從2017高考題再議工藝流程題的解題方法及啟示

吳娟琦

【摘 要】學生一看到工藝流程題就產生畏難情緒，這類題的得分都不高，作為化學教師，應教會學生如何抓住工藝流程題的關鍵，化難為易，化繁為簡，消除學生的恐懼心理。

【關鍵詞】化工流程題；解題方法

2017年試大綱選做題中刪去了“化學與技術”模塊，在高考之前，教師們都在猜測這是要強化必做題中的工藝流程題還是弱化它？結果試題中再現了幾年來的試題熱點——工藝流程圖題，說明化工流程圖題不僅是高考的熱點更是一種命題趨勢。

1 工藝流程題的結構、特點

化工流程題以化工生產實際和科學研究為背景，以生產流程為載體，并針對流程中有關的化學知識步步設問。試題文字信息量大，情境陌生，主要考察學生對相關圖形圖表的觀察，并獲取與解題有關的信息，運用分析、概括、歸納等方法對所獲得的信息加工與應用。題目內容分三個部分：題頭、題干、問題。題頭簡單介紹化工生產或化學實驗所需的材料，描述化工生產或化學實驗的目的；題干則用框圖形式將原料到產品的主要生產流程表示出來，或把化學實驗中物質的制備和分離提純的流程表示出來；題尾主要是根據生產過程或化學實驗中涉及到的化學知識設制成系列問題。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。化工流程題考查的知識點比較分散，以無機物性質為主。學生普遍認為本題難度大，有相當一部分學生一看到工藝流程題就產生畏難情緒，不敢動筆或不知所措。因此，這類題的得分都不高，作為高三的化學教師，應教會學生如何抓住工藝流程題的關鍵，化難為易，化繁為簡，消除學生的恐懼心理。

2 工藝流程題在新課標全國卷1中的演變歷史

在2011年本題是無機框圖題，（27題）。2012年沒有工藝流程題，2013年，一股新風刮來開始工藝流程題：（27）.但2014年新課標1卷沒有出現工藝流程題的考查形式。2015年流程明顯簡化（2015·全國新課標Ⅰ，27），2016年新課標1延續了15年的形式，但較15年進一步簡化了流程，降低了流程分析的過程，即使題目看不懂，并不影響答題。2017年新課標1卷27題又化工生產中的生產流程用圖框形式表現出來考查。

（2017全國新課標I 27題）：Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料，可利用鈦鐵礦（主要成分為FeTiO3，還含有少量MgO、SiO2等雜質）來制備，工藝流程如下：

可見，工藝流程題在接下來的考試當中還會占有相當的地位。

3 工藝流程題命題角度和主要涉及的問題（以2017年27題為例）

（1）涉及原料的預處理。

常常考查原料粉碎、酸或堿浸的目的、攪拌的目的等。如第一步原料“酸浸”。

（2）反應條件的控制（溫度、壓強、催化劑、原料配比、pH、溶劑等）。

如2017年27題涉及的第一問題“酸浸”的浸出率為時，所采用的實驗條件是什么。

（3）反應原理（化學平衡、水解平衡、化學反應速率、反應熱、電化學等）。如（2）“酸浸”后，鈦主要以形式存在，寫出相應反應的離子方程式。（6）寫出“高溫煅燒②”中由 制備的化學方程式。

（4）轉化率、浸出率提高等的原因分析。如（3）分析時轉化率最高的原因。

（5）幾個常數的有關計算或應用，如（5）利用溶度積常數判斷是否有沉淀的生成。

（6）還常常考查到綠色化學問題（物質循環利用、廢物的處理、原子利用率、能量充分利用等）。化工安全（防爆、防污染、防中毒等）。

（7）還會考查到物質的分離提純相關的實驗問題。

4 工藝流程題答題中暴露出的主要存在的問題

從學生的答卷中可以看出，學生在解決工藝流程題中主要存在的問題是：首先題目看不懂，沒有認真分析，遇見陌生情境心理上就產生恐懼；再有就是基礎知識和基本原理不扎實，比如：化學用語書寫不規范，語言描述不到位，漢字寫錯別字；實驗方法使用錯誤、原理規律不會應用；還有審題不認真：如離子方程式寫成化學方程式、大于寫成小于、結構式寫成電子式等等。

