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1、精选优质文档-倾情为你奉上专题三工艺流程工艺流程题一般以“生产工艺”或“实验操作流程”为情境，将化工生产过程中的主要生产阶段以生产流程呈现出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。中考中的工艺流程题主要是物质的制备和除杂。工艺流程题常考的知识点有：物质成分的分析(推断某物质)，化学反应原理(物质的除杂、化学方程式的书写等)，操作步骤的名称及操作所需要的仪器等，绿色化学(物质的循环利用、废物处理、能量的充分利用等)，工艺流程的评价等。因此解答化学工艺流程题，除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识及分离、提纯物质的基本技能外，还要学会从题干中
2、获取有用信息，了解生产的产品。关注流程图中的出线、进线(均表示物料流向或操作流程)、可逆线(表示物质循环使用)和核心化学反应(如下所示)。1物质成分的分析(推断流程图中的某种物质等)(1)分析流程中的每一步骤，从几个方面解流程：反应物是什么；发生了什么反应；图中有没有物质没有写上去或是省略了；该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。(2)要判断所加的试剂，可以从加入试剂的目的、反应的产物入手进行分析。(3)推断流程图中某一步中的物质，从上一步操作中反应物可能发生的反应入手进行分析，同时需注意所加试剂是否有剩余。2化学方程式的书写(1)根据流程图书写某步中发生反应的化学方程式：根据所学知识判
3、断其可能发生的反应，然后写出反应物、产物，并进行配平。(2)陌生化学方程式的书写：根据箭头方向，箭头进入的是投料(即反应物)，出去的是生成物(包括主产物和副产物)；若从已知信息中找出的反应物和生成物不满足质量守恒定律，可以在反应物或生成物中加上水，然后进行配平，还应注意反应条件的有关信息；若在空气中煅烧或通入空气则还需考虑空气中的氧气是否参与反应。3混合物分离、提纯的操作及所需仪器的判断(1)固体和液体混合物的分离：过滤。其所需的仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸。(2)从物质的溶液中得到该物质的晶体常用的方法：蒸发结晶(具体操作见粗盐的提纯)。降温结晶，操作过程为蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤
4、干燥。4判断能够回收利用或可循环使用的物质(1)回收利用的物质：若流程图中的原料在生产中以副产物的形式产生，则可将其进行回收利用。(2)循环使用的物质：步骤中一步的产物是另一步的原料，根据上图中箭头方向(可逆线)即可判断出可循环使用的物质。5工艺流程的评价(1)设计方案的科学性：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。(4)节约性：原料利用率要尽量高。注：绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点是：充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；在无毒、无害的条件下进行反应，以
5、减少废物向环境排放；提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。类型一物质制备(实验室模拟、工业生产等) (2015、2012、2010、2008考)例1(2017南通)实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的流程如下：已知：反应的化学方程式：MnO2SO2= MnSO4；MnCO3、Mn(OH)2均难溶于水，MnCO3在100 时开始分解。(1)反应属于基本反应类型中的_反应。(2)流程中“操作”的名称为_，所需要的主要玻璃仪器有_。(3)反应的化学方程式为_。反应需控制溶液的酸碱性，若碱性过强，M
