淺探工藝流程型試題的解題策略

1、    淺探工藝流程型試題的解題策略    石海燕工藝流程型試題借鑒了高考試題的命題形式，由框圖推斷型試題逐漸演變而來，它保留了框圖推斷題的基本框架，體現(xiàn)中考試題“穩(wěn)中求變”的命題思路。從給題形式看，此類試題緊密聯(lián)系實(shí)際，以生產(chǎn)流程為主線，整個流程圖中呈現(xiàn)出不定數(shù)的框圖和箭頭，框圖排列有序，箭頭指向明確，一條主線常常貫穿一套完整的生產(chǎn)流程或?qū)嶒?yàn)方案，目標(biāo)產(chǎn)物明確；從題型結(jié)構(gòu)看，此類試題一般由“題目概述（題頭）+流程圖（題干）+問題（題尾）”三部分組成；從題源背景看，常以生產(chǎn)、生活實(shí)際及后續(xù)學(xué)習(xí)內(nèi)容為背景；從答題難易度看，一般沿流程圖主線搜索，有用信息便暴

2、露無遺，因此該類試題比框圖推斷題更容易找到題眼及答案；從考查目的看，該類試題具有開放性、創(chuàng)新性和跳躍性，涉及的知識面廣、思維容量大、綜合性強(qiáng)，能夠全面考查學(xué)生的邏輯推理能力、讀圖識圖能力、獲取與處理有效信息能力，以及發(fā)散思維、求異思維、跳躍思維等。一、試題背景分析此類試題的背景材料對學(xué)生來說常常是陌生的，一般涉及生產(chǎn)、生活實(shí)際及后續(xù)（如高中）學(xué)習(xí)內(nèi)容；試題呈現(xiàn)形式主要包括生產(chǎn)流程、操作流程、物質(zhì)變化流程、裝置流程、實(shí)驗(yàn)流程等，常以物質(zhì)的制備流程、工業(yè)生產(chǎn)流程、廢物處理流程、實(shí)驗(yàn)操作流程等為主線給題。一個完整的物質(zhì)制備的化工生產(chǎn)流程，一般具有以下特點(diǎn)： 生產(chǎn)原料對原料的預(yù)處理核心化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)品的提

3、純與分離目標(biāo)產(chǎn)物 圖1熟悉流程中的背景資料、工藝設(shè)計(jì)原理、生產(chǎn)原理、相關(guān)思想及操作目的，明確原始生產(chǎn)原料、目標(biāo)產(chǎn)物、生產(chǎn)過程、核心反應(yīng)及相關(guān)知識等，是解答此類試題的前提和保障。二、解題策略與步驟（1）閱讀題頭提取信息明確目的。工藝流程型試題常以學(xué)生未知的知識或方法作為題源背景，并將生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)?zāi)康闹糜谝}信息中。因此，解題時要認(rèn)真閱讀題頭資料，找準(zhǔn)關(guān)鍵字，獲取有用信息，明確生產(chǎn)目的和工藝設(shè)計(jì)思路。（2）精讀流程對比分析理解原理。工藝流程圖主要包括三部分，即三線（進(jìn)線、出線、循環(huán)線或可逆線），核心反應(yīng)，框圖文字（表明主要原料及產(chǎn)品）。箭頭進(jìn)入框圖的是反應(yīng)物（原料），離開框圖的是生成物（常指副產(chǎn)物）

4、，箭頭最終指向的常是目標(biāo)產(chǎn)物。解題時應(yīng)首先關(guān)注流程圖中的起始物與目標(biāo)產(chǎn)物，其次關(guān)注每一個箭頭的指向（進(jìn)或出），每一個框圖內(nèi)的中轉(zhuǎn)物及副產(chǎn)品，每一條可逆線、循環(huán)線上的提示或說明等，從而明確核心反應(yīng)及生產(chǎn)原理，找到解題線索。另外，審題時要注意查看生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品及環(huán)境污染問題，對污染物是怎么處理的，有沒有可循環(huán)利用的物質(zhì)等；明確生產(chǎn)過程，盡可能節(jié)能減排、避免浪費(fèi)；明確一切反應(yīng)或操作都是為了獲得產(chǎn)品。（3）瀏覽設(shè)問縱觀全局分析解答。該類試題常以獨(dú)立設(shè)問或關(guān)聯(lián)設(shè)問的形式將要解答的問題置于題尾，每一個設(shè)問都可以從框圖信息中找出答案。因此，關(guān)注題尾設(shè)問，沿主線探尋答案及線索，關(guān)注核心反應(yīng)及箭頭提示，及時

