高考化學之化學工藝流程題

楊丹衷明華

(韓山師范學院 化學系，廣東 潮州 521041)

摘要：化學與生活息息相關(guān)，這是我們一開始接觸化學時，老師們灌輸給我們的概念。而化學工藝流程題就是高考化學中這一概念的充分體現(xiàn)。在呼吁理論知識多與生活實際相結(jié)合這大背景下，毋庸置疑，化學工藝流程題將會繼續(xù)在高考中占據(jù)一席之地。為了在高考中能夠順利解答這道題，掌握它的解題技巧，現(xiàn)將這一題進行深入剖析。

關(guān)鍵詞：高考廣東化工流程題

一、考察化工流程題的用意是什么？

新課程改革在課程理念上突出了以學生為本的價值觀，關(guān)注學生的全面、自主、個性的和諧發(fā)展和終身發(fā)展。而化工流程題考察的不僅僅是學生的理論知識，還考察了學生對知識的整合能力，使其學會構(gòu)建知識體系結(jié)構(gòu)，能夠運用現(xiàn)有的理論知識去解決新的問題，從而培養(yǎng)學生創(chuàng)新的潛能。

二、化工流程題的特點

化學工藝流程圖題就是將化工生產(chǎn)過程中的主要生產(chǎn)階段即生產(chǎn)流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學知識步步設(shè)問，形成與化工生產(chǎn)緊密聯(lián)系的試題。

“化工流程圖”試題主要分三部分：

(1)題干部分：介紹原材料及所要得到的目標產(chǎn)品，以圖表、化學方程式、文字表達等提供解決問題的信息。

(2)流程圖部分：呈現(xiàn)整個化工生產(chǎn)過程。

一般流程圖也可分為三部分：原料的預(yù)處理→物質(zhì)的分離提→產(chǎn)品獲得。

有的流程圖在這三部分中還包括三條線索，主線主產(chǎn)品、側(cè)線副產(chǎn)品、可循環(huán)利用的反應(yīng)物。

(3)問題部分：提出了所要解決的問題。

三、化工流程題的基本解題步驟

1、從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。正確解讀試題信息，這是準確回答試題的前提。

2、分析流程中的每一步驟，從幾個方面了解流程：

A、反應(yīng)物是什么？

B、發(fā)生了什么反應(yīng)？

C、該反應(yīng)造成了什么后果，對制造產(chǎn)品有什么作用？(抓住一個關(guān)鍵點：一切反應(yīng)或操作都是為獲得產(chǎn)品而服務(wù)。)

3、回歸問題，從問題中獲取信息，幫助解題。

四、化學工藝流程中常見的操作與名詞

(1)原料的預(yù)處理：

①溶解：通常用酸溶。如用硫酸、鹽酸、濃硫酸等；

②灼燒：如從海帶中提取碘；如煅燒高嶺土；

③煅燒：如煅燒高嶺土，改變結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解，并使一些雜質(zhì)高溫下氧化、分解。

(2)分離提純的方法

①控制溶液的酸堿性：使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀，從而達到分離的目的；

②蒸發(fā)的目的：分離沸點不同的液體；

③加熱的目的：加快反應(yīng)速率或促進平衡向某個方向移動；

④降溫反應(yīng)的目的：某物質(zhì)在高溫時會溶解(或分解)、為使化學平衡向著題目要求的方向移動；

⑤趁熱過濾：防止某物質(zhì)降溫時會析出；

⑥冰水洗滌：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。

(3)常見名詞

浸出：固體加水(酸)溶解得到離子。

浸出率：固體溶解后，離子在溶液中的含量的多少(更多轉(zhuǎn)化)。

酸浸：在酸溶液中反應(yīng)使可溶性金屬離子進入溶液，不溶物通過過濾除去的溶解過程。

水洗：通常為除去水溶性雜質(zhì)。

水浸：與水接觸反應(yīng)或溶解。

(4)常見文字敘述套路

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

2、從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮-冷卻結(jié)晶-過濾-(洗滌)。

注意：

①在寫某一步驟是為了除雜是，應(yīng)該注明“是為了除去XX雜質(zhì)”，只寫“除雜”等一類萬金油式的回答是不給分的。

②看清楚是寫化學反應(yīng)方程式還是離子方程式，注意配平。

五、具體實例分析

例：(2014年廣東高考)石墨在材料領(lǐng)域有重要應(yīng)用，某初級石墨中含SiO2(7.8%)、Al2O3(5.1%)、Fe2O3(3.1%)和MgO(0.5%)等雜質(zhì)，設(shè)計的提純與綜合利用工藝如下：

圖　提純與綜合利用工藝 注：SiCl 4的沸點為57.6℃，金屬氯化物的沸點均高于150℃。

(1)向反應(yīng)器中通入Cl2前，需通一段時間N2，主要目的是____。

(2)高溫反應(yīng)后，石墨中氧化物雜質(zhì)均轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氯化物，氣體I中的碳氧化物主要為____，由氣體II中某物質(zhì)得到水玻璃的化學反應(yīng)方程式為____。

(3)步驟①為：攪拌、____、所得溶液IV中的陰離子有____。

(4)由溶液IV生成沉淀V的總反應(yīng)的離子方程式為____，100kg初級石墨最多可獲得V的質(zhì)量為____kg。

(5)石墨可用于自然水體中銅件的電化學防腐，完成防腐示意圖，并作相應(yīng)標注。

圖　防腐示意圖

評析：這道題是石墨的提純，我們在解題的過程中要牢記解題的步驟與思路，首先我們要讀題，從題干中獲取重要的線索，特別要注意題目給我們提供的流程圖外的信息：(注：SiCl4的沸點為57.6℃，金屬氯化物的

沸點均高于150℃)，然后分析流程圖中的每一個步驟，如初級石墨通入氯氣后，分離出氣體1和純化石墨，這其中發(fā)生了什么反應(yīng)，從而推斷出氣體1是什么，用同樣的方法可大概推斷出氣體2，固體3是什么。分析完題目后就要回歸問題了，問題當中也有大量的信息，如第1小題中的向反應(yīng)器中通入Cl2前，需通一段時間N2，主要目的是什么？問題中的信息就是通入一段時間的氮氣，通過我們對氮氣的認識以及流程圖中為我們提供的信息，可得出通入氮氣的目的是趕走反應(yīng)器中的空氣，防止高溫時石墨氧化。用同樣的思維也可以解答接下來的問題，主要的思維方式就是把我們所學過的理論知識運用和題目中提供的信息相結(jié)合，從而得到正確的答案。

六、總結(jié)

奮斗在高考戰(zhàn)線的每一位學生，都擁有獨立的知識系統(tǒng)，而化工流程題就是需要把這些獨立的知識系統(tǒng)結(jié)合起來，構(gòu)建一個強大的知識體系，以此達到解題的目的。然而，這是一個艱難而漫長的過程，很多學生的綜合能力差，梳理知識方面比較薄弱，常常會做這道題了，卻不會做另外一道題，故高考中化工流程題的平均得分率并不理想，所以掌握其解題技巧與方法尤為重要。因此，學生在訓練此題時，不僅應(yīng)該學會做這道題，更應(yīng)該注重一種思維模式的培養(yǎng)，由此達到舉一反三的效果。