化学工艺流程题高考备考研讨

1、化学工艺流程题高考备考研讨 襄樊四中 余建勇一、近几年高考工艺流程试题分析1、试题在高考中出现的频率：2013年：首次出现：全国新课标、全国新课标均2次（1+1）；2014年：没出现：全国大纲卷、重庆卷化学与技术：全国新课标、全国新课标、山东卷、其他均出现：浙江（2次）、海南（2次1+1）2015年：全国新课标（2次：T27铁硼矿制备硼酸、T36硝酸铵氧化分解技术生产CuCl）；安徽、福建、广东、江苏、山东（3次）、上海、四川；全国新课标（3次：T12海水开发利用、T28制备ClO2、T36异丙苯氧化法生产苯酚和丙酮）；北京卷的新形势（？次）；广东、江苏、安徽、天津近五年必有；新课标卷：201

2、0无机推断（SO2、H2SO4），2011热重曲线（胆矾分解），2012高铁酸钾（化学技术出现黄铜矿炼精铜），2013钴酸锂+草酸制备、氧化锌提纯+锌锰电池挥手利用，2014磷灰石制单质磷+海水淡化工艺。2015年： T27铁硼矿制备硼酸、T36硝酸铵氧化分解技术生产CuCl频率高，2013年钴酸锂题得分太低，但评价不低，2014有所调整，但工业流程题形式是大趋势，正流行题型；2015年工业流程试题全面爆发，几乎每份高考化学试卷上都有，且各种形式的都有，部分试题有所创新，已经和0508左右的无机框图推断题一样，是一种“大热”的流行题，值得认真研究。2、2015年工艺流程试题的新趋势：值得注意的

3、是，今年的流程图试题出现了一些新的变化，一是题型变化多样，在选择题中出现了流程图；二是出现了多个类似14年江苏试题中的图形表示反应原理的试题；三是出现了更多形式的工业流程和化学实验结合的题目（实验的过程用流程图表示、解题中加入基本实验操作、反应过程和原理的新形式）。（地方高考卷中常考的，评价好的新题型可能成为全国卷的参考，复习备考时不能置之不理，要适度进行这类新题型的训练，扩大视野，提高应考能力）二、对2016高考化学的展望（1）化学工艺流程试题将在新课标高考试题中继续出现，保持强大的生命力。理由如下：这类试题以真实的工业生产作为背景，选材范围广，陌生度大，无法猜题，起点高，落点低，结构新颖，

4、提问灵活，有较好的区分度。且题材多，无法猜题，能较好的体现公平、公正的高考选拔原则。这类题型能很好体现课标和考试说明中的相关要求。课程标准的课程性质中明确指出“高中化学课程应有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度，更深刻地认识科学、技术和社会之间的相互关系，逐步树立可持续发展的思想。”考试说明在命题指导思想中要求“重点考查考生的信息获取与加工从化学视角分析解决问题和创新思维等能力”，同时在素养和能力要求中提出“4 解决化学问题（1）能够将与化学相关的实际问题分解，综合运用相关知识和科学方法，解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力。（2）能用正确的化学用语及文字、图表、模型、

5、图形等表达化学问题解决的过程和成果，并做出解释的能力。” 这些要求在“化工流程图”题型中都能很好的体现。近几年高考改革如火如荼，在“稳中求变”的大前提下，化学工艺流程试题可拓展程度较大，表面形式熟悉的前提下可以加载很多陌生背景，容易与新科技、社会生活热点相联系（锂离子电池、“三废”处理、新能源），是一种很好的能力考查题型。（2）化学工艺流程试题题型变化多样，会逐步渗透到各种题型中，以加强化学学科“接地气”的一面。选择题、实验题等表现形式已经出现，其他题型也有待扩展。（3）与化学实验的结合更加紧密，考查形式多样，互为表里。此类题以框图的形式出现，结合物质性质和定量计算，综合考查被检测物质的性质。

6、如2012年安徽卷27题和2014年浙江卷26题（4）重点考查化学原理是永恒的主题。（5）定量化的思想不能放松三、应对策略建议（一）了解化工流程题的题型特点，充分利用教材知识素材，夯实基础； 高考的化工流程题中试题的命制有时会依托教材中的重要的化工原料的制备及化学工业知识的介绍，工业流程相对稳定，所包含的化学知识比较基础，考查的知识内容多以必修一、必修二、选修四上的基础知识、主干知识为主，具有一定的代表性和典型性。比如2013年高考中的氧化还原反应方程式、电化学方程式、胆矾的制备、侯氏制碱法、硝酸、硫酸的工业制法等，均是书上的原版知识点。在备考中要重视教材的阅读，能够对涉及到化工生产的知识熟练

