近2年全国卷中工业流程题的考点分析及复习应对策略

刘芬

中图分类号：A 文献标识码：A 文章编号：（2021）-44-486

工业流程题来源于化工生产，能够将各部分知识联系起来，具有综合性和创新性，有效体现化学学科中“变化观念与平衡思想”和“科学精神与社会责任”这两大核心素养。这种题型，不仅考查学生的阅读、审题能力，也考查学生对知识灵活迁移应用的能力。学生能否读懂题，能否灵活应用已学知识来解题，就是能否得高分的关键。

一、近2年全国卷中工业流程题的考查内容和相关知识点

通过对比近2年全国卷中工业流程题的考点，可以发现化学方程式的书写、物质成分的判断、试剂的作用、物质循环利用等属于常见的高频考点，“变化观念与平衡思想”和“科学精神与社会责任”的素养渗透其中。化学方程式的书写包括氧化还原型和非氧化还原型的化学方程式、离子方程式，以及电极反应式等，其中电极反应式也会多次出现在28题的化学反应原理的题中。物质成分的判断包括滤液滤渣的成分判断和物质久置后的成分判断，其根本在于对物质化学性质的理解和推断，试剂的选择及其作用也是建立在此基础上。物质的循环利用属于绿色化学的一部分，一般出现在工业流程题的最后一个设问中。除此之外，化学反应原理部分的电离平衡和沉淀溶解平衡题也会经常出现，主要考查平衡的移动和Ksp有关的计算。

二、工业流程题的解题方法

针对工业流程题的出题结构，我们找到了最合适的解题方法。当遇到一道陌生的工业流程题，我们应该先分析原料、目标产品、杂质元素等，然后分析经过每一步化学反应后舍去的滤液或滤渣的成分，即可得到对整道题的大致把握，解题的方向就清晰明朗了。

在核心反应方程式的书写部分，应形成先标元素价态的习惯。若价态未变，属于非氧化还原型的反应，根据电荷守恒和元素守恒即可配平;若价态变化，则应遵循标变价、列得失、求总数、配系数的顺序逐步解题，需根据电子守恒、电荷守恒和元素守恒这三大守恒来解题。

【例1】（2021·昆明市高三市统测·27题）铟（49In）在地壳中主要存在于铅、锌矿物中，是一种重要的稀散金属，其开发和综合利用是国家重点鼓励发展的产业。从铅、锌的冶炼过程中产生的高铟烟灰（主要含ZnO、PbO、Fe2O3、In2O3、In2S3）中提取铟的流程如下：

已知：滤液中铟以In3+的形式存在。

回答下列问题：

（1）铟的原子结构示意图为____________________________。

（2）“酸浸氧化”需要加热，其目的是____________________________，該过程中KMnO4只将In2S3中的硫元素氧化为SO2-4，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，滤渣的主要成分的化学式是_____________。

（3）萃取剂选用的是一种有机磷酸酯，其在酸性溶液中可萃取三价金属离子。“净化时”加入铁粉的作用是__________________________（用离子方程式表示），可用________溶液检测此离子是否除尽。

（4）“萃取”时，不同的c（H+）下有机磷酸酯对三价金属离子的萃取率及分层时间如下表：c（H+）/mol·L-1分层时间/min萃取率/%0.55*94.61.0494.11.5491.12.0482.12.5374.1 注：*表示有少量乳化作用发生，会导致两相分层困难。

萃取过程中应选择的最佳c（H+）为________mol·L-1。

（5）粗铟可用电解法进行提纯，提纯过程中粗铟作_______极（填“阴”或“阳”）。

（6）锌主要应从_______中进行回收（填标号）。

A. 滤渣 B. 净化渣 C. 水相 D.有机相

【答案】 （1）（ 2 ） 提高酸浸氧化的速率 24：5 PbSO4

（ 3 ） Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+  KSCN （或硫氧化钾） （ 4 ） 1.0 （ 5 ）阳 （ 6 ） C

【解题思路】由题干可知，原料为高铟烟灰，目标产品为粗铟，杂质元素为Zn、Pb、Fe、S等。在“酸浸氧化 ”时，加入H2SO4，可以金属氧化物反应生成盐和水，其中生成的PbSO4为沉淀，为滤渣的主要成分。“净化”时加入的Fe具有还原性，可以与溶液中的Fe3+反应生成Fe2+，Fe3+是否除尽可用KSCN来检验。再根据“已知”和（3）中的提示，可以得知进入In3+有机相。整合相关信息后，我们可以得知（6）中锌应该从水相中进行回收。（2）中氧化剂与还原剂的物质的量之比实为考查氧化还原反应中的得失电子守恒。（5）可类比电解精炼铜即可解题。

三、关于工业流程题的复习备考策略的思考

工业流程题对学生的能力要求很高，想在这一题得高分，必须同时具备提炼关键信息（阅读审题）的能力、知识迁移应用的能力和用化学用语表达的能力。

1、注重基础，形成体系

在复习的过程中，我们要时刻反思知识点是否复习全面，尤其是元素化合物中物质的性质、化学实验中的分离提纯方法和化学反应原理中的四大平衡部分，以及离子反应、氧化还原反应的应用。这些内容与我们的工业流程题紧密相连，能够帮助学生在方程式书写、物质分离提纯和仪器选择、合适的反应条件的选择等方面提分。

2、回归教材，挖掘课本

无论工业流程题的选材多么新颖，但万变不离其宗，用教材中的工业流程能够解决里面的很多问题。比如从铝土矿提炼铝、海带提碘，注重实验和工业流程的转化能够使我们的教学更有效。

3、记忆技巧，灵活应用

在工业流程题中，有一些答题技巧可以直接记忆，节省思考的时间。如原料预处理中酸浸、碱浸的作用，温度对反应速率和化学平衡的影响，调pH的可以选择的试剂和目的，以及结晶方法的选择、沉淀的洗涤与是否洗净等。