5、檢索并靈活應(yīng)用所學(xué)知識與方法進(jìn)行分析，是解答問題的關(guān)鍵。三、中考題型例析題型1 物質(zhì)的制備流程該類試題常以生產(chǎn)、生活實(shí)際為背景，主要考查物質(zhì)的制備與合成，如侯氏制堿、合成氨、合成化肥等，解題時應(yīng)明確生產(chǎn)原理、生產(chǎn)目的及生產(chǎn)主線，根據(jù)箭頭指向?qū)ふ肄D(zhuǎn)化關(guān)系，生產(chǎn)原料有時不止一種，常見于流程圖的開始，目標(biāo)產(chǎn)物常現(xiàn)于圖末。【例1】（2015年安徽?。┪覈茐A工業(yè)先驅(qū)侯德榜發(fā)明了“侯氏制堿法”。其模擬流程如圖2： 貝殼主要成分為caco3煅燒反應(yīng)飽和食鹽水h2nh3n2co2操作anahco3固體nh4cl溶液反應(yīng)純堿、co2、h2o一定條件圖2（1）反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ，反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為 。（2）

6、工業(yè)上用分離液態(tài)空氣的方法制取氮?dú)?，屬?（填“物理”或“化學(xué)”） 變化。（3）操作a的名稱是 ，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行此操作所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、 。（4）寫出nh4cl的一種用途： 。【解析】（1）反應(yīng)是高溫煅燒貝殼（主要成分為碳酸鈣），生成物是氧化鈣和二氧化碳。反應(yīng)是2nahco3na2co3+co2+h2o，屬于分解反應(yīng)。（2）工業(yè)上分離液態(tài)空氣制取氮?dú)鈺r沒有生成新物質(zhì)，屬于物理變化。（3）過濾是分離固體和液體的操作，操作a是為了分離nahco3固體和nh4cl溶液，屬于過濾操作。（4）nh4cl中含有氮元素，可用作氮肥?！敬鸢浮浚?）caco3高溫cao+co2 分解反應(yīng) （2）物理 （

7、3）過濾 漏斗 （4）用作化肥（合理即可）【思路點(diǎn)撥】由“侯氏制堿法”的模擬流程圖可知，該生產(chǎn)流程的原料是貝殼、氮?dú)狻柡褪雏}水，它們在一定條件下反應(yīng)生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉受熱分解可得到最終產(chǎn)物純堿。讀懂流程圖，熟悉二氧化碳的工業(yè)制法，化學(xué)反應(yīng)基本類型，物質(zhì)的變化與用途，過濾操作的適用范圍和主要儀器等知識，這些是解答此類題的得分關(guān)鍵。題型2 金屬的提煉流程該類試題常以金屬礦物的冶煉、廢舊金屬的回收及利用等為背景給題，主要考查金屬的性質(zhì)，金屬活動性順序，有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作及化學(xué)方程式的書寫等問題。理解主線中提煉金屬或其鹽類的主要反應(yīng)原理，弄清生產(chǎn)過程中添加試劑的目的等是解題的關(guān)鍵?！纠?】（2015年

