2022年高考化學(xué)二三輪復(fù)習(xí)策略《工藝流程題》

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1、2022年高考化學(xué)二三輪復(fù)習(xí)策略工藝流程題目錄/Contents0102工藝流程題命題過程工藝流程題復(fù)習(xí)策略怎么考？怎么做？01工藝流程題命題過程一、命題依據(jù)一、命題依據(jù)新新高高考考評(píng)評(píng)價(jià)價(jià)體體系系1一核2四層立德樹人服務(wù)選才引導(dǎo)教學(xué)為什么考？考什么？核心價(jià)值學(xué)科素養(yǎng)關(guān)鍵能力必備知識(shí)怎么考？3四翼基礎(chǔ)性綜合性應(yīng)用性創(chuàng)新性高考的核心功能高考的考查內(nèi)容高考的考查要求 中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系的說明指出，引導(dǎo)學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)從“解題”向“解決問題”轉(zhuǎn)變。采用真實(shí)情境下的主題式教學(xué)，打破原有知識(shí)的孤立性和零散性。通過設(shè)置真實(shí)的問題情境，考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決問題的能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，為學(xué)生的終生學(xué)

2、習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)實(shí)際問題化學(xué)試題真實(shí)情境化學(xué)知識(shí)1.以實(shí)際問題為測(cè)試任務(wù)2.以真實(shí)情境為測(cè)試載體3.以化學(xué)知識(shí)為解決問題的工具4.以核心素養(yǎng)為測(cè)試宗旨二、命題原則二、命題原則工藝流程題以簡(jiǎn)潔的工藝流程圖再現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，情境真實(shí)而有意義，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任、引導(dǎo)教學(xué)、選拔具有創(chuàng)新思維和能力的學(xué)生大有裨益，充分顯示了“一核”的引領(lǐng)功能，試題中也能充分體現(xiàn)“四層”“四翼”的考查內(nèi)容和考查要求，也完全符合新高考的命題原則，使其成為高考中的“明星”題目。工藝流程題為什么成為高考“明星”題目T真實(shí)化工生產(chǎn)實(shí)際流程元素化合物化學(xué)反應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)操作氧化還原計(jì)算信息提取分析力邏輯推理

3、能力實(shí)驗(yàn)操作能力歸納論證能力圖表分析能力數(shù)學(xué)計(jì)算能力宏觀辨識(shí)與微觀探析變化觀念與平衡思想證據(jù)推理與模型認(rèn)知科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任情境知識(shí)能力素養(yǎng)工藝流程題的命題框架學(xué)學(xué)科科社社會(huì)會(huì)價(jià)價(jià)值學(xué)學(xué)科科本本質(zhì)價(jià)價(jià)值學(xué)學(xué)科科育人育人價(jià)價(jià)值選取有引領(lǐng)作用的背景素材，再現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，情境真實(shí)而有意義，旨在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心真問題，解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的熱愛。認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)對(duì)人類進(jìn)步和發(fā)展的貢獻(xiàn)，秉承可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念，能對(duì)與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題作出正確的價(jià)值判斷向?qū)W生展現(xiàn)科學(xué)研究的過程，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)家的思維方法以及嚴(yán)

4、謹(jǐn)求實(shí)、不畏艱難、勇于探索和追求真理的科學(xué)精神；展示化學(xué)在新理論的創(chuàng)立、新材料的研制、新藥物的合成、新能源的開發(fā)等方面的巨大成果，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣是學(xué)科育人價(jià)值在精神品質(zhì)方面的體現(xiàn)工藝流程題化學(xué)化學(xué)視視角看待角看待問題問題 具具備備正確化學(xué)正確化學(xué)觀觀念念結(jié)構(gòu)觀結(jié)構(gòu)觀物質(zhì)觀物質(zhì)觀元素元素觀觀微粒觀微粒觀 變化觀變化觀分類觀分類觀科學(xué)價(jià)值觀科學(xué)價(jià)值觀體會(huì)化學(xué)學(xué)科魅體會(huì)化學(xué)學(xué)科魅力力 激激發(fā)發(fā)化學(xué)學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)習(xí)動(dòng)動(dòng)力力全方位發(fā)展學(xué)科價(jià)值觀工業(yè)流程物物質(zhì)轉(zhuǎn)質(zhì)轉(zhuǎn)化與化與應(yīng)應(yīng)用用物物質(zhì)結(jié)質(zhì)結(jié)構(gòu)構(gòu)與性與性質(zhì)質(zhì)反反應(yīng)變應(yīng)變化與化與規(guī)規(guī)律律化學(xué)化學(xué)語語言言與概念與概念典型無機(jī)物的性質(zhì)、典型無機(jī)物的性質(zhì)、及其轉(zhuǎn)化關(guān)系

