搜索
题型突破（五）化学工艺流程题题型解读化学工艺流程题是将完整的化工生产过程或其中的一部分用框图的形式表示出来，中考中的工艺流程题主要是物质的生产和除杂，工艺流程一般为原料→生产(除杂)→产品。解答工艺流程题首先要克服恐惧心理，认真审题，明确生产目的，解题时才能有的放矢。图T5-1试题设计一般围绕以下几个方面：(1)推断某种物质或加入某种试剂的作用。分析流程图中的各步骤，了解每一步操作中进出的物质、发生的反应、操作的目的，对制造或提纯产品能起的作用等。①判断所加试剂：可从加入试剂目的、反应产物入手分析；②判断流程图中某一步中存在或得到的物质：可从上一步操作中反应物可能发生的反应入手，同时需注意所加试剂是否有剩余；③加入某试剂作用：根据下一步生成的物质推测加入试剂的作用。(2)书写化学方程式。可分为两类：①根据信息写陌生化学方程式：先从流程图中找出反应物和生成物，若不满足质量守恒定律，可在反应物或生成物中加上水；若接触空气时则还需考虑空气中氧气是否参与反应；②根据流程图写某步反应的化学方程式：首先要找出进入该步操作的物质，判断其可能发生的反应，再写出产物，并进行配平。(3)混合物分离、提纯的操作及所需仪器的判断。①固体和液体混合物分离：过滤；其所需仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸；②从溶液中得到晶体a.蒸发结晶：具体操作见粗盐的提纯；b.降温结晶：蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。(4)工艺流程的评价①设计方案科学性：能否达到实验目的，杂质是否完全除去、是否引入新的杂质等；②安全性和简便性：尽量选用较温和的反应条件，避免高温、高压条件；③对环境的影响：是否符合绿色化学理念，是否产生有毒气体等；④节约性：原料利用率要尽量高。(5)判断回收利用的物质：流程中箭头返回的物质或生产出与原料一样的副产品。类型一海水加工类例1[2019·泰安改编]化学是认识、改造和应用物质的科学。从海水中提取镁、制“碱”，都体现了人类改造物质的智慧。结合图T5-2(其中部分操作和条件已略去)，请回答相关问题。图T5-2(1)提纯物质常用转化的方法，就是将杂质转化为沉淀或气体而除去。粗盐中含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质，通过步骤Ⅰ，再利用过滤操作进行除杂。步骤Ⅰ加入下列三种溶液的先后顺序为(填序号)。a.稍过量的Na2CO3溶液b.稍过量的BaCl2溶液c.稍过量的NaOH溶液(2)母液中有MgCl2，却经历了步骤Ⅳ、Ⅴ的转化过程，其目的是。cba(或bca或bac)富集、提纯MgCl2(3)步骤Ⅱ中先向饱和食盐水中通入氨气，有利于二氧化碳的吸收，这样做的目的是，写出该反应的化学方程式：。(4)化学变化是改造物质的重要途径。上述流程图中没有涉及的基本反应类型是。促进碳酸氢钠的生成与析出NaCl+H2O+CO2+NH3NH4Cl+NaHCO3↓置换反应[解析](1)氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，可除去氯化镁；氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，可除去硫酸钠，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，可除去氯化钙和多余的氯化钡，所以b一定在a前面，c可以随意调整顺序，步骤Ⅰ加入三种溶液的先后顺序可以为cba(或bca或bac)。(2)母液中有MgCl2，经历了步骤Ⅳ、Ⅴ的转化过程，氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁白色沉淀，氢氧化镁和盐酸反应，生成氯化镁和水，其目的是富集、提纯MgCl2；[解析](3)步骤Ⅱ中先向饱和食盐水中通入氨气，有利于二氧化碳的吸收，这样做的目的是促进碳酸氢钠的生成与析出，化学方程式为NaCl+H2O+CO2+NH3NH4Cl+NaHCO3↓；(4)氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠等反应是复分解反应；碳酸钙高温分别生成氧化钙和二氧化碳是分解反应；氧化钙和水反应生成氢氧化钙是化合反应，没有涉及的基本反应类型是置换反应。