資源簡介

(共23張PPT)
專題四　
工藝流程題
專題突破·明技法
一、工藝流程題的線路示意圖解讀
1.關注“箭頭”:箭頭進入的是反應物,出去的是生成物(包括主產物和副產物)。
2.關注“三線”:出線和進線表示物料流向或操作流程,可逆線表示物質循環利用(有些循環物質沒有可逆線,但前后均出現物質的名稱或化學式)。
3.關注“核心化學反應”。
二、工藝流程的解題思路及方法
1.審題:簡讀流程,了解流程方向,找出流程主線,必要時可在流程中圈出原料和產品,初步明確原料到產品的生產原理。
2.結合流程思考原料是如何轉變為產品,理順流程。
(1)原料預處理
①粉碎或研磨的作用:增大反應物接觸面積,加快反應速率或使反應更充分;
②溶解的目的:使物質更易分離或反應更容易進行;
③浸洗(酸洗或堿洗)的目的:去除雜質等;
④灼燒或煅燒:使固體在高溫下分解或使雜質在高溫下分解;使反應充分進行或增大轉化率、產率等。
(2)產品處理過程中常用的方法
①過濾:不溶性固體與液體的分離,所需儀器有鐵架臺、燒杯、漏斗、玻璃棒等;
②蒸發結晶:提純溶解度隨溫度變化較小的溶質;
③降溫結晶:提純溶解度隨溫度變化較大的溶質,過程一般為加熱濃縮→冷卻結晶→過濾→洗滌→干燥。
(3)對中間產品成分的分析和推斷。
分析流程中間產品成分,應明確幾點:反應物是什么;發生了什么反應;圖中有沒有物質沒有標明或是省略,特別是溶液中的水有沒有參與反應;該反應對接下來的產品有什么影響或作用。
推斷流程中某一環節里的物質成分,可從上一環節操作中反應物可能發生的反應入手進行分析,同時注意所加某種反應物是否過量。
(4)除雜問題:除雜試劑的選擇、除雜原理、除雜試劑的過量與否及后續反應的處理等。
(5)對生產工藝的評價:是否環保、低能耗;原料利用率的高低;反應條件控制的難易程度;是否存在可循環利用的物質等。
(6)有關化學式、化學方程式的書寫應按照題目的要求規范書寫,特別是陌生化學方程式的書寫要充分考慮題目中所給或沒明確給出的反應物(比如溶液中的水有沒有參與反應)及條件,然后準確寫出反應物、生成物并進行配平。
3.流程圖題解題模板
類型1 分離、提純類
【示范題1】(2023·深圳中考)某同學以金泥(含有Au、CuS、ZnS等)為原料制備
Au和Cu的流程如圖所示:
某同學查閱資料已知:
①預處理的主要目的是將含硫化合物轉化為氧化物。
②熱空氣流充分加熱的目的是將Cu、Zn轉化為氧化物,并完全分離出ZnO煙塵。
(1)“預處理”中會產生SO2,若SO2直接排放會導致______________。
(2)“過程Ⅱ”產生的固體a中,除CuO外一定還有的物質是________。
　空氣污染　
　Au　
(3)“過程Ⅲ”分離Au的操作是__________,加入過量稀硫酸的目的是
______________________________。
(4)“系列過程”中有一步是向濾液中加入過量鐵粉,這一步生成氣體的化學方程
式為____________________________,該反應屬于__________(填寫基本反應類型)
反應。
(5)ZnO煙塵可用NaOH溶液吸收,該反應生成偏鋅酸鈉(Na2ZnO2)和H2O的化學
方程式為_________________________________。
　過濾　
　將氧化銅完全轉化為硫酸銅　
　Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑　
　置換　
　ZnO+2NaOH===Na2ZnO2+H2O　
類型2 產品制備類
【示范題2】(2023·威海中考)芯片是用高純硅制成的。如圖是以石英砂為原料
制備高純硅的工藝流程(石英砂主要成分是SiO2,含有少量的Fe2O3和Al2O3)。下
列說法正確的是 ( )
A.溶液a中的溶質是FeCl3和AlCl3
B.①中發生還原反應的物質是碳
C.②中反應需要在無氧環境下進行
D.該流程中可以循環利用的物質是CO和HCl
C
類型3 回收轉化類
【示范題3】(2023·濟寧中考)某一工廠的金屬廢料中含有銅、鐵、金等金屬單質,為回收
銅和金并得到氧化鐵。工作人員設計了如圖所示的工藝流程。
請回答:
(1)濾液A的溶質為___________(寫化學式)。
(2)固體A與空氣加熱發生化學反應,寫出反應后的生成物與適量稀硫酸反應的化學方程式:
_______________________________。
(3)操作1和操作2為同一操作,兩操作中用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和__________。
(4)往濾液B中加入的物質X是________。
　FeSO4　
　CuO+H2SO4===CuSO4+H2O　
　漏斗　
　鐵　
1.(2023·蘇州中考)工業上用NO生產HNO3過程中的物質轉化關系如圖所示,其
中反應②的化學方程式為3NO2+H2O===2HNO3+NO。下列有關說法正確的是
( )
A.反應①中,參加反應的NO與O2的分子數之比為1∶2
B.轉化過程中,只有氮元素的化合價發生變化
C.理論上,O2、H2O足量可以將NO、NO2全部轉化為HNO3
D.工業上,30 kg NO生產得到42 kg HNO3
強化訓練·檢成效
C
2.(2023·淄博周村區二模)我國古代著作《天工開物》中介紹了鋅的冶煉方法:將爐甘石(ZnCO3)和煤炭餅裝入煉鋅罐,泥封后其底鋪薪,發火煅紅,制得鋅后“冷定毀罐取出”。以下是模擬該過程的流程圖。
資料卡片
碳酸鋅高溫分解的反應原理與碳酸鈣相似
鋅的熔點419 ℃,沸點907 ℃
(1)流程中“粉碎”的作用是______________________________________。
