化学人教版九年级下册工艺流程专题复习.docx

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化学人教版九年级下册工艺流程专题复习

工业流程题

工业流程图题的内容往往与生产、生活实际联系密切，因此从题干部分看一般都是采取流程图的模式。

解题方法是阅读完流程图后结合相关信息回答问题。

（1）流程图的形式各异，有的以操作名称作为框图形成流程的主线，有的以物质作框，也有以设备作框，但每一题都固定以上一种形式为框，从近几年的试题看尤以一种常见：

以操作名称为主线，物质随着操作发生变化。

（2）此外，这类题目中通常还包含简单的实验设计，且实验一般为制备或对样品的定性定量分析实验。

一、中考流程图题命题问题情境归纳整理

按资源背景分类

举例

（海）水资源

海水制盐、氯碱工业、海水提镁等

空气资源

合成氨工艺流程

矿产资源

冶铁炼钢

化石燃料

有机合成工艺

化工（实验）废液

提取金属或盐

实质：

考查学生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。

二、中考流程图题命题考查内容和特点

1．考查内容

（1）化学反应原理。

（2）元素化合物知识。

（3）实验操作及名称。

（4）物质除杂、分离。

（5）流程中的物质转化和循环。

2．特点

（1）情境真实。

（2）框图信息新颖。

（3）问题设计广泛。

（4）综合性强。

（5）思维容量大。

三、化工流程图题型的结构、解题方法和思路

1．化工流程图题型的结构

题头（引入信息）→题干（提取信息，应用解题）→题尾（得出结论或产品）。

2．解题方法和思路

3．具体操作

（1）关注“箭头”：

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）。

（2）关注方框内所指。

（3）关注流程“三线”和“核心”（如下图）。

三线：

出线和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

【前置性补偿】

1、从题干中获取有用信息，了解生产的产品，（题目至少读三次，第一次了解大概内容，第二次圈中文中重点内容并开始答题，第三次对照写的答案从头到尾再看一次，看看有什么不通不全的地方）。

2、分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：

A.反应物是什么;

B.发生了什么反应;

C图中有没有物质没有写上去或是省略了

D.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。

（抓住一个关键点：

一切反应或操作都是为获得产品而服务。

）

3．具体操作：

（1）关注箭头：

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）。

↓①↓↓②

（2）关注方框内所指物质（或操作）。

（3）工业生产流程主线：

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）“三线”和核心化学反应。

规律：

主线主产品、分支副产品、回头为循环

核心考点：

物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制

3、解答无机化工流程试题的程序

基本步骤：

①从题干中获取有用信息，了解生产的产品。

②然后整体浏览一下流程，基本辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。

③分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：

A、反应物是什么B、发生了什么反应C、该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用；抓住一个关键点：

