高考中化工流程題的突破

郭騰飛

化工流程題一直是高三學生頭疼的題型，該題型最早出現在廣東高考題中，2009年安徽自主命題以來幾乎每年都有該題型，對于學生來說該類題目最難入手，總覺得它考察的知識面太廣：既有元素化合物知識，又有實驗基本操作，少有的化學計算也出現在該題目中。對于該題型我想談談自己的體會。

一、大致瀏覽、整體把握

化工流程題是以化工生產實際和科學研究為背景，以生產流程為載體，通過所給出工業流程及信息來考查學生的分析歸納能力以及應用所學知識解決實際生產問題的能力。當我們遇到該類題時，不妨從以下幾個方面分析：

①明確最終產品及所需原料。

②分析原料與最終產品的關系：如化合價如何變化、雜質是要棄除，還是要轉化回收

③大致瀏覽工藝流程：a.主線主產品；b.分支副產品； c.回頭為循環。

④所加物質的作用： a.改變中心元素化合價； b.分離除雜； c.促使產物更好、更純的析出。總之一個關鍵點：一切反應或操作都是為了獲得更純凈的產品。

⑤瀏覽所考問題：有時候某些信息是在所考問題中給出的，流程中某步驟看不懂時，不妨大致瀏覽下題目，或許會有提示。從所考問題中獲取信息，幫助解題。

例如2009安徽理綜：某廠廢水中含5.00×10-3mol·L-1的Cr2O72－，其毒性較大。某研究性學習小組為了變廢為寶，將廢水處理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4（Fe的化合價依次為+3、+2），設計了如下實驗流程。

分析：

①明確原料與最終產品的關系：原料中Cr的化合價+6價，最終產物中變為+3，化合價降低，可知該過程要引入還原劑。

②大致瀏覽工藝流程得知FeSO4·7H2O正是所需還原劑：把+6價的Cr變為+3，其本身被氧化為Fe3+，又從最終產物Cr0.5Fe1.5 FeO4，可知溶液中的Fe3+、Fe2+、Cr3+均變成沉淀。

再如2011安徽理綜：MnO2是一種重要的無機功能材料，粗MnO2的提純是工業生產的重要環節。某研究性學習小組設計了將粗MnO2（含有較多的MnO和MnCO3）樣品轉化為純MnO2實驗，其流程如下：

分析：

①明確原料與最終產品的關系：原料中粗MnO2（含有較多的MnO和MnCO3）樣品轉化為純MnO2，得知該題要除雜提純。那么雜質（MnO和MnCO3）是要棄除，還是要轉化回收呢？

②大致瀏覽工藝流程得知雜質最終轉化為了MnO2，即+2價Mn最終轉化為MnO2并回收。那么流程中所加物質NaClO3的作用就起到升高Mn元素化合價提供氧化劑的作用。

二、歸納常考問題的類型

化工流程題考查的知識點比較分散，以無機物性質為主，但所考問題類型基本固定，如元素及其化合物的轉化關系、氧化還原反應（離子方程式）書寫、化學基礎理論（速率與平衡轉化率）、實驗操作技能和計算等。

至于題目所涉及的問題，我們可以從最近幾年的高考題中歸類總結：

三、常考問題突破

1. 氧化還原方程式突破（缺項配平）：以草酸鉀和酸性高錳酸鉀反應為例：

C2O42-+MnO4-+＿＿→ CO2+ ＿＿+＿＿

①找準氧化劑、還原劑及對應產物： C2O42- → CO2

MnO4- → Mn2+

②得失電子守恒配平： C2O42-化合價↑2×5

MnO4-化合價↓5×2

③利用電荷守恒，確定H+（或OH-）、H2O的位置 ：

5C2O42-+2MnO4-→ 10CO2+2Mn2+

觀察左、右兩邊總電荷分別為-12和+4，結合反應所處（酸性）環境，確定在左邊補充H+而右邊補充H2O ，再根據電荷守恒得知：

5C2O42-+2MnO4-+16H+＝ 10 CO2+2Mn2++8H2O

注：酸性環境不能生成OH-；堿性環境不能生成H+

2. 基本實驗及操作突破

固體灼燒實驗：

①酒精燈、三腳架、泥三角、坩堝、坩堝鉗、攪拌棒、干燥器等

②萃取分液：分液漏斗、燒杯等

③一定濃度溶液的配制：天平（量筒）、燒杯、玻璃棒、容量瓶（注明規格）、膠頭滴管等（容量瓶的檢漏基本操作）

④中和滴定：滴定管、錐形瓶等（滴定管的檢漏、潤洗、排氣泡等基本操作）

⑤蒸餾：蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計（水銀球所在位置）等

⑥過濾：漏斗、燒杯、玻璃杯（如何洗滌沉淀、如何判斷沉淀洗滌干凈）

3. 對控制反應條件的突破

為何選擇控制某個反應條件可從以下幾個方面著手：對反應速率、平衡轉化率有何影響、對綜合生產效益有何影響（如原料成本是否廉價，來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對設備的要求，環境保護等方面考慮）。

4. 計算題的突破

縱觀這幾年安徽高考化學中的計算，可以得出它們大都利用了守恒的原則：原子守恒、得失電子守恒。如09年考查Cr原子守恒；10年考查SO42-、CO32-離子守恒；11年考查Mn原子和Cl原子的原子守恒、得失電子守恒等。但是這些計算對學生的綜合能力要求比較高，特別是要對整個流程思路清晰，原子的去向明確，否則會走很多彎路。這也是高考化學中最能體現學生思維能力的題型了。

在實際考試中，我們應該引導學生，碰到該計算題時先看看有沒有思路，有思路更好，若沒有思路萬不可在這一問題上糾纏，先丟掉它騰出時間做后面的內容，確保整套理綜試卷會做的題目都做完。在丟下該計算時，心里應坦然，你不會做，也很少有別人會，即使做出該計算也會用去不少時間和精力。該空一般3-4分，先丟下看看后面的內容，特別是生物填空，分值與它相似，填對一個也就補過來了。況且后面該做的分拿到手后，心情可能更坦然，再回頭看該計算時思路也許更清晰。若開始就在該計算填空上糾纏，會得不償失的。

最后建議高三老師多研究近幾年外省（如廣東、江蘇、山東等）該類高考題型，注意比較異同。特別是還有哪些知識點別的省已考查而我省還未涉及（如化學反應原理部分內容），多給學生提醒。只要我們老師勤研究，多積累，突破化工流程題不會多困難。