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2019-2020年高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專題三 無機(jī)化工框圖題 指導(dǎo)性教案 班級(jí)： 姓名： 學(xué)習(xí)時(shí)間： 【課前自主復(fù)習(xí)與思考】 1．閱讀《世紀(jì)金榜》最新考綱 2．學(xué)習(xí)《世紀(jì)金榜》中的核心要點(diǎn)…… 3．自習(xí)熱點(diǎn)方向 【結(jié)合自主復(fù)習(xí)內(nèi)容思考如下問題】 1、無機(jī)框圖試題基本解題步驟 2、無機(jī)化工題的特點(diǎn)及方法 【考綱點(diǎn)撥】 綜合應(yīng)用常見元素的單質(zhì)及其重要化合物的性質(zhì)。 【自主研究例題】 1．如下圖所示的各物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)變中，反應(yīng)①、②是重要的工業(yè)反應(yīng)，A的相對(duì)分子質(zhì)量為120。X被人體吸入會(huì)與血紅蛋白結(jié)合而使人中毒，Y會(huì)造成溫室效應(yīng)，D會(huì)形成酸雨，E是常見的金屬，F(xiàn)分子的結(jié)構(gòu)與Y分子的結(jié)構(gòu)相似，且F的相對(duì)分子質(zhì)量為60。 回答下列問題： ⑴反應(yīng)①的化學(xué)方程式為： 。 ⑵反應(yīng)②的化學(xué)方程式為： 。 ⑶寫出F的結(jié)構(gòu)式： 。 ⑷Y與H2在一定條件下可生成多種物質(zhì)，既可獲得經(jīng)濟(jì)效益，也可減輕對(duì)環(huán)境的污染。 ①若G是一種燃料，其相對(duì)分子質(zhì)量與B的相對(duì)分子質(zhì)量相等，則G的分子式為： 。 ②若G是Y與H2按1∶3的比例反應(yīng)而得，則G可能是 。（填編號(hào)） A．烷烴 B．烯烴 C．炔烴 D．芳香烴 ⑴4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 ⑵Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 ⑶COS ⑷①CH4O ② B（本題每空2分） 2．已知A、E、I、L是常見的非金屬單質(zhì)，其中A為淡黃色固體，Z是常見的金屬單質(zhì)，B的相對(duì)分子質(zhì)量比A大32，C的相對(duì)分子質(zhì)量比B大16，Y是一種常見的液體，J是磁鐵礦的主要成分，D、H、K均是重要的工業(yè)產(chǎn)品，X分子的球棍模如圖所示，圖中部分反應(yīng)條件已略去。 試回答下列問題 （1）寫出化學(xué)式：D ▲ X ▲ 。 （2）E的電子式為： ▲ 。 （3）寫出化學(xué)方程式：① ▲ ；② ▲ 。 （1）H2SO4； S4N4 （或N4S4）（2） （3）3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；　4NH3+5O24NO+6H2O 教師點(diǎn)評(píng)： 我思我疑： 【高考鏈接】 【例1】例3.（xx年江蘇高考）右圖中各物質(zhì)均由常見元素（原子序數(shù)≤20）組成。已知A、B、K為單質(zhì)，且在常溫下A和K為氣體，B為固體。D為常見的無色液體。I是一種常用的化肥，在其水溶液中滴加AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀產(chǎn)生。J是一種實(shí)驗(yàn)室常用的干燥劑。它們的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系如右圖所示(圖中反應(yīng)條件未列出)。請(qǐng)回答下列問題： （1）I的化學(xué)式為 ； J的電子式為 （2）反應(yīng)①的化學(xué)方程式為 （3）F的水溶液與氯氣反應(yīng)的離子方程式為 解析：本題以常見的幾種元素組成的物質(zhì)間的較為復(fù)雜的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系為信息，著重考查學(xué)生對(duì)元素化合物知識(shí)掌握程度，這需要學(xué)生對(duì)知識(shí)融會(huì)貫通才行！ 本題的突破口是從“I是一種常用的化肥，在其水溶液中滴加AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀產(chǎn)生”，可知I為氯化銨，則E、H可能為氨和氯化氫；J是一種實(shí)驗(yàn)室常用的干燥劑，常見干燥劑有濃硫酸、堿石灰和氯化鈣等，而能經(jīng)H與F反應(yīng)生成得到，與氯元素相關(guān)的干燥劑只能為氯化鈣（常見催化劑與氮元素?zé)o關(guān)），進(jìn)而可推出H為氯化氫，E為氨氣；從E處逆推知A、K可能為氫氣和氮?dú)?