含有MgCOMgCO3 3、MgSiOMgSiO3 3、CaMg(COCaMg(CO3 3) )2 2、AlAl2 2O O3 3和和FeFe2 2O O3 3等，回收其中鎂的工藝流程如下：等，回收其中鎂的工藝流程如下：（1 1）“浸出浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有 （要求寫(xiě)兩（

6、要求寫(xiě)兩條）條）（2 2）濾渣）濾渣I I的主要成分有的主要成分有_._. （3 3）從濾液）從濾液中可回收利用的主要物質(zhì)有中可回收利用的主要物質(zhì)有_ ._ . （4 4）Mg(ClOMg(ClO3 3) )2 2在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑，可采用復(fù)分解反應(yīng)制備：在農(nóng)業(yè)上可用作脫葉劑、催熟劑，可采用復(fù)分解反應(yīng)制備： MgClMgCl2 2+2NaClO+2NaClO3 3= Mg(ClO= Mg(ClO3 3) )2 2+2NaCl+2NaCl已知四種化合物的溶解度（已知四種化合物的溶解度（S S）隨溫度（）隨溫度（T T）變化曲線如下圖所示：）變化曲線如下圖所示：將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)

7、量數(shù)比混合制備將反應(yīng)物按化學(xué)反應(yīng)方程式計(jì)量數(shù)比混合制備Mg(ClOMg(ClO3 3) )2 2，簡(jiǎn)述可制備，簡(jiǎn)述可制備Mg(ClOMg(ClO3 3) )2 2的原的原因：因： 。按按中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)。在冷卻降溫析出中條件進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)。在冷卻降溫析出Mg(ClOMg(ClO3 3) )2 2過(guò)程中，常伴有過(guò)程中，常伴有NaClNaCl析出，原析出，原因是：因是： 。除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是：。除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是： 。分離提純分離提純預(yù)處理預(yù)處理分離提純分離提純 還原還原原原 料：礦石（固體）料：礦石（固體）預(yù)處理：酸溶解（表述：預(yù)處理：酸溶解（表述：“浸出浸出”）除除 雜：控制溶液酸

8、堿性使金屬離子形成沉淀雜：控制溶液酸堿性使金屬離子形成沉淀核心化學(xué)反應(yīng)是：控制條件，調(diào)節(jié)核心化學(xué)反應(yīng)是：控制條件，調(diào)節(jié)PH，使，使Mg2+全部沉淀全部沉淀工藝流程題工藝流程題考察內(nèi)容主要有考察內(nèi)容主要有：1.原料預(yù)處理2.反應(yīng)條件的控制（溫度、壓強(qiáng)、催化劑、原料配比、PH調(diào)節(jié)、溶劑選擇）3.反應(yīng)原理（離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)平衡、電離平衡、溶解平衡、水解原理、物質(zhì)的分離與提純）4.綠色化學(xué)（物質(zhì)的循環(huán)利用、廢物處理、原子利用率、能量的充分利用）5.化工安全（防爆、防污染、防中毒）等。原料預(yù)處理原料預(yù)處理除雜、凈化除雜、凈化產(chǎn)品分離提純產(chǎn)品分離提純反應(yīng)條件控制反應(yīng)條件控制原料循環(huán)利用原料循環(huán)

9、利用排放物的無(wú)害化處排放物的無(wú)害化處理理規(guī)律規(guī)律 : 主線主產(chǎn)品主線主產(chǎn)品 分支副產(chǎn)品分支副產(chǎn)品 回頭為循環(huán)回頭為循環(huán) 核心考點(diǎn)：核心考點(diǎn)：物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制、產(chǎn)品分離提純件的控制、產(chǎn)品分離提純熟練掌握中學(xué)化學(xué)中重要的化工生產(chǎn)原理：熟練掌握中學(xué)化學(xué)中重要的化工生產(chǎn)原理：合成氨合成氨 工業(yè)制硫酸工業(yè)制硫酸 工業(yè)制硝酸工業(yè)制硝酸 制玻璃制玻璃 氯堿工業(yè)氯堿工業(yè) 高爐煉鐵高爐煉鐵熟悉工業(yè)流程常見(jiàn)的操作與名詞：熟悉工業(yè)流程常見(jiàn)的操作與名詞：1.1.原料的預(yù)處理原料的預(yù)處理研磨：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率。研磨：增大接觸面積，加快反應(yīng)速率

