1、高考命题视角下化工流程试题的研究与思考 研究高考题，对师生都是研究高考题，对师生都是再学习再提升再学习再提升的过程。的过程。一、为什么要研究高考真题？一、为什么要研究高考真题？高考题就是最好的复习资料高考题就是最好的复习资料。高考化学命题组长高考化学命题组长 南京大学南京大学 段康宁教授段康宁教授是是精雕细磨的产物精雕细磨的产物；对考试内容的深思熟虑、对设问和答案的准确拿捏；对考试内容的深思熟虑、对设问和答案的准确拿捏；如同与命题者如同与命题者对话对话。教育部考试中心研究员教育部考试中心研究员 刘芃刘芃是能够是能够考查考查、应该、应该引导引导的内容；是的内容；是基础教育和高等教育的基础教育和高
2、等教育的良好衔接良好衔接。-于涵于涵 教育部考试中心副主任、研究员教育部考试中心副主任、研究员二、高考命题视角二、高考命题视角素养立意素养立意思维立题思维立题对学生和老师的高要求对学生和老师的高要求为什么考？为什么考？立德树人：立德树人：服务选才：服务选才：引导教学：引导教学：考考什什么？么？必备知识：必备知识：关键能力：关键能力：学科素养：学科素养：核心价值核心价值：怎怎么么考？考？基础性：基础性：综合性：综合性：应用性：应用性：创新性：创新性：培养什么样的人？培养什么样的人？定位？定位？导向导向有哪些来源？有哪些来源？运用知识解决具体问题的能力运用知识解决具体问题的能力不同的情境下处理复杂
3、任务的内化后的综合素养不同的情境下处理复杂任务的内化后的综合素养社会主义核心价值体系、社会责任感社会主义核心价值体系、社会责任感主干、今后所必备的主干、今后所必备的触类旁通、多层面融合（知识、能力、素养）触类旁通、多层面融合（知识、能力、素养）学以致用学以致用发觉缺陷与捕捉新萌芽；新颖推测与周密论证发觉缺陷与捕捉新萌芽；新颖推测与周密论证以学科素养立意为主的命题思路 新情景真实、新颖真实、新颖适当简化适当简化关键能力必备知识设问核核心心价价值值学科素养学科素养设问设问方式：方式：熟悉与陌生熟悉与陌生2019年年1卷卷26题题硼酸（硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，）是一种重要的化工原料，
4、广泛应用于广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5H2O、SiO2及及少量少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：回答下列问题：（1）在）在95“溶浸溶浸”硼镁矿粉，产生的气体在硼镁矿粉，产生的气体在“吸收吸收”中反应的化学方程式为中反应的化学方程式为_（2）“滤渣滤渣1”的主要成分有的主要成分有_。为检验。为检验“过滤过滤1”后的滤液中是否含有后的滤液中是否含有Fe3+离子，离子，可选用的化学试剂是可选用的化学试剂是_（3）根据）根据H3BO
5、3的解离反应：的解离反应：H3BO3+H2O H+B(OH)4，Ka=5.811010，可判断，可判断H3BO3是是_酸；在酸；在“过滤过滤2”前，将溶液前，将溶液pH调节至调节至3.5，目的是，目的是_（4）在）在“沉镁沉镁”中生成中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为沉淀的离子方程式为_，母液经加热，母液经加热后可返回后可返回_工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_打破定势、反套路，打破定势、反套路，考查素养考查素养必备知识必备知识学科素养学科素养关键能力关键能力第一板斧第一板斧:陌生度高陌生度高 “吓退吓退”考生考生
6、选题内容丰富广选题内容丰富广泛，密切联系生产、泛，密切联系生产、生活实际，以生活实际，以真实真实化化工生产为情境，用工生产为情境，用框框图图表述表述生产流程。生产流程。1 1题干陌生题干陌生 2 2框图陌生框图陌生 有限时间、陌生环有限时间、陌生环境，畏惧感，思维受境，畏惧感，思维受阻。公平性、基本功阻。公平性、基本功和心理素质。和心理素质。三、化工流程试题特点三、化工流程试题特点第二板斧第二板斧:信息量大信息量大 “烦死烦死”考生考生 1 1文字多文字多:三四三四百字左右，阅读量大，百字左右，阅读量大，专业术语多。专业术语多。问题问题7 78 8空空 2 2步骤多步骤多:5:5 步步 8 8
7、 步步;3 3信息或明或暗，信息或明或暗，陷阱多陷阱多,时有新词，时有新词，图表解读能力要求高图表解读能力要求高第三板斧第三板斧:综合性强综合性强 难住考生难住考生 化学原理、实验设计、化学原理、实验设计、基本操作和元素化合物基本操作和元素化合物知识、知识、物质结构物质结构融合为融合为一体一体，多层次多角度、，多层次多角度、多方式深入考查。多方式深入考查。能力要求高，主要考能力要求高，主要考查学生对查学生对已学知识已学知识的掌的掌握、理解、迁移、转换、握、理解、迁移、转换、重组和解决实际问题的重组和解决实际问题的能力，能力，突出考查考生的突出考查考生的综合分析判断能力、逻综合分析判断能力、逻辑