7、掌握，举一反三。但现归纳高中书本上的化学化工生产和工艺流程知识点如下：1、氯碱工业；2、工业制盐酸；3、工业制漂白粉；4、溴的工业提流程；5、碘的工业提流程；6、工业制取金属钠；7、从海水中提取镁的流程；8、从铝土矿中提取铝；9、工业制纯碱；10、铝热反应；11、工业上铁的冶炼；12、工业炼铜；13、印刷电路板的制作；14、硅酸盐工业：玻璃、水泥、陶瓷；15、工业上提取粗硅及硅的提纯；16、工业制硫酸；17、工业合成氨；18、工业生产硝酸；认真研习工业流程中的关键步骤和反应，了解工业流程的一般方法和原理。（二）强化工业流程题的专项训练，熟练掌握应对的程序和办法，熟悉常见名词和考点，及时归纳解题

8、技巧，归纳出一般性的方法高三专题复习时，收集各地高考模考中的工业流程题进行专题练习，指导学生学会运用化学反应原理、物质分离和制备及绿色化学的观点从经济的视角分析实际生产中的各种问题。进行专题解读，使学生了解该类试题的一般解题方法、技巧，熟悉该类试题可能的表现形式及化学用语，考查问题的角度，加强复习的针对性；（1）解答工艺流程试题的一般框架及步骤a、分析框架教师分析时主要从试题呈现方式、题目涉及化学规律知识及解题方法进行剖析，提升学生对流程图的整体认识，培养学生思维品质。b、解答步骤首先要通过阅读文字说明，清楚试题背景是工业生产还是实验室研究，准确抓住工艺（实验）的目的是什么，还提供了哪些信息（

9、原料成分？含量？产品成分？从用途能看出什么性质？）；然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯分离等阶段；分析流程题中的每一个步骤，从以下几个设问了解流程：反应物是什么，发生了什么反应，该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用，抓住一个关键点：一切的反应和操作都是为了获得产品；接下来可以先看看设问，使下一步的深入分析重点更明确；了解流程后着手答题。对反应条件的分析可从以下几个方面着手：对反应速率有何影响？对平衡转化率有何影响？对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护（从绿色化学方面作答）。然后再带着质与量的意识具体分析各个化学

10、过程（必要时使用参考数据），组织语言回答设问。 注意化学用语使用的准确性，注意语言要简练，注意不要有错别字，常用的语言套路有：洗涤沉淀：往漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流下后，重复以上操作23次。从溶液中得到晶体：蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥。在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去XX杂质”，只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。此外，看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。（2）解答工艺流程试题的常用技巧 A、各个击破法 由于陌生度大，信息量大，题干较长，学生容易被陌生情景和专业术语吓倒，其实，真正分析你会发现，很多问题都是各自独立，无连带效应，一个问题解决不了

11、不会影响下一个问题的解决。而且每题中都有与流程图无关的问题，可以直接根据已有的知识去完成，如2013全国1、2、北京卷、2014安徽卷。这样可以让中等以下的学生可以节约很多时间去拿基础题的分数，提高总分。B、首尾分析法对一些线型流程工艺（从原料到产品为一条龙生产工序）试题，首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。C、就问解题法粗读试题，了解大致流程，遇到超纲知识或推不出来的物质，可以先放一下，事实上，超纲知识题目中要么有信息

12、提示，要么与解答题目无关，不要过多耗时。然后，去看本题要解决的问题，看清问题后再对照题目精读流程图，这一步是有目的、有重点的、带着问题去仔细研究相关步骤或环节，找出与问题相关的信息，一定要关注题目的每一个字眼，尽量弄懂流程图，但不必要将每一个物质都推出，问什么推什么，如2014安徽卷。这种方法能让中等生在较短时间内可以拿到一题的大部分分数。D、剥丝抽茧，全面分析法这类题目命题本身的意图就是为了拉差距的，就是考查学生对整道题的理解分析，没有什么可讨巧之处。首先要对比分析生产流程示意图中的原材料与产品，尽量读懂工艺流程图每一步的目的，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，前后每一步间的联系，弄清生