10、。除金屬表面油污：除金屬表面油污：Na2CO3溶液。溶液。攪拌：使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率。攪拌：使反應(yīng)物充分接觸，加快反應(yīng)速率。2.2.控制反應(yīng)條件的方法控制反應(yīng)條件的方法控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀 - - pHpH值的控制。值的控制。加熱的目的加熱的目的 加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)降溫反應(yīng)的目的降溫反應(yīng)的目的 防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)防止某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)分解分解或?yàn)槭够瘜W(xué)平或?yàn)槭够瘜W(xué)平 衡向著題目要求的方向移動(dòng)衡向著題目要求的方向移動(dòng) 注：注： 易揮發(fā)物質(zhì)：濃鹽酸、濃硝酸、有

11、機(jī)物。易揮發(fā)物質(zhì)：濃鹽酸、濃硝酸、有機(jī)物。 易分解物質(zhì)：易分解物質(zhì)：H H 2 2O O2 2、硝酸、硝酸、KMnOKMnO4 4、NHNH4 4ClCl、難溶的堿、難溶的堿(Mg(OH)(Mg(OH)2 2,Fe(OH),Fe(OH)3 3, ,等等) )，次氯酸，次氯酸趁熱過(guò)濾趁熱過(guò)濾 防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出冰水洗滌冰水洗滌 洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗洗滌過(guò)程中的溶解損耗3.3.物質(zhì)的分離和提純的方法物質(zhì)的分離和提純的方法過(guò)濾過(guò)濾固、液分離固、液分離 蒸餾蒸餾液、液分離液、液分離蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍蒸

12、發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍 保護(hù)氣，防止氧化或防止水解保護(hù)氣，防止氧化或防止水解問(wèn)題：?jiǎn)栴}：若要除去若要除去MnMn2 2溶液中含有的溶液中含有的FeFe2 2，應(yīng)該怎樣做？，應(yīng)該怎樣做？調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)pHpH所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿(mǎn)足兩點(diǎn)：所需的物質(zhì)一般應(yīng)滿(mǎn)足兩點(diǎn)： i i、能與、能與H H反應(yīng)，使溶液反應(yīng)，使溶液pHpH值增大；值增大； iiii、不引入新雜質(zhì)。、不引入新雜質(zhì)。例如：若要除去例如：若要除去CuCu2 2溶液中混有的溶液中混有的FeFe3 3，可加入，可加入CuOCuO、Cu(OH)Cu(OH)2 2、CuCu2 2(OH)(OH)2 2COCO3 3等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的等物質(zhì)來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pHp

13、H值值分液分液互不相溶的液體間的分離互不相溶的液體間的分離萃取萃取用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來(lái)。用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來(lái)。升華升華將可直接氣化的固體分離出來(lái)。將可直接氣化的固體分離出來(lái)。鹽析鹽析加無(wú)機(jī)鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出加無(wú)機(jī)鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出 結(jié)晶結(jié)晶結(jié)晶的方法結(jié)晶的方法 、蒸發(fā)結(jié)晶、蒸發(fā)結(jié)晶 、降溫結(jié)晶（加、降溫結(jié)晶（加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥）熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥）觀察溶解度曲線，當(dāng)陡升型溶液中混有緩升型時(shí)，若要分離出觀察溶解度曲線，當(dāng)陡升型溶液中混有緩升型時(shí)，若要分離出陡升型，可以用陡升型，可以用降溫結(jié)晶降溫結(jié)晶的方法分離，

14、若要分離出緩升型的溶的方法分離，若要分離出緩升型的溶質(zhì)，可以用蒸發(fā)結(jié)晶的方法質(zhì)，可以用蒸發(fā)結(jié)晶的方法, ,也就是說(shuō)，蒸發(fā)結(jié)晶適合溶解度也就是說(shuō)，蒸發(fā)結(jié)晶適合溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì)，如：氯化鈉。隨溫度變化不大的物質(zhì)，如：氯化鈉。蒸干后不變質(zhì)的鹽溶液可采用蒸發(fā)結(jié)晶，易水解的鹽采用降溫蒸干后不變質(zhì)的鹽溶液可采用蒸發(fā)結(jié)晶，易水解的鹽采用降溫結(jié)晶。結(jié)晶。在結(jié)晶過(guò)程中加入某種試劑：利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)晶體析出。在結(jié)晶過(guò)程中加入某種試劑：利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)晶體析出。 4.4.常見(jiàn)名詞常見(jiàn)名詞浸浸 出：固體加水（酸）溶解得到離子出：固體加水（酸）溶解得到離子浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少浸

