备战2022 鲁教版 中考复习 专题三 工艺流程题 学案

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一、工艺流程题的线路示意图解读
1．关注“箭头”：箭头进入的是反应物，出去的是生成物(包括主产物和副产物)。
2．关注“三线”：出线和进线表示物料流向或操作流程，可逆线表示物质循环利用(有些循环物质没有可逆线，但前后均出现物质的名称或化学式)。
3．关注“核心化学反应”。
二、工艺流程的解题思路及方法
1．审题：简读流程，了解流程方向，找出流程主线，必要时可在流程中圈出原料和产品，初步明确原料到产品的生产原理。
2．结合流程思考原料是如何转变为产品，理顺流程。
(1)原料预处理
①粉碎或研磨的作用：增大反应物接触面积，加快反应速率或使反应更充分；
②溶解的目的：使物质更易分离或反应更容易进行；
③浸洗(酸洗或碱洗)的目的：去除杂质等；
④灼烧或煅烧：使固体在高温下分解或使杂质在高温下分解；使反应充分进行或增大转化率、产率等。
(2)产品处理过程中常用的方法
①过滤：不溶性固体与液体的分离，所需仪器有铁架台、烧杯、漏斗、玻璃棒等；
②蒸发结晶：提纯溶解度随温度变化较小的溶质；
③降温结晶：提纯溶解度随温度变化较大的溶质，过程一般为加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。
(3)对中间产品成分的分析和推断。
分析流程中间产品成分，应明确几点：反应物是什么；发生了什么反应；图中有没有物质没有标明或是省略，特别是溶液中的水有没有参与反应；该反应对接下来的产品有什么影响或作用。
推断流程中某一环节里的物质成分，可从上一环节操作中反应物可能发生的反应入手进行分析，同时注意所加某种反应物是否过量。
(4)除杂问题：除杂试剂的选择、除杂原理、除杂试剂的过量与否及后续反应的处理等。
(5)对生产工艺的评价：是否环保、低能耗；原料利用率的高低；反应条件控制的难易程度；是否存在可循环利用的物质等。
(6)有关化学式、化学方程式的书写应按照题目的要求规范书写，特别是陌生化学方程式的书写要充分考虑题目中所给或没明确给出的反应物(比如溶液中的水有没有参与反应)及条件，然后准确写出反应物、生成物并进行配平。
3．流程图题解题模版
物质的制备型
【典例1】(2021·苏州中考)碳酸氢铵是一种常用的化学肥料。工业生产碳酸氢铵的一种流程如图所示：
已知：“合成”步骤中发生的反应为N2＋3H22NH3。
(1)碳酸氢铵属于化肥中的__ __肥。
(2)“造气”步骤中为加快反应速率，可采取的具体措施有__ __(写一条即可)。
(3)“碳酸化”步骤的化学方程式为__ __。该步骤在较低温度下进行的原因是__ __。
(4)“碳酸化”步骤的作用是制取碳酸氢铵和__ 。
(5)“循环”的目的是__ __。
物质制备是以制备某物质为主线，副产品为辅线的综合流程题。常考原料预处理、核心化学反应、产品分离提纯以及物质的循环利用等具体操作步骤。常考点：具体操作名称(如过滤、蒸发结晶等)、操作的目的(如固体物质研磨、粉碎或溶解)、除杂试剂的选择、化学反应方程式的书写以及反应基本类型的判断。
1．(2020·昆明中考)工业上利用氟碳铈矿(主要成分为 CeFCO3)提取CeCl3的一种工艺流程如下：
(1)流程中Ce(BF4)3转化成KBF4的基本反应类型是__ __。
(2)在足量氧气中高温焙烧 CeFCO3，化学方程式为
__ __。
(3)流程涉及的化合物中，铈元素的化合价为__ __价。
(4)酸浸过程中，CeO2与盐酸反应有刺激性气味的气体单质生成，且化学方程式中CeO2与盐酸的化学计量数之比为1∶4，则化学方程式为__ __。
2．(2021·深圳中考)某科学兴趣小组，用废渣(主要为CaCO3，还含有C、Fe2O3、MgO等少量杂质)去制作CaCl2，反应过程如图所示。
(1)Ⅰ过程中加过量稀盐酸溶液的目的是__ 。
(2)Ⅰ过程中MgO发生反应的化学反应方程式为_ __，此反应为__ __反应(填基本反应类型)。
(3)滤渣一的成分为__ __(填化学式)。
(4)X溶液为__ __(填化学式)。
(5)NaCl在生活中的用处：__ __(写一例)。
