高中化学---化学流程图专题分析(优秀)22页

真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。
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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(Na2Cr2O7·2H2O)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 Al2O3、MgO、SiO2等杂
质）为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：

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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↑、Al2O3＋Na2CO3 2NaAlO2＋CO2↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的 pH：
沉淀物
Al(OH
)3
Fe(OH
)3
Mg(OH
)2
Cr(OH
)3
完全沉淀时溶液
pH
4。7 3。7 11。2 5。6
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 CrO42－转化为 Cr2O72－，请写出该平衡转化
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

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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△S>0的反应。③溶液中存在
的主要阴离子有 CrO42－、AlO2—、SiO32—，pH 调至 4.7，是为了除去其中的
AlO2—、SiO32—。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，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
的 AlO2—、SiO32—
⑶ 2CrO42－＋2H+ Cr2O72－＋H2O ⑷红矾钠的溶解度随温度的降低而减小
【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
据而不是原因、试题要求写出 CrO42－转化为 Cr2O72－的平衡转化离子方程式，但
很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）

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