6、nCO3粗产品中将混有_(填化学式)。(4)验证MnCO3粗产品表面附着有Na2SO4杂质：取样品少许，向其中加入水，搅拌、过滤，向滤液中加入适量的_(填化学式)溶液，有白色沉淀产生。(5)为获得高纯MnCO3，需选择“低温”干燥的原因是_。例2(2017广州)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的制备流程如下：(1)“滤液1”中除了Na、SO外，还存在较多的离子是_(写离子符号)。(2)“反应”中发生的化学变化是2CuCl2Na2SO3= 2CuCl2NaClSO3，产生的SO3迅速与水化合生成一种酸，该反应的化学方程
7、式为_。(3)“操作a”的名称是_，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)160 g CuSO4与足量NaCl经上述制备流程，可生成的CuCl最多是_。例3(2017陕西改编)我国每年报废的手机超过1亿部。废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属，化学兴趣小组为回收其中的铜，设计并进行了如下实验：已知：CuH2O2H2SO4= CuSO42H2O；不考虑金、银发生类似反应。(1)将电路板粉碎成粉末的目的是_。(2)步骤所得滤液中的溶质除硫酸外，还有_。(3)步骤中的实验现象：固体部分溶解，_。(4)步骤中反应的化学
8、方程式是_。(5)对废旧手机中的金属加以回收的意义是_(写一条)。例4(2015广东)现有工厂丢弃的废铜屑(铜屑表面呈绿色，其中混有少量生锈铁屑)。课外活动小组同学欲利用其制取胆矾，他们设计了下面的两种制取流程。已知：CuFe2(SO4)3= 2FeSO4CuSO4。请回答：(1)铜屑表面呈绿色的物质的化学式是Cu2(OH)2CO3，俗称_；操作所用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和_。(2)溶液A的溶质有_(只写一种)；铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为_。(3)两种方法比较，符合绿色化学要求的是方法_；方法的化学反应方程式为：2Cu2H2SO4_= 2CuSO4_；操作的实验步骤为：_、降温结晶。
9、类型二分离提纯 (2014、2013、2011考)例5(2016德州改编)CO2是造成温室效应的主要气体，而工业上却可用CO2来制备甲醛等物质，“碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的CO2分离出来并加以利用如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其过程如图所示(部分条件及物质未标出)。请根据有关信息回答问题：(1)用NaOH溶液“捕捉”CO2的化学方程式是_。(2)“反应分离”环节中，分离物质所采用的基本操作是_。(3)此化学工艺流程中没有涉及到的基本反应类型是_。(4)整个过程中，可以循环利用的物质是_和_。例6(2016兰州改编)粗盐中MgCl2、CaCl2等杂质，提纯粗盐的工
10、艺流程如图所示：回答下列问题：(1)氢氧化钠有强烈的腐蚀性，如果不慎沾到皮肤上，要用大量的水冲洗，再涂上_。(2)步骤中发生反应的化学方程式为_，步骤加入过量的碳酸钠溶液的作用是_。(3)操作a的名称是_。(4)步骤中，要用玻璃棒不断搅拌，其目的是_。类型三环保相关 (2017、2009、2008考)例7(2017广东)某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如下图： 资料1: 垃级焚烧产生的烟气中含有SO2等有害气体。资料2：FeSO4容易被空气中的O2氧化。回答下列问题：(1)石灰浆吸收SO2(性质与CO2相似)的化学反应方程式为_。(2)溶解步骤中同时发生的三个化学反应方程式为
11、：FeFe2(SO4)3= 3FeSO4、_、_。(3)将所得FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、_、过滤，得到FeSO4晶体，其中氮气的作用是_。(4)政府倡导垃圾分类，其好处是_(写一点)。注：领跑化学2017版课时作业P50第10题与该题基本一样。例8某烟气脱硫的工艺不仅能消除SO2，还能将其转化为石膏(CaSO42H2O)等产品，实现“变废为宝”。主要物质转化关系如图1所示：图1图2(1)设备1中，通过喷淋水脱去烟气中的SO2，该反应的化学方程式为_，若将烟气直接排放到空气中，可能会导致的环境问题是_。(2)设备2中，加入CaCO3的目的是_。(3)设备3中反应的化学方程式是_。(4)
