工艺流程.ppt

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1、物质物质制备与制备与工艺流程题工艺流程题宜昌金东方学校宜昌金东方学校高中高中 邹安桂邹安桂 2014-3-172014-3-17高三专题复习高三专题复习2013年全国卷I：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电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）,导电剂乙炔黑和铝铝箔等。充电时，该锂充电时，该锂离子电池负极发生的反应为离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源 （部分条件未给出） 回答下列问题： LiCoO2 中，Co元素的化合价为_。 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。 “酸浸”一般在80 oC

2、下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_;可用盐酸代替H2SO4和H2O2 的混合液，但缺点是_。 写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。 充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式 。 上述工艺中“放电处理”有利于锂在正极的回收。其原因是_。在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有_(填化学式） 一、试题特点：1、以化工中重要物质的制备为载体，以工艺流程图呈现。2、阅读量、信息量大。3、涉及的问题都在考纲范围内，需要有较强的综合分析思维和判断能力。专题：物质制备与工艺流程专题：物质制备与工艺流程二、考点分析：二、考点分析：1、化合物

3、中元素化合价的判断。、化合物中元素化合价的判断。2、有条件地写出未知反应的化学方程式或离子、有条件地写出未知反应的化学方程式或离子方程式。包括重要金属、非金属的性质反应；方程式。包括重要金属、非金属的性质反应；氧化还原反应；电极反应氧化还原反应；电极反应3、化学基本实验：原理、仪器、操作（分离提、化学基本实验：原理、仪器、操作（分离提纯）、注意事项（安全与环保）。纯）、注意事项（安全与环保）。4、化学计算（产品纯度）。、化学计算（产品纯度）。原理：原理：化学反应（离子反应与氧化还原反应）；化学反化学反应（离子反应与氧化还原反应）；化学反应速率与平衡；弱电解质溶液中电离平衡、盐类水解平应速率与平

4、衡；弱电解质溶液中电离平衡、盐类水解平衡、难溶电解质溶解平衡；电化学；能量变化等。衡、难溶电解质溶解平衡；电化学；能量变化等。分离提纯：过滤、蒸发、重结晶、萃取分液、蒸馏等分离提纯：过滤、蒸发、重结晶、萃取分液、蒸馏等三、方法突破三、方法突破A、明确目的、明确目的-制备什么物质制备什么物质或获得什么产品或获得什么产品1、快速有效阅读、快速有效阅读如：“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。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe-=LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中回收正极材料中的某些金属资源的

5、某些金属资源 （部分条件未给出）” B、涉及的问题在流程图上哪些步骤中并做记号（关键词）。、涉及的问题在流程图上哪些步骤中并做记号（关键词）。如：回答下列问题： LiCoO2 中，Co元素的化合价化合价为_。 写出“正极碱浸正极碱浸”中发生反应的离子方程式_。 “酸浸酸浸”一般在80 oC下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_;可用盐酸代替H2SO4和H2O2 的混合液，但缺点是_。 写出“沉钴沉钴”过程中发生反应的化学方程式_。 充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_ _。 上述工艺中“放电处理放电处理”有利于锂在正极的回收。

6、其原因是_。在整个回收工艺中，可回收的金属化合物有_(填化学式） LiCoO2 中，中，Co元素的化合价元素的化合价 ； “正极碱浸正极碱浸” “酸浸酸浸” “沉钴沉钴” “放电处理放电处理”2、精读与分析判断、精读与分析判断A、信息、信息处理与处理与加工加工-对照问题进行，增强目的性。对照问题进行，增强目的性。如：（如：（5）充放电过程中发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式_“充电时，该锂离子电池负极发生的反应为充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe-=LixC6”如何理解？如何理解？信息处理-负极反应：LixC6 -xe- =6C+xLi

7、+ 信息加工信息加工-正极反应：正极反应：Li1-xCoO2+ xLi+ + xe-= LiCoO2总反应：总反应：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6CB、流程过程分析判断、流程过程分析判断-要围绕要围绕“物质制备物质制备”这个目的分析与思考，重点关这个目的分析与思考，重点关注化学微粒在各步中的变化判断；涉及的原理与化学反应；操作方法判断。注化学微粒在各步中的变化判断；涉及的原理与化学反应；操作方法判断。如：回收金属：Al-Al(OH)3 Li- Li2SO4 Co- CoCO3重点过程：重点过程：“碱浸目的碱浸目的”- “酸浸目的酸浸目的”- “沉钴目的沉钴目的”- CoSO4

8、转化为转化为CoCO3沉淀（注意复分解反应发生条件）沉淀（注意复分解反应发生条件）Al转化为转化为AlO2- ，和，和LiCoO2分离（方法是过滤）分离（方法是过滤）LiCoO2转化为转化为Li2SO4和和CoSO4 （注意（注意Co的化合的化合价变化）价变化）3、精心组织答案，规范答题、精心组织答案，规范答题如：如：重点研究第（3）（4）（5）-在本题中得分较低！“酸浸酸浸”一般在80 oC下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式_;可用盐酸代替H2SO4和H2O2 的混合液，但缺点是_。 -2LiCoO2+3H2SO4+H2O2 =Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O

9、；2H2O2= 2H2O+O2 ； 有氯气生成，污染较大有氯气生成，污染较大错误分析：错误分析：只想到只想到H2O2具有强氧化性！具有强氧化性！惯性思维太强惯性思维太强沒结合后面产物沒结合后面产物CoSO4-综合综合思维不够思维不够写出写出“沉钴沉钴”过程中发生反应的化学方程式过程中发生反应的化学方程式_。 CoSO4+NH4HCO3=CoCO3+NH4HSO4 ?CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2经验积累：经验积累：注意反应式的科学性注意反应式的科学性-条件、化学式、配平！条件、化学式、配平！强化训练强化训练1、（2013新课标卷27）氧化锌为白色粉

10、末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(), Mn(), Ni()等杂质等杂质)的流程如下:提示:在本实脸条件下，Ni()不能被氧化不能被氧化:高锰酸钾高锰酸钾的还原产物是的还原产物是MnO2(1)反应中除掉的杂质离子是 ，发生反应的离子方程式为 ；加高锰酸钾溶液前，若pH较低对除杂的影响是 ； (2)反应的反应类型为 .过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有 ；(3)反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。(4)反应中产物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2 .取干操后的滤饼11.2g，煅烧后可得到产品8.1 g. 则x等于 。此题目的：表象是制备此题目

11、的：表象是制备ZnO，实则除杂（，实则除杂（Fe Mn Ni）(1)反应中除掉的杂质离子是 ，发生反应的离子方程式为 ；(3)反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是 。MnO43Fe27H2O=MnO23Fe(OH)35H;3Mn22MnO42H2O=5MnO24H;检验硫酸根离子的方法检验硫酸根离子的方法总结：总结：1、夯实基础、夯实基础-元化性质、化学原理、基元化性质、化学原理、基本实验技能等基础本实验技能等基础2、强化训练、强化训练-训练综合思维培养大局观训练综合思维培养大局观3、规范答题、规范答题-科学性、准确性、专业性。科学性、准确性、专业性。限时训练：限时训练：T6 限时限时7分针（分针（ 注：注：Ce ：140）（1）滤渣上附着的）滤渣上附着的Fe3+、Cl-，取最后洗涤液少，取最后洗涤液少量，滴加量，滴加AgNO3，如无白色沉淀，则洗干净。，如无白色沉淀，则洗干净。（2）2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3+O2 +4 H2O SiO2（3）不能）不能 ；分液漏斗；分液漏斗（4）97.01%完成训练题完成训练题