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第六部分专题突破,专题二化学工艺流程题,专题知识归纳,工艺流程题是每年中考的必考题型。它取材新颖，将工业生产和所学的化学原理有机结合起来，引导学生将知识应用到生产生活中，培养学生的知识应用能力。这类试题具有一定的难度，陌生度较高，但与一般推断题比较，工艺流程题有明确的物质。题目考察知识比较综合，一大题中包含若干小题，难度由易到难。从近几年的考查分析，考题涉及的知识点主要围绕工业生产流程、海水资源的利用、物质的提纯除杂和物质的回收利用几个方面。,技巧点点拨,1.解题方法(1)审题：在题目信息和流程中圈出原料和产品。工艺流程题中，箭头前面的为原料，后面的是产品。如果存在回线，则该物质可以循环利用。如果既能作为原料参加反应，又是过程中的生成物，这样的物质也是可以循环利用的。(2)推断物质，化学式或化学方程式的书写。注意有水参与的时候，要分辨其为反应物还是溶剂。,(3)注意除杂或者混合物的分离过程。涉及的分离操作通常有：过滤、蒸馏、分馏、蒸发结晶和降温结晶等。(4)规范解答相关问题(若有超出考纲的内容，直接在题目中寻找需要的资料)。2.工艺流程设计的评价理论上的可行性：能否达到实验的目的。经济性：原料是否价廉易得，产率较高或者原料利用率高。,设备简单，步骤简便：应尽力避免高温高压条件，高温条件需要消耗大量能源。尽量提高产品的纯度：过程中添加药品的顺序是否合理，能否将杂质完全除去。产品与杂质易分离：得到的产品能否容易提炼出来。是否符合绿色化学的标准：环保，低碳方案优先。,类型一工业生产流程,（5年1考）,知识梳理,工业题是关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境。以化工为背景素材，将工业生产中的真实情况以信息的形式给出，在解题过程中要掌握工业中主要物质的分类和性质。主要考点有混合物分离操作、除杂试剂的选择、酸碱盐的化学性质等。此类题主要流程分为以下几步：,(1)原料处理：研磨：增大接触面积；浸出：通过酸或碱溶解成溶液；煅烧：高温加热。(2)除杂：试剂除杂：利用化学反应加入相应的试剂；氧化除杂：利用氧化剂；调剂pH除杂：利用酸碱性。(3)分离提纯：过滤、蒸发、结晶、洗涤和烘干等。,考点精炼,1.氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。已知CuCl难溶于水和乙醇，在潮湿空气中易变质。CuCl的制备流程如图6-2-1：,(1)“滤液1”中除了Na+、SO42-外，还存在较多的离子是_（写离子符号）。,Cl-、Cu2+,(2)“反应”中发生的化学变化是产生的SO3迅速与水化合生成一种酸，该反应的化学方程式为_。(3)“操作a”的名称是_。本流程中可以循环利用的物质(水除外)是_(写化学式)。(4)可用“水洗”的原因是_，“醇洗”的目的是_。(5)160gCuSO4与足量NaCl经上述制备流程，可生成的CuCl最多是_。,过滤,NaCl,99.5g,2.碱式碳酸镁是一种新型阻燃剂，其工业制备流程如图6-2-2：(1)常温下向溶液中加入少量的NH4HCO3固体，固体不能溶解，则该溶液为NH4HCO3的_(填“饱和”或“不饱和”)溶液。,饱和,(2)操作I的名称是_；“一系列操作”中包括蒸发，实验室中蒸发溶液时用玻璃棒搅拌的作用是_。(3)副产品氯化铵与氢氧化钠反应，生成了一种可直接进入上述流程循环利用的物质是_。,过滤,防止因局部温度过高，造成液滴飞溅,氨气,3.工业上炼铁炼钢和轧制钢材的主要流程如图6-2-3所示。已知生铁的含碳量为2%4.3%，钢的含碳量为0.03%2%。(1)反应：，。属于置换反应的是_，用于高炉炼铁的原理是_（填序号）。