12、有一工厂为防治SO2的污染，另外设计了一种治污方法，不仅吸收了二氧化硫，同时也得到了硫酸等工业产品，该工艺流程如图2所示。Fe2(SO4)3吸收SO2的化学方程式是：Fe2(SO4)32_SO2= 2FeSO42H2SO4。该流程中可循环利用的物质是_。专题三工艺流程例1(1)化合(2)过滤漏斗、玻璃棒、烧杯 (3)MnSO42NaHCO3= Na2SO4MnCO3CO2H2OMn(OH)2(4)BaCl2 (5)MnCO3的分解温度为100 ，为防止MnCO3高温分解，影响高纯MnCO3的纯度例2(1)Cu2、Cl(2)SO3H2O= H2SO4(3)过滤NaCl(4)能够除去可溶性杂质可以
13、除去水，防止在后续步骤中CuCl变质(5)99.5【解析】(5)160 g CuSO4中铜元素质量为160 g100%64 g，反应过程中硫酸铜的铜元素完全转化到了氯化亚铜中，因此足量NaCl经上述制备流程，可生成的CuCl最多为64 g(100%)99.5 g。例3(1)增大反应物接触面积，加快反应速率(2)硫酸铝、硫酸亚铁或Al2(SO4)3、FeSO4(3)溶液由无色变成蓝色(4)FeH2SO4= FeSO4H2(5)节约金属资源(或减少对环境的污染等)例4(1)铜绿漏斗(2)CuSO4(或FeSO4，或H2SO4)Fe2O33H2SO4= Fe2(SO4)33H2O(3)O22H2O蒸
14、发【解析】(2)分析溶液A中的溶质应注意利用题给信息，首先铜屑表面的铜绿及生锈的铁屑会与稀硫酸发生反应，分别生成CuSO4和Fe2(SO4)3，再根据题给信息CuFe2(SO4)3= 2FeSO4CuSO4可以判断其中不含Fe2(SO4)3，同时还应注意稀硫酸是过量的。(3)方法中通入空气说明氧气参与反应，再根据质量守恒定律可知有水生成。例5(1)2NaOHCO2= Na2CO3H2O(2)过滤(3)置换反应(4)氢氧化钠氧化钙【解析】(3)氧化钙和水反应的属于化合反应，碳酸钙高温分解的反应属于分解反应，碳酸钠和氢氧化钙的反应属于复分解反应，所以化学工艺流程中没有涉及到的基本反应类型是置换反应
15、。(4)根据箭头的方向确定可逆线，由此推出可循环利用的物质是氢氧化钠和氧化钙。例6(1)硼酸溶液(2)MgCl22NaOH= 2NaClMg(OH)2完全除去氯化钙(3)过滤(4)防止液体受热不均匀，造成液滴飞溅例7(1)Ca(OH)2SO2= CaSO3H2O (2)FeH2SO4= FeSO4H2Fe2O33H2SO4= Fe2(SO4)33H2O (3)降温结晶作保护气，防止FeSO4被空气中氧气氧化，提高转化率(合理即可)(4)方便对垃圾进行无害化处理(或有利于保护环境等) 例8(1)SO2H2O= H2SO3酸雨(2)CaSO3(3)2CaSO3O2= 2CaSO4 (4)H2OH2
16、SO4和FeSO4专题三工艺流程类型一物质制备1(2017安顺)某种矿石由氧化镁、氧化铁、氧化铜和二氧化硅组成，用它制备氢氧化镁的流程示意图如图所示(已知：二氧化硅不溶于水也不与稀盐酸反应)。请回答下列问题：(1)溶液A中共含有_种阳离子；写出矿石中的任意一种金属氧化物与稀盐酸反应的化学方程式：_(只写一个)。(2)在溶液A中加入熟石灰调节溶液的pH，可以使溶液中的金属阳离子逐步转化为沉淀。该实验条件下，使金属阳离子沉淀的相关pH数据见下表。为保证产品纯度、减少产品损失，并便于操作，所得溶液B的pH的取值范围为_。氢氧化物Fe(OH)3Cu(OH)2Mg(OH)2 开始沉淀的pH1.54.28
17、.6 完全沉淀的pH3.2 6.7 11.1(3)写出溶液B中加入熟石灰发生的化学反应方程式：_。2(2017无锡)硅酸钠(Na2SiO3)是我国优先发展的精细化学品，用某种石英砂矿石(主要成分是SiO2，还含有少量的CuO、Na2SO4、Na2CO3)制备硅酸钠(Na2SiO3)的流程如下：资料：SiO2既不溶于水，也不与盐酸反应。请回答下列问题：(1)“研磨”的目的是_。(2)检验“洗涤a”已洗净的方法是_。(3)“酸浸”的化学方程式为_。(4)“碱浸”的化学方程式为_。(5)“操作a”包含蒸发浓缩、_、过滤、洗涤、干燥等一系列操作。3(2016广州)保险粉(化学式为Na2S2O4)在工农
