高考无机综合题探讨
长泾中学 李新勇
今天所交流的是元素化合物的知识综合应用，也就是之前江苏高考题的16、19题的题型，这两种题型在新江苏高考中会有传承，也会有改变，依据如下：
江苏省教研室赵华老师在无锡市高三教师新高考培训中心，曾提到：
高考试题的传承性：江苏试题的典型特征不会突变
高考试题的微变化：题量下降，题型风格的微调整（选择题、无机工业流程题）
学科知识与试题关联：常见套路和经典风格。
赵华老师在讲座中也提到，由于考试时间的缩短，原江苏高考卷中，元素化合物综合题要考察两道题，在新高考中可能会整合成一道题。
经志俊特级在《2021届高三复习策略与建议》讲座中，也提到，2020年的江苏高考试卷未使用流程转化图；条件控制和实验设计要求有所降低；事实究因类问题比例下调。
因此，以江苏近几年的16，19题为抓手，从呈现的方式、考察的知识点、情境的选择、等角度进行分析，对于2021届江苏高考具有很好地指导作用。
一：试题情境角度分析
《普通高中化学课程标准（2017版2020修订版）》明确指出，“化学学业水平考试必须坚持化学学科核心素养为导向，准确把握“素养”“情境”“问题”和“知识”4个要素在命题中的定位与相互联系，构建以化学学科核心素养为导向的命题框架”。江苏高考无机综合题的情境通常会从科技前沿研究领域，或贴近学生生活、社会与生产实际的较新素材中选择，其素材主要涉及废气、废渣、废水的综合回收、矿石的开发提取以及物质的工业制备方法等。（如表1、表2）
表1 近五年江苏卷第16题比较
试题 |
情境（素材） |
呈现方式 |
知识点 |
2020年 第16题 |
工厂烟气中的SO2的吸收以及硫酸盐的制备 |
图像信息 文字 |
离子（化学）方程式的书写 原因分析、产物判断 pH变化、速率变化 |
2019年 第16题 |
以N2O、NO和NO2等空气污染物的处理 |
图像信息 文字 |
离子（化学）方程式的书写 去除率提高原因分析 物质判断、pH的影响 |
2018年 第16题 |
以高硫铝土矿为原料生产氧化铝并获得Fe3O4 |
工艺流程 图像 |
离子（化学）方程式的书写 去除率原因分析 物质判断、计算 |
2017年 第16题 |
以铝土矿为原料制备铝的工艺流程 |
工艺流程 |
离子（化学）方程式的书写 电极分析及方程式 物质判断、平衡移动分析 |
2016年 第16题 |
以电石渣[主要成分为Ca（OH）2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程 |
工艺流程 图像 |
离子（化学）方程式的书写 提高转化率的措施 原因分析、物质判断 |
表2 近五年江苏卷第19题比较
试题 |
情境（素材） |
呈现方式 |
知识点 |
2020年 第19题 |
由炼钢污泥制备软磁性材料α-Fe2O3 |
工艺流程 |
离子（化学）方程式的书写 浸出率、Ksp分析 Fe3+的检验 |
2019年 第19题 |
以FeSO4·7H2O为原料制备聚合硫酸铁 |
工艺流程 |
离子（化学）方程式的书写 Ksp计算、转化率分析 平衡移动分析 |
2018年 第19题 |
以Cl2、NaOH、（NH2）2CO（尿素）和SO2为原料可制备N2H4·H2O（水合肼）和无水Na2SO3 |
工艺流程 图像 |
离子（化学）方程式的书写 反应条件分析 |
2017年 第19题 |
回收一种光盘金属层中的少量Ag |
工艺流程 |
离子（化学）方程式的书写 反应条件分析 |
2016年 第19题 |
一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO3·3H2O |
工艺流程 |
离子（化学）方程式的书写 反应条件分析 |
二：试题呈现方式
1.图象文字信息
（2019年江苏卷）T16：N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。
2020年江苏卷T16：.吸收工厂烟气中的SO2，能有效减少SO2对空气的污染氨水、ZnO水悬浊液吸收烟气中SO2后经O2催化氧化，可得到硫酸盐。
2.无机工艺流程
（2018江苏卷）16.（12分）以高硫铝土矿（主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2，少量FeS2和金属硫酸盐）为原料，生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下：
（2019江苏卷）19. 实验室以工业废渣（主要含CaSO4·2H2O，还含少量SiO2. Al2O3. Fe2O3）为原料制取轻质CaCO3和（NH4）2SO4晶体，其实验流程如下：
（2020江苏卷）19.实验室由炼钢污泥(简称铁泥，主要成份为铁的氧化物)制备软磁性材料α-Fe2O3。
其主要实验流程如下：
第16题从2019年开始，由工业流程题的呈现方式变为文字图像的呈现。
三：知识点分析
1.原材料的预处理阶段
近三年真题涉及的预处理
预处理 |
真题出处及问题简述 |
|
粉碎（研磨） |
2018北京卷T26 |
