高考化学中的化工题分析及备考策略

1高考化学中的化工题分析及备考策略东莞市虎门中学刘青从这几年的高考题来看，化工题（包括无机化工题和有机化工题）已成为各省市高考的主流题型，可见高考中越来越强调考查学生应用化学知识解决实际问题的能力。如何更好地研究化工题的特点，把握其命题方向，如何更好地指导学生进行相关的备考成了高三老师应该思考的问题。一、高考化学中的化工题分析1．化工背景，流程图复杂化工题是以实际化学工业为背景，考查学生对化学知识应用的能力，通常会出现化工流程图，而这些流程图因为涉及到实际工业的需求通常是比较复杂的。如（06广东22）往有机聚合物中添加阻燃剂，可增加聚合物的使用安全性，扩大其应用范围。例如，在某聚乙烯树脂中加入等质量由特殊工艺制备的阻燃型Mg(OH)2，树脂可燃性大大降低。该Mg(OH)2的生产工艺如下：本题以工业上Mg(OH)2的生产工艺为背景，在这条流程图中出现了一些工业上的专有名词“水热处理”“表面处理”，在学生读题中设置了障碍。2．起点高，落点低化工题看似复杂，实质是考查学生运用化学知识解决实践中的问题的能力，考查的仍是中学化学的基本概念与基础理论主要知识点，主要是应用化学反应原理、化学平衡原理、水解理论、物质制备和分离的知识、晶体知识、绿色化学的观点、经济的视角分析实际生产中的各种问题的能力。3．注重无机及有机知识的拼盘考查在化工题中，设问往往是独立的，考查的知识面广，保证试题的内容效度，从而避免产生“株连”效应。二、化工题常考查的知识点要梳理化工题常考查的知识点，首先应明确当把实验室原理“搬”到实际工业应用中，具体应考虑一些什么样的问题，从这些需要思考的问题可以推出化工题中常考查的知识点。这个总结归纳环节可以引导学生讨论完成，从而让学生可以更明确做此类题思维的方向。在化学工业中应考虑的问题，可以归纳如下：①化学反应原理——化学原理在实际工业上是否可行②成本要低——原料的选取使用、设备的损耗等，这是整个过程都需考虑的问题③原料的利用率要高——利用好副产品、循环使用原料、能量尽可能利用④生产过程要快——化学反应速率⑤产率要高——化学平衡⑥产品要纯——产品的分离、提纯⑦环保问题——反应物尽可能无毒无害无副作用，“三废”的处理由此，化工题常考查的知识点则总结如下：①化学反应原理——化学（离子）方程式的书写、无机物的性质及制备②化学反应速率原理③化学平衡原理④水解理论石灰乳精制卤水→合成→水热处理→过滤→水洗→表面处理→过滤水洗→干燥2⑤化学反应与能量——热量的计算（盖斯定律），电化学（电解、电镀）⑥物质制备和分离的知识——基础实验⑦绿色化学的观点三、化工题备考策略1．脚踏实地、夯实基础是解好化工题的根本。双基的考查仍是高考的主要内容及考查方向。要想夯实基础必须做到以下几点：①严格执行新大纲要求，分析大纲，注重每年考试说明中的“变化点”，重视第一轮复习，做好针对性的专题复习，保证足够的复习时间，注重基础知识的剖析，全方位复习，不留死角，不作过多的补充和深入，进一步培养学生的自学能力。②组织学生全面系统地梳理中学知识，将零散的知识点结构化、网络化，形成良好的知识网络，强调对知识结构的整体把握能力。要通过知识教育、过程教育、学法教育加深学生对学科内重点知识的深刻理解，更侧重知识的应用能力的培养。2．良好的心理素质是解好化工题的前提。由于化工题背景陌生，流程图复杂往往使学生有种先入为主的畏惧心理。克服学生的心理障碍，最重要是帮助学生静下心来分析化工题，让他们知道化工题看似复杂，实质考查的是只是基本知识点，培养学生的读题能力，使其善于从复杂的题干中提取信息，学会分析命题意图，明确考查的知识点，由于化工题往往是拼盘式，问题比较独立，在分析试题时可以将复杂的题肢解简化，从而大大提高学生做题的信心，这是做好化工题的前提。例1天然水中常含有一些悬浮物和胶体，很难用自然沉降法除去。所以常用加入混凝剂的方法，使细小的悬浮物和胶体成较大的颗粒而沉淀，然后过滤除去。明矾是常见的混凝剂，请解释原理。思考还能用那些物质作混凝剂？------本题考查盐类水解、胶体的性质例2某海盐厂利用副产品MgCl2·6H2O做原料，在523℃以上加热，制取耐火材料原料氧化镁和盐酸。但在干燥的氯化氢气流中加热MgCl2·6H2O也可制得电解冶炼镁的原料无水MgCl2，请写出制氧化镁的化学方程式，并解释干燥氯化氢的作用。------本题考查化学方程式的书写、盐类水解例3用NaClO3氧化FeSO4时反应方程式如下：6FeSO4+NaClO3+3H2SO4→3Fe2(SO4)3+NaCl+3H2O若改用硝酸氧化FeSO4，则反应方程式如下：6FeSO4+2HNO3+3H2SO4→3Fe2(SO4)3+2NO↑+4H2O已知1molHNO3价格0.16元、1molNaClO3价格0.45元，评价用HNO3代替NaClO3作氧化剂的利弊。利是_________，弊是_______。------考查从经济及环保的角度来思考反应物的选择3．看懂流程图是解好化工题的关键。复杂的流程图学生往往无从下手，能否看懂生产流程图是解好化工题的关键，也是难点。备考过程中老师应该带领学生看流程图，总结其中的规律。