(2012广东高考研讨会资料)化工流程图的备考策略.ppt

化工流程图题的备考策略,佛山市第一中学 叶承军,近几年来佛山一中高考情况：,一、化工流程图试题的构成特点,化工流程图试题就是将化工生产过程中的主要操作步骤或物质转换用框图形式表示出来，将其中相关的信息以文字、表格或图像呈现出来，然后根据流程中涉及的化学知识进行设问，从而形成与化工生产紧密联系的试题。其基本结构如下：,题头：,题干：,题尾：,介绍该工艺生产的原材料、目的、原理。,用框图形式将操作或物质转换或分离提纯等主要生产工艺流程表示出来。,根据流程中涉及到的化学知识设问。,【题尾】 （1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的化学方程式为 。 （2）滤渣A的主要成分是 。 （3）加入MnS的目的是除去 杂质。 （4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为 。 （5）从废旧碱性锌锰电池中可以回收利用的物质有 （写两种）。,【07年广东24题】 【题头】 二氧化锰是制造锌锰干电池的基本材料。工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下： 【题干】,某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：,二、化工流程图试题的考查要点,考查学生的获取信息的能力、分析问题的能力、表达能力，充分体现能力立意的命题指导思想。,知识考查的范围包括：,1、元素化合物：,2、基本理论和原理：,3、实验操作：,4、绿色化学：,物质转化的条件及反应。,化学反应：氧化还原反应；,电化学：原电池、电解池的电极反应；,化学平衡：水解平衡、溶解-沉淀平衡。,原料处理：研磨、灼烧、溶解；,物质分离提纯：调节pH沉淀、结晶、洗涤、干燥。,物质循环、副产物回收、三废处理、设备维护。,考查层次要求高，考查范围具有综合性，2010年全省平均得 分率为50.0%，2011年全省平均得分率为39.8%。,三、化工流程图试题备考策略,1、提高学生的读图能力,化工流程实质是化学反应流程,第一、能分析出每步发生的反应得到的产物及副产物；,第二、通过流程的前后联系，明确整个流程中每步操作的目的。,（1）在元素及其化合物复习时我们可以有意识地采用“知识问题化，问题情境化”的复习策略，将重要的化学方程式渗透在流程图的形式呈现出来。,【例】用铝土矿(主要成分为：Al2O3nH2O，少量SiO2和Fe2O3)制取铝的途径为：,（2）针对某些重要的常见物质的制备让学生自己设计化工流程图。,“学生个人展示同学互相讨论教师引导点拨”,2、引导学生以元素化合物为核心构建立体知识网络,化工流程图题将所要表达的信息以文字、框图、表格、图像等形式呈现出来，而解题就需要对这些信息进行阅读、整理、分析、理解、组合和应用。,3、提高学生善于利用和挖掘有效信息解题的能力,【2011 广东32】由熔盐电解法获得的粗铝含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用于钢材镀铝。工艺流程如下：,(NaCl熔点为801 ；AlCl3在181 升华) (2)将Cl2连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮除去。气泡的主要成分除Cl2外还含有_；固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在_。 (4)在铝电解池中，金属铝为_极。熔融盐电镀液中铝元素和氯元素主要以 和 形式存在，铝电极的主要电极反应式为 。,（1）增强学生对信息重要性的认识，培养学生养成利用信息解题的习惯。,（2）善于从关键词中挖掘信息。审题时应认真读题，扣住关键词，正确理解题意，弄清测试意图，以防答非所问。,（3）信息隐含于思维定势中。有些试题的已知条件是出题者将教材中的有关知识学生平时已做过的试题、接触过的某些提法稍作更动后呈现出来的，目的在于检验学生是否具有善于发现问题的能力。,已知：中副反应：Al2O3+Na2CO3,2NaAlO2+CO2,（3）中调pH是_ (填“调高”或“调低”)。,【2010 上海虹口一模】红矾钠（重铬酸钠：Na2Cr2O72H2O）是重要的基础化工原料。铬常见价态有+3、+6价。铬的主要自然资源是铬铁矿FeCr2O4（含有Al2O3、MgO、SiO2等杂质），实验室模拟工业以铬铁矿为原料生产红矾钠的主要流程如下：,SiO2+Na2CO3,Na2SiO3+CO2,调低,Al(OH)3,H2SiO3,（1）的主要反应如下，请完成该反应方程式： 4FeCr2O4 +8Na2CO3 +7O2 8Na2CrO4 + 2Fe2O3 + 8CO2,Fe2O3、MgO,【2011 江苏盐城一模】氮化硅硬度大、熔点高、不溶于酸（氢氟酸除外），是一种重要的结构陶瓷材料。