近2年全國卷中工業(yè)流程題的考點分析及復(fù)習(xí)應(yīng)對策略

劉芬

中圖分類號：A?文獻標(biāo)識碼：A?文章編號：（2021）-44-486

工業(yè)流程題來源于化工生產(chǎn)，能夠?qū)⒏鞑糠种R聯(lián)系起來，具有綜合性和創(chuàng)新性，有效體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科中“變化觀念與平衡思想”和“科學(xué)精神與社會責(zé)任”這兩大核心素養(yǎng)。這種題型，不僅考查學(xué)生的閱讀、審題能力，也考查學(xué)生對知識靈活遷移應(yīng)用的能力。學(xué)生能否讀懂題，能否靈活應(yīng)用已學(xué)知識來解題，就是能否得高分的關(guān)鍵。

一、近2年全國卷中工業(yè)流程題的考查內(nèi)容和相關(guān)知識點

通過對比近2年全國卷中工業(yè)流程題的考點，可以發(fā)現(xiàn)化學(xué)方程式的書寫、物質(zhì)成分的判斷、試劑的作用、物質(zhì)循環(huán)利用等屬于常見的高頻考點，“變化觀念與平衡思想”和“科學(xué)精神與社會責(zé)任”的素養(yǎng)滲透其中。化學(xué)方程式的書寫包括氧化還原型和非氧化還原型的化學(xué)方程式、離子方程式，以及電極反應(yīng)式等，其中電極反應(yīng)式也會多次出現(xiàn)在28題的化學(xué)反應(yīng)原理的題中。物質(zhì)成分的判斷包括濾液濾渣的成分判斷和物質(zhì)久置后的成分判斷，其根本在于對物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的理解和推斷，試劑的選擇及其作用也是建立在此基礎(chǔ)上。物質(zhì)的循環(huán)利用屬于綠色化學(xué)的一部分，一般出現(xiàn)在工業(yè)流程題的最后一個設(shè)問中。除此之外，化學(xué)反應(yīng)原理部分的電離平衡和沉淀溶解平衡題也會經(jīng)常出現(xiàn)，主要考查平衡的移動和Ksp有關(guān)的計算。

二、工業(yè)流程題的解題方法

針對工業(yè)流程題的出題結(jié)構(gòu)，我們找到了最合適的解題方法。當(dāng)遇到一道陌生的工業(yè)流程題，我們應(yīng)該先分析原料、目標(biāo)產(chǎn)品、雜質(zhì)元素等，然后分析經(jīng)過每一步化學(xué)反應(yīng)后舍去的濾液或濾渣的成分，即可得到對整道題的大致把握，解題的方向就清晰明朗了。

在核心反應(yīng)方程式的書寫部分，應(yīng)形成先標(biāo)元素價態(tài)的習(xí)慣。若價態(tài)未變，屬于非氧化還原型的反應(yīng)，根據(jù)電荷守恒和元素守恒即可配平;若價態(tài)變化，則應(yīng)遵循標(biāo)變價、列得失、求總數(shù)、配系數(shù)的順序逐步解題，需根據(jù)電子守恒、電荷守恒和元素守恒這三大守恒來解題。

【例1】（2021·昆明市高三市統(tǒng)測·27題）銦（49In）在地殼中主要存在于鉛、鋅礦物中，是一種重要的稀散金屬，其開發(fā)和綜合利用是國家重點鼓勵發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。從鉛、鋅的冶煉過程中產(chǎn)生的高銦煙灰（主要含ZnO、PbO、Fe2O3、In2O3、In2S3）中提取銦的流程如下：

已知：濾液中銦以In3+的形式存在。

回答下列問題：

（1）銦的原子結(jié)構(gòu)示意圖為____________________________。

（2）“酸浸氧化”需要加熱，其目的是____________________________，該過程中KMnO4只將In2S3中的硫元素氧化為SO2-4，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________，濾渣的主要成分的化學(xué)式是_____________。

（3）萃取劑選用的是一種有機磷酸酯，其在酸性溶液中可萃取三價金屬離子。“凈化時”加入鐵粉的作用是__________________________（用離子方程式表示），可用________溶液檢測此離子是否除盡。

（4）“萃取”時，不同的c（H+）下有機磷酸酯對三價金屬離子的萃取率及分層時間如下表：c（H+）/mol·L-1分層時間/min萃取率/%0.55*94.61.0494.11.5491.12.0482.12.5374.1?注：*表示有少量乳化作用發(fā)生，會導(dǎo)致兩相分層困難。

萃取過程中應(yīng)選擇的最佳c（H+）為________mol·L-1。

（5）粗銦可用電解法進行提純，提純過程中粗銦作_______極（填“陰”或“陽”）。

（6）鋅主要應(yīng)從_______中進行回收（填標(biāo)號）。

A. 濾渣?B. 凈化渣?C. 水相?D.有機相

【答案】?（1）（ 2 ） 提高酸浸氧化的速率?24：5?PbSO4

（ 3 ） Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+??KSCN （或硫氧化鉀）?（ 4 ） 1.0?（ 5 ）陽?（ 6 ） C

【解題思路】由題干可知，原料為高銦煙灰，目標(biāo)產(chǎn)品為粗銦，雜質(zhì)元素為Zn、Pb、Fe、S等。在“酸浸氧化 ”時，加入H2SO4，可以金屬氧化物反應(yīng)生成鹽和水，其中生成的PbSO4為沉淀，為濾渣的主要成分。“凈化”時加入的Fe具有還原性，可以與溶液中的Fe3+反應(yīng)生成Fe2+，F(xiàn)e3+是否除盡可用KSCN來檢驗。再根據(jù)“已知”和（3）中的提示，可以得知進入In3+有機相。整合相關(guān)信息后，我們可以得知（6）中鋅應(yīng)該從水相中進行回收。（2）中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比實為考查氧化還原反應(yīng)中的得失電子守恒。（5）可類比電解精煉銅即可解題。

三、關(guān)于工業(yè)流程題的復(fù)習(xí)備考策略的思考

工業(yè)流程題對學(xué)生的能力要求很高，想在這一題得高分，必須同時具備提煉關(guān)鍵信息（閱讀審題）的能力、知識遷移應(yīng)用的能力和用化學(xué)用語表達的能力。

1、注重基礎(chǔ)，形成體系

在復(fù)習(xí)的過程中，我們要時刻反思知識點是否復(fù)習(xí)全面，尤其是元素化合物中物質(zhì)的性質(zhì)、化學(xué)實驗中的分離提純方法和化學(xué)反應(yīng)原理中的四大平衡部分，以及離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用。這些內(nèi)容與我們的工業(yè)流程題緊密相連，能夠幫助學(xué)生在方程式書寫、物質(zhì)分離提純和儀器選擇、合適的反應(yīng)條件的選擇等方面提分。

2、回歸教材，挖掘課本

無論工業(yè)流程題的選材多么新穎，但萬變不離其宗，用教材中的工業(yè)流程能夠解決里面的很多問題。比如從鋁土礦提煉鋁、海帶提碘，注重實驗和工業(yè)流程的轉(zhuǎn)化能夠使我們的教學(xué)更有效。

3、記憶技巧，靈活應(yīng)用

在工業(yè)流程題中，有一些答題技巧可以直接記憶，節(jié)省思考的時間。如原料預(yù)處理中酸浸、堿浸的作用，溫度對反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的影響，調(diào)pH的可以選擇的試劑和目的，以及結(jié)晶方法的選擇、沉淀的洗滌與是否洗凈等。