广东省中考化学复习课时作业专题二《化学工艺流程题》人教版含答案.docx

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广东省中考化学复习课时作业专题二《化学工艺流程题》人教版含答案

专题二化学工艺流程题

归纳题型解法

化工工艺流程题是将完整的化工生产过程或其中的一部分用框图的形式表示出来，广东中考中的工业流程题主要是物质的生产和除杂，工艺流程一般为：

原料→生产（除杂）→产品。

解答工艺流程题首先要克服恐惧心理，认真审题，明确生产目的，这样解题的时候才能有的放矢。

试题设计一般围绕以下几个方面：

（1）推断流程图中的某种物质。

这就要求分析流程图中的每一个步骤，了解每一步操作中进出的物质，发生了什么反应，该步操作的目的是什么，对制造或提纯产品能起到什么样的作用等。

①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。

②要判断流程图中某一步中的物质可以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）书写化学方程式。

可分为两类：

①依据信息书写未学过的化学方程式，首先要从流程图中找出反应物和生成物，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。

②根据流程图书写其中某步中发生反应的化学方程式，首先要找出进入该步操作中的物质，根据所学知识判断其可能发生的反应，然后写出产物，并进行配平。

（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：

a.蒸发结晶，具体操作见粗盐的提纯。

b.降温结晶，操作过程：

蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。

（4）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，是否产生有毒气体等。

④节约性：

原料利用率要尽量高。

（5）判断能够回收利用的物质：

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。

类型一海水资源的综合利用

例1（2014·连云港改编）连云港拥有丰富的海洋资源，开发利用这些宝贵的资源有力地促进了连云港经济的发展。

图1图2

（1）从海水中提取出的粗盐中除了NaCl外，还含有泥沙等杂质。

请完善下列实验室中除去泥沙等杂质的实验步骤（如图1），并回答相关问题：

其中操作1的名称是；在过滤操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、（填仪器名称）；在加热蒸发过程中，当蒸发皿中时，停止加热。

（2）上述除去泥沙后的澄清滤液中，还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等，以下是对澄清滤液进行提纯，制备精盐的实验方案，各步操作流程如图2所示：

