PDF《霎一圜一》

化学教学 2010年.

第12期 浅谈无机工艺流程题解题方法 许国霞 (江苏省丹阳高级中学,江苏丹阳212309) 文章编号:1005--6629(2010)12--0048--02 中图分类号:G632.479 文献标识码:B 江苏省是化工大省.新课改后的高考有很强的 时代感和实践性.化工生产技术的 工艺流程题 已成为新亮点和主流题型.要能成功应对每一设问 必须经过一系列过程:提取信息_÷储存、加工信 息_问题的分解一新信息与已有知识、待解决问题 的整合_组织化学术语进行表达.现结合作者在高 三化学 工艺流程专题 教学实践.将解题步骤归 纳如下. 1浏览全题,明确实验目的,解决 干什么 首先要仔细审读提炼出有效信息.分清每一个 环节(包括反应和操作)的目的和结果,这样才能 判断出最终所要达到的目的. 1.1关注箭头号 有的同学根本看不懂或不注意箭头号方向.也 就不可能推测哪些物质在混合、在反应. 例1.将粗硅和HCl一起加入同一个容器,发生 反应①,产物SiCI.和H:发生反应②,生成纯硅,其 中反应①的产物H:和反应②产物HCI均能循环利 用. 粗硅 一纯硅 圈1 1.2注意框内所指 弄清每个方框内的物质成分或操作名称,向方 框内加入某种试剂后在一定操作指引下在隐含的仪 器或设备中.会发生哪些反应?生成物是什么? 例2.解读下图流程: 粉碎富集 的含义:磷灰 石粉碎富集有利于增大固体反应时的接触面积.加 快反应速率. 酸溶 含义:粉碎过的磷灰石与加入 的硫酸反应,能与硫酸反应的固体被溶解掉, 操 作口 的含义:将反应后的混合液分离成固体A和 溶液H=lPo.的操作,只能是过滤. 成盐 的含义: 根据产物为磷铵化肥.该步是NH,和H3PO.反应. 操作b 和 操作a 的含义:因为要得到磷铵固体化 肥,必须先蒸发浓缩、冷却结晶.再过滤…… 1.3提练信息 从题中所给陌生的文字材料中提炼出物质的性 质、用途等信息.有些信息可能在问题中根本没涉 及.有些信息则可借以结合问题帮助理解或者直接 答题.对不懂的信息或问题要大胆跳过. 在例2中,固体A的成分一定有CaSO.,因为该 题题干是 我国利用生产磷铵排放的废渣磷石膏制 取硫酸并联产水泥的技术研究获得成功.具体生产 流程如下…… .我们知道石膏成分是硫酸钙晶体. 第2步加入硫酸.后面经 一系列工艺 又生成了 SO:,故有的同学便错误地认为固体A是CaSO,.如 果真是这样的话,方框内信息 一系列工艺 的含义 如何理解呢,前面哪一步有so?一被还原呢,CaSO, 能稳定存在吗…… 霎一圜一 瞬锓 圈2 2明确各步的反应原理和操作目的.解决 怎么做 工业生产流程的设计和实验室方案设计原理相 似,只是对经济性、环保性等许多细节方面有着更 高的要求.解题时应在实验原理的基础上结合实际 因素,充分读懂工业生产流程每一步的意义. 2.1读懂化工生产流程主线的含义 原料一核心化学反应_+所需产品,必须要掌握 物质问的反应、产物分离提纯、除杂试剂的选择以 及反应条件的控制等.了解流程图以外的文字描 述、表格信息、后续设问中的提示性信息,并在下 一步分析和解题中随时进行联系和调用;

解析流程 万方数据 2010年.第12期 考试研究

49 图并思考:从原料到产品依次进行了什么反应?利 用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平 衡?).每一步操作进行到什么程度最佳?每一步除 目标物质外还产生了什么杂质或副产物?这些物质 又是怎样分离、提纯和循环利用的?如何体现 绿 色化学 的思想. 2.2注重与实际相联系 工业生产中流程比较复杂.一般的选择原则 是:工艺简单、生产效率高、污染小、能耗低.有 的同学不太明确这些.导致回答不完整甚至完全错 误.因此在备考复习时.要注意联系生产实际中的 各类反应原理,多选择与生活生产实际相联系(如 海水中提溴、海带中提碘、金属的冶炼、物质成分 的测定等)涉及面广的习题,以提升学生分析问 题、解决问题的能力.培养他们灵活应用知识的能 力. 3必备知识 3.1熟练掌握元素化舍物的性质 首先抓住物质类别的通性和具体物质的特性. 其次分析物质所含元素化合价的可变性(即物质的 氧化性和还原性)】,判断哪些物质之间能发生反应, 生成物是什么. 3.2控制反应条件的方法 蒸发、反应时的气体氛围;

