浅析高考热点[无机化工流程题]

浅析高考热点《无机化工流程题》

连平中学化学科组：谢映华

笔者通过分析近几年来的广东高考题和模拟题，发现无机化工流程题在2007年以来，每年都在高考中出现，并且占有一定的分值，难度也比较大，学生得分率不高。并且无机化工流程题是从传统的无机框图题演变而来的，多以流程图的形式出现。通常从原料到产品以简单的文字和框图和箭头线形式呈现，构思新颖、灵活、题目具有综合性和开放性等特点。特别是在理科大综合背景下，这种源于教材又高于教材，以丰富的化学知识联系生产实际的试题，极具挑战性和创造性，能很好地考查学生所具备的综合素质。因此笔者聊以此文，望能引起各同行的重视，以适应理综背景下新高考的要求。

一、无机化工流程题产生的背景和特点

新课标下，高中化学课程改革的一个显著特点是：学科内容与社会发展、环境保护、日常生活紧密联系。因而，与社会发展相关的无机化工流程题就成为了高中化学课程改革后广东高考的必考题型之一，占有一定的分值，从学生答题来看，难度偏大，有较好的区分度。同时，由于无机化工流程题具有以下特点，因此成为了高考的热点。首先，无机化工流程题以真实的工业生产过程为背景，因此创设的情境真实，充分体现了新课程所倡导的“让学生用已有的知识解决真实情景中的化学问题”的理念。其次无机化工流程题一般是以流程图和箭头线形式出现的，并以工业生产为背景，框图中一般情况下，给了一些已知信息，通过这些信息，学生能通过推理、思考，很容易进入题目创设的情境中，很好地体现学生综合能力的应用和考查，体现了能力立意的命题指导思想。再次，无机化工流程题紧扣化工生产实际情况，因此所设计的问题几乎可以包括高中化学的知识点，在问题设计上，可以是填空、选择、简答。具有一定的创新性，并且这类题目综合考查学生各方面的基础知识及将已有知识灵活应用在生产实际中解决问题的能力。

二、无机化工流程题题型和分类

从近几年的无机化工流程题高考题中分析，无机化工流程题题型主要以框图流程和箭头线形式或表格或图像出现，图中出现一些简要的文字说明，然后针对图中流程和操作提出一些问题，这些问题主要包含化学反应速率或平衡理论、氧化还原反应的判断及方程式书写、利用PH 值调节除杂、利用溶解度不同分离提纯、物质转化和循环利用及绿色化学评价等，要求学生运用已知知识进行解答。而从类型角度看，粗略可以分为以下几类：（1）涉及生产过程的提纯工艺流程题。它主要考查实验操作分析、热化学方程式的书写、物质推断。例如2008年广东卷19题。（2）涉及物质的制备的工艺流程题。这类流程题主要考查化学方程式

书写、实验操作及现象的分析等。例如2008年广东卷23题及2010年广东卷32题（3）涉及资源的综合利用和回收的工艺流程题。这类流程题主要考查实验操作分析、物质推断、读图能力考查、实验现象原因分析、除杂的方法分析等。例如2009年广东卷22题。（4）涉及有机合成或利用矿产资源生产的工艺流程题。这类题流程题主要考查分子式的推断、化学方程式的书写、结构简式的推理、离子方程式书写、化学平衡原理的应用、物质除杂、物质的量的计算等。例如2009年海南卷18题、四川卷的29题。

三、无机化工流程题的解题方法

1．快速浏览试题，提练题中信息

一般情况下，此类试题的题干通常包括文字说明、工艺（实验）流程以及供参考的数据（以表格、图像等呈现）。首先要通过阅读文字说明，清楚试题背景是工业生产还是实验室研究，准确抓住工艺（实验）的目的是什么，还提供了哪些信息（原料成分？含量？产品成分？从用途能看出什么性质？）；然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。因此，在读题过程中随手画出目的及相关信息，并推测可能涉及的物质、反应原理、条件控制、实验操作。对不懂的信息或问题要大胆跳过。如2009年广东卷22题：某工厂生产硼砂过程中产生的固体废料，主要含有MgCO 3、MgSiO 3、CaMg(CO3) 2、Al 2O 3和Fe 2O 3等，回收其中镁的工艺流程如下：

