中考化学工业流程题复习专题

第1页共13页中考工业流程题练习1、从题干中获取有用信息，了解生产的产品2、分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A.反应物是什么B.发生了什么反应C.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。3、从问题中获取信息，帮助解题。多数试题重点考查利用题干中的信息解决问题的能力以及物质的制备，考查有关化学实验操作，同时考查方程式的书写技能。关键——实验原理、装置原理、操作原理三结合（抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。）解此类题的注意事项1、从绿色化学方面作答：对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护。2、常见文字叙述套路（1）从溶液中得到晶体：蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-（洗涤）。（2）在写某一步骤是为了除杂是，应该注明“是为了除去某某杂质”，只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。与初中内容有关的化学工业1、候氏制碱法2、氯碱工业3、合成氨工业4、金属的冶炼：Mg、Fe、Cu等5、海水资源的开发和利用（如从海水中提取氯化钠和氯化镁等）一、海水资源的多重利用1.制盐工业：通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是制备精盐的实验方案，各步操作流程如下：粗盐溶解过滤BaCl2NaOHNa2CO3HCl沉淀滤液精盐蒸发、结晶、烘干过量④过量过量①②③⑤⑥⑦粗盐溶解过滤BaCl2NaOHNa2CO3HCl沉淀滤液精盐蒸发、结晶、烘干过量④过量过量①②③⑤⑥⑦（1）在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌，作用是。（2）第②步操作的目的是除去粗盐中的（填化学式，下同），第⑥步操作的目的是除去滤液中。（3）第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有：泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、（填化学式）。（4）在第③步操作中，选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH，理由是。（5）在制备精盐的过程中，氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序是否可以颠倒________，理由是_____________________________________________________________________；（6）在利用粗盐制备精盐过程的第⑥步操作中，加入适量盐酸的目的是___________。第2页共13页答案：（1）加快粗盐溶解（2）Na2SO4NaOH、Na2CO3（3）CaCO3、BaCO3（4）会引进新的杂质KCl（5）不可以。碳酸钠作用是既除去Ca2+，又除去多余的氯化钡（6）除去多余的氢氧化钠和碳酸钠2.金属镁的冶炼海水中含有丰富的氯化镁。下图是从海水中提取镁的简单流程。上述提取Mg的过程中，试剂A最好选用(从我市有丰富的石灰石资源考虑)。沉淀B与试剂C发生的是中和反应，则沉淀B的化学式为，由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为。电解无水MgCl2的过程中能转化为能。海水本身就是含有MgCl2的溶液，它与通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同：。2、Mg(OH)2MgCl2通电Mg+Cl2↑后者是经过富集和分离后的溶液(或海水中含有氯化钠等多种溶质，氯化镁的浓度很低)3.氨碱工业海水“制碱”。下图是海水“制碱”的部分简单流程。步骤Ⅲ、步骤Ⅳ反应的化学方程式为：、。制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳。如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低。这是因为。（拓展）已知有关物质重要反应的化学方程式如下：2NH4Cl+X====2NH3↑+CaCl2+2H2ONH4Cl====NH3↑+HCl↑根据以上信息回答下列问题。(1)盐水精制的过程是除去溶液中各种杂质的过程。为将盐水中含有的Ca2+、Mg2+等沉积，可以△第3页共13页向其一和加入过量纯碱．此时将混合液中不溶物除去的方法是；溶液中多余的纯碱可以加试剂来除去。(2)氨碱工业最关键的一步是：在加压的条件下不断向饱和的氨盐水中通人二氧化碳气体，溶液中会有碳酸氢钠晶体析出。试分析该流程需要加压条件的原因是：_______________。(3)在氨碱工业的历史上．如何处理流程中剩余的氯化铵溶液，出现了两种工艺：一是“索尔维法”．即在氯化镀溶液中加入物质X(填化学式)，产生了可循环使用的氢气和大量固体废弃物氯化钙；二是我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”，即在氯化铵溶液中加入适量氯化钠晶体．降低了氯化氨的，使氯化铵晶体单独析出得到另一种产品——氮肥．氯化钠溶液则可以循环利用。(4)在氨碱工业处理剩余的氯化铵溶液时．为何不直接蒸发结晶析出氯化铵固体?答：。3、NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3△Na2CO3+H2O+CO2↑氨气溶于水形成碱性溶液，更易于吸收二氧化碳（拓展）(1)过滤盐酸（2）促进更多CO2溶解反应充分（3）Ca(OH)2溶解度（4）氯化铵受热易分解4侯氏制碱工艺例3（2008年镇江）某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。【产品与原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱（Na2CO3）和化肥NH4Cl。生产原理是：将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物，反应为：NaCl（饱和）+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；分离出NaHCO3，加热制得纯碱。【生产流程】【相关资料】⑴NH4Cl==NH3↑+HCl↑⑵已知20℃时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）物质NaClNaHCO3NH4ClNH3CO2溶解度36.0g9.6g37.2g7100.9【问题讨论】：⑴氨碱工业最关键的一步是：在加压的条件下不断向饱和的氨盐水中通入二氧化碳气体，溶液中会有碳酸氢钠晶体析出。试分析该流程需要加压条件的原因是：△第4页共13页。