總結高考化學工藝流程答題規(guī)律
總結高考化學工藝流程答題規(guī)律
無機化工題實際上是考查考生運用化學反應原理及相關知識來解決工業(yè)生產(chǎn)中實際問題的能力。小編在此整理了相關知識,希望能幫助到您。
總結高考化學工藝流程答題規(guī)律
一、【考點分析】
無機化工題實際上是考查考生運用化學反應原理及相關知識來解決工業(yè)生產(chǎn)中實際問題的能力。解此類型題目的基本步驟是:
①從題干中獲取有用信息,了解生產(chǎn)的產(chǎn)品
②分析流程中的每一步驟,從幾個方面了解流程:
A.反應物是什么;
B.發(fā)生了什么反應;
C.該反應造成了什么后果,對制造產(chǎn)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(chǎn)品而服務。
③從問題中獲取信息,幫助解題。
了解流程后著手答題。對反應條件的分析可從以下幾個方面著手:
對反應速率有何影響?對平衡轉化率有何影響?對綜合生產(chǎn)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(huán)境保護(從綠色化學方面作答)。
二、【工業(yè)流程題中常用的關鍵詞】
原材料:礦樣(明礬石、孔雀石、蛇紋石、大理石、鋰輝石、黃銅礦、錳礦、高嶺土,燒渣),合金(含鐵廢銅),藥片(補血劑),海水(污水)
灼燒(煅燒):原料的預處理,不易轉化的物質(zhì)轉化為容易提取的物質(zhì):如海帶中提取碘
酸:溶解、去氧化物(膜)、調(diào)節(jié)pH促進水解(沉淀)
堿:去油污,去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅,調(diào)節(jié)pH促進水解(沉淀)
氧化劑:氧化某物質(zhì),轉化為易于被除去(沉淀)的離子 氧化物:調(diào)節(jié)pH促進水解(沉淀)
控制pH值:促進某離子水解,使其沉淀,利于過濾分離
煮沸:促進水解,聚沉后利于過濾分離;除去溶解在溶液中的氣體,如氧氣 趁熱過濾:減少結晶損失;提高純度
三、【工業(yè)流程常見的操作】
(一)原料的預處理
?、俜鬯?、研磨:減小固體的顆粒度,增大固體與液體或氣體間的接觸面積,加快反應速率。(研磨適用于有機物的提取,如蘋果中維生素C的測定等)
?、谒号c水接觸反應或溶解。
?、鬯峤和ǔS盟崛?,如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等,與酸接觸反應或溶解,使可溶性金屬離子進入溶液,不溶物通過過濾除去。近年來,在高考題出現(xiàn)了“浸出”操作。在化工生產(chǎn)題中,礦物原料“浸出”的任務是選擇適當?shù)娜軇沟V物原料中的有用組分或有害雜質(zhì)選擇性地溶解,使其轉入溶液中,達到有用組分與有害雜質(zhì)或與脈石組分相分離的目的。
?、茏茻撼タ扇夹噪s質(zhì)或使原料初步轉化,如從海帶中提取碘時的灼燒就是為了除去可燃性雜質(zhì),將有機碘轉化為碘鹽。
?、葑茻?、焙燒、煅燒:改變結構和組成,使一些物質(zhì)能溶解;并使一些雜質(zhì)在高溫下氧化、分解,如煅燒高嶺土和石灰石。
(二)控制反應條件的方法
?、倏刂迫芤旱乃釅A性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀——pH值的控制。
例如:已知下列物質(zhì)開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表所示
物質(zhì) | 開始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Mn(OH)2 | 8.3 | 9.8 |
若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+,應該怎樣做?
