2023年中考化学二轮必考题型专项突破 专题三 工艺流程题课件PPT

这是一份2023年中考化学二轮必考题型专项突破 专题三 工艺流程题课件PPT，共60页。PPT课件主要包含了金属氧化物，蒸发皿，稀硫酸，专题分类突破，除去SiO2，得到纯净的Al2O3，Al2O3，二氧化碳或CO2，氨气或NH3，化合反应等内容，欢迎下载使用。
一、工艺流程路线示意图关注“三线”：进线、出线(箭头方向表示物料流向或操作流程)、可逆线(表示物质循环利用)。
二、常考内容1．原料预处理(关键词)
增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分
2.反应条件的控制(1)调节pH：使某些金属离子形成氢氧化物沉淀而分离等。(2)控制温度在一定范围：防止某种物质(如过氧化氢溶液、氨水等)温度过高时分解；控制物质的溶解与结晶等。(3)通入保护气(如氩气)：隔绝空气，防止生成物被氧化，提高转化率等。
3．混合物的分离、提纯(1)过滤①操作的判断②使用的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、________，其中玻璃棒的作用是________。
(2)蒸发①操作的判断②使用的仪器有：酒精灯、玻璃棒、坩埚钳、铁架台(带铁圈)、 ，其中玻璃棒的作用是 。
搅拌，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅
(3)结晶①蒸发结晶：适用溶解度受温度影响变化不大的物质；②降温结晶：适用溶解度受温度影响变化较大的物质。4．物质成分的分析及加入试剂的作用或目的(1)判断所加试剂(或加入试剂的作用、目的)：从加入试剂后发生的反应入手进行分析。
(2)判断未知物的成分：从上一步发生的反应入手。生成物一定有，然后排查试剂是否过量、是否有未参与反应的杂质。(3)加入试剂的作用或目的表述：“除去……物质”，“使……转化为……”；加入过量试剂时，可表述为“完全除去……物质”，“使……完全转化为……”。如：
工业上用金属废料(含Zn、ZnO、Cu和CuO)提取金属铜的工艺流程如图。
①滤液a中的溶质成分为________________________(填化学式)。②步骤Ⅱ中加入过量锌粉的目的是_____________________________。③试剂X是________。
CuSO4、ZnSO4、H2SO4
除去滤液a中的硫酸和硫酸铜
类型1　工业制备型【例1】　铝在地壳中主要以铝土矿的形式存在，铝土矿的主要成分为Al2O3(含有少量Fe2O3、SiO2等杂质)。工业上冶炼铝的工艺流程见下图：
(1)铝土矿中的SiO2不溶于水，也不与盐酸反应，操作①的目的是___________。(2)操作③得到的Al(OH)3受热分解生成Al2O3，该反应的化学方程式为___________________________。铝土矿经过操作①～④的目的是__________________。(3)在冰晶石作助熔剂的条件下，高温电解Al2O3得到金属铝，该反应的化学方程式为_______________________________。
1．(2018·江西中考)分子筛(又称为沸石，主要成分为水合硅铝酸钠)可作为催化剂或吸附剂等。以高岭土[主要成分为Al2(Si2O5)(OH)4]、烧碱等为主要原料生产分子筛的工艺流程如下图：
(1)步骤①所得烧渣中主要含有两种固体氧化物，分别为SiO2和__________(写化学式)。(2)步骤②加入NaOH溶液前需将烧渣粉碎，其目的是___________________________________________________________________________。(3)步骤③发生的反应之一是Na2SiO3溶液和通入的CO2气体反应生成偏硅酸(H2SiO3)沉淀和碳酸氢钠，该反应的化学方程式为_______________________________________________。(4)上述流程中可以循环利用的物质(水除外)是__________________。
增大反应物的接触面积，使其充分反应(或增大反应物的接触面积，加快反应速率)
Na2SiO3＋2H2O＋2CO2===H2SiO3↓＋2NaHCO3
2．(2017·江西中考)碱式碳酸镁是一种新型阻燃剂，其工业制备流程如下图：
(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。(2)操作1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______________。
防止因局部温度过高，造成液滴飞溅
3．(2022·江西中考，17题)某化工厂以生产钛白粉的主要副产物(含硫酸亚铁)为原料，制取含高纯度氧化铁的氧化铁红，其工业流程如图：
(1)操作1能得到硫酸亚铁晶体，说明硫酸亚铁的溶解度随温度的升高而________。(2)实验室中完成操作2时，玻璃棒的作用是________。(3)操作3中，硫酸亚铁在空气中煅烧得到氧化铁和三氧化硫的化学方程式为__________________________________。(4)操作4涉及的化学反应的基本类型为__________。