a.第②步操作的目的是除去粗盐中的（填化学式，下同），第⑥步操作的目的是除去滤液中过量的。

b.第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有：

BaSO4、Mg（OH）2、。

（3）海水提取出粗盐后的母液中，还含有较多的氯化镁，用氯化镁可制得金属镁。

工业上从母液中提取氯化镁的过程如图3。

反应Ⅰ的基本反应类型是；物质X是（填名称）。

（4）工业上可用电解饱和NaCl溶液的方法制得烧碱、氯气和氢气，请写出该反应的化学方程式：

。

技巧点拨

（1）要判断实验操作，首先要分析实验目的，如本题图1中的操作步骤1的目的是除去粗盐中的泥沙等杂质，由此可以判断所需进行的操作为：

溶解→过滤→蒸发。

则操作1为溶解。

（3）物质X与Mg（OH）2反应生成氯化镁，则X为盐酸。

（4）电解饱和NaCl溶液制得烧碱、氯气和氢气，则可知反应物一定有NaCl，生成物有NaOH、Cl2和H2，根据反应前后元素种类不变可知反应物中应还有H2O。

类型二能源工业（化石燃料的利用及合成氨工业等）

例2（2015·安徽）我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。

其模拟流程如下：

（1）反应①的化学方程式为，反应②的基本反应类型为。

（2）工业上用分离液态空气的方法制取氮气，属于（填“物理”或“化学”）变化。

（3）操作a的名称是，实验室进行此操作时所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、。

（4）写出NH4Cl的一种用途：

。

例3煤是社会生产、生活中最重要的能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，使煤变成清洁能源。

煤气化和液化流程示意图如下：

（1）第①步操作发生的是（填“物理”或“化学”）变化。

（2）第②步是精炼煤与水蒸气的反应，化学方程式为。

（3）第③步反应的基本类型属于。

（4）含硫化合物洗液经过提炼后，可用来制硫酸，过程是含硫化合物氧化得到SO2，SO2进一步氧化得到X，X与水反应得到H2SO4，则X的化学式为。

（5）从“绿色化学”的角度分析，“煤的气化和煤的液化”生产流程的优点是__________

_________________________。

技巧点拨

（1）判断物理变化、化学变化时应注意分析是否有新物质生成。

（2）精炼煤的主要成分是碳，题中已经给出了反应物和生成物，配平即可，应注意反应条件的书写。

（4）二氧化硫再次氧化可生成三氧化硫，与水反应会生成硫酸。

（5）绿色化学主要是指反应时反应物全部会转化成生成物，同时不对环境造成污染。

例4合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，对社会发展与进步做出了巨大贡献。

合成氨的工艺流程图如下：

（1）合成氨需要的氮气来自空气，空气中氮气的体积分数约为。

（2）制取氢气的反应过程为C+H2O

CO+H2,CO+H2O

CO2+H2。

上述两个化学方程式中表现氧化性的物质是（填化学式）。

（3）原料气N2、H2中常含有CO2和水蒸气，反应前要净化。

净化的过程是_____________________________________。

（4）写出N2、H2反应生成NH3的化学方程式：

。

（5）将沸点不同的气体分离开来，常采用液化分离法。

如控制温度在-183℃时，可将空气中的N2与O2分离。

根据下表中物质的沸点判断，要将产物NH3与N2、H2分离开来，最适宜的温度应该控制在__________℃。

物质

H2

N2

O2

NH3

沸点

–252℃

–195.8℃

–183℃

–33.35℃

技巧点拨

（2）表现氧化性的物质即为提供氧元素的物质。

（3）气体净化时，通常先除杂，再干燥。

（4）书写反应的化学方程式应注意反应条件。

类型三CaCO3和矿产资源的利用

例5（2015·扬州）醋酸钙[Ca（Ac）2]是国家允许使用的补钙制剂之一。

以蛋壳为原料回收膜并制备醋酸钙的一种工艺流程如下。

（1）写出煅烧时的化学方程式:

。

CO2的任意排放会引发的环境问题是。

CO2与CH4一定条件下化合生成甲醛（HCHO）,则此反应中CO2与CH4的最佳质量比是。

下列做法能减少二氧化碳排放的是（填序号）。

a．焚烧秸秆b．发展火力发电c．发展太阳能

（2）在反应Ⅰ中制备石灰乳，而不是制备澄清石灰水的目的是_____________________,写出熟石灰的一种用途：

____________________________。

（3）在反应Ⅱ中醋酸过量的目的是。

写出反应Ⅱ的化学方程式：

。

（4）膜分离时，盐酸不能过量的主要原因是。

技巧点拨

（1）判断CO2与CH4化合生成甲醛（HCHO）的最佳质量比可先写出化学反应方程式，再进行判断。

（2）由于Ca（OH）2微溶于水，澄清石灰水中Ca（OH）2的含量很小，因此需要较多Ca（OH）2时，通常使用石灰乳。

（3）试剂过量的目的通常为使另一种反应物完全反应。

（4）试剂不能过量的原因通常是试剂会消耗后续工艺中需要的某种原料。

类型四回收利用类

例6（2015·佛山）现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。

高纯氧化铁可做现代电子工业的材料，以下是用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁（Fe2O3）的生产流程示意图：

［（NH4）2CO3溶液呈碱性，40℃以上时（NH4）2CO3会分解］

（1）实验室中，操作Ⅰ、操作Ⅱ用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、________等。

（2）滤液Ⅰ中主要的阳离子是____________等。

（3）加适量氨水的目的是_________________。

（4）根据题中信息，加入（NH4）2CO3后，该反应必须控制的条件是__________________。

（5）滤液Ⅱ中可回收的产品是____________（写化学式）。

（6）写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式：

___________________________。

技巧点拨

（2）判断滤液Ⅰ中主要的阳离子时应注意，Fe2O3、FeO在高温条件下，被足量CO还原为单质铁，与稀硫酸反应生成FeSO4，且稀硫酸过量。

（3）由于过量的稀硫酸会与（NH4）2CO3反应，因此应先加入氨水中和过量的稀硫酸。

（4）应注意题中信息：

40℃以上时（NH4）2CO3分解。

（5）判断滤液Ⅱ中可回收的产品时应注意分析其中含有的溶质。

（6）在空气中煅烧时应注意判断是否有氧气参与反应。

例7（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：

Cu+Fe2（SO4）3====2FeSO4+CuSO4。

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①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Ⅱ的化学反应方程式为:

