化學工藝流程題題型分析與解答技巧

化學工藝流程題是近幾年高考的熱點，所占的分值也相當重，但由于此類試題陌生度高，對學生的能力要求也大，加上有的試題文字量大，學生在沒做之前往往就會產生畏懼感，所以這類題的得分不是很理想。為此，本文重點談談化學工藝流程題的結構、特點與解答技巧。

一、化學工藝流程題的結構、特點和作用

化學工藝流程題，顧名思義，就是將化工生產過程中的主要生產階段（即生產流程）用框圖形式表示出來，并根據生產流程中有關的化學知識步步設問，形成與化工生產緊密聯系的化學工藝試題。

⒈ 化學工藝流程題的結構

工藝流程題的結構分題頭、題干和題尾三部分。

題頭一般是簡單介紹該工藝生產的原材料和工藝生產的目的（包括附產品）；

題干部分主要用框圖形式將原料到產品的主要生產工藝流程表示出來；

題尾主要是根據生產過程中涉及的化學知識設置成系列問題，構成一道完整的化學試題。

⒉ 化學工藝流程題的特點與作用

其特點與作用有三個方面：

一是試題源于生產實際，以解決化學實際問題作思路進行設問，使問題情境真實，能培養學生理論聯系實際，學以致用的學習觀；

二是試題內容豐富，涉及的化學基礎知識方方面面，能考查學生化學雙基知識的掌握情況和應用雙基知識解決化工生產中有關問題的遷移推理能力；

三是試題新穎，一般較長，閱讀量大，能考查學生的閱讀能力和對資料的收集處理能力。

⒊ 化學工藝流程題的分類

⑴ 從主要化學工藝來分，可以分為基礎化學工藝題和精細化學工藝題；

⑵ 以生產過程中主要工序來分，可分為除雜提純工藝流程題（如海水純化工藝流程題）、原材料轉化工藝流程題、電解工藝流程題、有機合成題和資源能源綜合利用工藝生產流程題等；

⑶ 按資源的不同，可將工藝流程題分為：

① 利用空氣資源生產的工藝流程題（如合成氨工藝流程題）；

② 利用水資源生產的工藝流程題（如海水制鹽、氯堿工業、海水提溴碘、海水提鎂等）；

③ 利用礦產資源生產的工藝流程題（如工業制硫酸、冶煉鋼鐵等）；

④ 利用化石燃料生產的工藝流程題（如有機合成工藝題）等。

⒋ 化學工藝流程題解決的問題：

化學工藝流程一般可劃分為前期的原料預處理、中期的核心反應和后期的產品分離提純三個階段，整個流程都需要控制反應條件為獲取產品服務。

⑴ 將原料轉化為產品的生產原理問題；

⑵ 除雜、分離和提純產品等問題；

⑶ 提高產量和效率問題；

⑷ 節能減排，“綠色化學”，循環利用等生產問題；

⑸ 生產設備、流程和生產成本等工藝問題。

二、化學工業流程題常見考點：

⒈ 常見考點：

⑴ 生產的目的、設計的原理、生產流程的作用等；

⑵ 化學反應條件控制的原理；

⑶ 實驗基本操作；

⑷ 資源的回收和利用；提高原料的利用率，降低生產成本。

⑸ “綠色化學”生產、環境保護等。尾氣處理、廢渣廢液處理，防止環境污染。

化工流程題一般就圍繞這幾個方面設問求解，我們需要運用有關物質的性質和物質間相互作用的基本知識，還要掌握一些分離提純物質的基本實驗技能，關鍵是還要具有分析生產工藝流程的方法和能力。

⒉ 考點分析

無機化工題實際上是考查考生運用化學反應原理及相關知識來解決工業生產中實際問題的能力。解此類型題目的基本步驟是：

⑴ 從題干中獲取有用信息，了解生產的產品

⑵ 分析流程中的每一步驟，從幾個方面了解流程：

① 反應物是什么；

② 發生了什么反應；

③ 該反應造成了什么后果，對制造產品有什么作用。

⑶ 抓住一個關鍵點：一切反應或操作都是為獲得產品而服務。

⑷ 從問題中獲取信息，幫助解題。

⑸ 分析流程圖的規律是：主線主產品，分支副產品，回頭為循環。了解流程后著手答題。

⑹ 對反應條件的分析可從以下幾個方面著手：

對反應速率有何影響？對平衡轉化率有何影響？對綜合生產效益有何影響？如原料成本，原料來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對設備的要求，環境保護（從綠色化學方面作答）。

