高考化工流程题解题策略的探究

2019-10-18高永华南宁市华侨实验高中广西南宁530007

新生代 2019年18期

关键词：水解杂质化工

高永华南宁市华侨实验高中广西南宁 530007

一、化工流程题学情分析

在教学中发现，解工艺流程题时学生普遍感觉难，主要问题有：①对元素化合物和化学原理整体框架不完善；②对化学工艺目的理解有缺失，对新问题，无法入手，已有知识无法调用，思路混乱，解答教条照搬文不对题；③对信息未提携和调用，④表述不严谨规范。

二、化工流程题特点考点分析

化工流程题常考二个问题：1以“物质转化”为主的产品制备，考查反应式、原料处理、条件控制等问题，2以“分离与提纯”为主实验操作，考查操作名称、仪器使用、离子检验、杂质去除等问题。

三、化工流程题化学术语

1.研磨：将原料粉碎增大反应接触面积，以加快反应。

2.灼烧：将原料氧化分解去除杂质或改变结构，转化为易提取物。

3.浸取率：加入适当溶剂，使可溶性的物质溶解，可延时、搅拌或升温以提高浸出率。

4.酸溶:常用硫酸、盐酸等，去除氧化膜、调节pH，防止核心离子水解。

5.碱溶：去除油污、酸性两性氧化物（Al或SiO2）、调节pH，促进水解沉淀。

6.氧化：常用K2MnO4、KClO3、H2O2氧化某物质转化易于除去的离子。

7.pH控制：促进离子水解，使其沉淀过滤分离。

8.煮沸：加快速反应，促水解，聚沉过滤分离、除去在溶液中的气体。

四、化工流程题解题思路

化工流程题解题思路基本步骤;

（1）从原料到产品速浏试题，勾出核心元素、明白杂质元素，解决“干什么”。

（2）精读流程并提携信息、标注核心元素价态及思考。猜测操作名称，解决“怎么干”。

（3）慎读设问，加强本题意识，怎样问就怎样答，用语科学规范，解决“怎么写”

（4）一个中心：一切反应操作都是为产品获得服务，两个效益：速率快，产率高、成本低、无污染、可循环，三条线索：主线主产品、侧线副产品、回头线为可循环利用物。

（5）遵循绿色理念。

例题1 （2018全国卷II）我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示：

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol•L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子 Fe3+ Fe2+ Zn2+ Cd2+开始沉淀的pH 1.5 6.3 6.2 7.4沉淀完全的pH 2.8 8.3 8.2 9.4

回答下列问题：（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为____。

（2）滤渣1的主要成分除SiO2外还有____；氧化除杂工序中ZnO的作用是____，若不通入氧气，其后果是___。

（3）溶液中的Cd2+可用锌粉除去，还原除杂工序中反应的离子方程式为_______。

（4）电解硫酸锌溶液制备单质锌时，阴极的电极反应式为______；沉积锌后的电解液可返回_____工序继续使用。

策略方法：1.通览流程，锌为核心元素。问题（1）主要原料ZnS就是主要反应物，明确箭头方向，指入反应物,指出生成物，很快书写答案。问题（2）是加入稀硫酸，推滤渣1成分可以思考方向为可能是H+沉淀或是SO42-沉淀。

2.本题在“还原除杂”步骤后滤液中含肯定有Zn2+，表格信息提示Fe3+、Fe2+、Zn2+、、Cd2+

的沉淀PH范围，推断出是通过沉淀法除杂质离子，Fe2+、Zn2+氢氧化物沉淀的pH范围非常接近无法除去Fe2+，但沉淀Fe3+、Zn2+的pH范围差别大，可先将Fe2+转化为Fe3+后控制pH去除，那么O2 及ZnO作用就迎刃而解。在设问（3）中“Cd2+可用锌粉还原除杂”提示性信息可得知置换反应除Cd2+。问题（4）由信息提示硫酸锌溶液制备单质锌，阴极Zn2++2e═Zn，而阳极OH放电而电解后为硫酸。