⑵反应①中发生了两个反应，写出其中的一个化学方程式：。⑶反应③中得到纯碱的化学方程式为：。⑷溶液B中的溶质有（至少写出两种）。⑸上述生产流程中可循环使用的是（填序号）。A.挥发性气体CB.溶液DC.氢氧化镁D.化肥NH4Cl1）过滤（2）NaOH+HCl==NaCl+H2O或Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑△（3）2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2↑(4)NaHCO3、NaCl、NH4Cl、NH4HCO3四种中的任意两种。（5）A、B(6)在氨碱工业处理剩余的氯化铵溶液时．为何不直接蒸发结晶析出氯化铵固体?答：。【组成确定】⑴称取一定质量的纯碱样品，经多次充分加热后，再称重，质量无变化；⑵另取少量纯碱样品加入适量水，样品完全溶解，向该溶液中加入过量稀HNO3，再滴加AgNO3溶液，有白色沉淀。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质（写化学式）。(3)某研究性学习小组对刚生产出的纯碱产品进行检测。取22克该样品于烧杯中，加水将其溶解，然后逐滴加入溶质质量分数为14.6%的稀盐酸并不断振荡。首先发生的反应是：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl；然后发生的反应是：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；在上述过程中烧杯中溶液质量与加入稀盐酸质量的关系如图甲所示。①请你根据图甲提供的信息，在图乙的坐标系中画出检测过程中产生CO2的质量随滴加盐酸质量的变化曲线。（标明二氧化碳质量的相应数值）②计算该样品中纯碱的质量分数。(计算结果用百分数表示,保留到小数点后一位)图19图甲OA加入稀盐酸质量/g烧杯中溶液质量/gC100BD50O加入稀盐酸质量/gCO2质量/g10050图乙第5页共13页二、传统能源工业（化石燃料的利用、及合成氨工业等）1、煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。请回答下列问题：（1）下列说法正确的是。A．煤是复杂的混合物，主要含碳元素B．由煤加工成焦炭发生的是物理变化C．家用“液化石油气”就是煤隔绝空气加热得到的产品D．煤燃烧排放的二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要物质（2）煤的加工产品有很多用途，其中焦炭广泛应用于炼铁。右图是高炉炼铁的示意图。请根据图例回答：①焦炭在炼铁过程中的主要作用是；②请用化学方程式表示炼铁的原理；③高炉炼铁会产生大量的高炉气体，其主要成分是高浓度的CO和氧化铁尘粒。请你对高炉气体的处理提出合理化的建议。（3）化肥厂生产合成氨的原料是煤、空气、水。生产简要流程如下：煤气发生炉中主要反应：①C+O2=CO2；②C+H2O=CO+H2。两个反应必须进行调控才能保持一定的炉温。判断：反应②（填“放出”或“吸收”）热量。将合成的氨气部分通入碳化塔，既除去了二氧化碳又得到了化肥NH4HCO3，试写出该反应的化学方程式。（1）AD（2）①制取CO、提供热量②Fe2O3+3CO2Fe+3CO2③回收利用（3）吸收CO2+NH3+H2O＝NH4HCO3三、石灰石工业1、用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙可以用矿石A来制备，某化学兴趣小组设计了2种转化流程，如下图所示。已知：a．二氧化碳持续通入氢氧化钙溶液发生如下反应：煤气发生炉碳化塔合成塔液氨储槽煤、空气、水CO2、H2、N2H2、N2水第6页共13页CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O，CaCO3+H2O+CO2===Ca(HCO3)2；b．碳酸氢钙微溶于水，微热易分解：Ca(HCO3)2=====CaCO3↓+H2O+CO2↑；c．生石灰与水充分反应后可得到颗粒非常细小的熟石灰浆。(1)小王主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计，认为其工艺简单。请写出反应①和④的化学方程式：①；④；操作Ⅱ包括等工序。(2)制轻质碳酸钙时，D为(选填“悬浊液”或“溶液”或“乳浊液”)，理由是：．(3)小李认为流程①、②、③和操作I比小王的主张更好，其理由是：_______________；操作I包括搅拌和微热等工序。四、污水处理工业1、有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体。方案流程如下：回答下列问题：（1）步骤②中：需加入的物质是，分离所得混合物的方法是。（2）步骤③中：需加入的物质是，发生反应的化学方程式是。（3）某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤③，你认为是否合理？，理由是.（4）步骤④的操作是，溶液2和溶液3为什么要混合？.(1).Fe过滤(2).稀硫酸Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(3).不合理因为要使Ag+完全置换出来,必须加入过量的铁(4).两种滤液中都含有硫酸亚铁,可得到更多的硫酸亚铁,综合利用（其他合理答案也可）（六）、自来水生产工艺微热④③①②工业废水污泥溶液1固体溶液2Ag溶液3硫酸亚铁晶体第7页共13页例6、（2008年无锡）（4分）人类的生活和工农业生产都离不开水。下图是自来水厂净水过程示意图。请根据图示回答下列问题：⑴自来水厂生产自来水时，使用的净水方法有___________________；A．沉淀B．过滤C．煮沸D．蒸馏E．吸附⑵取水后加入絮凝剂(明矾)的作用是________________________________________；⑶自来水厂常用二氧化氯进行投药消毒，二氧化氯的化学式为_________；漂白粉(有效成分为次氯酸钙)也可用为饮水消毒剂，次氯酸钙[Ca(ClO)2]中氯元素的化合价为_______。五、金属回收工业1、坐落于常熟的江苏常福电缆厂是一家以生产电缆类产品为主的企业．在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料(如：零碎电缆)．某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后，围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法．甲同学根据已学知识，提出了一套回收方案：乙同学在查阅资料后得知：在通入空气并加热的务件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反应(方程式为：2Cu+2H2SO4+O22CuSO4+2H2O)，于是他提出了另一套方案：(1)甲方案的②③三个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：②；③．(2)从环保角