高考化學(xué)工藝流程題解法淺析

李英梁

摘 要：以化工生產(chǎn)技術(shù)為命題基礎(chǔ)的化學(xué)工藝流程題綜合考查學(xué)生的學(xué)科能力，是體現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)的較好形式，使其成為近幾年高考的主流題型。這類試題情境陌生、文字量大、分值大、信息豐富，同時難度偏高，也是高考中容易失分的重點題型，有些考生對此類題有畏難心理。

關(guān)鍵詞：高考化學(xué);工藝流程題;解法淺析

化學(xué)工藝流程題是高考中的高頻考點，分值占比較大，此類試題考驗學(xué)生對陌生題型的應(yīng)變能力，要求學(xué)生能在短時間內(nèi)分析、解決問題，所以學(xué)生此類試題解答效果比較差。解好此類題型學(xué)生首先要以積極的心態(tài)來應(yīng)對化學(xué)工藝流程題的解答，使自己的思維處于活躍狀態(tài)，提高思維的敏捷性。

一、工藝流程題的實驗?zāi)康暮吞攸c

首先要對題目進(jìn)行靈活的分析和敏銳的觀察，認(rèn)真審視題頭、題干、題尾。在試題的結(jié)構(gòu)中，題頭會告訴考生“制什么”，題干會告訴考生“怎么制”，題尾會讓考生清晰考查的內(nèi)容。在對題頭和題干進(jìn)行瀏覽之后，在對題尾進(jìn)行詳細(xì)的審視，根據(jù)問題對題頭、題干進(jìn)行詳細(xì)的解讀。化學(xué)工藝流程題主要考查化學(xué)反應(yīng)原理和反應(yīng)條件的控制，在物質(zhì)制備過程中怎樣對原料進(jìn)行預(yù)處理，以及產(chǎn)物的分離和提純。在以“點設(shè)問的問題中不需要理清工藝流程圖就可以答題，但是在以“線”設(shè)問的題目中必須要清晰流程圖主線。學(xué)生要對流程的基本路線加強(qiáng)知識儲備，先將工藝流程圖的前后關(guān)系梳理清晰，然后開始答題。

二、高考化學(xué)工藝流程題解法研究

1.首尾分析法

對于一些線型流程工藝類的試題，要先對示意圖中首尾物質(zhì)原材料與物質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)行對比，通過對比、分析、綜合的方法找出原料與產(chǎn)品存在的聯(lián)系，使轉(zhuǎn)化過程的基本原理更加清晰，了解除雜、分離提、純產(chǎn)產(chǎn)品的化工工藝，結(jié)合題目中的問題進(jìn)行逐一分析和解答。如下題：

（2019全國卷Ⅰ）硼酸（H3BO3）作為重要的化工原料之一，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用比較廣泛。一種以硼鎂礦（含SiO2、Mg2B2O5·H2O及少量Al2O3、Fe2O3）為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）將硼鎂礦粉在高達(dá)95 ℃環(huán)境中溶浸，其會產(chǎn)生相應(yīng)的吸收反應(yīng)，整個反應(yīng)過程的方程式應(yīng)該是_________。

（2）根據(jù)題目分析“濾渣1”的主要成分包括_________。假設(shè)要檢驗“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+離子，可以選用的化學(xué)試劑是_________。

（3）H3BO3的解離反應(yīng)是：H3BO3+H2OH++B（OH）-4，Ka=5.81×10-10，根據(jù)其解離反應(yīng)能夠判斷H3BO3是______酸;在“過濾2”反應(yīng)發(fā)生前，需要將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5，其目的是_______________。

（4）在“沉鎂”中生成了Mg（OH）2·MgCO3沉淀，該反應(yīng)過程的離子方程式為__________，“沉鎂”反應(yīng)的母液經(jīng)加熱后可返回___________工序進(jìn)行循環(huán)使用。運(yùn)用堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是______。

解析：（1）根據(jù)流程圖可知硼鎂礦粉中加入硫酸銨溶液會產(chǎn)生為氨氣，用碳酸氫銨溶液吸收，反應(yīng)方程式為：NH3+NH4HCO3=（NH4）2CO3。

（2）濾渣I為不與硫酸銨溶液反應(yīng)的Al2O3、SiO2、Fe2O3;檢驗Fe3+可以選用的化學(xué)試劑為KSCN。

（3）由硼酸的離解方程式知，硼酸水溶液中能夠通過與水分子的配位作用產(chǎn)生氫離子，但是三價硼原子最多只能再形成一個配位鍵，而且硼酸不能完全解離，因此硼酸為一元弱酸;在“過濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5，目的是將B（OH）-4轉(zhuǎn)化為H3BO3，并促進(jìn)H3BO3析出。

（4）沉鎂過程中用碳酸銨溶液與Mg2+反應(yīng)生成Mg（OH）2·MgCO3，沉鎂過程的離子反應(yīng)等式為：2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg（OH）2·MgCO3↓+2HCO3-;其母液加熱分解后生成硫酸銨溶液，可以返回“溶浸”工序進(jìn)行循環(huán)使用;堿式碳酸鎂的性質(zhì)缺乏穩(wěn)定性，于高溫下可以分解，所以由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的途徑是高溫焙燒。

2.截段分析法

截段分析法是一種科學(xué)而有創(chuàng)造性的解題方法，尤其化學(xué)工藝流程題的多樣性使解題方法更加多元，對學(xué)生形成更大的考驗。

3.交叉分析法

有的化工生產(chǎn)運(yùn)用多種原材料先使其合成為中間產(chǎn)品，再用部分其它原材料與中間產(chǎn)品生產(chǎn)需要的主流產(chǎn)品。對于這類工藝流程題，可將題目中提供的工藝流程示意圖畫規(guī)劃成幾條生產(chǎn)流水線，進(jìn)行上下交叉分析。這樣可以更好的綜合、研究生產(chǎn)流程原理，更加科學(xué)的解題。

三、結(jié)語

在化學(xué)工藝流程題學(xué)習(xí)中教師要讓學(xué)生學(xué)會分析和提取試題中所含的新信息，準(zhǔn)確剖析其實質(zhì)內(nèi)容，與已有化學(xué)知識模塊進(jìn)行有效整合，生成新的知識模塊，提升學(xué)生的解題能力與技巧。

參考文獻(xiàn)

[1]蘭建祥.化學(xué)工藝流程題的解題攻略[J].中學(xué)化學(xué)，2012（09）：37-40.

[2]王朝東.淺談如何解答高考化學(xué)中的工藝流程題[J].人文之友，2018（14）：191-192.