高考化学化工生产流程题解题策略

化工生产流程题解题策略高考化学中“化工生产流程题”始于“无机框图题”的变革与创新，是“化学是真实的”充分体现。化学工艺流程题.顾名思议，就是将化工生产过程中的主要生产阶段即生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。工艺流程题的结构分题头、题干和题尾三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的（包括附产品）；题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来；题尾主要是根据生产过程中涉及到的化学知识设制成系列问题，构成一道完整的化学试题。该题型考查的知识涉及元素化合物、实验、原理，侧重考查元素化合物的知识，因为在工业生产过程中，要涉及到很多除杂、检验等方法，其原理就是应用物质的不同物理性质和化学性质。要求：读懂化工生产流程的生产主线及核心，逐步熟悉化工生产中的一些常用名词，掌握做题技巧。必备知识：一、熟练掌握元素化合物的性质：1、工业生产流程主线与核心主线：原料核心化学反应所需产品。核心：物质的分离操作、除杂试剂的选择以及反应条件的控制等。2、熟悉工业流程常用名词：浸出：固体加入水或酸溶解得到离子。水洗：制备反应中，水洗通常是为了除去水溶性的杂质。水浸：指与水接触反应或溶解，特别是发生水解反应较容易忽略 ：酸洗：通常指清洁金属表面的一种方法。一般指将制件浸入硫酸等的水溶液，以除去金属表面的氧化物等薄膜。是电镀、搪瓷、轧制等工艺的前处理或中间处理。浸取：又称固液萃取，用溶剂分离和提取固体混合物中的组分的过程。将固体混合物浸在选定的溶剂中，利用其组分在溶剂中的不同溶解度，使易溶的组分溶解为溶液，即可与固体残渣分离。3、明确结晶的几种方法（工业生产中，往往是从多种溶质或一种溶质的溶液中提取目标固体产物，需要用到结晶）（1）当溶液是单一溶质时最后所得晶体不带结晶水（如 NaCl、K NO 3）：蒸发（浓缩）结晶最后所得晶体带结晶水（如 CuSO4.5H2O、）：蒸发浓缩，冷却结晶，过滤。（2）当溶液中有两种或以上溶质时：趁热过滤滤渣（溶解度最小、受温度影响最小的溶质）蒸发浓缩（结晶）， 滤液（含溶液中所有成分，其中溶解度最小的溶质是饱和溶液），然后冷却结晶，过滤，得另一溶质（溶解度最大、受温度影响最大的溶质）4、控制反应条件的方法：控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀如 Fe3 、Al 3 、Mg 2 的混合物提纯，通常采用调节溶液的 pH 除去杂质达到提纯目的。注意：调节溶液 pH 值目的在于使某些离子沉淀从而分离提纯，使得有效元素转移到滤液中，过程中要选择合适的试剂，不要引入新杂质。蒸发、反应时的气体氛围5、突破信息型化学方程式的书写-熟悉物质类别的性质，关注步骤之间物质的化合价的变化，关注环境的酸碱性，关注体系中有关平衡的问题，紧扣化学反应的守恒原理（质量守恒、电荷守恒等）。二、应对策略1、认真读题 首先将题目从头到尾粗读一遍，初步了解大意。2、仔细分析 理清下列关系： 原料与产品：从某种原料出发，要得到最终产品，必须除去什么元素、引进什么元素？有时需要逆推。 步骤与目的：加入某种试剂，采取这样的方法，其目的是什么？一般只考虑后面提问有关的步骤，其他不必清楚。 感觉与结果：有的步骤不能读懂，这时主要看这一步的结果， “跟着感觉走” 、 “顺藤摸瓜” ，用已学过的知识来“圆”这个结果， “难得糊涂” 。 信息与迁移：所给信息一定有用，而且一定用到，有时还需分解、重组、迁移到本题中来。3、大胆回答 大多数提问用所学知识便可直接回答，但个别地方往往有悖所学知识，这时就要考虑环保、产量、成本等等，大胆回答。4、细心检查三、典例剖析以钛铁矿（主要成分是 FeTiO3 ，钛酸亚铁）为主要原料冶炼金属钛，生产的工艺流程图如下，其中钛铁矿与浓硫酸反应的化学方程式为：FeTiO3 + 2 H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2 H2O 试回答下列问题：（1）钛铁矿和浓硫酸反应属于 （选填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应” ） 。（2）上述生产流程中加入物质 A 的目的是防止 Fe2+被氧化，物质 A 是 ；上述制备 TiO2 的过程中，所得到的副产物和可回收利用的物质分别是 。（3）反应 TiCl4 + 2 Mg = 2 MgCl2 + Ti 在 Ar 气氛中进行的理由是：。（4）如果取钛铁矿 A 吨，生产出钛 B 吨， （不考虑损耗） ，计算钛铁矿中钛的含量（用 A、B 字母表示） 。解析 ：A、由框图可知：原料是钛铁矿，主要产品是钛，副产品为绿矾和硫酸，其中硫酸加工后可循环使用，还有铁可回收利用。B、由信息可知：框图的第一步反应为：FeTiO 3 + 2 H2SO4 = TiOSO4 + FeSO4 + 2 H2O ，分析各元素的化合价，该反应为非氧化还原反应。C、框图的第二步中加入水和物质 A ，A 是什么？后面第（2）问已给出暗示：“加入物质 A 的目的是防止 Fe2+被氧化” ，那么 A 无疑是 Fe 。D、因为 Ti 比较活泼，在高温下极易被空气中的氧气氧化，所以为了防止钛被氧化，最后一步反应应在 Ar 气