高考化工流程题的能力考查导向与教学策略分析

上海

2019年化学高考卷积极贯彻全国教育大会精神，把握新时代的育人方向，落实新时代的育人要求，助力培养德、智、体、美、劳全面发展的人。2020年高考化学的复习备考已经拉开序幕。复习不是简单的重复、再现，而是通过恰当的方法引导学生对知识进行系统化、结构化、条理化梳理，寻找知识点之间的内在联系及变化规律。化学工业流程题中考查元素知识已经成为高考命题的重要形式，《2019年普通高等学校招生全国统一考试大纲(化学)》明确提出“了解常见金属和非金属元素单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用”，把握好化学在高考工业流程题中的命题特点，才能有效提高复习效率。

综合比较不难发现，2019年高考全国卷试题中的工艺流程题均选择了“硫的重要化合物”作为考查对象(Ⅰ卷—硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]、Ⅱ卷—立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白)、Ⅲ卷—硫酸锰)，以氧化还原反应、化学反应速率、化学平衡、离子反应、盐类水解等化学基本理论为主线，结合化学实验和定量计算等知识，综合考查学生应用所学知识解决生产实际问题的能力，试题的综合性较高。因此，分析工艺流程题的命题意图、特点及解题方法就显得非常重要。结合今年高考部分化工流程题目(限于篇幅，仅摘录部分题目)，特提出以下几点备考建议，希望可以为广大教师提供参考。

一、加强对教材知识素材的剖析

【例1】(2019·全国卷Ⅰ·27·节选)硫酸铁铵[NH4Fe(SO4)2·xH2O]是一种重要铁盐。为充分利用资源，变废为宝，在实验室中探究采用废铁屑来制备硫酸铁铵，具体流程如下(略)：

回答下列问题：

(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是碱煮水洗。

(2)步骤②需要加热的目的是加快反应，温度保持80～95℃，采用的合适加热方式是热水浴。

【例2】(2019·全国卷Ⅱ·26·节选)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白)，是一种常用白色颜料。回答下列问题：

【例3】(2019·全国卷Ⅲ·26·节选)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：

相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9

(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+。

高考试题中的工艺流程题具有较强的综合性，试题的命制大多取材于教材中的化学实验、重要化工生产原料的制备及化学工业知识的介绍，如上述题目中“去除废铁屑表面的油污”“加热的目的”“温度保持80～95 ℃，采用的合适加热方式”“重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡”“水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体”“MnO2的作用”等在教材中都有相同或相似的描述，如“去除废铁屑表面的油污”对应教材中的“碳酸钠溶液呈碱性，可用热的纯碱溶液除去物品表面的油污”“在碱性条件下，油脂能够完全水解”；“重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡”对应教材中的“重晶石是制取其他钡盐的原料”。这些涉及物质性质和变化的语言在教材正文或栏目中可能只是以非常简洁的文字呈现，所以教师在教学中要深入挖掘这些文字背后的内涵，体现这些知识点对发展学生思维的价值。

如果对教材内容进行深度分析，学生就能够从本质上理解物质变化的规律。通过充分利用并分析教材中的素材得出物质变化规律可以减轻记忆负担，学生不仅可以掌握教材中列出的反应，也可以推出教材中未列出的反应，有利于提高学生的分析推理能力，调动学习的积极性。在高考复习备考过程中，教师要重视教材，引导学生掌握物质性质、物质变化、化学核心概念和化学基本原理等知识，抓住实质，从本质上理解相关概念、原理的形成过程，逐步积累知识素材，拓展知识视野。

二、重视对符号表征能力的培养

【例4】(2019·全国卷Ⅰ·26·节选)题干略

【例5】(2019·全国卷Ⅱ·26·节选)题干略

【例6】(2019·全国卷Ⅲ·26·节选)题干略

三、提升对化学语言能力的要求

【例7】(2019·全国卷Ⅰ·27·节选)题干略

(1)步骤①的目的是去除废铁屑表面的油污，方法是碱煮水洗。

(3)步骤③中选用足量的H2O2，理由是将Fe2+全部氧化为Fe3+；不引入杂质。分批加入H2O2，同时为了防止Fe3+水解，溶液要保持pH小于0.5。

(4)步骤⑤的具体实验操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤(洗涤)，经干燥得到硫酸铁铵晶体样品。

【例8】(2019·全国卷Ⅲ·26·节选)题干略

(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+。