5、及其轉(zhuǎn)化關(guān)系綜合考查必備知識(shí)物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系性質(zhì)之間的關(guān)系元素的遞變規(guī)律元素的遞變規(guī)律焙焙燒方程式、氧化方程式、氧化還原原方程式、離子反方程式、離子反應(yīng)方程方程式的式的書寫寫等特別：抓守恒寫方程實(shí)驗(yàn)基本操作，實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)基本操作，實(shí)驗(yàn)步驟分析、分析、綠色化學(xué)思想的體綠色化學(xué)思想的體現(xiàn)（排放物的無害處理）、現(xiàn)（排放物的無害處理）、物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離、提純物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離、提純（除雜凈化方法）（除雜凈化方法），實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理與分析等數(shù)據(jù)的處理與分析等實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理原理與方法與方法考點(diǎn)幾乎包羅高中所有主干知識(shí)圖數(shù)信息（如數(shù)信息（如Ksp的的應(yīng)用用），條件），條件選擇與控制，與控制

6、，結(jié)合氧化合氧化還原理原理論，四，四大平衡理大平衡理論，電化學(xué)理化學(xué)理論等考等考查，判斷流程中判斷流程中殘?jiān)驓堅(jiān)驈U液的成分液的成分04探究與探究與創(chuàng)創(chuàng)新新能力能力掌握基礎(chǔ)知識(shí)辨析基本概念獲取有關(guān)信息判斷物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析物質(zhì)性質(zhì)預(yù)測(cè)反應(yīng)現(xiàn)象推測(cè)反應(yīng)結(jié)果設(shè)計(jì)探究方案描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)探究方案識(shí)別有效證據(jù)科學(xué)推理論證處理轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)歸納總結(jié)規(guī)律01理解與理解與辨析能力辨析能力02分析與分析與推推測(cè)測(cè)能力能力03歸納與與論證能力能力工藝流程綜合考查關(guān)鍵能力真真實(shí)情境中情境中流程的流程的題頭、題干、干、題尾都尾都有有獲取到哪些取到哪些信息？信息？根據(jù)信息根據(jù)信息的分析推的分析推測(cè)測(cè)提供什提供什么試

7、劑么試劑？除去？除去相應(yīng)雜相應(yīng)雜質(zhì)？質(zhì)？?jī)艋s的凈化除雜的方案設(shè)計(jì)等方案設(shè)計(jì)等三、工藝流程題命題過程三、工藝流程題命題過程第一步：選取真實(shí)的情境素材先選取有引領(lǐng)作用的背景素材，再現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，情境真實(shí)而有意義，旨在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心真問題，解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問題，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任感，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的熱愛。啟示我們：源于生產(chǎn)、情境新穎是本類試題的一大特色。情境載體涉及面廣，以過渡金屬元素考查居多，大都是我們平常沒見過的。歷年工藝流程考什么?年年 份份2021年年20202019年年卷卷 型型 甲甲乙乙山山東山山東背景背景碘單碘單質(zhì)的質(zhì)的工業(yè)工業(yè)制備制備高鈦爐渣高鈦爐

