【名师推荐】2020中考化学专题复习讲义之工艺流程(含经典例题及答案)

1、专题工艺流程将化工生产过程中的主要工艺流程题一般以“生产工艺”或“实验操作流程”为情境，生产阶段以生产流程呈现出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。中考中的工艺流程题主要是物质的制备和除杂。工艺流程题常考的知识点有：物质成分的分析（推断某物质），化学反应原理（物质的除杂、化学方程式的书写等），操作步骤的名称及操作所需要的仪器等，绿色化学（物质的循环利用、废物处理、能量的充分利用等）。工艺流程的评价等。因此解答化学工艺流程题，除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识及分离、提纯物质的基本技能外，还要学会从题干中获取有用信息，了解生产的产品

2、。关注流程图中的出线、进线（均表示物料流向或操作流程）、可逆线（表示物质循环使用）和核心化学反应（如下所示）。麻料斯理利111 悻放恂的上E化处理1.物质成分的分析（推断流程图中的某种物质等 ）（1）分析流程中的每一步骤，从几个方面解流程：反应物是什么；发生了什么反应；图中有没有物质没有写上去或是省略了；该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。（2）要判断所加的试剂，可以从加入试剂的目的、反应的产物入手进行分析。（3）推断流程图中某一步中的物质，从上一步操作中反应物可能发生的反应入手进行分 析，同时需注意所加试剂是否有剩余。2.化学方程式的书写（1）根据流程图书写某步中发生反应的化学方程式

3、：根据所学知识判断其可能发生的反 应，然后写出反应物、产物，并进行配平。（2）陌生化学方程式的书写：根据箭头方向，箭头进入的是投料（即反应物），出去的是生成物（包括主产物和副产物）；若从已知信息中找出的反应物和生成物不满足质量守恒定律， 可以在反应物或生成物中加上水z然后进行配平，还应注意反应条件的有关信息；若在空气中煨烧或通入空气则还需考虑空气中的氧气是否参与反应。3 .混合物分离、提纯的操作及所需仪器的判断（1）固体和液体混合物的分离：过滤。其所需的仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸。(2)从物质的溶液中得到该物质的晶体常用的方法：蒸发结晶(具体操作见粗盐的提纯)。降温结晶，操作过程为

4、蒸发浓缩一冷却结晶一过滤一洗涤一干燥。4 .判断能够回收利用或可循环使用的物质(1)回收利用的物质：若流程图中的原料在生产中以副产物的形式产生，则可将其进行 回收利用。(2)循环使用的物质：步骤中一步的产物是另一步的原料，根据上图中箭头方向(可逆线)即可判断出可循环使用的物质。5.工艺流程的评价(1)设计方案的科学性：能否达到实验目的，杂质是否完全除去、是否引入新的杂质等。(2)安全性和简便性：尽量选用较温和的反应条件，避免高温、高压条件。(3)对环境的影响：是否符合绿色化学理念。(4)节约性：原料利用率要尽量高。注：绿色化学又称环境友好化学，它的主要特点是：充分利用资源和能源， 采用无毒、无

5、害的原料；在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；提高原子的利 用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。类型一 物质制备(实验室模拟、工业生产等 )(2015、2012、2010、2008考)例1 (2017南通)实验室以MnO为原料制备少量高纯 MnCO勺流程如下： 幽 MdHCO,CO,'瓜7匕和H.介已知：反应I的化学方程式：MnO+ SO= MnSO;MnCQ Mn(OH)2均难溶于水，MnC“ 100 C时开始分解。(1)反应I属于基本反应类型中的 反应。(2)流程中“操作”的名称为

6、,所需要的主要玻璃仪器有 。(3)反应n的化学方程式为 。反应n需控制溶液的酸碱性， 若碱性过强，MnCO粗产品中将混有 (填化学式)。(4)验证MnCO粗产品表面附着有 N&SQ杂质：取样品少许，向其中加入水，搅拌、过滤， 向滤液中加入适量的 (填化学式)溶液，有白色沉淀产生。(5)为获得高纯 MnCO,需选择“低温”干燥的原因是 。例2 (2017广州)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的制备流程如下:烘干Di门产品(1) “滤液1”中除了 Na卡、SO外，还存在较多的离子是 (写离子符号)。(2) “反

