山東

胡海昊 張傳迎

對于一些以信息給予形式給出的工藝流程題或者綜合性的實驗題，一直是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的一個難點，也是教學(xué)的一個難點。由于這些試題信息量比較大，綜合性比較強，也是學(xué)生考試中頻頻失分之所在。下面筆者結(jié)合幾個例題談?wù)勎宀浇忸}法在解這些試題中的應(yīng)用，通過讀取題干、抽取信息、調(diào)取儲備、獲取答案和思取收獲這五個步驟予以突破這類試題，供同仁們參考。

類型一、五步解題法在工藝流程題中的應(yīng)用

【例1】一種含鋁、鋰、鈷的新型電子材料，生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料數(shù)量可觀，廢料中的鋁以金屬鋁箔的形式存在；鈷以Co2O3·CoO的形式存在，吸附在鋁箔的單面或雙面；鋰混雜于其中。(已知氧化性：Co2O3>Cl2)。從廢料中回收氧化鈷(CoO)的工藝流程如下：

(1)過程Ⅰ中采用NaOH溶液溶出廢料中的Al，反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________。

(2)過程Ⅱ中加入稀硫酸酸化后，再加入Na2S2O3溶液浸出鈷，則浸出含鈷物質(zhì)的反應(yīng)化學(xué)方程式為(產(chǎn)物中只有一種酸根)________________。在實驗室模擬工業(yè)生產(chǎn)時，也可用鹽酸浸出鈷，但實際工業(yè)生產(chǎn)中不用鹽酸，請分析不用鹽酸浸出鈷的主要原因：___________________________________________________。

(3)過程Ⅲ得到鋰鋁渣的主要成分是LiF和Al(OH)3，碳酸鈉溶液在產(chǎn)生Al(OH)3時起重要作用，請寫出該反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________。

(4)碳酸鈉溶液在過程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同，請寫出在過程Ⅳ中起的作用：_________________________________。

【五步解讀】

讀取題干審讀流程知原材料和產(chǎn)物抽取信息①Co2O3的氧化性>Cl2的氧化性;②加入試劑作用;③“主線”反應(yīng)和“輔線”反應(yīng)調(diào)取儲備①物質(zhì)分離提純方法;②沉淀劑的選擇方法;③調(diào)節(jié)pH方法獲取答案【解讀】本題屬于工業(yè)生產(chǎn)與實際相關(guān)聯(lián)試題,屬于分離提純流程題。其思維模板:①看準(zhǔn)工藝流程中的反應(yīng),主體物質(zhì)是誰?②投料的物質(zhì)有哪些?本質(zhì)上有何變化?③判斷未反應(yīng)和生成的物質(zhì)是什么?④通過電子守恒、原子守恒進(jìn)行配平。(1)Al是“兩性”金屬,與NaOH溶液反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH-+2H2O2AlO-2+3H2↑。(2)廢料中Co元素化合價為+3價和+2價,經(jīng)過過程Ⅱ后溶液只含有Co2+,則可知Co3+氧化S2O2-3,還原產(chǎn)物為Co2+,由產(chǎn)物中只有一種酸根可知氧化產(chǎn)物只有SO2-4。(3)Al3+與CO2-3可以發(fā)生雙水解生成Al(OH)3沉淀。(4)由過程Ⅳ中提示加入Na2CO3后調(diào)節(jié)pH及產(chǎn)生CoCO3沉淀可獲得其在該過程中的作用?！敬鸢浮?1)2Al+2OH-+2H2O2AlO-2+3H2↑(2)4Co2O3·CoO+Na2S2O3+11H2SO412CoSO4+Na2SO4+11H2O Co2O3·CoO可氧化鹽酸生成Cl2,污染環(huán)境(3)2Al3++3CO2-3+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑(4)調(diào)節(jié)pH,提供CO2-3,使Co2+沉淀為CoCO3思取收獲高考往往以化工生產(chǎn)流程圖為載體,考查物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)、分離提純、反應(yīng)原理、實驗操作、產(chǎn)率計算等知識點。此類題目與工業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān),做題時應(yīng)先對題目中的流程圖進(jìn)行分析,大體確定各個步驟的作用,從而提取解答題目的有用信息,然后看清問題,準(zhǔn)確規(guī)范解答

