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1,專題一 科學探究,第五部分 專題突破,第四節(jié) 化學工藝流程,2,知識梳理,化學工藝流程題的內容往往與生產、生活實際聯(lián)系密切，因此從題干部分看一般都是采取流程圖的模式。解題方法是閱讀完流程圖后結合相關信息回答問題。這類題目的實質是考查學生運用化學反應原理及相關知識來解決工業(yè)生產中實際問題的能力。 一、化學工藝流程題型的結構、解題方法和思路 1.化學工藝流程圖題型的結構 題頭(引入信息)→題干(提取信息，應用解題)→題尾(得出結論或產品)。,3,2. 解題方法和思路,4,二、幾個常見的工業(yè)流程 1. 海水資源的開發(fā)和利用。 2. 金屬冶煉和金屬回收。 3. 石灰石工業(yè)。 4. 污水處理工業(yè)。 5. 金屬回收工業(yè)。 6. 物質制備工業(yè)。,5,中考考點精講精練,【例1】(2015廣東)現(xiàn)有工廠丟棄的廢銅屑(銅屑表面呈綠色，其中混有少量生銹鐵屑)。課外活動小組的同學欲利用其制取膽礬，他們設計了如圖5－1－4－1所示的兩種制取流程。已知Cu＋Fe2(SO4)3═2FeSO4＋CuSO4，請回答：,6,(1)銅屑表面呈綠色的物質化學式是Cu2(OH)2CO3，俗稱 ，操作①所用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒和 。 (2)溶液A的溶質有 (只寫一種)；鐵銹與稀硫酸反應的化學方程式為： 。 (3)兩種方法比較，符合綠色化學要求的是方法 ；方法Ⅱ的化學方程式為：2Cu ＋ 2H2SO4＋ ═2CuSO4＋ ，操作②實驗步驟為： 、降溫結晶。,7,解析：(1)堿式碳酸銅俗稱銅綠，過濾中要用到的玻璃儀器有：燒杯、漏斗和玻璃棒。(2)銅綠和稀硫酸反應生成硫酸銅和水還有二氧化碳，氧化鐵和稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，硫酸過量。(3)方法Ⅰ中產生二氧化硫，二氧化硫是有毒氣體會污染空氣；方法Ⅱ是銅、稀硫酸和氧氣反應生成硫酸銅和水，比較環(huán)保；為了得到硫酸銅晶體，先濃縮得到飽和溶液再冷卻飽和溶液即可。 答案：(1)銅綠 漏斗 (2)硫酸銅(或硫酸亞鐵或硫酸) Fe2O3＋3H2SO4═Fe2(SO4)3＋3H2O (3)Ⅱ O2 2H2O 蒸發(fā)濃縮,8,【例2】(2015佛山)現(xiàn)代循環(huán)經濟要求綜合考慮環(huán)境污染和經濟效益。高純氧化鐵可作現(xiàn)代電子工業(yè)的材料，圖5－1－4－2是以硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)為原料制備高純氧化鐵(Fe2O3)的生產流程示意圖：［(NH4)2CO3溶液呈堿性，40 ℃以上時(NH4)2CO3分解］,9,(1)實驗室中，操作Ⅰ、操作Ⅱ用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、 等。 (2)濾液Ⅰ中主要的陽離子是 等。 (3)加適量氨水的目的是 。 (4)根據題中信息，加入(NH4)2CO3后，該反應必須控制的條件是： 。 (5)濾液Ⅱ中回收的產品是 (寫化學式)。 (6)寫出在空氣中煅燒FeCO3的化學方程式： 。,10,解析：(1)據圖可以看出，經過操作Ⅰ、操作Ⅱ得到的是濾液和固體，故是過濾操作，用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗。(2)一氧化碳能將氧化鐵還原為鐵，將氧化亞鐵還原為鐵，故硫鐵礦高溫通入一氧化碳得到的固體中主要含有的是鐵，稀硫酸能與鐵反應生成硫酸亞鐵和氫氣，故含有亞鐵離子，由于硫酸過量，故含有氫離子。