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吉林市第一中学校化学学科“教与学”优化合案——学生案 班级： 姓名： 教师批阅：
课题：工艺流程专题
使用日期：2018.4.18 编写：陈延东
（一）预习案（课前）
考试目标与要求
命题特点
1.通过对科学实验中化学现象以及相关模型、图形和图表等的观察，运用分析、比较、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用。
2.综合运用相关知识和科学方法，解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题。
3.用正确的化学用语及文字、图表模型、图形等表达化学问题解决的过程和成果，并做出正确解释。
这类题的题干一般比较长，信息比较多，又是以真实的工业生产作为背景，对考生而言，陌生度大，难度也比较大。
试题情景新，综合性强，思维量大，难以押题，区分度大。

拆解一：原料的处理
1.【2015新课标1卷】（14分）硼及其化合物在工业上有许多用途。以硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：

（1）为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有 （写出两条）
2.【2017新课标2卷】水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

（1）在分解水泥样品过程中，以盐酸为溶剂，氯化铵为助溶剂，还需加入几滴硝酸。加入硝酸的目的是________ ，还可使用___________代替硝酸。
拆解二：产品的处理
1.【2017新课标3卷】重铬酸钾是一种重要的化工原料，一般由铬铁矿制备，铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3，还含有硅、铝等杂质。制备流程如图所示：

（4）有关物质的溶解度如图所示。向“滤液3”中加入适量KCl，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得到K2Cr2O7固体。冷却到___________（填标号）得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a．80℃ b．60℃ c．40℃ d．10℃
2． 亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。某工厂生产亚氯酸钠的主要流程如下：

(4)NaClO2的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO2•3H2O。上述生产中由NaClO2溶液得NaClO2•3H2O粗晶体的实验操作依次是_______________(填字母序号)。 A.蒸馏 B.蒸发 C.灼烧 D.过滤 E.冷却结晶
要得到更纯的NaClO2•3H2O晶体必须进行的操作是_______________(填操作名称)。
3． (15分)工业上利用电镀污泥(主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质)回收铜和铬等金属，回收流程如下

已知部分物质沉淀的pH及CaSO4的溶解度曲线如图：
(2) 为了除去 CaSO4，将浊液加热到 80 ℃______ _（实验操作）
4. 【2017北京卷】（13分）TiCl4是由钛精矿（主要成分为TiO2）制备钛（Ti）的重要中间产物，制备纯TiCl4的流程示意图如下：

化合物
SiCl4
TiCl4
AlCl3
FeCl3
MgCl2
沸点/℃
58
136
181（升华）
316
1412
熔点/℃
−69
−25
193
304
714
在TiCl4中的溶解性
互溶
——
微溶
难溶

资料：TiCl4及所含杂质氯化物的性质
（1）精制过程：粗TiCl4经两步蒸馏得纯TiCl4。示意图如下：物质a是______________，T2应控制在_________。

拆解三：未知方程式书写
（一） 氧化还原反应
1．【2017江苏卷】(15分)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低，对实验的影响可忽略)。
（2）NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为
_ _______ ________。
2.【2016新课标1卷】
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：

（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
3.（2013福建卷） 二氧化氯（ClO2）是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。
（1）氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
②该法工艺原理示意图如右。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠（NaClO3）与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有H2、Cl2 ，发生器中生成ClO2的化学方程式为_____________ _________。

（二）非氧化还原反应
1.【2017新课标1卷】

（2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42-形式存在，写出相应反应的离子方程式__________________。
2.（2013年全国新课标卷I ）27．锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。

（4）写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_________________。
拆解四：反应条件的控制
1.【2015新课标1卷】（14分）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示：

（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_________________。然后再调节溶液的pH约为5，目的是_______________________。

2.【2015山东卷】（19分）毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:

Ca2+
Mg2+
Fe3+
开始沉淀时的pH
11.9
9.1
1.9
完全沉淀时的pH
13.9
11.1
3.2

加入NH3·H2O调节pH=8可除去 （填离子符号），滤渣Ⅱ中含 （填化学式）
3（2009江苏卷· 16）以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸铵和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

（3） 反应Ⅰ需控制反应温度低于35 ℃，其目的是________。

（二）教学案（课中）
拆解一：原料的处理
练习【2016江苏卷】实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O。实验过程如下：

酸溶需加热的目的是_____ _；
拆解二：产品的处理
练习【2016江苏卷】以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下：

（3）向滤液中加入稍过量KCl固体可将Ca(ClO3)2转化为KClO3，若溶液中KClO3的含量为100g▪L-1，从该溶液中尽可能多地析出KClO3晶体的方法是 。

拆解三：未知方程式书写
练习1【2015山东卷】利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：

Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为_________________________
练习2.【2017新课标2卷】水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示：

（2）沉淀A的主要成分是_________________，其不溶于强酸但可与一种弱酸反应，该反应的化学方程式为____________________________________。
拆解四：反应条件的控制
练习(15分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂，主要用于水的消毒以及砂糖、油脂的漂白与杀菌。某工厂生产亚氯酸钠的主要流程如下：

(3)反应过程II中控制温度不高于20 ℃，目的是____________。

工艺流程—我做主（自编习题）
实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，主要工艺流程如下：

要求：1. 根据题干和工艺流程图，按照高考出题思路（以上四个拆解），
自编习题！
2. 分组讨论，板书展示！
3. 学生解答！
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