在看图之前，给学生问题，引领他们带着问题去读图。在读图过程中首先要明确箭头上方框内的物质表示什么，学会分析整个流程中包含的反应原理，学会通过箭头的方向来看工业流程中循环使用的物质。例4利用天然气合成氨的工艺流程：3问题：①框中和箭头上的文字分别表示什么？②脱硫的反应原理是什么？③一次转化的反应原理是什么？④在图中已标识中可以看到在整个流程中循环使用的物质有哪些？⑤从原料的充分利用角度，还可以有哪些物质可以循环使用？用怎样的箭头可以在图中表示出来？例5CuO可用作颜料、玻璃磨光剂、有机合成催化剂等。以下是用铜粉氧化法生产CuO的流程图：问题：①框中和箭头上的文字分别表示什么？②将铜粉首先进行焙烧的目的是什么？从图中能看出来吗？③氧化的目的是什么？产物是什么？图中能看出来吗？④这条流程图的主要线路是Cu及其化合物的转化过程，能标出来吗？⑥整个生产流程似乎走了一个弯路，能解释为什么工业上要这样处理吗？4．分析典型的化工工业。整理一些中学阶段典型的化工工业材料给学生研读，让他们对化学工业有初步的认识，加深对化工题命题意图的理解。中学阶段典型的化学工业材料主要有：①海水的综合利用；②水的处理；③金属的冶炼；④硝酸、硫酸及氨工业；⑤纯碱工业如海水的综合利用，涉及到从海水中得到淡水、食盐，从海水中提取镁、钾，提取溴、碘，整个联合工业体系中包含了很多的化学知识，如提取镁就有如下的流程图：提取碘也有以下的流程图：4将这些典型的化工工业分析透彻，可以打开学生的思维，丰富他们的知识面。5．精挑精讲练习题。在化工题专练这个环节，练习是必不可少的，但并不提倡题海战术。由于化工题这类题型是近几年才出现了，相对习题较少，而且有些习题走入误区，一味追高追难，忽略了化工题的基本考查点仍是双基知识点。所以在备考中要多分析近几年的各省高考题，将试题讲清讲透则可以起到很好的效果。除了高考题，其余试题则一定要扣准高考化工题的特点来进行选题，切忌走入误区。例6（05广东22）钛（Ti）被称为继铁、铝之后的第三金属，钛白（TiO2）是目前最好的白色颜料。制备TiO2和Ti的原料是钛铁矿，我国的钛铁矿矿储量居世界首位。含有Fe2O3的钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取TiO2的流程如下：⑴Ti的原子序数为22，Ti位于元素周期表中第_______周期，第______族。⑵步骤①加铁的目的是____________________________________________________；步骤②冷却的目的是____________________________________________________。⑶上述制备TiO2的过程中，可以利用的副产物是___________；考虑成本和废物综合利用因素，废液中应加入_________________处理。⑷由金红石(TiO2)制取单质Ti，涉及到的步骤为：已知：①C(s)+O2(g)==CO2(g)；△H=－393.5KJ/mol②2CO(g)+O2(g)==2CO2(g)；△H=－566KJ/mol③TiO2(s)+2Cl2(g)==TiCl4(s)+O2(g)；△H=+141KJ/mol则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)==TiCl4(s)+2CO(g)的△H=_________________。反应TiCl4+2Mg==2MgCl2+Ti在Ar气氛中进行的理由是______________________。此题是一道相当有代表性的化工题，以高中阶段并不熟悉的钛作载体，背景陌生，但实质考查学生元素周期表的结构，铁元素化合物之间的转化，反应热的计算及学生从环保的角度思考化学工业流程的能力，起点高，落点低，设问独立。5例7生产重铬酸钠的专业厂是用铬铁矿（主要成分是Cr2O3.FeO，还有一定量的Al2O3等）为原料的，其生产过程如下：（1）Cr的原子序数是24，Cr元素所在周期表中的位置（2）在特制熔炉中将铬铁矿和过量纯碱混合，在1100℃左右通空气进行氧化：Cr2O3发生反应的化学方程式：Cr2O3+Na2CO3+O2==Na2CrO4+CO2↑Al2O3发生反应的化学方程式：。（3）经上述过程后的反应料（称熟料），冷却后用水浸取，其中可溶性的物质主要有，不溶性杂质经过滤后除去。（4）为了除去滤液中的铝元素，用稀硫酸将溶液中和至PH为7—8，其反应的离子方程式为。（5）除去铝元素后的滤液，再用稀硫酸调到PH为2—3，这时可得Na2Cr2O7溶液，其反应方程式为：Na2CrO4+H2SO4——++（6）请简述在实验室中可通过哪些操作可除去溶液中所混有的硫酸钠晶体，从而得到较纯的重铬酸钠溶液。（已知硫酸钠的溶解度随温度的变化较大，而重铬酸钠变化较小。）本题以高中阶段不熟悉的重铬酸钠的生产为载体，考查元素周期表的结构，铝元素化合物的性质，化学方程式的书写以及产物的分离与提纯，考查知识面广，基础性强，可以选作化工题的练习及测试题。总之，化工题并不可怕，只要用心去分析高考题，耐心去培养学生的答题技巧，将化学双基打扎实，解好化工题就是迎刃而解的事。