,(2)炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是_。(3)热空气和高炉气体的主要成分有一种相同，这种气体的化学式是_。炉渣中含有硅酸钙（CaSiO3),其中硅元素的化合价是_。(4)炼钢炉中，通入纯氧的目的是_。将钢锭轧成钢板，体现了金属的_性。(5)钢铁制品可能会生锈，写出用稀硫酸除锈反应的化学方程式_。,N2,+4,延展,4.高纯氧化钙是用于电子工业重要的无机化工原料。用生石灰制备高纯氧化钙的工艺流程如图6-2-4：请回答下列问题：(1)反应A的化学方程式是_，该反应不选择稀硫酸的原因是_。,(2)过滤操作中玻璃棒的作用是_，反应B的化学方程式是_，已知氨气极易溶于水，二氧化碳能溶于水。则反应B为提高产率，所加气体的顺序是_(填字母)。A.先通入二氧化碳再通入氨气B.先通入氨气再通入二氧化碳(3)沉淀到高纯氧化钙发生反应的化学方程式为_。(4)该工艺流程中可循环使用的物质是_。(5)冷却需在干燥的环境中进行，否则制得的高纯氧化钙中会混有的两种杂质是_和_。,引流,B,CO2,Ca(OH)2,CaCO3,5.过氧化钙(CaO2)难溶于水，常温下稳定，在潮湿空气及水中缓慢放出氧气，广泛应用于渔业等领域。图6-2-5是以大理石(含Al2O3及其他不溶于水也不溶于酸的杂质)等为原料制取CaO2的流程图：,(1)操作a、b、c的名称都是_。(2)操作a的目的是_。(3)从滤液C中可回收的副产品的化学式为_。(4)写出反应的化学方程式_。(5)反应的基本反应类型是_。(6)在该生产过程中，用110kg大理石制得了72kg的过氧化钙。如果不考虑过程中的损耗，可计算出大理石中CaCO3的质量分数为_(结果保留一位小数)。,过滤,NH4Cl,复分解反应,90.9%,6.空气是宝贵的自然资源，其组成如下表。图6-2-6是以空气等为原料合成尿素CO(NH2)2的流程（部分产物略去）。请按要求回答相关问题：,(1)X的分子式是_，Y气体名称是_。(2)煤的气化属于_变化(填“物理”或“化学”)。(3)分离空气的常用方法有以下两种。.将液态空气气化，首先分离出氮气。则沸点：X_Y（填“高于”“等于”或“低于”)。.分子筛分离。分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其他分子分离，则分子大小：X_O2（填“大于”“等于”或“小于”)。,N2,稀有气体,化学,低于,大于,(4)结合流程和所学知识可以预测：化学反应中发生物质变化的同时一定还伴随有_变化(填“状态”“能量”“原子”或“压强”)。(5)写出NH3合成尿素的化学方程式_。(6)相同条件下气体体积之比等于分子数之比，则空气中氮分子与氧分子总质量之比等于_。,能量,134,7.某工厂产生的烧渣(主要含FeO、Fe2O3，还有一定量的SiO2)可用于制备七水合硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O)，其工艺流程如图6-2-7：,查阅资料：SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。,(1)“浸取”步骤中，FeO、Fe2O3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为、_。(2)为提高“浸取”步骤的反应速率，可采取的具体措施有_(写2条，不考虑“搅拌”和“使用催化剂”)。(3)“还原”步骤的目的是将Fe3+转化为Fe2+，试剂X可用SO2或Fe。,若试剂X是SO2，转化原理为则Y的化学式是_。若试剂X是Fe，转化原理为。测得“还原”后溶液的pH明显增大，其原因是_。,H2O,8.