(6)已知CaCl2与焦炭、BaSO4在高温下生成BaCl2、CO和CaS，写出该反应的方程式：__ __。
3．(2020·重庆中考B卷)孔雀石的主要成分是
CuCO3·Cu(OH)2及少量不溶性杂质(杂质不与酸反应)，某同学按下列实验步骤制取了少量氧化铜。
(1)白色沉淀的化学式为__ __。
(2)写出步骤③中发生反应的化学方程式__ __；__ __。
(3)蓝色沉淀受热分解生成另一种氧化物的化学式是__ __。
(4)若向溶液A中逐滴加入NaOH溶液，其过程中溶质种数会发生变化，最多时可达__ __种。
4．“84消毒液”在抗击新冠病毒时可作环境消毒剂，其有效成分为次氯酸钠(NaClO)。如图为一种制取“84消毒液”的简化流程：
图中A、B气体均为单质，混合液Ⅰ、Ⅱ的溶质均为NaOH和NaCl。
回答下列问题：
(1)B气体是一种新型能源，也可作燃料。与其他燃料相比，其优点有__ __(写一点即可)。
(2)反应①的化学方程式为__ __。
(3)混合液Ⅰ经蒸发浓缩、冷却结晶、__ __后得到混合液Ⅱ和NaCl晶体。
(4)混合液Ⅱ中的NaOH与A气体发生反应②，产生NaClO、NaCl和H2O，该反应的化学方程式为__ __。
(5)“84消毒液”与洁厕灵混用时会产生有毒的Cl2，其化学方程式为NaClO＋2HCl===NaCl＋Cl2↑＋H2O。
下列对该反应的分析错误的是__ __(填选项序号)。
a．NaClO、H2O均为氧化物
b．不属于任何基本反应类型
c．只有氯元素的化合价发生了改变
分离和提纯型
【典例2】(2021·安徽中考)某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图。
(1)“酸浸”中使用的酸是__ __(填字母序号)。
A．HCl B．H2SO4 C．Na2SO4
(2)流程中涉及的氧化物有__ __(写出1种即可)。
(3)“煅烧”过程发生反应的化学方程式为__ __，反应类型是__ __。
(4)该工艺的价值在于__ __。
在物质除杂或净化的过程中，选择合适的试剂时应注意产物，以方便与所需的物质进行分离。在物质除杂或净化时，应该遵守下列基本原则：“不减、不增、不污、易分”。也就是，除去杂质的同时，要保证不能使所需物质的量减少，更不能引入新的杂质，生成物还不能造成环境污染，并且，生成物、所选试剂与所需物质要容易分离。
1．制造芯片的基材主要是高纯硅。下图是制备高纯硅的一种工艺流程：
回答下列问题：
(1)反应Ⅰ的化学方程式是__ __。
(2)过滤所得粗硅应充分洗涤，以除去表面可能吸附的HCl和__ __(填化学式)。
(3)反应Ⅱ的基本类型属于__ __；反应Ⅱ要在无氧气环境中进行，原因是__ __(答出一种即可)。
(4)上述生产流程中，可以循环利用的物质是__ __(填化学式)。
2．高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产。某兴趣小组按图所示实验步骤，模拟工业流程制备高纯碳酸钙。请回答下列问题。
(1)“酸溶”过程中，将一定浓度的盐酸缓慢加入粉碎后的优质石灰石中，同时搅拌。搅拌的目的是__ __。
(2)“操作1”、“操作2”步骤中，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和__ __。
(3)“操作2”中分离得到的NH4Cl，在农业上可用作__ __。
回收利用型
【典例3】(2021·广安中考)工业上处理黄铜渣(含Cu、Zn、CuO、ZnO和杂质)废料时，通常将其转化为硫酸锌并回收铜(黄铜渣中的杂质不溶于水，也不参与反应)，其主要流程如图所示：
查阅资料：
2Cu＋2H2SO4＋O2 eq \(=====,\s\up7(△)) 2CuSO4＋2H2O
CuO＋H2SO4 eq \(=====,\s\up7(△)) CuSO4＋H2O
ZnO＋H2SO4 eq \(=====,\s\up7(△)) ZnSO4＋H2O
(1)黄铜的熔点比铜的熔点__ __(填“高”或“低”)；
(2)过程Ⅱ中分离操作的名称是__ __，该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和__ __(填仪器名称)；
