工藝流程題題型分析與技巧點撥

徐文華

化學(xué)工藝流程題是以某個具體的工業(yè)生產(chǎn)或日常生活為背景，以化學(xué)基本理論為主線，結(jié)合化學(xué)實驗操作、平衡理論、化學(xué)計算、經(jīng)濟(jì)視角等，以生產(chǎn)流程框圖為載體的一類試題。該類試題能很好地體現(xiàn)考試說明中的命題指導(dǎo)思想，進(jìn)一步體現(xiàn)高中化學(xué)課程的“寬基礎(chǔ)、厚實踐、重能力”的特征。該類試題對學(xué)生的綜合能力要求很高，考查了學(xué)生接受、吸收、整合化學(xué)信息及應(yīng)用所學(xué)知識探究解決生產(chǎn)實際問題的能力。

一、試題結(jié)構(gòu)

化學(xué)工藝流程題的結(jié)構(gòu)一般分為題引、題干和題設(shè)三個部分。題引主要是以引導(dǎo)性的語言，簡單介紹該工藝生產(chǎn)的目的、原料、產(chǎn)品，有時還提供相關(guān)表格、圖像等參考數(shù)據(jù)或信息；題干主要是以框圖形式將原料到產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工藝流程表示出來；題設(shè)是根據(jù)生產(chǎn)過程中涉及的化學(xué)知識設(shè)計成的一系列問題，要求學(xué)生依據(jù)化學(xué)原理進(jìn)行分析解答。

化學(xué)工藝流程題的一般結(jié)構(gòu)如下：

箭頭：進(jìn)入的是投料（反應(yīng)物），出去的是生成物（包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物）。

三線：出線和進(jìn)線均表示物料流向或操作流程，可逆線表示物質(zhì)可循環(huán)使用。

二、解題思路

要準(zhǔn)確、順利地解答化學(xué)工藝流程題，除了必須掌握物質(zhì)的性質(zhì)和物質(zhì)之間相互作 用的基本知識，以及除雜、分離、提純物質(zhì)的基本技能外，最關(guān)鍵的是要掌握和具備分析工藝生產(chǎn)流程的方法和能力。因此，解題思路通 常是： [審題][析題][答題][①閱讀題目的背景材料；

②提供的原料；

③物料或操作流程；

④提供的條件和圖表；

⑤化工流程圖的類型；

⑥重要的操作。

][①從目的和反應(yīng)原理切入；

②從原料和產(chǎn)品切入；

③從生產(chǎn)要求和條件切入；

④從產(chǎn)品分離提純切入；

⑤從綠色化工思想切入；

⑥注意問題表達(dá)；

⑦注意每問提供的答題區(qū)域大小。

][①弄清目的和原理；

②弄清各步驟的目的；

③如何運(yùn)用條件；

④問題突破口與隱含條件；

⑤建立解題思路與方法。]

答題順序一般按題號的先后順序作答，但要注意前后問題一般沒有“株連效應(yīng)”，遇到難題時不妨先放一放，先做后面的題；若時間不夠用，還可以不看流程圖，先做與流程圖無關(guān)的題，能抓幾分就抓幾分。

三、相關(guān)知識儲備

1.除雜提純

化學(xué)工藝流程的目的之一是從混合物中除雜、分離、提純某一物質(zhì)，因此，掌握好中學(xué)化學(xué)中常見的除雜、提純方法是解答好工藝流程題的第一把鑰匙。

（1）常見的化工術(shù)語。

（2）常見工藝流程題中添加化學(xué)試劑的作用。

（3）常見工藝流程題中除雜、提純的方法。

①常用的物理方法：根據(jù)物質(zhì)物理性質(zhì)上的差異分離、提純物質(zhì)。主要有：過濾、蒸發(fā)結(jié)晶（重結(jié)晶）、蒸餾或分餾、萃取分液、滲析、鹽析等。

②常用的化學(xué)方法：根據(jù)物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)上的差異分離、提純物質(zhì)。主要有：生成沉淀法、生成氣體法、氧化還原法、正鹽與酸式鹽相互轉(zhuǎn)化法、利用物質(zhì)的兩性除去雜質(zhì)法、離子交換法。

（4）常見離子的檢驗。離子的檢驗是進(jìn)行物質(zhì)鑒別、推斷的重要基礎(chǔ)，因此，掌握常見離子（如H+、Na+、K+、、Fe3+、Fe2+、Mg2+、Ba2+、Cu2+、Al3+、OH-、、、S2-、Cl-、Br-、I-、）的檢驗方法是十分必要的，特別是Na+、K+、、Fe3+、Al3+、、、Cl-的檢驗，更要熟練掌握。

2.實驗操作

化學(xué)工藝流程題的另一個目的是利用某些物質(zhì)制備另一種物質(zhì)，其中必然涉及不少實驗操作，因此，熟練掌握中學(xué)階段常見的實驗操作是解題的又一把鑰匙。

（1）洗滌沉淀：沿玻璃棒向過濾器的沉淀上加入蒸餾水至浸沒沉淀，靜置使其全部濾出，重復(fù)此操作2～3次。

[特別提醒]有機(jī)物最好用冷水洗滌，無機(jī)鹽最好用酒精洗滌，以減少晶體溶解。

（2）是否洗凈：取最后一次洗滌液于試管中，加入某種能檢驗沉淀上吸附離子的試劑。

（3）從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮→冷卻結(jié)晶→過濾→洗滌→干燥。

（4）水浴加熱的優(yōu)點：受熱均勻，便于控制溫度。

（5）使用時不需要潤洗的實驗儀器：中和滴定中裝待測液的錐形瓶，配制溶液時的容量瓶等。

（6）中和滴定終點的判斷：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時，溶液顏色突然變化，且在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色。

（7）趁熱過濾的目的：防止其他溶質(zhì)析出；抽濾的目的：較快、較干燥地得到固體。

3.平衡原理

化學(xué)工藝流程題從本質(zhì)上說，就是將中學(xué)的知識運(yùn)用到實際工藝流程中，指導(dǎo)具體實際生產(chǎn)，而平衡原理是中學(xué)的重要理論，用好平衡這把鑰匙對答好工藝流程題是很有幫助的。

化學(xué)工藝流程題中運(yùn)用平衡原理要特別掌握以下幾點：

（1）根據(jù)勒夏特列原理選擇合適的工業(yè)生產(chǎn)條件，包括溫度、壓強(qiáng)、反應(yīng)物配比、反應(yīng)時間等。

（2）侯氏制堿法是工藝流程題的熱點，要掌握氨氣和二氧化碳通入的順序、NaHCO3析出條件的控制。

（3）重視水解平衡的應(yīng)用，如水解對溶液pH的影響，易水解鹽的配制，水解對鹽溶液蒸干的影響，利用水解除雜、制備Fe（OH）3膠體。

（4）沉淀溶解平衡是工藝流程題的熱點，要求能根據(jù)表達(dá)式進(jìn)行簡單計算，能根據(jù)圖像選擇合適的溶質(zhì)析出溫度，能運(yùn)用原理解釋生產(chǎn)中的一些現(xiàn)象等。

4.中學(xué)化學(xué)中重要的化工生產(chǎn)

高中教材中涉及的化工生產(chǎn)主要有：①氯堿工業(yè)；②工業(yè)制硫酸（接觸法）；③侯德榜制堿；④合成氨工業(yè)；⑤工業(yè)制硝酸；⑥金屬鈉、鎂、鋁、鐵、銅等的冶煉；⑦海水提溴；⑧硅酸鹽工業(yè)；⑨粗銅精煉等。

四、常見題型及技巧點撥

1.實驗型化工流程題