提示:先用氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+,再調(diào)溶液的pH到3.7。
調(diào)節(jié)pH所需的物質(zhì)一般應滿足:
A、能與H+反應,使溶液pH值增大;
B、不引入新雜質(zhì)。例如:若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+,可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物質(zhì)來調(diào)節(jié)溶液的pH值(原理:CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3與H+反應,使溶液中H+濃度減小,PH上升)。
?、谡舭l(fā)、反應時的氣體氛圍:抑制物質(zhì)的水解,提高產(chǎn)率
?、奂訜岬哪康模杭涌旆磻俾驶虼龠M平衡向某個方向移動(正向移動或逆向移動,由題意而定)
④降溫反應的目的:防止某物質(zhì)在高溫時會溶解或為使化學平衡向著題目要求的方向移動
?、莩脽徇^濾:防止某物質(zhì)降溫時會析出
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程中的溶解損耗
(三)物質(zhì)的分離和提純的方法
①結晶——固體物質(zhì)從溶液中析出的過程(蒸發(fā)溶劑、冷卻熱飽和溶液、濃縮蒸發(fā))
重結晶是利用固體物質(zhì)均能溶于水,且在水中溶解度差異較大的一種除雜質(zhì)方法。
?、谶^濾——固、液分離
?、壅麴s——液、液分離
?、芊忠?mdash;—互不相溶的液體間的分離
?、葺腿?mdash;—用一種溶劑將溶質(zhì)從另一種溶劑中提取出來。
?、奚A——將可直接氣化的固體分離出來。
⑦鹽析——加無機鹽使溶質(zhì)的溶解度降低而析出
四、【常見文字敘述方法】 詳細見第2部分
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(fā)濃縮-降溫結晶-過濾-(洗滌-干燥)。
注意:①在寫某一步驟是為了除雜是,應該注明“是為了除去XX雜質(zhì)”(只寫“除雜”等一類沒有完整概括的回答是不給分的。)
?、趯忣}要抓住關鍵,如看清楚是寫化學反應方程式還是離子方程式,并注意配平。
五、【難點解析】
流程題只有兩個目的:一是從混合物中分離、提純某一物質(zhì);
另一目的就是利用某些物質(zhì)制備另一物質(zhì)。
一、對于實驗目的為一的題目,其實就是對混合物的除雜、分離、提純。
有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較大,如NH4NO3、KNO3等物質(zhì),在蒸發(fā)過程中比較難析出來,所以要用冷卻法使它結晶。
而有的物質(zhì)它的溶解度隨溫度的升高變化比較小,如NaCl、KCl等,有少數(shù)物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減小,如Ca(OH)2要使它們析出較多固體溶質(zhì)時,則要用蒸發(fā)濃縮的方法。
二、對于目的為制備某一物質(zhì)的流程題,要求學生注意以下幾個方面:
1、明確題目目的是制什么物質(zhì),從題干或問題中獲取有用信息,了解產(chǎn)品的性質(zhì)。
(1)如果在制備過程中出現(xiàn)一些受熱易分解的物質(zhì)或產(chǎn)物,則要注意對溫度的控制。如:侯德榜制堿中的NaHCO3;還有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(濃)等物質(zhì)。
(2)如果產(chǎn)物是一種會水解的鹽,且水解產(chǎn)物中有揮發(fā)性的酸產(chǎn)生時,則要加相對應的酸來防止水解。如:制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物質(zhì)時,要蒸干其溶液得到固體溶質(zhì)時,都要加相應的酸或在酸性氣流中干燥來防止它水解,否則得到的產(chǎn)物分別是Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO;
而像Al2 (SO4 )3、NaAlO2、Na2CO3等鹽溶液,雖然也發(fā)生水解,但產(chǎn)物中Al(OH)3、H2SO4、NaHCO3、NaOH都不是揮發(fā)性物質(zhì),在蒸發(fā)時,抑制了鹽的水解,最后得到的還是溶質(zhì)本身。
(3)如果產(chǎn)物是一種強的氧化劑或強的還原劑,則要防止它們發(fā)生氧化還原的物質(zhì),如:含F(xiàn)e2+、SO32-等離子的物質(zhì),則要防止與氧化性強的物質(zhì)接觸。
(4)如果產(chǎn)物是一種易吸收空氣中的CO2或水(潮解或發(fā)生反應)而變質(zhì)的物質(zhì)(如NaOH固體等物質(zhì)),則要注意防止在制備過程中對CO2或水的除去,也要防止空氣中的CO2或水進入裝置中。
(5)如果題目中出現(xiàn)了包括產(chǎn)物在內(nèi)的各種物質(zhì)的溶解度信息,則要注意對比它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況,根據(jù)它們的不同變化,找出合適的分離方法。
2、注意外界條件對工藝流程的影響 在很多流程圖的題目中,我們經(jīng)常會看到壓強、溫度等外界條件的出現(xiàn),不同的工藝對物質(zhì)反應的溫度或壓強有不同的要求,它所起的作用也不一樣,但卻都是能否達到實驗目的的關鍵所在,也是命題專家們經(jīng)常要考察學生的地方。對外界條件的分析主要可從以下兩個方面著手:
(1)對反應速率有何影響?
(2)對平衡轉化率有何影響?