7、应”中发生的化学变化是2CuCl2+N&SO= 2CuCl J + 2NaCl+SO,产生的SO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,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)160 g CuSO与足量 NaCl经上述制备流程，可生成的 CuCl最多是例3 (2017陕西改编)我国每年报废的手机超过1亿部。废旧手机的电路板中含有铝、；稀和少1断泄生骤步骤闾坦骤铁、铜、银、金等多种金属，化学兴趣小组为回收其中的铜，设计并进行了如下实验：电路板粉末过量滤液过渔港清已知：Cu+ H2Q+H2

8、SO= CuSO+ 2H2Q 不考虑金、银发生类似反应。(1)将电路板粉碎成粉末的目的是 。(2)步骤所得滤液中的溶质除硫酸外，还有 。(3)步骤中的实验现象：固体部分溶解， 。(4)步骤中反应的化学方程式是 。(5)对废旧手机中的金属加以回收的意义是 (写一条)。例4 (2015广东)现有工厂丢弃的废铜屑(铜屑表面呈绿色，其中混有少量生锈铁屑)。课外活动小组同学欲利用其制取胆矶，他们设计了下面的两种制取流程。已知：Cu +Fe2(SC4)3= 2FeSQ+CuSO。请回答:过量浓魄瓶.加热50, 方法-1统酸铜呼传|.作 过故稀畸酸二通人至引加热方法n(1)铜屑表面呈绿色的物质的化学式是Cu

9、t(OH)2CO,俗称;操作所用到的玻 璃仪器有：烧杯、玻璃棒和 。(2)溶液A的溶质有 (只写一种)；铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为(3)两种方法比较，符合绿色化学要求的是方法 ;方法H的化学反应方程式为：2Cu+ 2H2SO+= 2CuSO+;操作的实验步骤为： 、降温 结晶。类型二 分离提纯 (2014、2013、2011考)例5 (2016德州改编)CO2是造成温室效应的主要气体，而工业上却可用 CO来制备甲醛等物质，“碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的CO分离出来并加以利如可利用 NaOH§液来“捕捉” CO2,其过程如图所示(部分条件及物质未标出)。匚%含

10、量高的气体 一M捕(军 N反应：分离I“高温乓应的|h：。, co工，低的气体请根据有关信息回答问题:用NaOH§液甘t捉” CO2的化学方程式是 (4) “反应分离”环节中，分离物质所采用的基本操作是 。(3)此化学工艺流程中没有涉及到的基本反应类型是 。(4)整个过程中，可以循环利用的物质是 和。例6 (2016兰州改编)粗盐中MgCb、CaCl2等杂质，提纯粗盐的工艺流程如图所示：回答下列问题：(1)氢氧化钠有强烈的腐蚀性，如果不慎沾到皮肤上，要用大量的水冲洗，再涂上O(2)步骤中发生反应的化学方程式为 ,步骤加 入过量的碳酸钠溶液的作用是 。(3)操彳a的名称是。 步骤中，要

11、用玻璃棒不断搅拌，其目的是 类型三 环保相关(2017、2009、2008考)例7 (2017广东)某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如下图：资料1:垃级焚烧产生的烟气中含有SO等有害气体。资料2: FeSO容易被空气中的 Q氧化。回答下列问题：(1)石灰浆吸收SO(性质与CO相似)的化学反应方程式为 。(2)溶解步骤中同时发生的三个化学反应方程式为：Fe+ Fe2(SO4)3= 3FeSO、(3)将所得FeSO溶液在氮气环境中蒸发浓缩、 、过滤，得到FeSO晶体，其 中氮气的作用是。(4)政府倡导垃圾分类，其好处是 (写一点)。注：领跑化学2017版课时作业P50第10题与该

12、题基本一样。例8某烟气脱硫的工艺不仅能消除SO,还能将其转化为石膏(CaSQ 2H2O)等产品，实现“变废为宝”。主要物质转化关系如图1所示：设备I设备2设备W爨石杼(1)设备1中，通过喷淋水脱去烟气中的SO,该反应的化学方程式为 ,若将烟气直接排放到空气中，可能会导致的环境问题是(2)设备2中，加入 CaCO的目白是 (3)设备3中反应的化学方程式是 。(4)有一工厂为防治 SO的污染，另外设计了一种治污方法，不仅吸收了二氧化硫，同时也得到了硫酸等工业产品，该工艺流程如图2所示。Fe2(SO4)3吸收 SO的化学方程式是：Fe2(SO4)3+ 2+ SO=2FeSQ + 2HSQ。该流程中可

