高考化学工艺流程题的解题思路

高考化学工艺流程题的解题思路

彭贤瑾

云南省丘北县第一中学校，云南省 丘北县 663200

摘要：高考化学工艺流程题是化学考试中的一类常见题型，要求考生根据所给出的工艺流程和相关条件，进行物质转化、化学方程式的编写和计算等操作。解题思路主要包括阅读理解、分析反应步骤、编写化学方程式、计算物质转化量和分析结果等几个关键步骤。通过合理的解题思路和正确的操作方法，能够有效地解决高考化学工艺流程题，展现出对化学知识的理解和应用能力。

关键词：高考；化学工艺；流程题；解题思路

高考化学工艺流程题作为高考化学试卷中的一部分，旨在考察考生对化学反应过程和物质转化的理解和应用能力。解题思路主要包括对工艺流程的理解和分析、化学方程式的编写和平衡、物质转化量的计算和结果的分析等几个关键步骤。在解题过程中，考生需要灵活运用化学知识和技巧，善于归纳总结，准确把握问题的要点，从而快速有效地解决化学工艺流程题，展示出较高水平的化学素养和解决实际问题的能力。

1. 高中化学工艺流程题组成与特征

1.1工艺流程题的组成

a)给定的初始条件：题目会给出一些初始条件，如初始物质的质量或体积、温度、浓度等。这些初始条件是解题过程中的重要参考。

b)化学反应步骤：工艺流程题会描述一系列化学反应的步骤，每个步骤中可能会涉及到多种物质的转化。通过理解和分析这些反应步骤，可以得到每个步骤中发生的化学反应类型以及相应的化学方程式。

c)物质转化量的计算：在工艺流程题中，需要计算各个物质的转化量，包括反应物质的消耗量和生成物质的产生量。通过化学方程式中的摩尔比例关系，可以确定不同物质之间的转化关系，并进行相应的计算。

1.2工艺流程题的特征

a)多步反应：工艺流程题往往由多个化学反应步骤组成，每个步骤都是前一步骤的反应产物。考生需要将这些步骤进行逐步分析和处理，理清各个步骤之间的关系。

b)摩尔比例关系：在工艺流程题中，物质的转化量计算是基于化学方程式中的摩尔比例关系。考生需要根据反应物质的摩尔比例关系来确定不同物质之间的转化量，并进行相应的计算。

c)应用化学知识解决实际问题：工艺流程题旨在考察考生对化学知识的理解和应用能力。通过解答工艺流程题，考生需要运用所学的化学知识和原理，分析和解决实际的物质转化问题，体现出对化学概念和规律的掌握与应用能力。

2. 高考化学工艺流程题的解题思路

2.1 头尾分析法

通过分析反应的起始物质和最终生成物质，并结合反应过程中的中间物质和反应条件，来理解和推导整个化学工艺流程的步骤和反应物。在解题过程中，首先需要从题目中确定反应的起始物质和生成物质。通过对化学方程式的分析，可以确定反应的类型和需要考察的主要化学知识。接着，根据实际情况，分析和推导出反应的中间物质和反应条件，比如温度、压力、催化剂等。进一步，根据反应条件和反应类型，运用反应原理和化学常识，推导出具体的反应步骤和各个步骤的反应物。

以氢氧化钠生产过程为例，应用头尾分析法来解题。题目要求：氢氧化钠的生产工艺采用电解法，电解条件为25℃，电流通过6小时，电流强度为10安培，电解分解产生氧气和金属钠。求氢氧化钠的生成物量和电解所需的钠的质量。解题思路：1.确定反应的起始物质和生成物质：起始物质为氢氧化钠（NaOH），生成物质为氧气（O2）和金属钠（Na）；2.根据反应条件和反应类型，分析出反应的中间物质和反应条件：电解分解过程中，中间物质为NaOH、H2O和电子（e-），反应条件为25℃、6小时和电流强度为10安培；3.运用反应原理和化学常识，推导出具体的反应步骤和各个步骤的反应物：a)在阴极处：电子和水分子反应生成氢气：2H2O+2e-→H2+2OH-；b)在阳极处：水分子和羟根离子反应生成氧气和电子：4OH-→O2+2H2O+4e-；c)整个反应过程可表示为：2H2O+2e-→H2+2OH-，4OH-→O2+2H2O+4e-；d)最终反应方程式的平衡为：2H2O→2H2+O2。根据上述步骤，我们可以计算出氢氧化钠的生成物的量和电解所需的钠的质量。