磷精矿湿法制备磷酸，(1)上述流程中能加快反应速率的措施有 |
焙烧（熔融） |
2018江苏卷T16 |
700℃焙烧时矿粉硫去除率低其主要原因是______________ |
2018全国卷IIT26 |
闪锌矿制金属锌（1）焙烧过程中主要反应的化学方程式为 |
|
由表内容可知，粉碎（或研磨）目的常设计为条件对反应速率的影响。焙烧（熔融）的目的常设计为氧化还原方程式或离子方程式的书写问题
2.物质的转化和分离阶段
近三年涉及的溶浸统计表
溶浸 |
真题出处及设问简述 |
|
酸浸 |
2020江苏卷T19 |
(1)酸浸：下列措施能提高铁元素浸出率的有___ |
2020全国I卷 |
制备NH4VO3 (1)“酸浸氧化”需要加热，其原因是___________ |
|
2019全国III卷 |
(1)写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式________ |
|
碱浸 |
2017江苏卷T16 |
以铝土矿制备铝（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为______ |
2018江苏卷T16 |
（3）向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2，铝元素存在的形式 |
|
2020全国III卷27 |
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是_______ |
|
盐浸 |
2017江苏卷T19 |
（2）NaClO 溶液与 Ag 反应的化学方程式为_________ |
2019江苏卷T19 |
（3）废渣浸取温度过高将会导致CaSO4的转化率下降，其原因是 |
|
2019全国卷I卷26 |
（1）在95 ℃“溶浸”硼镁矿粉，反应的化学方程式为_______。 |
|
由表内容可知，溶浸的目的常设计为化学方程式或离子方程式的书写或者设计为溶浸所得滤渣中产物的分析。
溶浸的目的是把固体转化为溶液，以便于后继的转化或分离。
酸浸是指把得到的物料与酸（盐酸或硫酸）溶液进行反应，使物料中的碱性或两性氧化物转化为相应的盐、并用酸抑制该盐的水解同时除去不溶于该酸的杂质（如二氧化硅）。
碱浸主要用碱溶液将物料中的酸性氧化物、两性氧化物或铝盐等浸入溶液（如NaOH溶液与氧化铝或铝盐反应），以便于后继的转化或除去。
盐浸主要用盐溶液氧化物料中的还原性金属（如用NaClO 溶液氧化银等）或者用盐将物料中难溶盐转化为易溶盐
3.元素化合物的氧化还原或沉淀转化
元素化合物的氧化还原一般是指利用氧化剂(O2、H2O2、HNO3、NaClO、KClO3)等氧化低价金属离子（如Fe2+、VO2+）,或者用还原剂SO2、HCHO、N2H4及活泼金属等还原氧化性的微粒（如SO32-、Ag+），以达到除去杂质或达到转化目的
近三年真题涉及元素化合物氧化还原统计表
物质转化类别 |
真题出处及设问简述 |
|
氧化还原转化 |
2018江苏卷T16 |
（4）反应消耗的n（FeS2）∶n（Fe2O3）=__________ |
2019江苏卷T16 |
（1）NH3与O2在加热和催化剂生成N2O的化学方程式为________。 |
|
2020江苏卷T19 |
（2）“还原”过程中除生成Fe2+外，还会生成_________ |
|
2020全国卷I |
(2)“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化,同时还有___离子被氧化 |
|
2020全国卷III27 |
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化反应的离子方程式_______ |
|
沉淀转化一般是指向溶液中加入沉淀剂（如盐或碱）使杂质离子形成沉淀，或者加入金属氧化物、金属粉末消耗溶液中的H+，调节溶液pH达到所需的范围使金属离子水解生成沉淀
近三年真题涉及元素化合物沉淀转化统计表
物质类别转化 |
真题出处及设问简述 |
|
沉淀转化 |
2019江苏卷T19 |
（1）达到平衡，则溶液中=_______ |
2020江苏卷T19 |
（3）除杂：将会导致CaF2沉淀不完全，其原因是_________ |
|
2020江苏卷T19 |
（4）沉铁：生成FeCO3沉淀的离子方程式为___________ |
|
2019全国卷I |
（4）沉镁的化学方程式_________ |
|
2020全国卷I |
(4)“沉淀转溶”中滤渣③的主要成分是_______ |
|
近几年真题中涉及的pH变化
|
真题出处及设问简述 |
|
溶液的pH |
2020江苏卷T16 |
(3) 随着氧化的进行，溶液的pH将_________ |
2019江苏卷T16 |
(3) NaClO溶液的初始pH越小，NO转化率越高。其原因是_______ |
|
2020全国III |
(4) Ni2+浓度为1.0 mol·L−1’则“调pH”应控制pH范围是 | |