一、核心解题技巧

1. 审题与流程分析

  • 明确工业目的:先阅读题头和问题,确定目标产物及原料中的杂质,梳理流程主线(原料→中间产物→产品)。
  • 标记关键信息:如温度、pH、试剂、操作(过滤、结晶等),重点关注题目中给出的新信息(如物质溶解度、氧化性顺序等)。
  • 分析箭头指向:流程图中箭头指向为反应物→生成物,循环物质需标注并分析其作用。
  • 2. 反应条件与操作控制

  • 温度控制
  • 升温:加快反应速率、促进吸热反应、去除热稳定性差的物质(如分解杂质)。
  • 降温:防止物质分解/挥发、促进结晶(如KNO₃的冷却结晶)。
  • 水浴/油浴:精确控温,适用于温度敏感的反应。
  • pH调节
  • 目的:使杂质离子沉淀(如Fe³⁺在pH=3.7时完全沉淀),需选择不引入新杂质的试剂(如CuO调节Cu²⁺溶液pH)。
  • 范围确定:根据金属氢氧化物沉淀的pH表,确保目标离子不沉淀(如除Fe³⁺时pH控制在3.2~4.7)。
  • 氧化还原反应:判断氧化剂/还原剂的作用(如Fe²⁺需先氧化为Fe³⁺再调节pH)。
  • 3. 物质分离与提纯

  • 过滤:趁热过滤防止杂质析出(如NaCl中除KNO₃),冰水洗涤减少晶体溶解。
  • 结晶方法
  • 蒸发结晶:适用于溶解度受温度影响小的物质(如NaCl)。
  • 冷却结晶:适用于溶解度随温度变化大的物质(如KNO₃、CuSO₄·5H₂O)。
  • 萃取与分液:用于分离互不相溶的液体(如用CCl₄萃取溴水中的Br₂)。
  • 4. 答题模板与规范

  • 检验沉淀是否完全:静置后取上层清液,滴加沉淀剂,若无沉淀则完全。
  • 洗涤操作:沿玻璃棒加蒸馏水至浸没沉淀,重复2~3次,最后一次洗涤液检测无杂质离子。
  • 减压蒸馏/蒸发:降低沸点,防止热敏物质分解(如H₂O₂、NH₄HCO₃)。
  • 二、注意事项与易错点

    1. 原料预处理细节

  • 粉碎/研磨:增大接触面积,加快反应速率(如矿石酸浸前需粉碎)。
  • 灼烧/煅烧:去除有机物或转化物质结构(如海带灼烧将有机碘转化为I⁻)。
  • 酸浸/碱浸:酸溶解金属氧化物,碱溶解Al、SiO₂等。
  • 2. 绿色化学与经济效益

  • 循环利用:标注流程中可重复使用的物质(如滤液、废气)。
  • 成本控制:选择廉价试剂(如用空气代替纯O₂作氧化剂),减少能耗。
  • 3. 特殊操作与仪器

  • 趁热过滤:用预热漏斗,防止目标产物冷却析出。
  • 盐析/重结晶:通过加入无机盐降低溶解度(如蛋白质盐析),或多次结晶提高纯度。
  • 4. 信息迁移与应用

  • 陌生方程式书写:结合流程箭头和物质性质推断反应(如高温焙烧硫化物生成氧化物和SO₂)。
  • 新试剂的作用:如有机萃取剂(TBP、P507)用于选择性分离金属离子。
  • 三、模拟训练建议

    1. 真题强化:优先练习近3年高考真题,总结高频考点(如Fe、Al、Cu的提纯流程)。

    2. 思维导图构建:分模块整理预处理、反应、分离提纯的常见操作及原理。

    3. 限时训练:每道题控制在10~15分钟,培养快速定位关键信息的能力。

    4. 错题复盘:分析错因(如pH范围计算错误、忽视循环物质),针对性强化薄弱环节。

    提示:考试时若遇陌生流程,需紧扣“主线主产品,分支副产品,回头为循环”的规律,结合题目信息逐步拆解。