趙培龍
化學工業(yè)流程圖題就是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來,并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關的化學知識步步設問,來考查化學基礎知識的題目。題目所給信息量比較大,區(qū)分度比較高,內(nèi)容常常涉及實驗原理、元素及化合物的知識和反應過程中條件的控制(如酸堿性、溫度等)以及化學反應中能量的問題等。此類問題答題的關鍵是能夠利用題中信息,理解每一步的意圖,利用化學背景知識解決實際問題。
找真題 就這么考!
例(2019·江蘇·淮安)膽礬(CuSO4·5H2O)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的用途。實驗室利用廢舊電池的銅帽(主要含銅和鋅)為原料制備膽礬。實驗流程如圖1所示:
查閱資料:氧化鋅能溶于氫氧化鈉溶液。
(1)廢舊電池銅帽的表面常有油污,可用洗潔精預先除去,洗潔精在除去油污的過程中起___________作用。
(2)“堿溶”步驟中,為加快反應速率可采取多種措施,如攪拌、___________等。
(3)“酸溶”時,發(fā)生反應的化學方程式是___________。
(4)“灼燒”完全(已充分反應)的判斷依據(jù)是___________。
找思路 就這么想!
(1)洗潔精在除去油污的過程中起乳化作用;
(2)加快反應速率的措施有攪拌、加熱、增大NaOH溶液的濃度等;
(4)“灼燒”的目的是將銅和鋅與氧氣反應轉(zhuǎn)化為氧化銅和氧化鋅,反應完全(已充分反應)的判斷依據(jù)是固體質(zhì)量不再增加。
找考點 必須得背!
化學工業(yè)流程圖題主要從以下四個角度進行考查:
角度一:原料預處理流程
角度二:反應條件
角度三:提純方法
角度四:分離方法
找總結 就這么做!
化學工業(yè)流程圖題考查內(nèi)容仍是基礎實驗的操作、基礎原理的應用等。因此在做題時首先應對比分析流程圖中第一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品),從對比分析中找出原料與產(chǎn)品之間的關系,弄清生產(chǎn)過程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離、提純產(chǎn)品的化工工藝,然后再結合題設的問題,逐一推敲解答。
解答化學工業(yè)流程圖題應注意如下事項:
(1)明確目的,分析要制備什么物質(zhì)。了解所制備物質(zhì)的性質(zhì),分析流程圖中的元素及化合物,從質(zhì)量守恒的角度分析未知物質(zhì),尋找突破口。
(2)注意在整個制備過程中的條件控制和物質(zhì)分離提純的方法選擇,讀懂流程圖中每一步的目的,明確每一步發(fā)生的化學反應及制備原理。
(3)認真審題,規(guī)范解答,防止出現(xiàn)因敘述不嚴謹導致的失分。
找變形 就這么活!
(2019·江西)2020年奧運會獎牌制作原料來自于電子垃圾中提煉出來的金屬。從廢線路板中提煉貴重金屬和制備硫酸銅晶體的一種工藝流程如圖2所示:
已知:在酸性環(huán)境中有過氧化氫存在時,鐵和銅分別會轉(zhuǎn)化為鐵離子和銅離子。
(1)操作①的名稱是___________;
(2)提煉出的貴金屬可制作獎牌,其成分是___________;
(3)調(diào)節(jié)pH的主要目的是除去濾液中___________(填金屬離子符號);
(4)寫出粗銅中的銅與稀硫酸和過氧化氫的混合溶液發(fā)生反應的化學方程式:___________。
解析:在粗銅中加入過量的稀硫酸和過氧化氫混合溶液,發(fā)生的反應為銅與硫酸和過氧化氫反應生成硫酸銅和水,鐵與硫酸和過氧化氫反應生成硫酸鐵和水,活潑金屬鋁和稀硫酸反應生成硫酸鋁和氫氣,然后過濾,調(diào)節(jié)濾液的pH,將硫酸鋁和硫酸鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁和氫氧化鐵沉淀。(1)操作①的名稱是過濾;(2)金、鉑未與稀硫酸和過氧化氫溶液反應,故重金屬中含有金和鉑;(3)調(diào)節(jié)pH的主要目的是除去溶液中的鋁離子和鐵離子,使其變成沉淀;(4)銅、硫酸和過氧化氫反應生成硫酸銅和水。