从2017高考题再议工艺流程题的解题方法及启示

吴娟琦

【摘 要】学生一看到工艺流程题就产生畏难情绪，这类题的得分都不高，作为化学教师，应教会学生如何抓住工艺流程题的关键，化难为易，化繁为简，消除学生的恐惧心理。

【关键词】化工流程题；解题方法

2017年试大纲选做题中删去了“化学与技术”模块，在高考之前，教师们都在猜测这是要强化必做题中的工艺流程题还是弱化它？结果试题中再现了几年来的试题热点——工艺流程图题，说明化工流程图题不仅是高考的热点更是一种命题趋势。

1 工艺流程题的结构、特点

化工流程题以化工生产实际和科学研究为背景，以生产流程为载体，并针对流程中有关的化学知识步步设问。试题文字信息量大，情境陌生，主要考察学生对相关图形图表的观察，并获取与解题有关的信息，运用分析、概括、归纳等方法对所获得的信息加工与应用。題目内容分三个部分：题头、题干、问题。题头简单介绍化工生产或化学实验所需的材料，描述化工生产或化学实验的目的；题干则用框图形式将原料到产品的主要生产流程表示出来，或把化学实验中物质的制备和分离提纯的流程表示出来；题尾主要是根据生产过程或化学实验中涉及到的化学知识设制成系列问题。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。化工流程题考查的知识点比较分散，以无机物性质为主。学生普遍认为本题难度大，有相当一部分学生一看到工艺流程题就产生畏难情绪，不敢动笔或不知所措。因此，这类题的得分都不高，作为高三的化学教师，应教会学生如何抓住工艺流程题的关键，化难为易，化繁为简，消除学生的恐惧心理。

2 工艺流程题在新课标全国卷1中的演变历史

在2011年本题是无机框图题，（27题）。2012年没有工艺流程题，2013年，一股新风刮来开始工艺流程题：（27）.但2014年新课标1卷没有出现工艺流程题的考查形式。2015年流程明显简化（2015·全国新课标Ⅰ，27），2016年新课标1延续了15年的形式，但较15年进一步简化了流程，降低了流程分析的过程，即使题目看不懂，并不影响答题。2017年新课标1卷27题又化工生产中的生产流程用图框形式表现出来考查。

（2017全国新课标I 27题）：Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：

可见，工艺流程题在接下来的考试当中还会占有相当的地位。

3 工艺流程题命题角度和主要涉及的问题（以2017年27题为例）

（1）涉及原料的预处理。

常常考查原料粉碎、酸或碱浸的目的、搅拌的目的等。如第一步原料“酸浸”。

（2）反应条件的控制（温度、压强、催化剂、原料配比、pH、溶剂等）。

如2017年27题涉及的第一问题“酸浸”的浸出率为时，所采用的实验条件是什么。

（3）反应原理（化学平衡、水解平衡、化学反应速率、反应热、电化学等）。如（2）“酸浸”后，钛主要以形式存在，写出相应反应的离子方程式。（6）写出“高温煅烧②”中由 制备的化学方程式。

（4）转化率、浸出率提高等的原因分析。如（3）分析时转化率最高的原因。

（5）几个常数的有关计算或应用，如（5）利用溶度积常数判断是否有沉淀的生成。

（6）还常常考查到绿色化学问题（物质循环利用、废物的处理、原子利用率、能量充分利用等）。化工安全（防爆、防污染、防中毒等）。

（7）还会考查到物质的分离提纯相关的实验问题。

4 工艺流程题答题中暴露出的主要存在的问题

从学生的答卷中可以看出，学生在解决工艺流程题中主要存在的问题是：首先题目看不懂，没有认真分析，遇见陌生情境心理上就产生恐惧；再有就是基础知识和基本原理不扎实，比如：化学用语书写不规范，语言描述不到位，汉字写错别字；实验方法使用错误、原理规律不会应用；还有审题不认真：如离子方程式写成化学方程式、大于写成小于、结构式写成电子式等等。

