《專題復習：化學工藝流程題》中考化學復習

20XX專題復習化學工藝流程題一、工藝流程線路示意圖1.關注“箭頭”：箭頭進入的是反應物，出去的是生成物（包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物）。2.關注“三線”：出線和進線表示物料流向或操作流程，可逆線表示物質(zhì)循環(huán)利用（有些循環(huán)物質(zhì)沒有可逆線，但前后均出現(xiàn)物質(zhì)的名稱或化學式）。3.關注“核心化學反應”。二、工藝流程的解題指導1.審題：讀流程，觀其大略，找出流程主線，必要時可在流程中圈出原料和產(chǎn)品。初步明確原料到產(chǎn)品的生產(chǎn)原理。2.結合流程思考原料是如何轉變?yōu)楫a(chǎn)品，理順流程。（1）原料預處理：粉碎、研磨的作用；溶解、浸洗的目的。（2）對中間產(chǎn)品成分的分析和判斷（書寫物質(zhì)名稱或化學式）。（3）產(chǎn)品處理：過濾、蒸發(fā)、蒸餾、結晶方法的選擇，洗滌、干燥等。（4）除雜：除雜試劑的選擇及除雜原理、除雜試劑的過量與否及后續(xù)反應的處理等（書寫化學式、化學方程式，判斷基本反應類型或除雜目的）。（5）對生產(chǎn)工藝的評價：是否環(huán)保、低能耗；原料利用率的高低；反應條件的控制、是否存在可循環(huán)利用的物質(zhì)等。3.規(guī)范解答題中的相關問題，答案盡可能簡潔明了還要特別注意符合題目要求。類型一物質(zhì)的轉化、制備工藝典例精練【例1】（2019常州）我國煤炭資源豐富。煤不僅是燃料，更是重要的化工原料。工業(yè)上以煤和空氣為原料生產(chǎn)尿素[CO(NH2)2]的一種流程如圖6-2-2：（1）從液態(tài)空氣中分離出N2的過程屬于_______（填“物理”或“化學”）變化。物理（2）在煤和水蒸氣反應前需先將煤粉碎，這樣做的目的是__________________________________________。（3）水煤氣在銅催化下實現(xiàn)CO的轉化：CO＋H2O══CO2＋X，其中X的化學式為_______。（4）上述流程中合成尿素的同時還有水生成，該反應的化學方程式為_________________________。（5）實際生產(chǎn)中，N2和H2不可能全部化為NH3。上述流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)有_____________。增大煤與水蒸氣的接觸面積，使反應更快更充分Cu△H2CO2+2NH3══CO(NH2)2+H2OH2O、N2、H2

（6）以CO2和H2為原料還可合成液體燃料乙醇（C2H6O），該過程可用化學方程式表示：2CO2＋6H2═══C2H6O+3H2O。已知：每克燃料完全燃燒數(shù)出的熱量叫做熱值。若將含12g碳的煤為原料合成的乙醇完全燃燒。理論上最多可放出_______kJ的熱量，從而提高了煤的利用效率。一定條件物質(zhì)煤乙醇熱值/（kJ·g-1）約3330690方法點撥：物質(zhì)制備是以制備某物質(zhì)為主線，副產(chǎn)品為輔線的綜合流程題。?？荚项A處理、核心化學反應、產(chǎn)品分離提純以及物質(zhì)的循環(huán)利用等具體操作步驟。?？键c：具體操作名稱（如過濾、蒸發(fā)結晶等）、操作的目的（如固體物質(zhì)研磨、粉碎或溶解）、除雜試劑的選擇、化學反應方程式的書寫以及反應基本類型的判斷?？键c演練1.（2019安徽)Ba(NO3)2可用于生產(chǎn)信號彈、炸藥等。利用鋇泥(主要含有BaCO3、BaSO3、Fe2O3)可制取Ba(NO3)2，其部分流程如圖6-2-3：(1)Ba(NO3)2中鋇元素的化合價為_______；流程中所涉及的氧化物為_______(填1種即可)。+2Fe2O3(2)BaCO3與HNO3反應的基本反應類型是_____________；寫出Fe2O3與HNO3反應的化學方程式:____________________________。(3)試劑Y為____________(填化學式)。(4)從Ba(NO3)2溶液中析出Ba(NO3)2晶體的方法是_____________。復分解反應Fe2O3+6HNO3══2Fe(NO3)3+3H2OBa(OH)2蒸發(fā)結晶2.（2019株洲）氧化鋅軟膏可用于急性或亞急性皮炎、濕疹、痱子及輕度、小面積的皮膚潰瘍。