2020年高考化学工艺流程试题突破策略与解题模型

2020年高考复习化学工艺流程题题型特点本题型以现代工业生产为基础,与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合,考查物质的制备、检验、分离、提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用,要求考生依据流程图分析原理、紧扣信息、抓住关键、准确答题。

这类试题具有较强的实用性和综合性,能较好地考查学生信息获取能力、分析问题能力、语言表达能力和计算能力等。

突破点一化工工艺流程题的分析【解题策略】1.粗读试题(1)读题头,得目的。

题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品),以及提供需要用到的信息。

(2)读题干、析过程。

题干部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来。

题干信息有三个层次:读得懂的;读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的;完全读不懂的。

关键是突破第二层次,对于读得不太懂但根据上下文可以勉强懂的部分需要学生运用已有的基础知识,根据学习过的化学反应原理,联系实际工业生产及题目信息等进行知识的整合,最终得到结论。

(3)读题尾、看措施:题尾主要是根据生产过程中涉及的化学知识设计成系列问题,构成一道完整的化学试题。

阅读题尾时要将设问中的提示性信息,用笔画出来,以便在后面精读试题时随时提醒自己与之联系。

2.精读试题在粗读试题的基础上,结合流程图以外的文字描述、表格信息、后续设问中的提示性信息,在流程图上随手画出相关信息,以便在解题时随时进行联系和调用;同时思考几个问题:从原料到产品依次进行了什么反应,利用了什么原理(氧化还原?溶解度?溶液中的平衡?),每一步操作进行到什么程度最佳,每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物,杂质或副产物用什么方法除去等等,体会出题者设问的角度、意图。

只要掌握了这一题型的一般特点和解题策略,无论流程如何陌生复杂,在高考中即使遇到情境陌生的流程图题,也能够驾驭自如,迎刃而解。

1[2019·全国卷Ⅲ]高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如图G2-1所示。

高考化学工艺流程试题突破策略与解题模型工艺流程题是近年来高考化学热点专题，源自实际化工生产的主要阶段并以框图形式呈现以考查元素及其化合物知识和部分实验基础，文章介绍了“试剂—杂质—操作—产品”四线法可巧妙突破该题型，该法思路清晰，方向明确，帮助学生迅速构建模型认知，提炼化学核心素养，大大提高了解题效率。

“四线”真实呈现工艺生产需要考虑的四个核心方面，启发学生关注实际工艺生产，关注生产的经济效益、绿色化。

1 背景分析1.1 高考背景分析高考的功能——立德树人、为国家选拔人才，高考题以真实的问题的解决为背景考查所学知识，尤其是常常以实际生产工艺为背景，以元素化合物基础知识为线，着眼于学生接受、吸收、整合信息的能力考查。

新课改后的高考有很强的时代感和实践性，化工生产技术的“工艺流程题”已成为新亮点和主流题型，突出考查学生对元素化合物知识的运用，以能力与核心素养考查为根本，着眼于学生对化学信息的接受、吸收、整合的能力的考查，以化学核心知识、概念为题干，以知识模型建构为落脚点，跳出了让学生陷入题海战的桎梏。

2017年教育部公布的高考考纲发生了很大的变化，对化学而言，删去“化学与技术”模块，选考部分由原来的“三选一”改为“二选一”，不难发现工艺流程题有很大可能在必考题中考查，且在13、15、16、17年高考全国I卷中均有考查，近三年高考化学考查工艺流程题的情况，见表1。

1.2 学生学情分析学生面对应对高考，大多同学把“考点”作为复习依据，用“突破考点”、“狂练考点”、“强化训练”等为主要手段，进行大量的机械重复劳动，尽管花费了大量学习时间，但收效甚微。

具体存在以下困难：①阅读困难，迷思，审题过程不能迅速捕捉有用信息。

②答题语言不规范。

③元素化合物知识不扎实，不能够辨析微观反应。

④思考不全面，杂质选择性屏蔽。

⑤思维定式，死记硬背，不能灵活运用化学原理分析问题。

⑥流程的全面分析与题设解决的辩证与统一，有的时候，工艺流程并不需要各个阶段都详细分析，而应“粗”“细”结合，游刃有余。

化学工艺流程题是全国各地高考试题中不可或缺的重要题型，常以现代工业生产为信息背景，命题角度涉及元素化合物性质及转化、化学实验中的分离和提纯、化学反应原理、化学计算等重要知识，该类题考查知识面广、考查能力多、实用性和综合性强。

所以对这类题型进行系统分析，提出应对化学工艺流程题的解题策略和复习策略非常必要。

一、解题方法及常考考点（1）熟悉化学工艺流程题的结构，掌握解题方法和步骤。

化学工艺流程题的结构主要包含四个过程：对原料的预处理、发生核心化学反应、粗产品的分离和提纯、最后得到目标产物。

总的指导思想就是：原料易得、利用率高；所得产品更纯、产率更高；更经济、更环保。

解题时首先要抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。

解答时先从题干中获取有用信息，了解原料及需要生产的产品。

其次最关键的步骤是分析流程图，基本方法如下：①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。

②分析流程中的每一步骤及操作目的，根据箭头的指入和条件确定发生的核心化学反应。

分析该反应对最终的目标产品的作用和影响。

以及在后续的操作中应该如何处理前面步骤产生的影响？同时注意分析外界条件的影响，主要从以个几个方面考虑：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？③了解流程中各步骤的目的和反应后着手答题。

