内容正文:
2024届一轮复习专题
工业流程题解题策略
一、工业流程问题复习价值 课标分析
以真实的化工生产过程为研究对象,借助相关资料对化工生产的原理、流程进行复原和模拟。供参考的实验活动如下:纯碱的制备,氨氧化法制硝酸,铁、铜等金属冶炼的模拟,电解熔融盐制备金属,肥皂的制备,粮食酿酒,化妆品的制备,聚合物(如尼龙-66、酚醛树脂、胶水)的制备。
化工流程题
嵌入真实的化工生产情境,考查学生必备知识的掌握情况以及关键能力、学科素养的发展情况。
中国高考评价体系指出,应该以核心素养为测试宗旨,以真实情境为测试载体,以实际问题为测试任务,以化学知识为解决问题的工具。化工流程题作为新高考的最具代表性综合热门试题,积极响应新课标的要求。紧扣价值引领,素养导向,能力为重,知识为基的全新高考评价理念,
以真实的化工生产过程为背景设计试题,主要解决以下问题:
1.解决将原料转化为产品的生产原理;
2.除去所有杂质并分离提纯产品;
3.提高产量与产率;
4.减少污染,考虑绿色化学生产;
5.生产设备简单,生产工艺简便可行等工艺生产过程。
二、流程题试题的一般形式
原料
原料溶解
分离成分
分离
物质
副产物
纯物质
试剂浸溶
分离试剂
副产物的循环利用
除杂
原则:利益最大化
转化及制备
富集
整体意识:
①快速浏览全题,明确流程的目的(特别是流程中的始末物质)
②关注核心元素的化合价 ③关注题目的设问情况
三、两种意识
局部意识:
定位意识
(1)问题一般各自相对独立,无连带效应,一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决,前几问相对简单。
(2)每题中基本上都有与流程无关的问题,可直接作答;对于超纲知识,题目中要么有信息提示, 要么与解答题目无关。
四、三个高度关注:①元素的去向②元素化合价的变化;
由原料和产品的组成,迅速判断哪些元素或者物质是要在工艺过程中保留的,要除去哪些元素或物质并铭记在心,同时关注这些元素的化合价的变化情况,这样就能知道在工艺过程中是否需要加入氧化剂或者还原剂。
③高度关注箭头: 主线——主产品; 支线——副产品;回头——循环品
(2021年北京顺义1月)用软锰矿(主要成分MnO2,含有SiO2、Fe2O3、Al2O3、MgCO3等杂质)制备MnSO4·H2O的流程如下:
(1)焙烧时,MnO2和Fe2O3在纤维素作用下分别转化为MnO、Fe3O4,则纤维素的作用是 。
化学
性质
物理
性质
分离提纯
溶解性:过滤、结晶、盐析、吹出、萃取分液
熔沸点:冷凝、升华、分馏
工业流程题的核心:分离提纯
浸出:酸溶(除SiO2)、碱溶(除Al及其化合物)沉淀:加沉淀剂、调pH、双水解、沉淀转化
氧化还原:常见氧化剂、还原剂(关注H2O2)
加热分解:热稳定性差的盐或氢氧化物
通电电解:放电顺序、电渗析
五、怎么做?(即如何解答?)
1.首先要明确原料是什么物质,含有哪些成分,目标产物是什么物质,含有什么成分
利用试题关键信息及每一步流程后产生物质的形态、组成,仔细分析有关过程,结合物质的物理和化学性质(含一些特性),应用化学反应原理,仔细分析工艺或试剂的作用
自始至终都要关注:要保留什么元素,要除掉什么元素!
2. 工艺或试剂在不同环节的不同作用:
(1)原料处理阶段:除去杂质,避免干扰核心反应,为核心反应提供合适的条件如温度、压强、酸碱性、增大反应的接触面积等;
(2)在核心反应阶段:使核心反应发生,防止副反应发生;
(3)在产品精制阶段:减少产品中的杂质、减少产品损失、提高原料利用率、防止产品变质等.
涉及的化学反应原理:常常是影响化学反应速率和化学平衡的因素
3.针对性地答题
(1)信息优先:准确理解试题中的信息:若与已学过的知识矛盾或相冲突,一定要“信息优先”!按照题给信息作答;
(2)相似类推:根据元素周期律,利用元素及其同类化合物性质的相似性推断陌生物质的性质和相关反应
(3)表达: ①切忌空洞 ②杜绝答非所问(如误将化学方程式写成离子方程式等)
(4)充分考虑工艺的酸碱性环境和温度环境
4.其他补充说明
(1) 矿样的预处理方式: ①粉碎及目的:减小粒径以增大反应的接触面积、加快反应速率(生产中搅拌也能加快反应速率)、提高反应物的转化率;
②煅烧及目的: 除去有机物杂质或含碳杂质、使一些具有还原性的物质被空气中氧气氧化; ③溶解:酸溶(浸)——与酸反应;碱溶(浸)——与碱反应;水溶(浸)——溶解于水或者与水反应;氧化还原溶——通过改变价态溶解难溶物
控制溶液的pH ①调节溶液的酸碱性,抑制水解(