；由“D為常見的無色液體”推測(cè)為水，B單質(zhì)與水反應(yīng)生成K為氫氣，則A為氮?dú)狻４藭r(shí)再可從氯化鈣（J）入手，結(jié)合D為水，可逆推出F為氫氧化鈣，再結(jié)合K為氫氣，可逆推出B單質(zhì)為鈣，從而得到C為氮化鈣。最后通過類比氮化鎂的水解反應(yīng)（1999年全國(guó)高考32題）驗(yàn)證產(chǎn)物正確。（此題還可借助氯化鈣通過原子守恒分析出B為單質(zhì)鈣） 答案：略 【例2】（xx年江蘇高考）根據(jù)下列框圖回答問題（答題時(shí)，方程式中的M、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示）： ⑴寫出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化學(xué)方程式： 。 ⑵某同學(xué)取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，變?yōu)樗{(lán)色。寫出與上述變化過程相關(guān)的離子方程式： 、 。 ⑶寫出Cl2將Z氧化為K2EO4的化學(xué)方程式： 。 ⑷由E制備的E(C2H5)2的結(jié)構(gòu)如右圖，其中氫原子的化學(xué)環(huán)境完全相同。但早期人們卻錯(cuò)誤地認(rèn)為它的結(jié)構(gòu)為：。核磁共振法能夠區(qū)分這兩種結(jié)構(gòu)。在核磁共振氫譜中，正確的結(jié)構(gòu)有 種峰，錯(cuò)誤的結(jié)構(gòu)有 種峰。 解析：以框圖的形式考查有關(guān)元素化合物知識(shí)（以鐵元素為中心），并在問題中連接有機(jī)物的有關(guān)知識(shí)，綜合考查學(xué)生對(duì)有關(guān)化學(xué)變化的認(rèn)識(shí)和表達(dá)，還要求學(xué)生理解有機(jī)結(jié)構(gòu)中氫環(huán)境與核磁共振氫譜的關(guān)系。 本題的突破口紅色金屬在H2O2、H2SO4 作用下，轉(zhuǎn)化為藍(lán)色MSO4，顯然M為Cu，然后根據(jù)Y與KSCN產(chǎn)生紅色溶液，則Y含－Fe2＋，聯(lián)系Fe2＋易在酸性條件下被空氣中的O2氧化為Fe3，，接著Fe3＋再氧化I＋，最終推測(cè)其余所有物質(zhì)。 典型錯(cuò)誤：表現(xiàn)為題目理解錯(cuò)誤，書寫不規(guī)范，方程式不配平。其中⑵是理解錯(cuò)誤，沒有想到“框圖題”和“流程圖題”的區(qū)別，把前面一個(gè)反應(yīng)中的H2O2納入下一步，因此第一個(gè)方程式寫成：4Fe2+ +2H2O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 4H2O； ⑶主要表現(xiàn)為產(chǎn)物H2O沒寫出，多寫了H2 或O2。 答：略 【歸納與思考】 無機(jī)框圖試題 一、題型特點(diǎn)（1）單信息、多信息并重。同一道推斷題中，有的結(jié)論只要分析單個(gè)信息就可以得出，有的結(jié)論需要同時(shí)綜合多條信息才能得出。（2）正向、逆向、統(tǒng)攝三種形式的推理并重。有些結(jié)論的得出過程中，需要正向、逆向、統(tǒng)攝等三種推理形式。（3）定性、定量分析并重。推斷過程中既需要定性分析、又需要定量分析。還有基礎(chǔ)理論與概念的融合 （4）計(jì)算和邏輯推理（討論）并重。 二、解題策略 （1）審: 審清題意,從題干→問題→框圖迅速瀏覽一遍，盡量在框圖中把相關(guān)信息表示出來，明確求解要求 。 （2）找: 找“題眼” 即找到解題的突破口，此步非常關(guān)鍵。 （3）析: 從題眼出發(fā)，聯(lián)系新信息及所學(xué)的舊知識(shí)，大膽猜測(cè),順藤摸瓜,應(yīng)用正逆向思維、發(fā)散收斂思維、橫向縱向思維等多種思維方式、進(jìn)行綜合分析、推理，初步得出結(jié)論。 （4）驗(yàn): 驗(yàn)證確認(rèn)將結(jié)果放入原題檢驗(yàn)，完全符合才算正確。 （5）答: 按題目的要求寫出答案。 三、解題關(guān)鍵 關(guān)鍵是尋找“題眼” ①特殊顏色 ②特征反應(yīng) ③特殊條件 ④特征轉(zhuǎn)化 ⑤特殊生產(chǎn) “題眼”就是抓“特”字 ⑥特征數(shù)據(jù) 【例3】（xx年江蘇高考）以氯化鉀和鈦白廠的副產(chǎn)品硫酸亞鐵為原料生產(chǎn)硫酸鉀、過二硫酸鈉和氧化鐵紅顏料，原料的綜合利用率較高。其主要流程如下： （1）反應(yīng)I前需在溶液中加入 ▲ （填字母），以除去溶液中的。 