通过阅读，学生首先明确流程图中包含四段（如上图示），并且能大致了解各步有哪些物质出现、涉及了什么反应原理、其中操作有什么作用等。这样对后面的问题和流程图的含义就能加深理解。

2．读懂工艺流程图的含义

对于流程图，有些能读懂的，有些刚很难读懂或读不懂。那么对于这些流程，一般情况下出题者都会在这些环节上出一些简单的或困难的问题。因此学生要克服恐惧心理，然后根据已学知识、化学反应原理， 联系工业生产实际及题目所给信息等进行分析，这样那些问题

就会迎刃而解。当然有的信息可能是为了使化工流程更完善， 若问题中没有提到， 完全可以不理会它，能够找到足够的信息解决问题就可以了。例如：上述流程图中，硫酸的加入有什么作用？氢氧化钠的加入又涉及什么反应原理？目的是什么？加氢氧化钠调节PH 值到12.5又有什么作用？滤渣I 和滤渣II 各是什么物质等？因此解题时应在实验原理的基础上结合实际因素，充分读懂工艺流程图的含义。

3．理解表格、图像中相关信息

表格中往往填写文字或数字的一些统计材料，而图像则是以横坐标和纵坐标表示一定的物理量， 并且能反映出纵坐标随横坐标的变化而变化的图形。因此我们要理解表格中所提供的有用信息或图像中给出来的物理量之间的变化关系，这对于解题是至关重要的，它会涉及到一些实验基本操作。例如：广东2007年高考卷中21题以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠, 工艺流程如下:

氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图1所示。回答下列问题

:

(3)“冷却结晶”过程中, 析出NH 4Cl 晶体的合适温度为_____。

(4)不用其他试剂, 检查NH 4Cl 产品是否纯净的方法及操作是_______。

(5)若NH 4Cl 产品中含有硫酸钠杂质, 进一步提纯产品的方法是_ _______。

从题中溶解度曲线分析, 生产硫酸钠用的是热结晶法, 而生产氯化铵必须用冷结晶法, 因

为温度降到35 ℃以下, 结晶得到的产品为Na 2SO 4·10H 2O 。因此，解题时，必须理解表格、图像中的相关信息。

4．学会问题与理论知识联系，并将已知知识进行迁移运用

对一这点，对学生来说，这是一个难点，但是若能灵活运用，往往是一种能力的表现，能很好的拉开距离。例如：009年江苏卷16题以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料生产硫酸钾、过二硫酸钠和氧化铁红颜料，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

（3）工业生产上常在反应Ⅲ的过程中加入一定量的醇类溶剂，其目的是 。 这一小题貌似无从下手， 但若考生能将知识进行迁移， 不难想起实验化学中的实验基本原理：加入醇类溶剂也是为了降低K 2SO 4的溶解度，有利于K 2SO 4析出。

5．理解所提问题，按规范答题

最后，作答时要理解所提的问题，用正确的化学用语表达。 若涉及到简答题，要找准题目中的关键词，不要答非所问。

综上所述，学生在解答无机化工流程题时，一定要有信心，遇到陌生的情景或遇到一下子做不出的问题，要及时放弃，以免影响其他题的作答。 所以，只要冷静应对，就会让无机化工流程题迎刃而解。当然有信心的同时，一定要积累知识、拓展知识面。例如可以了解到氨的合成、氯碱工业、硫酸工业、水处理技术、药物化学等的工艺流程，从而建立相应的“化工模型”。最后通过强化专题训练，启迪自己的思维，总结解题方法，提高自己熟练运用化学平衡原理、水解原理、电化学原理、物质结构与性质、实验化学原理等解决实际问题的能力。这样，无机化工流程题在高考中一定能够突破。