5 工艺流程题解题技巧

5.1 认真审题，明确目的

通过阅读题给信息，从中提取有用的解题信息，进而明确生产目的即制备什么物质，分析制备物质时所需的原料的成分，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，过程中涉及的物质性质特点：如物质稳定性、物质溶解性，弄清生产过程中原料转化为产品的基本原理和除杂、分离、提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。

审题方法可以是；首尾分析法、分段分析法、交叉分析法。要特别关注箭头的方向，是进来还是去，是否循环，分析每一步骤的进出关系并思考反应物是什么、发生了什么变化、什结果怎样了、对产品获得有什么作用、得到的产品又含有什么杂质等。有些化工生产选用多组原材料，先合成一种或几种中间产品，再用这一中间产品与部分其他原材料生产所需的主流产品，这种题适合用交叉分析法。就是将提供的工业流程示意图结合常见化合物的制取原理划分成几条生产流水线，然后上下交叉分析。

5.2 解题技巧

化工生产主要解决的问题主要是：生产原理；除杂、分离提纯产品；减少环境污染，“绿色化学”生产；原料的来源、成本；生产设备简单，生产工艺简便可行；产量与产率的提高等。题目设置的问题主要是围绕着这几个内容展开。所以学生除了要掌握基本知识以及除杂分离提纯物质的基本技能外，最关键的问题要具备分析工艺生产流程的方法和能力。

具体做法：读流程图，利用物质守恒思想弄清楚各元素的来龙去脉，在明白各步原理的基础上弄清物料走向，获取主要信息和有用信息，根据氧化还原原理合理拆分反应方程式，考虑电子得失守恒、电荷守恒、离子与电解质环境和谐共存可解决本题。总原则：牢牢把握实验目的。总思想：目标导向、物质转化、逐步分离、物质守恒。endprint

常见的操作有：（1）原料预处理：溶解、灼烧。（2）条件的控制：PH控制、加热、降温、趁热过滤、冰水洗涤、有机物洗涤等等，并要求懂得解释原因。（3）常见的名词：浸出、浸出率、酸浸、水洗、水浸目的等。

5.3 解答要规范

特别是一些（文字叙述类的题目要规范解答，防止出现因叙述不严谨导致的失分。常见实例：

（1）在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去××杂质”，只写“除杂”等一类万能式的回答是不正确的。

（2）洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待蒸馏水自然流下后，重复以上操作2～3次。

（3）证明沉淀完全：如向含SO24的溶液中加BaCl2溶液，将沉淀静置，取上层清液，再加BaCl2溶液，若无白色沉淀生成，说明沉淀完全。

（4）如何从溶液中得到晶体：蒸发浓缩—冷却结晶—过滤—洗涤—干燥。

（5）检验物质时要出现“取少量待测物品”。

（6）检验结果要先描述现象再得出结论。

6 高考复习备考的启示

总之备考工艺流程题我们要掌握的是技巧

1）以不变应万变，解题的过程是一个关键点：一切反应或操作都是为了获得产品。所以我们要做到：

（1）分析原料与最终产品的关系：如化合价如何变化、其它物质是要弃除，还是要转化回收。

（2）明确最终产品及所需原料：抓住核心元素变化。

（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

（5）着手答题：从问题中获取信息，帮助解题。

（6）对控制反应条件的分析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，对设備的要求，环境保护等方面考虑）。

2）值得提示的是：每一步问题一般各自相对独立，无连带效应，一个问题解决不了通常不会影响下一个问题的解决。每题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答；对于超纲知识，不用太过纠结，题目中要么有信息提示，要么没有设问。对于大题，不能恋战超时，把会做的空做对、能拿的分拿到就是最好。

【参考文献】

[1]2010-2017高考全国新课标I卷试卷.

[责任编辑：朱丽娜]endprint