文档介绍：流程图框专题复****br/>此类题实际考查的是学生应用化学反应原理、化学平衡原理、水解理论、物质制备和分离的知识、绿色化学的观点、经济理念来分析实际生产中的各种问题的能力。
一、试题分析:
下面就从试题结构和问题设计两个方面来剖析:
1、        试题结构
这些题目的内容往往与生产、生活实际联系密切,因此从题干部分看一般都是采取流程图的模式,阅读完流程图后结合相关信息回答问题。流程图的形式各异,有的以操作名称作为框图形成流程的主线,有的以物质作框,但每一题都固定以上一种形式为框,从近几年的试题看以第一种常见即以操作名称为主线,物质随着操作发生变化。此外该题中通常还包含简单的实验设计,此类实验一般为制备或对样品的定性定量分析实验。
2、        问题设计
从问题的设计看一般包含基本实验操作和仪器的选择、定量计算、元素化合物性质、简单实验设计和绿色化学、基本原理等六个方面的考点。
考点
各项内容
基础操作
浓溶液稀释、离子检验、沉淀法定量分析、固-液分离、过滤操作
元素化合物性质
铁离子和亚铁离子的氧化还原性质、硫酸根离子的检验 Al(OH)3的***、Mg2+、Fe3+和氢氧化铁的性质、铵盐的性质等
实验设计
铁离子、硫酸根离子的定量分析、碱式碳酸镁组成的定量分析、碳酸根离子的定性检验
绿色化学
NO的污染、CO2的循环利用、NH3的循环利用,副产物的再利用,绿色化学的理念、工业生产安全。
定量计算
利用化学方程式计算、化学式计算、溶解度计算百分含量计算、转化率计算
基本原理
化学反应速率、平衡移动原理
一、例题分析
工业碳酸钠
溶解
除杂
过滤
水
NaOH
滤渣
滤液
蒸发浓缩结晶
趁热过滤
母液
Na2CO3·H2O
加热脱水
试剂Na2CO3
检验
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SO等杂质,提纯工艺路线如下:
10
20
0
30
40
50
60
S/g
Na2CO3·10H2O
Na2CO3·7H2O
Na2CO3·7H2O
273
293
313
333
353
373
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:
(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”,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= + kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9H 2O(g) ΔH1= + kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式。
分析: 考察内容:操作名称命名的流程题。
考点
各项内容
基础操作
趁热过滤的原因、滤渣的成分;多个基础操作名称
绿色化学
母液的循环使用
基本原理
盖斯定律的运用求算某反应的热化学反应方程式。
 解释与思路:
(1)     因工业碳酸钠中含有Mg2+,Fe3+,Ca2+,所以“除杂”中加入过量的NaOH溶液,可生成Mg(OH)2、Fe(OH)3、Ca(OH)2沉淀。
(2)     观察坐标图,温度减少至313K时发生突变,溶解度迅速减少,弱不趁热过滤将析出晶体。
(3)     思路方向: 。
(4)     思路:分析“母液”中存在的离子,若参与循环,将使离子浓度增大,对工业生产中哪个环节有所影响。
参考答案
(1)   滤渣的主要成分为Mg(OH)2、Fe(OH)3、CaCO3。
(2)   “趁热过滤”的原因是使析出的晶体为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)   若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是用已预热的布氏漏斗趁热抽滤。
(4)   若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是问题: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,CaCO3等沉淀。
(5)   写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式
Na2CO3·H2O(S)==== Na2CO3(s) + H2O(g);H= +
(5)     通过观察两个热化