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图6-2-8：,(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_。,78%,(2)制取氢气的反应过程为：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：_。,H2O,(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_。,-33.35,(6)该流程中可以循环使用的物质是_。,N2、H2,类型二海水资源的利用,（5年0考）,知识梳理,海水中提取淡水、食盐、金属镁及其化合物、溴等已形成工业规模。其主要考点有：1.粗盐提纯：粗盐中含有泥沙等不溶性杂质，以及可溶性杂质如：Ca2+、Mg2+、SO42-等。不溶性杂质可以用过滤的方法除去，可溶性杂质中的Ca2+、Mg2+、SO42-则可通过加入BaCl2、,NaOH和Na2CO3溶液生成沉淀而除去，最后蒸发水分得到较纯净的精盐。提纯步骤如下：(1)溶解；(2)加入过量BaCl2溶液去除硫酸根离子；(3)加入过量NaOH溶液去除镁离子；(4)加入过量Na2CO3溶液去除钙离子及BaCl2中的钡离子(加入BaCl2溶液和Na2CO3溶液的顺序不能颠倒)；,(5)过滤；(6)向滤液中加入适量HCl除去过量NaOH、Na2CO3；(7)蒸发结晶。2.电解食盐水可制取氢氧化钠，电解熔融MgCl2可制得金属镁。,考点精练,1.广东省拥有丰富的海洋资源，开发利用这些宝贵的资源有力地促进了经济的发展。,(1)从海水中提取出的粗盐中除了NaCl外，还含有泥沙等杂质.请完善下列实验室中除去泥沙等杂质的实验步骤，并回答相关问题：(如图6-2-9)其中操作1的名称是_；在过滤操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、_(填仪器名称)；在加热蒸发过程中，当蒸发皿中_时，停止加热。(2)上述除去泥沙后的澄清滤液中，还含有Ca2+、Mg2+等阳离子。要想知道该滤液是硬水还是软水，可加入_进行检验。,溶解,玻璃棒,出现较多固体,肥皂水,(3)海水提取出粗盐后的母液中，还含有较多的氯化镁，用氯化镁可制得金属镁。工业上从母液中提取氯化镁的过程如图6-2-9，反应的基本反应类型是_；物质X是_(填名称)。,复分解反应,稀盐酸,2.南海、钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土，蕴藏着丰富的海洋资源，我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”，在充分利用海洋资源的基础上，结合“侯氏制碱法”的基本原理，可模拟实现工业生产纯碱的过程如图6-2-10(某些反应产物已略去)：,回答下列问题：(1)操作a的名称是_。(2)反应的化学方程式为_。(3)反应的化学方程式为_；请列举小苏打在生活中的一种常见用途_。(4)向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序是：先通氨气形成饱和氨盐水，然后在加压条件下通入二氧化碳。这样操作的目的是_。,作发酵粉的主要成分,过滤,(5)仔细观察流程图，其中可循环利用的物质除二氧化碳之外，还有_。,3.海洋是巨大的资源宝库，从海洋中可以获得很多物质，连云港海水资源丰富。(1)通过晾晒海水得到的粗盐中含有多种可溶性杂质和不溶性杂质(泥沙等)。实验室中除去粗盐中不溶性杂质获得精盐的步骤是：溶解过滤蒸发计算产率等。,氯化铵,过滤操作中玻璃棒的末端要轻轻地斜靠在_一边。蒸发时为防止液滴飞溅，除用玻璃棒搅拌外，还可以采取的操作是_。