1、专题四 工艺流程题,纵观近几年的中考化学试题可发现,工艺流程题的命题背景较新颖,通常有以下几种类型:,工艺流程题的素材多样,问题设置也较灵活,如从混合物中分离、提纯某物质。实质是考查混合物的除杂、分离、提纯等有关实验的基础知识、基本操作和技能。解答这类题时,需在流程中找到主要物质是什么,混有的杂质有哪些,当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,产物是什么,如何选用合适的方法将杂质除去,只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。用一种物质制备另一种物质。首先从题干中获取要制备的是什么物质,寻找在制备过程中所需的原料,写出主要的化学方程式或制备原理,观察是否有副产物生成,如果有,接下来就是分离和
2、提纯操作。,工艺流程题主要考查化学反应原理、常见化合物的性质、实验基本操作及名称、物质的除杂和分离、利用溶解度分离物质以及流程中的物质转化和循环等内容,涉及的内容有一定的难度,在复习时要注意:心理方面不要有畏难情绪、看见长的文字就害怕、不爱看流程题。读题时要有耐心,注意把握整体,读懂流程图,能根据提问在流程中找到答案。加强提取信息、顺向和逆向思维相结合的能力,熟练掌握并能写出有关物质的化学式和反应方程式,提高答题的正确率。回答开放性试题时,叙述要条理清晰、科学合理、符合化学用语。,典例1 ( 2017安徽 )五氧化二钒( V2O5 )是一种工业催化剂,如图是制取V2O5的工艺流程。( 1 )写
3、出反应的化学方程式: 。 ( 2 )操作a的名称是 ,实验室进行该操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。 ( 3 )反应的反应类型是 ,物质X中一定含有的元素是 。 ( 4 )写出副产物KCl的一种用途: 。,【解析】( 1 )分析题给流程图可知,KVO3和NH4Cl发生复分解反应生成NH4VO3沉淀和KCl,反应的化学方程式为KVO3+NH4Cl NH4VO3+KCl。( 2 )操作a是从溶液中分离出固体,是过滤操作,实验室进行该操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。( 3 )反应符合“一变多”的特征,属于分解反应。根据质量守恒定律可知,物质X中一定含有氮元素。( 4 )KCl中含有钾元素
4、,故在农业上可用作化肥。 【答案】( 1 )KVO3+NH4Cl NH4VO3+KCl ( 2 )过滤 漏斗 ( 3 )分解反应 N( 和H ) ( 4 )可用作化肥( 合理即可 ),典例2 ( 2017江苏苏州改编 )某工厂产生的烧渣( 主要含FeO、Fe2O3,还有一定量的SiO2 )可用于制七水合硫酸亚铁晶体( FeSO47H2O ),其工艺流程如下: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FeO+H2SO4 FeSO4+H2O、 。 ( 2 )为提高“浸取”步骤的反应速率,可采取的具体措施有 ( 写一
5、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。若试剂X是Fe,转化原理为Fe+Fe2( SO4 )3 3FeSO4。测得“还原”后溶液的pH明显增大,其原因是 。 ( 4 )由FeSO4溶液得到FeSO47H2O的过程包含蒸发、 等操作,其中蒸发操作中所需的玻璃仪器有酒精灯、 。,【解析】( 1 )“浸取”步骤中,Fe2O3和稀硫酸发生复分解反应生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4 Fe2( SO4 )3+3H2O。( 2 )为提高“浸取”步骤的反应速率,可采取的具体措施有增大硫酸的浓度、升高温度