(3)由于硫酸過量，溶液呈酸性，氨水呈堿性，加適量氨水能將溶液調節(jié)為中性。(4)根據題中信息，40`℃以上時(NH4)2CO3分解，故加入(NH)4CO3后，該反應必須控制溫度低于40`℃。(5)碳酸銨能與硫酸亞鐵反應生成碳酸亞鐵和硫酸銨，故濾液Ⅱ中可回收的產品是硫酸銨。(6)在空氣中煅燒FeCO3生成氧化鐵和二氧化碳。,答案：(1)漏斗 (2)Fe2＋、H＋ (3)調節(jié)溶液的酸堿性 (4)溫度低于40 ℃ (5)(NH4)2SO4 (6),11,考題再現(xiàn),1. (2015汕尾)廢舊金屬可以回收利用，用合金廢料(含F(xiàn)e、Cu和Al)制取FeSO4和CuSO4溶液的實驗流程如圖5－1－4－3所示(部分生成物已略)：,12,(1)合金屬于 (填“純凈物”或“混合物”)。 (2)步驟①反應的化學方程式為：2Al＋2NaOH＋2R═2NaAlO2＋3H2↑，依據質量守恒定律推出R的化學式為 ，步驟②反應的化學方程式為 。 (3)由Cu制取CuSO4溶液有以下三種途徑： Ⅲ. 3Cu＋8HNO3═3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O。 你認為最佳途徑是 (填序號)，理由是 。,混合物,H2O,Fe＋H2SO4═FeSO4＋H2↑,Ⅱ,不會生成有毒氣體，生成相同質量的硫酸銅，消耗的硫酸少,13,2. (2013梅州) 我國化學家侯德榜發(fā)明了聯(lián)合制堿法，其生產純堿的產品和副產品氯化銨的工藝流程如圖5－1－4－4所示：,14,(1)NH3溶于水得到氨水，將無色酚酞溶液滴入氨水中，溶液呈 色。 (2)寫出反應Ⅰ的化學方程式： ；該反應的基本類型為 。 (3)操作a的過程是蒸發(fā)濃縮、 、過濾。 (4)上述工藝流程中可循環(huán)利用的物質是 。,紅,結晶,CO2,分解反應,15,3 (2014茂名)某沿海工業(yè)區(qū)排放的污水中含有少量的Fe2＋、Na＋、Ca2＋、Cu2＋、Cl－，為了達到零污染的目標，將污水進行如下工業(yè)流程處理：,(1)步驟Ⅰ的操作名稱是 ，寫出步驟Ⅰ中的化學方程式： 。 (2)濾渣Ⅰ所含的物質是 (填化學式)。 (3)加入過量NaOH溶液的目的是 。 (4)在濾液Ⅲ中加入鹽酸使得到的溶液呈中性，要使用 來測定溶液的酸堿度，確保鹽酸不過量。,過濾,Fe＋CuCl2═Cu＋FeCl2,Fe和Cu,完全除去Fe2＋,pH試紙,16,4. (2014梅州)某興趣小組在實驗室發(fā)現(xiàn)了一塊綠色的孔雀石標本，查閱資料知其主要成分是Cu2(OH)2CO3。他們以 Cu2(OH)2CO3為原料制取銅，其工藝流程如圖5－1－4－6所示。,(1)過濾操作中用到的鐵制儀器為 。 (2)無色氣體A的化學式是 ，大氣中該氣體含量不斷上升，會導致 增強，全球氣候變暖。 (3)寫出藍色溶液B與鐵粉發(fā)生反應的化學方程式： 。 (4)試劑E可選用 溶液。,鐵架臺,CO2,溫室效應,CuSO4＋Fe═FeSO4＋Cu,稀硫酸,17,5. (2014汕尾)木炭還原氧化銅實驗后的混合粉末中含有銅、氧化銅、木炭粉，某化學實驗小組設計回收銅的方案如圖5－1－4－7所示：,(1)過濾操作中必須用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和 ，其中玻璃棒的作用是 。 (2)反應①的化學方程式為 。 (3)濾液Ⅱ中的溶質為 硫酸亞鐵 。 (4)試劑A最好選用下列 (填序號)溶液。 ①H2SO4 ②CuSO4 ③MgSO4 (5)為了完善實驗方案，可對濾渣Ⅰ中的 進行回收。,漏斗,引流,CuO＋H2SO4═CuSO4＋H2O,②,Cu,18,中考預測演練,1. 