四步解决化工流程题

苏玉钗

化工流程题是高考常考的一大题型，总结答题策略，非常有助于解题，现结合例题进行说明。

【例1】用方铅矿精矿（主要成分为PbS）和软锰矿（主要成分为MnO2，还有少量Fe2O3、Al2O3等杂质）制备PbSO4和Mn3O4的工艺流程如下：

已知：①PbS+MnO2+4H+=Mn2++Pb2++S+2H2O

②25℃时，Ksp（PbCl2）=1.6×10-5，Ksp（PbSO4）=1.8×10-8

③PbCl2（s）+2Cl-（aq）PbCl42-（aq）ΔH>0

（1）80℃条件下，用盐酸处理两种矿石，若想要加快酸浸速率，还可采用的方法有哪些？                （任写一种）。

（2）向酸浸液中加入饱和食盐水的目的是             ;加入物質X可用于调节酸浸液的pH值，物质X可以是           （填字母）。

A. MnCO3                     B. NaOH                     C. ZnO                     D. PbO

（3）滤渣中含有两种金属杂质形成的化合物，其成分为           （写化学式）。请设计分离两种金属化合物的路线图（用化学式表示物质，用箭头表示转化关系，箭头上注明试剂和分离方法）。

（4）向滤液2中通入NH3和O2发生反应，写出总反应的离子方程式。

（5）用Mn3O4为原料可以获得金属锰，选择合适的冶炼方法为            （填字母）。

A. 热还原法      B. 电解法      C. 热分解法

（6）求25℃时，氯化铅沉淀转化为硫酸铅沉淀反应的平衡常数K=           （保留到整数位）。

【答题策略】

1.宏观把握。拿到题目后，先分析流程的目的、原料矿石的成分、主线主产品、支线副产品、回头循环品。

目的：制备PbSO4和Mn3O4。

原料矿石成分：PbS， MnO2，少量Fe2O3、Al2O3等杂质。比如只有宏观把握了流程目的，（2）中才能选出AD，因为Mn2+和Pb2+不是杂质离子。

确定主线与支线：支线为金属化合物的分离和确定杂质成分，以及其相关步骤。比如（3）如果没有对流程进行宏观把握，忽略原料成分，则容易漏写漏渣成分。

2.微观辨识。对于常考的知识点要熟练，但更要细致区分。（1）中处理两种矿石，注意以下两点方能答对，一是题中要求提高的是酸浸速率，二是此题已注明固定温度。酸浸率和浸出速率不同，如果要求提高浸出率，还可以延长浸出时间。此题已注明温度，所以不能通过升温实现目的，但对于无温度要求的题目可以写加热。

3.信息归位。题目中给出的每条信息都要用上，我们要清楚每条信息具体用在哪里，要有给每条信息找到自己的家的意识。当然有的信息蕴藏在流程或者问题中，需要具体分析。如本题目第一条信息想告诉同学们酸浸液中的金属离子为 Mn2+ 、Pb2+、Al3+和Fe3+，第二条信息用于最后一问的解答，题目第三条信息用于第（2）问。

4.正确书写陌生反应。近年来的高考涉及的反应方程式基本都是陌生的，掌握书写的技巧和原则很重要。

想要正确书写反应方程式，首先应确定反应物和生成物，要通过观察箭头判断反应物和生成物，还可以通过反应现象确定产物。然后确定涉及的反应是氧化还原反应还是非氧化还原反应，如果是氧化还原反应，确定变价元素、变价物质，通过化合价升降相等调平主体变价物质，再通过电荷守恒（离子反应）或者观察法（化学反应方程式）调平其他项，如果是非氧化还原反应，一般通过观察法调平。还要分析反应原理是否合理，同学们要注意运用分类的思想。比如Mg2B2O5·H2O+2H2SO4=2MgSO4+2H3BO3，需要对反应物和生成物进行分类，分析出反应物为弱酸盐，此反应为强酸制弱酸，反应原理合理。

【答案】（1）粉碎矿石或搅拌或适当增加盐酸浓度（1分，答“加热”不得分）

（2）增大PbCl2的溶解度（2分）     AD（2分，漏选给1分，错选不给分）

（3）Al（OH）3、Fe （OH）3（2分）

Al（OH）3、Fe （OH）3

（共2分，分离出Fe（OH）3得1分，分离出Al（OH）3得1分，其他合理流程也可。）

（4） 6Mn2++12NH3+61H2O+O2=2Mn3O4+12NH4+ （2分）

（5） A （2分）     （6） 889 （单位不作要求）（2分）