閔云澤

摘要：闡述了工藝流程的一般范式與關(guān)鍵，通過(guò)3個(gè)典型案例分析指出，抓住關(guān)鍵進(jìn)行簡(jiǎn)化分析，可以巧解工藝流程題，并將工藝流程題所考查的知識(shí)點(diǎn)以表格的形式進(jìn)行呈現(xiàn)，為解析工藝流程題教學(xué)提供有益的參考。

關(guān)鍵詞：工藝流程題；解題技巧；化學(xué)教學(xué)研討

文章編號(hào)：1005–6629（2015）7–0078–04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

工藝流程題難度大，這是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。一部分學(xué)生一見到工藝流程題就產(chǎn)生思維不順暢、不敢動(dòng)筆的畏難情緒。這不僅是因?yàn)轭}目本身有一定難度，而且與教師將工藝流程題難度夸大不無(wú)關(guān)系。因此，作為高中化學(xué)教師要帶領(lǐng)學(xué)生抓住工藝流程題的關(guān)鍵進(jìn)行簡(jiǎn)化分析，化難為易，化繁為簡(jiǎn)。

1 工藝流程的一般范式與關(guān)鍵

工藝流程題中從原料到產(chǎn)品，要經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)變化，它的關(guān)鍵在于核心化學(xué)反應(yīng)。無(wú)論是哪一類流程題，均符合圖1的一般范式[1]。

2 工藝流程題的案例分析

例1 硫酸鋅可作為食品鋅強(qiáng)化劑的原料。工業(yè)上常用菱鋅礦生產(chǎn)硫酸鋅，菱鋅礦的主要成分是ZnCO3，并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO、CaO等，生產(chǎn)工藝流程示意圖如下（設(shè)問(wèn)略）：

按照工藝流程的一般范式，可將題中的工藝流程進(jìn)行范式處理，從而使學(xué)生對(duì)工藝流程題有一個(gè)宏觀上的把握，并產(chǎn)生簡(jiǎn)化處理的意識(shí)。

筆者將這種分析工藝流程的方法概括如下：

這個(gè)“化”就是變化，就是化學(xué)變化以及實(shí)現(xiàn)這些變化的條件要求，而這些都是學(xué)生已學(xué)過(guò)的化學(xué)知識(shí)，我們從學(xué)生的已有知識(shí)入手，讓學(xué)生有熟悉感，從而降低試題的難度。

2.1 化學(xué)變化

（1）從產(chǎn)品看原料[2]，有哪些元素是要的，哪些元素是不要的，不要的就是雜質(zhì)，要除去，要的就是產(chǎn)品，要最大限度地保留，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)率最大化。

（2）從產(chǎn)品中核心元素的化合價(jià)看原料中此元素的化合價(jià)可判定該工藝中核心的化學(xué)變化為氧化還原反應(yīng)還是復(fù)分解反應(yīng)，從而明確工藝中所加入的物質(zhì)的作用——轉(zhuǎn)化還是除雜。

2.3 兩個(gè)觀念

（1）流程中加入的物質(zhì)一般有兩個(gè)作用，要么轉(zhuǎn)化，要么除雜。

（2）流程中的分離提純與條件控制等操作總是離不開要實(shí)現(xiàn)速率最大化、產(chǎn)率最大化（對(duì)原料來(lái)說(shuō)就是轉(zhuǎn)化率最大化）等問(wèn)題。

例2 綠礬（FeSO4·7H2O）是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。下面是以市售鐵屑（含少量錫、氧化鐵等雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)純凈綠礬的一種方法：

