高中化学--化学流程图专题分析(优秀).docVIP

- --- 化学流程图专题分析 随着新课改的进行，在高考化学试题中化工题逐渐成为一类热门的主流题型 它将高中化学与某些化工生产很好地融合在一起，题目情景新颖，综合性强，思维量大，具有挑战性。一些专家预测，在新课改背景下，无机化工题可能会 逐渐取代以往高考化学试题中的无机框图型推断题， 2007 年广东、山东、上海高考化学试题中均考查了化工题，江苏省十三大市化学试题中几乎都设置了化 工题。化工题是以某个具体的工业生产为背景，以化学基本理论为主线，结合化学实践 ! 环境保护 ! 化学计算等考查同学们应用所学知识探究解决生产实际问题的能力，对综合能力要求很高 化工题的特点表现为 : 题目多以流程图的形式出现 ; 题目所涉及的情景新颖 ; 在题目中还时常出现一些化工术语 ( 酸浸 ! 水洗 ! 水热处理表面处理等 ) ；题目实际考查的是应用化学反应原理、化学平衡原理、离子平衡理论 ! 晶体结构知识 ! 物质制备和分离 ( 提纯 ) 知识、绿色化学观点、安全生产思想及从经济的视角分析、评价、探究实际生产中各种问题的能力为了能够从容应答这类试题，考得理想的分数，下面我通过一个例题来分析解答化工题的一般思路和主要策略，希望大家多提宝贵意见。 【例 1】重铬酸钠 (Na2Cr2 O7·2HO)俗称红矾钠，在工业方面有广泛用途。我国目前主要是以铬铁矿（主要成份为 FeO·Cr2O3 ，还含有 Al 2O3、MgO、SiO2 等杂质）为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下： 1 ①中涉及的主要反应有： 主反应： 4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O2 8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2 副反应： SiO2＋Na2CO3 Na2SiO3＋CO2↑、 Al 2O3＋Na2 CO3 2NaAlO＋CO2↑ 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的 pH： Al(OH Fe(OH Mg(OH Cr(OH 沉淀物 ) 3 ) 3 ) 2 ) 3 完全沉淀时溶液 4。7 3。7 11。2 5。6 pH 试回答下列问题： ⑴ “①”中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是▲ 。两 个副反应均为吸热反应，但在高温下均能自发进行，其原因是 ▲ 。 ⑵ “③”中调节 pH至 4.7 ，目的是 ▲ 。 ⑶ “⑤”中加硫酸酸化的目的是使 CrO 2－ 转化为 Cr O 2－ ，请写出该平衡转化 4 2 7 的离子方程式： ▲ 。 ⑷ “⑦”中采用冷却结晶的方法析出红矾钠，依据是 ▲ 。 【解析】以红矾钠的工业制备为背景考察化学原理部分的知识，过程中考 察了条件的控制、化学反应方向的判断、溶度积常数的表达式和控制 pH 的应 2 用。搅拌的目的是增大反应物的接触机会，从而加快反应速率。由于这两个 副反应是在高温下才自发进行， 所以必然是一个△ S0 的反应。③溶液中存在 的主要阴离子有 2－ — 、SiO3 2— ，pH调至 4.7 ，是为了除去其中的 AlO2 CrO4 、AlO2 — 、SiO 2 — 。硫酸钠的溶解度随温度的升高，先增大后减小，这一点较特殊， 3 设问较困难。若给出其溶解度曲线，则可以帮助理解最后两步工艺。 【答 案】⑴ 使反应物接触更充分， 加快反应速率 △S＞0 ⑵除去溶液中 AlO2—、SiO3 2— 2－ + 2－ ＋H2O ⑷红矾钠的溶解度随温度的降低而减小 ⑶ 2CrO4 ＋2H Cr2 O7 【小结】学生审题不清（采用冷却结晶的方法析出红矾钠，要回答的是依 2 － 转化为 Cr2O7 2－ 的平衡转化离子方程式， 但很 据而不是原因、 试题要求写出 CrO4 多学生不用可逆符号而用等号） ，概念混淆（不断搅拌、增大反应物的接触面积 能提高反应速率，能不能使平衡移动、不能增大反应物的转化率） ，思考问题的 指向不正确（讨论反应能否自发进行应从什么角度思考？部分学生还不知道） ， 分析问题能力差，化学原理不清，不能正确分析流程图中所包含的化学反应。 【例 2】明矾石是制取钾肥和氢氧化铝的重要原料， 明矾石的组成和明矾相似，此外还含有氧化铝和少量氧化铁杂质。具体实验步骤如下图所示： 根据上述图示，完成下列填空： (1 ）明矾石焙烧后用稀氨水浸出。配制 500mL稀氨水（每升含有 39。20g 氨）需要取浓氨水（每升含有 251.28g 氨）__________mL，用规格为 _______mL量筒 3 量取。 (2 ）氨水浸出后得到固体混合体系，过滤，滤液中除 ＋ 2－ 外，还有大量的 K 、SO4 ＋ ＋ 的方法是 NH4 。检验 NH4 。 (3 ）写出沉淀物中所有物质的化学式 。 (4 ）滤液 I 的成分是水和 ______________。 (5 ）为测定混合肥料 K2SO4、(