高考化学大题之工艺流程突破

一、常考考点

高频素材统计

1、是自然资源开发利用类：

钛铁矿、铬铁矿、软锰矿、菱镁矿、铁硼矿、铝土矿、磷矿石、白云石、莹石

2、废弃资源回收利用类：

废铁屑、废铝片、废钒催化剂、废玻璃、废旧锂离子电池、废旧锌锰电池、粉煤灰、银铜合金废料

3、物质的的制备和净化类：

Na2S2O5、Zn、碘酸钾、水泥、NaClO2、NH3、H2C2O4

 

初看这些背景素材，貌似没有规律，可如果细看它们的组成元素，我们就会发现情景素材中多涉及变价元素、两性元素和陌生元素的单质和化合物，

如Fe、Cr、Mn、Cu、V、N、P、Cl、Al、Zn等元素。

对这些元素及其化合物的知识，在高考备考中我们应给予重点关注。

 

高频化合物统计

1、原料所含杂质类：

SiO2(12次)；Al2O3(11次）；FexOy(10次）；MgO(5次)；MnO2(4次)；CaO(3次)

2、辅助试剂类：

H2O2(7次)；KMnO4(6次）；K2Cr2O7(2次）；H2C2O4(2次)、NaBH4(2次)；ZnS、FeS、MnS(各1次)

 

高频考点统计

设问方向	频数	难度
1.加快浸出速率的操作	8	0.60
2.实验条件的选择	4	0.51
3. 浸出或除杂过程中涉及到的化学(离子)方程式的书写	16	0.42
4.陌生物质类别判断、电子式的书写	3	0.57
5.陌生物中元素化合价或化学键数判断	3	0.46
6.分离、提纯操作	7	0.45
7. 物质成分判断	8	0.48
8. 分析流程中某一操作目的	7	0.40
9. 转化率的分析判断	2	0.41
10.Ksp除杂或判断沉淀是否生成中的应用	9	0.40
11. 含量测定	7	0.39

二、

考点突破

 

1．常考化工术语

关键词	释义
研磨、雾化	将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触面积，以加快反应速率或使反应更充分
灼烧(煅烧)	使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如煅烧石灰石、高岭土、硫铁矿
浸取	向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等
酸浸	在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去的过程
蒸发结晶	蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出
蒸发浓缩	蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度
水洗	用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等

 

2.操作与思考角度

常见的操作	思考角度
加氧化剂	氧化某物质，生成目标产物或除去某些离子
判断能否加其他物质	要考虑是否引入杂质(或影响产物的纯度)等
分离、提纯	过滤、蒸发、萃取、分液、蒸馏等常规操作 从溶液中得到晶体的方法：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤、干燥
提高原子利用率	绿色化学(物质的循环利用、废物处理、原子利用率、能量的充分利用)
在空气中或在其他气体中进行的反应或操作	要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应；或能否达到隔绝空气、防氧化、防水解、防潮解等目的
控制溶液的pH	调节溶液的酸碱性，使金属离子形成氢氧化物沉淀析出(或抑制水解) “酸作用”还可除去氧化物(膜) “碱作用”还可除去油污，除去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅等 特定的氧化还原反应需要的酸性条件(或碱性条件)
控制温度(常用水浴、冰浴或油浴)	防止副反应的发生 使化学平衡移动；控制化学反应的方向 控制固体的溶解与结晶 控制反应速率；使催化剂达到最大活性 升温：促进溶液中的气体逸出，使某物质达到沸点挥发 加热煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离 趁热过滤：减少因降温而析出的溶质的量 降温：防止物质高温分解或挥发；降温(或减压)可以减少能源成本，降低对设备的要求
洗涤晶体	水洗：通常是为了除去晶体表面水溶性的杂质 冰水洗涤：能洗去晶体表面的杂质离子，且防止晶体在洗涤过程中的溶解损耗 用特定有机试剂清洗晶体：洗去晶体表面的杂质，降低晶体的溶解度、有利于析出，减少损耗等 洗涤沉淀的方法：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2～3次

三、答题的套路：

（1）增大原料浸出率（离子在溶液中的含量多少）的措施：搅拌、适当升高温度、延长浸出时间、增大浸出液的浓度、固体粉碎增大接触面积

（2）提高固体的焙烧效率方法：增加氧气的量、固体充分粉碎、逆流焙烧、适当升温等。

（2）加热的目的：加快反应速率或促进平衡向某个方向（一般是有利于生成物生成的方向）移动

（3）温度不高于××的原因  适当加快反应速率, 但温度过高会造成（如浓硝酸）挥发//（如H₂O₂、NH₄HCO₃）分解//(如Na₂SO₃)氧化或促进（如AlCl₃）水解等，影响产品的生成

     温度不低于××的原因：加快反应速率或者对于吸热反应而言可是平衡正移，增加产率。

（4）从滤液中提取一般晶体（溶解度随温度升高而增大的溶质、含结晶水的晶体以及受热易分解的溶质）的方法【蒸发浓缩（至有晶膜出现）、冷却结晶、过滤、洗涤（冰水洗或热水洗或乙醇洗）、干燥】

（5）从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的溶质的方法【蒸发结晶、趁热过滤 （如果温度下降，杂质也会以晶体的形式析出来）、洗涤、干燥】

（6）溶液配制、蒸发、过滤以及固体灼烧时用到的仪器

（7）控制某反应的pH值使某些金属离子以氢氧化物的形式沉淀（调节pH所用试剂为主要元素对应的氧化物、碳酸盐、碱，以避免引入新的杂质；pH分离时的范围确定、范围过小的后果<导致某离子沉淀不完全>或过大的后果<导致主要离子开始沉淀>）

