高考化学流程题解题套路(高考化学工业流程解题 *** 总结)
制取硅酸现象 高考化学解题 ——工业流程篇
高考化学解题 ——工业流程篇
在高考中,在物质结构和有机化学这两个相对简单题目之后,我们来到了区分度非常好的工业流程题。整个题目分成两大部分,之一部分是对整个流程的考查,这就需要我们把流程的每一步都搞清楚;第二部分是结合其他知识点进行考察,比如电化学、滴定、Ksp等等。
这个题的一般解题思路是1.先读题干,搞清楚整个操作的目的是什么;2.部分题目有“已知”,读清楚已知条件;3.读题目中的前几个题,因为有一部分提示条件是在题目中的;4.走完整个工业流程,把每一步的物质都写在相应的位置,务必搞清楚每一步的物质变化。
做完以上4步,工业流程题相当于完成了一半。
,题目中涉及的物质变化中有些物质的性质和反应在课本中并没有提到,或者讲得不够透彻,为此我还写了一篇《高考化学非课本知识点》,其中包含了需要补充的知识点。不能因为不在课本上就不掌握,要知道,高考是不考课本的。
高考例题
(2021山东卷)8.工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是( )
A. 吸收过程中有气体生成
B. 结晶后母液中含有NaHCO3
C. 气流干燥湿料时温度不宜过高
D. 中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
解析
实验目的是用SO2和Na2CO3来制备NaHSO3。
思维的突破口在最为确定的部分,就是结晶的产物一定是NaHSO3,然后依据强酸制弱酸的原则一步步推导。
A 显然是正确的,有CO2生成。
B 不可能存在碳酸氢钠。
C 碳酸氢根受热易分解,亚 氢根也是类似的,受热易分解。
D 显然是正确的。
选B。
13.实验室中利用固体KMnO4进行如图实验,下列说法错误的是( )
A. G与H均为氧化产物
B. 实验中KMnO4只作氧化剂
C. Mn元素至少参与了3个氧化还原反应
D. G与H的物质的量之和可能为0.25 mol
解析
之一步反应是2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2,这个反应应该是初中就该知道的,实验室制氧气的反应,我发现好像很多学生都不知道,现在初中不讲了吗?第二步是K2MnO4和MnO2氧化氯化氢制Cl2。
A 正确。
B 之一个反应中高锰酸钾既是氧化剂,又是还原剂。
C 正确
D 之一步生成了0.05 mol的氧气,0.05 mol的锰酸钾,0.05 mol的二氧化锰,第二步中后两者都被还原为锰离子,所以总共转移了0.3 mol电子,生成了0.15 mol氯气。气体总量为0.2 mol。
选BD。
17.工业上以铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠(Na2Cr2O7 · 2H2O)的工艺流程如图1。回答下列问题
(1)焙烧的目的是将FeCr2O4转化为Na2CrO4并将Al、Si氧化物转化为可溶性钠盐,焙烧时气体与矿料逆流而行,目的是 ______。
(2)矿物中相关元素可溶性组分物质的量浓度c与pH的关系如图2所示。当溶液中可溶组分浓度c 1.0 10-5 mol/L时,可认为已除尽。
中和时pH的理论范围为 ______;酸化的目的是 ______;Fe元素在 ______(填操作单元的名称)过程中除去。
(3)蒸发结晶时,过度蒸发将导致 ______;冷却结晶所得母液中,除Na2Cr2O7外,可在上述流程中循环利用的物质还有 ______。
(4)利用膜电解技术(装置如图3所示),以Na2CrO4为主要原料制备Na2Cr2O7的总反应方程式为
则Na2Cr2O7在 (填“阴”或“阳”)极室制得,电解时通过膜的离子主要为 。
解析
基本的解题思路还是不变的先读题干,然后读一下题目的(1)(2)(3)问,其中提供了不少线索,完成整个工业流程的推导。
焙烧这一步实际上包含了两部分,一是氧气的氧化作用将+3价的Cr氧化为+6价,通过题目(1)可知生成了铬酸钠,相应的铁元素自然是变成了+3价的氧化物;二是将铝和硅的氧化物转变成了可溶于水的盐。
浸取其实就是溶解,只有氧化铁不溶,其他都是盐,都可溶。
中和目的是将偏铝酸钠和硅酸钠转化成氢氧化铝和硅酸沉淀,从而将铝和硅元素除去;溶液中剩余了铬酸钠和 钠。
酸化加入更多的 ,使溶液显强酸性,把铬酸钠转化为重铬酸钠。溶液中溶质为重铬酸钠、 钠和 。
蒸发结晶能结晶出来的只能是 钠。
冷却结晶将重铬酸钠结晶出来,剩余的母液自然是包含了重铬酸钠、 钠和 ,因为从水溶液中结晶出来,剩余的水溶液一定是溶质的饱和溶液。
(1)不论是物质接触还是能量交换,逆流接触都能提高效率。
(2)随着pH的降低,要让铝和硅以氢氧化铝和硅酸的形式沉淀出来,又不能让氢氧化铝溶解在酸中,从图中看,pH范围就该在4.5-9.3之间。酸化自然是为了将铬酸根转化为重铬酸根。铁元素在浸取一步中在氧化铁中,作为沉淀除去。
(3)过渡蒸发会让溶液中的盐都析出来,导致副产品不纯。的母液中只有 还可以循环使用。
(4)此装置目的是用Na2CrO4制备Na2Cr2O7,它们之间的转化关系是必须掌握的,Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+,所以此电解池的目的就是产生一个酸性环境。由题目中的总方程式,应该想到的是利用离子交换膜和电解水就可以产生一个酸性环境。
分清池电解池;判电极由电源符号可知;电极反应阳极2H2O - 4e- = 4H+ + O2;阴极2H2O + 2e- = H2 + OH-;解题由电极反应方程式可知阳极室可以产生酸性环境,Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+此反应向逆向移动,生成Cr2O72-。阳极室内正电荷堆积,离子交换膜可以通过向阳极室输入阴离子或向阴极室输入阳离子来平衡电荷,由实验目的可知,将CrO42-输入到阳极室是正确的 。
此题有2个关键点一是Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+此平衡是必须知道的,二是不能从阴离子在电极上放电来考虑如何制备,因为含氧酸根在水溶液中一般不放电。
答案
个人想法从2021年山东卷来看,一套卷子里有3个工业流程题,这比全国卷的题量要大,考查的知识点更加细致。从这3个题目的分析可以看出,解题的核心是把整个流程的每一步的物质变化都理清楚。,从学生做题的情况来看,很不乐观,可能有几个原因1.高一元素部分的基础不好,物质有什么的性质记忆不清,不能灵活使用;2.想走“捷径”,有学生认为不用把每一步都搞清楚就能做题,也就是说他们的目的只是把题目中的空填满,这严重违背了出题人的意图。出题人一定会把问题设置在整个流程中最难理清的步骤中,否则如何考察学生的推理能力。在这里,我仍然十分反感学生采用英语阅读理解中看不懂文章就能做题的思维定式,这违背了理科要“讲理”的基本规则!
高考化学工业流程解题 高中化学无机流程题解题技巧