2.2化整为零法

高考化学工艺流程题的解题思路是基于将复杂的问题拆解成简单的子问题，并逐个解决的方法。化整为零法是一种常用的解题策略，它通过将整个工艺流程分解为各个反应步骤或单元操作，并对每个步骤或操作进行详细分析，以达到解决整个问题的目的。在解题过程中，首先需要对整个工艺流程进行细致的分解，将其划分为不同的步骤或操作。然后，针对每个步骤或操作，分析其涉及的化学反应或物理变化，并运用相应的化学原理和知识进行推导和计算。最后，将各个步骤或操作的结果整合起来，得到最终的答案。

制备硫酸的工艺流程包括硫磺燃烧、SO2氧化、吸收和干燥等步骤。已知进行该工艺流程的反应条件和反应方程式，求制备一定质量的硫酸所需的硫磺量和反应过程中SO2氧化的氧气量。解题思路：1.将整个工艺流程分解为不同的步骤或操作：硫磺燃烧、SO

2氧化、吸收和干燥；2.对每个步骤或操作进行详细分析：a)硫磺燃烧：根据反应方程式，硫磺与氧气反应生成二氧化硫：S+O2→SO2。根据已知制备硫酸所需的质量，可以计算出所需的硫磺量；b)SO2氧化：根据反应方程式，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫：2SO2+O2→2SO3。根据制备硫酸所需的质量，可以计算出所需的SO2氧化的氧气量；c)吸收和干燥：这两个步骤涉及到具体的操作和设备，可以进一步根据题目给出的条件进行计算。通过将整个工艺流程化整为零，我们可以针对每个步骤或操作进行详细分析和计算，最终得到制备一定质量硫酸所需的硫磺量和SO2氧化的氧气量。

3.3瞻前顾后法

瞻前顾后法是一种常用的解题策略，它通过对工艺流程中各个步骤的前后关系进行研究和探索，找出相互影响的因素和可能存在的问题，从而得到解题的综合结论。在解题过程中，需要从整体的角度来考虑工艺流程的前后步骤之间的关系。首先，对整个工艺流程进行梳理和了解，确定各个步骤之间的顺序和相互关系。然后，重点关注前后步骤之间可能存在的影响因素和问题，比如前一步骤的产物是否是后一步骤的反应物，反应条件是否满足，催化剂的使用是否合适等。最后，综合考虑前后步骤的关系，得出解题的具体结论。

以石蜡裂化合成乙烯工艺为例，应用瞻前顾后法来解题。题目要求：石蜡裂化合成乙烯的工艺流程包括加热裂解、分馏和催化转化等步骤。已知石蜡的分子式为CnH2n+2，裂解反应的产物主要为乙烯和其他烃类。请说明在石蜡裂化过程中可能存在的问题，并提出相应的解决方法。解题思路：1.对石蜡裂化工艺流程进行梳理和了解：加热裂解是将石蜡加热至高温，产生碳氢化合物的裂解反应；分馏是将产生的混合物按沸点进行分离；催化转化是将分离出的产物以适当的条件催化转化为乙烯等目标产品。2.瞻前顾后，分析可能存在的问题及解决方法：a)问题：石蜡的裂解过程可能产生大量杂质和不完全裂解产物，如多烯类烃烷等，影响后续的分馏和催化转化步骤。解决方法：可以通过优化裂解条件、选择合适的催化剂以及使用适当的分馏技术来降低杂质和不完全裂解产物的含量。b)问题：分馏过程中，各种碳氢化合物的沸点存在重叠，分离效果可能不理想。解决方法：可以通过短程分馏、精馏等技术手段来提高分离效果，使得目标产品乙烯得到更高的纯度。c)问题：催化转化过程中，裂解产物中含有的杂质和不完全裂解产物可能对催化剂产生不良影响，减少催化活性和选择性。解决方法：可以选择适当的催化剂，进行催化剂的再生或更换，以保持催化剂的良好活性和选择性。通过瞻前顾后的分析，我们可以发现石蜡裂化合成乙烯过程中可能存在的问题，并提出了相应的解决方法。这有助于我们更好地理解工艺流程的前后步骤之间的关系，得出解题的综合结论。

3. 结语

高考化学工艺流程题是考察考生化学知识应用和解决实际问题能力的重要环节。通过合理的解题思路和准确的操作方法，考生可以在有限的时间内解决复杂的工艺流程题，并得出正确的结果。因此，在备考过程中，加强对化学反应过程和物质转化的理解，熟悉化学方程式的编写和平衡，以及掌握物质转化量的计算方法，都是提高解题能力的关键。

参考文献

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[2]张爱银.刍议高考化学工艺流程题解法[J].课程教育研究,2017(22):154-155.

[3]胡炜.高考化学工艺流程题解法浅析[J].科技信息,2013(08):371-372.