（8）减压蒸馏（减压蒸发）的原因：减小压强，使液体沸点降低，防止（如H₂O₂、浓硝酸、NH₄HCO₃）受热分解\挥发

（9）检验溶液中离子是否沉淀完全的方法：将溶液静置一段时间后，取上层清夜向其中滴入沉淀剂，若无沉淀生成，则离子沉淀完全

（10）洗涤沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸馏水至液面浸没沉淀，待水自然流下后，重复操作2-3次

（11）检验沉淀是否洗涤干净的方法：取少量最后一次的洗涤液于试管中，向其中滴入某试剂，若———–，则沉淀洗涤干净

（12）洗涤的目的：除掉附着在沉淀表面的可溶性杂质

（13）冰水洗涤的目的：洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗

（14）乙醇洗涤的目的：降低被洗涤物质的溶解度，减少其在洗涤过程中的溶解损耗，得到较干燥的产物；除去固体表面水

（15）蒸发时的气体氛围：抑制某离子的水解，如加热蒸发AlCl₃溶液时为获得AlCl₃需在HCl气流中进行

（16）实验前通N₂：赶尽装置中的空气，防止O₂、H₂O等干扰实验（如：O₂氧化某物质、H₂O使某物质水解）

     实验后通N₂：将产生的某气体全部赶入至后续某个装置，保证产生的气体被后续某个装置的溶液完全吸收——定量实验

    实验中通N₂：稀释某种气体（纯ClO₂易分解爆炸）

                 或防止物质被氧化（如：生产白磷过程中在高纯N₂保护下进行）

（17）事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的（如氧气）防止某物质被氧化

四、命题思路

1、元素守恒思想

原料中的“核心元素”经分离提纯等多步转化最终要“存留”于目标产物中。

2、物料转化思想

解析工艺流程题，要教会考生认识流程图的基本组成元素，熟悉常见的分离、提纯的方法。

如方框一般表示反应釜；方框中的物质表示反应釜中的“主要物质”；方框间箭头表示“转化关系”；返回走的箭头表明有物质在循环利用；

在流程图中加入的试剂为保证反应釜中的主要物质完全反应，所加试剂一般应理解为过量。

3、教材联系生产的思想

高考命题一向遵循“知识源于教材,立意高于教材,原理在教材内,试题在教材外”的命题理念。

工艺流程中涉及的大部分化学反应均来源于教材，部分陌生化学反应，其反应原理也源于教材。

在备考过程中要注意引导考生回归教材，回顾试题中所涉及的反应原理，

4、绿色环保思想

《考试说明》在必考内容的第一大点就明确指出：考生要“了解科学、技术、社会的相互关系。了解在化工生产中遵循绿色化学思想的重要性”。所以在分析工艺流程图时，对流程图中所出现的对环境无害的物质可以直接排放，如氧气；而NOx、SO2、重金属离子等有毒物质一定要进行无害处理，才能排放。

同时为了尽可能地降低生产成本，提高经济效益，同时也做到物尽其用。在工艺流程图中能循环利用的物质要尽可能循环利用，

五、备考策略

 

通过对五年高考的统计分析可以看出，高考对于无机综合题的考查，主要基于物质结构与性质，涉及物质制备与提纯、反应现象与变量控制的判断、电化学原理、基本化学计算，并将化学与社会、生产、生活的联系为切入点，以图表、模型、化学工艺流程图等方式展现题干内容，让考生在陌生情景下书写化学方程式、完成具体任务，解决一些简单的化学问题，重点体现化学学科的价值。从题型来看与实际问题紧密联系的工艺流程题逐渐取代了前几年常考的虚构的框图题。

 

预测2019年高考仍会以元素化合物知识载体，以化学工艺流程图的形式，围绕核心反应推断陌生物质；围绕核心反应或副反应考物质变化及定量关系；围绕产品纯度考物质的分离提纯(调pH、结晶、过滤、洗涤)；围绕原料的预处理考影响速率的因素；围绕经济原则考循环利用。陌生方程式的书写与含量计算是化工流程题的重要组成部分，也是学生失分较多的能力点，复习时加以重视！

六、常见操作术语与含义

(1)原料预处理阶段的常见操作

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使可溶性金属离子进入溶液         

碱浸：使某些物质反应进入溶液，去除油污

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

粉碎：增加接触面积，加快反应与溶解速率

(2)分离提纯阶段的常见操作

除杂：加入沉淀剂或控制溶液的酸碱性使形成氢氧化物沉淀。如：除去含Cu²⁺溶液中混有的Fe³⁺，可加入CuO、Cu(OH)₂、Cu₂(OH)₂CO₃等来调节溶液的pH。

加热：加快反应速率；或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，则要注意对温度的控制。如：侯氏制碱中的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分解；或平衡向着题目要求的方向移动

分离：固液分离：——过滤

液液分离：

 A、有溶解度差异——结晶或重结晶（蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干；蒸发结晶、趁热过滤）

 B、有溶解性差异——（萃取）分液     C、有沸点差异——蒸馏

 (3)获得产品阶段的常见操作

洗涤(冰水、热水、有机溶剂)：

A、水洗：洗去晶体表面的杂质离子（适用于溶解度小的溶质）。

B、冰水洗涤：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。（适用于高温溶解度大、低温溶解度小的溶质）。

C、醇洗：（常用于溶解度较大的溶质）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。（若对溶解度小的溶质进行醇洗，则是为了洗去杂质离子，并使尽快干燥。）

某气体氛围蒸发：抑制水解，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。

注：趁热过滤：若目的是获得固体，则为防止其他物质析出致产品不纯或防止温度降低固体溶解；若目的是获得液体，则为防止温度降低析出固体，造成损耗。

源自：中学教学联盟和C3H3化学的博客