◇　　　　北京　商曉芹(特級(jí)教師)　李亞敏

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專題分析：化學(xué)工業(yè)流程題(下)

◇北京商曉芹1(特級(jí)教師)李亞敏2

6　典型試題分析

6.1以礦石為原料——制備物質(zhì)

圖1

已知某些氫氧化物沉淀的pH如表1所示.

表1

(1) MgO的電子式為________．

(2) 濾渣2的主要成分是________,向?yàn)V渣2中繼續(xù)加入過量的NaOH溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________．

(3) 加入NaOH調(diào)節(jié)溶液pH=12.0時(shí),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________．

(4) 利用Mg(OH)2與含SO2的煙氣反應(yīng)生成MgSO4,可使煙氣脫硫,該反應(yīng)化學(xué)方程式為______．

(5) 若取at硼泥為原料,最后得到bt Mg(OH)2產(chǎn)品(假設(shè)生產(chǎn)過程中鎂元素?zé)o損失),則硼泥中MgO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用含有a、b的代數(shù)式表示)________．

本題考查了氧化物的分類和性質(zhì),Mg2+、Fe3+、Fe2+、Al3+的氫氧化物的性質(zhì),Fe2+和SO2的還原性,物質(zhì)的分離與提純、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、陌生方程式書寫;考查了宏觀與微觀、定性與定量等化學(xué)學(xué)科思想，能準(zhǔn)確提取試題中的信息,將其與所學(xué)知識(shí)結(jié)合并能通過“觀察、比較、分析、綜合”解決問題的能力,以及能將解決問題的過程和結(jié)果用化學(xué)用語表達(dá)出來等多種能力．

6.2以海水或鹵水為原料——制備物質(zhì)

圖2

(1) 溶液A的溶質(zhì)是________．

暴發(fā)性心肌炎患者治療期間，所需介入性操作多，留置監(jiān)測(cè)導(dǎo)管多，且患者本身病情危重，抵抗力差，故院內(nèi)感染的風(fēng)險(xiǎn)極高。治療期間，有條件的情況下單間護(hù)理，無條件時(shí)可進(jìn)行床邊隔離。保持病房環(huán)境安靜整潔，盡量減少探視人員。護(hù)理人員操作時(shí)需嚴(yán)格遵守?zé)o菌原則，遵醫(yī)囑給予抗生素，嚴(yán)密監(jiān)測(cè)體溫變化。切口置管處應(yīng)用無菌敷料包扎，定期更換，有滲血滲液時(shí)及時(shí)更換。應(yīng)用呼吸機(jī)時(shí)，加強(qiáng)濕化，及時(shí)清除呼吸道分泌物，預(yù)防肺部感染。

(2) 電解飽和食鹽水的離子方程式是________．

(3) 電解時(shí)用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH為2～3，用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋鹽酸的作用________．

圖3

① 鹽泥a除泥沙外,還含有的物質(zhì)是________．

③ BaSO4的溶解度比BaCO3的?。^程Ⅱ中除去的離子有________．

④ 經(jīng)過程Ⅲ處理,要求鹽水c中剩余Na2SO3的含量小于5 mg·L-1．若鹽水b中NaClO的含量是7.45 mg·L-1,則處理10 m3鹽水b,至多添加10% Na2SO3溶液______kg(溶液體積變化忽略不計(jì))．(寫出計(jì)算過程)

分析觀察電解飽和食鹽水示意圖，陰極生成了溶液A,根據(jù)電極反應(yīng)可以判斷電極產(chǎn)物,陰極:2H2O-2e-=2OH-+H2↑, 陽極: 2Cl--2e-=Cl2↑,陰極產(chǎn)物為NaOH和H2,陽極產(chǎn)物是Cl2,由此可確定溶液A的溶質(zhì)是NaOH．陽極產(chǎn)生的氯氣溶于水存在平衡Cl2+H2OH++Cl-+HClO,用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2～3,增大H+濃度,使平衡逆向移動(dòng),減少Cl2在水中的溶解,可有利于Cl2的逸出．在考查考生基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)體現(xiàn)了化學(xué)平衡的調(diào)控在工業(yè)生產(chǎn)中的作用．第(4)問是粗鹽水的精制,保留Na+、Cl-而將等主要雜質(zhì)離子去除是本題要解決的問題．過程I通過調(diào)溶液至堿性將Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀除去．Cl2具氧化性，將氧化為+3Cl2+8OH-=N2↑+6Cl-+8H2O,知識(shí)點(diǎn)考查來源于課本習(xí)題(人教版《必修1》第108頁第10題)．過程II是利用沉淀的轉(zhuǎn)化原理,用BaCO3將溶液中的Ca2+和分別轉(zhuǎn)化為CaCO3和BaSO4沉淀除去．值得注意的是c(Ca2+),BaCO3作為除雜試劑是過量的,因此使得)>c(Ca2+),在除盡的同時(shí)也可將Ca2+除盡．關(guān)注題目中“量”的關(guān)系．第④小問,NaClO與Na2SO3溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaClO+Na2SO3=NaCl+Na2SO4,若鹽水b中NaClO的含量是7.45 mg·L-1,則處理10 m3鹽水b時(shí)至少需要10% Na2SO3溶液：

若鹽水c中剩余Na2SO3的含量為5 mg·L-1,則還需添加10% Na2SO3溶液50 g÷10%=0.5 kg,因此至多添加10% Na2SO3溶液的質(zhì)量為

1.26 kg+0.5 kg=1.76 kg．

本題是以電解飽和食鹽水和鹽水精制的工業(yè)流程為背景,圍繞一個(gè)主題,將電解原理、化學(xué)平衡移動(dòng)原理、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)、物質(zhì)分離除雜和化學(xué)計(jì)算等知識(shí)綜合在一起,考查考生觀察能力、讀取信息能力、應(yīng)用信息分析和解決實(shí)際問題的能力,考查考生將分析過程和結(jié)果用正確的化學(xué)用語表述出來的能力．

6.3以廢水為原料——污水處理

表2

(1) 某含鉻廢水處理的主要流程如圖4所示:

圖4

① 初沉淀池中加入的混凝劑是K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O,用離子方程式表示其反應(yīng)原理是________．

② 反應(yīng)池中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式是________．根據(jù)“沉淀法”和“中和法”的原理,向沉淀池中加入NaOH溶液,此過程中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式是________、________．證明Cr3+沉淀完全的方法是________．

圖5

Cr3++3OH=Cr(OH)3↓,

Fe3++3OH=Fe(OH)3↓

本題考查了水的凈化、氧化還原反應(yīng)、電解原理、化學(xué)計(jì)算等問題,考查了考生“觀察、比較、分析、綜合”的能力和靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決問題的能力，考查了“定性與定量相結(jié)合”的學(xué)科思想等．

綜上所述,對(duì)于工業(yè)流程題,只要我們了解常用的情境素材,熟悉試題的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),落實(shí)?？純?nèi)容,運(yùn)用“觀察、比較、分析、綜合”的解題方法,運(yùn)用“定性與定量”相結(jié)合的學(xué)科思想分析問題,就一定能夠掌握解題規(guī)律,使這類題能迎刃而解．