一、剖析
2013、2014两年广东高考化学流程题，预测2015年化工流程题的走向。(2014年广东高考理综卷)石墨在材料领域有重要应用。某初级石墨中含SiO2(7．8%)、Al2O3(5．1%)、Fe2O3(3．1%)和MgO(0．5%)等杂质。设计的提纯和综合应用工艺如下:(1)向反应器中通入Cl2前，需通一段时间的N2，主要目的是:。(2)高温反应后，石墨中的氧化物杂质均转变为相应的氯化物。气体I中的氯化物主要为:。由气体II中某物质得到水玻璃的化学方程式为:。(3)步骤①为:搅拌、。所得溶液IV中阴离子有:。(4)由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为:。100kg初级石墨最多可获得V的质量为:kg。(5)石墨可用于自然水体中铜件的电化学防腐，完成防腐示意图，并作相应标注。解析:从题干可知原材料为初级石墨，该工艺流程是为了提纯石墨，初级石墨中含有SiO2(7．8%)、Al2O3(5．1%)、Fe2O3(3．1%)和MgO(0．5%)等杂质。将流程图大致分为几部分，通氯气是原料预处理阶段，氯气在高温条件下会和初级石墨中的杂质反应，从气体到后面的所有操作是物质的循环利用，石墨的纯化等在流程图中被简化。(1)考查原料预处理的相关知识石墨在常温下化学性质很稳定，但在高温下可以氧气反应，因此通入氮气的目的是作保护气，防止石墨发生氧化反应。(2)考查利用所给材料判断框图物质成分以及化学方程式的书写。高温反应后，石墨中的氧化物杂质变成相应的氯化物，根据提示金属氯化物的沸点均高于150℃，确定气体是SiF4，沉淀为金属氯化物。根据框图所给信息，我们可以确定反应物是四氟化硅，产物是含水玻璃的混合溶液，即硅酸钠，加入物质是氢氧化钠，据此推断其他产物，完成化学方程式的书写。(3)考查基本实验操作和溶液成分判断。加入氢氧化钠后，固体中均会反应生成沉淀，氢氧化钠过量后，氢氧化铝溶解生成偏铝酸钠。过滤后得到的溶液为偏铝酸钠和氢氧化钠的混合溶液。因此，溶液中阴离子有OH－，AlO2－。考查除杂纯化知识，离子方程式的书写，以及相关的化学计算。溶液为偏铝酸钠和氢氧化钠的混合溶液，最后的沉淀应为氢氧化铝，发生水解，故加入乙酸乙酯的作用是促进水解，除去过量氢氧化钠。发生反应的物质是偏铝酸钠和水，乙酸乙酯，产物是氢氧化铝。据此推断其他产物，完成方程式的书写。根据元素守恒可求出沉淀即氢氧化铝的质量。例(2013年广东高考理综卷)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下图。(1)电解精炼银时，阴极反应式为:;滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为:。(2)固体混合物B的组成为:;在生成固体B的过程中，余姚控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为:。(3)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式CuO+Al2O3高温CuAlO2+_↑(4)若银铜合金中铜的质量分数为63．5%，理论上5．0kg废料中的铜可完全转化为:molCuAlO2，至少需要1．0mol•L－1的Al2(SO4)3溶液L。(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作时、过滤、洗涤和干燥。解析:阅读题干可知，原材料为银铜合金，最后要的是回收银单质和铜的化工产品CuAlO2。将流程图简单分为几部分。空气熔炼为原料预处理阶段，从银熔体到精炼银，及滤渣的处理是分离提纯部分，从硫酸铜到CuAlO2为核心反应阶段。考查电极反应式和化学方程式的书写，是基础题。电解精炼银时，阴极发生还原反应，Ag得电子生成银单质。渣料为铜单质和少量银，加入稀硫酸后，在O2存在条件下生成硫酸铜，而银单质则不参与反应，通过过滤与硫酸铜溶液分离。