高考化学工艺流程题的解题思路与方法分析

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(湖南省怀化市湖天中学 418000)

一、工艺流程题的组成与特征

1.工艺流程题的组成

工艺流程题顾名思义就是利用框图的形式将化学生产中的主要过程表现出来，再结合题中所给信息进行解答.通常来讲工艺流程题主要由三个部分组成.首先是题头，这一部分主要是简述题中工艺生产所用原料以及生产目的.其次是提干部分，在这一部分中主要是将化学生产中的主要工艺流程以框图的形式表现出来.最后是题尾的部分，这一部分是按照整个工艺流程中所涵盖的知识点进行一系列按照难易程度进行提问.

2.工艺流程题的特征

工艺流程题的特征主要有三个.第一是所有化学试题均来自于真实的生产流程，让学生能够充分的将理论与实际联系起来，在真实的情景下解决问题，真正的学以致用.第二是工艺流程题涵盖的知识点非常全面，不仅能够考察学生对基础知识的掌握情况还能考察学生处理不同问题的应变和推理能力.第三是试题的题型隐形且试题信息量多，不仅考察学生的解题能力也变相考察了学生对于信息的处理能力.

二、化学工艺流程题的题型分类

当化学工艺流程题以自然资源为主时，工艺流程可分为四种主要类型：第一种是以空气为原料的题目，例如氨的合成或者硝酸的合成过程.第二种是以水资源为主要原料的工艺流程题，例如海水制盐、海水的提溴等.第三种是以矿石为主要原料例如工业上合成硫酸以及钢铁的冶炼等.第四种是以矿石资源为原料的工艺流程，例如有机合成等.当工艺流程题按生产的过程出题可分成化学除杂提纯工艺，例如硅的提纯.或者是电解工艺以及能源的综合利用等多种形式.

三、化学工艺流程分析过程

工艺流程题目的旨在考察学生处理综合问题的能力.因此在解题过程中应按照以下步骤.首先浏览整个题目，提炼此过程的生产目的.其次分析流程图，例如头尾分析法、交叉分析法等，最后找出题目中的隐含信息，答题时审清题意，避免答非所问.

四、工艺流程题的解题思路

1.头尾分析法

对于可以用简单的箭头和字母能表示出来的线型流程题，第一步应该分析出流程中的原料以及产品，并发现产品和原材料之间的转化步骤.其次应该了解在生产过程中发生化学变化的原理和基本的化学工艺，例如过滤、提纯等.最后应该根据题干中的问题进行逐一的解答.

2.化整为零法

有些化学工艺流程中一种原材料能够发生多种反应并产生多种产物，对于这类化学流程图可以将其按照产物的不同分成多个小流程图，这样更容易解题.

3.交叉分析法

化学工艺流程题中有一定难度的题型就是原材料的种类较多，首先要合成一种产物，再使其与其他原材料发生反应，最后才能得到需要的产物.此时应该将流程图划分出不同的生产流程，相互交叉分析.

4.瞻前顾后法

随着化学题型的改变，出题人员在命题时经常要考虑环保的问题，因此为了更好的利用资源保护环境，在将原材料最大程度上转化为所需产物的同时对于其中的副产物原料转化为原料.在解决此类流程问题时，瞻前是充分考虑原料向产物的转化，而顾后则是应充分考虑副产物的处理以及再生问题.

五、例题分析

题目：钛酸锂和磷酸亚铁锂是锂电池电极材料，这两种物质主要来自于钛铁矿，钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁，其中含有杂质氧化锰和二氧化硅，其工艺流程图如下图所示：

在此道题目中共包含6个问题：

(1)在酸浸这一试验过程中，铁的浸出率结果在下方显示，由图可知，当铁浸出率在70%时，所用的试验的条件是.

(2)在经过酸浸这一步骤后，钛元素此时以氯氧化钛的形式存在，根据产物写出对应反映的离子方程式.

(3)根据工艺流程图可知，酸浸水解并过滤后的沉淀与双氧水和氨水经过40 min的反应后其温度与物质转化率的关系如图显示，请分析出在40℃条件下，物质的转化率最高的原因.

温度/℃3035404550TiO2·xH2O转化率/%9295979388

(4)Li2Ti5O15中钛元素的化合价为+4价，其中过氧键的数量是多少.

(5)如果滤液二中的镁离子的浓度0.02 mol/L，添加双氧水和磷酸后，让三价铁恰好完全沉淀，此时溶液中的三价铁离子浓度为0.00001 mol/L，请列式计算说明是否产生Mg3(PO4)2沉淀.

(6)请写出高温煅烧2过程中制备磷酸亚铁锂的化学方程式.

分析(1)此题在整个问题中难度系数较低，属于简单题型，分析图表可知当酸浸的浸出率在70%时，其反应条件应为100° 2h、90° 5h.

(2)此题考查学生对于离子方程式的书写能力，学生应掌握钛酸铁与氢离子和氯离子反应生成二价铁离子以及氯氧化钛和水.

(3)此题难度中等，要求学生能够根据图表结合自己掌握的化学试剂基本信息进行分析，具有一定的综合性.温度在很大程度上能够能影响化学反应的速率，但是在温度过高时双氧水容易分解，氨水容易挥发.在温度低于40°时，反应的转化速率随着温度的提高而逐渐增加.一旦温度超过40℃，双氧水分解氨水挥发最终造成反应的转化速率降低.

(4)此题属于计算题，根据产物的化合价计算出氧元素的化合价，记住化合价的代数和为零，再列出相应的方程，即可知道过氧键数量为4.

(5)此题考查学生的计算能力，按照公式进行计算即可得出结果，不过此题要求学生计算的准确率.

(6)此题考查学生方程式计算能力，具有一定的综合性.高温煅烧化学方程式书写应注意电子与原子守恒原则.