閃鋅礦（主要成分為ZnS）是含鋅的主要礦物質(zhì)之一，高溫煅燒閃鋅礦生成氧化鋅和SO2，以氧化鋅產(chǎn)品為原料制備純氧化鋅的生產(chǎn)工藝流程如圖6-2-4：（1）已知A為硫酸鋅和硫酸鈉的混合物，則濾渣2的化學式為_______。ZnCO3（2）上述步驟中，步驟⑥的操作是_______（填操作名稱）。（3）在上述步驟中，步驟_______發(fā)生的反應屬于分解反應。（4）步驟④中發(fā)生的反應化學方程式為____________________（提示：ZnO與酸反應和Fe2O3與酸反應類似）。過濾⑦ZnO+H2SO4══ZnSO4+H2O3.（2019連云港）以鎂礦石（主要成分MgCO3、SiO2）為原料生產(chǎn)MgO的工藝流程如圖6-2-5。注：SiO2難溶于水和常見的酸；“沉鎂”過程中有Mg（OH）2生成。（1）濾渣X的主要成分為_______（填化學式）。SiO2

（2）實驗室中用圖6-2-6甲所示裝置進行過濾。①該裝置中儀器A的名稱為_______；②若過濾時濾液出現(xiàn)渾濁，可能的原因是_______（填字母）。a．濾紙已破損b．漏斗中液面低于濾紙邊緣c．濾紙未緊貼漏斗內(nèi)壁（3）“沉鎂”時MgSO4與NH3·H2O發(fā)生反應。結合圖6-2-6乙，寫出該反應的化學方程式：______________________________________________。燒杯aMgSO4+2NH3·H2O══Mg（OH）2↓+（NH4）2SO4

（4）已知在不同溫度下，充分加熱等質(zhì)量的Mg（OH）2，加熱溫度與固體殘留率的關系如圖6-2-6丙所示?！凹訜帷睍r溫度至少要達到350℃，原因是_________________________________________________。低于350℃時氫氧化鎂不能完全分解，導致氧化鎂不純4.（2019梧州）制備高純硅和二氧化硅主要工藝流程如圖6-2-7所示。（1）2019年，我國華為公司推出了5G商用芯片。制造芯片要用到高純硅，硅屬于_______（填“金屬”或“非金屬”）元素。（2）反應①的化學方程式為SiO2+2C══Si+2CO↑，從氧化還原反應角度分析，C發(fā)生了_______反應。（3）用于制造光導纖維的高純二氧化硅，可利用反應②制備，同時生成一種可循環(huán)使用的物質(zhì)，該反應的化學方程式為__________________________。整個工藝流程中，還可以循環(huán)利用的另一種物質(zhì)是_______________。非金屬高溫氧化1300℃SiCl4+O2════SiO2+2Cl2氯化氫(或HCl)5.（2018濰坊）侯德榜是我國著名的化學家，發(fā)明了侯氏制堿法，為純堿和氮肥工業(yè)技術的發(fā)展作出了杰出的貢獻。工業(yè)上以半水煤氣（主要成分是N2、H2、CO、CO2和H2O）、食鹽等為原料制取純堿的流程如圖6-2-8（1）所示。（1）流程中循環(huán)利用的物質(zhì)有H2O和_______。CO2（2）步驟Ⅰ中，在使用銅催化劑和加熱條件下，半水煤氣主要成分間發(fā)生反應實現(xiàn)了CO轉化，化學方程式是_______________。（3）實驗室從混合氣體H2、N2、CO2中分離出CO2的實驗裝置如圖6-2-8（2）所示。廣口瓶和分液漏斗中盛放的藥品分別是______________、_______。（4）除去純堿中少量碳酸氯鈉雜質(zhì)的方法是_______。（5）純堿用途廣泛。工業(yè)上可用廢堿渣（主要成分Na2CO3）吸收硫酸廠尾氣中的SO2制備無水Na2SO3，達到減少污染、節(jié)約資源的目的。反應過程中溶液組成變化如圖6-2-8（3）所示。①吸收初期［圖（3）中A點以前］反應的化學方程式為_______________________________。②不斷通入SO2，最終產(chǎn)物是_______。CO+H2O══CO2+H2Cu△氫氧化鈉溶液稀硫酸加熱2Na2CO3+SO2+H2O══2NaHCO3+Na2SO3NaHSO36.（2019深圳）生鐵用途十分廣泛。工業(yè)上利用赤鐵礦（主要成分是Fe2O3，還含少量SiO2等雜質(zhì)）冶煉生鐵的過程如圖6-2-9：回答下列問題：（1）生鐵屬于_______（填“合成”或“金屬”）材料?！案郀t氣體”中的_______（填化學式）會導致酸雨。金屬SO2（2）“煅燒”時：①生成CO的反應之一為C+CO2══2CO，該反應屬于_______（填基本反應類型）反應。②用化學方程式表示利用CO煉鐵的原理_____________________。