2Cu+2H2SO4+====2CuSO4+；操作②的实验步骤为：

、降温结晶。

技巧点拨

（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Cu+

Fe2（SO4）3====2FeSO4+CuSO4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Ⅱ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8（2015·扬州节选）以含锌废渣（主要成分为ZnO,杂质为FeO﹑CuO）为原料制备七水硫酸锌（ZnSO4·7H2O）的流程如下。

（1）粉碎的目的是___________________________。

（2）若实验室用质量分数为98%的硫酸配制200g25%的硫酸，需要的玻璃仪器有胶头滴管﹑玻璃棒﹑和，此处玻璃棒的作用是______________________。

（3）物质X是，滤渣中含有的金属单质有，除铜时发生的反应属于___________反应（填基本反应类型）。

（4）流程中获得七水硫酸锌前省略的操作是﹑冷却结晶﹑、洗涤和低温烘干。

（5）某温度下，Fe（OH）3分解得到一种铁﹑氧质量比21∶8的氧化物，该氧化物的化学式。

（6）除铁过程中，温度pH对除铁效果的影响分别如图所示。

由图可知，除铁时温度应控制在℃为宜，pH应控制在为宜。

技巧点拨

（1）粉碎固体反应物的目的可以从增大反应物的接触面积，加快反应速率方面回答。

（3）要除去ZnSO4中的CuSO4，且不引入新的杂质，可加入过量的锌粉。

（6）看懂两个图的X轴和Y轴代表的含义，为了除铁效果最佳，我们需要找出最高除铁率对应的温度和pH。

类型五环境保护类

例9（2015·德阳）工业烟气通常含有二氧化硫，在排放前需经脱硫处理。

如图是两种常用脱硫工艺中含硫物质的转化路径（部分产物已略）。

请回答下列问题：

（1）反应Ⅰ的化学方程式是。

（2）反应Ⅱ所属的基本反应类型是，CaSO3中Ca、S、O元素的质量比是。

（3）已知原料NaOH的价格为2.9元/kg、Ca（OH）2的价格为0.36元/kg,两种工艺中，处理相同质量的SO2，双碱法所需的原料成本更低，其原因是__________________________。

技巧点拨

（1）书写SO2与NaOH的反应方程式时，可以类比CO2与NaOH的反应。

（3）分析原料成本时可以从物质的循环利用、不同原料的价格不同进行。

专题提升演练

类型一海水资源的综合利用

1．（2015·株洲）镁是一种用途很广的金属，目前世界上60%的镁是从海水（主要含NaCl和MgCl2等）中提取的。

主要步骤如下：

（1）上述步骤中试剂①应过量，理由是。

（2）请写出Mg（OH）2沉淀与试剂②发生中和反应的化学方程式：

_____________________________。

（3）无水MgCl2在熔融状态下通电得到金属镁和物质A，氢气在物质A中燃烧生成物质B，则物质A和B的化学式分别为：

A，B。

类型二能源工业（化石燃料的利用及合成氨工业等）

2.（2014·莱芜）控制化学反应的条件可以促进或抑制化学反应，更好地使化学反应为人类造福。

（1）如图是科学家正在研究的二氧化碳循环利用技术：

①二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下，除生成甲醇（CH4O）外，还生成一种常温下为液态的化合物，写出反应的化学方程式：