【歸因?qū)W(xué)】

易錯點錯因1.審題陷阱———找錯原材料與目標(biāo)產(chǎn)物1.讀不懂框圖,分不清投料和生成物質(zhì)2.“思路”陷阱———主線找錯2.方框之間的“箭頭”意義不清楚造成錯誤3.分離提純方法錯誤3.常見離子分離提純方法錯誤對應(yīng)學(xué)法:1.應(yīng)記憶的知識:離子分離提純、檢驗方法2.應(yīng)理解的概念:氧化還原反應(yīng)規(guī)律與應(yīng)用3.應(yīng)學(xué)習(xí)的方法:方程式配平法4.應(yīng)訓(xùn)練的題目:不同生產(chǎn)、生活化工流程題的分析

【滿分導(dǎo)考】

此類試題的?？碱}型、分值、難度、考頻失分陷阱化工與生產(chǎn)實際結(jié)合的流程題是高考試卷中的?？碱}型,考查頻率極高,難度較大。該知識點的?？碱}型為“陌生流程、陌生情景”,結(jié)合實際,體現(xiàn)化學(xué)實用性,分值為15分,如2017年全國卷Ⅰ第27題1.新信息讀不懂,不知道元素守恒思想是工藝流程圖的“主線”;2.不能把教材知識與實際生產(chǎn)相結(jié)合造成知識互不銜接無法作答;3.不考慮綠色環(huán)保,在流程上選錯試劑,造成環(huán)境污染

【得分要點滿分秘訣】

制備類工藝流程題一般由多步連續(xù)的操作組成，每一步操作都有其具體的目標(biāo)、任務(wù)。審題的重點要放在與題設(shè)有關(guān)操作的目標(biāo)、任務(wù)上，分析時要從成本角度(原料是否廉價易得)、環(huán)保角度(是否符合綠色化學(xué)的要求)、現(xiàn)實角度等方面考慮；解答時要同時兼顧框內(nèi)框外，里外結(jié)合；邊分析，邊思考，易處著手；先局部，后全盤，逐步深入。而且還要看清問題，不能答非所問。要求用理論回答的試題應(yīng)采用“四段論法”：本題改變了什么條件(或是什么條件)→根據(jù)什么理論→所以有什么變化→結(jié)論。

類型二、五步解題法在綜合實驗題中的應(yīng)用

【例2】(2017·全國卷Ⅱ，28題)水中溶解氧是水生生物生存不可缺少的條件。某課外小組采用碘量法測定學(xué)校周邊河水中的溶解氧。實驗步驟及測定原理如下：

Ⅰ.取樣、氧的固定

用溶解氧瓶采集水樣。記錄大氣壓及水體溫度。將水樣與Mn(OH)2堿性懸濁液(含有KI)混合，反應(yīng)生成MnO(OH)2，實現(xiàn)氧的固定。

Ⅱ.酸化、滴定

回答下列問題：

(1)取水樣時應(yīng)盡量避免攪動水體表面，這樣操作的主要目的是________________________________。

(2)“氧的固定”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。

(3)Na2S2O3溶液不穩(wěn)定，使用前需標(biāo)定。配制該溶液時需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和________；蒸餾水必須經(jīng)過煮沸、冷卻后才能使用，其目的是殺菌、除________及二氧化碳。

(4)取100.00 mL水樣經(jīng)固氧、酸化后，用amol·L-1Na2S2O3溶液滴定，以淀粉溶液作指示劑，終點現(xiàn)象為____________________________________；若消耗Na2S2O3溶液的體積為bmL，則水樣中溶解氧的含量為________ mg·L-1。

