淺析高考化學工藝流程題的解題策略

朱慧芳

【摘 要】 工藝流程題就是將化工生產中的生產流程用框圖形式表示出來，并根據生產流程有關的化學知識步步設問，題目常常以現代工業生產為基礎，將化學工藝流程進行簡化，與化工生產成本、環境保護等相融合，考查物質的制備、檢驗、分離等基本實驗原理在化工生產中的實際應用。

【關鍵詞】 工藝流程 分離提純 綠色化學 原料的預處理 反應條件 反應原理

一、工藝流程題的特點：

1. 試題新穎且信息的含量大，能較好地考查學生的自學能力。

2. 試題源于生產實際，以解決化學實際問題作思路進行設問，設置的情境真實，能較好地培養學生理論聯系實際、學以致用的學習觀。

3. 試題的內容豐富，涉及的化學基礎知識、基礎技能面寬，不僅考查學生對雙基知識的掌握的情況，還考查學生應用雙基知識解決化工生產中有關問題的遷移推理能力。

二、工藝流程題的結構：

該題型由3個部分組成：題頭、題干、題尾

1. 題頭：多以文字的形式，介紹某個化學工藝的原料、原理和生產目的。

2. 題干：多以工藝流程線路框圖呈現，突出表達物質相互轉化的方法和操作步驟

3. 題尾：該題型要考查的內容，主要考查物質的轉化及物質的分離提純，涉及的知識豐富，體現了高考對學生綜合應用能力的考查。

三、工藝流程題命題的角度：

角度一、原料的預處理。

角度二、反應條件。

角度三、初產品的處理方法。

角度四、分離方法。

四、工藝流程題解題的思路與方法

1. 解題方法：（1）首尾分析法。（2）分段分析法。（3）交叉分析法。

2. 答題的步驟：第一步：快速瀏覽題頭：了解題頭中工藝的原料和目的。第二步：快速瀏覽題干即工藝的流程圖，大致辨別出預處理、反應、提純、分離等階段。第三步：精讀題尾中的問題。

3. 工藝流程題常考的問題：（1）“浸出”步驟中，為提高某物質的浸出率，可采取的措施：適當提高反應的溫度、增加浸出時間、加入過量的酸或堿，邊加邊攪拌等。（2）如何提高反應速率：適當提高溫度、增大吸收液的濃度、研成粉末狀（增大接觸面積）、攪拌等。（3）從溶液中得到晶體：① 從Na Cl溶液中得到晶體：蒸發結晶。②從CuSO4溶液中得到CuSO4·5H2O：蒸發濃縮、冷卻結晶、、過濾、洗滌、干燥。

4. 認真審題、規范答題：認真審題，減少審題不細致而導致的失分，例如：（1）填“化學方程式”還是填“離子方程式”。（2）是填“名稱”還是“符號”。（3）是填“大于”還是“>”（4）是填“分子式”、“結構式”、“結構簡式”還是“電子式”。

五、例題解析：

廢棄的鋅錳干電池對環境污染很大，工業上可用如下工藝回收正極材料中的金屬（部分條件未給出）：

（1） 廢棄的鋅錳干電池對環境的主要危害是 ，中的化合價為 。

（2） 鋅錳干電池中氯化銨為電解質，其電子式為 。

（3） 反應①中氧化劑與還原劑的物質的量之比為 。

（4） 該工藝流程中多次用到過濾，實驗室中過濾所需要的玻璃儀器有 。

（5） 已知：25℃時，Ksp[Fe（OH）3]=n×10-38，濾液①中加入NaOH溶液至pH= 時，Fe3+沉淀完全[e（Fe3+）]=n×10-5mol·L-1時，認為Fe3+沉淀完全]。

（6）寫出“沉錳”過程中生成堿式碳酸錳[MnCO3·Mn（OH）2·5H2O]的離子方程式為： 。

（7） 用硫酸酸化的MnO2漿液可吸收工業廢氣中的SO2生成MnSO4·H2O，已知漿液中MnO2含量為a%，工業廢氣中SO2含量為bg·m-3，SO2的吸收率可達90%，則處理1000m3工業尾氣，可得到MnSO4H2O的質量為 kg（用含字母的代數式表示）。

解析：本題第（1）、（2）、（4）三小題不需要根據流程，據可以直接根據化學基礎知識就可以直接解答；第（3）題涉及到流程中反應①步驟，我們再精讀流程，結合反應①的前后步驟可知，氧化劑是MnO2，還原劑是FeSO4，還原產物是Mn2+，氧化產物是Fe3+，根據得失電子守恒即可找出氧化劑與還原劑的物質的量之比；第（6）題“沉錳”過程中的離子方程式結合鹽類的雙水解知識和流程圖即可寫出；第（5）、（7）題是計算題，不需要根據流程即可獨立的算出，第（5）題根據KSP的計算，難度不大；第（7）題先根據得失電子守恒找出SO2和MnSO4·H2O的關系式，再根據關系式進行計算。

【答案】（1）重金屬污染或廢酸、廢堿等電解液污染

（2）+3 （3） （4）1：2 （5） 燒杯、漏斗、玻璃棒

（6） 3 （7） 7Mn2++7CO2-3+11H2O===MnCO3·6Mn（OH）2·5H2O↓+6CO2↑