，甲醇中碳元素的化合价为。

②从图中分析得出的下列结论中，正确的是（填序号）。

A．该技术符合低碳经济的理念

B．水生成氢气的过程中所用的催化剂一定是二氧化锰

C．该技术有助于缓解全球面临的能源危机D．液化石油气、汽油、甲醇均由碳、氢、氧三种元素组成

（2）尿素[CO（NH2）2]对提高粮食产量具有重要的作用。

人们控制条件可以使CO2和物质M发生反应：

CO2+2M====CO（NH2）2+H2O，物质M的化学式为。

3．（2015·呼和浩特）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。

图1是以空气和其他必要的原料合成氮肥（NH4NO3）的工业流程。

请按要求回答下列问题：

（1）步骤①中发生的是（填“物理”或“化学”）变化。

（2）写出步骤③中发生反应的化学方程式:

。

（3）上述化学反应中属于化合反应的有个。

（4）图2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（填字母）。

A.易溶于水B.有挥发性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:

。

类型三CaCO3和矿产资源的利用

4.（2015·南平）在牙膏生产中常添加一种极细小的CaCO3粉末作为摩擦剂，它以石灰石为原料进行生产（石灰石含杂质，杂质不参与反应也不溶于水）,如图是实验室模拟生产摩擦剂的流程。

（1）操作a的名称是，反应①的化学方程式是___________________________。

（2）C的一种用途是。

（3）反应③的化学方程式是___________________________。

（4）将块状CaCO3加工成细小粉末，该过程属于（填“化学”或“物理”）变化。

5.（2014·佛山）过氧化钙（CaO2）难溶于水，常温下稳定，在潮湿空气及水中缓慢放出氧气，广泛应用于渔业等领域。

如图是以大理石（含Al2O3及其他不溶于水也不溶于酸的杂质）等为材料制取CaO2的流程图：

（1）操作a、b、c的名称都是。

（2）操作a的目的是___________________________。

（3）从滤液C中可回收的副产品的化学式为。

（4）写出反应①中生成沉淀的化学方程式：

。

（5）反应②的基本反应类型是。

（6）在该生产过程中，用110kg大理石制得了72kg的过氧化钙。

如果不考虑过程中的损耗，可计算出大理石中CaCO3的质量分数为。

类型四回收利用类

6．（2014·无锡）FeSO4·7H2O是一种重要的食品和饲料添加剂。

某工业废渣的主要成分是Fe2O3，还含有CaCO3和SiO2（既不溶于水也不溶于稀硫酸）。

实验室用此废渣制备FeSO4·7H2O的流程如下：

请根据流程回答下列问题：

（1）稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为。

（2）操作②所需要的玻璃仪器是：

烧杯、玻璃棒和。

（3）经测定，滤渣中只含有CaSO4和SiO2。

你认为实验室（填“能”或“不能”）用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳。

（4）Fe与Fe2（SO4）3反应的化学方程式为_________________________。

（5）硫酸亚铁的溶解度曲线如右图。

待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2~3次。

用冰水洗涤的目的是：

Ⅰ.除去晶体表面附着的杂质；Ⅱ.。

7.（2015·宜宾）黄铜是以Zn为主要添加元素的铜合金。

黄铜渣中约含Zn7％、ZnO31％、Cu50％、CuO5％，其余为杂质。

处理黄铜渣可得到硫酸锌，其主要流程如下（杂质不溶于水、不参与反应）:

已知：

ZnO+H2SO4====ZnSO4+H2O；CuO+H2SO4====CuSO4+H2O。

（1）步骤Ⅰ中产生气体的化学反应方程式是。

（2）溶液A中的金属阳离子有（填化学符号）。

（3）步骤Ⅰ、Ⅱ中均包含的操作名称为,此操作和步骤Ⅲ中蒸发操作都要用到的玻璃仪器是_________________。

（4）溶液A的质量（填“大于”“小于”或“等于”）溶液C的质量。

8．（2015·江西）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CuCl2和Na2SO4，化学方程式为___________________________________。