13、产流程过程中原料转化为产品的基本原理和除杂分离提纯产品的化工工艺，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答，如2006年上海市高考题的271。C、工业流程常见的操作与名词：(1)原料处理阶段的常见考点与常见名词加快反应速率溶解：通常用酸溶。如用硫酸、盐酸、浓硫酸等水浸：与水接触反应或溶解浸出：固体加水(酸)溶解得到离子浸出率：固体溶解后，离子在溶液中的含量的多少(更多转化)酸浸：在酸溶液中反应使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的溶解过程灼烧、焙烧、煅烧：改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解控制反应条件的方法：(2)分离提纯阶段的常见考点调pH值除杂a控制溶液的酸碱性使其

14、某些金属离子形成氢氧化物沉淀例如：已知下列物质开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示物质开始沉淀沉淀完全Fe(OH)32.73.7Fe(OH)27.69.6Mn(OH)28.39.8若要除去Mn2溶液中含有的Fe2，应该怎样做？提示：先用氧化剂把Fe2氧化为Fe3，再调溶液的pH到3.7。b调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质。例如：若要除去Cu2溶液中混有的Fe3，可加入CuO、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3等物质来调节溶液的pH值。试剂除杂加热：加快反应速率或促进平衡向某个方向移动如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产物，则要注意对温度的

15、控制。如：侯德榜制碱中的NaHCO3；还有如H2O2、Ca(HCO3)2、KMnO4、AgNO3、HNO3(浓)等物质。降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)、为使化学平衡向着题目要求的方向移动萃取(3)获得产品阶段的常见考点：洗涤(冰水、热水)洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。蒸发、反应时的气体氛围抑制水解：如从溶液中析出FeCl3、AlCl3、MgCl2等溶质时，应在HCl的气流中加热，以防其水解。蒸发浓缩、冷却结晶：如除去KNO3中的少量NaCl。蒸发结晶、趁热过滤：如除去NaCl中的少量KNO3。重结晶(4)其他常见考点化学方程式实验仪器计算信息 （三）分专题

16、进行若干与工业流程相关的专题研究，充分调动学生复习的主观能动性，进一步提高境界，提升能力；（1）调pH值除杂a控制溶液的酸碱性使其某些金属离子形成氢氧化物沉淀；b调节pH所需的物质一般应满足两点：能与H反应，使溶液pH值增大；不引入新杂质。（2）化工流程题中温度的影响归纳：趁热过滤（或冰水洗涤）的目的：防止某物质降温时会析出（或升温时会溶解）而带入新的杂质冰水中反应或降温反应的目的：防止某物质在高温时会溶解或为使平衡向着题目要求的方向移动反应中采取加热措施的作用：一般是为了加快反应速率或加速某固体的溶解如题目中要求温度控制在某温度范围内（可用水浴或油浴来控制）：一般有以下几个目的：A、防止某种

17、物质温度过高时会分解或挥发，也可能是为了使某物质达到沸点挥发出来，具体问题要具体分析。如侯德榜制碱中，将CO2通入NaCl的氨溶液中，保持溶液的温度为（30+2），可得NaHCO3晶体，温度控制在这个范围，目的就是防止NaHCO3晶体分解。而在海水中Br2的制取过程中，出溴口的温度控制在8090，目的就是要使Br2挥发出来而又减少水蒸气混入Br2中。B、使催化剂的活性达到最好：如合成氨或工业SO2氧化为SO3时，选择的温度是500左右，原因之一就是使催化剂的活性达到最高。C、防止副反应的发生：如乙醇的消去反应温度要控制在170，原因是就是在140时会有乙醚产生。D、对于一些工艺来说，降温或减压

18、可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。以上有关温度的总结只能说是有这种可能来考，具体问题要具体分析。化学反应速率（所有反应速率都加快）、化学平衡（考虑平衡常数，K值计算？）、物质的溶解度（氢氧化亚铁制备除氧、氨气制备、海水吹溴、重结晶）、物质的挥发性（盐酸、硝酸、氨水、氯水、溴水等，）、物质的不稳定性（硝酸、过氧化氢分解）、催化剂的活性、溶液的冷却（溶液的配制溶解稀释后先冷却再转移；量气管测气体体积要等液面稳定后再读数；溶液中加盐酸或硝酸酸化应先冷却再加防挥发）、反应的条件（加热、点燃、高温、煅烧、水浴、油浴加热） （3）化工流程题中的分离提纯蒸发结晶：必修一粗盐的提纯，加热