8、渣回收鈦、回收鈦、鋁、鎂鋁、鎂以以鉻鐵礦為原原料制料制備紅礬鈉黏土黏土釩礦制制備NH4VO3鎳催化催化劑制備制備NiSO4晶體晶體用用軟錳礦和和BaS制制備高高純MnCO3硼鎂礦硼鎂礦制備制備H3BO3和和MgO重晶石重晶石制備立制備立德粉德粉天然錳礦天然錳礦制備制備MnSO4主要主要元素元素ITi Al MgCrVNiMnB、MgBa、SMn年年 份份2016年年2017年年2018年年卷卷 型型背景背景亞氯亞氯酸酸鈉鈉的合的合成成-廢釩廢釩催催化化劑劑中中回收回收V2O5鈦鈦酸酸亞亞鐵鐵制制備備鋰電鋰電池池電電極料極料水泥中水泥中鈣鈣的的測(cè)測(cè)定定鉻鐵礦鉻鐵礦制制備備重重鉻鉻酸酸鉀鉀焦亞硫酸

9、鈉的合成閃鋅礦閃鋅礦制制備鋅備鋅氯氯酸酸鉀鉀制制備備碘酸碘酸鉀鉀主要主要元素元素Cl、S-VLi、Fe、TiCa、SiFe、CrSZnCl、I情境第二步：設(shè)計(jì)題干繪制流程圖流程圖的設(shè)計(jì)首先捕捉素材中與高中知識(shí)、素養(yǎng)、能力相關(guān)的內(nèi)容。然后將與考查內(nèi)容相關(guān)的關(guān)鍵流程、方法和技術(shù)處理成清晰、簡(jiǎn)潔的流程圖。但在設(shè)計(jì)流程時(shí)考慮到高中學(xué)生所學(xué)實(shí)際情況，對(duì)相關(guān)條件、步驟進(jìn)行了適當(dāng)?shù)奶幚?，保留了關(guān)鍵操作，給出了必要的物質(zhì)信息。啟示我們：題目雖新，但考查的知識(shí)大多是我們學(xué)過的內(nèi)容。(2021全國(guó)乙卷全國(guó)乙卷)第三步：設(shè)置基礎(chǔ)性為主的問題命題時(shí)，根據(jù)高中學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備、素養(yǎng)要求以及高考對(duì)化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的考查，所

10、設(shè)計(jì)的問題，大多是對(duì)主干知識(shí)的考查。啟示我們：高考大題是完全可以得大部分分?jǐn)?shù)的，要有信心。第四步：增強(qiáng)設(shè)問的綜合性和應(yīng)用性該步驟緊扣學(xué)科素養(yǎng)和關(guān)鍵能力，整合情境素材和考查內(nèi)容，通過建立新舊知識(shí)的聯(lián)系、綜合多個(gè)模塊內(nèi)容，考查學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。個(gè)別題目應(yīng)具備一定的難度和區(qū)分度以體現(xiàn)高考的選拔功能。啟示我們：一是有些題目需經(jīng)過慎重的思考推理才能解答，跳一跳才能摘到“桃子”；二是有些題目不會(huì)做實(shí)屬正常，不要過于糾結(jié)影響心情。第五步：調(diào)整難度，設(shè)置分值試題初步命制完之后，要整體統(tǒng)籌，做到難度合理，區(qū)分度明顯。試題難度調(diào)整可采取同類題目替換、信息提示、數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化等方法?？傊?，此類試題的命制以真實(shí)、新穎的情

11、境為素材，保證了命題的科學(xué)性；融合多種必備知識(shí)，在保證一定量的基礎(chǔ)性設(shè)問的前提下，設(shè)置學(xué)科內(nèi)綜合的問題和關(guān)于新情境應(yīng)用的問題，保證了設(shè)問的層次性；此外，在考查素養(yǎng)和能力的同時(shí)也向?qū)W生介紹了新知識(shí)，展示了實(shí)際問題的復(fù)雜性、綜合性，展現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科的魅力，實(shí)現(xiàn)了圍繞化學(xué)工藝流程進(jìn)行多角度、多層次、有梯度的考查。四、命題角度四、命題角度物質(zhì)制備類工藝流程物質(zhì)提純類工藝流程命題角度類型一：物質(zhì)制備類工藝流程類型一：物質(zhì)制備類工藝流程類型一：物質(zhì)制備類工藝流程類型一：物質(zhì)制備類工藝流程類型二：類型二：物質(zhì)提純類工藝流程物質(zhì)提純類工藝流程類型二：類型二：物質(zhì)提純類工藝流程物質(zhì)提純類工藝流程（1）原料的預(yù)處理