一切反应或操作都是为获得产品而服务。

④从问题中获取信息，帮助解题。

解题思路：

明确整个流程及每一部分的目的→仔细分析每步反应发生的条件以及得到的产物的物理或化学性质→结合基础理论与实际问题思考→注意答题的模式与要点

关键——实验原理、装置原理、操作原理三结合（抓住一个关键点：

一切反应或操作都是为获得产品而服务。

）

4．熟悉工业流程常见的操作与名词：

工业流程题目在流程上一般分为3个过程：

→

→

（1）原料处理阶段的常见考点与常见名词：

①加快反应速率

②溶解：

通常用酸溶。

如用硫酸、盐酸、浓硫酸等

③灼烧、焙烧、煅烧：

改变结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解

④控制反应条件的方法

5．注重答案的文字叙述规范

（1）洗涤沉淀的方法：

。

（2）从溶液中得到晶体的操作：

。

（3）在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去XX杂质”，

（4）看清楚是写化学反应方程式还是离子方程式，注意配平。

【活动一、初步认识流程题】

例1．海水中有大量可以利用的化学资源，其中所含的氯化镁是金属镁的重要来源之一。

从海水中提取金属镁，可按下图流程进行：

请结合上述流程回答下列问题：

（1）该工艺流程的原料有哪些？

产品是什么？

（2）说说箭头①、②、③的含义是什么？

A.加入反应物B.生成物质

（3）补全由贝壳（主要成分CaCO3）生产石灰乳的相应转化中所需的条件或反应物：

（）（）

贝壳---------→石灰石------------→石灰乳

（4）步骤Ⅲ中加入的X可选择（）A.H2SO4B.HClC.NaCl

（5）步骤Ⅳ的操作为：

。

（6）该流程中可以循环利用的物质是什么？

小结：

1.明确原料及产品；

2.拆分流程，可以方便弄清每一步反应的反应物和生成物；

3.可循环的物质：

过程中既作为前面某步的反应物，在后面某步中又生成了该物质。

巩固练习1．黄铜渣中约含Zn7%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%，其余为杂质。

处理黄铜渣可得到铜和硫酸锌，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

⑴粉碎和翻炒的目的是。

⑵单质X的化学式为，加入单质X反应后所得溶液质量（填“大于”、“小于”或“等于”）反应前溶液的质量。

⑶固体D中有和（填化学式）。

过量稀硫酸与固体D反应的化学方程式为。

⑷操作Y的名称为，此操作和蒸发操作都要用到的玻璃仪器是。

【活动二、学会推断流程中的物质】

例2．用Fe、Cu制取K2SO4的流程如下：

（1）在流程中标出金属混合物、滤液和X的化学式：

、；；；

（2）说说你是怎么推理的。

小结：

根据变化前后物质的组成，结合反应原理，推导出相应的物质

巩固练习2高纯氧化钙是用于电子工业的重要无机化工原料，用生石灰（主要成分为CaO）制备高纯氧化钙的工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）过滤操作中玻璃棒的作用是；

（2）反应A的化学方程式为：

。

反应B的化学方程式为：

；

（3）过滤后所得沉淀表面可能含有的可溶性杂质有（写出一种化学式即可）；

洗涤的目的是为了。

（4）灼烧时发生反应的化学方程式为，

该工艺流程中可循环使用的物质是。

（5）冷却需在密闭和干燥的环境中进行，否则制得的高纯氧化钙中会混有的两种杂质名称分别

是和。

【活动三、学会分析流程中操作】

例3．从氯化钾和二氧化锰的固体混合物中分离出氯化钾晶体和二氧化锰流程如下：

（1）步骤1的名称是什么？

你的判断依据是什么？

（2）步骤2的名称是什么？

该操作的作用是什么？

（3）步骤3的名称是什么？

你的判断依据是什么？

（4）步骤4的包含哪些操作？

该操作的作用是什么？

小结：

溶解——固体变成溶液

过滤——分离固体和液体

结晶——蒸发结晶、降温结晶

洗涤、干燥——洗去固体表面的杂质，得到较纯净的固体

巩固练习3：

某热电厂用脱硫得到的石膏（CaSO4.2H2O）生产K2SO4肥料的流程如下．

请回答下列问题：

（1）石膏中S的化合价是．脱硫过程的化学方程式为2CaCO3+2SO2+O2+4H2O=2CaSO4+2H2O+2．

（2）石膏与饱和（NH4）2CO3溶液相混合，发生反应Ⅰ时需不断搅拌，其目的是．

（3）实验室完成过滤操作所需要的仪器有铁架台、玻璃棒以及（填字母序号），玻璃棒的作用是．

（4）（NH4）2SO4与KCl溶液需在浓氨水中发生反应Ⅱ，析出K2SO4晶体．此反应的基本类型是，浓氨水的作用是，反应Ⅱ需在密闭容器中进行的原因是．

（5）该工艺可以循环利用的物质有（写一种），副产品NH4Cl与NaOH溶液混合微热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变色．

【本课小结：

解此类题的注意事项】

1、从绿色化学方面作答：

对综合生产效益有何影响？

如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护。

2、常见文字叙述套路

（1）分离可溶物与不溶物：

过滤

（2）从溶液中得到晶体：

蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-（洗涤）。

[含结晶水的一般降温结晶]