海水中有大量可以利用的化學資源，例如氯化鎂、氯化鈉、溴化鉀等。綜合利用海水制備金屬鎂的流程如圖5－1－4－8所示：,19,(1)貝殼主要成分的化學式是 。 (2)操作 a 的名稱是 ，在實驗室中進行此項操作時，需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、 。 (3)工業(yè)冶煉鎂常用電解MgCl2的方法，發(fā)生的反應為：MgCl2 Mg＋ 。 (4)寫出第②③兩步反應的化學方程式： ② ； ③ 。,CaCO3,過濾,漏斗,Cl2↑,CaO＋H2O═Ca(OH)2,Mg(OH)2＋2HCl═MgCl2＋2H2O,20,2. 晶體硅在電子工業(yè)中有廣泛的應用。工業(yè)上生產高純硅的流程如圖5－1－4－9所示：,(1)二氧化硅與焦炭反應的另一種產物是一氧化碳。該反應的化學方程式為 。 (2)蒸餾屬于 (填“物理”或“化學”)變化。 (3)完成由下列純SiHCl3制取高純硅的化學方程式：,物理,SiHCl3＋H2 Si＋ 。,3,HCl,21,3 .氯化鈉是日常生活中的必需品，某氯化鈉樣品中除含氯化鈉外，還含有少量的CaCl2和MgCl2以及不溶性雜質。圖5－1－4－10是提純該樣品的操作流程圖。,請回答下列問題： (1)操作X的名稱是 。 (2)Y溶液中的溶質的化學式是 。 (3)上述操作流程中共發(fā)生 個復分解反應。,過濾,HCl,4,22,4. 從硅的氧化物可以制取硅單質，主要化學反應如下： 粗硅的制?。? ； 由粗硅制純硅(常用方法)： ， 。 (1)根據上述信息，請補全制取純硅的簡易流程圖：,SiCl4,23,(2)根據已有知識和上述信息，進行總結歸納： ①完成置換反應的通式：單質(Ⅰ)＋化合物(Ⅰ)＝單質(Ⅱ)＋ 。 ②填寫下表：,化合物(Ⅱ),Cu＋2AgNO3═Cu(NO3)2＋2Ag,非金屬,非金屬,非金屬,24,5. “低碳”是全世界的主題，如圖5－1－4－12所示的流程是通過控制化學反應的條件來促進或抑制化學反應，實現(xiàn)“低碳”，從而更好地通過化學為人類造福。,25,根據上述流程回答下列問題： (1)上述流程中可循環(huán)利用的物質是 。 (2)除去機動車尾氣中的一氧化碳，下列方法不正確的是 。 a. 把混合氣體通過灼熱的氧化銅 b. 把混合氣體點燃 c. 把混合氣體傾倒到另一個容器中 (3)甲醇(CH3OH)燃燒除了生成二氧化碳外，還生成一種常溫下為液態(tài)的化合物，寫出反應的化學方程式 ，如何證明燃燒產物中含有二氧化碳，你設計的實驗方法是 (用化學方程式表示)。,二氧化碳,bc,CO2＋ Ca(OH)2═CaCO3↓＋H2O,26,6. 某化學興趣小組的同學欲除去固體氯化鈉中混有的雜質氯化鈣，設計實驗方案流程如圖5－1－4－13所示：,(1)步驟①加水的目的是 。 (2)步驟②中發(fā)生反應的化學方程式為 。 (3)步驟③中加入過量鹽酸的目的是 ，過量鹽酸對得到的氯化鈉純度 (填“有”或“無”)影響。 (4)操作b的名稱是 ，其中玻璃棒的作用是 。,溶解固體,CaCl2＋Na2CO3═CaCO3↓＋2NaCl,除去步驟②中過量的碳酸鈉,無,蒸發(fā),攪拌，防止液滴飛濺,27,7. 某化學興趣小組回收利用廢舊電池填料中的二氧化錳和氯化銨。 查閱資料：廢舊干電池填料的主要成分為二氧化錳、炭粉、氯化銨和氯化鋅等，其中氯化銨、氯化鋅可溶于水。同學們設計回收物質的流程如圖5－1－4－14所示：,28,(1)操作1和操作2的名稱都是 ，該操作中玻璃棒的作用是 。 (2)灼燒濾渣1的目的是 。 (3)已知濾液中氯化銨和氯化鋅的濃度相近。在某溫度下蒸發(fā)濾液1時，大量的氯化銨晶體先析出，說明該溫度下氯化銨溶解度 (填“＜”“＝”或“＞”)氯化鋅的溶解度。