化工流程题定量计算归类建模解析
2021-02-02张连奇
数理化解题研究 2021年1期
张连奇 刘 宇
(四川省泸州市泸县第二中学 646106)
化学计算是理科学科各级各类考试的重要考查点.初、高中化学学科学习的一个重要差异就是化学实验的定性分析与定量探究的转变,高中试题的不同题型中均可能涉及定量计算.化工流程题以化学工业生产流程图进行呈现,利用物质间转变和化学实验基本操作两条主线进行知识与问题的呈现,不论物质间的转变还是化学实验基本操作过程,均涉及相应化学原理,即可借助某些量之间的变化设置定量计算,这已成为该类试题的一大热点和难点.文章通过化工流程题定量计算的归类解析为例进行说明,以期引起学生的重视.
一、借助难溶电解质Ksp计算溶液pH
课标要求“学生能进行溶液pH的计算”,同时“能选择实例说明溶液pH的调控在工农业生产和科学研究中的重要作用”,在学习完Ksp的相关计算后,学生还需结合难溶电解质的溶解度常数进行溶液中包括c(H+)、c(OH-)的计算,据此可计算出对应溶液的pH.
例1(2019年山西临汾第一中学校高二期中,节选)镓是制作高性能半导体的重要原料.工业上常从锌矿冶炼的废渣中回收镓.已知某锌矿渣主要含Zn、Si、Pb、Fe、Ga的氧化物,利用该矿渣制镓的工艺流程如图1所示.

图1
已知:①镓在元素周期表中位于第四周期第ⅢA族,化学性质与铝相似.
②lg2=0.3 lg3=0.48.
③部分物质的Ksp见表1.

表1
室温条件下,若浸出液中各阳离子的浓度均为0.01mo/L,当溶液中某种离子浓度小于1.0×10-5mol/L时即认为该离子已完全除去,则pH应调……
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