一、命题情境紧扣绿色化学理念

1. 工业生产与环保结合

试题常以真实工业流程为背景,将“三废处理”“资源循环利用”“节能减排”等环保措施融入流程设计。例如,从废渣中回收金属、利用可再生资源(如生物质)合成化学品等情境,要求考生分析试剂选择、操作步骤的环保意义。

2. 绿色工艺技术渗透

涉及绿色合成方法(如催化氧化、生物降解)、清洁能源应用(如太阳能电解水制氢)等,考查学生对绿色化学核心思想(原子经济性、零排放)的理解。例如,2022年辽宁卷以氢醌法制备H₂O₂为背景,强调绿色氧化剂的制备工艺。

高考化学试题中环境友好型化学工艺的考查特点

二、考查内容聚焦核心知识与综合能力

1. 关键知识模块整合

试题常融合元素化合物、反应原理(如化学平衡、电化学)、物质结构与性质等知识。例如,通过调节pH实现金属离子分步沉淀(结合Ksp计算)、利用催化剂降低反应活化能等。

2. 环境风险评估与管理

要求分析工艺过程中可能产生的污染物(如酸性废水、有毒气体),并提出处理方案(如中和、吸附、循环利用)。例如,从铬钒渣中分离铬和钒时,需考虑含Cr(VI)废水的处理。

三、核心素养导向突出

1. 科学态度与社会责任

通过“资源高效利用”“废物减量化”等情境,考查学生对化学工业可持续发展意义的认识,强化环保责任意识。例如,2022年全国甲卷以BaSO₄制备压电材料为背景,强调副产物的循环利用。

2. 证据推理与模型认知

要求学生从流程图中提取信息,建立物质转化模型。例如,通过分析“焙烧→酸浸→除杂→结晶”等步骤,推断试剂作用(如加入Fe³⁰促进水解沉淀)。

四、试题呈现形式与答题逻辑

1. 流程图信息结构化

工艺流程常以“原料预处理→核心反应→分离提纯”为主线,结合表格、图像(如pH-沉淀率曲线)提供关键数据,需学生快速定位有效信息。

2. 设问层次递进

典型问题包括:

  • 操作目的类:如“酸浸前焙烧的目的”(提高反应速率或转化率)。
  • 绿色评价类:如“该工艺的环保优势”(减少副产物、降低能耗)。
  • 定量分析类:如计算原子利用率、产率或污染物浓度。
  • 五、高频考点与备考建议

    1. 重点掌握内容

  • 绿色工艺技术:如生物催化、超临界流体技术、膜分离。
  • 循环经济措施:如副产物转化为原料(如CO₂捕获用于合成甲醇)。
  • 环境友好型试剂:如使用无毒氧化剂(H₂O₂替代浓硝酸)。
  • 2. 复习策略

  • 构建知识网络:将绿色化学原则(如“5R”原则)与具体工艺步骤(如除杂、提纯)结合,形成逻辑链。
  • 强化真题训练:分析近3年新高考卷(如辽宁、山东卷)中环境工艺题,总结答题模板(如“调节pH的作用:使XX离子沉淀,便于分离”)。
  • 关注教材延伸:重视教材中环保实验(如污水处理模拟)和课后习题的改编。
  • 总结:环境友好型化学工艺的考查注重真实情境与学科核心素养的结合,要求考生既掌握化学原理,又能从环保视角分析工艺设计的合理性。备考时需强化信息提取能力,并建立绿色化学思维模型。