望闻问切 第3期

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化学来源于生产生活，又服务于生产生活。以科学研究成果或化工生产实际为载体的流程图题是近几年高考卷的又一道亮丽风景。化工生产流程题，是将化工生产过程中的主要生产阶段，即生产流程用框图形式表示出来，并针对生产流程中有关的化学问题巧妙设问，将中学化学知识与化工生产实际紧密联系起来的一种热点题型。

化工生产流程题在高考化学江苏卷中占总分值的10%左右，客观题和主观题中都可以出现，不仅考查学生所学的相关化学基础知识，更重要的是考查学生应用所学化学知识来解决实际生产问题的迁移推理能力，要求学生能对流程图中所给出的信息进行提取、筛选，对学生的学科能力要求较高，学生普遍感到畏难。面对化工生产流程题，备考复习时如何探学生所知、思学生所惑、解学生所难呢？可以通过望闻问切，对症下药。

一、望——考纲明方向

2013年化学科（江苏卷）将进一步体现高中化学课程的“基础性、应用性、时代性”的特征，进一步体现化学科（江苏卷）的“宽基础、厚实践、重能力”的特色。体现考纲能力立意的命题指导思想给我们指明了重点复习的方向。

有关“无机化合物及其应用”部分，考纲中明确提出“认识常见的无机物在生产、生活中的应用和对生态环境的影响”，要求学生“具有解决生产、生活实际和科学研究中的简单化学问题的能力”。比较近两年江苏化学考试说明，2011年“认识化学在海水、金属矿物等自然资源综合利用方面的重要作用”；2012年、2013年“认识化学在海水、金属矿物等自然资源综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用”。细心阅读考纲，把握考纲的变化，可以为复习备考指明方向，避免盲人摸象。在高考化学江苏卷的客观题中出现了考查化工生产流程的优秀试题，例如：

（2011年高考江苏卷第9题）NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（见图1）。下列说法正确的是（ ）

A.25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大

B.石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂

C.常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮存，所以Cl2不与铁反应

D.图1所示转化反应都是氧化还原反应

【解析】该题以氯化钠转化应用为背景，从物质的溶解性的比较、物质化学性质的应用、化学反应的类型判断、氧化还原反应本质的认识等方面考查了学生对元素及其化合物知识的理解程度和应用能力。引导中学化学教学重视建构元素及其化合物相互转化关系框图的教学，关注元素及其化合物知识在工业生产和日常生活中的应用的学习。

【答案】B

二、闻——考点察学情

必考内容要求学生了解常见金属（Na、Al、Fe、Cu等）、常见非金属（H、C、N、O、S、Si、Cl等）及其重要化合物的主要性质和重要应用。通过对它们之间转化关系的认识和比较，体会学习元素化合物知识的一般方法。

无机框图题能有效考查学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力，引导中学化学教学多角度、多方位地将所学知识进行归纳整理，形成知识系统，结成知识网络，帮助学生掌握科学的学习方法，形成良好化学素养。这类试题在江苏学业水平测试中未曾间断，常出常新。

由于部分框图推断题属于人为编创，缺乏真实、科学的背景，违背学科基础性特征，2008年后逐渐被以真实的工业生产过程为背景的化工流程题取代。虽然无机框图推断题已从各地高考题中淡出，通过对基于实际化工生产的物质转化的无机框图题的分析研究和对有关知识的归纳整理，可以了解学生对有关考点知识的掌握情况，明察学生的学情，为解决实际化工生产中的有关化学问题打下坚实的基础。例如：

有关物质之间的转化如图2所示。

其中B、C、I是单质；D是具有漂白性的气体；图2中生成D和I的反应都是重要的化工生产反应；J是一种常见的温室气体，且能使澄清石灰水变浑浊；M是一种强碱，焰色反应显黄色；在L溶液中滴加少量KCSN溶液，出现血红色；在碱性介质中，1molL完全转化为N，理论上需消耗3molCl2，N是一种新型高效的多功能水处理剂。试回答下列问题。

1.写出K转化成L的离子方程式。

2.写出N的化学式。

3.写出N在水溶液中放出O2的化学方程式。

【解析】本题涉及到由黄铁矿制备硫酸、工业上铁的冶炼以及新型高效的多功能水处理剂Na2FeO4的制备。题中J是CO2，M是NaOH不难得出。L是含Fe3+离子的化合物，则单质I为Fe。具有漂白性的气体有Cl2和SO2，题目中L转化为N用到Cl2，所以D是SO2。联想已经学过的SO2和Fe的工业制法，进而推出A、B、C分别为FeS2、O2、C。难点是推断N，1molFe2（SO4）3完全转化为N，理论上需消耗3molCl2，Fe由+3价升高到+6价，N为Na2FeO4。

