王欣
多年來,無機(jī)框圖題一直是高考化學(xué)試卷中備受青睞的題型,但由于該類試題人為設(shè)計(jì)成分較多,問題編制模式過于單一,取而代之的是創(chuàng)新的工業(yè)生產(chǎn)流程題?;瘜W(xué)工藝流程題取材于真實(shí)的工業(yè)生產(chǎn),問題設(shè)計(jì)更靈活,更有化學(xué)味?;瘜W(xué)新課程突出化學(xué)是一門實(shí)用性、創(chuàng)造性的科學(xué),化學(xué)高考試題的發(fā)展趨勢必然重視與生產(chǎn)、生活的緊密聯(lián)系,化學(xué)工藝流程題便成為近年來江蘇乃至全國高考的一種必考題型。
一、高考化學(xué)流程題??嫉闹R(shí)點(diǎn)
筆者通過對近年全國特別是江蘇高考及各地模擬試題的研究和總結(jié),高考化學(xué)流程題主要從以下方面設(shè)計(jì)問題:
(一)基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn):1.物質(zhì)的分離、提純、凈化、除雜、洗滌、干燥等;2.常見離子的檢驗(yàn);3.一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制;4.滴定實(shí)驗(yàn)操作及數(shù)據(jù)處理。
(二)基本化學(xué)原理:1.化學(xué)反應(yīng)速率、化學(xué)平衡移動(dòng);2.化學(xué)反應(yīng)和能量變化;3.化學(xué)(離子)方程式的書寫;4.控制pH分步沉淀理論;5.某中間產(chǎn)物的判斷;6.實(shí)驗(yàn)方法的選擇和評價(jià);7.氧化劑、中和劑、沉淀劑等物質(zhì)的選擇。
(三)化學(xué)與人文、社會(huì):1.原料易得、工藝簡便;2.副產(chǎn)物的循環(huán)利用;3.化工生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)。
如2014年江蘇高考化學(xué)第19題:實(shí)驗(yàn)室從含碘廢液(除H■O外,含有CCl■、I■、I■等)中回收碘,其實(shí)驗(yàn)過程如下:
(1)向含碘廢液中加入稍過量的Na■SO■溶液,將廢液中的I■還原為I■,其離子方程式為?搖?搖?搖 ?搖?搖;該操作將I■還原為I■的目的是?搖?搖?搖 ?搖?搖。
(2)操作X的名稱為?搖?搖?搖 ?搖?搖。
(3)氧化時(shí),在三頸瓶中將含I■的水溶液用鹽酸調(diào)至pH約為2,緩慢通入Cl■,在40℃左右反應(yīng)(實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示)。實(shí)驗(yàn)控制在較低溫度下進(jìn)行的原因是?搖?搖?搖 ?搖?搖;錐形瓶里盛放的溶液為?搖?搖?搖 ?搖?搖。
(4)已知:5SO■■■+2IO■■+2H■=I■+5SO■■■+H■O
某含碘廢水(pH約為8)中一定存在I■,可能存在I■、IO■■中的一種或兩種。請補(bǔ)充完整檢驗(yàn)含碘廢水中是否含有I■、IO■■的實(shí)驗(yàn)方案:取適量含碘廢水用CCl■多次萃取、分液,直到水層用淀粉溶液檢驗(yàn)不出碘單質(zhì)存在;?搖 ?搖?搖?搖?搖。
實(shí)驗(yàn)中可供選擇的試劑:稀鹽酸、淀粉溶液、FeCl■溶液、Na■SO■溶液。
試題分析:本題共6個(gè)空,第1、2空考查化學(xué)反應(yīng)原理;第3空考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作:分液;第4空考查元素化合物的性質(zhì);第5空考查物質(zhì)的提純和凈化;第6空考查物質(zhì)的檢驗(yàn):I■、IO■■的檢驗(yàn)。
二、高考化學(xué)流程題解題基本理念——流程分解理念
化工生產(chǎn)流程題是以化工生產(chǎn)為背景,化工流程為載體,考查學(xué)生綜合分析、解決問題的能力,學(xué)生對題目的背景材料并不熟悉,往往不知道從何入手,影響對所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用。筆者通過對近年試題的分析發(fā)現(xiàn),在化學(xué)流程題中,從原料到產(chǎn)品主要經(jīng)過這樣三個(gè)階段:原料的預(yù)處理、原料的凈化除雜、獲得產(chǎn)品。