(5)上述滴定完成時，若滴定管尖嘴處留有氣泡會導(dǎo)致測定結(jié)果偏________(填“高”或“低”)。

【五步導(dǎo)解】

讀取題干審讀題意知目的和信息反應(yīng)抽取信息①溶解氧測定原理;②滴定步驟;③關(guān)系式尋找;④誤差判斷調(diào)取儲備①溶液的配制方法;②氧化還原滴定實驗終點判斷方法;③電子守恒和關(guān)系式的計算策略獲取答案【解讀】本題屬于化學(xué)與環(huán)境試題,采用碘量法測定水中溶解氧的含量,從屬于氧化還原滴定。其思維模板:具體化學(xué)反應(yīng)→化合價怎么變化(或是否變化)→尋找(氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物)→根據(jù)中和滴定思想遷移至氧化還原反應(yīng)滴定。(1)取水樣時若擾動水體表面,會造成水體雜質(zhì)進(jìn)入水樣中,或者水體中的氧氣因為攪拌溶解度降低而逸出,造成誤差。(2)根據(jù)氧化還原原理,Mn(OH)2 被氧化為MnO(OH)2,Mn的化合價由+2價→+4價,化合價升高2價,氧氣中的O元素化合價由0價→-2價,整體降低4價,根據(jù)電子守恒,“氧的固定”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為O2+2Mn(OH)22MnO(OH)2。 (3)Na2S2O3溶液不穩(wěn)定,使用前還需標(biāo)定,因此配制該溶液時不需要精確配制,需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、試劑瓶和量筒,并不需要容量瓶;Na2S2O3溶液不穩(wěn)定,加熱可以除去蒸餾水中溶解的氧氣和二氧化碳,減少Na2S2O3的損失。

續(xù)表

【歸因?qū)W(xué)】

易錯點錯因1.不能正確書寫化學(xué)方程式1.死記硬背,對陌生方程式書寫方法掌握不牢2.不會通過物質(zhì)的量關(guān)系確定關(guān)系式或關(guān)系式找錯2.化學(xué)反應(yīng)方程式不配平或物質(zhì)的量弄錯造成計算錯誤3.誤差分析錯誤3.不能利用知識遷移,把中和滴定遷移至氧化還原反應(yīng)滴定導(dǎo)致錯誤對應(yīng)學(xué)法:1.應(yīng)記憶的知識:有關(guān)環(huán)境知識、氧化還原反應(yīng)概念2.應(yīng)理解的概念:氧化還原反應(yīng)規(guī)律3.應(yīng)學(xué)習(xí)的方法:關(guān)系式和電子守恒法4.應(yīng)訓(xùn)練的題目:氧化還原反應(yīng)或離子反應(yīng)的計算

【滿分導(dǎo)考】

此類試題的?？碱}型、分值、難度、考頻失分陷阱生產(chǎn)實際與氧化還原反應(yīng)結(jié)合是高考試卷中的?？碱}型,考查頻率極高,難度較大。該知識點的?？碱}型為“陌生情境、陌生反應(yīng)”,結(jié)合實際,體現(xiàn)化學(xué)的實用性,分值為15分,如2017年全國卷Ⅱ理綜第28題、2017年江蘇卷第19題等1.審題失誤。新信息讀不懂,不能與相應(yīng)化學(xué)知識銜接;2.不會“庖丁解?！?各個擊破。對于復(fù)雜新穎的試題,采用“切塊法”,把互不關(guān)聯(lián)的小題分別解答;3.知識、方法匱乏。如陌生氧化還原反應(yīng)書寫、配平方法掌握不牢固等

【得分要點滿分秘訣】

解答生產(chǎn)實際與氧化還原反應(yīng)綜合類試題時，首先分析題目中的信息，與相應(yīng)化學(xué)知識接軌，確定氧化劑、還原劑及氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。必要時，還要寫出并配平氧化還原反應(yīng)的方程式(化合價升降法)，這樣有利于計算電子轉(zhuǎn)移數(shù)目、判斷物質(zhì)的氧化性或還原性等，然后根據(jù)題目要求，確定答案。解答有關(guān)氧化還原反應(yīng)試題的步驟如下：