13、循环利用的物质是 。专题三工艺流程例1 (1)化合 (2)过滤 漏斗、玻璃棒、烧杯(3)MnSC4+ 2NaHC3= NaSO+ MnCOj + COT + H2O Mn(OH) (4)BaCl 2(5)MnCC3的分解温度为100 C,为防止 MnCOW温分解，影响高纯 MnCO勺纯度例2 (1)Cu2 Cl(2)SO3+H2O= HSO (3)过滤 NaCl (4)能够除去可溶性杂质可以除去水，防止在后续步骤中CuCl变质 (5)99.564【解析】(5)160 g CuSO 4中铜元素质量为 160 g X X100 64 g ,反应过程中硫酸铜的铜元素完全转化到了氯化亚铜中，因此足量N

14、aCl经上述制备流程，可生成的CuCl最多为 64 g+(黑X100%)= 99.5 g。99.5例3 (1)增大反应物接触面积，加快反应速率(2)硫酸铝、硫酸亚铁或Al 2(SO4) 3、FeSO(3)溶液由无色变成蓝色(4)Fe + H2SQ= FeSQ+ H2 T(5)节约金属资源(或减少对环境的污染等)例 4 (1)铜绿 漏斗 (2)CuSO4(或 FeSO,或 H2SO)Fe2Q+ 3H2SO= Fe2(SQ)3+ 3HO(5) n Q 2 H2O 蒸发【解析】(2)分析溶液A中的溶质应注意利用题给信息，首先铜屑表面的铜绿及生锈的 铁屑会与稀硫酸发生反应，分别生成CuSO和Fe(SO

15、4)3,再根据题给信息 Cu+Fe2(SO4) 3=2FeSO+ CuSO可以判断其中不含 Fe2(SC4)3,同时还应注意稀硫酸是过量的。(3)方法n中通入空气说明氧气参与反应，再根据质量守恒定律可知有水生成。例 5 (1)2NaOH+ CO= N&CO+ H2O (2)过滤(3)置换反应(4)氢氧化钠氧化钙【解析】(3)氧化钙和水反应的属于化合反应，碳酸钙高温分解的反应属于分解反应,碳酸钠和氢氧化钙的反应属于复分解反应， 所以化学工艺流程中没有涉及到的基本反应类型是置换反应。 (4) 根据箭头的方向确定可逆线，由此推出可循环利用的物质是氢氧化钠和氧化钙。例 6 (1) 硼酸溶液Mg

16、Cl 2+ 2NaOH= 2NaCMg(OHJ完全除去氯化钙(3) 过滤 (4) 防止液体受热不均匀，造成液滴飞溅例 7 (1)Ca(OH) 2 SO2= CaSO3 H2O(2)Fe + H2SC4= FeSQ+ H2 TFe2O3 3H2SO4= Fe2(SO4) 3 3H2O(3)降温结晶作保护气，防止FeSC被空气中氧气氧化，提高转化率(合理即可)(4) 方便对垃圾进行无害化处理( 或有利于保护环境等)例 8 (1)SC 2 H2C= H2SC3 酸雨(2)CaSC3(3)2CaSC3+ C2= 2CaSC(4)H 2C H 2SC 和 FeSC专题工艺流程类型一物质制备1. （201

17、7安顺）某种矿石由氧化镁、氧化铁、氧化铜和二氧化硅组成，用它制备氢氧化 镁的流程示意图如图所示（已知：二氧化硅不溶于水也不与稀盐酸反应）。请回答下列问题：（1）溶液A中共含有 种阳离子；写出矿石中的任意一种金属氧化物与稀盐酸反应的化学方程式： （只写一个）。（2）在溶液A中加入熟石灰调节溶液的 pH,可以使溶液中的金属阳离子逐步转化为沉淀。 该实验条件下，使金属阳离子沉淀的相关 pH数据见下表。为保证产品纯度、减少产品损失, 并便于操作，所得溶液 B的pH的取值范围为 。氢氧化物Fe(CH)3Cu(CH)2Mg(CH)开始沉淀的pH1.54.28.6完全沉淀的pH3.26.711.1（3）写出

