高明威

[摘 要] 以近些年高考高頻點試題做背景，從多個不同角度闡述解決化學工藝流程試題的方法策略，以使學生能夠真正體會學以致用，化學與生活的密切關系。

[關鍵詞] 化學工藝流程；遷移能力；解題策略

以工業(yè)生產為載體的工藝流程是高考必考的熱點試題，將推理、實驗、計算以及書寫陌生化學反應方程式融為一體，以流程圖的形式考查學生接受整合信息的能力，分析解決實際問題的能力，以及簡單計算能力的試題，體現了高考試題命制的綜合性和創(chuàng)新性?；ち鞒痰拿}來源很廣，其核心問題是“物質的轉化”和“物質的分離與提純”，然后與各個知識模塊相結合。

根據試題的考察要求和問題角度呈現，應加強如下解題策略。

一、正確獲取工業(yè)流程中的信息

例1、（2013·新課標全國卷Ⅱ節(jié)選）氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治病。純化工業(yè)級氧化鋅（含有Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）等雜質）的流程如下：

提示：在本實驗條件下，Ni（Ⅱ）不能被氧化；高錳酸鉀的還原產物是MnO2?；卮鹣铝袉栴}：

（1）反應②中除掉的雜質離子是________，發(fā)生反應的離子方程式為_____________；在加高錳酸鉀溶液前，若pH較低，對除雜的影響是________________。

（2）反應④形成的沉淀要用水洗，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是__________________。

通過閱讀流程圖、文字描述、表格信息以及在設問中的提示性信息（在本實驗條件下，Ni（Ⅱ）不能被氧化；高錳酸鉀的還原產物是MnO2），明確制備或提純的物質（ZnO）、制備過程中所需原料（H2SO4、Zn、Na2CO3）、需要除去的雜質（含有Fe（Ⅱ）、Mn（Ⅱ）、Ni（Ⅱ）等雜質）。

在做題過程中，有些學生不明確Mn（Ⅱ）能否被高錳酸鉀氧化，題中的信息只說Ni（Ⅱ）不能被氧化，就在暗示Mn（Ⅱ）能被高錳酸鉀氧化而且生成MnO2。

二、加強平時訓練，善于歸納總結

在教學中，教師要幫助學生熟記實驗操作，如過濾、萃取與分液、蒸餾、結晶、重結晶、灼燒、沉淀的洗滌、干燥等。

例1中就考察了沉淀的洗滌。此類試題中對結晶的考察較多。

例2、（1）氧化鎂是白色粉末，無臭、無味，不溶于水和乙醇。將氧化鎂溶解在鹽酸中可以制得MgCl2溶液，過濾后，將所得溶液_______________，可以得到MgCl2·6H2O晶體。由于生成產物是帶有結晶水的晶體，為避免產物的分解從溶液中析出晶體的相關操作步驟為低溫蒸發(fā)，冷卻結晶。

（2）已知四種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如圖所示：

向硫酸銨溶液中加入氯化鉀后得到無氯鉀肥的操作是_____________、_____________、洗滌、干燥等。根據物質的溶解度與溫度的關系可知，應該利用物質的溶解度差異來生成無氯鉀肥。（NH4）2SO4+2KCl=K2SO4+2NH4Cl硫酸銨受溫度影響較弱，可以通過蒸發(fā)結晶、趁熱過濾（防止NH4Cl析出）的方法得到產物。在問題的解決中應注意濃縮結晶，趁熱過濾和蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶的分別。

三、熟練掌握高中相關的化工生產知識

例3、（2014·天津卷節(jié)選）元素單質及其化合物有廣泛用途，請根據周期表中第三周期元素相關知識回答下列問題：

已知：

工業(yè)制鎂時，電解MgCl2而不電解MgO的原因是___________；

制鋁時，電解Al2O3而不電解AlCl3的原因是________________。

我們需要對高中這些常見的化工工業(yè)進行認真的復習，包括氯堿工業(yè)、硅酸鹽工業(yè)、硫酸工業(yè)、硝酸工業(yè)、合成氨工業(yè)、金屬冶煉、海水中提取溴、碘、氯化鈉、鎂等。遇到類似的流程題，無論涉及哪些工業(yè)原理，解題都會很熟練。

四、明確化工生產中常見詞的含義

例4、（2014江蘇單科化學卷節(jié)選）煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放。實驗室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制備堿式硫酸鋁[Al2（SO4）x（OH）6—2x]溶液，并用于煙氣脫硫研究。

（1）酸浸時反應的化學方程式為__________；濾渣Ⅰ的主要成分為__________（填化學式）。

（2）加CaCO3調節(jié)溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2（SO4）3轉化為Al2（SO4）x（OH）6-2x。濾渣Ⅱ的主要成分為__________（填化學式）；若溶液的pH偏高，將會導致溶液中鋁元素的含量降低，其原因是____________________（用離子方程式表示）。

在試題中出現了酸浸、pH的調整等化工生產術語，在學習和復習中要懂得每一術語的含義，會使得對問題的理解、流程的分析清晰準確。如：

1.灼燒：原料的預處理，使一些物質轉化為容易提取的物質

2.酸浸：溶解、去氧化膜、調節(jié)溶液的pH

3.堿洗：去油污、溶解Al或SiO2、調節(jié)溶液的pH

4.氧化劑：氧化某物質（主要是Fe2+）轉化易于除去的離子

5.控制溶液的pH：促進某離子水解，使其沉淀，利于過濾分離

6.煮沸：促水解，聚沉后過濾分離、除去溶解在溶液中的氣體

五、牢記化工工藝中的綠色環(huán)保理念

例5、（2013福建卷節(jié)選）

②該法工藝原理如上。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉（NaClO3）與鹽酸反應生成ClO2。

工藝中可以利用的單質有__________（填化學式），發(fā)生器中生成ClO2的化學方程式為__________。

人類在利用自然的同時必須要保護自然，人類才能得以可持續(xù)進步和發(fā)展。實施清潔生產即能滿足人們的物質需求又可以合理使用自然資源，同時可以保護環(huán)境。此類問題的設計遵循綠色化學理念，常常會涉及如下問題：

1.環(huán)境污染問題

2.節(jié)約原料（循環(huán)利用）

3.原子利用率100%

六、加強化學原理，解決化工生產中的實際問題

例6、（節(jié)選）皮革工業(yè)污泥中含較多的Cr，工業(yè)采用以下工藝制得M[Cr（OH）（H2O）5SO4]。

已知：①工藝中硫酸浸取液中的金屬離子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Cu2+、Mg2+。

酸浸時，為了提高浸取效率可采取的措施是____________________（任寫一條）。

主要考查學生運用化學平衡原理、化學反應與能量等知識。解答的時候要從題中獲取信息，運用化學反應原理分析制備產品的最佳條件，幫助解題。例如：如何提高浸出率（化學反應速率問題）、如何提高產量（化學平衡移動問題）等。

工藝流程題源于生產實際，以解決化學實際問題為思路進行設問，使問題情境真實，能培養(yǎng)理論聯系實際，學以致用的學習觀，試題內容豐富，涉及化學知識方方面面，要求學生對基礎知識掌握牢固，有應用基礎知識解決問題的遷移能力，還應該培養(yǎng)閱讀能力和對資料的收集處理能力。

（責任編輯：張華偉）