15、出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少酸酸 浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程水水 洗：通常為除去水溶性雜質(zhì)洗：通常為除去水溶性雜質(zhì)水水 浸：與水接觸反應(yīng)或溶解浸：與水接觸反應(yīng)或溶解5.5.陌生的氧化還原方程式書(shū)寫(xiě)陌生的氧化還原方程式書(shū)寫(xiě)（1 1）判斷變價(jià)后的產(chǎn)物判斷變價(jià)后的產(chǎn)物：結(jié)合題目信息，確定反應(yīng)物、產(chǎn)：結(jié)合題目信息，確定反應(yīng)物、產(chǎn)物物（2 2）配平變價(jià)物質(zhì)的系數(shù)配平變價(jià)物質(zhì)的系數(shù)：利用化合價(jià)升降配平變價(jià)物質(zhì)：利用化合價(jià)升降配平變價(jià)物質(zhì)（3 3）觀察配平其它項(xiàng)觀察配平其它項(xiàng)：

16、結(jié)合介質(zhì)酸堿性，書(shū)寫(xiě)輔助產(chǎn)物、：結(jié)合介質(zhì)酸堿性，書(shū)寫(xiě)輔助產(chǎn)物、觀察配平觀察配平 產(chǎn)物不能與反應(yīng)物反應(yīng)；注意介質(zhì)的酸堿性。產(chǎn)物不能與反應(yīng)物反應(yīng)；注意介質(zhì)的酸堿性。6.6.工藝流程的優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)價(jià)工藝流程的優(yōu)缺點(diǎn)評(píng)價(jià)（1 1）循環(huán)利用，節(jié)約成本）循環(huán)利用，節(jié)約成本（2 2）原料價(jià)格低廉）原料價(jià)格低廉 ，原子利用率高，原子利用率高（3 3）綠色化學(xué)，沒(méi)有污染，沒(méi)有有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生）綠色化學(xué)，沒(méi)有污染，沒(méi)有有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生【例【例2 2】以地下鹵水（主要含以地下鹵水（主要含NaClNaCl，還有少量，還有少量CaCa2+2+、MgMg2+2+）為主要原料生產(chǎn)亞硫酸）為主要原料生產(chǎn)亞硫酸鈉的新工藝如下，同時(shí)

17、能得到用作化肥的副產(chǎn)品氯化銨。鈉的新工藝如下，同時(shí)能得到用作化肥的副產(chǎn)品氯化銨。（1 1）“除雜除雜”時(shí)，先加入適量石灰乳過(guò)濾除去時(shí)，先加入適量石灰乳過(guò)濾除去MgMg2+2+，再通入再通入COCO2 2并用少量氨水調(diào)節(jié)并用少量氨水調(diào)節(jié)pHpH過(guò)濾除去過(guò)濾除去CaCa2+2+，“廢廢渣渣”的主要成為的主要成為 、 。（2 2）“濾渣濾渣1”1”的化學(xué)式為的化學(xué)式為 。（3 3）在）在“濾液濾液1”1”中加入鹽酸的目的是中加入鹽酸的目的是_ “濾渣濾渣2”2”的化學(xué)式為的化學(xué)式為_(kāi)._. （4 4）已知）已知H H2 2COCO3 3和和H H2 2SOSO3 3的電離常數(shù)如下表，的電離常數(shù)如下表

18、，“通入通入SOSO2 2”反應(yīng)的化學(xué)方程式反應(yīng)的化學(xué)方程式為為 。1.利用物質(zhì)利用物質(zhì)溶解度差異溶解度差異制取物質(zhì)的試題制取物質(zhì)的試題2.2.海水資源的綜合利用的試題海水資源的綜合利用的試題【例【例3 3】海水是寶貴的資源寶庫(kù)，目前氯堿工業(yè)、海水提鎂、海水提溴為人海水是寶貴的資源寶庫(kù)，目前氯堿工業(yè)、海水提鎂、海水提溴為人類(lèi)提供了大量工業(yè)原料。下圖是海水綜合利用的部分流程圖，據(jù)圖回答問(wèn)題：類(lèi)提供了大量工業(yè)原料。下圖是海水綜合利用的部分流程圖，據(jù)圖回答問(wèn)題：(1)(1)由海水曬制的粗鹽中含有由海水曬制的粗鹽中含有CaCa2 2、MgMg2 2、SOSO等離子，為除去這些離子，所加等離子，為除去這