18、业生产中有广泛的用途。Na2S2O4在碱性溶液中稳定。在中性和酸性溶液中极不稳定。在NaCl存在下，Na2S2O4在水中溶解度显著下降。制备流程如图：(1)反应的原理为：Zn2SO2= ZnS2O4，该反应类型为_。(2)反应为复分解反应，该反应的化学方程式为_。(3)操作a的名称为_。(4)滤液中含有Na2S2O4，为使Na2S2O4结晶析出还需要加入少量NaOH的原因是_，加入NaCl的原因是_。(5)198 g Zn(OH)2理论上能得到Zn的质量为_g。4(2017宜昌改编)侯德榜是我国著名的化学家，为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献，他发明的侯氏制碱法大大提高了原料的利用率，
19、其工业流程大致如图：(1)上述流程中，用到的原料有空气、焦炭、水、二氧化碳、_等。(2)上述流程中，已知步骤发生的是化合反应，步骤发生的是分解反应，则步骤、发生反应的化学方程式分别是：_，_。(3)上述流程中，可循环利用的物质是_。(4)上述流程中，较关键的一步是在加压条件下不断向饱和的氨盐水(含氯化钠和氨水)中通入CO2，析出NaHCO3，该流程需要加压条件的原因是_。5(2016苏州)某科研小组设计利用稀H2SO4浸取某废弃的氧化铜锌矿(主要成分为CuO和ZnO，其余成分既不与酸反应，也不溶解于水)的方案，实现废物综合利用。部分实验流程如下：请根据上述实验流程回答下列问题：(1)操作1的名
20、称是_。(2)在氧化铜锌矿中加入过量稀硫酸，主要成分发生反应的化学方程式为_，_。(3)加过量铁粉后，发生反应的基本反应类型是_，得到滤渣1的成分为_(填化学式)。(4)在实验过程中，双氧水会与Fe2反应生成Fe3和水，以便在后续的操作中将溶液中铁元素除去；高锰酸钾溶液也能将Fe2氧化成Fe3，选用双氧水的优点是_。6炼铁产生的废渣中含有大量CuS及少量铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2的流程图如下：(1)操作1：粉碎。粉碎的目的是_。(2)操作2：焙烧。高温条件下，通入空气，CuS和NaCl反应生成了CuCl2和Na2SO4，化学方程式为_。(3)操作3：_(填操作名称)。(
21、4)流程图中能循环利用的物质是_。7(2017烟台改编)十三五期间，烟台将建设大型海水淡化厂。绿色生态、综合利用海洋资源将是设计的重点。如图是某设计院设计的综合利用海水的流程图。据图回答问题：(1)反渗透膜法与滤纸过滤法在原理上都是利用混合体系中各物质的_ _ 不同进行分离的方法。(2)过程是氨碱法制纯碱的一个流程，需要向饱和食盐水中先后加入NH3和CO2，产物除NaHCO3外，还有一种氮肥，写出该反应的化学方程式：_。(3)过程采用蒸发结晶的方法，而不采用冷却热饱和溶液方法，原因是_。(4)如果要充分利用海边贝壳资源，过程生成氢氧化镁的化学方程式是_。(5)浓海水中Mg2、SO、Ca2可用离
22、子交换膜直接除去，若用化学沉淀法依次除去Mg2、SO、Ca2，需要的三种离子分别是_(写离子符号)。(6)离子交换膜是对特定离子的选择性透过膜，可以使带特定电量的离子透过。过程中“某种离子交换膜”选择透过的离子特点是_。类型二分离提纯8(2017长沙改编)为了将混有硫酸钾、氯化钙、碳酸氢铵(不稳定，受热易分解生成氨气、二氧化碳和水)的氯化钾提纯，并制得纯净的氯化钾溶液，某同学设计的实验流程如下：请根据以上流程图中的信息。回答下列问题：(1)步骤中除去碳酸氢铵的方法是_。(2)步骤中加入过量氯化钡的目的是_(用化学方程式表示)。(3)步骤中加过量碳酸钾溶液的目的是_。(4)此设计方案是否严谨？并
23、说明理由_。若不严谨，如何改进？_。(5)若要得到KCl晶体，可采用蒸发结晶的方法，蒸发过程中除用到酒精灯、蒸发皿外，还要用到的一种玻璃仪器是_，其作用是_。9(2016内江)为了除去铜粉中混有的铁粉，并用提纯的铜粉制取胆矾(CuSO45H2O)。某课外活动小组的同学按如下流程进行实验(反应中部分生成物已略去)。已知：Cu2H2SO4(浓) CuSO4SO22H2O。回答下列有关问题：(1)操作a的名称是_；除去铜粉中的铁粉，最简便的实验方法是_。(2)FeCl2溶液中通入Cl2发生化合反应，写出该反应的化学方程式_。(3)由Cu制CuSO4溶液的途径中，若不通入O2，反应将不会发生，原因是_