（3）操作3：

_________（填操作名称）。

（4）流程图中能循环利用的物质是________________。

类型五环境保护类

9.（2015·北京）某烟气脱硫的工艺不仅能消除SO2，还能将其转化为石膏（CaSO4·2H2O）等产品，实现“变废为宝”。

主要物质转化关系如下：

（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___________________。

（2）设备2中，加入CaCO3的目的是将H2SO3转化为。

（3）设备3中，反应前后化合价发生改变的元素是。

10.（2014·茂名）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Ⅰ的操作名称是，写出步骤Ⅰ中的化学方程式：

______________________

__________________。

（2）滤渣Ⅰ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Ⅲ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。

专题二化学工艺流程题

例1

（1）溶解漏斗出现较多固体

（2）a.Na2SO4NaOH、Na2CO3b.BaCO3、CaCO3（3）复分解反应盐酸

（4）2NaCl+2H2O

2NaOH+Cl2↑+H2↑

例2

（1）CaCO3

CaO+CO2↑分解反应

（2）物理变化（3）过滤漏斗

（4）做氮肥

例3

（1）物理

（2）C+H2O（气）

CO+H2（3）化合反应（4）SO3（5）原料全部转化为产品，不对环境造成污染

例4

（1）78%（或4/5）

（2）H2O（3）先把原料气通过NaOH溶液（或石灰水等碱液），再通过浓硫酸（或碱石灰等干燥剂）（4）N2+3H2

2NH3（5）-33.35

例5

（1）CaCO3

CaO+CO2↑温室效应11∶4c

（2）石灰乳中氢氧化钙的含量高改良酸性土壤

（3）使氢氧化钙完全反应Ca（OH）2+2HAc====Ca（Ac）2+2H2O

（4）防止盐酸和碳酸钙反应

例6

（1）漏斗

（2）H+、Fe2+（3）中和过量的H2SO4（4）控制溶液的温度在40℃以下（5）（NH4）2SO4（6）4FeCO3+O2

2Fe2O3+4CO2

例7

（1）铜绿漏斗

（2）CuSO4（或FeSO4、或H2SO4）Fe2O3+3H2SO4====Fe2（SO4）3+3H2O（3）ⅡO22H2O蒸发

例8

（1）增大接触面积，加快反应速率，充分反应

（2）烧杯量筒搅拌，使热量及时地扩散（3）锌锌和铜置换（4）一定条件下制成ZnSO4饱和溶液过滤

（5）Fe3O4（6）833.5

例9

（1）SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O

（2）复分解反应5∶4∶6（3）通过反应Ⅱ实现了NaOH的循环利用，减少了NaOH的用量，所以成本降低

专题提升演练

1.

（1）使MgCl2完全转化为沉淀

（2）Mg（OH）2+2HCl====MgCl2+2H2O（3）Cl2HCl

2.

（1）①3H2+CO2

CH3OH+H2O-2②AC

（2）NH3

3.

（1）物理

（2）4NH3+5O2

4NO+6H2O（3）3

（4）AC2NH4NO3+Ca（OH）2====Ca（NO3）2+2H2O+2NH3↑

4.

（1）过滤CaCO3

CaO+CO2↑

（2）改良酸性土壤（3）Ca（OH）2+CO2====CaCO3↓+H2O（4）物理

5.

（1）过滤

（2）除去大理石中不溶于水也不溶于酸的杂质（3）NH4Cl（4）3NH3·H2O+AlCl3====Al（OH）3+3NH4Cl（5）复分解反应（6）90.9%

6.

（1）Fe2O3+3H2SO4====Fe2（SO4）3+3H2O

（2）漏斗（3）能

（4）Fe+Fe2（SO4）3====3FeSO4（5）降低洗涤过程中绿矾的损耗

7.

（1）Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑

（2）Zn2+、Cu2+

（3）过滤玻璃棒（4）小于

8.

（1）增大反应物的接触面积

（2）CuS+2NaCl+2O2

CuCl2+Na2SO4（3）过滤

（4）NaCl（或氯化钠）

9.

（1）SO2+H2O====H2SO3

（2）CaSO3（3）O、S

10.

（1）过滤Fe+CuCl2====Cu+FeCl2

（2）Fe和Cu

（3）完全除去Fe2+（4）pH试纸