高考化學(xué)之化學(xué)工藝流程題

高考化學(xué)之化學(xué)工藝流程題

楊丹衷明華

(韓山師范學(xué)院 化學(xué)系，廣東 潮州 521041)

摘要：化學(xué)與生活息息相關(guān)，這是我們一開(kāi)始接觸化學(xué)時(shí)，老師們灌輸給我們的概念。而化學(xué)工藝流程題就是高考化學(xué)中這一概念的充分體現(xiàn)。在呼吁理論知識(shí)多與生活實(shí)際相結(jié)合這大背景下，毋庸置疑，化學(xué)工藝流程題將會(huì)繼續(xù)在高考中占據(jù)一席之地。為了在高考中能夠順利解答這道題，掌握它的解題技巧，現(xiàn)將這一題進(jìn)行深入剖析。

關(guān)鍵詞：高考廣東化工流程題

一、考察化工流程題的用意是什么？

新課程改革在課程理念上突出了以學(xué)生為本的價(jià)值觀，關(guān)注學(xué)生的全面、自主、個(gè)性的和諧發(fā)展和終身發(fā)展。而化工流程題考察的不僅僅是學(xué)生的理論知識(shí)，還考察了學(xué)生對(duì)知識(shí)的整合能力，使其學(xué)會(huì)構(gòu)建知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，能夠運(yùn)用現(xiàn)有的理論知識(shí)去解決新的問(wèn)題，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的潛能。

二、化工流程題的特點(diǎn)

化學(xué)工藝流程圖題就是將化工生產(chǎn)過(guò)程中的主要生產(chǎn)階段即生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn)，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的試題。

“化工流程圖”試題主要分三部分：

(1)題干部分：介紹原材料及所要得到的目標(biāo)產(chǎn)品，以圖表、化學(xué)方程式、文字表達(dá)等提供解決問(wèn)題的信息。

(2)流程圖部分：呈現(xiàn)整個(gè)化工生產(chǎn)過(guò)程。

一般流程圖也可分為三部分：原料的預(yù)處理→物質(zhì)的分離提→產(chǎn)品獲得。

有的流程圖在這三部分中還包括三條線索，主線主產(chǎn)品、側(cè)線副產(chǎn)品、可循環(huán)利用的反應(yīng)物。

(3)問(wèn)題部分：提出了所要解決的問(wèn)題。

三、化工流程題的基本解題步驟

1、從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。正確解讀試題信息，這是準(zhǔn)確回答試題的前提。

2、分析流程中的每一步驟，從幾個(gè)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(duì)制造產(chǎn)品有什么作用？(抓住一個(gè)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)。)

3、回歸問(wèn)題，從問(wèn)題中獲取信息，幫助解題。

四、化學(xué)工藝流程中常見(jiàn)的操作與名詞

(1)原料的預(yù)處理：

①溶解：通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等；

②灼燒：如從海帶中提取碘；如煅燒高嶺土；

③煅燒：如煅燒高嶺土，改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解。

(2)分離提純的方法

①控制溶液的酸堿性：使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀，從而達(dá)到分離的目的；

②蒸發(fā)的目的：分離沸點(diǎn)不同的液體；

③加熱的目的：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個(gè)方向移動(dòng)；

④降溫反應(yīng)的目的：某物質(zhì)在高溫時(shí)會(huì)溶解(或分解)、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向移動(dòng)；

⑤趁熱過(guò)濾：防止某物質(zhì)降溫時(shí)會(huì)析出；

⑥冰水洗滌：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過(guò)程中的溶解損耗。

(3)常見(jiàn)名詞

浸出：固體加水(酸)溶解得到離子。

浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(更多轉(zhuǎn)化)。

酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進(jìn)入溶液，不溶物通過(guò)過(guò)濾除去的溶解過(guò)程。

水洗：通常為除去水溶性雜質(zhì)。

水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解。

(4)常見(jiàn)文字?jǐn)⑹鎏茁?/p>

1、洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，重復(fù)以上操作2-3次。

2、從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶-過(guò)濾-(洗滌)。

注意：

①在寫(xiě)某一步驟是為了除雜是，應(yīng)該注明“是為了除去XX雜質(zhì)”，只寫(xiě)“除雜”等一類(lèi)萬(wàn)金油式的回答是不給分的。

②看清楚是寫(xiě)化學(xué)反應(yīng)方程式還是離子方程式，注意配平。

五、具體實(shí)例分析

例：(2014年廣東高考)石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用，某初級(jí)石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)，設(shè)計(jì)的提純與綜合利用工藝如下：

圖　提純與綜合利用工藝 注：SiCl 4的沸點(diǎn)為57.6℃，金屬氯化物的沸點(diǎn)均高于150℃。

(1)向反應(yīng)器中通入Cl2前，需通一段時(shí)間N2，主要目的是____。

(2)高溫反應(yīng)后，石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物，氣體I中的碳氧化物主要為_(kāi)___，由氣體II中某物質(zhì)得到水玻璃的化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)___。

(3)步驟①為：攪拌、____、所得溶液IV中的陰離子有____。

(4)由溶液IV生成沉淀V的總反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___，100kg初級(jí)石墨最多可獲得V的質(zhì)量為_(kāi)___kg。

(5)石墨可用于自然水體中銅件的電化學(xué)防腐，完成防腐示意圖，并作相應(yīng)標(biāo)注。

圖　防腐示意圖

評(píng)析：這道題是石墨的提純，我們?cè)诮忸}的過(guò)程中要牢記解題的步驟與思路，首先我們要讀題，從題干中獲取重要的線索，特別要注意題目給我們提供的流程圖外的信息：(注：SiCl4的沸點(diǎn)為57.6℃，金屬氯化物的

沸點(diǎn)均高于150℃)，然后分析流程圖中的每一個(gè)步驟，如初級(jí)石墨通入氯氣后，分離出氣體1和純化石墨，這其中發(fā)生了什么反應(yīng)，從而推斷出氣體1是什么，用同樣的方法可大概推斷出氣體2，固體3是什么。分析完題目后就要回歸問(wèn)題了，問(wèn)題當(dāng)中也有大量的信息，如第1小題中的向反應(yīng)器中通入Cl2前，需通一段時(shí)間N2，主要目的是什么？問(wèn)題中的信息就是通入一段時(shí)間的氮?dú)?，通過(guò)我們對(duì)氮?dú)獾恼J(rèn)識(shí)以及流程圖中為我們提供的信息，可得出通入氮?dú)獾哪康氖勤s走反應(yīng)器中的空氣，防止高溫時(shí)石墨氧化。用同樣的思維也可以解答接下來(lái)的問(wèn)題，主要的思維方式就是把我們所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)運(yùn)用和題目中提供的信息相結(jié)合，從而得到正確的答案。

六、總結(jié)

奮斗在高考戰(zhàn)線的每一位學(xué)生，都擁有獨(dú)立的知識(shí)系統(tǒng)，而化工流程題就是需要把這些獨(dú)立的知識(shí)系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)大的知識(shí)體系，以此達(dá)到解題的目的。然而，這是一個(gè)艱難而漫長(zhǎng)的過(guò)程，很多學(xué)生的綜合能力差，梳理知識(shí)方面比較薄弱，常常會(huì)做這道題了，卻不會(huì)做另外一道題，故高考中化工流程題的平均得分率并不理想，所以掌握其解題技巧與方法尤為重要。因此，學(xué)生在訓(xùn)練此題時(shí)，不僅應(yīng)該學(xué)會(huì)做這道題，更應(yīng)該注重一種思維模式的培養(yǎng)，由此達(dá)到舉一反三的效果。