高考中化工流程题的突破

郭腾飞

化工流程题一直是高三学生头疼的题型，该题型最早出现在广东高考题中，2009年安徽自主命题以来几乎每年都有该题型，对于学生来说该类题目最难入手，总觉得它考察的知识面太广：既有元素化合物知识，又有实验基本操作，少有的化学计算也出现在该题目中。对于该题型我想谈谈自己的体会。

一、大致浏览、整体把握

化工流程题是以化工生产实际和科学研究为背景，以生产流程为载体，通过所给出工业流程及信息来考查学生的分析归纳能力以及应用所学知识解决实际生产问题的能力。当我们遇到该类题时，不妨从以下几个方面分析：

①明确最终产品及所需原料。

②分析原料与最终产品的关系：如化合价如何变化、杂质是要弃除，还是要转化回收

③大致浏览工艺流程：a.主线主产品；b.分支副产品； c.回头为循环。

④所加物质的作用： a.改变中心元素化合价； b.分离除杂； c.促使产物更好、更纯的析出。总之一个关键点：一切反应或操作都是为了获得更纯净的产品。

⑤浏览所考问题：有时候某些信息是在所考问题中给出的，流程中某步骤看不懂时，不妨大致浏览下题目，或许会有提示。从所考问题中获取信息，帮助解题。

例如2009安徽理综：某厂废水中含5.00×10-3mol·L-1的Cr2O72－，其毒性较大。某研究性学习小组为了变废为宝，将废水处理得到磁性材料Cr0.5Fe1.5FeO4（Fe的化合价依次为+3、+2），设计了如下实验流程。

分析：

①明确原料与最终产品的关系：原料中Cr的化合价+6价，最终产物中变为+3，化合价降低，可知该过程要引入还原剂。

②大致浏览工艺流程得知FeSO4·7H2O正是所需还原剂：把+6价的Cr变为+3，其本身被氧化为Fe3+，又从最终产物Cr0.5Fe1.5 FeO4，可知溶液中的Fe3+、Fe2+、Cr3+均变成沉淀。

再如2011安徽理综：MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2实验，其流程如下：

分析：

①明确原料与最终产品的关系：原料中粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2，得知该题要除杂提纯。那么杂质（MnO和MnCO3）是要弃除，还是要转化回收呢？

②大致浏览工艺流程得知杂质最终转化为了MnO2，即+2价Mn最终转化为MnO2并回收。那么流程中所加物质NaClO3的作用就起到升高Mn元素化合价提供氧化剂的作用。

二、归纳常考问题的类型

化工流程题考查的知识点比较分散，以无机物性质为主，但所考问题类型基本固定，如元素及其化合物的转化关系、氧化还原反应（离子方程式）书写、化学基础理论（速率与平衡转化率）、实验操作技能和计算等。

至于题目所涉及的问题，我们可以从最近几年的高考题中归类总结：

三、常考问题突破

1. 氧化还原方程式突破（缺项配平）：以草酸钾和酸性高锰酸钾反应为例：

C2O42-+MnO4-+＿＿→ CO2+ ＿＿+＿＿

①找准氧化剂、还原剂及对应产物： C2O42- → CO2

MnO4- → Mn2+

②得失电子守恒配平： C2O42-化合价↑2×5

MnO4-化合价↓5×2

③利用电荷守恒，确定H+（或OH-）、H2O的位置 ：

5C2O42-+2MnO4-→ 10CO2+2Mn2+

观察左、右两边总电荷分别为-12和+4，结合反应所处（酸性）环境，确定在左边补充H+而右边补充H2O ，再根据电荷守恒得知：

5C2O42-+2MnO4-+16H+＝ 10 CO2+2Mn2++8H2O

注：酸性环境不能生成OH-；碱性环境不能生成H+

2. 基本实验及操作突破

固体灼烧实验：

①酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳、搅拌棒、干燥器等

②萃取分液：分液漏斗、烧杯等

③一定浓度溶液的配制：天平（量筒）、烧杯、玻璃棒、容量瓶（注明规格）、胶头滴管等（容量瓶的检漏基本操作）

④中和滴定：滴定管、锥形瓶等（滴定管的检漏、润洗、排气泡等基本操作）

⑤蒸馏：蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计（水银球所在位置）等

⑥过滤：漏斗、烧杯、玻璃杯（如何洗涤沉淀、如何判断沉淀洗涤干净）

3. 对控制反应条件的突破

为何选择控制某个反应条件可从以下几个方面着手：对反应速率、平衡转化率有何影响、对综合生产效益有何影响（如原料成本是否廉价，来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护等方面考虑）。

4. 计算题的突破

纵观这几年安徽高考化学中的计算，可以得出它们大都利用了守恒的原则：原子守恒、得失电子守恒。如09年考查Cr原子守恒；10年考查SO42-、CO32-离子守恒；11年考查Mn原子和Cl原子的原子守恒、得失电子守恒等。但是这些计算对学生的综合能力要求比较高，特别是要对整个流程思路清晰，原子的去向明确，否则会走很多弯路。这也是高考化学中最能体现学生思维能力的题型了。

在实际考试中，我们应该引导学生，碰到该计算题时先看看有没有思路，有思路更好，若没有思路万不可在这一问题上纠缠，先丢掉它腾出时间做后面的内容，确保整套理综试卷会做的题目都做完。在丢下该计算时，心里应坦然，你不会做，也很少有别人会，即使做出该计算也会用去不少时间和精力。该空一般3-4分，先丢下看看后面的内容，特别是生物填空，分值与它相似，填对一个也就补过来了。况且后面该做的分拿到手后，心情可能更坦然，再回头看该计算时思路也许更清晰。若开始就在该计算填空上纠缠，会得不偿失的。

最后建议高三老师多研究近几年外省（如广东、江苏、山东等）该类高考题型，注意比较异同。特别是还有哪些知识点别的省已考查而我省还未涉及（如化学反应原理部分内容），多给学生提醒。只要我们老师勤研究，多积累，突破化工流程题不会多困难。