第六部分专题突破专题二化学工艺流程题专题知识归纳工艺流程题是每年中考的必考题型。它取材新颖,将工业生产和所学的化学原理有机结合起来,引导学生将知识应用到生产生活中,培养学生的知识应用能力。这类试题具有一定的难度,陌生度较高,但与一般推断题比较,工艺流程题有明确的物质。题目考察知识比较综合,一大题中包含若干小题,难度由易到难。从近几年的考查分析,考题涉及的知识点主要围绕工业生产流程、海水资源的利用、物质的提纯除杂和物质的回收利用几个方面。技巧点点拨1.解题方法(1)审题:在题目信息和流程中圈出原料和产品。工艺流程题中,箭头前面的为原料,后面的是产品。如果存在回线,则该物质可以循环利用。如果既能作为原料参加反应,又是过程中的生成物,这样的物质也是可以循环利用的。(2)推断物质,化学式或化学方程式的书写。注意有水参与的时候,要分辨其为反应物还是溶剂。(3)注意除杂或者混合物的分离过程。涉及的分离操作通常有:过滤、蒸馏、分馏、蒸发结晶和降温结晶等。(4)规范解答相关问题(若有超出考纲的内容,直接在题目中寻找需要的资料)。2.工艺流程设计的评价①理论上的可行性:能否达到实验的目的。②经济性:原料是否价廉易得,产率较高或者原料利用率高。③设备简单,步骤简便:应尽力避免高温高压条件,高温条件需要消耗大量能源。④尽量提高产品的纯度:过程中添加药品的顺序是否合理,能否将杂质完全除去。⑤产品与杂质易分离:得到的产品能否容易提炼出来。⑥是否符合绿色化学的标准:环保,低碳方案优先。类型一工业生产流程(5年1考)知识梳理工业题是关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境。以化工为背景素材,将工业生产中的真实情况以信息的形式给出,在解题过程中要掌握工业中主要物质的分类和性质。主要考点有混合物分离操作、除杂试剂的选择、酸碱盐的化学性质等。此类题主要流程分为以下几步:(1)原料处理:①研磨:增大接触面积;②浸出:通过酸或碱溶解成溶液;③煅烧:高温加热。(2)除杂:①试剂除杂:利用化学反应加入相应的试剂;②氧化除杂:利用氧化剂;③调剂pH除杂:利用酸碱性。(3)分离提纯:过滤、蒸发、结晶、洗涤和烘干等。考点精炼1.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。已知CuCl难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易变质。CuCl的制备流程如图6-2-1:(1)“滤液1”中除了Na+、SO42-外,还存在较多的离子是__________(写离子符号)。Cl-、Cu2+(2)“反应”中发生的化学变化是产生的SO3迅速与水化合生成一种酸,该反应的化学方程式为______________。(3)“操作a”的名称是____。本流程中可以循环利用的物质(水除外)是______(写化学式)。(4)可用“水洗”的原因是_______________________________________,“醇洗”的目的是________________________________。(5)160gCuSO4与足量NaCl经上述制备流程,可生成的CuCl最多是______。过滤NaClCuCl难溶于水,用水洗去可溶性杂质,保留CuCl快速去除CuCl表面的水、防止其氧化99.5g2.碱式碳酸镁是一种新型阻燃剂,其工业制备流程如图6-2-2:(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I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____。过滤防止因局部温度过高,造成液滴飞溅氨气3.工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图6-2-3所示。已知生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%。(1)反应:,②。属于置换反应的是___,用于高炉炼铁的原理是___(填序号)。②①(2)炼铁的固体原料需经过粉碎,其目的是_____________________________。(3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同,这种气体的化学式是___。炉渣中含有硅酸钙(CaSiO3),其中硅元素的化合价是___。(4)炼钢炉中,通入纯氧的目的是_________________________________________。将钢锭轧成钢板,体现了金属的______性。(5)钢铁制品可能会生锈,写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式______________________。接触面积,加快反应速率增大反应N2+4使生铁中的碳转化为二氧化碳,降低生铁中碳含量延展4.高纯氧化钙是用于电子工业重要的无机化工原料。用生石灰制备高纯氧化钙的工艺流程如图6-2-4:请回答下列问题:(1)反应A的化学方程式是______________________,该反应不选择稀硫酸的原因是____________________________________________。避免生成的硫酸钙覆盖在原料的表面,阻止反应进行(2)过滤操作中玻璃棒的作用是_____,反应B的化学方程式是________________________________,已知氨气极易溶于水,二氧化碳能溶于水。则反应B为提高产率,所加气体的顺序是___(填字母)。A.先通入二氧化碳再通入氨气B.先通入氨气再通入二氧化碳(3)沉淀到高纯氧化钙发生反应的化学方程式为_____________。(4)该工艺流程中可循环使用的物质是____。(5)冷却需在干燥的环境中进行,否则制得的高纯氧化钙中会混有的两种杂质是_______和_______。引流BCO2Ca(OH)2CaCO35.过氧化钙(CaO2)难溶于水,常温下稳定,在潮湿空气及水中缓慢放出氧气,广泛应用于渔业等领域。图6-2-5是以大理石(含Al2O3及其他不溶于水也不溶于酸的杂质)等为原料制取CaO2的流程图:(1)操作a、b、c的名称都是____。(2)操作a的目的是___________________________________。