專題06 化學工藝流程-2022年中考化學二輪【專題復習】講義（解析版）

專題六化學工藝流程

考點一：?？嫉幕瘜W工業(yè)

海水中提取鎂、侯氏制堿法、金屬的冶煉、粗鹽提純、化石燃料(煤、石油)的綜合

利用、合成氨工業(yè)、氯堿工業(yè)等。

考點二：?？贾R點

(1)反應速率：催化劑、反應物顆粒大小、溫度等；

(2)氧化還原反應的判斷、化學方程式的書寫；

(3)利用控制pH分離除雜；

(4)化學反應的能量變化：

(5)實驗基本操作：除雜、分離、檢驗、干燥等；

(6)流程中的物質轉化和循環(huán)，資源的回收和利用：

(7)環(huán)境保護與綠色化學評價。

化工流程題主要考查考生運用化學反應原理及相關知識來解決化工生產中實際

問題的能力，具有考查知識面廣、綜合性強、思維容量大的特點。這類題型不但綜合

考查考生在中學階段所學的元素及其化合物知識以及物質結構、元素周期律、氧化還

原反應、化學用語、實驗操作等知識，而且更重要的是能突出考查考生的綜合分析判

斷能力、邏輯推理能力，且這類試題陌生度高，文字量大，包含信息多，思維能力要

求高。

1.流程類試題結構：

試題的結構分題頭、題干和題尾三部分。

r題頭：一般是介紹實驗目的和原理或工藝生產的原材料和工藝生產的目的

(包括力產品)；

流程題I題干：部分主要用框圖形式將操作或物質轉換或原料到產品的主要生產工藝

流程表提出來；

題尾：主要是根據(jù)流程中涉及到的化學知識設制成系列問題，構成一道完整

的化學試題。

2.流程類試題一般模式：

工業(yè)流程題目在流程上一般分為三個過程：原料處理f分離提純一獲得產品

3.流程類試題解答注意事項：

(1)注意化學方程式的書寫，反應物、產物的分子式書寫要正確；

(2)化學方程式要配平，化學方程式一定要書寫正確，等號不能少，沉淀、氣體等

符號要標明及反應條件是否苛刻；

（3）注意評價或比較實驗方案要全面，反應物種類多少、是否易得、是否對環(huán)境有

污染；

（4）反應產物的種類多少，對目標產物的分離和提純是否有影響；

（5）儀器、設備是否要求高，工藝流程、實驗步驟的多少；

（6）注意描述語言的規(guī)范性和準確性，從化學原理的角度、用化學語言作答，要抓

住主要問題，針對具體問題作具體分析；要看清題目要求，按要求答題。

4.流程類試題解答要點：

（1）規(guī)律：主線主產品，分支副產品，回頭為循環(huán)。

（2）關鍵核心：物質的分離操作、除雜試劑的選擇、生成條件的控制、化學方程式

書寫等。

典型例題1：（2021廣州）我國將力爭2060年前實現(xiàn)碳中和。CO?的捕捉是減少碳排放的措

施之一。

（1）一種利用NaOH溶液捕捉回收C02的過程如圖所示。

NaO溶液

WI_____

（Q含量高的氣體一＞碗凰T反應分匐f高溫反應爐fC02（儲存利用）

⑩含量低的氣體CaO

①捕捉室中NaOH溶液常噴成霧狀，優(yōu)點是

②“反應分離”環(huán)節(jié)發(fā)生的復分解反應是（寫化學方程式）。

③“反應分離”環(huán)節(jié)分離物質采用的方法是—

④C02用途廣泛，寫出一種用途：_______________________________

（2）CaO固體也可以捕捉回收CO,。研究表明CaC。?也0熱分解制