8、北京市）生物浸出技術(shù)在金屬冶煉中應(yīng)用廣泛。嗜熱細(xì)菌在6580 酸性水溶液及氧氣存在下，能氧化黃銅礦（主要成分cufes2）產(chǎn)生硫酸鹽，進(jìn)而生產(chǎn)銅和綠礬。主要流程如圖3： 黃銅礦粉試劑a、氧氣、 嗜熱細(xì)菌6580 含硫酸銅和硫酸鐵的溶液礦渣硫酸銅溶液氫氧化鐵沉淀試劑b反應(yīng)試劑a反應(yīng)銅硫酸鐵溶液綠礬圖3（1）分離出礦渣的操作是 。（2）若試劑b為fe粉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（3）氫氧化鐵與試劑a發(fā)生中和反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。【解析】（1）分離固體和液體的操作是過濾。（2）試劑b為fe粉， b與硫酸銅溶液反應(yīng)可得到銅，因此，反應(yīng)為鐵與硫酸銅溶液的置換反應(yīng)。（3）中和反應(yīng)的反應(yīng)物為酸和堿，氫氧

9、化鐵與試劑a發(fā)生中和反應(yīng)生成硫酸鐵，可推知試劑a一定是硫酸，由此可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式?！敬鸢浮浚?）過濾 （2）fe+cuso4=feso4+cu （3）3h2so4+2fe（oh）3=fe2（so4）3+6h2o【思路點(diǎn)撥】本題的生產(chǎn)原料是黃銅礦粉，目標(biāo)產(chǎn)物是銅和綠礬兩種物質(zhì)（綠礬即 feso4·7h2o）。生產(chǎn)過程比較復(fù)雜，框圖出現(xiàn)“斷崖”，具有跳躍性，但題目中要解答的問題比較簡單。解題時，弄清生產(chǎn)目的和生產(chǎn)原理，聯(lián)系問題中的信息提示，可推知試劑a和試劑b。理解置換反應(yīng)和中和反應(yīng)的原理，掌握有關(guān)化學(xué)方程式的正確書寫等是得分關(guān)鍵。題型3 廢物的轉(zhuǎn)化流程該題型主要考查將廢舊物品、物

10、質(zhì)轉(zhuǎn)化與利用的問題，涉及工業(yè)“三廢”（廢水、廢氣和廢渣）的處理等。題中常呈現(xiàn)多種設(shè)備及原理，涉及多種物質(zhì)或方法。解題時注意箭頭的指向：箭頭指向設(shè)備，表明是添加的反應(yīng)物；箭頭離開設(shè)備，表明是生成物。設(shè)備中的排出物不會對環(huán)境造成污染，如h2o、o2、co2等?！纠?】（2015年北京市）某煙氣脫硫的工藝不僅能消除so2，還能將其轉(zhuǎn)化為石膏 （caso4·2h2o）等產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)“變廢為寶”。主要物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖4： o2、co2h2oh2oo2caco3煙氣（o2、co2、so2）h2so3設(shè)備1設(shè)備2設(shè)備3設(shè)備4caso4caso3石膏圖4（1）設(shè)備1中，通過噴淋水脫去煙氣中的so2，該

11、反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（2）設(shè)備2中，加入caco3的目的是將h2so3轉(zhuǎn)化為 。（3）設(shè)備3中，反應(yīng)前后化合價發(fā)生改變的元素是 。【解析】（1）設(shè)備1中，煙氣中的so2與h2o反應(yīng)生成h2so3（亞硫酸），o2和co2釋放到空氣中。（2）設(shè)備2中發(fā)生的核心反應(yīng)為caco3+h2so3=caso3+h2o+co2，加入caco3的目的是將h2so3轉(zhuǎn)化為caso3。（3）設(shè)備3中發(fā)生的核心反應(yīng)為2caso3+o2=2caso4，caso3中硫元素為+4價，caso4中硫元素為+6價，o2中氧元素的化合價為0，變?yōu)榛衔锖蠡蟽r為-2，可見，反應(yīng)前后化合價發(fā)生改變的元素是氧和硫?！敬鸢浮浚?）h

