閔云澤

摘要：闡述了工藝流程的一般范式與關(guān)鍵，通過3個典型案例分析指出，抓住關(guān)鍵進(jìn)行簡化分析，可以巧解工藝流程題，并將工藝流程題所考查的知識點以表格的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，為解析工藝流程題教學(xué)提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：工藝流程題；解題技巧；化學(xué)教學(xué)研討

文章編號：1005–6629（2015）7–0078–04 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

工藝流程題難度大，這是一個不爭的事實。一部分學(xué)生一見到工藝流程題就產(chǎn)生思維不順暢、不敢動筆的畏難情緒。這不僅是因為題目本身有一定難度，而且與教師將工藝流程題難度夸大不無關(guān)系。因此，作為高中化學(xué)教師要帶領(lǐng)學(xué)生抓住工藝流程題的關(guān)鍵進(jìn)行簡化分析，化難為易，化繁為簡。

1 工藝流程的一般范式與關(guān)鍵

工藝流程題中從原料到產(chǎn)品，要經(jīng)過一系列化學(xué)變化，它的關(guān)鍵在于核心化學(xué)反應(yīng)。無論是哪一類流程題，均符合圖1的一般范式[1]。

2 工藝流程題的案例分析

例1 硫酸鋅可作為食品鋅強化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生產(chǎn)工藝流程示意圖如下（設(shè)問略）：

按照工藝流程的一般范式，可將題中的工藝流程進(jìn)行范式處理，從而使學(xué)生對工藝流程題有一個宏觀上的把握，并產(chǎn)生簡化處理的意識。

筆者將這種分析工藝流程的方法概括如下：

這個“化”就是變化，就是化學(xué)變化以及實現(xiàn)這些變化的條件要求，而這些都是學(xué)生已學(xué)過的化學(xué)知識，我們從學(xué)生的已有知識入手，讓學(xué)生有熟悉感，從而降低試題的難度。

2.1 化學(xué)變化

（1）從產(chǎn)品看原料[2]，有哪些元素是要的，哪些元素是不要的，不要的就是雜質(zhì)，要除去，要的就是產(chǎn)品，要最大限度地保留，實現(xiàn)產(chǎn)率最大化。

（2）從產(chǎn)品中核心元素的化合價看原料中此元素的化合價可判定該工藝中核心的化學(xué)變化為氧化還原反應(yīng)還是復(fù)分解反應(yīng)，從而明確工藝中所加入的物質(zhì)的作用——轉(zhuǎn)化還是除雜。

2.3 兩個觀念

（1）流程中加入的物質(zhì)一般有兩個作用，要么轉(zhuǎn)化，要么除雜。

（2）流程中的分離提純與條件控制等操作總是離不開要實現(xiàn)速率最大化、產(chǎn)率最大化（對原料來說就是轉(zhuǎn)化率最大化）等問題。

例2 綠礬（FeSO4·7H2O）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑（含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法：

寫出廢催化劑中另一主要成分與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。

②酸溶Ⅱ需控制溫度不宜過高，除了控制一定反應(yīng)速率外，其原因可能還有 。

③若用足量的燒堿吸收氣體，請寫出吸收后溶液中含有的溶質(zhì)的化學(xué)式：NaOH、NaNO2、 、 。

（3）使用甲醛還原鈀的化合物時，溶液須保持堿性，否則會造成甲醛的額外損耗，原因是 。

（4）操作Ⅰ的名稱是 ，溶液Ⅰ可能含有的有機離子為 。

（5）有人提出，在進(jìn)行酸溶前最好先將廢催化劑在700℃下進(jìn)行灼燒，同時不斷通入空氣，其目的是 。

這是一道直線型工藝流程題。原料為Pd、C、Fe、Zn混合物，產(chǎn)品為鈀，自然要保留的是Pd，而C、Fe、Zn都是要除去的對象了，于是加入鹽酸的作用是為了除去鐵和鋅。然后是確定除去C，王水中硝酸與C反應(yīng)，同時有CO2和NO2生成。由于鈀和鉑相似，故均能溶于王水，且題中已告知鈀與王水反應(yīng)的方程式，鈀已轉(zhuǎn)化為化合態(tài)，再加入甲醛還原化合態(tài)的鈀使之轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的鈀，最后通過過濾即可得游離態(tài)的鈀。

參考答案：

（1）除去鐵、鋅等雜質(zhì)

（3）酸性條件下，甲醛會被硝酸氧化

（4）過濾；HCOO-

（5）除去廢催化劑中的活性炭，減少王水的消耗

這也是一道除雜型的工藝流程題。從含有游離態(tài)的鈀（含C、Fe、Zn）的混合物中，要除去鐵和鋅（用鹽酸除去），王水中的濃硝酸在加熱的條件可與C反應(yīng)而除去C，由題給信息知游離態(tài)的鈀會轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的鈀（核心化學(xué)反應(yīng)1），再用甲醛還原化合態(tài)的鈀（核心化學(xué)反應(yīng)2，本題只要知道即可，不必涉及具體的化學(xué)反應(yīng)），可以預(yù)測鈀不溶于水，于是最后要用過濾的方法得到游離態(tài)的鈀。

3 工藝流程題考查知識點查詢一覽表

為更加清楚地知道工藝流程題中與工藝有關(guān)的問題的設(shè)置，筆者將多年來工藝流程題中所考查的知識點[3]制作成一張“知識點查詢一覽表”（見表1），以備學(xué)生學(xué)習(xí)之用。

將流程相關(guān)的考查知識點整理出來并制成查詢表的形式，讓學(xué)生明確工藝流程題的一般考查對象，并樹立千考萬考考不出知識表，千難萬難就在表中找的信心。任何工藝流程題僅僅是承載知識點的元素化合物的不同罷了，并沒有原理上的相異。而且，表格不僅列出了考查問題的角度，更提示了學(xué)生解題的思維角度，學(xué)生通過長時間訓(xùn)練，功到自然成。

將步驟繁多的工藝流程題抓住關(guān)鍵進(jìn)行簡化分析，首先能解決學(xué)生心理上的畏難情緒，其次能夠促進(jìn)學(xué)生形成理論聯(lián)系實際和學(xué)以致用的學(xué)習(xí)觀，再次是能讓學(xué)生在高考紙筆測試中取得好成績。

參考文獻(xiàn)：

[1]左香華，崔雪芹.廣東省高考工藝流程題的特點與解題策略[J].化學(xué)教學(xué)，2012，（6）：61～63.

[2]劉全明.化學(xué)工藝流程題的結(jié)構(gòu)、特點、分類與解法[J].化學(xué)教學(xué)，2010，（3）：57～60.

[3]孫國虎，王滋旻.對新課程高考中“化學(xué)工藝流程題”的探討與教學(xué)反思[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2010，（12）：54～56.