6、、将烧渣粉碎等。( 4 )由溶液得到晶体的过程包含蒸发、结晶等操作,其中蒸发操作中需用到的玻璃仪器是酒精灯和玻璃棒。 【答案】( 1 )Fe2O3+3H2SO4 Fe2( SO4 )3+3H2O ( 2 )增大硫酸的浓度( 或升高温度或将烧渣粉碎,合理即可 ) ( 3 )铁消耗过量的硫酸,溶液酸性减弱 ( 4 )结晶 玻璃棒,1.黄铜矿( 主要成分是CuFeS2 )经初步处理后,所得溶液甲中的溶质为Fe2( SO4 )3、CuSO4及H2SO4。某同学通过废铁屑与溶液甲反应,制取补血剂原料碳酸亚铁并回收铜。主要步骤如图所示:( 1 )步骤中,生成铜的化学方程式: Fe+CuSO4 Cu+FeS
7、O4 。 ( 2 )步骤中,废铁屑含有少量铁锈,对产物的成分没有影响,原因是 铁锈与硫酸反应生成硫酸铁 。 ( 3 )步骤中加入一种可溶性试剂可实现其转化,从复分解反应发生的条件分析,该试剂可以是 Na2CO3 ( 填化学式 )。 ( 4 )步骤回收铜的方法为 加入过量的稀硫酸,过滤、洗涤、干燥 。,2.( 2017安庆一模 )里约奥运会中,游泳池里的水由蓝变绿,引发全世界网友的猜想。有网友猜测游泳池里的水中添加了硫酸铜,其能扰乱藻类的光合反应,导致光合作用无法正常运行。一旦池水中的灭藻剂不足,就给了藻类大量繁殖的机会,从而导致了池水变绿。工业上可以用废铜制得硫酸铜溶液,其制取流程如下:,(
8、1 )废铜研磨成粉末的目的是 增大铜与氧气的接触面积,使反应更充分 。 ( 2 )氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为 CuO+H2SO4 CuSO4+H2O 。 ( 3 )操作1的名称为 过滤 ,实验室进行该操作时需使用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 漏斗 。 ( 4 )我省铜陵市是中国著名的“铜都”,铜矿蕴藏丰富,炼铜历史悠久。当地产一种矿石叫孔雀石,其主要成分为Cu2( OH )2CO3,加热分解时除生成氧化铜外,还生成两种常见的氧化物,它们的化学式分别为 CO2 和 H2O 。,3.( 2017合肥包河区二模 )某校化学兴趣小组在实验室使用稀盐酸及某石灰石制取二氧化碳,反应后废物利用,用废水
9、( 含少量Fe3+等杂质 )生产二水合氯化钙( CaCl22H2O ),具体的实验流程如图所示。根据题意回答下列问题:,( 1 )写出第步中发生反应的化学方程式: CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 。 ( 2 )第步发生的反应属于 复分解 反应( 填基本反应类型 )。 ( 3 )操作a的名称是 过滤 ,进行该操作时需用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 玻璃棒 。 ( 4 )滤渣的主要成分为 氢氧化铁 ,它属于 碱 ( 填物质所属类别 )。,4.空气中氮气的含量最多,氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。下图是以空气和其他必要的原料合成氮肥( NH4NO3 )的工艺流程。请按要
10、求回答下列问题:,( 1 )步骤中发生的是 物理 变化( 填“物理”或“化学” )。 ( 2 )写出步骤中发生反应的化学方程式: 4NH3+5O2 4NO+6H2O 。 ( 3 )上述化学反应中属于化合反应的有 3 个。,( 4 )如图是化肥硝酸铵包装袋上的部分说明:硝酸铵应具有的性质是 AC ( 填字母 )。 A.易溶于水 B.易挥发 C.受热易分解 施用该类肥料时,要避免与碱性物质混合使用,写出硝酸铵与熟石灰反应的化学方程式: 2NH4NO3+Ca( OH )2 Ca( NO3 )2+2H2O+2NH3 。,5.纳米碳酸钡是一种重要的无机化工产品,如图是某工厂生产纳米碳酸钡的工艺流程。请回