得的CaO疏松多孔，具有良好的CO2捕捉性能。取1.46gCaC2O.,?H20

進行加熱，固體質量隨溫度變化如右圖。

①寫出400~600℃范圍內分解反應的化學方程式：

（CaCzO—HzO的相對分子質量：146）

②據(jù)圖分析，CaO捕捉C02的反應溫度應（填“高于”或“低

于”）800℃o

【答案】（1）①增大反應物之間的接觸面積，加快反應的速度②NQJCOB+Ca(OH)2===

CaCO：tI+2NaOH

③過濾④滅火(合理答案均給分)(2)①CaCA型上鱉CaCO；,+COt②低于

【解析】

(1)①噴成霧狀，主要是為增大反應物之間的接觸面積，加快反應的速度；

②“反應分離”中發(fā)生的反應有：CaO+HQ==Ca(0H)2和Na2cO3+Ca(0H)2==CaCO3I

+2NaOH,

其中屬于復分解反應的為Na￡Os+Ca(OH)2===CaCO;1I+2NaOH

③“反應分離”中將CaCOs分離出來，這是固液分離，即進行過濾；

④二氧化碳的用途比較多，如滅火、氣體肥料和制備碳酸飲料等。

(2)①固體物質從1.46克變?yōu)?.28克，即減少了0.18克，為水的相對分子質量18的0.1

位數(shù)，即在這區(qū)間溫度下，CaCO-HQ發(fā)生了脫水反應，生成了CaC。(相對分子質量為

128)；固體質量從1.28克降到1.降克時,即CaCO分解了CaCCh(相對分子量為100),故

在這區(qū)間溫度下，發(fā)生反應的化學方程式為CaCzO/"處CaC0；i+COt；

②固體質量從1.00克降到0.56克時，即發(fā)生了CaCO：,高溫CaO+C02t,即溫度高于800

低于℃時有利于CaC。,的分解，而不利于CaO吸收CO：(CaO吸收C0°反應的化學方程式為

CaO+C02=CaCOJ,故填“低于”。

典型例題2：(2021深圳)某科學興趣小組,用廢渣(主要為CaCO：,,還含有C、Fe203,MgO等

少量雜質)制作CaCL,反應過程如圖所示。

(1)［過程中加過量稀鹽酸的目的是=

(2)I過程中MgO發(fā)生反應的化學方程式為,此反

應為(填基本反應類型)反應。

(3)濾渣一的成分為(填化學式)。

(4)X溶液為(填化學式)溶液。

(5)NaCl在生活中的用處:(寫一例)。

(6)已知CaCL,焦炭、BaSO“在高溫下生成BaCk、CO和CaS,寫出該反應的化學方程

式:。

【答案】(1)使碳酸鈣、氧化鐵、氧化鎂完全反應(2)MgO+2HCl=MgCl2+II2O復分解(3)C

(4)NaOH(5)作調味品(合理即可)(6)CaC12+4C+BaS01高溫BaCh+4C0t+CaS

【解析】

(1)稀鹽酸能與碳酸鈣、氧化鐵、氧化鎂發(fā)生反應，加入過量的稀鹽酸使碳酸鈣、氧化鐵、氧

化鎂完全反應；

(2)MgO和鹽酸反應生成氯化鎂和水，化學方程式是MgO+2HCl=MgCk+H。此反應屬于復分解

反應；

(3)C不溶于水，不與稀鹽酸反應，濾渣一是C；

(4)氫氧化鈉能夠與FeCL、MgCL反應生成沉淀,X溶液為氫氧化鈉溶液；

(5)Nad在生活中可以用作調味品等。(6)CaCl2,焦炭、BaSO,在高溫下生成BaCh、CO、CaS,

化學方程式是CaCk+4C+BaS0,高溫BaCk+4C0t+CaS?

