望聞問切

化學來源于生產(chǎn)生活，又服務于生產(chǎn)生活。以科學研究成果或化工生產(chǎn)實際為載體的流程圖題是近幾年高考卷的又一道亮麗風景?；どa(chǎn)流程題，是將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段，即生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并針對生產(chǎn)流程中有關的化學問題巧妙設問，將中學化學知識與化工生產(chǎn)實際緊密聯(lián)系起來的一種熱點題型。

化工生產(chǎn)流程題在高考化學江蘇卷中占總分值的10%左右，客觀題和主觀題中都可以出現(xiàn)，不僅考查學生所學的相關化學基礎知識，更重要的是考查學生應用所學化學知識來解決實際生產(chǎn)問題的遷移推理能力，要求學生能對流程圖中所給出的信息進行提取、篩選，對學生的學科能力要求較高，學生普遍感到畏難。面對化工生產(chǎn)流程題，備考復習時如何探學生所知、思學生所惑、解學生所難呢？可以通過望聞問切，對癥下藥。

一、望——考綱明方向

2013年化學科（江蘇卷）將進一步體現(xiàn)高中化學課程的“基礎性、應用性、時代性”的特征，進一步體現(xiàn)化學科（江蘇卷）的“寬基礎、厚實踐、重能力”的特色。體現(xiàn)考綱能力立意的命題指導思想給我們指明了重點復習的方向。

有關“無機化合物及其應用”部分，考綱中明確提出“認識常見的無機物在生產(chǎn)、生活中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響”，要求學生“具有解決生產(chǎn)、生活實際和科學研究中的簡單化學問題的能力”。比較近兩年江蘇化學考試說明，2011年“認識化學在海水、金屬礦物等自然資源綜合利用方面的重要作用”；2012年、2013年“認識化學在海水、金屬礦物等自然資源綜合利用和實現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化等方面的實際應用”。細心閱讀考綱，把握考綱的變化，可以為復習備考指明方向，避免盲人摸象。在高考化學江蘇卷的客觀題中出現(xiàn)了考查化工生產(chǎn)流程的優(yōu)秀試題，例如：

（2011年高考江蘇卷第9題）NaCl是一種化工原料，可以制備一系列物質(zhì)（見圖1）。下列說法正確的是（ ）

A.25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大

B.石灰乳與Cl2的反應中，Cl2既是氧化劑，又是還原劑

C.常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯存，所以Cl2不與鐵反應

D.圖1所示轉(zhuǎn)化反應都是氧化還原反應

【解析】該題以氯化鈉轉(zhuǎn)化應用為背景，從物質(zhì)的溶解性的比較、物質(zhì)化學性質(zhì)的應用、化學反應的類型判斷、氧化還原反應本質(zhì)的認識等方面考查了學生對元素及其化合物知識的理解程度和應用能力。引導中學化學教學重視建構元素及其化合物相互轉(zhuǎn)化關系框圖的教學，關注元素及其化合物知識在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的應用的學習。

【答案】B

二、聞——考點察學情

必考內(nèi)容要求學生了解常見金屬（Na、Al、Fe、Cu等）、常見非金屬（H、C、N、O、S、Si、Cl等）及其重要化合物的主要性質(zhì)和重要應用。通過對3I/Xk3aGrdF4HnyKH6b9vnn/TvQZDBDesBfrR8DgZwg=它們之間轉(zhuǎn)化關系的認識和比較，體會學習元素化合物知識的一般方法。

無機框圖題能有效考查學生的觀察能力、分析問題和解決問題的能力，引導中學化學教學多角度、多方位地將所學知識進行歸納整理，形成知識系統(tǒng)，結成知識網(wǎng)絡，幫助學生掌握科學的學習方法，形成良好化學素養(yǎng)。這類試題在江蘇學業(yè)水平測試中未曾間斷，常出常新。

由于部分框圖推斷題屬于人為編創(chuàng)，缺乏真實、科學的背景，違背學科基礎性特征，2008年后逐漸被以真實的工業(yè)生產(chǎn)過程為背景的化工流程題取代。雖然無機框圖推斷題已從各地高考題中淡出，通過對基于實際化工生產(chǎn)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化的無機框圖題的分析研究和對有關知識的歸納整理，可以了解學生對有關考點知識的掌握情況，明察學生的學情，為解決實際化工生產(chǎn)中的有關化學問題打下堅實的基礎。例如：

