高考工艺流程题解题剖析

几个基本问题：

1、流程题特点和考察范围

2、流程题问题划分

3、题型和答题模板

 

一、流程题的特点：

     工艺流程图具有广泛性、综合性、开放性和跳跃性。是高考必考题型（共15分），考察考生的分析判断和逻辑思维能力。

      考察内容包括：元素化合物、溶液中的离子平衡、电化学等。

流程题实质是 阐述工业过程“是什么”-----“干什么”------“怎么干”。

涉及的几个类型问题包括：

1、物质制备     利用元素化合物知识合成新物质。

2、除杂纯化    本质就是考察分离提纯的一般方法

3、绿色安全     考虑合成过程中的废弃物问题

4、循环使用     物质重复使用的问题。

 

二、流程题的问题划分

工业流程的几个阶段： 溶解阶段-------除杂阶段-----获得产品阶段

溶解阶段：

•      (1)加快反应速率措施。

•      (2)溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等。

•      浸出：固体加水(酸)溶解得到离子。

•      酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程。

•      （3）灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解.

除杂纯化：

(1)调pH除杂

•      ①某些金属离子形成氢氧化物沉淀。如若要除去Al^3＋、Mn^2＋溶液中含有的Fe^2＋，先用氧化剂把Fe^2＋氧化为Fe^3＋，再调溶液的pH。

•      ②调节pH所需的物质一般不引入新杂质。例如：若要除去Cu^2＋溶液中混有的Fe^3＋，可加入CuO、Cu(OH)₂、Cu₂(OH)₂CO₃等物质来调节溶液的pH。

(2)加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动。

•      一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯氏制碱法中的NaHCO₃；还有H₂O₂、Ca(HCO₃)₂、KMnO₄、AgNO₃、HNO₃(浓)等物质。

(3)降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)；为使化学平衡向着题目要求的方向移动。

获得产品：

(1)洗涤(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗；乙醇洗涤既可洗去晶体表面的杂质，又可减少晶体溶解的损耗。

(2)蒸发浓缩、冷却结晶：该类物质是溶解度随温度变化较大，常常区别趁热过滤，关键在于产品的物理性质。析出KNO3

(3)蒸发结晶、趁热过滤：溶解度随温度变化不大。如析出NaCl（杂质在热溶液中溶解度大）

      注：蒸发时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl₃、AlCl₃、MgCl₂等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。

 

三、题型和答题模板

题型1：盐溶液的分离提纯方法：结晶法

标准模板：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥

•      1、纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶（ NaCl型）；蒸发浓缩（至有晶膜出现为止） ，冷却结晶（ KNO3 型和含有结晶水的晶体）

•      2、混合溶液（分离 A 和 B）：蒸发结晶，趁热过滤（得 NaCl 型），将滤液冷却结晶，过滤（得 KNO3 型）

•      3、由 FeCl3、AlCl3 、CuCl2、MgCl2 等溶液获取对应晶体，采取的措施是：在干燥的 HCl 气氛中加热蒸干

 

题型2：沉淀洗涤

标准模板：

取最后一次洗涤液，滴加 （试剂） ，若没有 （现象），证明沉淀已洗净

(1)沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。

(2)洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作 2～ 3次。

 

例题：镍电池电极材料由Ni(OH)₂、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔上制成。由于电池使用后电极材料对环境有危害，某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回收研究，设计实验流程如下：

已知：①NiCl₂易溶于水，Fe^3＋不能氧化Ni^2＋。②已知实验温度时的溶解度：NiC₂O₄＞NiC₂O₄·H₂O＞NiC₂O₄·2H₂O

(4) 写出“氧化”反应的离子方程式：   
                                      。

(5) 如何检验Ni(OH)₃是否洗涤干净？                                        。

 

题型3：滴定终点判断：

标准模板：当滴入最后一滴------标准溶液后，溶液变成-----色，且半分钟内不恢复原来的颜色。

题型4：实验操作：

标准模板：取少量待测液于试管中，滴加 ----（试剂，用量） ，若没有 ----现象，证明没有 -----；若出现 ------现象，证明含有 -----