8、推理能力。具有考查辑推理能力。具有考查知识面广、综合性强、知识面广、综合性强、思维容量大的特点思维容量大的特点。化工流程试题常见类型以物质制备为基础考查以物质分离、提纯为基础考查以测定物质的组成（或含量）为基础考查实验基本操作基本化学原理基本概念简单计算信息提取与处理方案评价与改进考查角度常见类型1、以操作为主线2、以产物为主线框图呈现方式【2017新课标新课标1卷】卷】2019年全国年全国3卷卷 3、混合式：2019年全国年全国2卷卷1、对核心知识点和原理没有真正掌握。学科素养不高，、对核心知识点和原理没有真正掌握。学科素养不高，运用知识不灵活。机械照搬知识运用知识不灵活。机械照搬知识2、对
9、信息的挖掘、提取能力不高。对关键信息视而不见，、对信息的挖掘、提取能力不高。对关键信息视而不见，也无法联想匹配也无法联想匹配3、逻辑思维能力弱，容易思路中断、逻辑思维能力弱，容易思路中断审题方法、规范表达欠缺审题方法、规范表达欠缺四、学生障碍点四、学生障碍点五、思考五、思考（一）、反璞归真（一）、反璞归真 1 1、明确学科价值，体现育人功能、明确学科价值，体现育人功能 化廉为贵，用化廉为贵，用最高效最合理最高效最合理的途径，创造最有价值的物质，服务于社会的途径，创造最有价值的物质，服务于社会，解决生产、生活、环境等问题。，解决生产、生活、环境等问题。化学中蕴涵哲学思想化学中蕴涵哲学思想 2 2
10、、抓、抓本本带形、化繁为带形、化繁为简简，培养素养，培养素养 找准必备知识找准必备知识 系统性、科学性、深广度、结构化系统性、科学性、深广度、结构化 在情境中感悟、分析，剥离情景，形成知识与思路，迁移到新情景在情境中感悟、分析，剥离情景，形成知识与思路，迁移到新情景本本形形化工流程中的必备知识(1)元素化学知识：物质的性质及转化关系(2)实验知识：分离与提纯、实验操作、仪器及其使用、反应条件(含溶剂)的控制、滴定、离子的检验、实验安全(4)化学理论知识：四大平衡理论、氧化还原反应、离子反应、反应与能量、电化化学、元素周期律(5)适应题目的描述方式，熟悉以下常用语言:浸润、酸化、盐析、盐洗、焙烧
11、、熔融、浓缩结晶、趁热过滤、产率、转化率、损耗、纯度、滴定、母液、煅烧、残留、残渣、热重法、循环使用、吸收、绿色化学、原子经济、副反应、副产品、反应槽、喷雾干燥、氯化、水化、打浆(3)工业知识：化工原型、工业术语(减压蒸馏、煅烧、浸出等)、提高产率的措施、加快反应速率的措施、绿色化学（二）、强化必备知识、重视（二）、强化必备知识、重视知识融合知识融合、原理的深入理解原理的深入理解原料核心化学反应产品预处理分离提纯原料的循环利用原料的循环利用排放物的无害化处理排放物的无害化处理（三）、自主构建流程框架碎、烧、浸？碎、烧、浸？反应条件的控制反应条件的控制转化原理；转化原理；结晶结晶绿色化学：能耗、
12、环保、产率绿色化学：能耗、环保、产率最高效最合理的途径最高效最合理的途径杂物或副产物杂物或副产物箭头、元素走向箭头、元素走向以设计者的角度以设计者的角度影响速率、平衡移动因素影响速率、平衡移动因素如：如：PH、C、T、P、催化剂、环境物质、催化剂、环境物质过滤过滤洗涤洗涤烘干等烘干等（四）、培养有序性思维（四）、培养有序性思维主动找：目的是什么？主动找：目的是什么？信息（性质？）信息（性质？）理模型：预处理、核心反应、分离、提纯理模型：预处理、核心反应、分离、提纯携问题：前后结合，快速匹配携问题：前后结合，快速匹配规范答：有理有据规范答：有理有据 分析与综合比较与分类类比与迁移证明与推理201
13、9年全国年全国2卷卷26题题立德粉立德粉ZnSBaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，烧立德粉样品时，钡的焰色钡的焰色为为_（填标号）。（填标号）。A黄色黄色B红色红色 C紫色紫色D绿色绿色（2）以重晶石（）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：）为原料，可按如下工艺生产立德粉：在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为在回转炉中重晶石被过量焦炭还
14、原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为_。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为洁能源气体，该反应的化学方程式为_ 在潮湿空气中长期放置的在潮湿空气中长期放置的“还原料还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是其原因是“还原料还原料”表面生成了难溶于水的表面生成了难溶于水的_（填化学式）。（填化学式）。沉淀器中反应的离子方程式为沉淀器中反应的离子方程式为_。（3）成品中）成品中S2的含量可以用的含量可以