19、些離子，所加試劑及其先后順序?yàn)樵噭┘捌湎群箜樞驗(yàn)? (寫(xiě)化學(xué)式寫(xiě)化學(xué)式)_ _)_ _(2)(2)目前較先進(jìn)的電解制堿法是離子交換膜電解法，即用陽(yáng)離子交換膜把電目前較先進(jìn)的電解制堿法是離子交換膜電解法，即用陽(yáng)離子交換膜把電解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室，其作用解槽隔成陰極室和陽(yáng)極室，其作用_，電解飽和食鹽水的化學(xué)反應(yīng)方程式為電解飽和食鹽水的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)。制取制取MgClMgCl2 2的過(guò)程中涉及反應(yīng)：的過(guò)程中涉及反應(yīng)：MgClMgCl2 26H6H2 2OMgClOMgCl2 26H6H2 2O O，該反應(yīng)要在，該反應(yīng)要在HClHCl氣氣氛中進(jìn)行，原因是氛中進(jìn)行，原因是_。(3)(3)苦鹵中通入

20、苦鹵中通入ClCl2 2已經(jīng)置換出已經(jīng)置換出BrBr2 2，為什么吹出后用，為什么吹出后用SOSO2 2吸收轉(zhuǎn)化為吸收轉(zhuǎn)化為BrBr再用再用ClCl2 2置換置換_，由此判斷，由此判斷ClCl2 2、BrBr2 2、SOSO2 2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)榈难趸杂蓮?qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)。(4)(4)也有工藝是在吹出也有工藝是在吹出BrBr2 2后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時(shí)有后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時(shí)有COCO2 2放出。該反應(yīng)的離子方程式是放出。該反應(yīng)的離子方程式是_；最后再用；最后再用H H2 2SOSO4 4處理處理得到得到BrBr2 2，該反應(yīng)的離子方程式是，

21、該反應(yīng)的離子方程式是_。直流電源Pt電極Ag-Pt電極H2ONO3 N2質(zhì)子交換膜題11圖AB3.3.硝酸鹽廢水處理的試題硝酸鹽廢水處理的試題【例【例4 4】.(2013.(2013重慶重慶) )化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中趁著十分重要的作用，催化反硝化法和化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中趁著十分重要的作用，催化反硝化法和電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。電化學(xué)降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。(1) (1) 催化反硝化法中，催化反硝化法中，H H2 2能將能將NONO3 3還原為還原為N N2 2，2525時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，反應(yīng)進(jìn)行10min10min，溶液的，溶液的pHpH由由7 7變?yōu)樽優(yōu)?212。N N2 2

22、的結(jié)構(gòu)式為的結(jié)構(gòu)式為 。上述反應(yīng)離子方程式為上述反應(yīng)離子方程式為 ，其平均反應(yīng)速率，其平均反應(yīng)速率v(NOv(NO3 3) )為為 mol mol L L11 minmin11還原過(guò)程中可生成中間產(chǎn)物還原過(guò)程中可生成中間產(chǎn)物NONO2 2- -寫(xiě)出寫(xiě)出3種促進(jìn)種促進(jìn)NO2-水解的方法水解的方法 。(2)電化學(xué)降解電化學(xué)降解NO3-的原理如題的原理如題11圖所示。圖所示。電源正極為電源正極為 ( (填填“A”A”或或“B”)B”)，陰極反應(yīng)式為，陰極反應(yīng)式為 。 若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移了若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移了2mol2mol電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差電子，則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差( (m m左左m

23、 m右右) )為為 g g。4.4.廢舊電池處理的試題廢舊電池處理的試題【例【例5 5】. . (2013 (2013全國(guó)新課標(biāo)全國(guó)新課標(biāo)) )鋰離子電池的應(yīng)用很廣，某正極材料可再生利用，某鋰鋰離子電池的應(yīng)用很廣，某正極材料可再生利用，某鋰離子電池的正極材料有鈷酸鋰離子電池的正極材料有鈷酸鋰(LiCoO(LiCoO2 2) )、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池、導(dǎo)電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時(shí)，該鋰離子電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi6C+xLi+ +xe-LixC+xe-LixC6 6，現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中某些金屬資，現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極材料中某些

