化学工艺流程题的答题技巧
2016-07-28福建李玉亮
◇ 福建 李玉亮
非常道
化学工艺流程题的答题技巧
◇福建李玉亮
化学工艺流程题是结合工业生产考查考生化学基础知识的题目，主要以大题的形式出现,题目所给信息量比较大,区分度比较高,内容常常涉及工业生产原理、实验原理,元素及化合物的知识和基本反应规律，反应过程中条件的控制(如酸碱性、温度、压强、投料比等)以及化学反应中能量的问题,绿色化学等．想快速解决这类问题,必须会识别工艺流程图，答题的关键是能够利用题给信息,理解每一步的意图,利用化学背景知识解决实际问题．在整个过程中一般思考如下几点:
1) 生产目的是什么,每一步设计的依据是什么,每一步在生产过程中的作用是什么?
2) 如何在生产过程中控制反应条件?
3) 每一步的基本操作是什么?
4) 整个过程中有没有资源的回收和利用?
5) 有没有环境保护、绿色化学等方面的措施?
1化学工艺流程之物质的制备
无机类物质的制备类题目以无机化工流程图为载体,联系化学中基本的实验方法,考查考生解决实际问题的能力．常见的实验题命题热点主要有:
1) 金属冶炼类.如炼铁、炼铜等,涉及产品的纯度测定、冶炼条件的控制以及混合物的分离提纯等．
2) 重要化工产品的制备.如明矾、蓝矾、绿矾、氧化铜、碳酸钙等物质的制备．
3) 模拟化工流程的原理设计实验．如工业制硫酸、工业合成氨、工业制备硝酸和单质硅的冶炼等．
解答该类问题注意如下事项:
1) 明确目的，分析该题要制备什么物质．了解所制备物质的性质，要从基本反应概念和原理分析流程图中的元素及化合物知识,从质量守恒的角度分析未知物质的性质,寻找突破口．
2) 注意在整个制备过程中的条件控制和物质分离提纯的方法选择，读懂流程图中每一步的目的，明确每一步发生的化学反应及制备原理．
3) 在实际生产中,要解决物质制备的实际问题,往往要考虑成本、环保、实现可行性等多方面因素．
图1
(1) 毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是________．实验室用质量分数为37%的盐酸配置质量分数为15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的________．
A烧杯;B容量瓶;
C玻璃棒;D滴定管
(2) 加入NH3·H2O调节pH=8可除去____(填离子符号),滤渣Ⅱ中含______(填化学式)．加入H2C2O4时应避免过量,原因是____________．已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7, Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9.
pHCa2+Mg2+Fe3+开始沉淀时11.99.11.9完全沉淀时13.911.13.2
步骤Ⅰ: 移取xmL一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为V0mL．
步骤Ⅱ: 移取ymLBaCl2溶液于锥形瓶中,加入xmL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL.
滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”).BaCl2溶液的浓度为________mol·L-1,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将________(填“偏大”或“偏小”)．
2化学工艺流程之反应原理
在化学工艺流程中往往会涉及多个化学反应原理，常见原理如下：
1) 化学反应速率和平衡原理在实际生产中的应用．如反应速率的控制、平衡移动的影响因素、平衡常数的应用、化学反应条件的控制等．
2) 沉淀溶解平衡的应用．如沉淀的最小浓度控制问题、沉淀的转化条件等．
3) 氧化还原原理的应用．如强弱规律、守恒规律、选择规律等．
4) 盐类水解的应用．如水解规律、水解反应条件的控制等．
图2
回答下列问题:
(1) 写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式________．为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施有________(写出2条)．
(2) 利用________的磁性,可将其从“浸渣”中分离．“浸渣”中还剩余的物质是________(化学式)．
(3) “净化除杂”需先加H2O2溶液,作用是____．然后再调节溶液的pH约为5,目的是________．
(4) “粗硼酸”中的主要杂质是________(填名称)．
(5) 以硼酸为原料可制得硼氢化钠(NaBH4),它是有机合成中的重要还原剂,其电子式为________．
(6) 单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢．以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程________．
结合化学工业流程考查的问题,综合能力较强．但万变不离其宗,考查的内容仍是基本实验的操作、基本原理的应用等．因此在做题时为避免耗时太多,应先粗看流程图,然后看题作答,容易题先解决,难的再结合流程图、信息等回答，这样耗时短、易得分．
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出版2016年4月1日
(作者单位：福建省漳州市长泰第二中学)
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