15、用“碘量法碘量法”测得。称取测得。称取mg样品，置于碘量瓶中，移取样品，置于碘量瓶中，移取25.00mL0.1000molL1的的I2KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应5min，有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂，过量的，有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂，过量的I2用用0.1000molL1Na2S2O3溶液滴溶液滴定，反应式为定，反应式为I2+2S2O32-=2I+S4O62-,测定时消耗测定时消耗Na2S2O3溶液体积溶液体积VmL。终点颜色变。终点颜色变化为化为_，样品中，样品中S2的含量为的含量为_（写出表达式）。（写出表达式）。
16、（四）、精练精讲（四）、精练精讲金属离子金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.92019年全国年全国3卷卷26题题高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料原料，工业上可由天高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：下图所示。回答下列问题：（1）“滤渣滤渣1”含有含有S和和_；写
17、出；写出“溶浸溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式化学方程式_（2）“氧化氧化”中添加适量的中添加适量的MnO2的作用是将的作用是将_（3）“调调pH”除铁和铝，溶液的除铁和铝，溶液的pH范围应调节为范围应调节为_6之间。之间。（4）“除杂除杂1”的目的是除去的目的是除去Zn2+和和Ni2+，“滤渣滤渣3”的主要成分是的主要成分是_（5）“除杂除杂2”的目的是生成的目的是生成MgF2沉淀除去沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，沉淀不完全，原因是原因是_。（6）写出）写出“沉锰沉锰”的离子方程式的离子方程式_（7）层状镍钴锰三元材料
18、可作为锂离子电池正极材料，其化学式为）层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为LiNixCoyMnzO2，其，其中中Ni、Co、Mn的化合价分别为的化合价分别为+2、+3、+4。当。当x=y=时，时，z=_相关金属离子相关金属离子c0(Mn+)=0.1molL1形成氢氧化物沉淀的形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：范围如下：如何寻找反应物、生成物？如何寻找反应物、生成物？【2016新课标新课标1卷卷】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：种生产工艺如下：（2）写出）写出“反应反应”步骤中生成步骤中生
19、成ClO2的化学方程式的化学方程式_。（4）“尾气吸收尾气吸收”是吸收是吸收“电解电解”过程排出的少量过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为剂与还原剂的物质的量之比为_，该反应中氧化产物是，该反应中氧化产物是_。【2017新课标新课标1卷】卷】Li4Ti5O12和和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，等杂质）来制备，工艺流程如下：工艺流程如下：【思考思考】请分析各种元素走向（复分解反应？氧化还原反应）
20、请分析各种元素走向（复分解反应？氧化还原反应）流程中怎样控制条件实现流程中怎样控制条件实现铁镁分离铁镁分离提纯？提纯？（2013年全国新课标卷年全国新课标卷I）27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2），导电剂乙炔黑和铝箔等。），导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe-=LixC6。现欲利用以下。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。滤液滤渣H2SO4、H2O2过滤Al(OH)3固体废旧锂离子电池放电处理拆解正极碱浸NaOH溶液调pH滤液酸浸萃取水相（Li2SO4溶液）有机相反萃取有机相再生回用水相（CoSO4溶液）NH4HCO3溶液沉钴CoCO3固体过滤调pH过滤滤渣滤液过滤滤液