12、（2）分離、提純等基本操作（3）物質(zhì)的轉(zhuǎn)化原理（4）化學(xué)方程式的書寫（5）物質(zhì)成分的判斷(濾渣、循環(huán)物質(zhì)、母液等)（6）有關(guān)Ksp及含量測(cè)定等計(jì)算五、命題常考點(diǎn)五、命題?？键c(diǎn)02工藝流程題復(fù)習(xí)策略建模構(gòu)建工藝流程題的結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建工藝流程題的思維模型構(gòu)建工藝流程題的知識(shí)體系構(gòu)建工藝流程題的答題模板高考真題、?？紡?qiáng)化訓(xùn)練題題 頭頭題題 干干題尾題尾介紹該工藝生產(chǎn)的介紹該工藝生產(chǎn)的原材料（雜質(zhì)）、目的（目標(biāo)產(chǎn)品）原材料（雜質(zhì)）、目的（目標(biāo)產(chǎn)品）。用框圖形式將用框圖形式將操作或物質(zhì)轉(zhuǎn)化或分離提純操作或物質(zhì)轉(zhuǎn)化或分離提純等主要生產(chǎn)工藝流程等主要生產(chǎn)工藝流程表示出來。表示出來。根據(jù)流程中涉及到的化學(xué)知識(shí)設(shè)

13、問。根據(jù)流程中涉及到的化學(xué)知識(shí)設(shè)問。試題結(jié)構(gòu)1.構(gòu)建工藝流程題的結(jié)構(gòu)模型有關(guān)產(chǎn)品的分離、有關(guān)產(chǎn)品的分離、提純操作提純操作物質(zhì)的制物質(zhì)的制備、除雜、備、除雜、凈化凈化礦物粉碎、礦物粉碎、焙燒、溶焙燒、溶浸等浸等加入試劑氧化或還加入試劑氧化或還原、調(diào)原、調(diào)PH等等 三路線三路線主線主產(chǎn)品主線主產(chǎn)品分支副產(chǎn)品分支副產(chǎn)品回頭循環(huán)品回頭循環(huán)品結(jié)構(gòu)模型原原材料材料目標(biāo)目標(biāo)產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品分離、提純產(chǎn)品分離、提純?cè)牧系念A(yù)處理、原材料的預(yù)處理、除雜、凈化除雜、凈化三階段三階段典例分析原材原材料料目標(biāo)目標(biāo)產(chǎn)品產(chǎn)品原材料預(yù)原材料預(yù)處理處理產(chǎn)品制備、產(chǎn)品制備、除雜、凈化除雜、凈化產(chǎn)品的分產(chǎn)品的分離、提純離、提純解題思

14、維模型解題思維模型(1)審審題頭題頭(抓化工生產(chǎn)的目的；抓化工生產(chǎn)的目的；抓原料、雜質(zhì)、抓原料、雜質(zhì)、產(chǎn)品產(chǎn)品的成分的成分。）。）(2)析流程析流程（抓三條抓三條思維主線思維主線）(3)重設(shè)問重設(shè)問(帶著設(shè)問針對(duì)性地看帶著設(shè)問針對(duì)性地看流程圖流程圖）（結(jié)合信息：題干信息、補(bǔ)充信息、（結(jié)合信息：題干信息、補(bǔ)充信息、設(shè)問信息）設(shè)問信息）2，構(gòu)建工藝流程題的思維模型 元素轉(zhuǎn)化線元素轉(zhuǎn)化線（跟蹤每種元素走向）（跟蹤每種元素走向）根據(jù)元素轉(zhuǎn)化守恒思想，跟蹤每種元素走向及其轉(zhuǎn)化形式根據(jù)元素轉(zhuǎn)化守恒思想，跟蹤每種元素走向及其轉(zhuǎn)化形式，目標(biāo)元素肯定會(huì)走到最后，雜質(zhì)元素在過程中一定要除去，不能放目標(biāo)元素肯定會(huì)走