一种用工业硅（含少量钾、钠、铁、铜的氧化物），已知硅的熔点是1420，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺主要流程如下：,（2）在氮化炉中3Si(s)+2N2(g)=Si3N4(s) H=727.5kJ/mol，开始时为 什么要严格控制氮气的流速以控制温度： ？,信息整合过程：,“控制氮气的流速以控制温度”，要如何控制？是防止流速过快还是过慢？是防止温度过高还是过低？,“3Si(s)+2N2(g)=Si3N4(s) H=727.5kJ/mol” “氮化炉反应温度：1200-1400”,防止N2流速过快，反应放热速度过快，导致温度过高。,温度过高又会如何呢？,“硅的熔点是1420”,硅会熔融,硅熔融会有什么影响？,“硅块粉碎”,联想到影响化学反应速率的因素,硅熔融会减小与N2的接触面积，影响反应的速率。,（4）挖掘信息的实质，将信息向深层拓宽，进行信息整合，为正确解答创造条件。,这是放热反应，防止局部过热，导致硅熔化熔合成团，阻碍与N2的接触。,四、加强试题研究，保证基本得分,1、研究化工流程图题中的核心考点，要强化过关,例如：调节pH分离离子，结合溶解度曲线运用结晶法或重结晶法提纯产品，氧化还原反应的离子方程式书写，电极方程式书写，等等。,2、研究化工生产的一般流程和常见的工艺手段、操作的名称和目的,规律：“主线主产品，分支副产品，回头为循环”,（1）工业生产流程主线与核心的分析,原料的处理,溶解：通常用酸溶，也有水溶、碱溶、有机溶剂溶等。 灼烧：如从海带提取碘。 煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质在高温下氧化、分解。如煅烧高岭土。 其他：研磨或剪碎、榨汁、富集、表面处理如去油污，等等,（2）归纳常见的工艺手段、操作的名称和目的,反应条件的控制 pH的控制：控制溶液的酸碱性，使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。如Fe3+、Cu2+的分步沉淀。 蒸发、反应时的体氛围：如MgCl2溶液制无水MgCl2。 温度的控制：控制反应速率或促使平衡向某个方向方向移动；促进(或抑制)某物质结晶析出；防止某些物质在高温时分解，如有H2O2参与的反应。 趁热过滤：若目的是获得固体，则为防止其他物质析出致产品不纯或防止温度降低固体溶解；若目的是获得液体，则为防止温度降低析出固体，造成损耗。 洗涤：洗去晶体表面的杂质离子，若是冰水洗涤还可减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗，若是有机溶剂（乙醇、乙醚等）洗涤除了以上目的外还便于干燥。,五、提倡“各个击破”的解题方法，鼓励学生要敢于做化工流程图题，争取多得分,化工流程图题问题设置的特点：,（1）问题各自相对独立，无连带效应，一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。,（2）超纲知识题目中要么有信息提示，要么与解答题目无关。,（3）每题中基本上都有与流程图无关的问题，可以直接根据已有的知识去完成。,【2007 广东21】（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。蒸发皿,【2011 广东32】(5)钢材镀铝后，表面形成的致密氧化铝膜能防止钢材腐蚀，其原因是_。 (5)致密的氧化铝膜能隔绝钢材与空气中的O2、CO2和H2O等接触，使电化学腐蚀和化学腐蚀不能发生,六、培养学生严谨的答题习惯，争取得高分,【2012 广州天河区二模32】钛合金是航天航空工业的重要材料。由钛铁矿（主要成分是TiO2和Fe的氧化物）制备TiO2等产品的一种工艺流程示意如下：,已知：TiO2易水解，只能存在于强酸性溶液中 TiCl4的熔点25.0，沸点136.4；SiCl4的熔点68.8，沸点57.6 （3）向“富含TiO2溶液”中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2n H2O，请用恰当的原理和化学用语解释其原因 ，废液中溶质的主要成分是 （填化学式）。,（3）溶液中存在水解平衡TiO2（n+1）H2O TiO2n H2O2H+，加入的Na2CO3粉末与H+反应，降低了溶液中c(H+)，促进水解平衡向生成TiO2n H2O的方向移动； Na2SO4,注意提升学生表达能力，答题要有模式和要点。例如解析与平衡移动有关的问题应该遵循以下步骤：阐明体系中存在的核心平衡所采取的措施、改变的条件导致平衡如何移动移动、产生什么结果。,【2012 广州天河区二模32】 （4）用金红石（主要含TiO2）为原料，采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如下： 写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式 ，制得的TiCl4液体中常含有少量SiCl4杂质 ，可采用 方法除去,（4）TiO22C2Cl2 TiCl42CO；蒸馏（