论文部分内容阅读
【摘 要】 工藝流程题就是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程有关的化学知识步步设问，题目常常以现代工业生产为基础，将化学工艺流程进行简化，与化工生产成本、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离等基本实验原理在化工生产中的实际应用。
【关键词】 工艺流程 分离提纯 绿色化学 原料的预处理 反应条件 反应原理
一、工艺流程题的特点：
1. 试题新颖且信息的含量大，能较好地考查学生的自学能力。
2. 试题源于生产实际，以解决化学实际问题作思路进行设问，设置的情境真实，能较好地培养学生理论联系实际、学以致用的学习观。
3. 试题的内容丰富，涉及的化学基础知识、基础技能面宽，不仅考查学生对双基知识的掌握的情况，还考查学生应用双基知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力。
二、工艺流程题的结构：
该题型由3个部分组成：题头、题干、题尾
1. 题头：多以文字的形式，介绍某个化学工艺的原料、原理和生产目的。
2. 题干：多以工艺流程线路框图呈现，突出表达物质相互转化的方法和操作步骤
3. 题尾：该题型要考查的内容，主要考查物质的转化及物质的分离提纯，涉及的知识丰富，体现了高考对学生综合应用能力的考查。
三、工艺流程题命题的角度：
角度一、原料的预处理。
角度二、反应条件。
角度三、初产品的处理方法。
角度四、分离方法。
四、工艺流程题解题的思路与方法
1. 解题方法：（1）首尾分析法。（2）分段分析法。（3）交叉分析法。
2. 答题的步骤：第一步：快速浏览题头：了解题头中工艺的原料和目的。第二步：快速浏览题干即工艺的流程图，大致辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。第三步：精读题尾中的问题。
3. 工艺流程题常考的问题：（1）“浸出”步骤中，为提高某物质的浸出率，可采取的措施：适当提高反应的温度、增加浸出时间、加入过量的酸或碱，边加边搅拌等。（2）如何提高反应速率：适当提高温度、增大吸收液的浓度、研成粉末状（增大接触面积）、搅拌等。（3）从溶液中得到晶体：① 从Na Cl溶液中得到晶体：蒸发结晶。②从CuSO4溶液中得到CuSO4·5H2O：蒸发浓缩、冷却结晶、、过滤、洗涤、干燥。
4. 认真审题、规范答题：认真审题，减少审题不细致而导致的失分，例如：（1）填“化学方程式”还是填“离子方程式”。（2）是填“名称”还是“符号”。（3）是填“大于”还是“>”（4）是填“分子式”、“结构式”、“结构简式”还是“电子式”。
五、例题解析：
废弃的锌锰干电池对环境污染很大，工业上可用如下工艺回收正极材料中的金属（部分条件未给出）：
（1） 废弃的锌锰干电池对环境的主要危害是 ，中的化合价为 。
（2） 锌锰干电池中氯化铵为电解质，其电子式为 。
（3） 反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（4） 该工艺流程中多次用到过滤，实验室中过滤所需要的玻璃仪器有 。
（5） 已知：25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=n×10-38，滤液①中加入NaOH溶液至pH= 时，Fe3+沉淀完全[e（Fe3+）]=n×10-5mol·L-1时，认为Fe3+沉淀完全]。
（6）写出“沉锰”过程中生成碱式碳酸锰[MnCO3·Mn（OH）2·5H2O]的离子方程式为： 。
（7） 用硫酸酸化的MnO2浆液可吸收工业废气中的SO2生成MnSO4·H2O，已知浆液中MnO2含量为a%，工业废气中SO2含量为bg·m-3，SO2的吸收率可达90%，则处理1000m3工业尾气，可得到MnSO4H2O的质量为 kg（用含字母的代数式表示）。
解析：本题第（1）、（2）、（4）三小题不需要根据流程，据可以直接根据化学基础知识就可以直接解答；第（3）题涉及到流程中反应①步骤，我们再精读流程，结合反应①的前后步骤可知，氧化剂是MnO2，还原剂是FeSO4，还原产物是Mn2+，氧化产物是Fe3+，根据得失电子守恒即可找出氧化剂与还原剂的物质的量之比；第（6）题“沉锰”过程中的离子方程式结合盐类的双水解知识和流程图即可写出；第（5）、（7）题是计算题，不需要根据流程即可独立的算出，第（5）题根据KSP的计算，难度不大；第（7）题先根据得失电子守恒找出SO2和MnSO4·H2O的关系式，再根据关系式进行计算。