24、。途径与途径相比较，其显著的优点是_(回答一点即可)。(4)FeCl3溶液可腐蚀铜以制作印刷线路板，反应只生成两种常见的盐，则该反应的化学方程式为_。类型三环保相关10某沿海工业区排放的污水中含有少量的Fe2、Na、Ca2、Cu2、Cl，为了达到零污染的目标，将污水进行如下工业流程处理：(1)步骤的操作名称是_，在实验室进行该操作所需玻璃仪器除漏斗、玻璃棒外，还有_；写出步骤中的化学反应方程式：_ _。(2)滤渣所含的物质是_(填化学式)。(3)加入过量NaOH溶液的目的是_。(4)在滤液中加入盐酸使得到的溶液呈中性，要使用_来测定溶液的酸碱度，确保盐酸不过量。11某研究人员按如图所示流程进行
25、“燃煤烟气的脱硫研究”，实验中，先一次性分别在相应装置中加入水和铁，然后连续通入CO2、SO2和O2混合气体，反应液多次循环，但过量的铁仍在反应装置中与循环进入的反应液不断反应，经过多次循环以后，导出的反应液可用于制备FeSO47H2O。(1)吸收装置的温度不宜过高，原因是_；该装置中总反应的化学方程式为_。(2)反应装置的温度控制在40 左右，其中的反应化学方程式为_，此时欲加快该反应速率可采取的措施有_(写出一种即可)。(3)实验中，对第一次循环中反应液的pH在A、B、D三点进行跟踪监测，A、B、D三点pH由小到大的次序为_，若忽略循环中的热量散失，C、D两点中温度高的是_点。(4)经过多
26、次循环以后导出反应液，经过_、_、洗净晶体和干燥即可制得FeSO47H2O。(5)上述流程中存在两个可改进处，一是_，二是可利用尾气1和尾气2在一定条件下催化合成甲醇CH4O(同时有H2O生成)，该反应的化学方程式为_。专题三工艺流程1(1)4MgO2HCl= MgCl2H2O(或Fe2O36HCl= 2FeCl33H2O；或CuO2HCl= CuCl2H2O)(2)6.78.6(或6.7pH8.6)(3)MgCl2Ca(OH)2= Mg(OH)2CaCl2 2(1)使溶解或者反应更快更彻底(2)取过滤得到的清液滴入氯化钡溶液，无明显现象(3)CuO2HCl= CuCl2H2O(4)SiO22
27、NaOH= Na2SiO3H2O (5)降温结晶3(1)化合反应(2)ZnS2O42NaOH= Zn(OH)2Na2S2O4(3)过滤(4)可调节溶液为碱性，使Na2S2O4结晶稳定存在氯化钠的存在使Na2S2O4的溶解度降低，更易结晶析出，提高产率(5)130【解析】(5)由质量守恒定律可知反应前后锌元素的质量不变，198 g Zn(OH)2理论上能得到Zn的质量为198 g100%130 g。4(1)氯化钠(2)N23H2 2NH32NaHCO3 Na2CO3H2OCO2(3)二氧化碳、水(4)增大二氧化碳在水中的溶解度5(1)过滤(2)ZnOH2SO4= ZnSO4H2OCuOH2SO4
28、= CuSO4H2O(3)置换反应Fe、Cu(4)不引入较难除去的杂质6(1)增大反应物的接触面积(2)CuS2NaCl2O2 CuCl2Na2SO4(3)过滤(4)NaCl(或氯化钠)7(1)颗粒大小(2)NH3CO2H2ONaCl= NaHCO3NH4Cl(3)氯化钠的溶解度受温度的影响较小(4)MgCl2Ca(OH)2= CaCl2Mg(OH)2或MgSO4Ca(OH)2= CaSO4Mg(OH)2(5)OH、Ba2、CO(6)带有一个单位电荷的离子8(1)加热(2)K2SO4BaCl2= BaSO42KCl(3)除去氯化钙和过量的氯化钡(4)不严谨；反应后剩余的碳酸钾没有除去在滤液中加
29、入过量的盐酸(5)玻璃棒搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅9(1)过滤用磁铁吸引(2)2FeCl2Cl2= 2FeCl3(3)在金属活动顺序中，铜是位于氢之后的，与稀硫酸不反应不会产生污染空气的二氧化硫气体(4)2FeCl3Cu= 2FeCl2CuCl210(1)过滤烧杯FeCuCl2= CuFeCl2(2)Fe和Cu(3)完全除去Fe2(4)pH试纸11(1)温度过高，气体的溶解度下降，不利于反应的进行2SO22H2OO2= 2H2SO4(2)FeH2SO4= FeSO4H2搅拌(或采用更细的铁粉)(3)BDAD(4)冷却结晶过滤(5)废热利用CO23H2 CH4OH2O 【解析】(1)温度过高，气体的溶解度下降，不利于反应的进行，因此吸收装置的温度不宜过高。(3)A点是纯水，因此pH7，B点是硫酸溶液，因此pH7，D点可能存在未完全反应的硫酸，因此pH会增大，但仍然7，因此A、B、D三点pH由小到大的次序为BDA；D点是铁和硫酸反应的溶液，反应放热，因此温度会升高，即D点的温度高于C点。(5)由于反应放热，因此可以进行废热回收利用。专心-专注-专业