晏雄

化學(xué)工藝循環(huán)流程題通常以真實(shí)的化工生產(chǎn)為素材，以物質(zhì)轉(zhuǎn)化循環(huán)流程圖的形式呈現(xiàn)，重點(diǎn)考查基本反應(yīng)原理與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作，綜合考查學(xué)生的信息閱讀能力與分析解決問(wèn)題能力.真實(shí)的情境素材既體現(xiàn)了化學(xué)反應(yīng)原理的基礎(chǔ)性又體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)研究進(jìn)展的時(shí)代性.對(duì)高考循環(huán)流程題進(jìn)行分類(lèi)整理，剖析典型實(shí)例、建構(gòu)認(rèn)知模型，滲透化工生產(chǎn)思想并提出解題策略.

一、催化機(jī)理中循環(huán)流程

催化劑本質(zhì)上是把一個(gè)比較難發(fā)生的反應(yīng)變成了兩個(gè)或多個(gè)很容易發(fā)生的化學(xué)反應(yīng).在循環(huán)流程中，某一個(gè)反應(yīng)催化劑扮演反應(yīng)物的角色，另一個(gè)反應(yīng)催化劑扮演生成物的角色，所以說(shuō)從總的反應(yīng)方程式上來(lái)看，催化劑在反應(yīng)前后沒(méi)有變化.催化機(jī)理信息一般以循環(huán)流程圖呈現(xiàn)：催化劑在某一步參與反應(yīng)生成催化中間體繼續(xù)反應(yīng)，最后得到產(chǎn)物（或反應(yīng)中間體）與催化劑本身.在循環(huán)圖中找出起始反應(yīng)物、反應(yīng)中間體、催化中間體及最終產(chǎn)物，同時(shí)也要觀察催化劑在反應(yīng)前后化學(xué)鍵的變化情況.

例1 （2020年全國(guó)卷Ⅰ）銠的配合物離子

＼[Rh（CO）2I2＼]-可催化甲醇羰基化，反應(yīng)過(guò)程如圖1所示.

下列敘述錯(cuò)誤的是（? ）.

A. CH3COI是反應(yīng)中間體

B. 甲醇羰基化反應(yīng)為CH3OH+CO→CH3CO2H

C. 反應(yīng)過(guò)程中Rh的成鍵數(shù)目保持不變

D. 存在反應(yīng)CH3OH+HI→CH3I+H2O

解析 由催化循環(huán)流程圖可知，反應(yīng)中

＼[Rh（CO）2I2＼]-作為催化劑，催化甲醇羰基化.起始反應(yīng)物通過(guò)一個(gè)箭頭進(jìn)入循環(huán)圖，最終產(chǎn)物則是以一個(gè)箭頭脫離循環(huán)圖，而沒(méi)有脫離循環(huán)圖的物質(zhì)可看作反應(yīng)中間體或催化中間體.由循環(huán)圖可知：起始反應(yīng)物為CO和CH3OH，最終產(chǎn)物為CH3CO2H，反應(yīng)中間體為CH3COI、CH3I、H2O、HI等，甲醇羰基化總反應(yīng)為CH3OH+CO→CH3CO2H.反應(yīng)過(guò)程中還存在反應(yīng)CH3OH+HI→CH3I+H2O與CH3COI+H2O→CH3CO2H+HI.反應(yīng)過(guò)程中Rh的成鍵數(shù)目按4→6→5→6→4發(fā)生了變化.故答案選C.