下列操作可能导致精盐产率偏高的是_(填字母)。a.食盐没有完全溶解即过滤b.过滤时液面高于滤纸边缘c.器皿上粘有的精盐没有全部转移到称量纸上,移走酒精灯,b,(2)海水中含量最多的氯化物是氯化钠，其次是氯化镁。图6-2-11是从海水中获得氯化镁溶液的流程。在海水中加人石灰乳后，发生反应的化学方程式是_。上述过程中试剂A与沉淀B发生的是中和反应，则试剂A是(填名称)_。,盐酸,4.某工厂综合加工海水的主要步骤如图6-2-12所示。请根据图示回答下列问题：(1)操作I的名称是_。(2)试剂1是_(写化学式，下同)，白色沉淀D是_。,过滤,Na2CO3,CaCO3,(3)溶液B中含有的溶质是_。向溶液B加入试剂2后，在溶液中可观察到_的现象。(4)在熔融状态下电解无水氯化镁会产生一种金属单质和一种双原子分子的气体单质，该反应的化学方程式是_。,NaCl、NaOH、Na2CO3,5.海水是巨大的资源宝库。如图6-2-13所示利用海水为原料可获得许多化工产品：,(1)要鉴别海水是硬水还是软水，可选用的试剂是_。(2)步骤中选用蒸发结晶法而不用降温结晶法的理由是_。,肥皂水,氯化钠的溶解度受温度影响较小,(3)制纯碱过程中，其中过滤操作所需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和_。(4)步骤发生反应的化学方程式是_，其基本反应类型为_。用镁制造的一种镁铝合金常用作生产飞机外壳的材料，该材料具有的优良性能有_(任答一点)。,玻璃棒,复分解反应,质量轻(或强度大或抗腐蚀),(5)步骤发生的反应为置换反应(类似于金属与盐溶液之间的反应)，试写出该反应的化学方程式_；此反应能够发生是因为_。6.海洋中蕴含丰富的资源。(1)海水淡化是解决淡水资源不足的重要方法。下列方法中，可以使海水变为淡水的是_(填字母序号)。A.滤纸过滤B.吸附C.沉降D.蒸馏,D,氯元素的非金属性强于溴元素,(2)从海水中提炼出来的重水(D2O)可作原子能反应堆的中子减速剂和传热介质。重水中重氢原子(D)的相对原子质量是2，则重水中氧元素的质量分数为_。(3)从海水中制备纯碱和金属镁的流程如图6-2-14所示：,80%,回答下列问题：步骤中所加试剂是_。粗盐水中主要含有CaCl2、MgSO4等可溶性杂质，可加入下列物质，利用过滤等操作进行除杂，则加入下列三种物质的先后顺序为_(填字序号)。a.适量的盐酸b.稍过量的Na2CO3溶液c.稍过量的Ba(OH)2溶液,稀盐酸(或HCl),cba,第步反应的化学方程式是_。在海边用贝壳作原料制生石灰，比用石灰石作原料的优点是_(写一条)。,类型三物质的提纯除杂,（5年2考）,(1)注意“两操作”：过滤操作的所用仪器与物品：漏斗、滤纸、烧杯和玻璃棒；过滤时的注意事项：“三靠、二低、一贴”。蒸发操作所用的仪器：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台(带铁圈)；其中玻璃棒的作用是加热时搅拌，防止受热不均匀造成液滴飞溅；当出现较多量固体时停止加热。,知识梳理,(2)注意“两方法”：物理方法主要有过滤法、结晶法、蒸馏法和吸附法等，对于结晶法主要有蒸发结晶(适用于溶解度受温度影响不大的物质，如氯化钠中含有少量硝酸钾时提纯氯化钠用蒸发结晶法)、降温结晶(冷却热饱和溶液，适用于溶解度随温度降低而明显减小的物质，如硝酸钾中含有少量氯化钠时提纯硝酸钾可用降温结晶法)、升温结晶(适用于溶解度随温度升高而减小的物质，如从石灰水中分离出氢氧化钙)。化学方法主要有气化法、沉淀法、置换法、溶解法、加热法等。,考点精练,1.为了将混有硫酸钾、氯化钙、碳酸氢铵(不稳定，受热易分解生成氨气、二氧化碳和水)的氯化钾提纯，并制得纯净的氯化钾溶液，某同学设计的实验流程如图6-2-15：,请根据以上流程图中的信息，回答下列问题：(1)步骤中除去碳酸氢铵的方法是_。