資源簡介

(共30張PPT)
專題四　工藝流程
工藝流程題是棗莊中考的常考內容，近5年考過 3 次。從命題形式上講，本專題以“生產工藝”或“實驗操作流程”為素材，將化工生產過程和實驗室操作中的主要步驟用框圖形式表示出來，是無機框圖的創新；從內容上講，工藝流程題主要以物質的生產和除雜為背景，考查化學式和化學方程式的書寫、過濾操作、物質的轉化等相關內容；從題型上講，工藝流程題常出現在選擇題、填空題里，難度相對較大。
1．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FeCl2和AlCl3
B．①中發生反應時，碳元素的化合價降低
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
題號
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√
C　[石英砂主要成分是SiO2，含有少量的Fe2O3和Al2O3，Fe2O3能和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，Al2O3能和稀鹽酸反應生成氯化鋁和水，SiO2不和稀鹽酸反應，稀鹽酸過量，故a溶液中的溶質為FeCl3、AlCl3、HCl，A錯誤；二氧化硅和焦炭在高溫條件下反應生成粗硅和CO，碳元素由0價轉變成＋2價，B錯誤；為防止生成的硅在高溫條件下再次被氧化，防止氫氣和氧氣的混合氣體在高溫時發生爆炸，②中反應需要在無氧環境下進行，C正確；既是反應物又是生成物的物質通常可以循環使用，由該反應的流程圖可知，在生產過程中可以循環使用的物質只有HCl，D錯誤。]
題號
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2．(2024·吉林中考)食品加工、制藥等領域廣泛使用二水合氯化鈣(CaCl2·2H2O)，工業上生產CaCl2·2H2O的主要流程如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A．石灰石的主要成分是CaCl2
B．粉碎可以增大反應物間的接觸面積
C．攪拌可以提高CaCl2·2H2O的產量
D．反應器中生成的氣體具有可燃性
題號
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√
B　[石灰石的主要成分是碳酸鈣(CaCO3)，不是CaCl2，A錯誤；粉碎可以增大反應物間的接觸面積，從而加快反應速率，B正確；攪拌可以使反應更充分，加快反應速率，但不能提高CaCl2·2H2O的產量，C錯誤；反應器中發生的反應是碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，生成的氣體是二氧化碳，二氧化碳不可燃，D錯誤。]
題號
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3．(2024·大慶中考)碳酸鋰(Li2CO3)是制備新能源汽車電池的重要原料。如圖是模擬提純碳酸鋰的工藝流程圖。
題號
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已知：Ⅰ．鋰輝礦的主要成分為Li2CO3，含泥沙等雜質。
Ⅱ．Li2CO3為無色晶體，室溫時微溶于水，在冷水中的溶解度比熱水中大。
下列說法錯誤的是(　　)
A．X可以是稀硫酸，常用澄清石灰水檢驗氣體Y
B．將濾液2蒸發，當有較多固體出現時，停止加熱
C．②中適宜用冷飽和Na2CO3溶液
D．此工藝可獲得副產品Na2SO4
題號
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√
C　[根據流程分析，X可以是稀硫酸，常用澄清石灰水檢驗氣體二氧化碳，A正確；將濾液2蒸發，當有較多固體出現時，停止加熱，利用余熱將固體蒸干，B正確；Li2CO3為無色晶體，室溫時微溶于水，在冷水中的溶解度比熱水中大，因此②中適宜用熱的飽和Na2CO3溶液，可以促進Li2CO3的析出，提高產率，C錯誤；根據流程分析，此工藝可獲得副產品Na2SO4，D正確。]
題號
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4．(2024·赤峰中考)以蛋殼為原料生產高純碳酸鈣可以實現資源的綜合利用。其生產流程如圖所示(蛋殼主要含CaCO3，不考慮其他成分的影響)。
題號
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(1)蛋殼需要經過粉碎處理，目的是____________________________。
(2)反應Ⅰ涉及的化學方程式為________________________________
___________________________________________________________。
(3)操作a的名稱為________。
(4)反應所得的NH4Cl在農業上可用作_______。
題號
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增大接觸面積，促進反應
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋
CO2↑
過濾
氮肥
解析：(1)蛋殼需要經過粉碎處理，目的是增大接觸面積，促進反應。(2)反應Ⅰ中碳酸鈣與稀鹽酸反應生成了氯化鈣、二氧化碳和水，涉及的化學方程式為CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。(3)操作a能將固液分離，名稱為過濾。(4)反應所得的NH4Cl中含有農作物生長需要的氮元素，在農業上可用作氮肥。
題號
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5．(2024·內江中考)海洋是巨大的資源寶庫，海水綜合利用的部分工藝流程圖如圖。請回答以下問題：
題號
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(1)粗鹽含有的主要雜質為MgCl2、CaCl2，則固體B的主要成分是__________和CaCO3。
(2)步驟①加入適量鹽酸的目的是____________________________。
(3)用NaCl制取純堿(Na2CO3)，從元素守恒的角度，還需要含有________、氧元素的物質參加反應。
題號
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Mg(OH)2
除去氫氧化鈉和碳酸鈉
碳
(4)步驟②中加入石灰乳充分反應后，還需進行的操作是________。
(5)步驟③中試劑D為________。