A.鋅粉 B.鐵屑 C.KI溶液 D. （2）反應(yīng)Ⅰ需控制反應(yīng)溫度低于35℃，其目的是 。 （3）工業(yè)生產(chǎn)上常在反應(yīng)Ⅲ的過程中加入一定量的醇類溶劑，其目的是 。 （4）反應(yīng)Ⅳ常被用于電解生產(chǎn)(過二硫酸銨)。電解時(shí)均用惰性電極，陽極發(fā)生地電極反應(yīng)可表示為 。 【解析】此題為化工生產(chǎn)題型，主要考察了化合物性質(zhì)，電極方程式書寫。做此類題要分析清楚每一個(gè)環(huán)節(jié)目的和結(jié)果是什么。這樣才能判斷各反應(yīng)后的產(chǎn)物分別是什么。（1）在溶液中除去溶液中的,最好選用鐵屑或鐵粉，比較簡(jiǎn)單。（2）如果溫度過高會(huì)導(dǎo)致NH4HCO3分解同樣也會(huì)加快Fe2＋的水解（溫度越高水解速率越快）這樣會(huì)使原料利用率降低。（3）由題目看出在III反應(yīng)中生成的K2SO4 為固體，而K2SO4在無機(jī)溶劑中溶解度是比較大的，要想使K2SO4析出只能降低其溶解度所以加入醇類溶劑目的降低K2SO4 的溶解度。 （4）根據(jù)陰陽極反應(yīng)原理陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)， 此題實(shí)質(zhì)是電解硫酸銨溶液，在根據(jù)反應(yīng)后的產(chǎn)物得出正確的答案。 【標(biāo)準(zhǔn)答案】（1）B(2)防止NH4HCO3分解（或減少Fe2＋的水解）（3）降低K2SO4 的溶解度，有利于K2SO4 析出。（4）2SO42- -2e－2S2O82- 【歸納與思考】 無機(jī)化工題的特點(diǎn)及方法 無機(jī)化工題往往通過對(duì)某種重要化工產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖分析, 考察考生對(duì)元素周期表結(jié)構(gòu),元素化合物等的重要性質(zhì)，化學(xué)反應(yīng)原理、熱化學(xué)方程式的含義與計(jì)算、產(chǎn)率計(jì)算，物質(zhì)制備、提純等常見實(shí)驗(yàn)操作的作用的理解與應(yīng)用能力，并通過對(duì)副產(chǎn)物利用和廢液處理的設(shè)問考察學(xué)生對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)、綠色化學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用，試題常以化學(xué)原理和化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)和設(shè)問。重點(diǎn)考查學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)探究生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。許多流程中還會(huì)形成一些“環(huán)狀”，表示了物質(zhì)的循環(huán)利用，以展示化學(xué)工藝中的“綠色化學(xué)思想”理念。 解此類型題目的基本步驟是：①?gòu)念}干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品 ②分析流程中的每一步驟，從幾個(gè)方面了解流程：A.反應(yīng)物是什么 B.發(fā)生了什么反應(yīng) C.該反應(yīng)造成了什么后果，對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。③從問題中獲取信息，幫助解題。 了解流程后著手答題。對(duì)反應(yīng)條件的分析可從以下幾個(gè)方面著手： 1. 對(duì)反應(yīng)速率有何影響？ 2. 對(duì)平衡轉(zhuǎn)化率有何影響？ 3. 對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響？如原料成本，原料來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對(duì)設(shè)備的要求，環(huán)境保護(hù)（從綠色化學(xué)方面作答） 常見文字?jǐn)⑹鎏茁罚? 1.洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作2-3次 2.從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶-過濾-（洗滌） 注意： ①在寫某一步驟是為了除雜是，應(yīng)該注明“是為了除去XX雜質(zhì)”，只寫“除雜”等一類萬金油式的回答是不給分的 ②看清楚是寫化學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式，注意配平 【自主檢測(cè)】 1（xx年鹽城）．