12、2o+so2=h2so3 （2）caso3 （3）氧、硫【思路點(diǎn)撥】本題以煙氣轉(zhuǎn)化脫硫技術(shù)的流程圖為載體，考查了工業(yè)廢氣中二氧化硫的去除與轉(zhuǎn)化過程。解題時要注意每個設(shè)備中臨時添加或轉(zhuǎn)化的物質(zhì)及所發(fā)生的核心化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)箭頭指向可推知除了煙氣外，設(shè)備中臨時添加的h2o、o2、caco3等物質(zhì)也是反應(yīng)原料，石膏是終極產(chǎn)品。題型4 海水的綜合利用流程該題型主要以海水淡化，海水中某種金屬的提取，海水曬鹽及粗鹽中可溶性雜質(zhì)的去除，海洋中貝殼類資源的利用等為背景，以工藝流程圖的形式給題，考查海水資源的綜合利用，綜合性較強(qiáng)，涉及知識面較廣，對學(xué)生能力要求較高，看懂流程圖是正確解題的關(guān)鍵?！纠?】（2015年

13、煙臺市）海洋中蘊(yùn)含豐富的資源。（1）海水淡化是解決淡水資源不足的重要方法。下列方法中，可以使海水變?yōu)榈氖?（填字母）。a.濾紙過濾 b.吸附c.沉降 d.蒸餾（2）從海水中提煉出來的重水（d2o）可作原子能反應(yīng)堆的中子減速劑和傳熱介質(zhì)。重水中重氫原子（d）的相對原子質(zhì)量是2，則重水中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。（3）從海水中制備純堿和金屬鎂的流程如圖5所示： 海水粗鹽母液精鹽水吸氨、酸化加熱mg（oh2）mgcl2電解mg石灰乳cao貝殼（主要含碳酸鈣）nahco3na2co3圖5回答下列問題。步驟中所加試劑是 。粗鹽水中主要含有cacl2、mgso4等可溶性雜質(zhì)，可加入下列物質(zhì)，利用過濾等操作

14、進(jìn)行除雜。則加入下列三種物質(zhì)的先后順序?yàn)?（填字母）。a.適量的鹽酸b.稍過量的na2co3溶液c.稍過量的ba（oh）2溶液第步反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。在海邊用貝殼作原料制生石灰，優(yōu)于用石灰石作原料的原因是 （寫一條）?！窘馕觥浚?）過濾是除去水中難溶性雜質(zhì)的方法，不能除去水中的可溶性物質(zhì)，故a項(xiàng)錯誤；吸附是除去水中的色素、異味或細(xì)小顆粒等雜質(zhì)的方法，不能除去水中的氯化鈉、氯化鎂等可溶性鹽，故b項(xiàng)錯誤；沉降可使大顆粒不溶物快速沉淀下來，可溶性物質(zhì)無法靠沉降而除去，故c項(xiàng)錯誤；蒸餾是通過加熱的方法將水變成水蒸氣，水蒸氣再冷凝成水的方法，采用這種方法可將鹽分除去，得到純度較高的蒸餾水，達(dá)到淡化水的

15、目的，故d項(xiàng)正確。 （2）重水中的重氫原子的相對原子質(zhì)量為2，則重水中氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16×12×2+16×1×100%=80%。（3）由流程圖分析可知，步驟中，母液與石灰乳反應(yīng)后得到的物質(zhì)主要是氫氧化鎂，步驟中所加試劑與氫氧化鎂反應(yīng)生成氯化鎂，推知該試劑是鹽酸；粗鹽水中主要含有cacl2、mgso4等可溶性雜質(zhì)，所加試劑的順序是，先加稍過量的ba（oh） 2溶液，除去mgso4，再加稍過量的na2co3溶液，除去 cacl2和過量的ba（oh） 2，引入新雜質(zhì)naoh，最后加適量的鹽酸，除去naoh和過量的na2co3，即加入試劑的先后順序是c、b、a；第步反應(yīng)是加熱碳酸氫鈉，其化學(xué)方程式為2nahco3na2co3+h2o+co2；在海邊用貝殼作原料制作生石灰，既可減少貝殼的污染，又可提高經(jīng)濟(jì)效益，減少資源浪費(fèi)?！敬鸢浮浚?）d （