化學工藝流程的解題技巧

李英洲

摘 要：本文主要研究化學工藝流程的解題技巧。比如，要得到溶解度受溫度影響小的溶質：濃縮（結晶），趁熱過濾；趁熱過濾目的：減少結晶損失；提高純度；要得到溶解度受溫度影響大的： 蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾。

關鍵詞：化學工藝流程 解題 技巧

1 除雜、分離、提純類工藝流程題

本質就是對混合物的除雜、分離、提純。

①首先，找出要得到的主要物質是什么，混有哪些雜質；

②然后，認真分析當加入某一試劑后，能與什么物質發生反應，生成了什么產物；

③最后，思考要用什么樣的方法才能將雜質除去。

這樣才能每一步所加試劑或操作的目的。

2 物質制備類工藝流程題

①先是確定要制備什么物質，從題干或問題中獲取有用信息，了解產品的性質（具有某些特殊性質的產物，要采取必要的措施來避免在生產過程中產生其它雜質，比如：產品受熱易分解，可能要低溫烘干、減壓烘干、減壓蒸發等）；②分析流程中的每一步驟，從幾個方面了解流程：反應物是什么？反應方程式是什么？該反應造成了什么后果？對制造產品有什么作用？③從問題中獲取信息，幫助解題。標準化問題要標準化回答。

題目中的信息往往是制備該物質的關鍵所在。產物如果具有某些特殊性質，則要采取必要的措施來避免在生產過程中產生其它雜質。

如：⑴如果在制備過程中出現一些受熱易分解的物質或產物，則要注意對溫度的控制。⑵如果產物是一種會水解的鹽，且水解產物中有揮發性的酸產生時，則要加相對應的酸來防止水解。如：制備FeCl3、AlCl3、MgCl2、Cu（NO3）2等物質時，要蒸干其溶液得到固體溶質時，都要加相應的酸或在酸性氣流中干燥來防止它水解，否則得到的產物分別是Fe2O3 、Al2O3 、MgO、CuO；而像Al2 （SO4）3 、NaAlO2 、Na2CO3等鹽溶液，雖然也發生水解，但產物中Al（OH） 3 、H2SO4 、NaHCO3 、NaOH 都不是揮發性物質，在蒸發時，抑制了鹽的水解，最后得到的還是溶質本身。⑶如果產物是一種強的氧化劑或強的還原劑，則要防止它們發生氧化還原的物質，如：含Fe2+、SO32-等離子的物質，則要防止與氧化性強的物質接觸。⑷如果產物是一種易吸收空氣中的CO2或水（潮解或發生反應）而變質的物質（如NaOH固體等物質），則要注意防止在制備過程中對CO2或水的除去，也要防止空氣中的CO2或水進入裝置中。⑸如果題目中出現了包括產物在內的各種物質的溶解度信息，則要注意對比它們的溶解度隨溫度升高而改變的情況，根據它們的不同變化，找出合適的分離方法。

3 熟悉工業流程常見的操作與名詞

工業流程題目在流程上一般分為3個過程：

（1）原料處理階段的常見考點與常見名詞

①加快反應速率（途徑：升高溫度、攪拌、粉碎）

②溶解：

③灼燒、焙燒、煅燒：改變結構，使一些物質能溶解，并使一些雜質高溫下氧化、分解

（2）分離提純階段的常見考點

①調pH值除雜

a.控制溶液的酸堿性使其某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。若要除去Mn2+溶液中含有的Fe2+，應該怎樣做？

提示：先用氧化劑把Fe2+氧化為Fe3+，再調溶液的pH到3.7。

b.調節pH所需的物質一般應滿足兩點： 能與H+反應，使溶液pH值增大；不引入新雜質。 例如：若要除去Cu2+溶液中混有的Fe3+，可加入CuO、Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3等物質來調節溶液的pH值。

②試劑除雜 ：加入某種試劑，使雜質離子變為沉淀除去

③加熱：加快反應速率或促進平衡向某個方向移動如果在制備過程中出現一些受熱易分解的物質或產物，則要注意對溫度的控制。

如：侯德榜制堿中的NaHCO3；還有如H2O2、Ca（HCO3）2、KMnO4、AgNO3、HNO3（濃）等物質。

④降溫：防止某物質在高溫時會溶解（或分解）、為使化學平衡向著題目要求的方向移動

⑤萃取

（3）獲得產品階段的常見考點：

①洗滌（冰水、熱水）洗去晶體表面的雜質離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。

②蒸發、反應時的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質時，應在HCl的氣流中加熱，以防其水解。

③蒸發濃縮、冷卻結晶：如除去KNO3中的少量NaCl。

④蒸發結晶、趁熱過濾：如除去NaCl中的少量KNO3。

⑤重結晶

（4）其他常見考點

①化學方程式 ②實驗儀器 ③計算 ④信息

4 化學工藝流程題?？紗栴}

1、“浸出”步驟中，為提高××的浸出率，可采取的措施有：

答：適當提高反應溫度、增加浸出時間，加入過量××，邊加邊攪拌

2、如何提高吸收液和反應速率：

答：適當提高溫度、增大吸收液的濃度、增大××與吸收液的接觸面積或攪拌

3、從溶液中得到晶體：

答：蒸發濃縮-冷卻結晶-過濾-洗滌-干燥

4、過濾用到的三個玻璃儀器：

答：普通漏斗、玻璃棒、燒杯

5、過濾后濾液仍然渾濁的可能的操作原因：

答：玻璃棒下端靠在濾紙的單層處，導致濾紙破損；漏斗中液面高于濾紙邊緣

6、沉淀洗滌操作：

答：往漏斗中（工業上改為往過濾器中）加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上操作2-3次。

5 常見文字敘述套路

1、洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上操作2-3次。

2、從溶液中得到晶體：蒸發濃縮-冷卻結晶-過濾-（洗滌）。 結晶應注意：

（1）當溶液是單一溶質時

①所得晶體不帶結晶水（如NaCl、KNO3）： 蒸發、結晶

②所得晶體帶結晶水（如CuSO4.5H2O等）： 蒸發濃縮（至有晶膜出現），冷卻結晶，過濾

（2）當溶液中有兩種或以上溶質時

要得到溶解度受溫度影響小的溶質：濃縮（結晶），趁熱過濾；趁熱過濾目的：減少結晶損失；提高純度；要得到溶解度受溫度影響大的： 蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾。

參考文獻

[1] 2009-2013年普通高等學校招生全國統一考試（理科綜合）（福建卷）.

[2] 2010-2013年普通高等學校招生全國統一考試（理科綜合）（安徽卷）.

[3] 2010-2013年普通高等學校招生全國統一考試（理科綜合）（廣東卷）.