高考化學工藝流程題解法淺析

李英梁

摘 要：以化工生產技術為命題基礎的化學工藝流程題綜合考查學生的學科能力，是體現學科素養的較好形式，使其成為近幾年高考的主流題型。這類試題情境陌生、文字量大、分值大、信息豐富，同時難度偏高，也是高考中容易失分的重點題型，有些考生對此類題有畏難心理。

關鍵詞：高考化學;工藝流程題;解法淺析

化學工藝流程題是高考中的高頻考點，分值占比較大，此類試題考驗學生對陌生題型的應變能力，要求學生能在短時間內分析、解決問題，所以學生此類試題解答效果比較差。解好此類題型學生首先要以積極的心態來應對化學工藝流程題的解答，使自己的思維處于活躍狀態，提高思維的敏捷性。

一、工藝流程題的實驗目的和特點

首先要對題目進行靈活的分析和敏銳的觀察，認真審視題頭、題干、題尾。在試題的結構中，題頭會告訴考生“制什么”，題干會告訴考生“怎么制”，題尾會讓考生清晰考查的內容。在對題頭和題干進行瀏覽之后，在對題尾進行詳細的審視，根據問題對題頭、題干進行詳細的解讀。化學工藝流程題主要考查化學反應原理和反應條件的控制，在物質制備過程中怎樣對原料進行預處理，以及產物的分離和提純。在以“點設問的問題中不需要理清工藝流程圖就可以答題，但是在以“線”設問的題目中必須要清晰流程圖主線。學生要對流程的基本路線加強知識儲備，先將工藝流程圖的前后關系梳理清晰，然后開始答題。

二、高考化學工藝流程題解法研究

1.首尾分析法

對于一些線型流程工藝類的試題，要先對示意圖中首尾物質原材料與物質產品進行對比，通過對比、分析、綜合的方法找出原料與產品存在的聯系，使轉化過程的基本原理更加清晰，了解除雜、分離提、純產產品的化工工藝，結合題目中的問題進行逐一分析和解答。如下題：

（2019全國卷Ⅰ）硼酸（H3BO3）作為重要的化工原料之一，在工業領域應用比較廣泛。一種以硼鎂礦（含SiO2、Mg2B2O5·H2O及少量Al2O3、Fe2O3）為原料生產硼酸及輕質氧化鎂的工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）將硼鎂礦粉在高達95 ℃環境中溶浸，其會產生相應的吸收反應，整個反應過程的方程式應該是_________。

（2）根據題目分析“濾渣1”的主要成分包括_________。假設要檢驗“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+離子，可以選用的化學試劑是_________。

（3）H3BO3的解離反應是：H3BO3+H2OH++B（OH）-4，Ka=5.81×10-10，根據其解離反應能夠判斷H3BO3是______酸;在“過濾2”反應發生前，需要將溶液pH調節至3.5，其目的是_______________。

（4）在“沉鎂”中生成了Mg（OH）2·MgCO3沉淀，該反應過程的離子方程式為__________，“沉鎂”反應的母液經加熱后可返回___________工序進行循環使用。運用堿式碳酸鎂制備輕質氧化鎂的方法是______。

解析：（1）根據流程圖可知硼鎂礦粉中加入硫酸銨溶液會產生為氨氣，用碳酸氫銨溶液吸收，反應方程式為：NH3+NH4HCO3=（NH4）2CO3。

（2）濾渣I為不與硫酸銨溶液反應的Al2O3、SiO2、Fe2O3;檢驗Fe3+可以選用的化學試劑為KSCN。

（3）由硼酸的離解方程式知，硼酸水溶液中能夠通過與水分子的配位作用產生氫離子，但是三價硼原子最多只能再形成一個配位鍵，而且硼酸不能完全解離，因此硼酸為一元弱酸;在“過濾2”前，將溶液pH調節至3.5，目的是將B（OH）-4轉化為H3BO3，并促進H3BO3析出。

（4）沉鎂過程中用碳酸銨溶液與Mg2+反應生成Mg（OH）2·MgCO3，沉鎂過程的離子反應等式為：2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg（OH）2·MgCO3↓+2HCO3-;其母液加熱分解后生成硫酸銨溶液，可以返回“溶浸”工序進行循環使用;堿式碳酸鎂的性質缺乏穩定性，于高溫下可以分解，所以由堿式碳酸鎂制備輕質氧化鎂的途徑是高溫焙燒。

2.截段分析法

截段分析法是一種科學而有創造性的解題方法，尤其化學工藝流程題的多樣性使解題方法更加多元，對學生形成更大的考驗。

3.交叉分析法

有的化工生產運用多種原材料先使其合成為中間產品，再用部分其它原材料與中間產品生產需要的主流產品。對于這類工藝流程題，可將題目中提供的工藝流程示意圖畫規劃成幾條生產流水線，進行上下交叉分析。這樣可以更好的綜合、研究生產流程原理，更加科學的解題。

三、結語

在化學工藝流程題學習中教師要讓學生學會分析和提取試題中所含的新信息，準確剖析其實質內容，與已有化學知識模塊進行有效整合，生成新的知識模塊，提升學生的解題能力與技巧。

參考文獻

[1]蘭建祥.化學工藝流程題的解題攻略[J].中學化學，2012（09）：37-40.

[2]王朝東.淺談如何解答高考化學中的工藝流程題[J].人文之友，2018（14）：191-192.