如果我們把化工流程進(jìn)行合理分解,就能夠把復(fù)雜問題簡單化,提高解題的信心和成功的幾率。例如2013年江蘇高考化學(xué)試題第16題,流程分解如下:
原料的預(yù)處理?搖?搖?搖 原料的凈化除雜?搖?搖?搖 獲得產(chǎn)品
化工流程題中在流程各階段經(jīng)常設(shè)置的問題主要有:
(一)原料的預(yù)處理階段常設(shè)問題:1.增大溶解(浸出)速率的措;2.提高浸出率的方法。(二)凈化除雜階段常設(shè)問題:1.氧化劑、中和劑等物質(zhì)的選擇;2.調(diào)節(jié)pH值,進(jìn)行分步沉淀。(三)獲得產(chǎn)品階段常設(shè)問題:1.沉淀結(jié)晶方法的選擇;2.沉淀洗滌方法的選擇及是否洗凈的判斷。
三、高考化學(xué)流程題解題步驟解析
在高考試題中,給出的化工流程題的背景材料往往是陌生的、復(fù)雜的,甚至有些內(nèi)容是無用的。面對這些材料,我們?nèi)绾慰焖偬釤挸鲇杏貌牧?,去粗取精,去偽存真?除了要求學(xué)生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中,掌握基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能外,還要求學(xué)生養(yǎng)成良好的做題習(xí)慣,形成良好的邏輯思維方式和應(yīng)試技巧。筆者經(jīng)過多年實(shí)踐,總結(jié)出針對此類題的解題方法。
(一)認(rèn)真讀題,明確所給的原料,要制取的產(chǎn)品,原料中的雜質(zhì)。
(二)粗看流程,大體了解制備原理和方法。
(三)結(jié)合問題,返回流程,理解流程的目的,找出關(guān)鍵詞和目的,得出問題的答案?;瘜W(xué)工藝流程類試題中常見的關(guān)鍵詞及目的如下:1.灼燒(煅燒):原料的預(yù)處理,將不易轉(zhuǎn)化的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為容易提取的物質(zhì):如海帶中提取碘等;2.酸:溶解、去氧化物(膜)、調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解(沉淀);3.堿:去油污,去鋁片氧化膜,溶解鋁、二氧化硅,調(diào)節(jié)pH促進(jìn)水解;4.氧化劑:氧化某物質(zhì),轉(zhuǎn)化為易于被除去(沉淀)的離子,如除去Fe■,通常加入氧化劑(如H■O■)將其氧化成Fe■再調(diào)節(jié)pH使之沉淀;5.氧化物:調(diào)節(jié)pH促進(jìn)沉淀,如在酸性溶液中可加入CuO,使pH上升;6.控制pH:促進(jìn)某離子水解,使其沉淀,利于過濾分離;7.煮沸:促進(jìn)水解,聚沉后利于過濾分離;除去溶解在溶液中的氣體,如氧氣、氯化氫;8.趁熱過濾:減少結(jié)晶損失,提高純度;9.洗滌:濾液淋洗的目的是減少沉淀的溶解,冷水洗滌的目的是減少沉淀的溶解,酒精洗滌的目的是減少晶體溶解,容易得到干燥的沉淀。
(四)把所得的答案帶回流程中,檢驗(yàn)答案是否合理、準(zhǔn)確。
總之,高考化學(xué)流程題以考查學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能為出發(fā)點(diǎn),以考查學(xué)生的綜合能力和化學(xué)素養(yǎng)為落腳點(diǎn),考查內(nèi)容與《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》及《考試說明》都是相呼應(yīng)的,且此類題難度適中,區(qū)分度明顯,因此流程題仍將是未來一段時(shí)間高考化學(xué)的必考題型。只要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中善于總結(jié),夯實(shí)基礎(chǔ),掌握方法,在高考中就一定能取得滿意的成績。