高考新题型《工艺流程题解题技巧点拨》
化学工艺流程题近几年是高考的热点,所占的分值也相当重,但由于此类试题陌生度高,对学生的能力要求也大,加上有的试题文字量大,学生在没做之前往往就会产生畏惧感,所以这类题的得分不是很理想。
要解好这一类题,学生最重要的是要克服畏惧心理,认真审题,找到该实验的目的。一般来说,流程题只有两个目的:一是从混合物中分离、提纯某一物质;另一目的就是利用某些物质制备另一物质。
一、对于实验目的为一的题目,其实就是对混合物的除杂、分离、提纯。当遇到这一类题时,要求学生一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些,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,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。
这里特别提一提蒸发与结晶 。蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,主要取决于溶质的溶解度。
有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大,如nh4no3、kno3等物质,在蒸发过程中比较难析出来,所以要用冷却法使它结晶。而有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较小,如nacl、kcl等,有少数物质的溶解度随温度的升高而减小,如ca(oh)2要使它们析出较多固体溶质时,则要用蒸发浓缩的方法。例如nacl 和kno3 混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出的固体主要是nacl ,母液中是kno3 和少量nacl 。
如果将混合溶液加热后再降温,则析出的固体主要是kno3 ,母液中是nacl 和少量kno3。如果是除杂,杂质所含的量比较少,一般是让主要物质析出来。如kno3溶液中含少量nacl,常用升温冷却结晶法,再经过过滤、洗涤、烘干(不同的物质在烘干时采取的方法不同),就可得到 kno3固体了。
如果nacl溶液中含少量 kno3,则用蒸发浓缩结晶法。,这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质,主要原因是如果温度下降,杂质也会以晶体的形式析出来。
二、对于目的为制备某一物质的流程题,要求学生注意以下几个方面:
1、明确题目目的是制什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产品的性质。
只有知道了实验目的,才能非常清楚的知道整个流程的意义所在,题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。而产物如果具有某些特殊性质(由题目信息获得或根据所学知识判断),则要采取必要的措施来避免在生产过程中产生其它杂质。一般来说主要有如下几种情况:
如果在制备过程**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)、kmno4、agno3、hno3(浓)等物质。
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**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。
2、寻找在制备过程中所需的原料,写出主要的化学反应文程式或制备原理,从中了解流程图。
从近几年的高考题目中会发现,大多数题目都会给出制备物质时所需的原料,但一般会涉及到物质的分离、提纯的操作。所以在明确了实验目的之后,再写出主要的反应方程式,观察有没有副产品,如果有,剩余的步骤就是分离提纯了。
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