典型例題3：(2021德陽)“綠色化學”是化工生產中的重要理念。如圖為利用尿素工廠廢

氣和磷肥工廠廢渣(液)聯(lián)合生產硫酸錠的工藝流程。

CaSO4

--------度FNH3和C6)晨濁雁彳--------

素工----------------1I----------------------月巴工二)

-------譏淀池)----------?產品(NHOzSd,

II

副產品—~［燧燒爐卜——CaCO3

回答下列問題。

(1)副產品的化學式為。

(2)沉淀池中發(fā)生反應的化學方程式為o

(3)工藝流程中體現(xiàn)“綠色化學”理念的設計有(答一點即

可)。

【答案】⑴CaO(2)2NH3+C02+H20+CaS0.,=CaC03I+(NH?)酬(3)C02循環(huán)利用,減少溫室氣

體的排放(合理即可)

【解析】

(1)由CaCO*高溫CaO+COzt可知,CaCO；t經(jīng)過高溫分解得到的副產品是CaO；

(2)分析圖示可知,沉淀池中發(fā)生反應的化學方程式為2NH」+C02+HQ+CaS0產CaCO：；I+(NH3S0＜；

(3)反應中產生的COc重復利用，體現(xiàn)了“綠色化學”的理念。

典型例題4：(2021福建)為解決能源與環(huán)境問題，有學者提出如圖1所示的含碳物質轉化

的技術路線。

H：O

可

燃

冰

圖1圖2

(1)“可燃冰”中甲烷完全燃燒的化學方程為。

(2)反應②屬于(填基本類型)。

(3)反應④中，參加反應的CO2和生成的C1L的分子數(shù)目之比為。

(4)我國學者開發(fā)促進反應③的一種新型催化劑，催化過程微觀示意圖如圖2。該過程的

中間產物(填化學式)、氧和氫進一步作用生成甲醇(CIhOH)和水。

(5)該技術路線有利用于實現(xiàn)(填標號)。

A.碳循環(huán)利用

B.減少碳排放

C.減少白色污染

【答案】(1)CIL+202點燃C0?+2IM)(2)分解反應(3)1：1(4)CO(5)AB

【解析】

(1)“可燃冰”中甲烷完全燃燒生成水和二氧化碳,反應的化學方程為:CH4+2O2邈/02+21L0。

(2)反應②中一種物質反應生成三種物質，屬于分解反應。

(3)反應④的化學方程式：他+4版催化劑CH,+2H2。,參加反應的他和生成的陽的分子數(shù)

目之比為1：1。

(4)催化過程微觀示意圖如圖2,該過程的中間產物CO、氧和氫進一步作用生成甲醇(CH3OH)

和水。

(5)該技術路線有利用于實現(xiàn)循環(huán)利用、減少碳排放。

典型例題5：(2021桂林)早在戰(zhàn)國時期，《周禮?考工記》就記載了我國勞動人民制取K0II

以漂洗絲帛的工藝。大意是：先將干燥的木頭燒成灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡絲帛，再加

入石灰即可。如圖為模擬該法制取KOH的工藝流程。請回答有關問題。

co：

廢q濾渣濾渣H：O

(1)桂林有豐富的石灰石資源，石灰石的主要成分是。

(2)實驗室里進行操作②、操作③均用到的玻璃儀器是。

(3)“反應池”中發(fā)生主要反應的化學方程式是o

(4)“制漿”中發(fā)生反應的基本反應類型是。

(5)流程中可循環(huán)使用的物質是o

(6)“燃燒窯”中產生的熱量可供煨燒和操作(填“①”、"②”或“③”)利用。

【答案】(D碳酸鈣(2)玻璃棒(3)K￡0」+Ca(OH)2=CaC0：iI+2KOH(4)化合

反應

(5)碳酸鈣和水(6)③

【解析】(1)桂林有豐富的石灰石資源，石灰石的主要成分是碳酸鈣；

(2)實驗室里進行操作②、操作③均用到的玻璃儀器是玻璃棒；

(3)“反應池”中發(fā)生主要反應：碳酸鉀和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鉀，反應

的化學方程式是：K，C03+Ca(OH)2-CaC031+2K0H；

(4)“制漿”中氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，發(fā)生反應的基本反應類型是化合反應；