类型二金属的制备、回收和利用类例2[2019·江西]2020年奥运会奖牌制作原料来自于电子垃圾中提炼出来的金属。从废线路板中提炼贵重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如图T5-5所示。图T5-5已知：在酸性环境中有过氧化氢存在时，铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。(1)操作①的名称是。(2)提炼出的贵重金属可制作奖牌，其成分是。(3)调节pH的主要目的是除去滤液中(填金属离子符号)。(4)写出粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应的化学方程式：。过滤金、铂(或Au、Pt)Al3+、Fe3+Cu+H2SO4+H2O2CuSO4+2H2O[解析](1)过滤能使固体和液体分离，经过操作①后得到滤液和贵重金属，所以该操作是过滤。(2)在金属样品中加入过量的稀硫酸和过氧化氢混合溶液后，铜、铁、铝均能反应转化为离子留在溶液中，金、铂的化学性质稳定，不能和硫酸、过氧化氢发生反应，所以贵重金属的成分为金、铂。(3)根据图示信息可知，经过调节pH后，溶液中的铝离子和铁离子转化为氢氧化铝和氢氧化铁沉淀，过滤得到硫酸铜溶液，所以该操作的目的是除去溶液中的铁离子和铝离子。(4)铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液反应生成硫酸铜和水。类型三工业及矿产资源加工类例3[2017·江西]碱式碳酸镁是一种新型阻燃剂，其工业制备流程如图T5-8所示。图T5-8(1)常温下向溶液中加入少量的NH4HCO3固体，固体不能溶解，则该溶液为NH4HCO3的(填“饱和”或“不饱和”)溶液。饱和(2)操作1的名称是；“一系列操作”中包括蒸发，实验室中蒸发溶液时用玻璃棒搅拌的作用是。(3)副产品氯化铵与氢氧化钠反应，生成了一种可直接进入上述流程循环利用的物质是。过滤搅拌，使受热均匀，防止局部温度过高，造成液滴飞溅氨气[解析](1)饱和溶液是在一定温度下，在一定量的溶剂里不能再溶解某种溶质的溶液，由于加入碳酸氢铵，固体不能溶解，所以该溶液是碳酸氢铵的饱和溶液。(2)操作1能将固体和液体分开，故此操作为过滤；蒸发操作中玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅。(3)氯化铵和氢氧化钠反应生成氯化钠、氨气和水，氨气可直接进入上述流程循环利用。类型四环境保护类例4燃煤产生的烟气中含有二氧化硫，直接排放会污染空气，它与水反应形成酸雨污染环境，某科研小组利用海水除去二氧化硫，其工艺流程如图T5-16所示：图T5-16(1)二氧化硫中硫元素的化合价是。+4(2)用熟石灰中和稀硫酸的化学方程式是____________________________________。(3)亚硫酸(H2SO3)被空气中氧气氧化为硫酸。写出反应的化学方程式：。(4)为了研究脱硫率(脱硫率是已除去的二氧化硫的量占总二氧化硫量的百分比)——与温度、烟气中SO2浓度的关系，他们进行了探究实验。实验结果如下：H2SO4+Ca(OH)2CaSO4+2H2O2H2SO3+O22H2SO4实验序号温度/℃烟气中SO2浓度/10-2g·L-1脱硫率/%Ⅰ232.5%99.5Ⅱ233.2%97.1Ⅲ402.5%94.3由表中实验数据可得出的结论是。(5)目前，科学家正在研究在一定条件下将乙烯(C2H4)和烟气混合除去二氧化硫，其反应的过程可分为如下三步：第一步：O2与Cu+反应生成Cu+(O2)；第二步：Cu+(O2)与SO2反应生成Cu+(SO3)2；第三步：Cu+(SO3)2与C2H4反应生成S、CO2、H2O和Cu+。①反应中Cu+的作用是。②除去二氧化硫的总反应化学方程式是。温度越低，烟气中SO2浓度越低，脱硫率越高(或“温度越低，脱硫率越高”或“烟气中SO2浓度越低，脱硫率越高”)催化作用2O2+SO2+C2H4S+2CO2+2H2O[解析](5)将三步反应合并，可以看出Cu+在反应前后不变，作催化剂，起催化作用。将三步合并，可得出总反应的化学方程式为2O2+SO2+C2H4S+2CO2+2H2O。