(2)步骤中加过量碳酸钾溶液的目的是_。(3)此设计方案是否严谨？并说明理由_。,加热混合固体,2.实验室中有一包由KCl、MgSO4和CaCl2组成的固体混合物，某校研究性学习小组的同学为了除去其中的MgSO4和CaCl2，得到纯净的KCl，设计了如图6-2-16所示的实验方案。,请你回答下列问题：(1)X溶液与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式是_，该反应所属的基本反应类型是_。(2)Y溶液中溶质的化学式是_。(3)该实验中盐酸的作用是_。,复分解反应,K2CO3,3.海水晒盐得到粗盐，剩余的母液称为苦卤，粗盐和苦卤用途广泛。(1)为了除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42，可按照下列实验步骤进行：加过量BaCl2溶液；加过量NaOH溶液；加过量Na2CO3溶液；过滤；加入适量盐酸。其中步骤加过量Na2CO3溶液的目的是_。(2)利用苦卤制取镁，主要流程如图6-2-17：,除去溶液中的钙离子和钡离子,步骤中的试剂a是_。步骤中反应的化学方程式是_。(3)采用氨碱法生产纯碱，主要流程如图6-2-18：,稀盐酸,上述、两个步骤总反应的化学方程式是_。从步骤过滤后的滤液中可获得铵态氮肥。检验铵态氮肥的方法是_。,4.除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾，如图6-2-19。,(1)步骤中反应的化学方程式是_，滤液B中一定含有的溶质是_。,(2)步骤中反应的化学方程式是_，滤液C中一定含有的阴离子是_。(3)步骤中乙溶液是_(填化学式)溶液。,Cl-、OH-,HCl,类型四物质的回收利用与废水、废气处理,（5年2考）,知识梳理,1.回收利用(废液、废渣)类流程题主要是突出绿色化学的理念，变废为宝。解答此类题目首先要掌握好常见金属(重点是铁)、酸、碱、盐的化学性质和常见盐的溶解性，记住初中化学常见的一些沉淀，如BaSO4、AgCl等，再者要记住金属活动性顺,序表中氢后面的金属不与稀酸反应；其次要掌握好复分解反应、置换反应(铁单质与硫酸铜溶液生成亚铁盐的反应是考查的重点)、化合反应、分解反应等四大基本反应类型；最后掌握过滤(过滤时所用的仪器、玻璃棒的作用是考查的重点)、结晶(蒸发结晶和降温结晶的区别)等实验基本操作。2.废水处理(1)废水(液)的处理方法废水(液)呈酸性或碱性，要变成中性，处理的办,法是利用中和原理，尽可能使用价廉易得的药品，如熟石灰等。有色溶液要变为无色，处理的办法是把有色的离子沉淀。在废水(液)中回收贵重金属，利用置换反应，加入的金属一般是价廉易得的活泼金属，而且加入的金属要考虑过量。置换的顺序是：先把溶液中最不活泼的金属完全置换出来，再置换次弱的，依此类推。,主要操作：过滤(不溶性物质与液体分离)、结晶(可溶性物质与水分离)。(2)实例：工业废水中含有AgNO3、Cu(NO3)2溶液，现在要回收金属银和铜。在溶液中加入铁粉，铁粉先把银完全置换出来，如果铁粉有剩余，铁粉再把铜置换出来。工业废水中含有Zn(NO3)2、AgNO3溶液，现在要回收金属银。在溶液中加入过量的锌，锌把银完全置换出来，过滤后，滤渣含有锌和银，向滤渣加入酸，把锌溶解后处理。,3.废气处理工业废气主要是人类在生产和生活活动过程中燃烧矿物燃料（煤和石油），采矿时凿岩、爆破，建材粉碎、筛分，冶炼铸造等而造成的。大气污染物主要有尘埃颗粒、二氧化碳、二氧化硫或氮氧化物几种。废气处理主要方法有：吸收法、吸附法、催化转化法和燃烧法等。