(5)流程中可循環(huán)使用的物質是碳酸鈣和水：

(6)“燃燒窯”中產生的熱量可供燃燒和操作③(蒸發(fā))利用。

【鞏固提升】

1.(2021連云港)回收含銅廢料(主要成分為Cu)中的銅，部分實驗流程如圖：

稀礴稍過量鐵屑

濾渣濾液X

注：灼燒后得到黑色固體和殘留物，殘留物不溶于水和稀硫酸。

下列關于該流程的說法，錯誤的是()

A.“灼燒”的主要目的是將Cu轉變?yōu)镃uO

B.濾液X中的溶質為FeSO”

C.“酸溶”和“還原”過程中發(fā)生的反應均為置換反應

D.將Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反應后過濾得Cu

【答案】C

【解析】

A、銅在加熱條件下能生成氧化銅，“灼燒”的主要目的是將Cu轉變?yōu)镃uO,正確：

B、氧化銅能與稀硫酸反應生成硫酸銅和水，過量的鐵能與硫酸銅溶液反應生成硫酸亞鐵溶

液和銅，則濾液X中的溶質為FeSO”正確；

C、“酸溶”的過程中氧化銅能與稀硫酸反應生成硫酸銅和水，“還原”過程中鐵能與硫酸

銅溶液反應生成硫酸亞鐵溶液和銅，“酸溶”和“還原”過程中發(fā)生的反應分別為復分解反

應、置換反應，錯誤；

D、將Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，鐵能與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵溶液和氫氣，銅不

與稀硫酸反應，充分反應后過濾得Cu,正確。

2.（2021嘉興）北宋沈括在《夢溪筆談》中記載了用“苦泉水”制取銅方法，其主要生

產流程如圖所示。下列解釋合理的是（）

A.①通過蒸發(fā)溶劑可獲得晶體B.②是通過復分解反應獲得銅

C.③所得硫酸銅溶液一定是飽和的D.④說明鐵元素變成了銅元素

【答案】A

【解析】

A、通過蒸發(fā)溶劑可獲得晶體，正確；

B、復分解反應是兩種化合物互相交換成分生成另外兩種化合物的反應，②生成了銅單質，

不是復分解反應，錯誤：

C、③通過加水溶解，得到硫酸銅溶液，溶液不一定飽和，錯誤；

【）、④鐵與硫酸銅反應生成硫酸亞鐵和銅，鐵將硫酸銅中的銅置換了出來，不是鐵元素變成

了銅元素，根據(jù)質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，錯誤。

3.（2021沈陽）合成氨是人類科學技術上的一項重大突破，對社會發(fā)展與科技進步做出了

巨大貢獻。合成氨工藝的主要流程如圖：

民、H4

NHs（含'、Hz）

合w

成

塔

水冷器

NH3(液態(tài))