（3）在写某一步骤是为了除杂是，应该注明“是为了除去某某杂质”。

3、控制反应条件的方法：

①pH的控制：

控制溶液的酸碱性使其中某些金属离子形成氢氧化物沉淀。

②加热的目的：

加快反应速率。

③降温反应的目的：

防止某物质在高温时会溶解。

④趁热过滤：

防止某物质降温时会析出。

⑤冰水洗涤：

洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗。

⑥搅拌目的：

加快反应速率或加快溶解速率。

典例精析

1、海水资源的利用：

粗盐中含有MgCl2、CaCl2等杂质，工业提纯粗盐的工艺流程如下图所示。

（1）Ca（OH）2溶液的pH________7（填“＞”、“＝”或“＜”）。

步骤①反应的化学方程式为：

____________________________________________________。

（2）步骤③操作a的名称是______。

步骤④加入适量盐酸的目的是除去滤液中的Na2CO3和__________。

（3）若步骤①和步骤②的顺序颠倒，则最后所得的精盐水中还含有________________。

思维点拨：

加入Ca（OH）2溶液的目的是除去MgCl2杂质，加入Na2CO3溶液的目的是除去CaCl2杂质和将过量的Ca（OH）2转化为NaOH，但要留心它们加入的量均“过量”。

因此，过滤后加入适量的盐酸，是为了除去它们以得到纯净的精盐水。

2、空气资源——合成氨工艺流程：

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）原料中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

思维点拨：

本题虽然是工业流程图题，但是利用流程图中的信息不多，甚至不借助流程图也可直接解题。

更多的是考查对各部分基础知识的掌握及综合运用。

这也是工业流程图题的一种类型。

答案：

（1）78%

（2）H2O（3）先把原料气通过NaOH溶液，再通过浓硫酸（或通过碱石灰等干燥剂）

（4）N2＋3H2催化剂2NH3（5）－33.35

3、石灰石工业：

下面是某工厂苛化法生产烧碱的示意图。

请回答下列问题：

（1）X的化学式：

________。

（2）生石灰可以由__________（填名称）高温煅烧而得，其反应的化学方程式为：

______________________________。

（3）操作②的名称是________；结晶得到的固体烧碱中可能含有少量的__________（写化学式）；烧碱有强烈的腐蚀性，如果不慎将碱液沾到皮肤上，可先用较多的水冲洗，再涂上稀________溶液。

（4）滤液C可加入反应池循环再利用，目的是降低生产成本和防止__________。

4、化工实验（废液）：

硫酸铜晶体常用作农业和渔业的杀虫剂、杀菌剂。

以下是由废铜料（含铁）生产硫酸铜晶体的流程。

（1）B的化学式为________，操作a的名称是________。

（2）②的反应基本类型为____________；反应①、③的化学方程式分别为①__________________________；③__________________________。

（3）已知：

Cu＋2H2SO4（浓）=====CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

从环保和经济的角度分析，对比途径Ⅰ、Ⅱ，途径Ⅰ的优点有不产生有害气体和____________________________。

思维点拨：

本题是由废铜料制取硫酸铜晶体，废铜料中除了铜外，还含有铁杂质，故需要先除去铁，再由纯净的铜经过反应制得硫酸铜。

其中，试剂X在途径Ⅰ的生产流程中出现了两次。

答案：

（1）CuO过滤

（2）化合反应Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O（3）硫酸的利用率高（合理均可

类型一粗盐的提纯：

粗盐中含有难溶性杂质（泥沙等）和多种可溶性杂质（氯化镁、氯化钙等）。

某班同学在粗盐提纯实验中，为把少量可溶性杂质CaCl2、MgCl2一并除去，将教材中实验方案修改设计如下，请据此回答问题。

（1）实验操作A的名称是_________，该操作的目的是______________________。

解析　实验操作A的名称是过滤，该操作的目的是除去难溶性杂质。

（2）写出步骤③中发生的主要反应的化学方程式：

___________________________________________________；

步骤⑥的作用是_______________________________________。

　解析　实验步骤③的主要目的是除去氯化镁，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，步骤⑥加适量稀盐酸的作用是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠。