废气处理的核心思想是将空气中的污染气体消耗掉或转化为无污染的物质。,考点精炼,1.我市某校化学兴趣小组调查某化工厂排放的废水。废水略显蓝色，无悬浮颗粒，透明。实验过程：取少量废水加入过量的盐酸，有白色沉淀生成，过滤，得沉淀物和滤液。向沉淀中加入稀硝酸，白色沉淀不溶解。将所得滤液分成两份，一份滤液中加入适量的稀硫酸产生白色沉淀，过滤，向沉淀物中加人稀硝酸沉淀不溶解。向另一份滤液中加入过量氢氧化钠溶液，只产生蓝色沉淀。,实验结果：废水中含有的大量的阴离子是_，肯定含有的阳离子有_，它们都是重金属离子，对环境有污染。针对上述情况，某同学设计了如图6-2-20所示的一种从废水中除去重金属离子的方案(已知白色的Fe(OH)2沉淀在氧气和水的存在下会转化成红褐色沉淀)。,NO3-,Cu2+、Ag+、Ba2+,假设能发生化学反应的物质均恰好完全反应，则：(1)X固体为_，A固体中肯定含有的物质为_。(2)B溶液中的溶质一定有()A.K2CO3B.Fe(NO3)2C.MgCl2D.Ba(NO3)2(3)写出反应的化学方程式_。,铁,铜和银,BD,2.2017年“全国生态文化村”遴选工作已启动。为了保护环境，我市某村办企业，需对含硫酸的废水处理呈中性后排放。(1)若用pH试纸检测废水，其pH_(填“”“”或“=”)7，若要达到排放标准，可以向废水里加入_(填序号)。A.氯化钠B.氯化钡C.生石灰,”“,4.我市煤电资源丰富，由于当地煤炭含硫量大，燃烧烟气大量排放对大气环境带来较大影响。为改善空气质量,某电厂采用高速旋转雾化器来处理燃煤烟气,并将烟气中的二氧化硫转化为副产品石膏。简易流程见图6-2-23：,(1)写出流程、中发生反应的化学方程式：_、_。(2)流程中通入氧化空气的目的是_。(3)煤电工业的发展为工农业生产和人们生活提供了保障，但是大气污染物的排放又严重影响着大气环境质量。请你从能源开发和利用的角度，提出两项合理建议：_。,开发新能源，用水力发电替代火力发电,5.“温室效应”是全球关注的环境问题之一，二氧化碳是目前大气中含量最高的一种温室气体，实现碳循环、促进CO2转化为有机物和控制CO2的排放量，是解决温室效应的有效途径。(1)下列措施中，不利于降低大气中CO2浓度的是_(填序号)。A.焚烧秸秆B.利用太阳能、风能C.减少化石燃料的使用D.植树造林，增大植被面积,A,(2)某化学研究小组利用CO2催化氢化制甲烷的办法，实现了将CO2转化为有机物，实验过程如图6-2-24：,对反应后的物质进行检测，结果如下：在气体中检测到甲烷、氢气；在液体中检测到甲酸(HCOOH)；在固体中检测到镍粉和四氧化三铁。,请分析以上变化关系和检测结果，回答以下问题。在以上反应过程中，有一种物质起到了催化作用。你认为，反应中的催化剂很可能是_。在以上变化中，CO2转化成的有机物是_、_。在高温条件下，铁粉能够与水蒸气发生反应：，则X的化学式为_，该反应的基本反应类型是_。,镍,甲烷,甲酸,置换反应,H2,甲酸(HCOOH)俗名蚁酸，它和醋酸具有相似的化学性质，蚁虫叮咬时能在人的皮肤内分泌出蚁酸刺激皮肤产生痛痒，当被蚁虫叮咬时，在叮咬处涂抹下列物质中的_(填序号)会减轻痛痒。A.食盐水B.食醋C.草木灰水,C,6.某金属加工厂有大量金属铝、铁、铜的废弃粉末，为充分利用金属资源，某化学兴趣小组通过查阅资料设计如图6-2-25实验方案，分离和回收金属。请完成下列各题：,(1)步骤中分离得到的金属B是_。(2)步骤发生的化学反应基本类型是_。(3)步骤生成沉淀的化学反应方程式是_；因Al(OH)3既能与酸反应又能与碱反应，步骤加入试剂时应如何操作？_。(4)电解熔融Al2O3制金属铝的化学方程式是_。,铁,置换反应,
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