朱慧芳

【摘 要】 工藝流程題就是將化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來(lái)，并根據(jù)生產(chǎn)流程有關(guān)的化學(xué)知識(shí)步步設(shè)問(wèn)，題目常常以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)為基礎(chǔ)，將化學(xué)工藝流程進(jìn)行簡(jiǎn)化，與化工生產(chǎn)成本、環(huán)境保護(hù)等相融合，考查物質(zhì)的制備、檢驗(yàn)、分離等基本實(shí)驗(yàn)原理在化工生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 工藝流程 分離提純 綠色化學(xué) 原料的預(yù)處理 反應(yīng)條件 反應(yīng)原理

一、工藝流程題的特點(diǎn)：

1. 試題新穎且信息的含量大，能較好地考查學(xué)生的自學(xué)能力。

2. 試題源于生產(chǎn)實(shí)際，以解決化學(xué)實(shí)際問(wèn)題作思路進(jìn)行設(shè)問(wèn)，設(shè)置的情境真實(shí)，能較好地培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用的學(xué)習(xí)觀(guān)。

3. 試題的內(nèi)容豐富，涉及的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基礎(chǔ)技能面寬，不僅考查學(xué)生對(duì)雙基知識(shí)的掌握的情況，還考查學(xué)生應(yīng)用雙基知識(shí)解決化工生產(chǎn)中有關(guān)問(wèn)題的遷移推理能力。

二、工藝流程題的結(jié)構(gòu)：

該題型由3個(gè)部分組成：題頭、題干、題尾

1. 題頭：多以文字的形式，介紹某個(gè)化學(xué)工藝的原料、原理和生產(chǎn)目的。

2. 題干：多以工藝流程線(xiàn)路框圖呈現(xiàn)，突出表達(dá)物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的方法和操作步驟

3. 題尾：該題型要考查的內(nèi)容，主要考查物質(zhì)的轉(zhuǎn)化及物質(zhì)的分離提純，涉及的知識(shí)豐富，體現(xiàn)了高考對(duì)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的考查。

三、工藝流程題命題的角度：

角度一、原料的預(yù)處理。

角度二、反應(yīng)條件。

角度三、初產(chǎn)品的處理方法。

角度四、分離方法。

四、工藝流程題解題的思路與方法

1. 解題方法：（1）首尾分析法。（2）分段分析法。（3）交叉分析法。

2. 答題的步驟：第一步：快速瀏覽題頭：了解題頭中工藝的原料和目的。第二步：快速瀏覽題干即工藝的流程圖，大致辨別出預(yù)處理、反應(yīng)、提純、分離等階段。第三步：精讀題尾中的問(wèn)題。

3. 工藝流程題常考的問(wèn)題：（1）“浸出”步驟中，為提高某物質(zhì)的浸出率，可采取的措施：適當(dāng)提高反應(yīng)的溫度、增加浸出時(shí)間、加入過(guò)量的酸或堿，邊加邊攪拌等。（2）如何提高反應(yīng)速率：適當(dāng)提高溫度、增大吸收液的濃度、研成粉末狀（增大接觸面積）、攪拌等。（3）從溶液中得到晶體：① 從Na Cl溶液中得到晶體：蒸發(fā)結(jié)晶。②從CuSO4溶液中得到CuSO4·5H2O：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、、過(guò)濾、洗滌、干燥。

4. 認(rèn)真審題、規(guī)范答題：認(rèn)真審題，減少審題不細(xì)致而導(dǎo)致的失分，例如：（1）填“化學(xué)方程式”還是填“離子方程式”。（2）是填“名稱(chēng)”還是“符號(hào)”。（3）是填“大于”還是“>”（4）是填“分子式”、“結(jié)構(gòu)式”、“結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式”還是“電子式”。

五、例題解析：

廢棄的鋅錳干電池對(duì)環(huán)境污染很大，工業(yè)上可用如下工藝回收正極材料中的金屬（部分條件未給出）：

（1） 廢棄的鋅錳干電池對(duì)環(huán)境的主要危害是 ，中的化合價(jià)為 。

（2） 鋅錳干電池中氯化銨為電解質(zhì)，其電子式為 。

（3） 反應(yīng)①中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 。

（4） 該工藝流程中多次用到過(guò)濾，實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾所需要的玻璃儀器有 。

（5） 已知：25℃時(shí)，Ksp[Fe（OH）3]=n×10-38，濾液①中加入NaOH溶液至pH= 時(shí)，F(xiàn)e3+沉淀完全[e（Fe3+）]=n×10-5mol·L-1時(shí)，認(rèn)為Fe3+沉淀完全]。

（6）寫(xiě)出“沉錳”過(guò)程中生成堿式碳酸錳[MnCO3·Mn（OH）2·5H2O]的離子方程式為： 。

（7） 用硫酸酸化的MnO2漿液可吸收工業(yè)廢氣中的SO2生成MnSO4·H2O，已知漿液中MnO2含量為a%，工業(yè)廢氣中SO2含量為bg·m-3，SO2的吸收率可達(dá)90%，則處理1000m3工業(yè)尾氣，可得到MnSO4H2O的質(zhì)量為 kg（用含字母的代數(shù)式表示）。

解析：本題第（1）、（2）、（4）三小題不需要根據(jù)流程，據(jù)可以直接根據(jù)化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)就可以直接解答；第（3）題涉及到流程中反應(yīng)①步驟，我們?cè)倬x流程，結(jié)合反應(yīng)①的前后步驟可知，氧化劑是MnO2，還原劑是FeSO4，還原產(chǎn)物是Mn2+，氧化產(chǎn)物是Fe3+，根據(jù)得失電子守恒即可找出氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比；第（6）題“沉錳”過(guò)程中的離子方程式結(jié)合鹽類(lèi)的雙水解知識(shí)和流程圖即可寫(xiě)出；第（5）、（7）題是計(jì)算題，不需要根據(jù)流程即可獨(dú)立的算出，第（5）題根據(jù)KSP的計(jì)算，難度不大；第（7）題先根據(jù)得失電子守恒找出SO2和MnSO4·H2O的關(guān)系式，再根據(jù)關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算。

【答案】（1）重金屬污染或廢酸、廢堿等電解液污染

（2）+3 （3） （4）1：2 （5） 燒杯、漏斗、玻璃棒

（6） 3 （7） 7Mn2++7CO2-3+11H2O===MnCO3·6Mn（OH）2·5H2O↓+6CO2↑