(3)从滤液C中可回收的副产品的化学式为______。(4)写出反应①的化学方程式__________________________________。(5)反应②的基本反应类型是___________。(6)在该生产过程中,用110kg大理石制得了72kg的过氧化钙。如果不考虑过程中的损耗,可计算出大理石中CaCO3的质量分数为______(结果保留一位小数)。过滤除去大理石中不溶于水也不溶于酸的杂质NH4Cl复分解反应90.9%6.空气是宝贵的自然资源,其组成如下表。图6-2-6是以空气等为原料合成尿素[CO(NH2)2]的流程(部分产物略去)。请按要求回答相关问题:(1)X的分子式是___,Y气体名称是_________。(2)煤的气化属于____变化(填“物理”或“化学”)。(3)分离空气的常用方法有以下两种。Ⅰ.将液态空气气化,首先分离出氮气。则沸点:X____Y(填“高于”“等于”或“低于”)。Ⅱ.分子筛分离。分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体,通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其他分子分离,则分子大小:X____O2(填“大于”“等于”或“小于”)。N2稀有气体化学低于大于(4)结合流程和所学知识可以预测:化学反应中发生物质变化的同时一定还伴随有_____变化(填“状态”“能量”“原子”或“压强”)。(5)写出NH3合成尿素的化学方程式_________________________。(6)相同条件下气体体积之比等于分子数之比,则空气中氮分子与氧分子总质量之比等于_______。能量13∶47.某工厂产生的烧渣(主要含FeO、Fe2O3,还有一定量的SiO2)可用于制备七水合硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O),其工艺流程如图6-2-7:查阅资料:SiO2不溶于水,也不与稀硫酸反应。(1)“浸取”步骤中,FeO、Fe2O3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为、_________________________。(2)为提高“浸取”步骤的反应速率,可采取的具体措施有______________________________________________(写2条,不考虑“搅拌”和“使用催化剂”)。(3)“还原”步骤的目的是将Fe3+转化为Fe2+,试剂X可用SO2或Fe。增大硫酸的浓度、升高温度、将烧渣粉碎(3点中任意2点)①若试剂X是SO2,转化原理为则Y的化学式是____。②若试剂X是Fe,转化原理为。测得“还原”后溶液的pH明显增大,其原因是____________________________。铁消耗过量的硫酸,溶液酸性减弱H2O8.合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,对社会发展与进步做出了巨大贡献。合成氨的工艺流程图如图6-2-8:(1)合成氨需要的氮气来自空气,空气中氮气的体积分数约为____。78%(2)制取氢气的反应过程为:上述两个化学方程式中表现氧化性的物质是____(填化学式)。(3)原料中N2、H2中常含有CO2和水蒸气,反应前要净化。净化的过程是________________________________________________________________。(4)写出N2、H2反应生成NH3的化学方程式:__________________。H2O先把原料气通过NaOH溶液(或石灰水等碱液),再通过浓硫酸(或碱石灰等干燥剂)(5)将沸点不同的气体分离开来,常采用液化分离法。如,控制温度在-183℃时,可将空气中N2与O2分离。根据下表中物质的沸点判断,要将产物NH3与N2、H2分离开来,最适宜的温度应该控制在______℃。-33.35(6)该流程中可以循环使用的物质是______。N2、H2类型二海水资源的利用(5年0考)知识梳理海水中提取淡水、食盐、金属镁及其化合物、溴等已形成工业规模。其主要考点有:1.粗盐提纯:粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,以及可溶性杂质如:Ca2+、Mg2+、SO42-等。不溶性杂质可以用过滤的方法除去,可溶性杂质中的Ca2+、Mg2+、SO42-则可通过加入BaCl2、NaOH和Na2CO3溶液生成沉淀而除去,最后蒸发水分得到较纯净的精盐。提纯步骤如下:(1)溶解;(2)加入过量BaCl2溶液去除硫酸根离子;(3)加入过量NaOH溶液去除镁离子;(4)加入过量Na2CO3溶液去除钙离子及BaCl2中的钡离子(加入BaCl2溶液和Na2CO3溶液的顺序不能颠倒);(5)过滤;(6)向滤液中加入适量HCl除去过量NaOH、Na2CO3;(7)蒸发结晶。2.电解食盐水可制取氢氧化钠,电解熔融MgCl2可制得金属镁。考点精练1.广东省拥有丰富的海洋资源,开发利用这些宝贵的资源有力地促进了经济的发展。(1)从海水中提取出的粗盐中除了NaCl外,还含有泥沙等杂质.请完善下列实验室中除去泥沙等杂质的实验步骤,并回答相关问题:(如图6-2-9①)其中操作1的名称是____;在过滤操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、______(填仪器名称);在加热蒸发过程中,当蒸发皿中___________时,停止加热。(2)上述除去泥沙后的澄清滤液中,还含有Ca2+、Mg2+等阳离子。要想知道该滤液是硬水还是软水,可加入_______进行检验。溶解玻璃棒出现较多固体肥皂水(3)海水提取出粗盐后的母液中,还含有较多的氯化镁,用氯化镁可制得金属镁。工业上从母液中提取氯化镁的过程如图6-2-9②,反应Ⅰ的基本反应类型是__________;物质X是______(填名称)。复分解反应稀盐酸2.南海、钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土,蕴藏着丰富的海洋资源,我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”,在充分利用海洋资源的基础上,结合“侯氏制碱法”的基本原理,可模拟实现工业生产纯碱的过程如图6-2-10(某些反