因此可确定滤渣为银单质，根据题目所给信息可知该气体为NO。Ag与稀硝酸发生氧化还原反应生成硝酸银，一氧化氮和水。一氧化氮与空气迅速氧化为二氧化氮。(2)考查框图的成分的确定和离子方程式。从流程图可推断，未煮沸时沉淀为Cu(OH)2和Al(OH)3，根据题干信息，Cu(OH)2的分解温度为80℃，因此固体B是CuO和Al(OH)3加入过量的氢氧化钠后，氢氧化铝会发生分解，生成偏铝酸。(3)考查化学方程式的配平。反应前Cu为+2价，反应后为+1价，Al没有价态变化，由此可知价态升高的元素必定是氧元素，另一种产物是O2。根据化合价升降法配平方程式。(4)考查化学计算。由元素守恒可求得结果。考查基本实验操作，从硫酸铜溶液中得到胆矾晶体。即考查八字规律蒸发浓缩，冷却结晶。答案2014年(1)Ag++e－=Ag，2NO+O2=2NO2CuO和Al(OH)3，Al(OH)3+OH－=AlO－+2H2O(3)4CuO+2Al2O3高温4CuAlO2+O2↑(4)25．0L(5)蒸发浓缩、冷却结晶2013年(1)通入氮气排尽装置中的空气，防止石墨发生氧化反应，减少石墨损失。(2)CO;SiCl4+6NaOH=Na2SiO3+4NaCl+3H2O;(3)过滤;AlO2－、OH－、Cl－;(4)AlO2－+CH3COOCH2CH3+2H2O=CH3COO－+CH3CH2OH+Al(OH)3↓;7．8;(5)图略通过剖析近两年广东高考工艺流程题，可以发现其主要从以下四个方面设计问题。1．基本实验操作:物质的分离提纯，净化除杂，洗涤干燥等。2．基本化学知识:化学反应速率，化学平衡移动，各类方程式的书写配平，水解理论，电化学知识，氧化还原反应，中间产物的判断，控制pH分步沉淀理论等知识。3．基本化学计算:主要要求考生利用元素守恒法进行简单的化学计算。4．化学人文素养:化工生产与环境保护，副产物的循环利用。预测2015年广东高考化工流程题会继续保持中等难度，分值15－17分左右，围绕上述四个方面进行考查。
二、工艺流程题的备考策略
1．注意基础知识的积累与归纳。考生应熟练掌握各类化学方程式(离子方程式，电极反应式，氧化还原方程式等)的书写和配平规律，知道影响反应速率，平衡移动，水解过程的各个因素。熟记常见的实验操作，如过滤，蒸发结晶等，了解常见的化工术语像酸浸，蒸氨等。2．规范答题格式，避免非智力因素失分。例如2012年广东高考工艺流程题第二小题考查利用化学平衡移动原理解释Ca(OH)2能溶解杂卤石浸出K+的原因，回答这种题目要结合题目具体回答。不能简单说Ca(OH)2和杂卤石使平衡向右移动。答案太笼统会扣相应的分数。应具体回答加入Ca(OH)2溶液后，OH－与Mg2+结合形成Mg(OH)2，Ca2+和SO2－4形成CaSO4，平衡向右移动而使杂卤石溶解。3．注意解题技巧和解题思路解答工艺流程题有赖于对流程图结构，流程图内容的理解。流程图主要包括五部分，原料的预处理与净化，核心反应的控制，产品的分离提纯，原料的循环利用，排放物的无害化处理。在分析流程图时，我们可以将流程图适当划分，便于我们理解整个工艺流程。另外，我们还应特别注意一些外界条件像温度范围的控制，压强的选择等等，它们对整个反应有什么影响。注意中间物，产物等物质的特殊性，是否容易水解，或是易被氧化或还原，对热的稳定性等等。只有注意流程图前前后后的联系，我们才能更好把握流程图的内容，更好地答题。
三、小结
工艺流程题虽然综合性强，灵活性大，题目情境新颖，思维容量大，但我们通过剖析近两年的广东高考化工题，不难发现其考查的内容离不开基础化学知识，实验操作，简单计算等内容，并没有脱离高考考纲，因此，考生在平时的化学学习中应注意积累和归纳相关知识，夯实基础，强化正确的解题方法和分析题目的方法，养成良好的心态，不要一遇到陌生的情境就自乱阵脚，要保持清醒的头脑，就能在工艺流程题拿到理想的分数。
作者：王涵容 衷明华 单位：韩山师范学院化学系