19、蒸发溶剂至有大量晶体析出，然后利用余热蒸干。目的：获得溶解度随温度变化不大的单一且热稳定性好的溶质，如蒸干NaCl溶液得NaCl固体蒸发浓缩，冷却（降温）结晶 KNO3中混有少量的NaCl杂质： 目的：获得溶解度随温度变化大的或易被氧化或易分解或含结晶水的溶质；如：KNO3、绿矾、胆矾、NH4Cl、摩尔盐（ (NH4)2Fe(SO 4)26H2O）操作方法：蒸发浓缩（蒸发至溶液表面出现晶膜后停止加热）、冷却结晶、过滤（若是混合液则还需洗涤）、干燥注意：a、过滤有很多种，低温过滤、热过滤、减压过滤等；过滤得到的晶体不一定是难溶物质，只是特定温度下该物质达到饱和即可析出该晶体；过滤后是需要滤液还是

20、滤渣需结合具体问题具体分析；b、蒸发也有很多种，常压、减压等，减压一般是为了防止物质热分解、水解等。练习：废铁屑制备绿矾蒸发浓缩（结晶），趁热过滤大量的NaCl中混有少量的KNO3杂质：蒸发结晶后，为防止KNO3结晶析出，故需趁热过滤；目的：多种溶质，获得其中溶解度随温度变化不大或溶解度随温度升高而减小的溶质；操作方法：蒸发浓缩（至结晶析出）、趁热过滤、洗涤、干燥注意：洗涤试剂选择：热水，冷水，有机溶剂，溶有该晶体的饱和溶液，具体更具该溶质的溶解性及其他性质来选择（尽量杂质的溶解度大而晶体的溶解度小，以减少晶体的损耗），洗涤的目的就是为了出去晶体表面附着的可溶性杂质（若是晶体内部的杂质洗不掉，

21、只能通过重结晶的方法）先蒸发结晶，趁热过滤再冷却结晶，过滤目的：多种溶质同时将溶解度随温度变化相反的两种分开 （4）化工流程题中的能循环利用的物质的寻找从流程需要加入的物质中去找：先加入，后又生成；从能够称循环体系的物质中去找：处于循环体系中的物质，本身就能循环利用；从能够称可逆反应的物质中去找：合成氨从过滤后的母液中去找； （5）化工流程题中条件控制需要考虑的因素化学反应速率；控制反应物、生成物的变化；物质的氧化还原性与酸度、温度、浓度的关系；控制原料利用率的需要：化工生产必须尽可能提高原料利用率，以节约资源，比如固体粉末化，液化，汽化，尽可能使平衡正向移动等；控制物质溶解度、控制物质水解程

22、度；控制杂质的产生；控制经济成本、控制污染等；化工生产主要解决6方面问题：（1）解决将原料转化为产品的生产原理；（2）除去所有杂质并分离提纯产品；（3）提高产量与产率；（4）减少污染，考虑 “绿色化学”生产；（5）原料的来源既要考虑丰富，还要考虑成本问题，经济适用；（6）生产设备简单，生产工艺简便可行等工艺生产问题。 （6）化学方程式的书写与平衡原理通过以上研究探讨，加深对教材知识的理解，提高学生的能力（四）复习时要注意的问题1、基本知识、基本技能是解决一切问题的根本，形成正确的化学思维方法是关键。元素化合物（物质的性质与应用，物质转化的条件与反应）、基本理论和原理（氧化还原、离子反应、速率与

23、平衡，能量转换与盖斯定律）、基本实验操作（原料的预处理、产物的分离与提纯）、绿色化学原理，基本计算（守恒计算、溶度积、速率、转化率、产率计算等）注意对基本知识和常见方法的归纳与掌握2、注意答题规范的训练3、注意突出有机化学、化学与社会、材料方面的特色教学4、注意培养学生良好的应考能力，坚韧的心理素质2015全国一27（14分）硼及其化合物在工业上有许多用途以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5H2O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Mg2B2O5H2O与硫酸反应的化学方程式Mg2B2O5H2O+2H2SO42H3BO3+2MgSO4为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度外，还可采取的措施有提高反应温度或减小铁硼矿粉粒