淺談化學(xué)工藝流程題結(jié)構(gòu)和解題特點
楊啟真衷明華
(韓山師范學(xué)院化學(xué)系,廣東 潮州 521041)
摘要:在近幾年的高考中,不難得出化工流程題在高考中的重要性,而且作為一道大題,同時又是分值比較重的熱點題型,對考生極其重要。這類題目能夠以生成所需產(chǎn)品為背景,能夠結(jié)合現(xiàn)實靈活運用,充分體現(xiàn)化學(xué)知識的實用性,解答的正確與否,判斷的準確性,往往決定得分的高低。
關(guān)鍵詞:化學(xué)工藝流程結(jié)構(gòu)解題特點
通過表格我們大致了解到化學(xué)工藝流程主要針對的是在我們生活生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用的相關(guān)化學(xué)反應(yīng),而且分值相對較高,題目也沒有試卷前面的那些有機推斷那么簡單。因此,在解答此類題目的時候要在細心的同時,分析好題目的結(jié)構(gòu)。
表 廣東高考四年來化學(xué)工藝流程題所考察內(nèi)容和所占分值
化工流程題的題目結(jié)構(gòu)可以大致分為三個部分,它們分別是題引、題干和提問。
1、題引
在化工流程題中,題引指的是提出該化工流程題的部分化學(xué)物質(zhì)、條件方法以及在生活生產(chǎn)中的作用,讓應(yīng)試者大致了解題目所考察的內(nèi)容,將其引入題目的主要內(nèi)容。
2、題干
接著題引所引出來的是題目所給的題干,題干顧名思義就是題目的主干,在化工流程題中,題目的主干便是化工流程圖,化工流程圖表明題目的各個流程和物質(zhì)之間的相對關(guān)系以及轉(zhuǎn)換方法,而且仔細標明了主副產(chǎn)物,解題所需的大多數(shù)信息均在此圖得以提供。其大致的結(jié)構(gòu)如下:
圖 化工流程
3、題問
題目結(jié)構(gòu)的最后便是各個步驟中涉及的化學(xué)問題提出,要求學(xué)生結(jié)合流程圖解答,答題得分。
二、化工流程題題問所涉及考察的主要化學(xué)知識
1、由性質(zhì)特征判別產(chǎn)物,確定是何種物質(zhì)或者在流程題中所消耗、需要除去的物質(zhì)名稱。
2、流程圖中或者各類相關(guān)反應(yīng)以及對應(yīng)的反應(yīng)方程式。
3、考察電解池的有關(guān)知識,包括確定電極和各電極反應(yīng)式。
4、生產(chǎn)過程中相關(guān)的物理或者化學(xué)操作以及其作用。
5、與題目相關(guān)的數(shù)值的計算,類似K值、三種化學(xué)守恒、使用物質(zhì)的量、濃度等等。
1、按順序閱讀題目的題引、題干、題問,審明題目所給所問,了解流程圖的整體來龍去脈、相關(guān)條件,結(jié)合問題進行初步思考并且在不清楚的反應(yīng)流程做上記號。
2、切勿著急攻克問題,應(yīng)先在給出的流程圖使用順推法、逆推法或者分層推理法找出突破口,分析各個條件、物質(zhì)的性質(zhì),回憶特征和實驗現(xiàn)象,逐漸補全和清晰實驗流程,清楚題目陷阱所在。
3、化工流程題前幾題相對基礎(chǔ),從上面流程圖推測出的相關(guān)性質(zhì)和反應(yīng)機理,再結(jié)合題目給予的反應(yīng)條件,用什么溫度,什么催化劑,推斷出題目所求的各類物質(zhì)名稱、相關(guān)作用和對應(yīng)的化學(xué)方程式。
4、了解化學(xué)反應(yīng)間的物料守恒、電荷守恒、質(zhì)子守恒,對其中一些物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)大膽進行知識的遷移和推理,在確立明確的思維模式下進行答題。
5、考慮有關(guān)物質(zhì)的工業(yè)制備包括反應(yīng)原理、各類操作的目的、經(jīng)濟效益、環(huán)境問題等因素,解答問題。
例(2013·廣東32)銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從切割廢料中回收銀并制備銅化工產(chǎn)品的工藝如下:
圖 制備工藝
(1)電解精練銀時,陰極反應(yīng)式為____;濾渣A與稀HNO3反應(yīng),產(chǎn)生的氣體在空氣中迅速變?yōu)榧t棕色,該氣體變色的化學(xué)方程式為____。
(2)固體混合物B的組成為____;在生成固體B的過程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH過量,則因過量引起的反應(yīng)的離子方程式為____。
(3)完成煅燒過程中一個反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(4)若銀銅合金中銅的質(zhì)量分數(shù)為63.5%,理論上5.0kg廢料中的銅可完全轉(zhuǎn)化為____mol CuAlO2,至少需要1.0 mol/L的Al2(SO4)3溶液____L。
(5)CuSO2溶液也可用于制備膽礬,其基本操作時____、過濾、洗滌和干燥。
試題分析:第一小題考察電化學(xué)中的陰極反應(yīng)和通過氣體的顏色變化判斷相關(guān)反應(yīng)方程式,此題相對基礎(chǔ),了解電化學(xué)的兩極問題和NO2相關(guān)性質(zhì)便可解答;
而第二小題通過流程圖得出未煮沸前的物質(zhì)為Cu(OH)2和Al(OH)3,根據(jù)這兩種物質(zhì)性質(zhì),得出其開始分解的溫度分別是450℃和80℃,所以B為Al(OH)3和CuO,便可得出題目所問方程式;相對的第三題可以根據(jù)給題目給的反應(yīng)物和生成物判斷CuO轉(zhuǎn)化為CuAlO2,根據(jù)其化學(xué)價變化和相關(guān)守恒便可補全方程式;接下來的第四題,帶入物質(zhì)的量的相關(guān)公式,再利用守恒原則耐心計算得出所需體積。第五題則相對基礎(chǔ),因為用溶液制備帶結(jié)晶水的晶體的一般操作步驟為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥,把題目所缺補全即可。
最后得出,化工流程題重在審析題目,分清已知條件和流程圖信息,以及它們之間的聯(lián)系。其次是從題目給出的信息,聯(lián)系有關(guān)概念規(guī)律,找準突破口,消除干擾信息,確定分析程序,一步步進行邏輯解題并且結(jié)合分析。此類題目高考考綱中要求考生掌握的相關(guān)知識點相對較多,只有在平時多挑選合適的題目練習(xí),養(yǎng)成良好思維能力,方能在考場上揮灑自如,得以全方面的進步。