③CaCO3和SiO2固體在高溫條件下發(fā)生反應，生成CO2氣體和CaSiO3，該反應的化學方程式為____________________________。（3）生活中鐵制品銹蝕的過程，實際上是Fe與空氣中水、氧氣等發(fā)生化學反應的過程。下列措施能防止鐵制品銹蝕的是_______（填字母，多選）。A．涂油、噴漆B．鍍耐腐蝕的鉻層C．用鹽水清洗D．久置于酸性環(huán)境高溫化合3CO+Fe2O3══2Fe+3CO2高溫CaCO3+SiO2══CaSiO3+CO2↑高溫AB類型二物質(zhì)的分離提純工藝典例精練【例2】（2019廣州）稀土金屬因其獨特的性能而被譽為“新材料之母”。稀土金屬釔的氧化物（Y2O3）廣泛應用于航空航天涂層材料，其顆粒大小決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。利用富釔稀土（含Y2O3約70%，含F(xiàn)e2O3、CuO、SiO2等約30%)生產(chǎn)大顆粒氧化釔的一種工藝如圖6-2-10：圖6-2-10(1)氧化釔(Y2O3)中，Y元素的化合價為_______。+3(2)“酸溶”過程中，氧化釔與鹽酸反應的化學方程式為______________________________。(3)“分離提純”是為了除去濾液1中的_____________（填化學式）。(4)“調(diào)pH”時加入堿液使溶液的pH_______（填“增大”或“減小”）。(5)碳酸釔灼燒分解的化學方程式為________________________。Y2O3+6HCl══2YCl3+3H2OFeCl3、CuCl2增大Y2(CO3)3══Y2O3+3CO2↑灼燒(6)為了獲得大顆粒氧化釔，某小組研究了條件對產(chǎn)品直徑的影響，相關數(shù)據(jù)如下（D50表示顆粒直徑)：分析上表數(shù)據(jù)，其他條件不變時，若將灼燒溫度均升高至1400℃，預期所得氧化釔D50最大的是_______(填實驗編號)。61.54實驗編號①②③④⑤⑥沉淀反應溫度/℃608085939393料液濃度kg/L303030304040灼燒溫度/℃110011001100110011001400氧化釔D50/μm6.0021.6535.9938.5635.99④方法點撥：在物質(zhì)除雜或凈化的過程中，選擇合適的試劑時應注意產(chǎn)物，以方便與所需的物質(zhì)進行分離。在物質(zhì)除雜或凈化時，應該遵守下列基本原則：“不減、不增、不污、易分”。也就是，除去雜質(zhì)的同時，要保證不能使所需物質(zhì)的量減少，更不能引入新的雜質(zhì)，生成物還不能造成環(huán)境污染，并且，生成物、所選試劑與所需物質(zhì)要容易分離。7.（2019呼和浩特）圖6-2-11是實驗室模擬工業(yè)上用大理石(含少量Fe2O3和SiO2)為原料提純碳酸鈣的實驗流程。請回答下列問題:已知:①SiO2不溶于水也不溶于酸；②氨水呈堿性，與鹽酸反應的化學方程式為NH3·H2O+HClNH4Cl+H2O。(1)稀鹽酸不能用稀硫酸代替，原因是_____________________________________________________________________________。稀硫酸和塊狀大理石反應生成微溶的硫酸鈣附著在大理石的表面，阻止反應的繼續(xù)進行(2)操作a中需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和_______。(3)寫出濾液A中加氨水生成Fe(OH)3的化學方程式：___________________________________________________。（4）濾液B中加入的試劑X的化學式為_____________。漏斗3NH3·H2O+FeCl3══Fe（OH）3↓+3NH4Cl（NH4）2CO38.（2019泰安）化學是認識、改造和應用物質(zhì)的科學。從海水中提取鎂、制“堿”，都體現(xiàn)了人類改造物質(zhì)的智慧。結合流程圖6-2-12（其中部分操作和條件已略去），回答相關問題：（1）提純物質(zhì)常用轉化的方法，就是將雜質(zhì)轉化為沉淀或氣體而除去。粗鹽中含有氯化鎂、硫酸鈉、氯化鈣等可溶性雜質(zhì)，通過步驟Ⅰ，再利用過濾操作進行除雜。步驟Ⅰ加入下列三種溶液的先后順序為______________（填字母）。a．稍過量的Na2CO3溶液b．稍過量的BaCl2溶液c．