15、到最后，雜質(zhì)元素在過程中一定要除去，不能放過每一種雜質(zhì)元素。過每一種雜質(zhì)元素。三條思維主線價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變線線（確定所加試劑作用）（確定所加試劑作用）根據(jù)根據(jù)分析元素的價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變來判斷所加試劑的目的，是提供酸堿分析元素的價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變來判斷所加試劑的目的，是提供酸堿介質(zhì)還是調(diào)節(jié)介質(zhì)還是調(diào)節(jié)pH,還是作氧化劑或還原劑。通過價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變來判斷反還是作氧化劑或還原劑。通過價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變來判斷反應(yīng)類型，氧化還原還是非氧化還原，從而正確書寫陌生方程式。應(yīng)類型，氧化還原還是非氧化還原，從而正確書寫陌生方程式。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)操作線線（確定除雜分離方法）（確定除雜分離方法）根據(jù)根據(jù)每一步操作目標(biāo)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程，分析雜質(zhì)是用什么試

16、劑，每一步操作目標(biāo)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程，分析雜質(zhì)是用什么試劑，用什么方法除去，目標(biāo)產(chǎn)物又是通過什么實(shí)驗(yàn)方法得到。用什么方法除去，目標(biāo)產(chǎn)物又是通過什么實(shí)驗(yàn)方法得到。思維建模典例分析典例分析原材原材料料原材料原材料雜質(zhì)雜質(zhì)目標(biāo)目標(biāo)產(chǎn)品產(chǎn)品原材料原材料預(yù)處預(yù)處理理產(chǎn)品制備、產(chǎn)品制備、除雜、凈化除雜、凈化產(chǎn)品的分產(chǎn)品的分離、提純離、提純目標(biāo)目標(biāo)產(chǎn)品產(chǎn)品回答下列問題：回答下列問題：除去碳和有機(jī)物除去碳和有機(jī)物 將將 Fe2氧化為氧化為 Fe3 Al(OH)3、Fe(OH)3 7.0106 mol L1 除去除去Mn2 3.03.5 3.構(gòu)建工藝流程題的知識(shí)體系必備知識(shí)儲(chǔ)備1、學(xué)科思維 （1）元素化合物知識(shí)工藝

17、流程題的命制是以元素化合物為知識(shí)載體的，熟練掌握元素化合物的相關(guān)知識(shí)及其轉(zhuǎn)化過程，是學(xué)好化學(xué)工藝流程的必要前提條件。（2）氧化還原、離子反應(yīng)知識(shí)（3）實(shí)驗(yàn)物質(zhì)分離提純?cè)?、操作知識(shí)（4）有關(guān)溶度積、產(chǎn)率等計(jì)算需學(xué)生平時(shí)自主溫故2、工程思維原料的預(yù)處理原料的預(yù)處理粉碎鐵硼礦、充分?jǐn)嚢?、適當(dāng)升高溫度等粉碎鐵硼礦、充分?jǐn)嚢?、適當(dāng)升高溫度等 典例分析加快酸浸和氧化反應(yīng)速率（促進(jìn)氧化完全）加快酸浸和氧化反應(yīng)速率（促進(jìn)氧化完全）Fe2+VO+MnO2+2H+=VO2+Mn2+H2OMn2+Al3+和和Fe3+Fe(OH)3NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)利用同離子

18、效應(yīng)，促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全盡可能析出完全典例分析典例分析除去碳和有機(jī)物除去碳和有機(jī)物 pH調(diào)控處理調(diào)控處理先用氧化劑把先用氧化劑把Fe2氧化為氧化為Fe3，再調(diào)溶液的，再調(diào)溶液的 4.7pH8.1 典例分析(2)“氧化氧化”中添加適量的中添加適量的MnO2的作用的作用是是_。(3)“調(diào)調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為調(diào)節(jié)為_6之間。之間。4.7將Fe2+氧化為Fe3+典例分析氧化溶液中的氧化溶液中的Fe2 使溶液中的使溶液中的Al3和和Fe3變成變成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀沉淀，然后除去然后除去（2）常見的操作與思考角度）常見的操作與思考角度溫