4．(2021·江西中考)江西赣州被誉为“世界钨都”，钨(W)是一种重要的战略资源。下图是一种生产钨的工业流程：已知：白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4)，还含有CaO、SiO2等；碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。
(1)操作1中粉碎白钨矿的目的是__________________________________。(2)操作2所得滤液中一定含有的阳离子是__________、__________。(3)流程中氨水(NH3·H2O)和H2WO4反应生成(NH4)2WO4的化学方程式为_________________________________________。(4)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨，此处不宜用碳代替氢气的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________________。
增大反应物接触面积，加快反应速率
2NH3·H2O＋H2WO4===(NH4)2WO4＋2H2O
如果用碳作还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨，不容易获得纯的金属钨，用氢气作还原剂可避免产生以上问题
解析：(1)反应物浓度越大、温度越高、接触面积越大，反应速率越快，操作1中粉碎白钨矿的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率。(2)白钨矿的主要成分是钨酸钙(CaWO4)，还含有CaO、SiO2等，加入稀盐酸，根据流程图可知，钨酸钙(CaWO4)与稀盐酸反应生成H2WO4和氯化钙，氧化钙与稀盐酸反应生成氯化钙和水，操作2所得滤液中一定含有的阳离子是钙离子和剩余的氢离子，符号为Ca2＋、H＋。(3)流程中氨
水(NH3·H2O)和H2WO4反应生成(NH4)2WO4和水，反应的化学方程式为2NH3·H2O＋H2WO4===(NH4)2WO4＋2H2O。(4)用氢气还原WO3可获得高纯度的钨，此处不宜用碳代替氢气的原因是如果用碳作还原剂，混杂在金属中的碳不易除去，而且碳会在高温下和金属钨反应形成碳化钨，不容易获得纯的金属钨，用氢气作还原剂可避免产生以上问题。
5．(2022·江西赣州模拟)“加碘盐”是指向食盐中加入KIO3作补碘剂。工业上以KClO3为原料制备KIO3的工艺流程如图所示：
请回答下列问题。(资料：氯气易溶于水，有毒)(1)根据KClO3的化学名称，推测KIO3的化学名称为________。(2)步骤2“逐Cl2”即除去Cl2，加热可以将溶液中Cl2除去，原因是___________________________。(3)步骤3中操作X的名称是________；步骤3中结晶过滤得到滤渣主要成分是____________。(4)步骤5中加入KOH发生化学反应，反应生成的一种在工艺流程中被循环使用的物质是_____。
温度升高，气体溶解度降低
解析：(1)根据KClO3的化学名称是氯酸钾，可以推测KIO3的化学名称为碘酸钾；(2)步骤2中“逐Cl2”即除去Cl2，加热可以将溶液中Cl2除去，原因是温度升高，气体溶解度降低，加热可以使溶液中的氯气从水中逸出；(3)过滤是常用的将不溶性固体与液体分离的基本操作，步骤3中操作X的名称是过滤，氯化钾能溶于水，步骤3中结晶过滤得到滤渣主要成分是KH(IO3)2； (4)根据流程图可知，步骤5中反应物为KOH和KH(IO3)2，生成物是KIO3和H2O，在工艺流程中被循环使用的物质是H2O。
类型2　回收利用型 【例2】　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。设计实验方案如下图所示：
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。
Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu
6．(2020·江西中考)2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究作出贡献的三位科学家。下面是从钴酸锂废极片[主要成分为钴酸锂(LiCO2)]中回收得到C2O3和Li2CO3的一种工艺流程图。
(1)操作1中，粉碎废极片的目的是__________________________________________。(2)实验室中完成操作2时，需用到的玻璃仪器是____________________(填一种即可)。(3)操作4中，在高温条件下，CC2O4在空气中反应生成C2O3和二氧化碳，化学方程式为____________________________________。(4)操作5中，Li2CO3晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少，说明Li2CO3的溶解度随温度升高而________。
增大反应物之间的接触面积，使反
烧杯(或漏斗或玻璃棒)
7．(2019·江西中考)2020年奥运会奖牌制作原料来自电子垃圾中提炼出来的金属。从废线路板中提炼贵重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如图。