11、答下列问题:( 1 )图中操作1的名称是 过滤 ,试剂A的化学式为 HCl 。 ( 2 )根据工艺流程图可知,向氯化钡溶液中加入氢氧化钾并通入二氧化碳时发生反应的化学方程式有2KOH+CO2 K2CO3+H2O和 K2CO3+BaCl2 BaCO3+2KCl 。 ( 3 )该流程中的副产品属于 钾肥 ( 填“氮肥”“磷肥”或“钾肥” )。 ( 4 )上述流程中可循环利用的物质是 CO2 。,6.( 2017淮南19中模拟 )高纯硅可用于制备硅半导体材料。制备高纯硅的主要生产流程如图所示。信息:石英砂的主要成分是SiO2。 ( 1 )SiCl4中硅元素的化合价为 +4 。写出合理处理中间产物CO
12、的一种方法: 回收再利用( 或点燃,合理即可 ) 。 ( 2 )反应中除生成高纯硅外,同时还生成一种化合物。请写出此过程中发生反应的化学方程式: 2H2+SiCl4 Si+4HCl ,该反应的反应类型为 置换反应 。 ( 3 )对于反应,如果H2中混入O2,从安全角度考虑,可能引起的后果是 发生爆炸 。 ( 4 )写出H2的一种用途: 作燃料( 合理即可 ) 。,7.以粗盐( 主要成分是NaCl,含有不溶性泥沙、可溶性的MgCl2、CaCl2等杂质 )为原料,电解食盐水生产氢氧化钠的简要流程如下:( 1 )步骤除去不溶性杂质,其主要操作有溶解、 过滤 。 ( 2 )步骤除去可溶性杂质,写出其中
13、一个反应的化学方程式: MgCl2+2NaOH Mg( OH )2+2NaCl( 或CaCl2+Na2CO3 CaCO3+2NaCl ) 。 ( 3 )写出步骤中一种单质的名称: 氯气( 或氢气 ) ,工业上可利用本步骤中产生的两种气体生产盐酸,写出盐酸的一种用途: 除铁锈( 合理即可 ) 。 ( 4 )步骤中制得的氢氧化钠有强烈的腐蚀性,如果不慎沾到皮肤上,要 先用大量的水冲洗,再涂少量硼酸溶液 。 ( 5 )该流程中可以循环利用的物质是 氯化钠( 或氢氧化钠 ) ( 写一种 )。,8.采用适当的试剂,可从石灰石( 主要成分是CaCO3 )中获得高纯度CaCO3,其流程如下:( 1 )流程图
14、中进行的操作1、操作2的名称是 过滤 。 ( 2 )写出煅烧石灰石时发生反应的化学方程式: CaCO3 CO2+CaO ,该反应的基本反应类型是 分解反应 。 ( 3 )使原料中各原子的利用率尽可能达到100%是“绿色化学”的核心理念之一。上述流程中有的物质可以再利用,该流程中可循环利用的物质是 CO2、H2O ( 填化学式 )。 ( 4 )写出该流程中得到的高纯度碳酸钙的一种用途: 补钙剂的原料( 或作牙膏中的摩擦剂,合理即可 ) 。,9.锌对人体有很重要的作用,能促进人体的生长发育、增进人体正常食欲、增强人体免疫力、促进伤口和创伤的愈合。硫酸锌常用作补锌药,可作为食品锌强化剂的原料。工业上
15、常用菱锌矿生产硫酸锌,菱锌矿的主要成分是ZnCO3,并含少量的Fe2O3、FeCO3、MgO等,工艺流程简化示意图如下:,据图回答下列问题: ( 1 )将菱锌矿研磨成粉的目的是 增大反应物间的接触面积,加快反应速率,使原料间充分反应 。 ( 2 )请写出氢氧化锌和稀硫酸反应的化学方程式: Zn( OH )2+H2SO4 ZnSO4+2H2O 。 ( 3 )得到“滤液3”之前加入锌粉的目的是 除去未反应完的硫酸 。 ( 4 )操作a的名称是 蒸发结晶 ,实验室进行该操作时所用玻璃棒的作用是 搅拌,使液体受热均匀,防止局部温度过高造成液体飞溅 。 ( 5 )儿童、青少年正处于生长发育期,需要摄入适
16、量的锌。写出一种合理的补锌方法: 多吃含锌的食物 。,10.( 2017合肥50中模拟 )某化学兴趣小组利用废旧干电池回收填料中的二氧化锰和氯化铵。 查阅资料:废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等,其中氯化铵、氯化锌可溶于水。兴趣小组的同学们设计回收物质的流程如图所示:( 1 )操作1和操作2的名称都是 过滤 ,该操作中玻璃棒的作用是 引流 。 ( 2 )灼烧滤渣1的目的是 除去炭粉 。写出该过程中发生反应的化学方程式:C+O2 CO2 。 ( 3 )已知滤液1中氯化铵和氯化锌的浓度相近。在某温度下蒸发滤液1时,大量的氯化铵晶体先析出,说明该温度下氯化铵的溶解度 ” )。 ( 4 )写出氯化铵的一种用途: 用作氮肥( 合理即可 ) 。,
