摘 要：化學(xué)工藝流程題取材于真實的工業(yè)生產(chǎn)和社會生活實際，把生產(chǎn)工序和主要流程用框圖形式表示出來，并圍繞生產(chǎn)流程中涉及的有關(guān)化學(xué)知識和原理設(shè)置問題，考查考生運用相關(guān)知識來解決工業(yè)生產(chǎn)中實際問題的能力.這類題情境新、陌生度高、信息量大、綜合性強、素養(yǎng)要求高，是高考化學(xué)試卷中的無機反應(yīng)及相關(guān)反應(yīng)原理等知識內(nèi)容考查的主流題型.

關(guān)鍵詞：思維模型;化學(xué)工藝;流程;高中化學(xué)

中圖分類號：G632 ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1008-0333（2020）10-0084-02

收稿日期：2020-01-05

作者簡介：黃一文（1968.6-），男，福建省連城人，本科，高級教師，從事化學(xué)教學(xué)研究.

解化學(xué)工藝流程題，除了要熟練掌握常見無機物及其應(yīng)用、反應(yīng)原理、化學(xué)計算等的基礎(chǔ)知識，還應(yīng)具備較熟練的物質(zhì)的分離與提純的基本技能，解題的關(guān)鍵是讀懂流程圖，構(gòu)建解題思維模型并靈活運用巧答題.

一、化學(xué)工藝流程題常見考點

化學(xué)工藝流程題融合了物質(zhì)制備和分離提純過程中有關(guān)元素化合物、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)速率、化學(xué)平衡、電化學(xué)、反應(yīng)條件控制、綠色化學(xué)等核心知識，常見考點為：

1.給信息的化學(xué)方程式的書寫：考查信息素養(yǎng)、分類觀、微粒觀、轉(zhuǎn)化觀和守恒法.

2.基本實驗操作：考查金屬離子的逐步沉淀和分離、重結(jié)晶、過濾、沉淀的洗滌、蒸餾、萃取和分液等操作.

3.反應(yīng)條件的選擇：考查反應(yīng)速率和化學(xué)平衡影響因素，反應(yīng)溫度、濃度、pH控制等.

4.化學(xué)計算：考查氧化還原、平衡常數(shù)、溶度積、轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)率、純度等有關(guān)計算.

5.綠色化學(xué)：考查工藝的安全性和可操作性、減少污染、節(jié)約成本等問題.

二、化學(xué)工藝流程題解題思維模型

思維模型如下圖所示.

三、運用思維模型巧答工藝流程題示例

例 ＼[2019新課標Ⅲ＼] 高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦（還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制備，工藝如下圖所示.回答下列問題：

相關(guān)金屬離子＼[c0（Mn+）=0.1 mol·L-1＼]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：

解析 （1）考查物質(zhì)溶解時分類觀，SiO2是酸性氧化物，不與硫酸反應(yīng)，所以濾渣1中除了S還有SiO2;考查陌生的反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫，根據(jù)利用化合價升降確定反應(yīng)物和生成物，利用守恒法配平化學(xué)方程式：MnO2+MnS+2H2SO42MnSO4+S+2H2O.

（2）考查分類觀和轉(zhuǎn)化觀，根據(jù)實驗室制氯氣的反應(yīng)和流程可知二氧化錳作為氧化劑，其作用是使MnS反應(yīng)完全，且將溶液中Fe2+氧化為Fe3+.

（3）考查Fe3+和Al3+沉淀生成條件控制，由表中數(shù)據(jù)可知pH在4.7時，F(xiàn)e3+和Al3+沉淀完全，所以pH應(yīng)該控制在4.7～6之間.

（4）考查加沉淀劑Na2S的目的，是為了除去鋅離子和鎳離子，所以濾渣3是生成的沉淀ZnS和NiS.

（5）考查化學(xué)平衡移動的影響因素，由HFH++F-知，酸度過大，F(xiàn)-濃度減低，使得MgF2Mg2++2F-平衡向沉淀溶解方向移動，Mg2+沉淀不完全.

（6）考查陌生反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫，根據(jù)題干信息沉錳的過程是生成了MnCO3沉淀，根據(jù)反應(yīng)原理確定產(chǎn)物還有CO2和水，利用守恒法配平反應(yīng)離子方程式：Mn2++2HCO-3MnCO3↓+CO2↑+H2O.

（7）考查守恒法的運用，根據(jù)化合物中各元素化合價代數(shù)和為0的規(guī)律得：1+2x+3y+4z=6，已知，x=y=1/3，帶入計算得：z=5/6.

化學(xué)工藝流程題陌生度、整合度、靈活度較大，解題時既要明確試題的反應(yīng)原理、考點、設(shè)問點，又要運用所學(xué)知識和信息讀懂流程圖的步驟含義，根據(jù)設(shè)問進行準確答題，只有構(gòu)建解題思維模型并靈活運用思維模型指導(dǎo)答題，練就“化學(xué)的慧眼和思維的慧心”，觸類旁通，領(lǐng)悟解題的規(guī)律性和技巧性，才能突破工藝流程題這一富有挑戰(zhàn)的題型.

參考文獻：

[1]黃玲.對“化學(xué)工藝流程題”的探討＼[J＼].新課程學(xué)習(xí)（中），2011（09）：106-107.

[2]劉樹領(lǐng)，王貴來.無機化工流程題的妙解策略＼[J＼].高中數(shù)理化，2011（03）：50-51.

[責(zé)任編輯：季春陽]