(2)反應區內碳酸鋅先高溫分解,化學方程式為_________________________。
(3)該方法利用了煤炭餅中單質碳的__________性。
(4)氣態鋅在冷凝區轉化成液態鋅,理論上該區應控制溫度t的范圍是
___________________。
　增大反應物的接觸面積,使反應更充分　
　ZnCO3 ZnO+CO2↑　
　還原　
　419 ℃3.(2023·淄博張店區二模)從廢舊電子產品中提煉貴重金屬,并得到硫酸銅溶液,
其工藝流程如圖所示:
(1)圖中“操作”的名稱是__________。
(2)寫出所得貴重金屬中任意一種成分的化學式:_____________。
(3)寫出①中發生的化學反應方程式:_________________________
__________________________________(任寫一種)。
(4)寫出②中發生的化學反應方程式:____________________________________。
　過濾　
　Au(或Pt)　
　Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑
[或2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑]　
　2Cu+2H2SO4+O2 2CuSO4+2H2O　
4.(2023·眉山中考)鈦金屬具有硬度大、密度小、熔點高、常溫下耐酸堿、耐腐蝕等
優良的性能,被譽為“未來金屬”。我國釩鈦磁鐵礦床分布廣泛,儲量豐富,由釩鈦磁鐵
礦提取金屬鈦的主要工藝過程如圖。回答下列問題:
(1)鈦鐵礦需要粉碎,其目的是____________________________________________;
(2)鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),其中鈦元素的化合價為________價;
　增大反應物的接觸面積,加快化學反應的速率　
　+4　
(3)TiCl4在高溫下與足量Mg反應生成金屬鈦,該反應的化學方程式為
____________________________;
(4)金屬礦物不能再生。下列能有效保護鈦金屬資源的措施是________。
A.回收利用廢舊鈦金屬制品
B.任意開采鈦金屬礦石
C.鈦金屬抗腐蝕性能好,可隨意堆放儲存
D.尋找、開發鈦金屬的代替品
　2Mg+TiCl4 2MgCl2+Ti　
　AD　
5.(2023·蘇州中考)用蛋殼(主要含CaCO3,還有少量MgCO3和有機物)為原料通過
以下步驟制取補鈣劑醋酸鈣[(CH3COO)2Ca]。
已知:①醋酸鈣易溶于水,高于160 ℃時發生分解;②醋酸(CH3COOH)易揮發。
(1)焙燒。將蛋殼在高溫下焙燒后冷卻,得到含金屬氧化物的固體。
①焙燒過程中,CaCO3發生反應的化學方程式為_________________________。
②焙燒過程中,產生燒焦羽毛的氣味,說明蛋殼中含有____________(填有機物)。
　CaCO3 CaO+CO2↑　
　蛋白質　
(2)酸溶。在焙燒后的固體中先加入適量水打漿,冷卻后,再加入稍過量的醋酸得到醋
酸鹽溶液。不能向焙燒后的固體中直接加入醋酸的原因是________________________
_______________________________________________________________。
(3)除鎂。在酸溶后的溶液中加入Ca(OH)2至堿性,將(CH3COO)2Mg轉化為Mg(OH)2沉
淀除去。該反應屬于________________(填基本反應類型)。
(4)中和。在除鎂后的溶液中加入醋酸調節溶液pH為7,其目的有①將溶液中的少量
Ca(OH)2轉化為(CH3COO)2Ca;②_____________________________。
(5)將中和后的溶液蒸發濃縮至有大量晶體析出,過濾得到醋酸鈣晶體。蒸發時不能直
接將溶液蒸干的原因是________________________________________。
　焙燒后的固體為氧化鈣,
若向氧化鈣固體中加入醋酸,氧化鈣與水反應放熱,會加速醋酸的揮發　
　復分解反應　
　防止溶液吸收空氣中的CO2　
　醋酸鈣易溶于水,高于160 ℃時發生分解　
(6)醋酸鈣高溫下分解所得氧化鈣可作為氣體吸收劑。將(CH3COO)2Ca質量分
數為94.8%的樣品50.0 g在高溫下完全分解,計算分解得到CaO的質量(寫出計算
過程)。
已知:①醋酸鈣分解反應為(CH3COO)2Ca CaO+C3H6O↑+CO2↑;雜質不發生反應。
②(CH3COO)2Ca的相對分子質量為158。

6.(2023·江西中考)燒堿-純堿法凈化鹵水過程產生的鹽泥中主要含有CaCO3及少
量的Mg(OH)2和NaCl。如圖是實驗室模擬工業上以該鹽泥為原料制備CaCl2的
操作流程:
(1)步驟①中操作a的名稱是__________。
(2)步驟②中發生中和反應的化學方程式為
__________________________________。
　過濾　
　Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O　
(3)步驟③中的試劑X應選下列物質中的_______(填字母)。
A.KOH溶液　　　　　 B.Ca(OH)2溶液
C.Na2SO4溶液 D.Ca(NO3)2溶液
(4)步驟④中“一系列操作”包括降溫結晶,說明CaCl2的溶解度隨溫度的降低
而__________。
　B　
　減小　

展開更多......

收起↑