24、金屬資源源( (部分條件未給出部分條件未給出) )。(1) LiCoO(1) LiCoO2 2中，中，CoCo元素的化合價(jià)為元素的化合價(jià)為。(2) (2) 寫(xiě)出寫(xiě)出“正極堿浸正極堿浸”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：。(3) “(3) “酸浸酸浸”一般在一般在8080下進(jìn)行，寫(xiě)出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式：下進(jìn)行，寫(xiě)出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式：; ;可用鹽酸代替可用鹽酸代替H H2 2SOSO4 4和和H H2 2O O2 2的混合液，但缺點(diǎn)是的混合液，但缺點(diǎn)是。(4) (4) 寫(xiě)出寫(xiě)出“沉鈷沉鈷”過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的化

25、學(xué)方程式：。(5) (5) 充電過(guò)程中，發(fā)生充電過(guò)程中，發(fā)生LiCoOLiCoO2 2與與Li1-xCoOLi1-xCoO2 2之間的轉(zhuǎn)化，寫(xiě)出放電時(shí)電池的總反應(yīng)式：之間的轉(zhuǎn)化，寫(xiě)出放電時(shí)電池的總反應(yīng)式：。(6) (6) 上述工藝中，上述工藝中，“放電處理放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是有利于鋰在正極的回收，其原因是; ;在整個(gè)回收工藝中，可回收到的金屬化合物有在整個(gè)回收工藝中，可回收到的金屬化合物有( (填化學(xué)填化學(xué)式式) )。5.5.礦石冶煉方面的試題礦石冶煉方面的試題【例【例6 6】鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈（如圖所示），將大大提高資源的利鈦冶煉廠與氯堿廠、甲醇廠組成

26、一個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈（如圖所示），將大大提高資源的利用率，減少環(huán)境污染。用率，減少環(huán)境污染。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1 1）TiTi的原子序數(shù)為的原子序數(shù)為2222，TiTi位于元素周期表中第位于元素周期表中第_周期，第周期，第_族。族。（2 2）寫(xiě)出鈦鐵礦在高溫下與焦炭經(jīng)氯化得到四氯化鈦的化學(xué)方程式）寫(xiě)出鈦鐵礦在高溫下與焦炭經(jīng)氯化得到四氯化鈦的化學(xué)方程式 。（3 3）制備）制備TiOTiO2 2的方法之一是利用的方法之一是利用TiClTiCl4 4水解生成水解生成TiOTiO2 2x Hx H2 2O O，再經(jīng)焙燒制得。水解時(shí)，再經(jīng)焙燒制得。水解時(shí)需加入大量的水并加熱，請(qǐng)結(jié)合化學(xué)方程式和必要

27、的文字說(shuō)明原因：需加入大量的水并加熱，請(qǐng)結(jié)合化學(xué)方程式和必要的文字說(shuō)明原因： （4 4）由）由TiClTiCl4 4Ti Ti 需要在需要在ArAr氣中進(jìn)行的理由是氣中進(jìn)行的理由是_。反應(yīng)后得。反應(yīng)后得到到MgMg、MgClMgCl2 2、TiTi的混合物，可采用真空蒸餾的方法分離得到的混合物，可采用真空蒸餾的方法分離得到TiTi，依據(jù)下表信息，需加，依據(jù)下表信息，需加熱的溫度略高于熱的溫度略高于 即可。即可。（5 5）用氧化還原滴定法測(cè)定）用氧化還原滴定法測(cè)定TiOTiO2 2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：一定條件下，將的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：一定條件下，將TiOTiO2 2溶解并還原為溶解并還原為T(mén)iTi3+3+ ，再

28、以再以KSCNKSCN溶液作指示劑，用溶液作指示劑，用NHNH4 4Fe(SOFe(SO4 4) )2 2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定TiTi3+3+至全部生成至全部生成TiTi4+4+。滴定分析時(shí)，。滴定分析時(shí)，稱(chēng)取稱(chēng)取TiOTiO2 2（摩爾質(zhì)量為（摩爾質(zhì)量為M g/molM g/mol）試樣）試樣w w g g，消耗，消耗c c mol/L NH mol/L NH4 4Fe(SOFe(SO4 4) )2 2標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)溶液V V mL mL，則，則TiOTiO2 2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)。（用代數(shù)式表示）。（用代數(shù)式表示）（6 6）由）由COCO和和H H2 2合成甲醇的方程式是：合成甲醇的