19、度控制溫度控制 低于低于40，TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率隨溫度升高而增加；超過速率隨溫度升高而增加；超過40，雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致，雙氧水分解與氨氣逸出導(dǎo)致TiO2xH2O轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下轉(zhuǎn)化反應(yīng)速率下降降 典例分析產(chǎn)品的分離與提純產(chǎn)品的分離與提純鹽溶液的分離提純方法：結(jié)晶法結(jié)晶法有蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶兩種方法過濾固、液分離蒸餾液、液分離分液互不相溶的液體間的分離萃取用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來。升華將可直接氣化的固體分離出來。鹽析加無機(jī)鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出（金屬的萃取與反萃?。ń饘俚妮腿∨c反萃?。┙饘俚妮腿∨c反萃取金屬的萃取與反萃取萃取過程包括液相到液相、固體到液

20、相、氣相到液相三種傳質(zhì)過程。但是在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中，萃取通常僅指液-液萃取過程，而將固-液傳質(zhì)過程稱為“浸取”，氣-液傳質(zhì)過程稱為“吸收”。萃取法在有色金屬濕法冶金行業(yè)應(yīng)用廣泛，比如銅、鋅、鈷、鎳、金、銀、鉑系金屬、稀土等行業(yè)。金屬的萃取與反萃取是分離工藝流程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，其過程可以達(dá)到使金屬離子分離和富集的目的，具有簡(jiǎn)單、便于操作和周期短的特點(diǎn)。近幾年常見于高考試卷的工藝流程綜合題中，只有弄清其操作原理和溶質(zhì)的來龍去脈，方能解答好這類題目。金屬的萃取與反萃取一、萃取與反萃取的原理1溶劑萃取簡(jiǎn)稱萃取利用溶質(zhì)在兩種不相溶的液體之間的溶解度或者分配差異，達(dá)到分離和富集的目的。經(jīng)過反復(fù)多次萃

21、取，可將大部分化合物提取出來。2反萃取和洗脫與萃取過程相反，用一定的酸、堿或鹽溶液把金屬從有機(jī)相中再次返回到水相中的過程。例如：采用某萃取劑萃取水溶液中的Cu2+，萃取過程可以簡(jiǎn)單地用方程式表示如下：正反應(yīng)為萃取過程。向反應(yīng)體系中加稀硫酸，反應(yīng)逆向移動(dòng)，Cu2+被釋放出來，萃取劑獲得再生，可以重復(fù)使用，這個(gè)過程就是反萃取。二、萃取劑的類型1中性萃取劑：如醇、酮、醚、酯、醛及烴類。金屬陽離子與萃取劑絡(luò)合，生成金屬有機(jī)化合物，而溶解于有機(jī)溶劑中。2酸性萃取劑：如羧酸、酸性磷酸酯（離子交換樹脂）等。金屬陽離子與氫離子交換，如3螯合萃取劑：有機(jī)物配位原子有兩個(gè)或兩個(gè)以上的，與金屬陽離子生成具有螯環(huán)（閉

22、合環(huán)狀）的化合物，也是酸性的萃取劑，并釋放出氫離子。如三、“反萃取”應(yīng)用用反萃取法將碘單質(zhì)從碘的四氯化碳溶液中提取出來。在“海帶提碘”的實(shí)驗(yàn)中，通常以CCl4為萃取劑對(duì)碘單質(zhì)進(jìn)行萃取、富集。那么，如何將碘單質(zhì)從碘的四氯化碳溶液中提取出來呢？要解決這一問題，可以采用反萃取法，具體步驟如下：反萃取過程中，碘單質(zhì)與濃NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：水層加入45%的稀硫酸，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：【試題說明】本試題是化工生產(chǎn)流程試題中非常經(jīng)典的一道試題。廢舊鋰離子電池首先經(jīng)過放電處理，負(fù)極的鋰單質(zhì)經(jīng)過放電生成鋰離子，向正極遷移鑲嵌在正極的LiCoO2中。電池拆解后，用氫氧化鈉溶液進(jìn)行正極堿浸，將正