（3）小刚同学认为该方案实际得到的氯化钠可能比粗盐中含有的氯化钠要多，请你为他找出理由：

________________________________________________。

解析　因为在实验过程中有氯化钠生成，故该方案实际得到的氯化钠比粗盐中含有的氯化钠要多。

类型二石灰石工业：

牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备，甲同学设计了一种实验方案：

（1）过滤时玻璃棒的作用是__________。

过滤后发现滤液浑浊，应____________________________________________。

　解析　过滤时玻璃棒的作用为引流，过滤后发现仍浑浊，应该检查原因，再次进行过滤。

（2）写出步骤②的化学方程式：

________________________。

该反应是______________（填“放热”或“吸热”）反应。

　解析　根据图中信息可以知道B为氧化钙，所以反应②为氧化钙和水的反应，该反应生成了氢氧化钙，反应放出大量的热。

（3）乙同学设计了一种实验方案：

请你写出乙同学实验方案的一个优点：

　解析　分析乙同学的方案可以知道，该方案无需加热，直接和稀盐酸反应，操作简单、节约能源。

类型三金属的回收：

化学实验室要从含少量铜粉的银、锰（Mn）混合金属粉末中分离出贵金属，并获得一种盐晶体，将有关三种金属随意编号为：

A、B、C，并设计了如图Z3－4所示流程：

（1）A、B、C三种金属的活动性顺序为________＞________＞________。

解析　在金属活动性顺序中，铜、银排在氢的后面，所以不能与酸反应放出氢气，由题意可知三种金属中只有A能与稀硫酸反应生成无色气体和A的硫酸盐溶液，所以我们判断A是Mn；金属B、C的混合物加入足量的含硝酸银的回收液中，过滤后得到金属C，说明金属C不能与硝酸银溶液反应，金属B能与硝酸银溶液反应，我们在教材中学过“在金属活动性顺序中，只有排在前面的金属才能把排在后面的金属从它的盐溶液中置换出来”，所以我们得知金属B的活动性大于金属C的活动性。

（2）金属C是__________，操作a的名称是____________。

解析　我们得知金属B的活动性大于金属C的活动性，又因为在金属活动性顺序中，铜排在银的前面，所以B是Cu，C是银；要想从A的盐溶液中得到A的硫酸盐晶体，我们可以采用蒸发结晶的方法。

（3）已知A的硫酸盐中A元素显＋2价，请写出步骤①发生反应的化学方程式：

______________________________。

解析　已知A的硫酸盐中A元素显＋2价，硫酸根显－2价，又因为金属A我们已得知是Mn，所以A的硫酸盐的化学式是MnSO4。

类型四环境保护：

燃煤产生的烟气中含有二氧化硫，直接排放会污染空气，它与水反应形成酸雨污染环境。

某科研小组利用海水除去二氧化硫，其工艺流程如图Z3－5：

请回答下列问题。

（1）二氧化硫中硫的化合价是________。

　解析　二氧化硫中氧元素显－2价，所以硫的化合价是＋4价。

（2）用熟石灰中和稀硫酸的化学方程式是__________________________。

解析　熟石灰为氢氧化钙，与稀硫酸发生中和反应。

（3）亚硫酸（H2SO3）被空气中氧气氧化为硫酸，写出反应的化学方程式：

___________________________________。

解析　根据题意可知，反应物为亚硫酸和氧气，生成物为硫酸。

（4）为了研究脱硫率（脱硫率是已除去的二氧化硫的量占总二氧化硫量的百分比）与温度、烟气中SO2浓度的关系，他们进行了探究实验。

实验结果如下：

实验序号

温度/℃

烟气中SO2浓度/（10－2g·L－1）

脱硫率/%

Ⅰ

25

2.56

99.5

Ⅱ

25

3.2

97.1

Ⅲ

40

2.56

94.3

由表中实验数据可得出的结论是

__________________________________________________________________________。

解析　实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相比可知，温度越低，烟气中SO2浓度越低，脱硫率越高。

