2018年高考化学三轮冲刺最后30天之考前争分系列热点突破二无机化工流程题的突破方法学案.docVIP

无机化工流程题的突破方法 [突破方法] (1)明确原料和产品(包括副产品)间的转化关系，从中得出将原料转化为产品和除去原料中所含杂质的基本原理和所用的生产工艺。如下图所示： (2)分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：反应物是什么；发生了什么反应；该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用；加入什么试剂，得到什么中间产物等。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务的。 (3)物质制备工艺都涉及物质的分离提纯，注意制备过程中所需的原料、条件的控制(如溶液pH与沉淀、溶度积常数与沉淀等)以及物质分离方法的选择(如过滤、萃取分液、蒸馏等)，尽可能写出主要的化学反应方程式或制备原理。若出现工艺评价问题，从成本、环保、现实等角度考虑分析即可。 例　[2017·全国卷(节选)]Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下： 回答下列问题： (1)“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为__________________。 (2)“酸浸”后，钛主要以TiOCl形式存在，写出相应反应的离子方程式_____________________________________________。 (3)TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示： 温度/℃ 30 35 40 45 50 TiO2·xH2O转化率/% 92 95 97 93 88 分析40 ℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因____________________________________________________________ _______________________________________________________。 (4)Li2Ti5O15中Ti的化合价为＋4，其中过氧键的数目为________。 (5)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_____________________________________________。 答案　(1)100 ℃、2 h或90 ℃、5 h (2)FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋2H2O (3)低于40 ℃，TiO2·xH2O转化反应速率随温度升高而增加；超过40 ℃，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2·xH2O转化反应速率下降 (4)4 (5)2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O42LiFePO4＋3CO2↑＋H2O 解析　(1)根据图像分析，当铁的浸出率为70%时，所采用的实验条件为100 ℃、2 h或90 ℃、5 h。 (2)“酸浸”时，发生反应的离子方程式为FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋2H2O。 (3)当温度低于40 ℃时，H2O2、NH3·H2O不易分解，但是温度低，反应速率慢，TiO2·xH2O转化率低；当温度高于40 ℃时，H2O2分解，NH3逸出，反应物浓度降低，反应速率下降，TiO2·xH2O的转化率低。 (4)设Li2Ti5O15中过氧键的数目为x，则非过氧键氧原子数目为15－2x，根据化合物中各元素正、负化合价代数和为零可得：2x＋2×(15－2x)＝1×2＋4×5，解得：x＝4。 (5)煅烧过程中，Fe元素化合价由＋3降至＋2，被还原，则H2C2O4应作还原剂，其氧化产物为CO2，反应的化学方程式为2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O42LiFePO4＋3CO2↑＋H2O。 　NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下： 回答下列问题： (1)NaClO2中Cl的化合价为________。 (2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：____________。 (3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为____________、____________。 (4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是________。 (5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为________。(计算结果保留两位小数) 答案　(1)＋3 (2)2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4 (3)NaOH溶液　Na2CO3溶液　 (4)2∶1　O2 (5)1.57 解析　(1)根据化合物中各元素化合价代数和等