要善于从问题中获取信息，帮助解题。

解答时紧紧围绕总的指导思想去分析和突破。

对于比较陌生且复杂的流程图，需要宏观把握整个流程，可针对每一小问的问题，只分析涉及的步骤或联系该步骤前后操作作出分析即可，不必把每个环节的原理都弄清楚。

流程题中的设问一般相对独立，无连带效应，一个问题解决不了不会影响下一个问题的解决。

题中基本上都有与流程无关的问题，可直接作答；与流程有关的问题，回到流程图中找答案；对于超纲知识，题目中要么有信息提示，要么与解答题目无关。

掌握流程题的解题方法及设问中的答题特点，可以有效提高得分率。

专题06 无机工艺流程题解题方法——学科素养综合应用在高考题中无机工艺流程题以现代工业生产为基础，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离、提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理、紧扣信息、抓住关键、准确答题。

这类试题具有较强的实用性和综合性，能较好地考查学生信息获取能力、分析问题能力、语言表达能力和计算能力等。

基础不牢，地动山摇，考生要根据复习的实际情况和自身的特点，通过科学的方法将琐碎的知识系统化、深入化。

有了基础，如何高屋建瓴?这就需要考生将无机化学知识与化学实验、无机流程、化学用语等充分融合，注重相互之间的联系，发挥自身的学科素养，灵活应用，不提高逻辑思维能力和解题能力【2019年高考全国Ⅰ卷】硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。

一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：（1）在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。

（2）“滤渣1”的主要成分有_________。

为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+离子，可选用的化学试剂是_________。

（3）根据H3BO3的解离反应：H3BO3+H2O H++B(OH)−4，K a=5.81×10−10，可判断H3BO3是_______酸；在“过滤2”前，将溶液pH调节至3.5，目的是_______________。

（4）在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________ 工序循环使用。

由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。

【答案】（1）NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3（2）SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN溶液（或NH4SCN溶液）（3）一元弱转化为H3BO3，促进析出（4）2Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2•MgCO3↓+2HCO3－（或2Mg2++2CO32-+2H2O=Mg(OH)2•MgCO3↓+CO2↑）溶浸高温焙烧【解析】本题属于无机化工原料的工艺流程题，包括4个小题8个设问满分14分。

核心素养微专题化学工艺流程试题的解题策略1.原料预处理的常用方法及其作用(1)研磨:减小固体颗粒度,增大物质间接触面积,加快反应速率,提高浸出率。

(2)水浸或酸浸:与水接触反应或溶解;与酸接触反应或溶解,得可溶性金属离子溶液,不溶物过滤除去。

(3)浸出:固体加水(酸)溶解得到溶液(离子)。

(4)灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化。

(5)煅烧:改变结构,使一些物质能溶解或高温下氧化、分解。

2.制备过程中应注意的反应条件(1)溶液的pH:①控制反应的发生,增强物质的氧化性或还原性,或改变水解程度。

②常用于形成或抑制某些金属离子的氢氧化物沉淀。

(2)温度:根据需要选择适宜温度,改变反应速率或使平衡向需要的方向移动,减少副反应的发生,确保一定的反应速率,控制溶解度便于提纯。

(3)浓度:①根据需要选择适宜浓度,控制一定的反应速率,使平衡移动利于目标产物的生成,减小对后续操作产生的影响。

②过量,能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率,但对后续操作也会产生影响。

(4)趁热过滤:防止某物质降温时会大量析出。

(5)冰水洗涤:洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体损耗。

3.无机化工流程中的分离方法(1)洗涤(冰水、热水):洗去晶体表面的杂质离子;(2)过滤(热滤或抽滤):分离难溶物和易溶物;(3)萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质;(4)蒸发结晶:提取溶解度随温度的变化不大的溶质;(5)冷却结晶:提取溶解度随温度的变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等;(6)蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物;(7)冷却法:利用气体易液化的特点分离气体。

4.化工流程氧化还原反应方程式的解答措施(1)写出题目中已经告知的反应物和生成物,并判断其中元素的化合价是否变化;(2)按照化合价变化规律补充并配平化学反应方程式。

高考化学工艺流程图题目重点突破解答模型第一部分1考点分析无机化工题实际上是考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。

解此类型题目的基本步骤是：①从题干中获取有用信息，了解生产的产品②分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A.反应物是什么；B.发生了什么反应；C.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：一切反应或操作都是为获得产品而服务。