18、溶液B中加入熟石灰发生的化学反应方程式： 。2. （2017无锡）硅酸钠（Na2SiO3）是我国优先发展的精细化学品，用某种石英砂矿石（主要成分是SiO2,还含有少量的 CuO N&SQ、N&CO）制备硅酸钠（NazSid）的流程如下：浸出液*浸出液RMiaO晶体资料：SiO2既不溶于水，也不与盐酸反应。请回答下列问题：（1） “研磨”的目的是 。（2）检验“洗涤a”已洗净的方法是。（3） “酸浸”的化学方程式为 。（4） “碱浸”的化学方程式为 。（5） “操作a”包含蒸发浓缩、 、过滤、洗涤、干燥等一系列操作。3. （2016广州）保险粉（化学式为NS2&Q）在工农

19、业生产中有广泛的用途。Na>S2C4在碱性溶液中稳定。在中性和酸性溶液中极不稳定。在 降。制备流程如图：NaCl存在下，NaS2O4在水中溶解度显著下Nitfl 少址、心H反应I的原理为：Zn+ 2SQ= ZnSQ,该反应类型为 。(2)反应n为复分解反应，该反应的化学方程式为 (3)操彳a的名称为。(4)滤液中含 有Na2s2。，为使 NaG。结晶析 出还 需要加 入少量NaOH的原因是,加入 NaCl的原因是。(5)198 g Zn(OH) 2理论上能得到 Zn的质量为 g。4. (2017宜昌改编)侯德榜是我国著名的化学家，为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献，他发明的侯氏制

20、碱法大大提高了原料的利用率，其工业流程大致如图：(1)上述流程中，用到的原料有空气、焦炭、水、二氧化碳、 等。(2)上述流程中，已知步骤发生的是化合反应，步骤发生的是分解反应，则步骤、 发生反应的化学方程式分别是：(3)上述流程中，可循环利用的物质是 。(4)上述流程中，较关键的一步是在加压条件下不断向饱和的氨盐水(含氯化钠和氨水)中通入CO,析出NaHCO该流程需要加压条件的原因是 。5. (2016苏州)某科研小组设计利用稀 HSQ浸取某废弃的氧化铜锌矿(主要成分为CuO 和ZnO,其余成分既不与酸反应，也不溶解于水)的方案，实现废物综合利用。部分实验流程如下： 过量稀血施过量钺粉双氧水

21、妞水强化刷锌矿一,战浸|一亚固一彳一化|一艇叵卜f活性打矿渣 逑渣I陞(31%团体请根据上述实验流程回答下列问题：(1)操彳1的名称是。(2)在氧化铜锌矿中加入过量稀硫酸，主要成分发生反应的化学方程式为(3)加过量铁粉后，发生反应的基本反应类型是 ,得到滤渣1的成分为 (填化学式)。(4)在实验过程中，双氧水会与Fe2+反应生成Fe"和水，以便在后续的操作中将溶液中铁元素除去；高镒酸钾溶液也能将Fe2 +氧化成Fe3 + ,选用双氧水的优点是6.炼铁产生的废渣中含有大量CuS及少量铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2的流程图如下:盐酸”小) 擀液XaCJ(1)操彳1：粉

22、碎。粉碎的目的是 。(2)操彳2：焙烧。高温条件下，通入空气，CuS和NaCl反应生成了 CuCL和NaSO,化学方程式为。(3)操彳3: (填操作名称)。(4)流程图中能循环利用的物质是 。7. (2017烟台改编)十三五期间，烟台将建设大型海水淡化厂。绿色生态、综合利用海 洋资源将是设计的重点。如图是某设计院设计的综合利用海水的流程图。据图回答问题：(1)反渗透膜法与滤纸过滤法在原理上都是利用混合体系中各物质的 不同进行分离的方法。(2)过程是氨碱法制纯碱的一个流程，需要向饱和食盐水中先后加入NH和CO,产物除NaHC©卜，还有一种氮肥，写出该反应的化学方程式： 。(3)过程采用

