高考化工流程題的應(yīng)對策略研究獲獎科研報(bào)告論文

高考化工流程題的應(yīng)對策略研究獲獎科研報(bào)告論文【摘要】針對近幾年高考試題中的化工流程題，分析了試題的熱點(diǎn)，闡述了新課程對高中化學(xué)知識與工業(yè)生產(chǎn)的銜接，使化學(xué)教育能為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的理念，并對高考復(fù)習(xí)備考攻克此類題目提出了幾點(diǎn)見解。

【關(guān)鍵詞】新課程

高考

化工流程

應(yīng)對策略

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研究近幾年的江蘇省高考化學(xué)試題，很容易發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在的高考試題十分重視與生產(chǎn)、生活的緊密聯(lián)系。期中與化工生產(chǎn)直接聯(lián)系的“化工流程題”已經(jīng)成為現(xiàn)高考試題的主流題型。[1]筆者結(jié)合近幾年的高考試題和模擬題中的“化工流程題”的特點(diǎn)分析，談幾點(diǎn)個人拙見。

一、化工流程題的特點(diǎn)

1.無機(jī)化工流程題的結(jié)構(gòu)框架

我對比了幾十道化工流程題（以下簡稱流程題），發(fā)現(xiàn)題目總是包含以下三個要素：

題頭：用文字簡單介紹實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?，或工業(yè)生成的原材料和生產(chǎn)目的（包含副產(chǎn)品）。

題干：主要用流程圖的形式將操作過程或物質(zhì)轉(zhuǎn)換過程表示出來，一般包括三大環(huán)節(jié)：

題尾：根據(jù)流程中涉及到的化學(xué)知識編制成若干問題。

2.無機(jī)化工流程題的常見考點(diǎn)

我對比發(fā)現(xiàn)近幾年該類題目?？家韵聨讉€知識點(diǎn)，我們需先做到心中有數(shù)：

考點(diǎn)一：方程式的書寫

考點(diǎn)二：原料處理的目的和措施

考點(diǎn)三：濾渣成分

考點(diǎn)四：實(shí)驗(yàn)操作

但是這類題目往往信息量大、情境陌生、選材新穎、綜合性強(qiáng)，許多考生倍感棘手，所以失分較多。

二、例題分析

例：硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料。以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產(chǎn)膽礬（CuSO4·5H2O）的生產(chǎn)流程示意圖：

膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度（g/100g水）見下表。

請回答下列問題：

（1）紅棕色濾渣的主要成分是

Fe（OH）3

;

（2）寫出浸出過程中生成硫酸銅的化學(xué)方程式

3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O

;

（3）操作I的操作溫度應(yīng)該控制在

100

℃左右;

（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作II應(yīng)為冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥;

（5）反應(yīng)產(chǎn)物中的NO可以循環(huán)使用，試僅用一個化學(xué)方程式表示NO轉(zhuǎn)化為HNO3

4NO+3O2+H2O=4HNO3

。

點(diǎn)評：此題原料處理、分離提純、獲得產(chǎn)品三個環(huán)節(jié)非常清晰，我所列的四個考點(diǎn)都在此題中出現(xiàn)，另外題目中也出現(xiàn)了“浸出”、“調(diào)PH值”、“蒸發(fā)，濃縮，過濾”等關(guān)鍵字眼，解答此類題目需明白這些關(guān)鍵字眼一般代表什么意思，平時(shí)的積累工作顯得尤為重要。

三、化工流程題的解題方法和策略以及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

有了基本步驟，針對具體的考點(diǎn)我也談一些小的解題方法和經(jīng)驗(yàn)，供大家參考和指正：

1.針對考點(diǎn)一，方程式書寫按4步走：

（1）判斷反應(yīng)物（氧化劑、還原劑）和產(chǎn)物（氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物），之一流程圖中蘊(yùn)含的有用信息，如框圖中的文字說明，箭頭的指向，問題中的有效信息等。

（2）利用得失電子守恒粗配。

（3）利用電荷守恒補(bǔ)充一些微粒，但要考慮環(huán)境（如H+和H2O或OH-和H2O）。

（4）利用原子守恒配平所有的物質(zhì)。

2.針對考點(diǎn)二

出現(xiàn)下列高頻詞語需要明白它的一般代表的意思：

（1）在原料處理環(huán)節(jié)

粉碎或研磨：增大固液（或固氣或固固）接觸面積，加快反應(yīng)（溶解）速率，增大原料的轉(zhuǎn)化率（或浸出率）。

煅燒或灼燒：將不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)為容易提取的物質(zhì);轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸?除去有機(jī)物;除去熱不穩(wěn)定的雜質(zhì)。

酸浸：溶解、去氧化物（膜）、調(diào)節(jié)PH促進(jìn)水解（沉淀）。提高浸出率的措施有：攪拌、粉粹研磨、適當(dāng)增大酸濃度、升溫等。

堿溶：去油污、鋁片氧化膜;溶解鋁、二氧化硅;調(diào)節(jié)PH促進(jìn)水解（沉淀）。

（2）在分離提純環(huán)節(jié)

調(diào)PH值除雜：控制溶液的酸堿性使某些金屬離子形成氫氧化物沉淀。

加熱：加快反應(yīng)速率或促進(jìn)平衡向某個方向移動。

降溫：防止某些物質(zhì)在高溫時(shí)會溶解（或分解）、為使化學(xué)平衡向著題目要求的方向進(jìn)行。

在這一環(huán)節(jié)中若產(chǎn)物為不溶物：操作為過濾、洗滌、干燥;若產(chǎn)物為可溶物：操作為結(jié)晶（蒸發(fā)結(jié)晶或降溫結(jié)晶）、過濾（可為趁熱過濾）、洗滌、干燥;若產(chǎn)物為有機(jī)物：操作為萃取分液、蒸餾;若產(chǎn)物為氣體：操作為洗氣。

（3）在獲得產(chǎn)品環(huán)節(jié)

洗滌（冰水、熱水）：洗去晶體表面的雜質(zhì)離子，并減少晶體在洗滌過程中的溶解損耗。

蒸發(fā)、反應(yīng)時(shí)的氣體氛圍抑制水解：如從溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶質(zhì)時(shí)，應(yīng)在HCl氣流中加熱，以防其水解。

蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶：如除去KNO3中的少量NaCl。

蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾：如除去NaCl中的少量KNO3。

3.針對考點(diǎn)三

討論濾渣成分必需讀懂流程，運(yùn)用嚴(yán)肅化合物知識，理清物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。要求基本反應(yīng)基本原理必需清楚。

4.針對考點(diǎn)四

關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作的描述，學(xué)生需熟悉課本常見