（5）目前，科学家正在研究在一定条件下将乙烯（C2H4）和烟气混合除去二氧化硫，其反应的过程可分为如下三步：

第一步：

O2与Cu＋反应生成Cu＋（O2）；

第二步：

Cu＋（O2）与SO2反应生成Cu＋（SO3）2；

第三步：

Cu＋（SO3）2与C2H4反应生成S、CO2、H2O和Cu＋。

①反应中Cu＋的作用是____________________。

②除去二氧化硫的总反应的化学方程式是

　解析　①根据题意可知：

Cu＋在反应前后均存在。

没有作为反应的反应物或生成物。

且起到了促进反应发生的作用。

所以其作用为催化作用。

②根据题意可知：

反应物为二氧化硫、氧气和乙烯；生成物为S、CO2、H2O；Cu＋为催化剂。

类型一：

确定混合物的组成

（08年）我国南方去冬今春大雪，给人们出行带来诸多不便。

一些地方使用了大量的融雪剂用于消除积雪。

某种融雪剂可能是由NaCl、CaCl2、CuSO4中的一种或两种物质组成。

小明为了探究其成分，设计并完成了以下实验：

根据以上实验，请你推断：

（1）该融雪剂一定不含有，一定含有。

（填化学式）

（2）写出第②步反应的化学方程式：

__________________。

（3）第③步分离操作的名称是___________。

（4）融雪剂的大量使用会给环境带来一些危害。

请你写出融雪剂对环境的一种危害或提出道路除雪的一条合理化建议：

_______________。

思路总结：

类型二：

混合物的除杂

2、（07年）研究性学习小组选择从空气中制取氮气作为研究课题，以下是他们设计的实验方案：

（1）除去二氧化碳和水蒸气：

右图A装置中发生反应的化学方程式是

。

B装置中浓硫酸的作用。

（2）除去氧气：

他们分别收集一瓶气体用右图装置进行除去氧气的燃烧实验，其中甲同学选用红磷，乙同学选用木炭。

你认为：

选用（填“红磷”或“木炭”）的方法不科学，原因是

。

（3）分析误差：

此法得到的氮气密度（标准状况下）经科学测定，与氮气的实际密度有误差，请你分析出现误差的可能原因（只写两种不考虑计算误差）：

①；②。

思路总结：

类型三：

化学工业合成

3、（10年）我省具有较丰富的煤炭资源，煤制取乙二醇的产业化发展已被列入我国2009-2011年石化产业调整和振兴规划。

煤制取乙二醇的流程示意图为：

（1）煤属于（填“可再生”或“不可再生”）能源。

（2）合成气具有还原性，写出CO还原氧化铜的化学方程式：

。

（3）乙二醇是一种重要的化工原料，与乙醇同属于醇类，推测乙二醇的一个化学性质：

。

（4）合成气（CO和H2）在不同催化剂的作用下，可以合成不同的物质。

仅用合成气为原料不可能得到的物质是。

a.草酸（HOOCCOOH）b.甲醇（CH3OH）c.尿素[CO（NH2）2]

思路总结：

1、（12年）海洋中有丰富的水生生物和化学资源。

海水晒盐后，以其母液（卤水）和贝壳为原料，还可生产具有特殊用途的材料——纳米氧化镁，其简要流程如下：

（1）海水晒盐是_______（填“物理”或“化学”）变化，包含蒸发、______等过程。

（2）写出食盐的一种用途：

______________。

（3）A步骤反应的化学方程式是_________________________________。

（4）实验室进行a操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗、________。

2、（13年）以黄铁矿为原料（主要成分是FeS2）为原料，生产硫酸的简要流程图如下：

（1）写出流程图中一种氧化物的名称___________。

（2）将黄铁矿粉碎，目的是______________________________________________。

（3）流程中SO2转化为SO3的化学方程式为_________________________________。

（4）实验室稀释浓硫酸应注意什么？

___________________。

（5）炉渣（Fe2O3）在工业上可用来_______________。

【课堂检测：

】

题型集训

1．（2012年广东肇庆）某食盐样品中含有少量沙土、氯化钙和氯化镁。

以下是除去食盐样品中沙土、氯化钙和氯化镁的实验流程。

根据流程图回答：

（1）操作Ⅰ的名称是______，加入的试剂A是_______________，沉淀是____________。

（2）写出NaOH与杂质反应的化学方程式：

_________________________________________；

（3）加入试剂B的目的是___________________________；

（4）蒸发结晶时用到玻璃棒的作用是：

___________________