2024届高考化学二轮专题复习与测试第二部分题型解读三化学工业流程题解题突破课件

这是一份2024届高考化学二轮专题复习与测试第二部分题型解读三化学工业流程题解题突破课件，共40页。PPT课件主要包含了常考化工术语，续上表等内容，欢迎下载使用。
题型解读三　化学工业流程题解题突破
工艺流程综合题是近年高考必考题型，该题型以真实的工业生产为载体，涉及的知识点众多。对于工艺流程综合题，应注意以下考查角度：(1)通过方程式的书写、提纯试剂的选择或分离、产物的组成分析等考查元素化合物知识。(2)通过对实验条件的选择、具体实验措施的解释等考查运用化学反应原理解决实际问题的能力。(3)通过“物质循环利用”和“三废处理”考查绿色化学观念。(4)通过“定量分析”考查反应物计量对转化率及产率的影响。(5)通过控制溶液pH分离除杂考查实验基本操作和沉淀溶解平衡。这类题主要考查学生分析与推测、归纳与总结能力。
1．(2023·广州调研)钒(V)广泛应用于冶金、化工、航天等领域。一种以钒渣(主要成分是FeV2O4、Fe2SiO4、MnV2O4等)为原料制取金属钒的工艺流程如图所示：
②溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：
回答下列问题：(1)FeV2O4中Fe为＋2价，V的化合价为________。(2)“焙烧Ⅰ”中FeV2O4转化为Mg2V2O7和Fe2O3的化学方程式为_______________________________________________________________________________。
(4)“沉钒”可得到(NH4)4H2V10O28沉淀，“焙烧Ⅱ”中反应的化学方程式为_____________________________________________________________________。(5)“沉钒”所得滤液中加入氨水调节溶液pH＝x，过滤得到Mn(OH)2沉淀和溶液A，溶液A中Mg2＋浓度为0.24 g·L－1，为尽可能多地回收Mn2＋，并避免Mn(OH)2中混入Mg(OH)2，应控制x＝__________。溶液A经加氨沉淀除镁后，溶液中的溶质可再生循环到__________工序使用。(6)一种钒的硫化物的晶体结构(图a)及其俯视图(图b)如下图所示：
①该钒的硫化物的化学式是________。②该钒的硫化物的晶体中，与每个V原子最近且等距的S原子的个数是_______。
2．(2022·广东卷)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：
已知：月桂酸(C11H23COOH)熔点为44 ℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持＋3价不变；(C11H23COO)2Mg的Ksp＝1.8×10－8，Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表。
(1)“氧化调pH”中，化合价有变化的金属离子是________。(2)“过滤1”前，用NaOH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_______________________________________________________________________________________________________________。
(3)“过滤2”后，滤饼中检测不到Mg元素，滤液2中Mg2＋浓度为2.7 g·L－1。为尽可能多地提取RE3＋，可提高月桂酸钠的加入量，但应确保“过滤2”前的溶液中c(C11H23COO－)低于________ml·L－1(保留两位有效数字)。(4)①“加热搅拌”有利于加快RE3＋溶出、提高产率，其原因是____________。②“操作X”的过程为先__________，再固液分离。(5)该工艺中，可再生循环利用的物质有________________(写化学式)。(6)稀土元素钇(Y)可用于制备高活性的合金类催化剂Pt3Y。①还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时，生成1 ml Pt3Y转移________ml电子。②Pt3Y/C用作氢氧燃料电池电极材料时，能在碱性溶液中高效催化O2的还原，发生的电极反应为_______________________________________________。
(4)①“加热搅拌”有利于加快RE3＋溶出、提高产率，其原因是加热搅拌可增大反应速率。②“操作X”的结果是分离出月桂酸，由信息可知，月桂酸(C11H23COOH)熔点为44 ℃，故“操作X”的过程为先冷却结晶，再固液分离。(5)由分析可知，该工艺中，可再生循环利用的物质有MgSO4。(6)①YCl3中Y为＋3价，PtCl4中Pt为＋4价，而Pt3Y中金属均为0价，所以还原YCl3和PtCl4熔融盐制备Pt3Y时，生成1 ml Pt3Y转移15 ml电子。②碱性溶液中，氢氧燃料电池正极发生还原反应，发生的电极反应为O2＋4e－＋2H2O=== 4OH。
答案：(1)Fe2＋(2)4.7≤pH