“无机框图题”突破策略与技巧

应试高分策略“无机框图题”突破策略与技巧题型一实验型化工流程题冲关题型Ca2＋Mg2＋Fe3＋开始沉淀时的pH11.99.11.9完全沉淀时的pH13.911.13.2【例2】(2016·全国卷丙)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既防止污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为：以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：题型二物质型化工流程题【例3】(2015·全国卷甲)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。有关数据如下表所示：溶解度/(g/100g水)题型三原理型化工流程题(3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl2和NH4Cl，二者可通过____________________________________别离回收；滤渣的主要成分是MnO2、__________和__________，欲从中得到较纯的MnO2，最简便的方法为___________________，其原理是________________________________。(4)用废电池的锌皮制备ZnSO4·7H2O的过程中，需除去锌皮中的少量杂质铁，其方法是：加稀H2SO4和H2O2溶解，铁变为______，加碱调节至pH为______时，铁刚好沉淀完全(离子浓度小于1×10－5mol·L－1时，即可认为该离子沉淀完全)；继续加碱至pH为______时，锌开始沉淀(假定Zn2＋浓度为0.1mol·L－1)。假设上述过程不加H2O2后果是__________________________，原因是_______________________。【点评】原理型化工流程题是以物质的制备流程为主线，主要考查运用化学反响速率与化学平衡原理、化学反响与能量变化、电化学等知识来解决化工生产中实际问题的能力。要求考生能从题干获取信息，运用化学反响原理来分析制备产品的最正确条件，再结合问题要求来解题。化工生产流程题是近年高考命题的热点，主要考查资源的综合利用、制备新物质等。其解答的根本思路与顺序为：冲关技巧因此，在复习化工生产流程题时，要归纳总结、熟练掌握一些解题技巧与方法。1．明确实验目的，紧扣性质特点化工生产流程题一般是以混合物的别离与提纯、新物质的制备为主线，将实验根本操作、化学反响原理以及化工生产中的专业操作联系起来设计的综合性试题。因此，要逐字逐句地认真审题、深入思考，准确把握题干及流程图中提供的条件与信息，明白待求解的问题涉及哪些化学反响原理，充分挖掘题干、图表提供的外表信息及隐含信息，结合化工生产中的实际问题，联系相关的化学知识，通过分析来解决问题。(1)对于以提纯某一物质为实验目的的流程题，其实就是考查混合物的除杂、别离、提纯等有关知识。分析题意时，一定要认真在流程中找出得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些；认真地分析参加某一试剂后，能与什么物质发生反响，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。(2)对于以制备某一物质为实验目的的流程题，首先要明确制备的是什么物质，从题干或问题中获取有用的信息，了解产品的性质。假设产品具有某些特殊性质(由题目信息或根据所学知识判断)，那么要采取必要的措施来防止在生产过程中产生其他杂质：①如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，那么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。②如果产物是一种易水解的盐，且水解产物中有挥发性的酸产生，那么要加相对应的酸来防止或抑制水解。如：制备FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu(NO3)2等物质，蒸干其溶液得到固体溶质时，都要加相对应的酸或在酸性气体中枯燥以防止其水解。③如果产物是一种强氧化剂或强复原剂，那么要防止可以与其发生氧化复原反响的物质。④如果产物是一种易吸收空气中CO2或H2O而变质的物质，那么在制备过程中要将CO2或H2O除去，同时也要防止空气中的CO2或H2O进入装置。⑤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，那么要注意比照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，找出适宜的别离方法。其次要寻找在制备过程中所需的原料，写出主要的化学方程式或制备原理，从中了解流程图的操作步骤或目的。假设题目中已给出制备物质时所需的原料，那么一般会涉及物质的别离、提纯等操作，需要在明确实验目的之后，再写出主要的化学方程式，观察有没有副产物，如果有，那么剩余的步骤就是别离和提纯。(3)实验型化工流程题的解题思路可简化为：物质型及原理型化工流程题的解题思路可表示为：2．夯实根底知识，熟悉化工操作化工生产流程题的核心是物质的转化，所以元素化合物知识是解题的根底和关键。课程标准和考试说明要求掌握的元素化合物知识必需熟练掌握。首先，对于教材中与化工生产关系密切的知识，要能够融会贯穿、运用灵活。如：①不同金属的冶炼方法：电解法冶炼Na、Mg、Al；复原法(CO或H2)冶炼Zn、Fe、Cu；铝热法冶炼Mn、Cr、V；热分解法冶炼Hg、Ag。②海水的综合利用：海带→海带灰→滤液→将I－氧化为I2→萃取→蒸馏→碘单质。③粗盐的提纯：粗盐→溶解→过量BaCl2溶液→过量NaOH溶液→过量Na2CO3溶液→过滤→适量盐酸→蒸发结晶。④制取胆矾(CuSO4·5H2O)：粗铜粉、O2、稀硫酸→过滤→蒸发制得热的饱和溶液→冷却结晶。⑤绿矾(FeSO4·7H2O)的制取过程：废铁屑→热的饱和Na2CO3溶液(除油污)→稀硫酸(50～70℃)→趁热过滤→冷却结晶→洗涤→吸干外表水。⑥教材中出现过但不常用的实验仪器。其次，要熟悉化工生产中一些重要或常见操作的释义。如：3.分析反响条件，把握相关作用在很多化工生产流程题中，我们会看到压强、温度等外界条件的出现。不同的工艺对物质反响的温度或压强有不同的要求，其起到的作用也不一样，但都是能否到达实验目的的关键所在，也是命题者经常给考生设置“陷阱”的地方。对外界条件的分析，主要从对化学反响速率和平衡转化率的影响这两个方面入手。例如，温度的影响可以从以下几个方面来分析：(1)趁热过滤(或冰水洗涤)的目的：防止某物质降温时会析出(或升温时会溶解)而损失或带入新的杂质。(2)冰水中反响(或降温反响)的目的：防止某物质在高温时分解(或溶解)，或者使化学平衡向着题目要求的方向移动。(3)反响中采取加热措施的目的：一般是加快化学反响速率或加快某物质的溶解速率。(4)假设要求温度控制在具体的一个温度范围内(用水浴或油浴来控制)，一般有以下几个目的：①防止某物质温度过高时会分解或挥发，也可能是使某物质到达沸点挥发出来，具体问题要具体分析；②使催化剂的活性到达最正