已知：在酸性环境中有过氧化氢存在时，铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。(1)操作①的名称是_________。(2)提炼出的贵重金属可制作奖牌，其成分是_____________________。(3)调节pH的主要目的是除去滤液中______________(填金属离子符号)。(4)写出粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应的化学方程式：____________________________________。
金、铂(或Au、Pt)　
Cu＋H2SO4＋H2O2===CuSO4＋2H2O
8．(2015·江西中考)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的流程图如图。
(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)。(4)上述流程中能循环利用的物质是__________________。
9．(2022·江西赣州模拟)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)。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__________________________。(4)该工艺的价值在于________________________________。
有利于保护金属资源(合理即可)
类型3　分离提纯【例3】　镁及其合金是一种用途广泛的金属材料，大量的金属镁是从海水或卤水中提取的，其主要步骤如图。
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2，试剂①可以选用___________________________________。(2)加入试剂①后，分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是________。(3)试剂②可以选用__________。(4)通电后，MgCl2分解生成Mg和Cl2的化学方程式为_______________________。
氢氧化钙(或氢氧化钠，合理即可)
10．(2022·江西宜春模拟)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，其生产纯碱(Na2CO3)和得到副产品氯化铵(NH4Cl)的工艺流程如图。
(1)操作a的名称是________。(2)请写出反应Ⅰ的化学方程式：_______________________________________________。(3)反应Ⅱ的基本类型是____________。(4)上述工艺流程中可循环利用的物质(除水外)是___________________。
NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
11．(2022·江西南昌模拟)铵明矾是一种常见的食品添加剂，下图是以铝土矿(主要成分是Al2O3和少量SiO2、Fe2O3杂质)为原料制取铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程。
(1)该流程中多次进行操作1，操作1的名称为______；加入稀硫酸前，常需将铝土矿粉碎，其主要目的是__________________________________。(2)结合流程分析，二氧化硅具有的性质是__________________________。(3)向NaAlO2溶液中通入足量CO2时发生反应的化学方程式为______________________________________________。(4)⑤中包括的操作有蒸发浓缩、降温结晶、过滤，据此可知铵明矾的溶解度受温度影响的情况是_______________________________。
不溶于水且不和稀硫酸反应
NaAlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋NaHCO3
铵明矾的溶解度受温度影响较大
12．粗盐中含有少量不溶性杂质(泥沙)，还含有少量可溶性杂质(Na2SO4、CaCl2、MgCl2)。现以粗盐为原料制取精盐，生产过程如图。
(1)写出Ⅰ中发生反应的化学方程式________________________________。(2)加入过量Na2CO3溶液的目的是__________________________。(3)操作a的名称是________，该操作和蒸发结晶都需要用到的仪器为________。(4)加入过量稀盐酸的作用是除去滤液中的________、________(填化学式)。
BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaCl
除去CaCl2和过量的BaCl2
13．氧化锌广泛用于皮肤病的治疗，工业氧化锌常含有少量杂质(CuO、FeO、SiO2等)不能直接使用。提纯、净化氧化锌的简易流程如图所示。参考资料：SiO2既不溶于水也不与酸反应。