三、化學工藝流程題的解答

化學工藝生產主要解決的矛盾，歸納起來主要有六方面問題：

一是解決將原料轉化為產品的生產原理；

二是除去所有雜質并分離提純產品；

三是提高產量與產率；

四是減少污染，考慮“綠色化學”生產；

五是原料的來源既要考慮豐富，還要考慮成本問題；

六是生產設備簡單，生產工藝簡便可行等工藝生產問題。

化學工藝流程題，一般也就圍繞這六個方面設問求解。

⒈ 答題規律

⑴ 增大原料浸出率（離子在溶液中的含量多少）的措施：攪拌、升高溫度、延長浸出時間、增大氣體的流速（濃度、壓強），增大氣液或固液接觸面積。

⑵ 加熱的目的：加快反應速率或促進平衡向某個方向（一般是有利于生成物生成的方向）移動。

⑶ 溫度不高于XX℃的原因：適當加快反應速率,但溫度過高會造成揮發（如濃硝酸）；分解（如H2O2、NH4HCO3）；氧化(如Na2SO3)；促進水解（如AlCl3）等，影響產品的生成，造成浪費。

⑷ 從濾液中提取一般晶體（溶解度隨溫度升高而增大的晶體）的方法：蒸發濃縮（至有晶膜出現）、冷卻結晶、過濾、洗滌（冰水洗、熱水洗、乙醇洗）、干燥。

⑸ 從濾液中提取溶解度受溫度影響較小或隨溫度升高而減小的晶體的方法：蒸發濃縮、趁熱過濾(如果溫度下降，雜質也會以晶體的形式析出來)、洗滌、干燥。

⑹ 溶液配制、灼燒、蒸發、過濾用到的儀器：“儀器”可以換另一種方式來考察，如：玻璃儀器、可以直接在火焰上加熱的儀器等。

⑺ 控制某反應的pH值：使某些金屬離子以氫氧化物的形式沉淀（調節pH所用試劑為主要元素對應的氧化物、碳酸鹽、堿，以避免引入新的雜質；pH分離時的范圍確定、范圍過小的后果（導致某離子沉淀不完全）或過大的后果（導致主要離子開始沉淀）。

⑻ 減壓蒸餾（減壓蒸發）的原因：減小壓強，使液體沸點降低，防止（如H2O2、濃硝酸、NH4HCO3）受熱分解、揮發。

⑼ 檢驗溶液中離子是否沉淀完全的方法：將溶液靜置一段時間后，向上層清液中滴入對應的沉淀劑（必要時先加酸酸化排除其他離子的干擾），若無沉淀生成，則離子沉淀完全（寫出詳細的操作、現象、結論）。

⑽ 洗滌沉淀：沿玻璃棒往漏斗中加蒸餾水至液面浸沒沉淀，待水自然流下后，重復操作2-3次。

⑾ 檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法：取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴入某試劑，若……，則沉淀洗滌干凈（寫出詳細的操作、現象、結論）。

⑿ 洗滌的目的：除掉附著在沉淀表面的可溶性雜質。

⒀ 冰水洗滌的目的：洗去晶體表面的雜質離子并降低被洗滌物質的溶解度，減少其在洗滌過程中的溶解損耗。

⒁ 乙醇洗滌的目的：降低被洗滌物質的溶解度，減少其在洗滌過程中的溶解損耗，得到較干燥的產物。

⒂蒸發、反應時的氣體氛圍：抑制某離子的水解，如加熱蒸發AlCl3溶液時為獲得AlCl3需在HCl氣流中進行。

⒃ 事先煮沸溶液的原因：除去溶解在溶液中的（如氧氣）防止某物質被氧化。

⒄ 控制PH可以抑制或促進物質的水解。

⒉ 答題技巧

這類試題起點高、落點低，試題多以化工生產、能源、材料、環境等生產、生活方面的常見化學事物為背景，要求明確，設問層次清晰，試題以無機或有機化合物的組成、性質、變化等化學的核心內容為載體，要求考生運用所學化學知識、原理和技能從化學視角分析或解決生產、生活實際中的簡單化學問題。

解答所需知識、方法都是化學的核心內容。因此，答題時，不要力求把生產流程圖中的每個細節都弄清楚，只要把握住主要的考查方向，理清每個環節的目的和結果，再根據題中的具體設問，結合題中提取的信息和頭腦中原有的知識和技能，進行針對性作答即可，切不可拘泥于流程圖中的每個細節，把時間和精力過多用于流程分析，使解題誤入歧途。