稍過量的NaOH溶液cba（或bca）（2）母液中有MgCl2，卻經(jīng)歷了步驟Ⅳ、Ⅴ的轉化過程，其目的是_____________________。（3）步驟Ⅱ中先向飽和食鹽水中通入氨氣，有利于二氧化碳的吸收，這樣做的目的是____________________________，寫出該反應的化學方程式：___________________________________。（4）化學變化是改造物質(zhì)的重要途徑。上述流程圖中沒有涉及的基本反應類型是______________。富集、提純MgCl2促進碳酸氫鈉的生成與析出NaCl+H2O+CO2+NH3══NH4Cl+NaHCO3↓置換反應9.（2019東營）碳酸鋇是工業(yè)上一種重要的化工產(chǎn)品，以下是某工廠用含二氧化硅雜質(zhì)的碳酸鋇原料來生產(chǎn)碳酸鋇的工藝流程（圖6-2-13），請你根據(jù)流程回答下列問題（說明：操作B為洗滌，干燥）。（1）生產(chǎn)流程中為節(jié)約成本，生成的氣體B直接應用于流程中，氣體B是_____________________。二氧化碳（或CO2）（2）操作A的名稱為_______。（3）流程中溶液A中含有的溶質(zhì)有_____________（寫化學式）。（4）寫出反應室中有關反應的化學方程式：__________________________________________________________________________________（任意一個即可）。（5）寫出電解氯化鈉溶液的化學方程式：__________________________________。過濾BaCl2和HClNa2CO3+BaCl2══BaCO3↓+2NaCl（或NaOH+HCl══NaCl+H2O或2NaOH+CO2══Na2CO3+H2O）2NaCl+2H2O══通電2NaOH+H2↑+Cl2↑10.（2019昆明）碲（Te）廣泛用于彩色玻璃和陶瓷工藝。用某工業(yè)廢渣（主要含有TeO2、少量Ag、Au）為原料制備碲的一種工藝流程如圖6-2-14：回答下列問題：（1）TeO2與NaOH的反應與CO2與NaOH的反應相似，寫出“堿浸”時發(fā)生反應的化學方程式：____________________________。（2）濾液1中的兩種溶質(zhì)是H2SO4和_______（填化學式）。TeO2+2NaOH══Na2TeO3+H2ONa2SO4（3）上述工藝流程中設計“廢渣→……→TeO2”的目的是___________________________________。（4）“酸溶”后，在TeCl4溶液中通入SO2，反應生成碲和初中化學中兩種常見的酸，則該反應的化學方程式為_____________________________________。提純TeO2或除去Ag、Au（合理即可）2SO2+TeCl4+4H2O══4HCl+2H2SO4+Te↓11.（2019眉山）某礦石主要成分是MgO，含少量的Fe2O3、CuO和SiO2雜質(zhì)。用該礦石制備Mg（OH）2的工藝流程簡圖如圖6-2-15：（1）步驟①和步驟②均用到的操作是_______。（2）溶液A中所含的陽離子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和_______（填離子符號）。H+過濾（3）已知部分金屬陽離子以氫氧化物形成沉淀時溶液的pH見下表：步驟②加入熟石灰，調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為_____________，固體C中所含成分的化學式為______________________。（4）步驟③制得Mg（OH）2的化學方程式為________________________________________。11.16.7～9.1Cu（OH）2、Fe（OH）3MgCl2+Ca（OH）2══CaCl2+Mg（OH）2↓對應離子Fe3+Cu2+Mg2+開始沉淀時的pH1.94.29.1完全沉淀時的pH3.26.7類型三綜合應用、環(huán)保相關工藝（5年1考）典例精練【例3】（2019婁底）某品牌平板電視顯示屏生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量的廢玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2等物質(zhì))。以此粉末為原料進行資源回收，其工藝流程如圖6-2-16：圖6-2-16已知：2NaOH+SiO2══Na2SiO3+H2O，Na2SiO3溶于水。