一、復(fù)習(xí)策略
在高考試題考察中,為了使化學(xué)教學(xué)更加緊密聯(lián)系工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活,高考將無機(jī)框圖題改為化學(xué)工藝流程框圖題。
這類題是通過某種重要的化工產(chǎn)品的工業(yè)生產(chǎn)流程簡圖的分析,以物質(zhì)制備、分離、提純?yōu)樵囶}情境,以元素化合物知識、實(shí)驗(yàn)基本操作、化學(xué)平衡原理、水解理論、物質(zhì)制備和分離的知識為考察知識目標(biāo),以信息的獲取、加工、整合和新情境下實(shí)際問題的分解、分析、綜合、解決及以經(jīng)濟(jì)的視角分析實(shí)際生產(chǎn)中的各種問題為考察能力目標(biāo)。
規(guī)律:主線主產(chǎn)品、分支副產(chǎn)品、回頭為循環(huán)。
核心考點(diǎn):物質(zhì)的分離操作、除雜試劑的選擇、生產(chǎn)條件的控制。
(1)流程的呈現(xiàn)主要有以物質(zhì)轉(zhuǎn)化為主線,以操作過程為主線,甚至有時候會以設(shè)備為主線。
(2)這類題常圍繞以下幾個知識點(diǎn)進(jìn)行設(shè)問:
①反應(yīng)速率與平衡理論的運(yùn)用;
反應(yīng)物顆粒大小:反應(yīng)速率、原料的利用率等
溫度:反應(yīng)速率、物質(zhì)的穩(wěn)定性、物質(zhì)的結(jié)晶等
②氧化還原反應(yīng)的判斷、化學(xué)方程式或離子方程式的書寫;
③利用控制pH分離除雜;
④化學(xué)反應(yīng)的能量變化;
⑤實(shí)驗(yàn)基本操作:除雜、分離、檢驗(yàn)、洗滌、干燥等;
⑥流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán),資源的回收和利用;
⑦環(huán)境保護(hù)與綠色化學(xué)評價。
解答無機(jī)化工流程試題的程序:
(1)基本步驟
①從題干中獲取有用信息,了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。
②然后整體瀏覽一下流程,基本辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。
③分析流程中的每一步驟,從幾個方面了解流程:
A.反應(yīng)物是什么
B.發(fā)生了什么反應(yīng)
C.該反應(yīng)造成了什么后果,對制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個關(guān)鍵點(diǎn):一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。
④從問題中獲取信息,幫助解題。
(2)流程具體分析:
化工過程加某物質(zhì)的可能作用:
①參與反應(yīng):作為原料參加反應(yīng)、作為除雜試劑、作為除污染試劑
②提供氛圍(關(guān)注參與反應(yīng)的物質(zhì)性質(zhì)的特殊性或反應(yīng)條件的特殊性):如氧化或還原性氛圍、酸堿性氛圍調(diào)節(jié)pH值、溫度氛圍如提供能量維持高溫、作溶劑如調(diào)節(jié)溶解度。
③滿足定量要求:如提供合適的元素比例,以符合產(chǎn)品的需要。
學(xué)生看到化工流程題首先的感覺是害怕,因?yàn)楹ε戮筒荒莒o下心來審題做題,所以要先消除學(xué)生的恐懼心理,可以從以下入手。
化工流程題的備考建議:
(1)了解化工流程題的題型特點(diǎn),充分利用教材知識素材
高考的化工流程題中試題的命制有時會依托教材中的重要的化工原料的制備及化學(xué)工業(yè)知識的介紹,工業(yè)流程相對穩(wěn)定,所包含的化學(xué)知識比較基礎(chǔ),具有一定的代表性和典型性。在備考中要重視教材的閱讀,能夠?qū)ι婕暗交どa(chǎn)的知識熟練掌握,舉一反三。
(2)強(qiáng)化工業(yè)流程題的專項(xiàng)訓(xùn)練,及時歸納解題方法
收集各地高考??贾械墓I(yè)流程題進(jìn)行專題練習(xí),指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)分離和制備及綠色化學(xué)的觀點(diǎn)從經(jīng)濟(jì)的視角分析實(shí)際生產(chǎn)中的各種問題。
(1)酸浸時反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________;濾渣Ⅰ的主要成分為________(填化學(xué)式)。
(2)加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)x(OH)6-2x。濾渣Ⅱ的主要成分為________(填化學(xué)式);若溶液的pH偏高,將會導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低,其原因是______________________(用離子方程式表示)。
(3)上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量,其主要原因是________________________;與吸收SO2前的溶液相比,熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將________(填“增大”“減小”或“不變”)。
解析:
(1)酸浸時能與H2SO4反應(yīng)的是Al2O3,H2SO4與Al2O3反應(yīng)生成鹽和水,SiO2不和H2SO4反應(yīng),成為濾渣。
(2)CaCO3和溶液中的H2SO4反應(yīng)生成CaSO4;如果pH偏高,一部分Al3+會轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,離子方程式為3CaCO3+2Al3++3SO4+3H2O===2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2↑。
(3)熱分解時,一部分亞硫酸鹽被氧化為硫酸鹽,不能分解成為SO2;SO2溶于水生成H2SO3,會中和溶液中的部分OH-,使溶液的pH減小。
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