③从问题中获取信息，帮助解题。

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）。

2工^流程题中常用的关键词原材料：矿样（明矶石、孔雀石、蛇纹石、大理石、锂辉石、黄铜矿、铉矿、高岭土，烧渣），合金（含铁废铜），药片（补血剂），海水（污水）灼烧（燃烧）：原料的预处理，不易转化的物质转化为容易提取的物质：如海带中提取碘酸：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）碱：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀）氧化剂：氧化某物质，转化为易于被除去（沉淀）的离子氧化物：调节pH促进水解（沉淀）控制pH值：促进某离子水解，使其沉淀，利于过滤分离煮沸：促进水解，聚沉后利于过滤分离；除去溶解在溶液中的气体，如氧气趁热过滤：减少结晶损失；提高纯度3.工业流程常见的操作（一）原料的预处理①粉碎、研磨：减小固体的颗粒度，增大固体与液体或气体间的接触面积，加快反应速率。

（研磨适用于有机物的提取，如苹果中维生素C的测定等）②水浸：与水接触反应或溶解。

③酸浸：通常用酸溶，如用硫酸、盐酸、浓硫酸等，与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。

近年来，在高考题出现了“浸出”操作。

在化工生产题中，矿物原料“浸出”的任务是选择适当的溶剂，使矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解，使其转入溶液中，达到有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离的目的。

高考化学工艺流程题解题模板及高考化学工艺流程题突破专题（答案均附后）一、高考化学工艺流程题解题模板（一）、原料预处理的各种方法1、粉碎或研磨：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大原料的转化率（或浸取率）。

2、煅烧或灼烧：不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质3、酸浸：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）4、碱溶：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀）【2015全国Ⅰ卷】硼及其化合物在工业上有许多用途。

以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4，例题1．还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所粗硼酸回答下列问题：（1）写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_____ ________。

为提高浸出速率，除适当增加硫酸浓度浓度外，还可采取的措施有_____ ____（写出两条）【对点练习】1、步骤I前，β—锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是2．MgSO4·7H2O可用于造纸、纺织、陶瓷、油漆工业，也可在医疗上用作泻盐。

某工业废渣主要成分是MgCO3，另外还有CaCO3、SiO2等杂质。

从此废渣中回收MgSO4·7H2O的工艺如下：第一不用硫酸浸出。

（1）“浸出”步骤中，为提高镁的浸出率，可采取的措施有（要求写出任意一条）。

(二)、调节溶液的PH:1、目的：使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀下来而除去2、需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，是PH增大的物质如用MgO、Mg（OH）2等等。

3、原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大PH4、PH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的PH例题2、碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。

高考化学工艺流程题的答题策略和知识清单一、工艺流程题的答题策略二、化工流程题的结构特点及知识清单原料浸取出元素——条件控制去杂质——分离提纯得产物【归纳】原料预处理：①酸浸：溶解、去氧化膜等，使得可溶性的离子进入溶液中，不容物过滤去除。

②碱浸：去油污（酯）、溶解铝、二氧化硅、氧化铝等，使得可溶性的离子进入溶液中，不容物过滤去除。

③水浸：与水反应或溶解，使原料变成离子进入溶液中。

④研磨（雾化、粉碎）：增大反应接触面积，以加快化学反应速率或使反应更充分。

⑤灼烧（焙烧、煅烧）：使物质高温分解或者氧化去除杂质、改变物质结构，使物质能溶解。

如从海带中提取碘时的灼烧就是为了除去可燃性杂质。

煅烧高岭土。

⑥加入其他物质：如有机物醇、四氯化碳、无机盐等----反应、溶解。

【归纳】控制反应条件：①溶液的PH：提供酸碱性环境反应、抑制或促进离子水解等产生沉淀便于分离等。

调节PH的方法：调节pH所需的物质一般应满足两点：一是能与H＋反应，使溶液pH增大；二是不引入新杂质。

（一般酸、碱、氧化物、水解的盐等）如：要除去Cu2＋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，不可加入NaOH 溶液、氨水等。

②温度：升温----加快反应（溶解）速率；促进平衡向吸热方向移动；去除热稳定性差的物质或易升华的物质。

降温----防止物质分解，挥发；使平衡向放热方向移动；使高沸点的物质液化，使其与其他物质分离；降低溶解度，减少损失。

控温-----水浴、沙浴、油浴-----受热均匀，便于控制温度。

温度太高---速率太快；物质可能分解、挥发、水解；催化剂可能中毒；发生副反应等。

温度太低----速率可能太慢;催化剂活性不高;物质转化率、产率不高等。

③氧化剂（还原剂）（电化学）：生产目标（过程）产物或去除某些离子。

④其他条件：浓度、压强、催化剂、隔绝空气等。

【归纳】分离提纯的方法：①过滤：一贴二低三靠四洗；四洗--为什么要洗--用什么洗----怎么洗涤----洗干净没？为什么洗：去除晶体表面的杂质；把目标产物尽可能洗出来，提升产率；用什么洗：蒸馏水、冷水、有机溶剂（醇、酮、醚）等；如酒精洗硫酸亚铁铵晶体可降低晶体因溶解造成损失，可以出去表面的水，酒精易挥发，易干燥。