(3)过程Ⅲ中有气体产生，该反应的化学方程式是__ __，该反应的基本类型为__ __反应。
(2021·泰安中考)某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某课外小组要从废液中回收铜并得到铁红(主要成分Fe2O3)，要求全过程不引入其他金属元素。设计实验方案如图所示：
请回答下列问题：
(1)工厂废液中加入过量A反应的化学方程式为
__ __。
(2)用化学式表示固体甲的成分__ __。
(3)溶液甲中的金属离子是__ __(用离子符号表示)。
(4)完成步骤④的化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋
2__ __===4Fe(OH)3。
海水资源的开发和利用型
【典例4】(2020·内江中考)如图是某化工企业利用“侯氏制碱法”生产纯碱的部分工艺流程示意图：
查阅资料知：①NH4Cl eq \(=====,\s\up7(△),\s\d5( )) NH3↑＋HCl↑；②氨气极易溶于水，氨水呈碱性。
(1)检验食盐水是否饱和的方法是__ __。
(2)操作Ⅰ的名称是__ __。实验室进行此操作时，玻璃棒的作用是__ __。
(3)“侯氏制碱法”中，向饱和氨盐水中通入足量的CO2，使氨气、水、NaCl和CO2反应生成NaHCO3等，该反应的化学方程式为__ __；先通氨气形成饱和氨盐水，后加压通入二氧化碳，这样操作的目的是__ __。
(4)处理含氯化铵混合溶液时，不直接加热蒸干得到氯化铵固体的原因是__ __。
1.寻找工艺流程中的核心反应，选择提纯产品的操作方法(过滤或结晶)。
2．化学工艺流程题的解题步骤：
(1)阅读题干：明确物质转化的核心反应。
(2)细看流程：原料→核心反应→所需产品。
①原料预处理，包括除杂、净化等，明确除去了哪些物质，剩余哪些物质。
②加辅料进行核心反应(写出反应化学方程式)。注意：辅料是否过量、生成物是否可以循环利用、有没有有害物质排放等。
③产品分离和提纯。考虑产品是液体还是固体？如何提纯和分离？分离和提纯的常见方法有过滤、蒸发、降温结晶、吸附、蒸馏等。
(3)规范作答。注意符号的书写规范；文字叙述要清楚准确。
1．粗盐中除了含有NaCl外，还含有少量Na2SO4、CaCl2、MgCl2及泥沙等杂质。如图是常用的粗盐精制操作流程：
回答下列问题：
(1)操作1相当于实验室中的__ __操作；
(2)沉淀1的化学式为__ __；
(3)加入过量试剂1的目的是__ __；
(4)滤液4中含有的阴离子是__ __(填离子符号)。
2．(2020·云南中考)镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料。大量的镁是从海水蒸发结晶得到粗盐后的苦卤水中提取的。根据下列工业制镁的主要生产步骤回答问题：
(1)操作X的名称是__ __。
(2)试剂②可选用__ __。
(3)MgCl2在熔融状态下，通电后会产生金属镁和氯气(Cl2)，该反应的化学方程式为__ __。
3．(2020·邵阳中考)粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，还含有氯化钙、氯化镁、硫酸钠等可溶性杂质。提纯粗盐并制取纯碱的工艺流程如下：
已知：①20 ℃时，将CO2通入含有NH3的饱和NaCl溶液中生成NaHCO3晶体和NH4Cl溶液
②20 ℃时，几种物质在水中的溶解度/g
请根据上述题中有关信息，回答下列问题：
(1)步骤③中加入试剂A的化学式是__ __。
(2)步骤④中加入过量Na2CO3溶液的目的是__ __。
(3)在步骤⑥反应中，有NaHCO3晶体析出，而没有NH4Cl和NaCl析出的原因是__ __ __。
(4)步骤⑦中NaHCO3转化为纯碱的化学反应方程式是2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋CO2↑＋H2O，该化学反应属于__ __反应(填基本反应类型)。
NaCl
NH4Cl
NaHCO3
36.0
37.2
9.6