2023年化学工艺流程的解题技巧.doc

化学工艺流程的解题技巧化学工艺流程的解题技巧 李英洲 摘 要：本文主要研究化学工艺流程的解题技巧。比如，要得到溶解度受温度影响小的溶质：浓缩（结晶），趁热过滤；趁热过滤目的：减少结晶损失；提高纯度；要得到溶解度受温度影响大的：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。关键词：化学工艺流程 解题 技巧 1 除杂、分离、提纯类工艺流程题 本质就是对混合物的除杂、分离、提纯。首先，找出要得到的主要物质是什么，混有哪些杂质；然后，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物；最后，思考要用什么样的方法才能将杂质除去。这样才能每一步所加试剂或操作的目的。2 物质制备类工艺流程题 先是确定要制备什么物质，从题干或问题中获取有用信息，了解产品的性质（具有某些特殊性质的产物，要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质，比如：产品受热易分解，可能要低温烘干、减压烘干、减压蒸发等）；分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：反应物是什么？反应方程式是什么？该反应造成了什么后果？对制造产品有什么作用？从问题中获取信息，帮助解题。标准化问题要标准化回答。题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。产物如果具有某些特殊性质，则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。如：如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如果产物是一种会水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生时，则要加相对应的酸来防止水解。如：制备 FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu（NO3）2等物质时，要蒸干其溶液得到固体溶质时，都要加相应的酸或在酸性气流中干燥来防止它水解，否则得到的产物分别是 Fe2O3、Al2O3、MgO、CuO；而像 Al2（SO4）3、NaAlO2、Na2CO3 等盐溶液，虽然也发生水解，但产物中Al（OH）3、H2SO4、NaHCO3、NaOH 都不是挥发性物质，在蒸发时，抑制了盐的水解，最后得到的还是溶质本身。如果产物是一种强的氧化剂或强的还原剂，则要防止它们发生氧化还原的物质，如：含 Fe2+、SO32-等离子的物质，则要防止与氧化性强的物质接触。如果产物是一种易吸收空气中的 CO2 或水（潮解或发生反应）而变质的物质（如 NaOH 固体等物质），则要注意防止在制备过程中对 CO2 或水的除去，也要防止空气中的 CO2 或水进入装置中。如果题目中出现了包括产物在内的各种物质的溶解度信息，则要注意对比它们的溶解度随温度升高而改变的情况，根据它们的不同变化，找出合适的分离方法。3 熟悉工业流程常见的操作与名词 工业流程题目在流程上一般分为 3 个过程：（1）原料处理阶段的常见考点与常见名词 加快反应速率（途径：升高温度、搅拌、粉碎）溶解：灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些雜质高温下氧化、分解（2）分离提纯阶段的常见考点 调 pH 值除杂 a.控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀。若要除去 Mn2+溶液中含有的 Fe2+，应该怎样做？提示：先用氧化剂把 Fe2+氧化为 Fe3+，再调溶液的 pH 到 3.7。b.调节 pH 所需的物质一般应满足两点：能与 H+反应，使溶液 pH 值增大；不引入新杂质。例如：若要除去 Cu2+溶液中混有的 Fe3+，可加入 CuO、Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3 等物质来调节溶液的 pH 值。试剂除杂：加入某种试剂，使杂质离子变为沉淀除去 加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的控制。如：侯德榜制碱中的 NaHCO3；还有如 H2O2、Ca（HCO3）2、KMnO4、AgNO3、HNO3（浓）等物质。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 萃取（3）获得产品阶段的常见考点：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。蒸发、反应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。蒸发浓缩、冷却结晶：如除去 KNO3 中的少量 NaCl。蒸发结晶、趁热过滤：如除去 NaCl 中的少量 KNO3。重结晶（4）其他常见考点 化学方程式 实验仪器 计算 信息 4 化学工艺流程题常考问题 1、“浸出”步骤中，为提高的浸出率，可采取的措施有：答：适当提高反应温度、增加浸出时间，加入过量，边加边搅拌 2、如何提高吸收液和反应速率：答：适当提高温度、增大吸收液的浓度、增大与吸收液的接触面积或搅拌 3、从溶液中得到晶体：答：蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-洗涤-干燥 4、过滤用到的三个玻璃仪器：答：普通漏斗、玻璃棒、烧杯 5、过滤后滤液仍然浑浊的可能的操作原因：答：玻璃棒下端靠在滤纸的单层处，导致滤纸破损；漏斗中液面高于滤纸边缘 6、沉淀洗涤操作：答：往漏斗中（工业上改为往过滤器中）加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作 2-3 次。5 常见文字叙述套路 1、洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作 2-3 次。2、从溶液中得到晶体：蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-（洗涤）。结晶应注意：（1）当溶液是单一溶质时 所得晶体不带结晶水（如 NaCl、KNO3）：蒸发、结晶 所得晶体带结晶水（如 CuSO4.5H2O 等）：蒸发浓缩（至有晶膜出现），冷却结晶，过滤（2）当溶液中有两种或以上溶质时 要得到溶解度受温度影响小的溶质：浓缩（结晶），趁热过滤；趁热过滤目的：减少结晶损失；提高纯度；要得到溶解度受温度影响大的：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。参考文献 1 2009-2013 年普通高等学校招生全国统一考试（理科综合）（福建卷）.2 2010-2013 年普通高等学校招生全国统一考试（理科综合）（安徽卷）.3 2010-2013 年普通高等学校招生全国统一考试（理科综合）（广东卷）.