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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。

五、结束语

对高考氛围紧张的考场中、如何做到答得好答得快,平时学习就得逐渐掌握可操作性,实效性解题策略,重视科学思想的养成,构建思维模式,加强综合能力的培养。

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