无机化工流程题解答策略

2015-06-05何立功

读写算·素质教育论坛 2015年2期

何立功

中图分类号：G633.8

文献标识码：A

文章编号：1002-7661（2015）02-0018-02

无机化工流程题考查学生应用化学反应原理（化学原理在实际工业上是否可行）、化学平衡原理（生产过程要快，产率要高）、水解理论（产生沉淀和完全沉淀的PH）、物质制备和分离的知识（如何得到纯的产品）、绿色化学的观点（如何提高原料的利用率、反应物和生成物尽可能无毒无害无副作用，“三废”的处理）、经济效益的视角分析实际生产中的各种问题（如何控制成本低）的能力。

无机化工流程题常以流程图、表格、图像等形势呈现，围绕以下7个知识点进行设问：（1）反应速率与平衡理论的运用：反应物颗粒大小、温度、反应速率、原料的利用率、物质的稳定性、物质的结晶等；（2）氧化还原反应的判断、化学方程式或离子方程式的书写；（3）利用控制PH分离除杂；（4）化学反应的能量变化；（5）实验的基本操作：除杂、分离、检验、洗涤、干燥等；（6）流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；（7）环境保护与绿色化学评价。解答此类题型，可从题目结构上入手，按题头、题干和题尾，分三步进行：

一、审读题头，原料产品，推测用意，明确目的

题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的（包括副产品）。了解流程图以外的文字描述、表格、提示信息，对比工业流程示意图中的原材料与产品，推测从原料到产品，大致需要经过哪些变化（如元素种类的变化）。

二、解读题干，观察措施，分析过程，思考原理

题干部分一般用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。分析流程中的每一步发生了什么反应、利用了什么原理（氧化还原、溶解度、电离平衡、水解平衡、溶解平衡等）、产生的杂质或副产物、如何分离提纯及循环利用、如何体现绿色化学思想、每一步操作进行到什么程度……在这一阶段，需要运用已有的基础知识，根据学习过的化学反应原理，联系实际工业生产及题目信息进行知识的整合。尽量回顾课本知识，联系题目找到新旧知识的切合点，从而推导出结论。对于完全读不懂的一些工业术语，若没有涉及问题设置，则大胆跳过。

三、精读题尾，逐一作答，规范表述，填写完整

题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设计成系列问题。在此过程中抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务，在回答相关操作的原因或目的时要从对产品的影响层面作答。从化学原理的角度、用化学语言作答；要抓住主要问题，针对具体问题分析。答题要点如下：

1.明确要求：要看清题目要求，按要求答题。如：写离子方程式还是化学方程式；写物质的名称还是化学式；方程式及电极反应式中物质化学式书写要正确，尤其要配平；热化学方程式中物质的聚集状态；正确使用等号或可逆符号；沉淀、气体、水溶液等符号要标明。

2.准确规范：回答问题要准确全面，注意语言表达的规范性。例如评价或比较实验方案时要全面考虑：反应物种类多少、是否易得、是否对环境有污染；反应产物的种类多少，对目标产物的分离和提纯是否有影响；反应条件是否苛刻；仪器、设备要求是否较高；工艺流程、实验步骤的多少。

3.答题完整：要答到对产品生产的影响这一步。例如除杂，正确的回答是除去……中的……，只写“除杂”是不给分的；再如干燥，应当回答除去……气体中的水蒸气，防止……

4.常见原理：

（1）增大原料浸出率（离子在溶液中的含量多少）的措施：搅拌、升高温度、延长浸出时间、增大气体的流速（浓度、压强）、增大气液或固液接触面积。

（2）加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动（一般是有利于生成物生成的方向）。

（3）温度不能高于某个数值的原因：适当加快反应速率，但温度过高会造成挥发（如浓硝酸）、分解（如H202、NH4HCO3）、氧化（如Na2SO3）、促进水解（如AICl3）等，影响产率。

（4）从滤液中提取一般晶体（溶解度随温度升高而增大的晶体）的方法：蒸发浓缩（至有晶体出现）、冷却结晶、过滤、洗涤（冰水洗、热水洗、乙醇洗）、干燥。

（5）从滤液中提取特殊晶体（溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体）的方法：蒸发浓缩、趁热过滤（如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出）、洗涤、干燥。

（6）溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器。