有關物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化如圖2所示。

其中B、C、I是單質(zhì)；D是具有漂白性的氣體；圖2中生成D和I的反應都是重要的化工生產(chǎn)反應；J是一種常見的溫室氣體，且能使澄清石灰水變渾濁；M是一種強堿，焰色反應顯黃色；在L溶液中滴加少量KCSN溶液，出現(xiàn)血紅色；在堿性介質(zhì)中，1molL完全轉(zhuǎn)化為N，理論上需消耗3molCl2，N是一種新型高效的多功能水處理劑。試回答下列問題。

1.寫出K轉(zhuǎn)化成L的離子方程式。

2.寫出N的化學式。

3.寫出N在水溶液中放出O2的化學方程式。

【解析】本題涉及到由黃鐵礦制備硫酸、工業(yè)上鐵的冶煉以及新型高效的多功能水處理劑Na2FeO4的制備。題中J是CO2，M是NaOH不難得出。L是含F(xiàn)e3+離子的化合物，則單質(zhì)I為Fe。具有漂白性的氣體有Cl2和SO2，題目中L轉(zhuǎn)化為N用到Cl2，所以D是SO2。聯(lián)想已經(jīng)學過的SO2和Fe的工業(yè)制法，進而推出A、B、C分別為FeS2、O2、C。難點是推斷N，1molFe2（SO4）3完全轉(zhuǎn)化為N，理論上需消耗3molCl2，F(xiàn)e由+3價升高到+6價，N為Na2FeO4。

【答案】

1.4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O

2.Na2FeO4

3.4Na2FeO4+10H2O=4Fe（OH）3↓+3O2↑+8NaOH

三、問——誘思引活水

蘇教版中金屬、非金屬元素的單質(zhì)及其化合物的知識，集中在必修1教材的三個專題中，專題2“海”——從海水中獲得的化學物質(zhì)（Cl、Na等），專題3“陸”——從礦物到基礎原料（Al、Fe、Cu、Si），專題4“空”——硫、氮和可持續(xù)發(fā)展（S、N），在每一個專題結束時都進行了很好的整理和歸納。教材中涉及化工流程的圖有從海帶中提取碘的流程、從海水中提取鎂的流程、從鋁土礦制備鋁的工藝流程、硫酸制備流程和工業(yè)上制備硝酸的流程。

教學過程中要引導學生不畏困難，分析流程，理清物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關系，需要教師的精心設問和引導學生提問相結合，注重啟發(fā)激勵學生把看不懂的問題提出來，師生討論、生生討論，只有這樣堅持，才能促使學生積極思考，激活學生發(fā)散思維，激發(fā)學生解題靈感。這樣學生在新的情境中，面對陌生的工藝流程，才能坦然應對，出色發(fā)揮。

例如：展示從鋁土礦中提取鋁的工藝流程（圖3）。

提問：重點分析第③步酸化這個環(huán)節(jié)，你有什么疑問？請大膽提出來。

酸化一步學生困惑較多，主要的問題有：1.向濾液中通入足量的CO2酸化，反應后生成了什么？這一反應為何能夠發(fā)生？2.上述流程中能否用鹽酸酸化？……

解決問題1：請同學根據(jù)流程圖中提供的反應物和生成物補全和配平下列化學方程式：NaAlO2+CO2+_____=Al（OH）3↓+______。學生聯(lián)系已有知識，一般鹽與酸發(fā)生復分解反應，生成另一種酸和另一種鹽，在這個反應中Al（OH）3體現(xiàn)了酸性。

解決問題2：學生做分組對比實驗，將鹽酸逐滴地加到NaAlO2溶液中、將CO2不斷通入NaAlO2溶液中，觀察現(xiàn)象有何不同？

鹽酸加到NaAlO2溶液中有白色沉淀生成，隨后白色沉淀溶于過量的鹽酸。H++AlO2-+H2O=Al（OH）3↓、Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；而將CO2不斷通入NaAlO2溶液中，白色沉淀逐漸增多最后不變。