⒊ 答題方法

要準確、順利解答化學工藝流程題，學生除了必須要掌握物質的性質和物質之間相互作用的基本知識以及除雜分離提純物質的基本技能外，最關鍵的問題是要具備分析工藝生產流程的方法和能力。為此特提出下列四種解題基本方法：

⑴ 首尾分析法

對一些線型流程工藝（從原料到產品為一條龍生產工序）試題，首先對比分析生產流程示意圖中的第一種物質原材料與最后一種物質產品，從對比分析中找出原料與產品之間的關系，弄清生產流程中原料轉化為產品的基本原理和除雜分離提純產品的化學工藝，然后再結合題設的問題，逐一推敲解答。

首尾分析法是一種解工藝流程題的常用方法，這種方法的特點：簡單、直觀，很容易抓住解題的關鍵，用起來方便有效。使用這一方法解題，關鍵在于認真對比分析原材料與產品的組成，從而清晰將原料轉化為產品和除去原材料中所包含的雜質的基本原理和所采用的工藝生產措施。當把生產的主線弄清楚了，圍繞生產主線所設計的系列問題，也就可解答了。

⑵ 截段分析法

對于用同樣的原材料生產多種（兩種或兩種以上）產品（包括副產品）的工藝流程題，用截段分析法更容易找到解題的切入點。

用截斷分析法解工藝流程題是一種主流解題方法。因為當前化工生產中，為了降低成本，減少污染，增加效益，大都設計成綜合利用原材料，生產多種產品的工藝生產線。為此，這種工藝流程題漸漸增多。

用截斷分析法解工藝流程題的關鍵在于選對題型和如何截段，截幾段更合理。一般截段以生產的產品為準點。但也不一定，特殊情況也很多，必須具體情況作具體分析。

⑶ 交叉分析法

有些化工生產選用多組原材料，事先合成一種或幾種中間產品，再用這一中間產品與部分其他原材料生產所需的主流產品。以這種工藝生產方式設計的工藝流程題，為了便于分析掌握生產流程的原理，方便解題，最簡單的方法，就是將提供的工藝流程示意圖劃分成幾條生產流水線，上下交叉分析。

構成交叉分析的題型，其提供的工藝流程至少有三個因素（多組原材料、中間產品、多種產品）和兩條或多條生產流水線的化工生產工藝。利用交叉分析法解工藝流程題的關鍵，在于找準中間產品（因為有時會出現多種中間產品）和流水生產的分線，在分析過程中，抓住中間物質的關聯作用，逐一破解。

⑷ “瞻前顧后”分析法

有些化工生產，為了充分利用原料，變廢為寶，設計的生產流水線除了主要考慮將原料轉化為產品外，同時還要考慮將生產過程的副產品轉化為原料的循環生產工藝。解答這種類型題，用“瞻前顧后”分析法。

瞻前顧后分析法，指分析工藝生產流程時，主要考慮原料轉化的產品（瞻前），同時也要考慮原料的充分利用和再生產問題（顧后）。

用“瞻前顧后”法分析循環工藝生產流程題，關鍵是如何找到循環生產點，即在什么情況下，什么生產階段實施循環生產。

判斷循環生產點的方法：

一是看反應是否為可逆反應，如果是可逆反應，要考慮原料的循環利用。分離后的尾氣中還含有大量原料氣，千萬不能隨便放掉，必須送入合成塔，實施循環生產。

二是看副產品的分子組成與某種原料的組成中有無相同的元素，如果有，而且該副產品又容易轉化為某種原料，就可以考慮循環生產工藝。

⒋ 注重文字敘述的規范性

⑴ 洗滌沉淀：往漏斗中加入蒸餾水至浸沒沉淀，待水自然流下后，重復以上操作2～3次。

⑵ 從溶液中得到晶體：蒸發濃縮—冷卻結晶—過濾—洗滌—干燥。

⑶ 在寫某一步驟是為了除雜時，應該注明“是為了除去XX雜質”，只寫“除雜”等一類萬金油式的回答是不給分的。

⑷ 檢驗沉淀是否洗滌干凈：取最后一次洗滌液少許于試管中，逐滴滴加XX試劑，振蕩，若沒有……現象，則沉淀洗滌干凈。

⑸ 檢驗是否沉淀完全：

表達一：靜置，往上層清夜中繼續滴加XX試劑；

表達二：過濾，取濾液少許于試管中，滴加XX試劑。