浅谈工艺流程题的解题方法及教学启示

摘 要：从近几年高考化学试题来看，高考化学试题与生产、生活的联系越来越紧密，从命题思维和方法上进行了分析与评价，提出了解题的方法和教学启示，目的是为了更好地掌握“工艺流程题”的解题方法与技巧。

关键词：高考；评价；解题方法

一、问题提出

近几年工艺流程题已成为全国及各地区高考的热点，虽说此类试题难度不是很大，但得分率不高。究其原因：一是这类题思维往往出现跳跃，致使学生思维不能连续。加上试题文字量大，信息新颖，情景陌生；二是学生对获取信息、处理信息、运用信息解决问题的能力较差；三是由于学生受时间（规定的考试时间）和空间（考场）的限制，见到此类题学生往往产生畏惧、慌乱的心态，甚至有些学生产生放弃的念头。因此，掌握这类试题的解题方法与技巧就显得尤为重要。

二、解题方法

1.获取信息，了解产品

通过阅读题目，在大量的文字述说中迅速获取有价值的信息，因为这类信息来自诸多信息源，要加以筛选、甄别。如题干信息、表格信息、曲线信息和提示信息等，进而明确生产产品的目的，因为一切反应或操作都是为获得产品而服务，所以要找出得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去等。

2.分析流程，关注步骤

分析流程中的每一步骤，从生产流程图中找到原料与产品之间的关系，理清原料在转化为产品的过程中发生了什么反应，再根据题中的具体设问，结合题中所提供的有效信息，进行针对性作答。

3.综合施策，认真作答

从所涉及问题中获取信息、处理信息、运用信息，并形成一条有效的信息链，进行综合施策。如：（1）对混合物的除杂、分离、提纯及所用的实验仪器、名称，所要求书写的化学方程式或离子方程式。（2）对综合生产效益有何影响？如原料成本、原料来源、能源成本、对设备的要求、节能减排、环境保护等综合考虑，认真作答。

三、例题分析

1.题目

CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。以含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）制取CoCl2·6H2O的一种新工工艺流程，如下图。

已知：①钴与盐酸反应的化学方程式为Co+2HCl CoCl2+H2↑。

②CoCl2·6H2O熔点86℃，易溶于水、乙醚等；常温下稳定无毒，加热至110～120℃时，失去结晶水变成有毒的无水氯化钴。

③部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

（1）上述流程中过氧化氢的作用___________。

（2）加入碳酸钠调节pH至a，a的范围是___________。

（3）操作Ⅰ包含3个基本实验操作，它们是___________和过滤。

（4）制得的CoCl2·6H2O需减压烘干的原因是___________。

（5）在实验室中，为了从上述产品中获得纯净的CoCl2·6H2O，采用的方法是___________。

2.解题分析

对问题（1）的分析：在含钴废料（含少量Fe、Al等杂质）中加入盐酸后，使整个体系成为FeCl2、AlCl3、CoCl2的混合液，然后，再加入过氧化氢，可以将混合液中的Fe2+氧化为Fe3+，从表格中的信息得知，根据各种离子沉淀的pH范围，Fe（OH）2和Co（OH）2沉淀的pH很接近，直接除去Fe2+并不容易，因而将其氧化成Fe3+，然后调节溶液pH使之进一步转化成Fe（OH）3而除去。对问题（2）的分析：首先要求学生能读懂表格中的有关信息，进行简单的数据处理。碳酸钠溶液是强碱弱酸盐，其水溶液显碱性，既可中和过量的盐酸，又可调节溶液的pH，调节溶液pH的目的是：既保证Fe3+、Al3+完全沉淀，又要保证Co2+不能沉淀。经表格中的信息分析得知，调节溶液的pH为5.2～7.6，使Fe3+、Al3+完全转变为Fe（OH）3、Al（OH）3沉淀而除去Fe3+、Al3+，又不能使Co2+沉淀，达到了預期的目的。对问题（3）的分析：这一问思维跳跃大，考查学生是否对实验流程很清楚。在滤液中加入盐酸调节溶液pH至2～3，此时溶液处于酸性，溶液中的CO32-完全被除去，溶液为CoCl2、NaCl和HCl的混合液，如何将其分离开？从操作Ⅰ可知，其中包含3个基本实验操作，且最后一个基本操作是过滤，由此推之，前面两个基本实验操作分别是：蒸发浓缩、冷却结晶。对问题（4）的分析：只需学生搞清楚减压烘干的目的是降低烘干温度即可。从已知②中可知，加热至110～120℃时，CoCl2·6H2O会分解，故可防止产品分解。问题（5）的分析：学生如果能够捕捉、挖掘、利用CoCl2·6H2O易溶解于乙醚这一信息，将其产品溶于乙醚进行过滤，再蒸馏（乙醚易挥发）就可获得纯净的CoCl2·6H2O。

3.点评

本题关键是考查学生对整个流程过程中所涉及的问题是否十分清楚；能否敏捷、准确地获取试题所给的相关信息，并加以整合；能否在获取相关信息和头脑中原有的知识和技能的基础上灵活应用新信息的能力等。

四、教学启示

1.此类试题由于选材新、情景陌生，因而能够考查学生的自学能力和信息迁移能力。就学生的答题情况而言，他们碰上这类试题，往往被陌生情景和专业术语而产生畏惧感，而出现过度焦虑的情绪，致使学生在答题时不能正常发挥。因此，作为化学教师，首先要培养学生良好的心态，引导学生学会阅读试题，尽量弄懂流程图，挖掘题目中隐含的信息，找到关键词和题眼，以便解决化学中的实际问题。

2.在平时的教学中，要求学生大量阅读题目中所提供的信息，提高阅读能力，并从中提取有效的信息，进而培养学生分析、比较、概括、归纳和加工信息的能力，养成学生良好的思维品质。

3.通过此类习题的教学，帮助学生逐步形成独立思考、善于应变、勇于创新的探究能力。

作者简介：东国花（1970—），女，汉族，青海互助人，大学本科，理学学士学位，中学一级教师，从事高中化学教学和教学研究。