由磷礦石、石英、氯化氫等為原料生產(chǎn)白炭黑（SiO2nH2O）、磷及甲醇，下列工藝過程原料綜合利用率高，廢棄物少。 （1）上述反應(yīng)中，屬于置換反應(yīng)的是 ▲ （選填：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ）。 （2）已知SiHCl3的沸點(diǎn)為33.0℃，提純SiHCl3適宜的方法是 ▲　　　。 （3）高溫下進(jìn)行的反應(yīng)Ⅱ的化學(xué)方程式為：　▲??；固體廢棄物CaSiO3可用于 ▲　。 （4）反應(yīng)Ⅲ需在高溫、隔絕氧氣和無水條件下進(jìn)行，其原因是 ▲ 。 （5）CH3OH可用作燃料電池的燃料，在強(qiáng)酸性介質(zhì)中，負(fù)極的電極反應(yīng)式為 　　▲　　。 （1）Ⅰ、Ⅲ（2分） （2）分餾（蒸餾）（2分） （3）Ca3(PO4)2+5C+3SiO23CaSiO3+2P+5CO↑（2分）；生產(chǎn)水泥、磚瓦或作為建筑材料等（2分） （4）SiHCl3會(huì)水解，同時(shí)產(chǎn)生的H2，與O2混合發(fā)生爆炸等（2分） （5）CH3OH+H2O－6e－=CO2+6H+（2分） 2 （xx年揚(yáng)州）重鉻酸鉀是（K2Cr2O7）工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室的重要氧化劑，實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)法用鉻酸鈉（Na2CrO4，其中有雜質(zhì)Na2SiO3和NaAlO2）制K2Cr2O7的主要流程如下： （1）操作①目的是 ▲ 。 （2）操作②酸化時(shí)，CrO42－轉(zhuǎn)化為Cr2O72－的離子方程式（該過程可逆） ▲ 。 （3）已知K2Cr2O7的溶解度：S373K= 94.1 g ，S273K=4.6 g。操作③的步驟為：向酸化后的混合液中加入KCl，加熱蒸發(fā)使NaCl結(jié)晶析出后 ▲ （填操作），再將濾液 ▲ （填操作），得K2Cr2O7晶體。 （4）K2Cr2O7可用于測(cè)定工業(yè)廢水中的化學(xué)耗氧量（化學(xué)耗氧量即COD：每升水樣中還原性物質(zhì)被氧化所需要的O2質(zhì)量）。某工業(yè)廢水樣100.00 mL，酸化后加入0.01667 molL-1的K2Cr2O7溶液，使水樣中還原性物質(zhì)完全氧化（還原產(chǎn)物為Cr3+）。再用0.1000 molL-1的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72－。則計(jì)算廢水樣的COD需要測(cè)定的數(shù)據(jù)有 ▲ 。 （1）使硅酸鈉和偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀而除去 （2）2CrO42－+2H+ Cr2O72－+H2O（3）趁熱過濾，冷卻結(jié)晶 （4）K2Cr2O7溶液體積、FeSO4溶液體積(每空2分) 3．（xx年蘇州）高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高 粉碎 MnO2 熔融 K2MnO4444444 KMnO4 K2CO3 MnO2 KMnO4 K2CO3 空氣 H2O CO2 母液 KMnO4 粗晶體 KMnO4晶體 干燥 KOH 石灰 結(jié)晶 過濾 KOH 錳酸鉀的一種工藝流程。 重結(jié)晶 （1）KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒機(jī)理與下列 ▲ （填序號(hào)）物質(zhì)相似。 A．75%酒精 B．雙氧水 C．苯酚 D．84消毒液（NaClO溶液） （2）寫出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式： ▲ 。 （3）向K2MnO4溶液中通入CO2以制備KMnO4，該反應(yīng)中的還原劑是： ▲ 。 （4）上述流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)有石灰、二氧化碳、 ▲ 和 ▲ （寫化學(xué)式）。 （5）若不考慮物質(zhì)循環(huán)與制備過程中的損失，則1 mol MnO2可制得 ▲ mol KMnO4。 （1）BD （2分） （2）2MnO2 + 4KOH + O2 2K2MnO4 + 2H2O （2分） （3）K2MnO4 （2分） （4）KOH、MnO2（各1分） （5）0.67或 （2分） 附： 高考無機(jī)化工題的備考策略 1引導(dǎo)回歸課本，著力夯實(shí)基礎(chǔ) 無機(jī)化工題往往取材于課本某些知識(shí)原型，加以變型或知識(shí)遷移，以化工流程圖的形式展現(xiàn)。