淺談工藝流程題的解題方法及教學啟示

摘 要：從近幾年高考化學試題來看，高考化學試題與生產、生活的聯系越來越緊密，從命題思維和方法上進行了分析與評價，提出了解題的方法和教學啟示，目的是為了更好地掌握“工藝流程題”的解題方法與技巧。

關鍵詞：高考；評價；解題方法

一、問題提出

近幾年工藝流程題已成為全國及各地區高考的熱點，雖說此類試題難度不是很大，但得分率不高。究其原因：一是這類題思維往往出現跳躍，致使學生思維不能連續。加上試題文字量大，信息新穎，情景陌生；二是學生對獲取信息、處理信息、運用信息解決問題的能力較差；三是由于學生受時間（規定的考試時間）和空間（考場）的限制，見到此類題學生往往產生畏懼、慌亂的心態，甚至有些學生產生放棄的念頭。因此，掌握這類試題的解題方法與技巧就顯得尤為重要。

二、解題方法

1.獲取信息，了解產品

通過閱讀題目，在大量的文字述說中迅速獲取有價值的信息，因為這類信息來自諸多信息源，要加以篩選、甄別。如題干信息、表格信息、曲線信息和提示信息等，進而明確生產產品的目的，因為一切反應或操作都是為獲得產品而服務，所以要找出得到的主要物質是什么，混有的雜質有哪些，認真分析當加入某一試劑后，能與什么物質發生反應，生成了什么產物，要用什么樣的方法才能將雜質除去等。

2.分析流程，關注步驟

分析流程中的每一步驟，從生產流程圖中找到原料與產品之間的關系，理清原料在轉化為產品的過程中發生了什么反應，再根據題中的具體設問，結合題中所提供的有效信息，進行針對性作答。

3.綜合施策，認真作答

從所涉及問題中獲取信息、處理信息、運用信息，并形成一條有效的信息鏈，進行綜合施策。如：（1）對混合物的除雜、分離、提純及所用的實驗儀器、名稱，所要求書寫的化學方程式或離子方程式。（2）對綜合生產效益有何影響？如原料成本、原料來源、能源成本、對設備的要求、節能減排、環境保護等綜合考慮，認真作答。

三、例題分析

1.題目

CoCl2·6H2O是一種飼料營養強化劑。以含鈷廢料（含少量Fe、Al等雜質）制取CoCl2·6H2O的一種新工工藝流程，如下圖。

已知：①鈷與鹽酸反應的化學方程式為Co+2HCl CoCl2+H2↑。

②CoCl2·6H2O熔點86℃，易溶于水、乙醚等；常溫下穩定無毒，加熱至110～120℃時，失去結晶水變成有毒的無水氯化鈷。

③部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：

（1）上述流程中過氧化氫的作用___________。

（2）加入碳酸鈉調節pH至a，a的范圍是___________。

（3）操作Ⅰ包含3個基本實驗操作，它們是___________和過濾。

（4）制得的CoCl2·6H2O需減壓烘干的原因是___________。

（5）在實驗室中，為了從上述產品中獲得純凈的CoCl2·6H2O，采用的方法是___________。

2.解題分析

對問題（1）的分析：在含鈷廢料（含少量Fe、Al等雜質）中加入鹽酸后，使整個體系成為FeCl2、AlCl3、CoCl2的混合液，然后，再加入過氧化氫，可以將混合液中的Fe2+氧化為Fe3+，從表格中的信息得知，根據各種離子沉淀的pH范圍，Fe（OH）2和Co（OH）2沉淀的pH很接近，直接除去Fe2+并不容易，因而將其氧化成Fe3+，然后調節溶液pH使之進一步轉化成Fe（OH）3而除去。對問題（2）的分析：首先要求學生能讀懂表格中的有關信息，進行簡單的數據處理。碳酸鈉溶液是強堿弱酸鹽，其水溶液顯堿性，既可中和過量的鹽酸，又可調節溶液的pH，調節溶液pH的目的是：既保證Fe3+、Al3+完全沉淀，又要保證Co2+不能沉淀。經表格中的信息分析得知，調節溶液的pH為5.2～7.6，使Fe3+、Al3+完全轉變為Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀而除去Fe3+、Al3+，又不能使Co2+沉淀，達到了預期的目的。對問題（3）的分析：這一問思維跳躍大，考查學生是否對實驗流程很清楚。在濾液中加入鹽酸調節溶液pH至2～3，此時溶液處于酸性，溶液中的CO32-完全被除去，溶液為CoCl2、NaCl和HCl的混合液，如何將其分離開？從操作Ⅰ可知，其中包含3個基本實驗操作，且最后一個基本操作是過濾，由此推之，前面兩個基本實驗操作分別是：蒸發濃縮、冷卻結晶。對問題（4）的分析：只需學生搞清楚減壓烘干的目的是降低烘干溫度即可。從已知②中可知，加熱至110～120℃時，CoCl2·6H2O會分解，故可防止產品分解。問題（5）的分析：學生如果能夠捕捉、挖掘、利用CoCl2·6H2O易溶解于乙醚這一信息，將其產品溶于乙醚進行過濾，再蒸餾（乙醚易揮發）就可獲得純凈的CoCl2·6H2O。

3.點評

本題關鍵是考查學生對整個流程過程中所涉及的問題是否十分清楚；能否敏捷、準確地獲取試題所給的相關信息，并加以整合；能否在獲取相關信息和頭腦中原有的知識和技能的基礎上靈活應用新信息的能力等。

四、教學啟示

1.此類試題由于選材新、情景陌生，因而能夠考查學生的自學能力和信息遷移能力。就學生的答題情況而言，他們碰上這類試題，往往被陌生情景和專業術語而產生畏懼感，而出現過度焦慮的情緒，致使學生在答題時不能正常發揮。因此，作為化學教師，首先要培養學生良好的心態，引導學生學會閱讀試題，盡量弄懂流程圖，挖掘題目中隱含的信息，找到關鍵詞和題眼，以便解決化學中的實際問題。

2.在平時的教學中，要求學生大量閱讀題目中所提供的信息，提高閱讀能力，并從中提取有效的信息，進而培養學生分析、比較、概括、歸納和加工信息的能力，養成學生良好的思維品質。

3.通過此類習題的教學，幫助學生逐步形成獨立思考、善于應變、勇于創新的探究能力。

作者簡介：東國花（1970—），女，漢族，青海互助人，大學本科，理學學士學位，中學一級教師，從事高中化學教學和教學研究。