(1)第①步操作的名稱是_______。過濾(2)第②步加入過量稀硫酸的目的是______________________。(3)洗滌濾渣B的目的是為了除去______________(填離子符號)，提高產(chǎn)品的純度。(4)若第④步加的堿為NaOH，寫出該反應的化學方程式：__________________________________________。使氧化鐵等充分反應Fe3+、H+、SO42-Ce2(SO4)3+6NaOH══2Ce(OH)3↓+3Na2SO4方法點撥：環(huán)保類題型主要凸顯的綠色化學、變廢為寶的理念，把有毒害的廢液、廢渣、廢氣進行轉化回收。常考查金屬（鐵、鋅、銅）的回收利用，酸、堿、鹽溶液的化學性質(zhì)。12．（2019內(nèi)江）內(nèi)江擁有中國西南地區(qū)最大的再生資源基地，可回收處理大量廢舊塑料、電器及玻璃等，某品牌電器的廢舊電路板中還有Fe、Cu、Ag、Ni(鎳，銀白色金屬)等金屬，如圖6-2-17是某車間回收部分金屬的工藝流程。已知：2Cu+O2+2H2SO4══2CuSO4+2H2O?！?1)操作①中，使用的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外，還需______。漏斗(2)濾渣③中含有的金屬是_______（填化學式）。(3)根據(jù)以上工藝流程圖，可以得出Ni、Fe的金屬活動性強弱順序是Ni_______（填“＞”或“＜”）Fe。(4)濾液③中加入足量鐵粉的主要目的是______________，固體A除主要含有銅外，還含有一定量的鐵，為了進一步提純銅，可以向固體A中加入適量的稀硫酸，發(fā)生反應的化學方程式為______________________。(5)相比于直接焚燒廢舊電路板回收金屬，該工藝流程的主要優(yōu)點是________________。Ag＜將銅置換出來Fe+H2SO4══FeSO4+H2↑減少了環(huán)境污染13.（2019江西）2020年奧運會獎牌制作原料來自于電子垃圾中提煉出來的金屬。從廢線路板中提煉貴重金屬和制備硫酸銅晶體的一種工藝流程如圖6-2-18：已知：在酸性環(huán)境中有過氧化氫存在時，鐵和銅分別會轉化為鐵離子和銅離子。（1）操作①的名稱是_______。過濾（2）提煉出的貴重金屬可制作獎牌，其成分是____________________________。（3）調(diào)節(jié)pH的主要目的是除去濾液中____________（填金屬離子符號）。（4）寫出粗銅中的銅與稀硫酸和過氧化氫的混合溶液發(fā)生反應的化學方程式：_______________________________。金、鉑（或Au、Pt）Al3+和Fe3+Cu+H2O2+H2SO4══CuSO4+2H2O14．（2018煙臺）2018年5月1日，人民日報報道：中國科技大學曾杰教授研究團隊發(fā)現(xiàn)新型催化劑，把CO2與H2高效轉化為清潔液體燃料甲醇，實現(xiàn)了“人工碳循環(huán)”。如圖6-2-19為某科研小組設計的利用化學鏈燃燒產(chǎn)生的高濃度CO2制備甲醇的流程圖，據(jù)圖回答：（1）6-2-19甲是利用鎳（Ni）進行化學鏈燃燒的流程圖。與傳統(tǒng)的燃料燃燒方式相比，化學鏈燃燒排放的CO2濃度高，易于收集。①空氣反應器中，金屬鎳與氧氣在一定條件下燃燒生成氧化鎳（NiO）；燃料反應器中發(fā)生的部分化學反應如下：Ⅰ．H2+NiO══Ni+H2O；Ⅱ．CO+NiO══Ni+CO2，其中屬于置換反應的是_______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），反應Ⅱ中發(fā)生還原反應的物質(zhì)是_______。②與CO、H2直接在空氣中燃燒相比，化學鏈燃燒排放出的CO2濃度更高的原因是____________________________。高溫高溫ⅠNiO氮氣、氧氣等被分離出去（2）圖6-2-19乙是利用高濃度CO2制取甲醇的流程圖：吸收池內(nèi)，飽和碳酸鈉溶液吸收高濃度CO2生成碳酸氫鈉；分解池內(nèi)，碳酸氫鈉受熱分解放出CO2；合成塔內(nèi)，利用新型催化劑，CO2與H2反應生成甲醇（CH4O）與水。①吸收池內(nèi)生成碳酸氫鈉的化學方程式是_____________________________。②合成塔內(nèi)生成甲醇的化學反應中，參加反應的H2與CO2的質(zhì)量比是_______。該