29、方程式是：CO(g)CO(g)2H2H2 2(g)(g) CH3OH(g)CH3OH(g)。若不考慮生產(chǎn)過(guò)。若不考慮生產(chǎn)過(guò) 程程中物質(zhì)的任何損失，上述產(chǎn)業(yè)鏈中每合成中物質(zhì)的任何損失，上述產(chǎn)業(yè)鏈中每合成6mol6mol甲醇，至少需額外補(bǔ)充甲醇，至少需額外補(bǔ)充H H2 2 molmol?！纠纠?】（2012全國(guó)新課標(biāo)卷）全國(guó)新課標(biāo)卷） 由黃銅礦由黃銅礦(主要成分是主要成分是CuFeS2)煉制精銅的工藝流程示意圖如下：煉制精銅的工藝流程示意圖如下：（1）在反射爐中，把銅精礦砂和石英砂混合加熱到）在反射爐中，把銅精礦砂和石英砂混合加熱到1000左右，黃銅礦與空左右，黃銅礦與空氣反應(yīng)生成氣反應(yīng)生成Cu

30、和和Fe的低價(jià)硫化物，且部分的低價(jià)硫化物，且部分Fe的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r(jià)氧化物。該的硫化物轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛢r(jià)氧化物。該過(guò)程中兩個(gè)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是過(guò)程中兩個(gè)主要反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是 、 ，反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是反射爐內(nèi)生成爐渣的主要成分是 ；（2）冰銅（）冰銅（Cu2S和和FeS互相熔合而成）含互相熔合而成）含Cu量為量為20%-50%。轉(zhuǎn)爐中，將冰。轉(zhuǎn)爐中，將冰銅加熔劑（石英砂）在銅加熔劑（石英砂）在1200左右吹入空氣進(jìn)行吹煉。冰銅中的左右吹入空氣進(jìn)行吹煉。冰銅中的Cu2S被氧化被氧化為為Cu2O，生成，生成Cu2O與與Cu2S反應(yīng)，生成含反應(yīng)，生成含Cu量約為量約為98.5%的粗銅

31、，該過(guò)程發(fā)的粗銅，該過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是生反應(yīng)的化學(xué)方程式分別是 、 ；（3）粗銅的電解精煉如右圖所示。在粗銅的電解過(guò)程中，粗銅板應(yīng)是圖中電）粗銅的電解精煉如右圖所示。在粗銅的電解過(guò)程中，粗銅板應(yīng)是圖中電極極_ _（填圖中的字母）；在電極（填圖中的字母）；在電極d上發(fā)生的電極反應(yīng)式為上發(fā)生的電極反應(yīng)式為 ；若粗銅中還含有若粗銅中還含有Au、Ag、Fe，它們?cè)陔娊獠壑械拇嬖谛问胶臀恢脼?，它們?cè)陔娊獠壑械拇嬖谛问胶臀恢脼?。應(yīng)關(guān)注應(yīng)關(guān)注SiOSiO2 2在礦石冶煉中的作用或者礦石中存在在礦石冶煉中的作用或者礦石中存在SiOSiO2 2，怎么處理怎么處理? ?6.6.一般化工產(chǎn)品的生產(chǎn)一般

32、化工產(chǎn)品的生產(chǎn)【例【例8 8】將磷肥生產(chǎn)中形成的副產(chǎn)物石膏（將磷肥生產(chǎn)中形成的副產(chǎn)物石膏（CaSOCaSO4 42H2H2 2O O）轉(zhuǎn)化為硫酸鉀肥料和）轉(zhuǎn)化為硫酸鉀肥料和氯化鈣水合物儲(chǔ)熱材料，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)效益、資源綜合利用還是從環(huán)境保護(hù)角度氯化鈣水合物儲(chǔ)熱材料，無(wú)論從經(jīng)濟(jì)效益、資源綜合利用還是從環(huán)境保護(hù)角度看都具有重要意義。以下是石膏轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣的工藝流程示意圖?？炊季哂兄匾饬x。以下是石膏轉(zhuǎn)化為硫酸鉀和氯化鈣的工藝流程示意圖。（1 1）本工藝中所用的原料除）本工藝中所用的原料除CaSOCaSO4 42H2H2 2O O、CaCOCaCO3 3、H H2 2O O外，還需要外，還需要 等原料。等原料。（2 2）寫(xiě)出石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：）寫(xiě)出石膏懸濁液中加入碳酸銨溶液后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： （3 3）過(guò)濾）過(guò)濾操作所得濾液是操作所得濾液是(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4溶液。檢驗(yàn)