高考化学工艺流程图题应对策略

摘 要：本文讲述了高考化学工艺流程图题的命题特点、解题策略和教学策略。

关键词：化学工艺流程图题、解题策略、教学策略

以重要化工产品的制备生产过程原理来命制的试题就是化工工艺流程图题，是近几年高考热门题型之一。此类试题综合性强，思维量大，与现实密切联系，所以难度较大，区分度也很大。解答此类题目需要学生了解工业生产的基本原理，又要对流程图给出的信息进行解读，同时还要能将所学化学知识应用在流程图中，对学生的要求很高，因此得分率很低。本文试着对工艺流程图题的命题特点进行分析，提出解题的方法和技巧，希望对师生的高考复习有所帮助。

一、工艺流程图的命题特点

化学工艺流程一般可划分为前期的原料预处理、中期的核心反应和后期的产品分离提纯三个阶段，整个流程都需要控制反应条件为获取产品服务。流程图的规律一般是：主线主产品，分支副产品，回头为循环（如下图所示）。

在设问上，往往把化学反应原理、物质的分离与提纯、实验设计与元素化合物知识与流程整合在一起，还经常考查Ksp的计算，在问题的设问上对学生的能力要求明显高于传统的单一图表题，因此学生普遍反映此类题较难解答。

二、工艺流程图题解题策略

（一）解题策略

首先要明确原料和产品（包括副产品），原料中的主要成分和杂质的溶解性、氧化性、还原性等要清楚；其次依据流程图提供的信息，搞清流程中每一步发生了什么反应，有什么产物产生，明确操作的目的（如沉淀反应、除杂、分离）；最后联系储存的知识，有效进行信息的利用，准确表述和工整书写。由于工艺流程常与溶液的配制、物质的分离与提纯、酸碱中和滴定等基本操作结合起来，因此需要学生牢固掌握实验基础知识，才能有效结合题中的信息，准确答题。

（二）理解流程图中常见的关键词

工艺流程图中有些文字信息涉及到一些化工术语以及一些常见的实验操作。教师应做些总结，并教学生进行分析。下表列出一些常用的术语操作。

三、例题分析

（2015・全国卷Ⅰ）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5・H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

（1）写出Mg2B2O5・H2O与硫酸反应的化学方程式_______________________。为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施_______（写出两条）。

（2）利用_____的磁性，可将其从“浸渣”中分离。“浸渣”中还剩余的物质是_____（写化学式）。

（3）“净化除杂”需先加H2O2溶液，作用是_____________。

然后再调节溶液的pH约为5，目的是_______________。

（4）“粗硼酸”中的主要杂质是________（填名称）。

（5）以硼酸为原料可制得硼氢化钠（NaBH4），它是有机合成中的重要还原剂，其电子式为________。

（6）单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程______________________________。

解析：分析原料铁铁硼矿中，SiO2不与硫酸反应，FeO具还原性。

（1）弱酸盐与强酸反应得弱酸与强酸盐；考虑提高反应速率的影响因素，如升温、提高反应接触面积、提高浓度等。

（2）Fe3O4有磁性；加入H2SO4不溶及又产生沉淀的是SiO2和CaSO4.

（3）H2O2具有强氧化性，将Fe2+氧化成Fe3+

（4）分析流程可知Mg2+与SO42-没有生成沉淀除去，因此溶液中还有溶质MSO4。

（5）NaBH4是离子化合物，B为+3价，故

（6）联系H3BO3与H2SiO3类似，因此受热分解产生B2O3，Mg将B2O3还原得单质硼。

四、化学工艺流程图的教学策略

（一）密切联系生活生产实际，提高学生的学习兴趣。工业生产、绿色化学思想、生活中的化学等都是可以在教学中深度利用的情景素材。在元素及其化合物教学及复习的时候，教师可以利用真实的化工生产情景，把课本的化学知识包装起来，让学生在真实的环境下学习化学知识。这样可以提高学生的学习兴趣，增强学生的学习动机，对学生理论联系实际以及学以致用的能力有很大的帮助，还可以促进学生知识迁移能力的发展。同时，适当地向学生讲解一些化工专业术语，降低学生对题目情景的陌生感。

（二）以元素化合物知识为核心，构建立体的知识网络。学生在学习元素及其化合物知识的时候，往往觉得很枯燥。就是机械地背一些物质的性质以及化学方程式，并且把知识孤立起来。教师可以以这些元素及其化合物的知识为核心，以多角度剖析，构建一个立体的知识网络，让学生把相关知识连起来，从多角度思考问题。例如，以氨气为例构建立体知识网络

（三）强化专题训练方法，总结解题方法，提高解题能力。化学工业流程题题目新颖，出题角度灵活，因此采用题海战术的办法效果不佳。教师可以收集或编制化学工业流程题，多角度的让学生思考某个真实化工生产的问题，使学生深刻体验化学科学与技术，提高利用化学知识解决实际的问题。教师可以把题目涉及的问题分类，如物质的分离与提纯、物质的检验、氧化还原反应方程式的书写、化学平衡等，进行专题训练。通过专题训练，让学生掌握解题的方法，懂得如何思考问题，找到解决问题的切入点。在此过程中，要指导学生学会归纳总结，培养学生阅读信息、提取信息、加工信息与表达信息的能力。

（四）重视教学诊断，提高教学效率。教师要根据学生在解答化学工业流程图题中出现的错误以及在日常教学中学生出现的问题，及时进行教学诊断，找出学生错误的原因，随时改变教学策略，有目的地进行强化与补偿，以此来提高教学效率，帮助学生更好地发展。

参考文献：

[1]王保强.化学工艺流程图题的命题特点和应对策略.化学教学.2013.（8）.64.

[2]王君.化学工艺流程题破解策略.高中数理化.2011.（14）.56.