第三章 专题大看台 化学工艺流程题的解题策略

1．命题特点对近年的高考试题分析，不难发现，无机化工题是近年高考命题的热点，如2010广东理综32题、2010江苏16题、2010上海27题．主要涉及重要物质的制备，如硫酸铜、氢氧化铁、纯碱的制备等；金属冶炼从铝、镁、铁、铜的冶炼拓展到钛、钨、锰等金属的冶炼．以无机化工流程图为载体，联系化学实验基本操作，如物质分离、提纯等，也可以联系化学计算、环境知识等进行考查．化学工艺流程题主要从以下两点设置：(1)环境与化学：主要涉及“废水、废气、废渣”的来源、对环境的影响和处理原理．(2)重要化工生产及资源利用：旨在用所学的基本理论(氧化还原、化学平衡、盐类水解、电化学、热化学、有机物结构与性质等)指导化工生产．2．解题策略要解决物质的制备、合成等实际的化学问题往往需要从成本角度(原料是否廉价易得)、环保角度(是否符合绿色化学的要求)、现实角度等思考，这类试题有很多都是以框图信息的形式给出，解答时要看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入．而且还要看清问题，不能答非所问．(2010·上海高考)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：完成下列填空：(1)粗盐水加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂)，写出A、B的化学式．A．________，B.________.(2)实验室提纯粗盐的实验操作依次为：取样、__________、沉淀、__________、__________、冷却结晶、__________、烘干．(3)工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是________________．碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是________________________．(4)碳酸化后过滤、滤液D最主要的成分是________________(填写化学式)，检验这一成分的阴离子的具体方法是：________________________________.(5)氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液D加入石灰水产生氨．加石灰水后所发生的反应的离子方式程为：____________________________________________________，滤液D加石灰水前先要加热，原因是_________________________________________________________________________.(6)产品纯碱中含有碳酸氢钠．如果用加热分解的方法测定纯碱中碳酸氢钠的质量分数，纯碱中碳酸氢钠的质量分数可表示为：________________________.[解析]本题主要考查了物质的提纯、化学实验基本操作、实验结果的处理等知识．(1)沉淀剂A源于石灰窑厂，说明是生石灰或熟石灰；粗盐中的镁离子和钙离子一般用碳酸钠除去；(2)实验室提纯精盐的整个操作过程为：取样、溶解、沉淀、过滤、蒸发、冷却结晶、过滤、烘干几步；(3)纯碱生产中碳酸化时，会看到溶液中析出晶体，没析出Na2CO3是由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠；(4)根据操作过程，碳酸化后溶液中主要是NH4Cl；检验其中的氯离子时，要经过取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子；(5)滤液中主要含有的是氯化铵，和石灰水反应的离子方程式为：NH＋4＋OH－―→NH3↑＋H2O；由于滤液中还含有一定量的碳酸氢钠，故此加石灰水前先加热，是为防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀；(6)假设加热前纯碱的质量为m1，加热后的质量为m2，则加热损失的质量为：m1－m2，则纯碱中碳酸氢钠的质量为：84(m1－m2)/31；故纯碱中含有的碳酸氢钠的质量分数为：3NaHCO＝84m1－m231m1.[答案](1)Ca(OH)2或CaONa2CO3(2)溶解过滤蒸发过滤(3)有晶体析出(或出现浑浊)碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大(4)NH4Cl取样，加硝酸酸化，加硝酸银，有白色沉淀，该阴离子是氯离子(5)NH＋4＋OH－―→NH3↑＋H2O防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀(6)3NaHCO＝84m1－m231m1(设加热前的质量为m1，加热后为m2)点击下图进入“专题大看台实战场”