寫出廢催化劑中另一主要成分與濃硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。

②酸溶Ⅱ需控制溫度不宜過(guò)高，除了控制一定反應(yīng)速率外，其原因可能還有 。

③若用足量的燒堿吸收氣體，請(qǐng)寫出吸收后溶液中含有的溶質(zhì)的化學(xué)式：NaOH、NaNO2、 、 。

（3）使用甲醛還原鈀的化合物時(shí)，溶液須保持堿性，否則會(huì)造成甲醛的額外損耗，原因是 。

（4）操作Ⅰ的名稱是 ，溶液Ⅰ可能含有的有機(jī)離子為 。

（5）有人提出，在進(jìn)行酸溶前最好先將廢催化劑在700℃下進(jìn)行灼燒，同時(shí)不斷通入空氣，其目的是 。

這是一道直線型工藝流程題。原料為Pd、C、Fe、Zn混合物，產(chǎn)品為鈀，自然要保留的是Pd，而C、Fe、Zn都是要除去的對(duì)象了，于是加入鹽酸的作用是為了除去鐵和鋅。然后是確定除去C，王水中硝酸與C反應(yīng)，同時(shí)有CO2和NO2生成。由于鈀和鉑相似，故均能溶于王水，且題中已告知鈀與王水反應(yīng)的方程式，鈀已轉(zhuǎn)化為化合態(tài)，再加入甲醛還原化合態(tài)的鈀使之轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的鈀，最后通過(guò)過(guò)濾即可得游離態(tài)的鈀。

參考答案：

（1）除去鐵、鋅等雜質(zhì)

（3）酸性條件下，甲醛會(huì)被硝酸氧化

（4）過(guò)濾；HCOO-

（5）除去廢催化劑中的活性炭，減少王水的消耗

這也是一道除雜型的工藝流程題。從含有游離態(tài)的鈀（含C、Fe、Zn）的混合物中，要除去鐵和鋅（用鹽酸除去），王水中的濃硝酸在加熱的條件可與C反應(yīng)而除去C，由題給信息知游離態(tài)的鈀會(huì)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的鈀（核心化學(xué)反應(yīng)1），再用甲醛還原化合態(tài)的鈀（核心化學(xué)反應(yīng)2，本題只要知道即可，不必涉及具體的化學(xué)反應(yīng)），可以預(yù)測(cè)鈀不溶于水，于是最后要用過(guò)濾的方法得到游離態(tài)的鈀。

3 工藝流程題考查知識(shí)點(diǎn)查詢一覽表

為更加清楚地知道工藝流程題中與工藝有關(guān)的問(wèn)題的設(shè)置，筆者將多年來(lái)工藝流程題中所考查的知識(shí)點(diǎn)[3]制作成一張“知識(shí)點(diǎn)查詢一覽表”（見表1），以備學(xué)生學(xué)習(xí)之用。

將流程相關(guān)的考查知識(shí)點(diǎn)整理出來(lái)并制成查詢表的形式，讓學(xué)生明確工藝流程題的一般考查對(duì)象，并樹立千考萬(wàn)考考不出知識(shí)表，千難萬(wàn)難就在表中找的信心。任何工藝流程題僅僅是承載知識(shí)點(diǎn)的元素化合物的不同罷了，并沒有原理上的相異。而且，表格不僅列出了考查問(wèn)題的角度，更提示了學(xué)生解題的思維角度，學(xué)生通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間訓(xùn)練，功到自然成。

將步驟繁多的工藝流程題抓住關(guān)鍵進(jìn)行簡(jiǎn)化分析，首先能解決學(xué)生心理上的畏難情緒，其次能夠促進(jìn)學(xué)生形成理論聯(lián)系實(shí)際和學(xué)以致用的學(xué)習(xí)觀，再次是能讓學(xué)生在高考紙筆測(cè)試中取得好成績(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]左香華，崔雪芹.廣東省高考工藝流程題的特點(diǎn)與解題策略[J].化學(xué)教學(xué)，2012，（6）：61～63.

[2]劉全明.化學(xué)工藝流程題的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、分類與解法[J].化學(xué)教學(xué)，2010，（3）：57～60.

[3]孫國(guó)虎，王滋旻.對(duì)新課程高考中“化學(xué)工藝流程題”的探討與教學(xué)反思[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2010，（12）：54～56.