23、極鋁箔中的鋁溶解生成NaAlO2，再經(jīng)過過濾處理，濾液中是偏鋁酸鈉溶液，經(jīng)過調(diào)pH值生成氫氧化鋁沉淀。濾渣的成分是LiCoO2，酸浸時(shí)用稀硫酸和過氧化氫作用下，過氧化氫將LiCoO2中正三價(jià)鈷還原為Co2+。過濾后濾液中有鈷離子和鋰離子。萃取時(shí)鋰離子進(jìn)入水相，鈷離子進(jìn)入有機(jī)相，再經(jīng)過反萃取，將有機(jī)相中的鈷離子重新轉(zhuǎn)移至水相，這個(gè)過程就是反萃取的過程。經(jīng)過反萃取進(jìn)入水相的鈷離子再經(jīng)過沉鈷生成碳酸鈷。試題中雖然沒有對(duì)萃取和反萃取進(jìn)行考查，但這是萃取和反萃取在高考中出現(xiàn)的經(jīng)典案例?！驹囶}說明】本試題反應(yīng)操作，這一步是利用有機(jī)溶劑RH進(jìn)行萃取。萃取時(shí)，它能與銅離子生成金屬螯合物，使銅被萃取，并析出氫離

24、子。其反應(yīng)可用下式表示：Cu2+(水相）+2RH（有機(jī)相）CuR2(有機(jī)相）+2H+（水相）所得的有機(jī)層溶有CuR2。反應(yīng)加稀硫酸，經(jīng)過操作在強(qiáng)酸性介質(zhì)中，上述反應(yīng)向左進(jìn)行，即螯合物的金屬離子將會(huì)由有機(jī)相轉(zhuǎn)入水相，有機(jī)相能獲得再生，這叫“反萃取”反應(yīng)，獲得有機(jī)層和硫酸銅溶液。這一步就是反萃取。Cu(NH3)42+2RH=CuR2+2NH4+2NH3 操作操作目的原料處原料處理階段理階段1.研磨、粉碎噴灑1.可增大反應(yīng)物的接觸面和接觸機(jī)會(huì)，加快反應(yīng)速率，以提高原料轉(zhuǎn)化率、利用率、浸取率的目的。2.增大接觸面積的具體措施有：固體采用粉碎、研磨的方法；液體采用噴灑的方法；氣體采用多孔分散器等。2.溶

25、浸1.水浸：是為了分離水溶性和非水溶性的物質(zhì)。2.酸浸：是為了溶解金屬、金屬氧化物、調(diào)節(jié)PH促進(jìn)某離子的水解而轉(zhuǎn)化為沉淀3.堿浸：是為了除去油污、溶解酸性氧化物、溶解鋁及其化合物、調(diào)節(jié)PH等。4.醇浸：為了提取有機(jī)物3.灼燒（煅燒、焙燒）指在高溫下使固體原料分解、反應(yīng)或改變結(jié)構(gòu)。5.攪拌、加熱加速溶解；增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；對(duì)于吸熱反應(yīng)，加熱可同時(shí)提高原料的轉(zhuǎn)化率，但要避免反應(yīng)物或生成物的過熱分解。4.構(gòu)建工藝流程題的答題模板 操作操作目的條條件件控控制制 1.控制pH1.目的：使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀而分離2.方法：加入能消耗H+的物質(zhì)且不引入新的雜質(zhì)。如要除去Cu2+中

