高考新题型“工艺流程题”专题复习

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1、高考新题型“工艺流程题”的专题复习方法近年的理综化学卷，二卷中的传统题型“无机框图推断题”已经不再考了，取而代之的是与化学工业实际联系紧密的“化学工艺流程题”。但由于此类试题陌生度高，对学生的能力要求也大，加上有的试题文字量大，学生在没做之前往往就会产生畏惧感，所以这类题的得分不是很理想。针对这种情况，我在复习这一专题时，要求学生在遇到此类问题时要克服畏惧心理，认真审题，找到该实验的目的。一般来说，流程题只有两个目的：一是从混合物中分离、提纯某一物质；另一目的就是利用某些物质制备另一物质。一、对于目的为“从混合物中分离、提纯某一物质”的题目，其实就是对混合物的除杂、分离、提纯。当

2、遇到这一类题时，要求学生一定要认真在题目中找出要得到的主要物质是什么，混有的杂质有哪些，认真分析当加入某一试剂后，能与什么物质发生反应，生成了什么产物，要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。这里特别提一提蒸发与结晶。蒸发与结晶方法都可以将溶液中的溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,主要取决于溶质的溶解度。有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较大，如NH4NO3、KNO3等物质,在蒸发过程中比较难析出来，所以要用冷却法使它结晶。而有的物质它的溶解度随温度的升高变化比较小，如NaCl、KCl等，有少数物质的溶解度随温度的升高而减小，如Ca（OH

3、）2要使它们析出较多固体溶质时,则要用蒸发浓缩的方法。例如NaCl和KNO3混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出的固体主要是NaCl,母液中是KNO3和少量NaCl。如果将混合溶液加热后再降温,则析出的固体主要是KNO3,母液中是NaCl和少量KNO3。如果是除杂，杂质所含的量比较少，一般是让主要物质析出来。如KNO3溶液中含少量NaCl，常用升温冷却结晶法，再经过过滤、洗涤、烘干（不同的物质在烘干时采取的方法不同），就可得到KNO3固体了。如果NaCl溶液中含少量KNO3，则用蒸发浓缩结晶法.，这种方法一般要经过趁热过滤才能得到主要物质，主要原因是如果温度下降，杂质也会以

4、晶体的形式析出来。例1：碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（纯度约98％）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质，提纯工艺路线如下：工业碳酸钠溶解除杂滤渣滤液蒸发浓缩结晶过滤母液Na2CO3·H2O趁热过滤试剂级Na2CO3检验加热脱水已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示：回答下列问题：2732933133333533736050403020100S/gNa2CO3·H2ONa2CO3·7H2ONa2CO3·10H2O（1）滤渣的主要成分为　　　　　　　。（2）“趁热过滤”的原因是　　　。（3）若在实验室进行“趁热过滤”

5、，可采取的措施是　　　　　　　（写出1种）。（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是　　　　　　　。（5）已知：Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g)ΔH1=+532.36kJ·mol-1Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)ΔH2=+473.63kJ·mol-1写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式　　　　　　　。分析：从题目中可知，该题中的实验目的是从工业碳酸钠中提纯出碳酸钠，工业碳酸钠中含有的杂质有Mg2+，Fe3+，Ca2+，Cl—和SO42—等，所以该流程的目的就是把这些杂质除去并得到

6、纯净的碳酸钠固体。流程图中加水是使可溶物质溶于水，少量的Ca2+与CO32—生成沉淀CaCO3。加入过量的NaOH溶液，很显然是将Mg2+、Fe3+转化成Mg(OH)2、Fe（OH）3沉淀，再通过过滤的方法除去。但这一步骤对Cl—和SO42—是没什么影响的。所以流程图中出现了一个蒸发浓缩结晶和趁热过滤的操作，这肯定是为了使一个随温度升高溶解度变化不大或减小的物质析出来，通过读图可得出Na2CO3·H2O符合这一条件，这样可以通过趁热过滤除去Cl—、SO42—和一些沉淀不完全的离子。由于Na2CO3·10H20的溶解度随温度的升高变化非常大，如果降温，一定会析出来而影响主要产物，所

7、以要趁热过滤。答案：(1)滤渣的主要成分为Mg(OH)2、Fe（OH）3、CaCO3。(2) 使析出的晶体为Na2CO3·H2O，防止因温度过低而析出Na2CO3·10H2O晶体，令后续的加热脱水耗时长。(3)用已预热的布氏漏斗趁热抽滤。(4)溶解时有大量沉淀生成，使Na2CO3损耗且产物Na2CO3混有杂质；原因：“母液”中，含有的离子有Ca2+，Na+，Cl-，SO42-，OH-，CO32-，当多次循环后，使用离子浓度不断增大，溶解时会生成CaSO4，Ca（OH）2，CaCO