,過濾,引流,除去炭粉,＜,29,8. 用如圖5－1－4－15所示的實驗方法分離NaCl和CaCl2兩種固體的混合物，根據操作流程完成下列問題：,(1)B物質是 。 (2)過濾操作中玻璃棒的作用是 。 (3)經分析上述方法分離出的F含雜質，請對該設計方案加以完善： 。,碳酸鈣(或CaCO3),引流,蒸發(fā)前先加適量的鹽酸至不再產生氣泡,30,9.硫酸鈣轉化為K2SO4和CaCl2·6H2O的工藝流程如下：,(1)吸收過程中發(fā)生了化合反應，化學方程式為 。 (2)操作Ⅰ的名稱為 ，沉淀的主要物質為 (填化學式)。 (3)蒸氨過程中涉及的化應類型為 (填編號)。 A. 復分解反應 B. 化合反應 C. 分解反應 D. 置換反應 (4)操作Ⅲ包含了一系列操作：蒸發(fā)濃縮、 、過濾、洗滌、干燥。 (5)可循環(huán)利用的物質除了NH3外，還有 (填化學式)。,CO2＋H2O＋2NH3═(NH4)2CO3,CaCO3,過濾,AB,冷卻結晶,CO2和CaO,31,10. 粗鹽中含有MgCl2、CaCl2等雜質，工業(yè)提純粗鹽的工藝流程如圖5－1－4－17所示。,(1)Ca(OH)2溶液的pH 7(填“＞”`“＝”或“＜”)。步驟①反應的化學方程式為： 。 (2)步驟③操作a的名稱是 。步驟④加入適量鹽酸的目的是除去濾液中的Na2CO3和 。 (3)若步驟①和步驟②的順序顛倒，則最后所得的精鹽水中還含有 。,,MgCl2＋Ca(OH)2))`Mg(OH)2↓＋CaCl2,過濾,NaOH,CaCl2,32,11. 以黃鐵礦為原料(主要成分是FeS2)為原料，生產硫酸的簡要流程圖如圖5－1－4－18：,(1)寫出流程圖中一種氧化物的名稱： 。 (2)將黃鐵礦粉碎，目的是 。 (3)流程中SO2轉化為SO3的化學方程式為 。,二氧化硫,增大反應物的接觸面積,33,12. 圖5－1－4－19是工廠生產某產品的工藝流程圖：,試回答下列問題： (1)上述生產過程中涉及的化學反應類型有 (填編號)。 A. 分解反應 B. 化合反應 C. 置換反應 D. 復分解反應 (2)寫出反應Ⅰ的化學方程式： 。 (3)如果試劑②與試劑③同是一種鹽溶液，則A是 ；如果他們不相同，則試劑②還可以是 ，A是 (填化學式)。 (4)為體現(xiàn)綠色化學思想，上述流程中 (填名稱)是可以循環(huán)使用的。,ABD,CaO＋H2O═Ca(OH)2,NaOH,碳酸鉀溶液,KOH,碳酸鈣,34,13. 在古代，人們常用貝殼(主要成分是碳酸鈣，雜質不參加反應且不溶于水)和純堿為原料制取燒堿，制取燒堿的工藝流程如圖5－1－4－20所示：,(1)高溫煅燒時，要將貝殼進行粉碎的目的是 ，發(fā)生反應的化學方程式是 。 (2)操作Ⅰ中用到的玻璃儀器有燒杯、 、 。 (3)若要得到的固體C是純凈的燒堿，需要控制的條件是 ，溶液蒸發(fā)結晶得到固體C的過程中，常用玻璃棒攪拌，其目的是 。,使反應速度加快,漏斗,玻璃棒,加入適量純堿溶液,使液體受熱均勻，防止液滴飛濺,35,14. 工業(yè)上制備K2SO4晶體的工藝流程如圖5－1－4－21所示。,請根據流程回答問題： (1)將CaCO3研成粉末的目的是 。 (2)寫出反應Ⅰ中的化學方程式： 。,增大接觸面積，加快反應速率,H2SO4＋CaCO3═CaSO4＋H2O＋CO2↑,36,(3)上述流程中可循環(huán)使用的物質有CaCO3和 (填化學式)。 (4)不用水而用飽和K2SO4溶液洗滌反應Ⅲ所得晶體的原因是 。為檢驗硫酸鉀晶體是否洗滌干凈，可取最后一次洗滌液，先加入 (填序號)，振蕩、靜置，再向上層清液中滴加AgNO3溶液，觀察現(xiàn)象即可判斷。 a. 過量的BaCl2溶液 b. 過量的Ba(NO3)2溶液,CO2,防止硫酸鉀晶體溶于水，減少損耗,b,