高中化学的工艺流程题是主观题里的必考题,字多信息杂,让很多学生觉得陌生,但其实藏着固定套路,掌握了就能快速提分。
酸浸是工艺流程里的常见步骤,作用很明确——溶解活泼金属和金属氧化物。比如含有钴、锌、铁的单质或氧化物的原料,酸浸后这些金属离子都会进入溶液,只有硫酸铅因为不溶成为滤渣1,直接除掉铅元素。这一步的核心是记住常见难溶物的溶解性,比如硫酸铅不溶于酸,就能快速判断滤渣成分。
遇到二氧化锰、高锰酸钾、次氯酸根这些常见氧化剂时,不用慌,99%的情况都是为了把二价铁氧化成三价铁。比如加入二氧化锰,它自己会生成二价锰离子,但只要题目没特别说明,就聚焦氧化二价铁这个点,这是几乎不会错的套路。
调pH的步骤更有规律,99.99%的工艺流程里,调pH都是为了除掉三价铁或三价铝。如果原料里没有铝离子,那就是专门除三价铁,生成氢氧化铁沉淀作为滤渣。这一步不用算Ksp,记准套路就能秒答。
到了氧化沉钴环节,高锰酸钾的产物要注意pH环境——中性条件下高锰酸根的产物是二氧化锰。它会同时氧化二价钴成氢氧化高钴,以及氧化二价锰成二氧化锰,而锌离子不会反应,留在除钴液里,加上高锰酸钾带来的钾离子,除钴液的主要成分就是硫酸锌和硫酸钾。
离子方程式的配平是很多学生的难点,但也有通法:先配变价的主体元素,比如高锰酸根氧化二价钴,钴从+2升到+3,升1价;锰从+7降到+4,降3价,交叉配平系数,二价钴配3,高锰酸根配1。然后看电荷,左边3个二价钴是6正电,1个高锰酸根是1负电,总共5正电,右边都是中性物质,所以在右边补5个氢离子平衡电荷,最后根据氢原子数补水,左边加7个水就完成了。这个方法能快速搞定90%的离子方程式配平题。
除了这些具体步骤的套路,做工艺流程题还要掌握整体解题逻辑:先明确生产目的,再分析每个阶段的反应原理和操作目的,比如原料粉碎是为了增大接触面积加快反应速率,加过量试剂是为了保证主反应物完全反应,控制温度是为了防物质挥发或分解。反应条件的控制也很重要,比如加热能提高反应速率,控制pH能防止金属离子水解,这些细节都能帮你快速找到答题切入点。
比如提高浸出率的方法,除了粉碎,还可以加热、搅拌或增大浸出剂浓度;反应条件控制的作用不仅是加快速率,还能提高产品纯度、降低能耗——比如控制较低温度能防止物质分解,加过量试剂能减少杂质生成。
掌握这些套路后,再结合真题练习,工艺流程题就能从拿4~5分涨到10分以上,很多题目甚至能像“抄答案”一样快速解答。