控制溶液的酸碱度 使某些金属离子形成氢氧化物沉淀(大部分利用水 解原理).如Fe 、A13+、M92+的混合物分离,通常 采用调节溶液的pH除去杂质达到提纯目的.在这 过程中要选择合适的试剂.不要引入新杂质. 3.3明确结晶的几种方法 工业生产中.往往是从多种溶质或一种溶质的 溶液中提取目标固体产物.需要用到结晶工艺.当 溶液是单一溶质时:最后所得晶体不带结晶水(如NaCl、KN03);

蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结 晶、过滤.最后所得晶体带结晶水(女RCuSO.・5H

20、 摩尔盐).当溶液中有两种或以上溶质时.经浓缩 蒸发,其中溶解度最小、受温度影响最大的溶质. 被趁热过滤成滤渣.而滤液中溶解度最小的溶质是 饱和溶液.然后冷却结晶.过滤,得另一溶质(溶 解度最大、受温度影响最大的溶质). 3.4熟悉化工生产中的一些常用名词 浸出:固体加入水或酸溶解得到离子. 浸出率:加酸使矿石溶解后.离子在溶液中的 含量多少. 酸浸:是指在酸溶液中反应使可溶金属离子进 人溶液.不溶物通过过滤除去. 水浸:与水接触反应或溶解,也可能离子发生 了水解反应. 水洗:通常是为了除去水溶性的杂质. 酸洗:通常指清洁金属表面的一种方法.是电 镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理步骤. 即将制件浸入硫酸等酸的水溶液.以除去金属表面 的氧化物等薄膜. 3.5了解化工生产中渗透绿色化学的观点 ①节省资源,提高原料转化率.例如,在合成 氨工业、硝酸工业、接触法制硫酸、联合制碱法等 工艺流程中采取的循环操作.体现了绿色化学中资 源最大利用率的基本原理. ②介绍尾气回收方法和处理装置以防止或减少 环境污染.例如,氨氧化法制硝酸、接触法制硫酸、 炼钢、炼铁等均介绍了尾气处理或吸收的装置. ③设计新的化学反应途径及条件,降低对人类 健康和环境的危害,减少废弃物的产生和排放.例 如教材中介绍了无氰电镀.使用非汞催化剂等由乙 炔制乙醛. 3.6熟悉化工生产中的一些常用工艺流程 高中教材中涉及到的化学工业:①候氏制碱 法;

②氯碱工业;

③硅酸盐工业;

④工业制硫酸;

⑤合成氨工业;

⑥工业制硝酸;

⑦金属Na、Mg、 Al、Fe、cu等的冶炼;

⑧海水中提取物质:⑨其他教师可带领学生.分析如下23个常见化工流程 的原理,回答问题,积累经验. 4三点启示 (1)无机化工流程题已成为高考的主要题型之 一.应介绍必要的化工术语和常识.否则将成为学 生困扰点;

要整理一些典型材料给学生研读,如另 外还可以根据人教版《化学与技术》内容,简介水 的处理、煤的加工、新材料的制备、金属冶炼、绿 色工艺等有关知识. (2)能否看懂生产流程图是关键,也是难点. 要带领学生.分析简单的实验或化工流程图和溶解 度图像.总结规律. '

(3)无机化工流程题在背景材料上呈现新(或 陌生)内容.但本质上还是落在双基上,内在要求 或者核心知识考查不变.如运用化学反应原理、化 学平衡和水解理论、物质制备和分离的知识、晶体 知识、绿色化学的观点分析实际生产中的各种问 题,我们千万不能被新包装所迷惑、所吓倒.平时 要重视不熟悉的氧化还原反应方程式、特殊水解方 程式的书写训练. 万方数据 ........