(6)鈦(Ti)被稱為航空金屬，常用于建造空間站。工業上利用步驟④制備金屬鈦，其反應的化學方程式為__________________________
_____________________________。
題號
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過濾
稀鹽酸
Ti＋2MgCl2
解析：(1)粗鹽含有的主要雜質為MgCl2、CaCl2，加入過量的氫氧化鈉和碳酸鈉溶液，氫氧化鈉和氯化鎂反應生成氫氧化鎂白色沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和氯化鈉，過濾后，則固體B的主要成分是Mg(OH)2和CaCO3。
(2)溶液A中含有氯化鈉、氫氧化鈉和碳酸鈉，鹽酸與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和水、和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，故步驟①加入適量鹽酸的目的是除去氫氧化鈉和碳酸鈉。
題號
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6．從廢舊電腦的某些零部件中回收金屬銀，設計流程如圖所示。
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(1)步驟Ⅰ操作名稱是________。
(2)溶液X中只含有一種溶質，該溶質的化學式為___________。
過濾
Cu(NO3)2
(3)步驟Ⅱ中發生反應的化學方程式為_________________________
___________________________________________________________。
(4)據此判斷，銅、銀、鋁的金屬活動性由強到弱的順序是_____________________________(填元素符號)。
題號
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Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2
＋2Ag
Al＞Cu＞Ag(或Al、Cu、Ag)
解析：(1)步驟Ⅰ可以將固體和液體分離，其操作名稱是過濾。
(2)粗產品中加入稀硫酸，鋁能與稀硫酸反應，銅和銀不能與稀硫酸反應，因此固體中含有銅和銀，銅能與硝酸銀反應生成硝酸銅和銀，溶液X中只含有一種溶質，則溶質是銅和硝酸銀反應生成的硝酸銅，化學式為Cu(NO3)2。
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(3)步驟Ⅱ中銅能與硝酸銀反應生成硝酸銅和銀，反應的化學方程式為Cu＋2AgNO3===Cu(NO3)2＋2Ag。
(4)鋁能與稀硫酸反應，銅和銀不能與稀硫酸反應，說明鋁最活潑，銅能與硝酸銀反應，說明銅比銀活潑，據此可得出銅、銀、鋁的金屬活動性由強到弱的順序是Al＞Cu＞Ag。
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(1)在實驗室中，操作a使用的玻璃儀器有燒杯和________________。
(2)吸收塔內發生反應的化學方程式是__________________________
_________________________________________________________。
(3)流程中，可以循環利用的物質是____________(填化學式)。
題號
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漏斗、玻璃棒
SO2＋2NaOH===Na2SO3
＋H2O
NaOH
(4)理論上只需不斷加入_________(填化學式)，便可持續實現煙氣的脫硫處理。
(5)氧化塔中，反應前后化合價升高的元素是________。
題號
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Ca(OH)2
S
解析：(1)熟石灰是氫氧化鈣的俗稱，由流程圖可知，“制堿釜”中發生的是亞硫酸鈉與氫氧化鈣的反應，生成亞硫酸鈣沉淀和氫氧化鈉，則操作a為分離固液的過濾操作，在實驗室中，過濾使用的玻璃儀器有燒杯和漏斗、玻璃棒。
(2)燒堿是氫氧化鈉的俗稱，SO2與CO2的某些化學性質相似，二氧化碳能與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，則由流程圖可知，“吸收塔”中發生的是二氧化硫與氫氧化鈉的反應，化學方程式為SO2＋2NaOH===Na2SO3＋H2O。
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(3)由流程圖可知，可以循環利用的物質是燒堿溶液，燒堿是氫氧化鈉的俗稱，其化學式為NaOH。
(4)由流程圖可知，理論上只需不斷加入熟石灰，便可持續實現煙氣的脫硫處理，熟石灰是氫氧化鈣的俗稱，其化學式為Ca(OH)2。
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(5)CaSO3中鈣元素的化合價為＋2價，氧元素的化合價為－2價，設硫元素的化合價為x，根據在化合物中各元素化合價的代數和為零，則(＋2)＋x＋(－2)×3＝0，解得x＝＋4, 故CaSO3中硫元素的化合價為＋4價；CaSO4·2H2O中鈣元素的化合價為＋2價，氧元素的化合價為－2價，設硫元素的化合價為y，根據在化合物中各元素化合價的代數和為零，則(＋2)＋y＋(－2)×4＝0，解得y＝＋6，故CaSO4·2H2O中硫元素的化合價為＋6價；故氧化塔中CaSO3―→CaSO4·2H2O，硫元素化合價由 ＋4 價―→＋6價，故化合價升高的元素是S。
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【答題模板】　
1．解題思路
2．解題技巧
(1)關注流程圖中的“三線”：出線和進線均表示物料流向或操作流程，可逆線表示物質可循環利用。
(2)判斷流程中所加的試劑：可以從加入試劑的目的、反應的產物入手進行分析。
(3)推斷流程圖某一步中的物質：可從上一步操作中反應物可能發生的反應入手分析，同時需注意所加試劑是否有剩余。
(4)化學方程式的書寫：①根據箭頭方向找出反應物和生成物(箭頭進入的是反應物，出去的是生成物)，然后根據化學方程式的書寫步驟正確書寫。②若從已知信息中找出的反應物和生成物不滿足質量守恒定律，可在反應物或生成物中加上水，然后進行配平，若在空氣中煅燒或通入空氣則還需考慮空氣中的氧氣是否參與反應。
(5)判斷可循環利用的物質：步驟中某一步的產物是另一步的原料，根據圖中箭頭方向(可逆線)即可判斷出可循環利用的物質。

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