【答案】

1.4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O

2.Na2FeO4

3.4Na2FeO4+10H2O=4Fe（OH）3+3O2+8NaOH

三、问——诱思引活水

苏教版中金属、非金属元素的单质及其化合物的知识，集中在必修1教材的三个专题中，专题2“海”——从海水中获得的化学物质（Cl、Na等），专题3“陆”——从矿物到基础原料（Al、Fe、Cu、Si），专题4“空”——硫、氮和可持续发展（S、N），在每一个专题结束时都进行了很好的整理和归纳。教材中涉及化工流程的图有从海带中提取碘的流程、从海水中提取镁的流程、从铝土矿制备铝的工艺流程、硫酸制备流程和工业上制备硝酸的流程。

教学过程中要引导学生不畏困难，分析流程，理清物质之间的转化关系，需要教师的精心设问和引导学生提问相结合，注重启发激励学生把看不懂的问题提出来，师生讨论、生生讨论，只有这样坚持，才能促使学生积极思考，激活学生发散思维，激发学生解题灵感。这样学生在新的情境中，面对陌生的工艺流程，才能坦然应对，出色发挥。

例如：展示从铝土矿中提取铝的工艺流程（图3）。

提问：重点分析第③步酸化这个环节，你有什么疑问？请大胆提出来。

酸化一步学生困惑较多，主要的问题有：1.向滤液中通入足量的CO2酸化，反应后生成了什么？这一反应为何能够发生？2.上述流程中能否用盐酸酸化？……

解决问题1：请同学根据流程图中提供的反应物和生成物补全和配平下列化学方程式：NaAlO2+CO2+_____=Al（OH）3+______。学生联系已有知识，一般盐与酸发生复分解反应，生成另一种酸和另一种盐，在这个反应中Al（OH）3体现了酸性。

解决问题2：学生做分组对比实验，将盐酸逐滴地加到NaAlO2溶液中、将CO2不断通入NaAlO2溶液中，观察现象有何不同？

盐酸加到NaAlO2溶液中有白色沉淀生成，随后白色沉淀溶于过量的盐酸。H++AlO2-+H2O=Al（OH）3、Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O；而将CO2不断通入NaAlO2溶液中，白色沉淀逐渐增多最后不变。

通过实验分析得出：氢氧化铝不能溶于较弱的酸或碱（如碳酸和氨水），实验室常利用这一原理来制备氢氧化铝。

NaAlO2+2H2O+CO2=Al（OH）3+NaHCO3

AlCl3+3NH3·H2O=Al（OH）3+3NH4Cl

课堂上还有学生问NaAlO2溶液中通入CO2可以生成Na2CO3吗？可以，CO2少量时。

四、切——授渔求高效

中学化学复习化工生产流程题时，寻找新题大量训练没有必要也不可能，因为可以提供给命题专家的素材广阔无限。化工生产流程题目涉及的知识点多、综合性强，考查内容形式多样，综合能力要求较高，但所涉及的知识大多比较基础，因此在复习时要把好脉，务求切中要害，做好相关基础知识点的落实覆盖，避免失去根基，做到以不变应万变。复习时科学选讲，要做到四“多”四“少”：多讲基础，少讲提高；多讲知识，少讲信息；多讲方法，少讲技巧；多讲样例，少讲习题。

考试说明中的“样例”体现了考试价值取向，要充分用好用透，切实做到减负增效。例如：

（2011年高考江苏卷第16题）以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下（图4）。

回答下列问题：

1.在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为

2SO2+O2 2SO3

该反应的平衡常数表达式为K=____；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为_____。

2.酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是_____、_____。

3.通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为______；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为_____（写化学式）。

【解析】将工艺流程图简化为下列物质转化的关系图：FeS2Fe2O3、Fe3O4等FeCl3、FeCl2混合溶液FeCl3溶液……FeCl3·6H2O必要时写出有关反应的化学（离子）方程式，反应一般要运用氧化还原反应规律。酸溶时盐酸过量，能够使焙烧后的Fe2O3等可溶于盐酸的物质充分反应，使铁元素尽可能多的进入溶液，提高铁元素的浸出率。Fe3+易水解，酸溶及后续过程中盐酸过量可以抑制Fe3+的水解。

该题以“硫铁矿（FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）”为背景，将Fe、S、Cl元素及其化合物的性质与应用、影响反应速率和化学平衡的因素、化学平衡状态的特征、化学反应的原理和表示、生产或实验中尾气成分的分析等知识和原理融合在实际生产工艺之中。考查学生化学知识的灵活应用能力及思维的全面性和深刻性，亦考查学生应用元素化合物知识和反应原理解决实际问题的能力，引导中学化学教学关注化学知识在生产生活中的应用，体现化学学科的应用性。

【答案】

1.k=c2（SO3）/c（O2）·c2（SO2） SO2+NaOH=NaHSO3

2.提高铁元素的浸出率 抑制Fe3+水解

3.Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+ Cl2、HCl

本题还可以提出开放性的问题，如为加快酸溶的速率，可采取的措施是________。（升温、研碎、搅拌等）

化学学习不是纸上谈兵，以真实的工业生产作为背景的化工生产流程题是高考的趋势和必然。这对缺乏生活经验的学生而言，陌生度大，难度较大，但是只要我们能够探究命题特点、把握复习方向、讲求复习方法、明确解题思路，定能化难为易。