26、混有的Fe3+，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等來調(diào)節(jié)溶液的pH。2.控制體系的環(huán)境氛圍1.蒸發(fā)或結(jié)晶時(shí)，加入相應(yīng)的酸或堿以抑制某些鹽的水解。2.需要在酸性氣流中干燥FeCl3、AlCl3、MgCl2等含水晶體，抑制水解.3.還原性氛圍，防止還原性物質(zhì)被氧化。如加入鐵粉防止Fe2+被氧化。4.加入氧化劑進(jìn)行氧化。如加入綠色氧化劑H2O2將Fe2+氧化為Fe3+綠色氧化劑H2O2的優(yōu)點(diǎn)：不引入新雜質(zhì)，對(duì)環(huán)境無污染3.控制溫度1.加熱：加速溶解、加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)（如促進(jìn)水解生成沉淀）2.降溫：防止某物質(zhì)在某溫度時(shí)會(huì)溶解或分解，或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)3.控

27、制溫度在一定范圍內(nèi)：綜合多方面因素考慮。如使反應(yīng)速率不至于太慢、抑制或促進(jìn)平衡移動(dòng)、防止反應(yīng)物分解、防止副反應(yīng)發(fā)生、使催化劑的催化活性最高等。4.如題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息，則要根據(jù)它們?nèi)芙舛入S溫度升高而改變的情況，尋找合適的結(jié)晶分離方法。4.趁熱過濾1防止過濾一種晶體或雜質(zhì)的過程中，因溫度下降而析出另一種晶體。2.若首先析出的是產(chǎn)品，則防止降溫時(shí)析出雜質(zhì)而影響產(chǎn)品純度（目的是提高產(chǎn)品純度）；若首先析出的是雜質(zhì)，則防止產(chǎn)品在降溫時(shí)結(jié)晶而損耗（目的減少產(chǎn)品的損耗）3.方法：將漏斗先置于熱水中預(yù)熱。構(gòu)建工藝流程題的答題模板2021高考真題Fe3+、Al3+、Mg2+SiO2C

28、aSO4硫酸(NH4)2SO41.010-6TiO2(x1)H2O=TiO2xH2O2H5.高考真題、?？紡?qiáng)化訓(xùn)練2020高考真題加快酸浸和氧化反應(yīng)速率（促進(jìn)氧化完全）加快酸浸和氧化反應(yīng)速率（促進(jìn)氧化完全）Fe2+VO+MnO2+2H+=VO2+Mn2+H2OMn2+Al3+和和Fe3+Fe(OH)3NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)利用同離子效應(yīng)，促進(jìn)NH4VO3盡可能析出完全盡可能析出完全2020高考真題除去油脂，溶解鋁及其氧化物除去油脂，溶解鋁及其氧化物 AlO2-+H+H2O=Al(OH)3Ni2+、Fe2+、Fe3+O2或空氣或空氣Fe3+0.

29、01(107.214)2或或105(108.714)2 3.26.22Ni2+ClO+4OH=2NiOOH+Cl+H2O提高鎳回收率提高鎳回收率NH4HCO3+NH3=(NH4)2CO3SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN一元弱轉(zhuǎn)化為H3BO3，促進(jìn)析出2Mg2+3CO32-+2H2O=Mg(OH)2MgCO3+2HCO3-溶浸高溫焙燒或2Mg2+2CO32-+H2O=Mg(OH)2MgCO3+CO2(NH4)2 SO42019高考真題2019高考真題SiO2（不溶性硅酸鹽）MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2ONiS和ZnS4.7將Fe2+氧化為Fe3+1/3F與H+結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF，MgF2Mg2+2F平衡向右移動(dòng)2018高考真題 化學(xué)工藝流程題是將元素化合物知識(shí)和化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)以真實(shí)的工業(yè)流程為載體來進(jìn)行綜合考查，取代了傳統(tǒng)的無機(jī)框圖題，試題知識(shí)融合,靈活性大，思維空間大。雖然這類一題型難度較大，但也不是不可戰(zhàn)勝。只要掌握了它的特點(diǎn)和解題策略就會(huì)輕松自如。做題的時(shí)候要靜下心來，認(rèn)真審題，講究策略，各個(gè)擊破?？偨Y(jié)感謝聆聽