所以，我們?cè)诟呖紡?fù)習(xí)中要回歸到課本中去，讓學(xué)生在教師的指導(dǎo)下主動(dòng)地獲取知識(shí)，課堂教學(xué)中要留有充分的余地供學(xué)生獨(dú)立思考、鉆研，同時(shí)要引導(dǎo)學(xué)生歸納所學(xué)到的知識(shí)和方法，強(qiáng)化對(duì)概念規(guī)律的理解，使他們能理解教材的知識(shí)體系，發(fā)現(xiàn)知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，能比較、分析同類型知識(shí)的差異，避免知識(shí)間的混淆。經(jīng)過學(xué)生自己的獨(dú)立思考，達(dá)到融會(huì)貫通，舉一反三。這樣才能使他們逐步養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，掌握正確的學(xué)習(xí)方法，提高獨(dú)立解決問題的能力。 2倡導(dǎo)主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高解題能力 近幾年高考化學(xué)試題中的無機(jī)化工題設(shè)計(jì)背景新，信息廣，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生自我提取信息、處理信息能力與自我調(diào)整，自我評(píng)價(jià)能力的考核，使學(xué)生的平時(shí)化學(xué)學(xué)習(xí)狀態(tài)與掌握知識(shí)的情況能過高考得以展現(xiàn)。如果一個(gè)學(xué)生平時(shí)的化學(xué)學(xué)習(xí)是積極的，自主的，那么他的審題能力，分析能力，應(yīng)試能力就會(huì)是一流的；反之，被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式與習(xí)慣也必定帶來被動(dòng)的結(jié)果。因此，平時(shí)的化學(xué)學(xué)習(xí)應(yīng)加強(qiáng)獨(dú)立思考，細(xì)心鉆研，這樣才能練就一身過硬的自我學(xué)習(xí)，自我完善，自我更新的本領(lǐng)，在高考中游刃有余。這就要求： 3研讀流程框圖，辨析化工術(shù)語 近幾年高考化學(xué)試題中的無機(jī)化工題，使一些平時(shí)只對(duì)文字感興趣的同學(xué)大傷腦筋。因此，平時(shí)的教學(xué)中，我們應(yīng)加強(qiáng)這方面的指導(dǎo)，通過教學(xué)與學(xué)生一起理解圖表或工業(yè)流程圖所表現(xiàn)的化學(xué)含義，掌握化學(xué)圖表或工業(yè)流程圖最基本的分析方法，從中提煉出相關(guān)的化學(xué)信息，嘗試應(yīng)用圖表分析解決化學(xué)問題，表述自己的思路與思維的結(jié)果。這樣不僅可以提高學(xué)生識(shí)表識(shí)圖能力，更能通過這個(gè)過程訓(xùn)練與優(yōu)化學(xué)生的思維策略。 3.4加強(qiáng)專題訓(xùn)練，總結(jié)解題規(guī)律 由于無機(jī)化工題屬近兩年高考中出現(xiàn)的新題型，因而許多學(xué)生不夠適應(yīng)，可在化工題專項(xiàng)訓(xùn)練基礎(chǔ)上總結(jié)解題的規(guī)律。如重視書寫不熟悉的氧化還原反應(yīng)方程式及特殊水解反應(yīng)方程式；重視物質(zhì)的用途及制備中條件的控制；重視綠色化學(xué)觀點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)視角分析實(shí)際生產(chǎn)的各種問題等。將化工中化學(xué)反應(yīng)原理與化學(xué)平衡原理、水解理論、物質(zhì)的制備和分離、晶體知識(shí)等穿插在一起進(jìn)行訓(xùn)練，對(duì)提高知識(shí)的綜合運(yùn)用能力、解好工藝流程題是很有幫助的。 總之，在復(fù)習(xí)中要特別關(guān)注這一新題型，讀懂工藝流程圖，明確題目所要求的原理和專業(yè)術(shù)語，及時(shí)總結(jié)解題方法和落實(shí)好相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，明確解答此類題目時(shí)所應(yīng)關(guān)注的注意事項(xiàng)和必備的雙基知識(shí)并且要有意識(shí)加強(qiáng)這方面的專項(xiàng)訓(xùn)練，讓學(xué)生對(duì)這一類題型有較明確，清晰的解題思路。