5 工藝流程題解題技巧

5.1 認真審題，明確目的

通過閱讀題給信息，從中提取有用的解題信息，進而明確生產目的即制備什么物質，分析制備物質時所需的原料的成分，從對比分析中找出原料與產品之間的關系，過程中涉及的物質性質特點：如物質穩定性、物質溶解性，弄清生產過程中原料轉化為產品的基本原理和除雜、分離、提純產品的化工工藝，然后再結合題設的問題，逐一推敲解答。

審題方法可以是；首尾分析法、分段分析法、交叉分析法。要特別關注箭頭的方向，是進來還是去，是否循環，分析每一步驟的進出關系并思考反應物是什么、發生了什么變化、什結果怎樣了、對產品獲得有什么作用、得到的產品又含有什么雜質等。有些化工生產選用多組原材料，先合成一種或幾種中間產品，再用這一中間產品與部分其他原材料生產所需的主流產品，這種題適合用交叉分析法。就是將提供的工業流程示意圖結合常見化合物的制取原理劃分成幾條生產流水線，然后上下交叉分析。

5.2 解題技巧

化工生產主要解決的問題主要是：生產原理；除雜、分離提純產品；減少環境污染，“綠色化學”生產；原料的來源、成本；生產設備簡單，生產工藝簡便可行；產量與產率的提高等。題目設置的問題主要是圍繞著這幾個內容展開。所以學生除了要掌握基本知識以及除雜分離提純物質的基本技能外，最關鍵的問題要具備分析工藝生產流程的方法和能力。

具體做法：讀流程圖，利用物質守恒思想弄清楚各元素的來龍去脈，在明白各步原理的基礎上弄清物料走向，獲取主要信息和有用信息，根據氧化還原原理合理拆分反應方程式，考慮電子得失守恒、電荷守恒、離子與電解質環境和諧共存可解決本題。總原則：牢牢把握實驗目的。總思想：目標導向、物質轉化、逐步分離、物質守恒。endprint

常見的操作有：（1）原料預處理：溶解、灼燒。（2）條件的控制：PH控制、加熱、降溫、趁熱過濾、冰水洗滌、有機物洗滌等等，并要求懂得解釋原因。（3）常見的名詞：浸出、浸出率、酸浸、水洗、水浸目的等。

5.3 解答要規范

特別是一些（文字敘述類的題目要規范解答，防止出現因敘述不嚴謹導致的失分。常見實例：

（1）在寫某一步驟是為了除雜時，應該注明“是為了除去××雜質”，只寫“除雜”等一類萬能式的回答是不正確的。

（2）洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待蒸餾水自然流下后，重復以上操作2～3次。

（3）證明沉淀完全：如向含SO24的溶液中加BaCl2溶液，將沉淀靜置，取上層清液，再加BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，說明沉淀完全。

（4）如何從溶液中得到晶體：蒸發濃縮—冷卻結晶—過濾—洗滌—干燥。

（5）檢驗物質時要出現“取少量待測物品”。

（6）檢驗結果要先描述現象再得出結論。

6 高考復習備考的啟示

總之備考工藝流程題我們要掌握的是技巧

1）以不變應萬變，解題的過程是一個關鍵點：一切反應或操作都是為了獲得產品。所以我們要做到：

（1）分析原料與最終產品的關系：如化合價如何變化、其它物質是要棄除，還是要轉化回收。

（2）明確最終產品及所需原料：抓住核心元素變化。

（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

（5）著手答題：從問題中獲取信息，幫助解題。

（6）對控制反應條件的分析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）。

2）值得提示的是：每一步問題一般各自相對獨立，無連帶效應，一個問題解決不了通常不會影響下一個問題的解決。每題中基本上都有與流程無關的問題，可直接作答；對于超綱知識，不用太過糾結，題目中要么有信息提示，要么沒有設問。對于大題，不能戀戰超時，把會做的空做對、能拿的分拿到就是最好。

【參考文獻】

[1]2010-2017高考全國新課標I卷試卷.

[責任編輯：朱麗娜]endprint