浅谈化学工艺流程题的命题特点与解题方法
——以常州市近几年中考题为例

2020-03-02 02:29
数理化解题研究 2020年5期
关键词:化学式铁元素铁粉

陈 欣

(江苏省常州市金坛区第二中学 213200)

一、近几年常州市化学中考工艺流程题情况的考察

考察情况见表1.

二、解题方法和思路

1.认真读题,了解实验目的

题头(引入信息)→题干(提取信息,应用解题)→题尾(得出结论或产品).流程题一般只有两个目的: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.

表1

2.仔细分析,读懂流程图

(1)关注方框内所指:有的以操作名称作为框,有的以物质作框,也有以设备作框形成流程的主线,但每一题都固定以上一种形式为框.

(2)关注“箭头”:箭头进入的是投料(即反应物),出去的是生成物(包括主产物和副产物).

(3)关注流程“三线”和“核心”(如下图).

三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程;一般情况主线主产品,分支副产品,回头(可逆线)为循环.

3.分析问题,回归课本知识,关注信息提示

大多数提问用所学知识便可直接回答,但个别地方往往结合流程或信息提示才能回答,有时还要结合化工生产实际考虑原料成本低廉、环境友好、产量产率高等等.

4.细心检查,最后结论再重新按流程图验证是否合理.

三、近两年中考题分析

例1 (2017·常州)工业上利用生产钛白的副产品硫酸亚铁制备还原铁粉的流程如下:

(1)“转化”时在溶液中生成了FeCO3沉淀,从四种基本反应类型来看,该反应的类型是____;“过滤”后得到的滤液中的溶质有____和____(填化学式).

(2)“干燥”过程中有少量的FeCO3转化为FeOOH和过量的碳酸铵.(2)FeCO3转化为FeOOH和CO2,此时与FeCO3反应的物质可以根据元素守恒判断,反应物一定有水,考生容易忽略的是该转化过程中铁元素的化合价发生了改变,铁元素被氧化,主要是空气中氧气的作用.氧化铁在高温下与碳反应生成铁和二氧化碳的化学方程式比较简单,主要考查配平和注反应条件、生成物的状态.(3)FexC的化学式主要是计算x的数值,涉及定量计算,元素质量与原子个数的关系是考生易错点,也是这题的难点.可以根据生成的二氧化碳计算碳元素的质量0.06g,根据产生0.48g氢气需要单质铁的质量为13.44g,故FexC中铁元素的质量为14.06g-13.44g-0.06g=0.56g.FexC中铁、碳元素质量比为56x∶12=0.56g∶0.06g,解得x=2,故FexC的化学式为Fe2C.

例2 (2016·常州)闪锌矿(主要成分为ZnS)经焙烧得锌焙砂,锌焙砂主要含ZnO、ZnFe2O4,以及少量FeO、CuO,工业上用其制备金属锌,具体过程如图所示.(1)操作X的名称是____;(2)进行反应①时,要将锌焙砂粉粹成细小颗粒,目的是____.(3)ZnFe2O4可看作两种氧化物的结合,它与稀H2SO4反应生产两种盐,分别是ZnSO4和____(填化学式).(4)参加反应②的物质为ZnSO4和____(填化学式).(5)写出反应③的化学方程式:____.

解析(1)操作X是将不溶于液体的固体分离出来,考查过滤操作.(2)将锌焙砂粉碎成细小颗粒,从化学反应角度看,目的是增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分.(3)ZnFe2O4可以看作ZnO和Fe2O3两种氧化物结合,它与硫酸反应产生2种盐,分别是ZnSO4和Fe2(SO4)3.(4)参加反应②的物质需要从流程分析,主要O2,此时与FeCO3反应的物质有____(填化学式);FeCO3和FeOOH在空气中焙烧转化为Fe2O3,写出Fe2O3在高温条件下与C反应生成Fe和CO2的化学方程式:____.

(3)制得的还原铁粉中含有Fe和少量FexC.为确定FexC的化学式,进行了如下实验:①取14.06g还原铁粉在氧气流中充分加热,得到0.22 g CO2;②另取相同质量的还原铁粉与足量稀硫酸充分反应(FexC与稀硫酸不反应),得到0.48 g H2.FexC的化学式是____.

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