浅谈循环流程题的类型与解题策略

晏雄

化学工艺循环流程题通常以真实的化工生产为素材，以物质转化循环流程图的形式呈现，重点考查基本反应原理与基础实验操作，综合考查学生的信息阅读能力与分析解决问题能力.真实的情境素材既体现了化学反应原理的基础性又体现了化学科学研究进展的时代性.对高考循环流程题进行分类整理，剖析典型实例、建构认知模型，渗透化工生产思想并提出解题策略.

一、催化机理中循环流程

催化剂本质上是把一个比较难发生的反应变成了两个或多个很容易发生的化学反应.在循环流程中，某一个反应催化剂扮演反应物的角色，另一个反应催化剂扮演生成物的角色，所以说从总的反应方程式上来看，催化剂在反应前后没有变化.催化机理信息一般以循环流程图呈现：催化剂在某一步参与反应生成催化中间体继续反应，最后得到产物（或反应中间体）与催化剂本身.在循环图中找出起始反应物、反应中间体、催化中间体及最终产物，同时也要观察催化剂在反应前后化学键的变化情况.

例1 （2020年全国卷Ⅰ）铑的配合物离子

＼[Rh（CO）2I2＼]-可催化甲醇羰基化，反应过程如图1所示.

下列叙述错误的是（  ）.

A. CH3COI是反应中间体

B. 甲醇羰基化反应为CH3OH+CO→CH3CO2H

C. 反应过程中Rh的成键数目保持不变

D. 存在反应CH3OH+HI→CH3I+H2O

解析 由催化循环流程图可知，反应中

＼[Rh（CO）2I2＼]-作为催化剂，催化甲醇羰基化.起始反应物通过一个箭头进入循环图，最终产物则是以一个箭头脱离循环图，而没有脱离循环图的物质可看作反应中间体或催化中间体.由循环图可知：起始反应物为CO和CH3OH，最终产物为CH3CO2H，反应中间体为CH3COI、CH3I、H2O、HI等，甲醇羰基化总反应为CH3OH+CO→CH3CO2H.反應过程中还存在反应CH3OH+HI→CH3I+H2O与CH3COI+H2O→CH3CO2H+HI.反应过程中Rh的成键数目按4→6→5→6→4发生了变化.故答案选C.