赵德钰
化学工艺流程题是近几年来高考必考的一道大题,涉及到元素化合物知识的综合应用、化学反应原理、混合物分离提纯的基本方法以及化学工艺流程分析、工业生产安全、环保等内容。由于此类题试题综合性强、失分率高,为了增强解题的规范意识,提高考生的得分率,现做系统梳理如下。
首先,试题来源于生活生产实际,以解决实际问题作为思路导向,以培养学生理论联系实际、学以致用的学习观为原则。其次,试题内容涉猎面宽泛,涉及多个课程模块的化学知识,能考查考生双基知识的掌握情况和相关知识的联想、推理和迁移能力。最后,试题具有较强的综合性与创新性,试题所提供的信息隐蔽性强、信息点多,这就需要考生有较强的阅读能力、信息收集能力和问题分析能力。
工艺流程题一般分为三部分,题头部分,一般是简单介绍该工艺生产的原材料、工艺生产的目的以及相关信息。题干部分,一般是将从原料到产品的主要生产工艺流程表示出来,题干的呈现形式多为流程图、表格和图像等为主。题尾部分主要是命题者根据具体流程设计的一系列问题,拓展考生解决实际问题的能力。近5年高考题中所涉及的工艺流程题一般分为3个阶段,即原料预处理阶段、物质转化及除杂阶段、产品的获得及纯化阶段。原料预处理,主要目的是使初始原料达到反应所需要的状态和规格;化学反应,通过该步骤完成由原料到产物的转变,是化工生产过程的核心;产品的分离和精制,目的是获取符合规格的产品,并回收、利用副产物等。
该类试题主要包含客观题与主观题。客观题,主要与化工生产流程相结合,以客观题形式呈现,常常考查物质制备和分离、盐类水解、溶解平衡、电化学原理等知识的应用等。本部分题目大多为中等难度,命题时多结合图表曲线,或根据具体实例,或通过实验分析进行考查。主观题部分,以流程图、表格、图像的形式出现,考查对关键信息的提取和处理,考查措施、成分、物质、化学方程式的书写、叙述实验操作和步骤、分析操作目的、数据分析和处理结果等。
该类试题常考角度如下:围绕原料的预处理来考查影响化学反应速率的因素,围绕提高原料的利用率或生成物的产率来考查影响化学平衡移动的因素以及催化剂的选择等,围绕经济原则来考查物质的循环利用,围绕产品纯度来考查物质分离、提纯的方法(如蒸馏、蒸发、萃取分液、升华、调节pH值、结晶、过滤、洗涤等),围绕核心反应或副反应来考查陌生化学方程式或离子反应方程式的书写和定量计算,围绕安全环保意识来考查防火、防爆、防倒吸、防堵塞、防污染等具体的措施。
首先是元素守恒思想。原料中的“核心元素”经多步转化,最终“存留”于目标产物中,该思想是工艺流程图的主线。其次是物料转化思想。工艺流程图中呈现的各个“方框”一般表示工业生产中的反应釜,方框中的物质表示反应釜中的“主要物质”,方框之间的“箭头”表示“转化关系”,箭头的上方或下方一般注明转化时加入的试剂或需控制的条件等。再次是教材联系生产的思想。工艺流程题中的大部分化学反应来源于教材,部分陌生的化学反应,其反应原理也源于教材;工艺流程图中的工业操作(反应装置)与教材中的实验操作(实验装置)相对应。最后是绿色环保思想。对环境无害的物质可以直接排放,部分物质需要循环利用,实现资源利用最大化。
包括熟记常考化学工艺术语,比如研磨、雾化、灼烧(煅烧)、浸取、酸浸、蒸发结晶、蒸发浓缩、水洗、酸洗、碱洗、冰水混合物洗、醇水混合物洗、醇洗等;掌握化学工艺流程题中常考的混合物分离提纯的实验操作原理和方法,比如过滤、结晶、蒸馏(分馏)、萃取分液、升华等。
首先,找目的。因为化工题中几乎所有的设问都是围绕着又快又多地实现某化学工艺目的而设置的,弄清楚化学工艺流程题要达到的目的,能保证后面的回答不偏离方向。其次,审问题。看清楚问题的具体指向,尤其是要看清楚问题要求答什么,以何种方式作答等,千万别犯低级错误而导致丢分。例如,要求写离子反应方程式,我们就不能写成化学反应方程式。再次,审流程。一般化工流程题的流程图相对复杂,但是问题一般只会涉及几个关键步骤,不会全部涉及,所以我们不建议一开始就去审流程图,最好是带着问题去研读流程图中的相应关键点,这样可以少走弯路,提高解题的针对性和时效性。最后,简作答。要求考生细心、准确、规范作答。回答问题时用简洁的文字语言或化学语言(化学反应方程式或离子反应方程式)规范作答。如果语言不简洁,答案冗长,就会产生丢分现象:文字不简洁,浪费答题时间;阅卷老师不容易发现关键点造成误判,导致考生得分偏低。
总而言之,作为一道综合性比较强的题目,工艺流程类题目不仅具有较强的现实意义,还具有较强的科技前瞻性,再加上信息含量大,命題角度复杂,能力要求又高,仍将是未来的高考考查的重点,但是只要我们努力夯实化学基础,树立严密的化学思维,再经过大量的试题实践,就一定能拨开层层迷雾,寻找到适合自己的工艺流程题的解题秘钥。
(作者单位:山东省邹城市兖矿第一中学)