循環(huán)?體

(1)合成塔中的反應在高溫、高壓、催化劑條件下進行，其化學方程式是。

(2)上述反應中，一定發(fā)生改變的是(填字母序號)。

A.元素種類B.分子種類C.原子種類

(3)生產過程中可循環(huán)使用的物質是,

(4)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)回答問題。

物質H

2N2NH3

沸點/℃(LOlXlO’Pa)-252-195.8-33.35

在1.01義105Pa時，要將工業(yè)合成氨的產物氨氣(NHO從它的反應物氮氣和氫氣的混合物中

分離開來，最適宜的溫度應該控制在

【答案】(1)N?+3H?.嚴化劑，2NH3(2)B⑶M%(4)-195.8℃WT<-33.35℃

高媼高壓

【解析】

(1)進入合成塔中的原料是岫和上，兩者反應在高溫、高壓、催化劑條件下進行反應，生

成NH：”化學方程式為)弗+3比，，化劑-2NH3；

(2)根據(jù)質量守恒定律，化學反應前后元素種類、原子種類不變，分子種類一定變；

(3)生成的NL中混有電和七，兩者作為循環(huán)氣體再進入合成塔，可以回收利用：

(4)在LOlXlO'Pa時，氨氣的沸點為-33.35,N2的沸點為-195.8,氫氣沸點為-252,

將MG與Nz、乩分離，最好將溫度控制在-195.8℃--33.35℃之間。

4.(2021北京東城二模)工業(yè)脫硫廢水中溶有較多可溶性鈣和鎂的化合物，用石灰乳和煙道

氣對廢水進行軟化處理,主要流程如圖所示。

(1)反應器1中，石灰乳［主要成分是Ca(OH)J用于除去Mg”,Ca(OH)2與MgCk發(fā)生復分解反應

⑵反應器2中，煙道氣用于將Ca"轉化為CaCOs沉淀，煙道氣中參與反應的氣體

是o

(3)反應器中攪拌的作用是。

【答案】(l)Ca(OH)z+MgCl產CaCk+Mg(OH)/(2)CO,(3)使反應物充分接觸，反應更充分

【解析】

(1)Ca(OH)z與MgCk發(fā)生復分解反應，交換成分生成另外兩種化合物，化學方程式為

Ca(OH)2+MgCl2=CaCl2+Mg(OH)2I；

(2)煙道氣用于將Ca‘轉化為CaCCh沉淀，根據(jù)質量守恒定律，煙道氣中參與反應的氣體是

C02；

(3)反應器中攪拌的作用是使反應物充分接觸,反應更充分。

5.(2021杭州)某種粗鹽水中有少量含SO：、K'的雜質，小金用這種粗鹽水經(jīng)過下列實驗流

程制取純凈氯化鈉晶體。

請回答：

(1)固體A是(填化學式)。

(2)加碳酸鈉溶液時發(fā)生反應的化學方程式為o

(3)若將溶液C蒸發(fā)至出現(xiàn)大量固體時停止加熱,利用余熱將溶液蒸干得到晶體,所得晶體仍

不是純凈的氯化鈉,理由是?

【答案】(DBaSO」(2)BaCL+Na2C0；!=BaC03I+2NaCl(3)鉀離子未除去

【解析】

(DBaCk中的鋼離子能跟硫酸根離子結合生成硫酸領沉淀,所以固體A是BaSO.,；

⑵由題可知,加入稍過量NaKOs溶液的目的是除去溶液A中含有的氯化鋼。氯化鋼與碳酸鈉

發(fā)生反應的化學方程式為BaCh+Na￡03=BaC03I+2NaCl；

(3)若將溶液C蒸發(fā)至出現(xiàn)大量固體時停止加熱,利用余熱將溶液蒸干得到晶體,因為鉀離子

未除去,所以所得晶體仍不是純凈的氯化鈉。

6.(2021重慶A)某興趣小組利用廢銀材料(含有金屬Ni及少量Fe、Ag)探究相關物質的性質

并回收保，設計流程如下圖所示(部分產物略去)。

適量

，

H

加NaO

鐵粉笛

廿臬

液②

廣濾

升高

溶液

”、永

液pH

灣溶

2冷

H2°

液①

廢一濾

過量

UI

儕液

）]J

Ni2+

銀（含有

s。4

材稀H2

淀

H）3沉

料Fe（0

濾渣①

：

資料

查閱

Fe"。

化為

Fe?+轉

可將

0,溶液

a.壓

3

:

關系

如下

pH有

溶液

時，

沉淀

化物

氫氧

應的

為對

+轉化

\N『

b.Fe

2+

3+

H)

Ni(O

Ni->

OH)

>Fe(

Fe-

2

3

.

1

1

1

1

7.2

3.2

2.2

pH

溶液

8.7

他+沉

開

Ni?+

Fe3+開

Fe?+沉

全

淀完

全

淀完

始沉淀

始沉淀

O

__________

為—

的操作

驟I

（1）步

分為

①的成

（2）濾渣

O

__________

）。