這里主要說一說溫度的影響,歸納總結之后,主要有以下幾個方面的形式來考察學生:
①趁熱過濾(或冰水洗滌)的目的:防止某物質(zhì)降溫時會析出(或升溫時會溶解)而帶入新的雜質(zhì);
?、诒蟹磻蚪禍胤磻哪康模悍乐鼓澄镔|(zhì)在高溫時會溶解或為使化學平衡向著題目要求的方向移動;
③反應中采取加熱措施的作用:一般是為了加快反應速率或加速某固體的溶解;
?、苋绻}目中要求溫度控制在具體的一個溫度范圍內(nèi)(可用水浴或油浴來控制):
一般有以下幾個目的:
a、防止某種物質(zhì)溫度過高時會分解或揮發(fā),也可能是為了使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)出來,具體問題要具體分析。如侯德榜制堿中,將CO2通入NaCl的氨溶液中,保持溶液的溫度為(30+2)℃,可得NaHCO3晶體,溫度控制在這個范圍,目的就是防止NaHCO3分解。而在Br2的制取過程中,出溴口的溫度控制在80-90℃,目的就是要使Br2揮發(fā)出來而又減少水蒸氣混入Br2中。
b、使催化劑的活性達到最好:如工業(yè)合成氨或工業(yè)SO2氧化為SO3時,選擇的溫度是500℃左右,原因之一就是使催化劑的活性達到最高。
c、防止副反應的發(fā)生:如乙醇的消去反應溫度要控制在170℃,原因是就是在140℃時會有乙醚產(chǎn)生。
d、對于一些工藝來說,降溫或減壓可以減少能源成本,降低對設備的要求,達到綠色化學的要求。
以上有關溫度的總結只能說是有這種可能來考,具體問題要具體分析。
高考化學復習重點
1.明確學習化學的目的
化學是一門自然科學,是中學階段的一門必修課,它是古往今來無數(shù)中外化學家的化學科學研究和實踐的成就,它編入了一些化學基本概念、基礎理論、元素化合物知識、化學反應的基本類型、無機物的分類及相互間的關系等知識;它充滿了唯物辯證法原理和內(nèi)容,它介紹了許多科學家的優(yōu)秀品質(zhì)和他們對事業(yè)實事求是的科學態(tài)度、嚴謹?shù)膶W風。化學對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防和科學技術現(xiàn)代化具有重要的作用,人們的衣、食、注行樣樣離不開化學。
化學是一門實驗科學,通過化學課的學習,要掌握一些化學實驗的基本技能,學會動手做實驗的能力,為今后搞科學實驗打下基礎。
因此,通過初中化學課的學習,初三學生不僅能學到初中階段的系統(tǒng)的化學基礎知識,受到辯證唯物主義思想、中外化學家的愛國主義思想、行為和對科學的不斷進娶不斷探索、不斷創(chuàng)新的科學態(tài)度及嚴謹學風的教育,而且還能提高自己的觀察能力、思維能力、實驗能力和自學能力,為今后學習高中化學化學及其他科學技術打下良好的基礎。
2.課前要預習
上課前一天,一定要抽出時間自覺地預習老師第二天要講的內(nèi)容。學會先預習,后聽課這種良好的學習方法。預習的好處很多:(1)它能強化聽課的針對性,有利于發(fā)現(xiàn)問題,抓住重點和難點,提高聽課效率;(2)它可以提高記聽課筆記的水平,知道該記什么,不該記什么,哪些詳記,哪些略記;(3)它可以節(jié)省課后復習和做作業(yè)的時間。通過預習時的獨立思考和聽課時留下的深刻印象,從而縮短課后復習和做作業(yè)的時間;(4)它可以培養(yǎng)自學能力。預習的過程就是自覺或獨立思考的過程,長期堅持下去,一定會使自學能力得到提高。
預習的方法是:(1)通讀課文。通過閱讀課文,了解新課的基本內(nèi)容與重點,要把自己看不懂的問題記下來或用鉛筆在書上作一些記號,用以提醒自己上課時要集中精力和注意力,有意識、有目的地聽老師講自己不懂的問題,詳細對比跟自己的想法有什么不同,這樣就能取得良好的學習效果;(2)掃清障礙。在讀課文后了解了主要內(nèi)容的基礎上,聯(lián)系已學過的與之有關的基礎知識,如果有遺忘的就要及時復習加以彌補,這樣才能使新舊知識銜接,以舊帶新,溫故知新;(3)確定重點、難點和疑點。在通讀課文和掃清有關障礙后,在對新知識有所了解的基礎上,思考課文后的習題,試著解答,在此過程中找出新課的重點、難點和疑點。如果有潛力,還可以做點預習筆記。
3.聽好每堂課
聽課是學習過程的核心環(huán)節(jié),是學會和掌握知識的主要途徑。課堂上能不能掌握好所學的知識,是決定學習效果的關鍵。功在課堂,利在課后,如果在課堂上能基本掌握所學的基礎知識和技能,課后復習和做作業(yè)都不會發(fā)生困難;如果上課時不注意聽講,當堂沒聽懂,在課堂上幾分鐘就能解決的問題,課后可能要花費幾倍的時間才能補上。所以,學生在課堂上集中精力聽好每一堂課,是學習好功課的關鍵。聽課時,一定要聚精會神,集中注意力,不但要認真聽老師的講解,還要特別注意老師講過的思路和反復強調(diào)的重點及難點。邊聽課、邊記筆記,遇到?jīng)]有聽明白或沒記下來的地方要作些記號,課后及時請教老師或問同學。同時,還要注意聽同學對老師提問的回答以及老師對同學回答的評價:哪點答對了,還有哪些不全面、不準確和指出錯誤的地方,這樣也能使自己加深對知識的理解,使自己能判斷是非。課堂教學是教與學的雙向活動,學生是主體,教師起主導作用,學生要積極、主動地參與課堂教學,聽課時,一定要排除一切干擾和雜念,眼睛要盯住老師,要跟著老師的講述和所做的演示實驗,進行積極地思考,仔細地觀察,踴躍發(fā)言,及時記憶,抓緊課堂上老師所給的時間認真做好課堂練習,努力把所學內(nèi)容當堂消化,當堂記住。
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