四步解決化工流程題

蘇玉釵

化工流程題是高考常考的一大題型，總結(jié)答題策略，非常有助于解題，現(xiàn)結(jié)合例題進(jìn)行說明。

【例1】用方鉛礦精礦（主要成分為PbS）和軟錳礦（主要成分為MnO2，還有少量Fe2O3、Al2O3等雜質(zhì)）制備PbSO4和Mn3O4的工藝流程如下：

已知：①PbS+MnO2+4H+=Mn2++Pb2++S+2H2O

②25℃時(shí)，Ksp（PbCl2）=1.6×10-5，Ksp（PbSO4）=1.8×10-8

③PbCl2（s）+2Cl-（aq）PbCl42-（aq）ΔH>0

（1）80℃條件下，用鹽酸處理兩種礦石，若想要加快酸浸速率，還可采用的方法有哪些？ ? ? ? ? ? ? ? ?（任寫一種）。

（2）向酸浸液中加入飽和食鹽水的目的是 ? ? ? ? ? ? ;加入物質(zhì)X可用于調(diào)節(jié)酸浸液的pH值，物質(zhì)X可以是 ? ? ? ? ? （填字母）。

A. MnCO3 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? B. NaOH ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? C. ZnO ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? D. PbO

（3）濾渣中含有兩種金屬雜質(zhì)形成的化合物，其成分為 ? ? ? ? ? （寫化學(xué)式）。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)分離兩種金屬化合物的路線圖（用化學(xué)式表示物質(zhì)，用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系，箭頭上注明試劑和分離方法）。

（4）向?yàn)V液2中通入NH3和O2發(fā)生反應(yīng)，寫出總反應(yīng)的離子方程式。

（5）用Mn3O4為原料可以獲得金屬錳，選擇合適的冶煉方法為 ? ? ? ? ? ?（填字母）。

A. 熱還原法 ? ? ?B. 電解法 ? ? ?C. 熱分解法

（6）求25℃時(shí)，氯化鉛沉淀轉(zhuǎn)化為硫酸鉛沉淀反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ? ? ? ? ? （保留到整數(shù)位）。

【答題策略】

1.宏觀把握。拿到題目后，先分析流程的目的、原料礦石的成分、主線主產(chǎn)品、支線副產(chǎn)品、回頭循環(huán)品。

目的：制備PbSO4和Mn3O4。

原料礦石成分：PbS， MnO2，少量Fe2O3、Al2O3等雜質(zhì)。比如只有宏觀把握了流程目的，（2）中才能選出AD，因?yàn)镸n2+和Pb2+不是雜質(zhì)離子。

確定主線與支線：支線為金屬化合物的分離和確定雜質(zhì)成分，以及其相關(guān)步驟。比如（3）如果沒有對(duì)流程進(jìn)行宏觀把握，忽略原料成分，則容易漏寫漏渣成分。

2.微觀辨識(shí)。對(duì)于常考的知識(shí)點(diǎn)要熟練，但更要細(xì)致區(qū)分。（1）中處理兩種礦石，注意以下兩點(diǎn)方能答對(duì)，一是題中要求提高的是酸浸速率，二是此題已注明固定溫度。酸浸率和浸出速率不同，如果要求提高浸出率，還可以延長(zhǎng)浸出時(shí)間。此題已注明溫度，所以不能通過升溫實(shí)現(xiàn)目的，但對(duì)于無溫度要求的題目可以寫加熱。

3.信息歸位。題目中給出的每條信息都要用上，我們要清楚每條信息具體用在哪里，要有給每條信息找到自己的家的意識(shí)。當(dāng)然有的信息蘊(yùn)藏在流程或者問題中，需要具體分析。如本題目第一條信息想告訴同學(xué)們酸浸液中的金屬離子為 Mn2+ 、Pb2+、Al3+和Fe3+，第二條信息用于最后一問的解答，題目第三條信息用于第（2）問。

4.正確書寫陌生反應(yīng)。近年來的高考涉及的反應(yīng)方程式基本都是陌生的，掌握書寫的技巧和原則很重要。

想要正確書寫反應(yīng)方程式，首先應(yīng)確定反應(yīng)物和生成物，要通過觀察箭頭判斷反應(yīng)物和生成物，還可以通過反應(yīng)現(xiàn)象確定產(chǎn)物。然后確定涉及的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)還是非氧化還原反應(yīng)，如果是氧化還原反應(yīng)，確定變價(jià)元素、變價(jià)物質(zhì)，通過化合價(jià)升降相等調(diào)平主體變價(jià)物質(zhì)，再通過電荷守恒（離子反應(yīng)）或者觀察法（化學(xué)反應(yīng)方程式）調(diào)平其他項(xiàng)，如果是非氧化還原反應(yīng)，一般通過觀察法調(diào)平。還要分析反應(yīng)原理是否合理，同學(xué)們要注意運(yùn)用分類的思想。比如Mg2B2O5·H2O+2H2SO4=2MgSO4+2H3BO3，需要對(duì)反應(yīng)物和生成物進(jìn)行分類，分析出反應(yīng)物為弱酸鹽，此反應(yīng)為強(qiáng)酸制弱酸，反應(yīng)原理合理。

【答案】（1）粉碎礦石或攪拌或適當(dāng)增加鹽酸濃度（1分，答“加熱”不得分）

（2）增大PbCl2的溶解度（2分） ? ? AD（2分，漏選給1分，錯(cuò)選不給分）

（3）Al（OH）3、Fe （OH）3（2分）

Al（OH）3、Fe （OH）3

（共2分，分離出Fe（OH）3得1分，分離出Al（OH）3得1分，其他合理流程也可。）

（4） 6Mn2++12NH3+61H2O+O2=2Mn3O4+12NH4+ （2分）

（5） A （2分） ? ? （6） 889 （單位不作要求）（2分）