黎志辉
(广东省广州市卓越教育培训中心 510310)
针对于化学工艺流程题的解答,可从原料预处理、反应条件、初产品的处理及分离方法等命题角度进行分析,从而总结出较为实用的解题思路.在此过程中,需加强对化学工艺流程题的深入分析,并总结常考的化学试题,提高学生得分率的同时,也可提升学生知识运用和迁移能力.
化学工艺流程题主要包括无机框图推动及工业流程图,前者常以元素特性为中心,后者则以工业生产为出发点进行物质制备及分离的相关分析.其具有综合性强、阅读量大及区分度高等特点.尤其针对工业流程类试题,在考试当中会给出反应流程图,并提供元素化合物及反应现象等相关信息,需要学生对反应原理进行深入分析,这一类题主要考察学生对物质性质、物质转化及物质分离等方面的知识.
化学工艺流程图结构可分解为三部分,第一部分内容主要阐述工艺生产原料及目的;第二部分即将相关信息(原料向产品转化过程的相关工艺)以流程图的形式呈现出来;第三部分,出题人会结合工艺流程中包含的相关化学知识设置相关问题,这些问题之间往往具有一定的关联性.工艺流程图命题的角度可从原料预处理、反应条件、初产品处理方法及分离方法四个方面进行分析.如在高纯氧化镁的制备过程中,可能会设置镁元素浸出率提高方法等问题,这便是对原料预处理的考核,而反应条件的考核包括酸碱环境、温度环境等,初产品处理及分离考核重点则在于杂质去除方法中牵涉到的相关知识,如离子方程式、实验操作及相关操作的目的等.
例1 分析化工厂铬渣中硫酸钠提取过程,已知铬渣中包含Na2SO4其工艺流程图如下图:
(1)“微热”除能加快反应速率外,同时还可以____,滤渣A为____(填化学式).
(2)根据溶解度(s)∽温度(T)曲线,操作B的最佳方法为____(填字母序号)
A.蒸发浓缩,趁热过滤
B.蒸发浓缩,降温结晶,过滤
1.方法
在进行解题方法分析时,可从这命题角度进行化学试题的分析,培养学生严谨的思维逻辑,在具体应用中,化学工艺流程题的解答,本文建议可采取因果分析法及中心提取法进行解决.两者的核心内容便是找关键点.
在第一问中,其关键点为“微热”的反应条件,采取因果分析法,可分析微热这一条件会产生什么结果,第一反应便是促进某一类反应,再结合题意,其最终目的是要得到硫酸钠,则可根据题意进行排除,分析题意可知,其中三价的铁离子在微热环境下可发生水解反应.
2.常考题的工艺流程题型
常考题的工艺流程题型可大致分为基础化工工艺及精细化工工艺题,而为了更好的分析解题技巧,可从化工工序视角进行题型分析,在高考中常见的题型包括产品提纯、电解工序流程题、原材料的转化等,其中牵涉的化学物质主要包括溴、碘、铁、铝、钠等,这几类化学元素在化学工艺流程题中较为常见.而随着新课改的实践,化学工艺流程题与社会生活的联系也更加紧密,能源的综合利用在化学考卷中也较为常见.
3.常用的解题技巧
首先,需优化解题思路,工艺流程具有综合性较强的特性,因此需掌握正确的解题方法,其中需对化学工艺生产中存在的问题进行分析,总结起来可分为以下几点:第一,生产原理;第二,产品纯度;第三,产品产量;第四,工业污染;第五,原料及成本;第六,工艺优化.
因此,在对已知条件及相关问题进行分析时,可从这几个方面进行考虑,并获取有效信息,如反应物的化学及物理性质、反应条件等.
其次,需结合生产目标仔细分析流程图,可先从简单的已知信息进行分析,并从流程局部着手进行流程图的复原.
最后,需丰富知识储备,拓展知识面,总结物质反应原理及反应条件.
例2 矿渣中铜的提取,已知矿渣中包含Cu2O、Al2O3、Fe2O3及SiO2,工艺流程图如下:
沉淀物Cu(OH)2Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2开始沉淀pH5.44.01.15.8沉淀完全pH6.75.23.28.8
其中一个问题是:
(2)用NaClO调pH=x是此工艺流程中的最佳选择.
①选择NaClO的理由是:____.
②生成沉淀B的同时生成一种具有漂白作用的物质,写出该反应的离子方程式为:____.
在此题的解答中,可先审题,并回顾矿渣中包含的物质所具备的化学性质,并明确其最终目的为提取矿渣中的铜,继而结合问题进行分析,如固体混合物A的分析,从工艺流程图中可知,其先加入稀硫酸,经反应产生固体混合物,而在矿渣中SiO2不与稀硫酸反应,则固体混合物中一定有SiO2,结合已知沉淀条件,在pH为5.4时,加入稀硫酸,Cu2O会转化成铜,因此可分析A中有铜,而其他物质在此环境下并不能沉淀.
在分析元素存在形式时,需结合反应条件,并可采取“中心提取法”,提取关键信息,加入NaClO调节酸碱环境,此时发生的为复分解反应,铁为二价铁,则可结合加入的反应物极具有漂白性的特点,则可判定其为HClO,很容易便可以写出离子方程式:
2Fe(OH)3↓+Cl-+6HClO
化学的学习要求学生具备较强的思维逻辑,充分掌握化学知识,能形成自身的思维框架,从而保证解题速度及正确率.在此过程中,可采用“因果分析法”及“中心提取法“优化解题思路,并通过总结化学工艺流程题解题规律强化化学逻辑和培养知识迁移思维.