|
|
高考的必考题型，但是对于我们学生一族来说此类题目陌生度高、阅读量大、综合性强、区分度高，距离生活较远，因此常常会感到无从下手。
关键词：化学工业；解题经验；心得体会
通过我对近年来高考真题的训练和平时的积累，根据我自身的经验对此类问题有了一定的心得，在此与大家分享。
一、题型特点
工业流程题目在流程上一般分为三个过程：原料处理、分离提纯、获得产品。
二、基本解题思路
首先读题干了解实验目的，阅读时随手画出题干中陌生的已知信息和重要性质；然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段（特别是绿色化学或物质循环利用方面特别留心）；最后用准确语言描述出试题答案。
三、具体解题步骤和经验技巧
（一）原料的预处理
①溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。
②灼烧：如从海带中提取碘。
③煅烧：使一些物质能溶解。并使一些杂质高温下氧化、分解。
④研磨。
（二）分离提纯常见考点
①调PH值除杂：控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀——pH值的控制。
调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H+反应，使溶液pH值增大不引入新杂质。
以各金属离子的初始浓度均为1mol/L为例：
Fe（OH）3 开始沉淀和沉淀完全的PH 1.14----3.0
Fe（OH）2 开始沉淀和沉淀完全的PH 5.85----8.35
Al（OH）3 开始沉淀和沉淀完全的PH 3.0------4.7
Mg（OH）2开始沉淀和沉淀完全的PH 8.4---10.87
Cu（OH）2 开始沉淀和沉淀完全的PH 4.2----6.7
例如：若要除去 Cu2+溶液中混有的Fe3+，可加入CuO、Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3等物质来调节溶液的pH值。
②试剂除杂。
③分液、萃取、蒸馏、升华等。
（三）获得产品常见考点
①蒸发。
②重结晶。
③冰水洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。
四、表述性词语
这些表述性词语就是隐性信息，也可以暗示我们审题所应考虑的角度。常见的有：
（一）“控制较低温度”——常考虑物质的挥发，物质的不稳定性和物质的转化等。
（二）“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、产率等。
（三）“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。
（四）“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。
（五）“判断沉淀是否洗净”——常取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加某试剂，以检验其中的某种离子。
（六）“检验某物质的设计方案”——通常取少量某液体于试管中，加入另一试剂产生某现象，然后得出结论。
（七）“控制pH”——常考虑防水解、促进生成沉淀或除去杂质等。
（八）“用某些有机试剂清洗”——常考虑降低物质溶解度有利于析出、减少损耗和提高利用率等。
五、例题
锌焙砂是锌精矿经被烧后所得的产物，主要含氧化锌、硫酸锌（有少量FeO、CuO、NiO杂质）、是炼锌最主要的原料，某科研小组设计了如下提取金属锌的实验流程
（一）酸浸得到的溶液中除Zn2+外，还含有的金属阳离子是 （填离子符号）。
（二）需要用240mL4mol/L H2 SO4 ，用18.4 mol/L 浓硫酸配制该稀硫酸的过程中，需要用到的主要玻璃仪器有 _________________。
（三）净化Ⅰ操作需要加入H2O2溶液并控制溶液的PH在4左右，加入H2O2溶液時发生反应的离子方程式为 _____________________。
（四）净化Ⅱ得到的Cu、Ni需要进行洗涤操作，检验是否洗涤干净的方法是______________________。
（五）本流程中可以循环利用的物质除锌外，还有__________。
解：锌焙砂经被烧后所得的产物，主要含氧化锌、硫酸锌（有少量FeO、CuO、NiO杂质），加入硫酸酸化，可生成硫酸锌、硫酸铜、硫酸镍以及硫酸亚铁等，净化Ⅰ操作分为两步：第一步是将溶液中少量的Fe2+氧化；第二步是控制溶液pH，使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，得到的沉淀主要是Fe（OH）3，过滤后在滤液中加入锌，可置换出铜、镍等金属，滤液为硫酸锌，经电解，可得到锌，电解液主要成分为含有硫酸、硫酸锌，可循环使用，
（一）酸浸得到的溶液中除Zn2+外，还含有的金属阳离子有Cu2+、Fe2+、Ni2+等，因此，
（二）配制一定物质的量浓度的溶液需要的仪器有：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管以及250mL容量瓶等，因此，本题正确答案是：量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶 。
（三）净化Ⅰ操作需要加入H2O2溶液并控制溶液的pH在4左右，亚铁离子被双氧水氧化成铁离子，反应的离子方程式为═。
（四）净化Ⅱ得到的Cu、Ni可吸附溶液中的硫酸根离子，检验是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液于小试管中，滴加硝酸酸化的硝酸钡溶液，如无沉淀生成，说明洗涤干净，因此，本题正确答案是：取最后一次洗涤液于小试管中，滴加硝酸酸化的硝酸钡溶液，如无沉淀生成，说明洗涤干净。
（五）通过制取金属锌的流程图示可以知道，可以循环利用的物质除锌外，含有硫酸、硫酸锌，因此，本题正确答案是： H2 SO4、 ZnSO4。
六、心得
综上所述，我认为面对无机工业流程题时，不要慌，不要被题干吓住，要认真审题，善于从题目或问题中获取信息来帮助自己解题，同时在平时的学习中要熟记一些基本的实验操作，如沉淀的洗涤、沉淀是否完全的检验方法、从溶液得到晶体的方法、常见离子的检验方法等，另外文字表达时也一定要做到规范，这样此类问题便迎刃而解了。 |
|
发表于 2022-2-21 20:35:51