【答案】（1）重金属污染或废酸、废碱等电解液污染
（2）+3 （3） （4）1：2 （5） 烧杯、漏斗、玻璃棒
（6） 3 （7） 7Mn2++7CO2-3+11H2O===MnCO3·6Mn（OH）2·5H2O↓+6CO2↑
【关键词】 工艺流程 分离提纯 绿色化学 原料的预处理 反应条件 反应原理
一、工艺流程题的特点：
1. 试题新颖且信息的含量大，能较好地考查学生的自学能力。
2. 试题源于生产实际，以解决化学实际问题作思路进行设问，设置的情境真实，能较好地培养学生理论联系实际、学以致用的学习观。
3. 试题的内容丰富，涉及的化学基础知识、基础技能面宽，不仅考查学生对双基知识的掌握的情况，还考查学生应用双基知识解决化工生产中有关问题的迁移推理能力。
二、工艺流程题的结构：
该题型由3个部分组成：题头、题干、题尾
1. 题头：多以文字的形式，介绍某个化学工艺的原料、原理和生产目的。
2. 题干：多以工艺流程线路框图呈现，突出表达物质相互转化的方法和操作步骤
3. 题尾：该题型要考查的内容，主要考查物质的转化及物质的分离提纯，涉及的知识丰富，体现了高考对学生综合应用能力的考查。
三、工艺流程题命题的角度：
角度一、原料的预处理。
角度二、反应条件。
角度三、初产品的处理方法。
角度四、分离方法。
四、工艺流程题解题的思路与方法
1. 解题方法：（1）首尾分析法。（2）分段分析法。（3）交叉分析法。
2. 答题的步骤：第一步：快速浏览题头：了解题头中工艺的原料和目的。第二步：快速浏览题干即工艺的流程图，大致辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。第三步：精读题尾中的问题。
3. 工艺流程题常考的问题：（1）“浸出”步骤中，为提高某物质的浸出率，可采取的措施：适当提高反应的温度、增加浸出时间、加入过量的酸或碱，边加边搅拌等。（2）如何提高反应速率：适当提高温度、增大吸收液的浓度、研成粉末状（增大接触面积）、搅拌等。（3）从溶液中得到晶体：① 从Na Cl溶液中得到晶体：蒸发结晶。②从CuSO4溶液中得到CuSO4·5H2O：蒸发浓缩、冷却结晶、、过滤、洗涤、干燥。
4. 认真审题、规范答题：认真审题，减少审题不细致而导致的失分，例如：（1）填“化学方程式”还是填“离子方程式”。（2）是填“名称”还是“符号”。（3）是填“大于”还是“>”（4）是填“分子式”、“结构式”、“结构简式”还是“电子式”。
五、例题解析：
废弃的锌锰干电池对环境污染很大，工业上可用如下工艺回收正极材料中的金属（部分条件未给出）：
（1） 废弃的锌锰干电池对环境的主要危害是 ，中的化合价为 。
（2） 锌锰干电池中氯化铵为电解质，其电子式为 。
（3） 反应①中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
（4） 该工艺流程中多次用到过滤，实验室中过滤所需要的玻璃仪器有 。
（5） 已知：25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=n×10-38，滤液①中加入NaOH溶液至pH= 时，Fe3+沉淀完全[e（Fe3+）]=n×10-5mol·L-1时，认为Fe3+沉淀完全]。
（6）写出“沉锰”过程中生成碱式碳酸锰[MnCO3·Mn（OH）2·5H2O]的离子方程式为： 。
（7） 用硫酸酸化的MnO2浆液可吸收工业废气中的SO2生成MnSO4·H2O，已知浆液中MnO2含量为a%，工业废气中SO2含量为bg·m-3，SO2的吸收率可达90%，则处理1000m3工业尾气，可得到MnSO4H2O的质量为 kg（用含字母的代数式表示）。
解析：本题第（1）、（2）、（4）三小题不需要根据流程，据可以直接根据化学基础知识就可以直接解答；第（3）题涉及到流程中反应①步骤，我们再精读流程，结合反应①的前后步骤可知，氧化剂是MnO2，还原剂是FeSO4，还原产物是Mn2+，氧化产物是Fe3+，根据得失电子守恒即可找出氧化剂与还原剂的物质的量之比；第（6）题“沉锰”过程中的离子方程式结合盐类的双水解知识和流程图即可写出；第（5）、（7）题是计算题，不需要根据流程即可独立的算出，第（5）题根据KSP的计算，难度不大；第（7）题先根据得失电子守恒找出SO2和MnSO4·H2O的关系式，再根据关系式进行计算。
【答案】（1）重金属污染或废酸、废碱等电解液污染
（2）+3 （3） （4）1：2 （5） 烧杯、漏斗、玻璃棒
（6） 3 （7） 7Mn2++7CO2-3+11H2O===MnCO3·6Mn（OH）2·5H2O↓+6CO2↑