通過實驗分析得出：氫氧化鋁不能溶于較弱的酸或堿（如碳酸和氨水），實驗室常利用這一原理來制備氫氧化鋁。

NaAlO2+2H2O+CO2=Al（OH）3↓+NaHCO3

AlCl3+3NH3·H2O=Al（OH）3↓+3NH4Cl

課堂上還有學生問NaAlO2溶液中通入CO2可以生成Na2CO3嗎？可以，CO2少量時。

四、切——授漁求高效

中學化學復習化工生產(chǎn)流程題時，尋找新題大量訓練沒有必要也不可能，因為可以提供給命題專家的素材廣闊無限。化工生產(chǎn)流程題目涉及的知識點多、綜合性強，考查內(nèi)容形式多樣，綜合能力要求較高，但所涉及的知識大多比較基礎，因此在復習時要把好脈，務求切中要害，做好相關基礎知識點的落實覆蓋，避免失去根基，做到以不變應萬變。復習時科學選講，要做到四“多”四“少”：多講基礎，少講提高；多講知識，少講信息；多講方法，少講技巧；多講樣例，少講習題。

考試說明中的“樣例”體現(xiàn)了考試價值取向，要充分用好用透，切實做到減負增效。例如：

（2011年高考江蘇卷第16題）以硫鐵礦（主要成分為FeS2）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）的工藝流程如下（圖4）。

回答下列問題：

1.在一定條件下，SO2轉(zhuǎn)化為SO3的反應為

2SO2+O2 2SO3

該反應的平衡常數(shù)表達式為K=____；過量的SO2與NaOH溶液反應的化學方程式為_____。

2.酸溶及后續(xù)過程中均需保持鹽酸過量，其目的是_____、_____。

3.通氯氣氧化時，發(fā)生的主要反應的離子方程式為______；該過程產(chǎn)生的尾氣可用堿溶液吸收，尾氣中污染空氣的氣體為_____（寫化學式）。

【解析】將工藝流程圖簡化為下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化的關系圖：FeS2→Fe2O3、Fe3O4等→FeCl3、FeCl2混合溶液→FeCl3溶液→……FeCl3·6H2O必要時寫出有關反應的化學（離子）方程式，反應一般要運用氧化還原反應規(guī)律。酸溶時鹽酸過量，能夠使焙燒后的Fe2O3等可溶于鹽酸的物質(zhì)充分反應，使鐵元素盡可能多的進入溶液，提高鐵元素的浸出率。Fe3+易水解，酸溶及后續(xù)過程中鹽酸過量可以抑制Fe3+的水解。

該題以“硫鐵礦（FeS2）為原料制備氯化鐵晶體（FeCl3·6H2O）”為背景，將Fe、S、Cl元素及其化合物的性質(zhì)與應用、影響反應速率和化學平衡的因素、化學平衡狀態(tài)的特征、化學反應的原理和表示、生產(chǎn)或?qū)嶒炛形矚獬煞值姆治龅戎R和原理融合在實際生產(chǎn)工藝之中?？疾閷W生化學知識的靈活應用能力及思維的全面性和深刻性，亦考查學生應用元素化合物知識和反應原理解決實際問題的能力，引導中學化學教學關注化學知識在生產(chǎn)生活中的應用，體現(xiàn)化學學科的應用性。

【答案】

1.k=c2（SO3）/c（O2）·c2（SO2） SO2+NaOH=NaHSO3

2.提高鐵元素的浸出率 抑制Fe3+水解

3.Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+ Cl2、HCl

本題還可以提出開放性的問題，如為加快酸溶的速率，可采取的措施是________。（升溫、研碎、攪拌等）

化學學習不是紙上談兵，以真實的工業(yè)生產(chǎn)作為背景的化工生產(chǎn)流程題是高考的趨勢和必然。這對缺乏生活經(jīng)驗的學生而言，陌生度大，難度較大，但是只要我們能夠探究命題特點、把握復習方向、講求復習方法、明確解題思路，定能化難為易。

（責任編輯 郭振玲）