

化學是一門實用性、創造性的科學。基于高考化學考試說明化學高考試題的發展趨勢必然是重視與生產、生活的緊密聯系,其中與化工生產實際相聯系的“化學工藝流程題”已成為近年來全國各地高考的新亮點和主流題型。本文將從“化學工藝流程題”的特點及考點入手談談解決此類題的思路及方法技巧。
化學工藝流程題是近幾年高考的熱點,所占的分值也相當重,但由于此類試題陌生度高,對學生的能力要求高,加上有的試題文字量大,學生在沒做之前往往就會產生畏懼感,所以這類題的得分不是很理想。要解好這一類題,學生首要是克服畏懼心理,再者是認真審題。工藝流程題大體上分題頭、流程圖和問題三部分。題頭一般是簡單介紹該工藝生產的原材料和工藝生產的目的(包括副產品);流程圖部分主要用框圖形式將原料到產品的主要生產工藝流程表示出來;問題部分主要是根據生產過程中涉及到的化學知識設制成系列問題,構成一道完整的化學試題。因此在解題過程中不妨按以下幾部分進行分析:
一、從題干中獲取對生產產品的有用信息。
通過閱讀題干,了解流程圖以外的文字描述、表格信息、后續設問中的提示性信息,進而明確生產目的——制備什么物質,找到制備物質時所需的原料及所含雜質,提取出所給的相關信息——物質反應方程式、物質穩定性、物質溶解性等。
二、分析流程中的每一步驟,認真審題。
看清框圖中的箭頭走向,從以幾個方面弄清流程:A、反應物是什么;B、發生了什么反應 C、該反應造成了什么后果,對制造產品有什么作用。抓住一個關鍵點:一切反應或操作都是為獲得產品而服務。對比分析生產流程示意圖中的第一種物質原材料與最后一種物質工藝產品,對比分析找出原料與產品之間的關系,弄清工藝流程框圖中原料轉化為產品的過程中依次進行了什么化學反應?每一步除目標物質外還產生了什么雜質或副產物?雜質是否要除去,采用什么操作方法除去等?
此外,對反應條件的分析還可從以下幾個方面著手:A、對反應速率有何影響?B、對平衡轉化率有何影響?C、對綜合生產效益有何影響?如原料成本,原料來源是否廣泛、是否可再生,能源成本,對設備的要求,環境保護(從綠色化學方面作答)。
三、看清問題,準確規范作答。
這一步很關鍵,歷年高考評卷分析都指出學生的簡述能力比較差,特別是化學用語的表述存在很大的偏差。所以答題時要看清所問題,不能答非所問,要注意語言表達的科學性,如不能將離子方程式寫成化學方程式、方程式一定要配平、分清實驗操作名稱還是具體操作步驟。其中常見文字敘述套路有:1、洗滌沉淀:往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀,待水自然流下后,重復以上操作2-3次。2、從溶液中得到晶體:蒸發濃縮-冷卻結晶-過濾-洗滌。3、除雜(注意:在寫某一步驟是為了除雜時,應注明“是為了除去什么中的雜質”。)例題分析:以黃銅礦(主要成份為CuFeS2,含少量雜質SiO2等)為原料,進行生物煉銅,同時得到副產品綠礬(FeSO4·7H2O)。其主要流程如下:
已知:①4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O
②部分陽離子以氫氧化物形式開始沉淀和完全沉淀時溶液的pH如下表
(1)試劑a ,試劑b是 。
(2)操作X應為蒸發濃縮、 、 。
(3)反應Ⅱ中加CuO調pH為3.7~4的目的是 ;
(4)反應Ⅴ的離子方程式為
解析:反應Ⅱ中反應物為CuSO4和Fe2(SO4)3,加如氧化銅調節pH得到氫氧化鐵沉淀和CuSO4溶液,加入鐵粉反應得到硫酸亞鐵和銅單質,過量的鐵和銅用過濾與溶液分開,鐵和銅的混合物可加入稀硫酸將鐵轉化為硫酸亞鐵;氫氧化鐵與硫酸反應生成硫酸鐵,硫酸鐵與鐵單質反應生成,硫酸亞鐵.故
(1)試劑a是Fe;試劑b是稀硫酸,故答案為:Fe(或鐵);稀硫酸(或稀H2SO4);
(2)操作X是將硫酸亞鐵溶液得到硫酸亞鐵晶體,應為蒸發濃縮,冷卻結晶,過濾,故答案為:冷卻結晶;過濾(洗滌干燥);
(3)加CuO調pH為3.7~4的目的是使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,防止生成Cu(OH)2沉淀,故答案為:使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,防止生成Cu(OH)2沉淀;
(4)硫酸鐵與鐵單質反應生成硫酸亞鐵,故答案為:Fe+2Fe3+=3Fe2+.
(作者單位:甘肅省武威第七中學)