23、蒸发结晶的方法，而不采用冷却热饱和溶液方法，原因是如果要充分利用海边贝壳资源，过程生成氢氧化镁的化学方程式是(5)浓海水中Mc2+> SO2 > C广可用离子交换膜直接除去，若用化学沉淀法依次除去Mc2+、S(O > Ca 需要的三种离子分别是 (写离子符号)。(6)离子交换膜是对特定离子的选择性透过膜，可以使带特定电量的离子透过。过程中“某种离子交换膜”选择透过的离子特点是类型二分离提纯8. (2017长沙改编)为了将混有硫酸钾、氯化钙、碳酸氢钱(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 下：请根据以上流程图中的

24、信息。回答下列问题：(1)步骤中除去碳酸氢钱的方法是 。(2)步骤中加入过量氯化钢的目的是 (用化学方程式表示)。(3)步骤中加过量碳酸钾溶液的目的是 。(4)此设计方案是否严谨？并说明理由 。若不严谨，如何改进？ 。(5)若要得到KCl晶体，可采用蒸发结晶的方法，蒸发过程中除用到酒精灯、蒸发皿外，还要用到的一种玻璃仪器是 ,其作用是 。9. (2016内江)为了除去铜粉中混有的铁粉，并用提纯的铜粉制取胆矶(CuSQ 5H2O)。某课外活动小组的同学按如下流程进行实验(反应中部分生成物已略去)。. . . 已知：Cu+ 2H2SO(浓)= CuSQ+ SO4 + 2H2Q 回答下列有关问题：操

25、作a的名称是;除去铜粉中的铁粉，最简便的实验方法是(2)FeCl 2溶液中通入C12发生化合反应，写出该反应的化学方程式 。(3)由Cu制CuSO溶液的 途径n中，若不通入 Q,反应将不会发生，原因是。途径n与途径相比较，其显著的优点是(回答一点即可)。(4)FeCl 3溶液可腐蚀铜以制作印刷线路板，反应只生成两种常见的盐， 则该反应的化学方程式为类型三环保相关10. 某沿海工业区排放的污水中含有少量的Fe"、NaT、CaT、Cu2+、Cl ,为了达到零污染的目标，将污水进行如下工业流程处理:E砂粉(过母步骤IQ回瓦0环讣|溶液“灌酒I纯曲过色)(i)步骤I的操作名称是 ,在实验室进

26、行该操作所需玻璃仪器除漏斗、 玻璃棒外，还有 ；写出步骤I中的化学反应方程式:(2)滤渣I所含的物质是 (填化学式)。(3)加入过量 NaOH容液的目的是 。(4)在滤液出中加入盐酸使得到白溶液呈中性，要使用 来测定溶液的酸碱 度，确保盐酸不过量。11. 某研究人员按如图所示流程进行“燃煤烟气的脱硫研究”，实验中，先一次性分别在相应装置中加入水和铁，然后连续通入 CO、SO和Q混合气体，反应液多次循环， 但过量的铁仍在反应装置中与循环进入的反应液不断反应，经过多次循环以后， 导出的反应液可用于制备 FeSO 7H2O。H/)A点IUX, s(l吸收装置(1)吸收装置的温度不宜过高，原因是;该装

27、置中总反应的化学方程式为(2)反应装置的温度控制在 40 C左右，其中的反应化学方程式为 ,此 时欲加快该反应速率可采取的措施有 (写出一种即可)。(3)实验中，对第一次循环中反应液的pH在A、B、D三点进行跟踪监测，A、B、D三点pH由小到大的次序为 ，若忽略循环中的热量散失，C、D两点中温度高的是点。(4)经过多次循环以后导出反应液，经过 、洗净晶体 和干燥即可制得 FeSO 7H2Q(5)上述流程中存在两个可改进处，一是 ,二是可利 用尾气1和尾气2在一定条件下催化合成甲醇CHO(同时有H2O生成)，该反应的化学方程式为。专题三工艺流程12. (1)4Mgd2HCl= MgCl2+H2O

28、(或 FeQ+6HCl= 2FeCl 3+3HO;或 CuB 2HCl= CUCI2+H2O) (2)6.7 8.6(或 6.7<pH<8.6)(3)MgCl 2+ Ca(OH)2= Mg(OH> J + CaCl213. (1)使溶解或者反应更快更彻底(2)取过滤得到的清液滴入氯化钢溶液，无明显现象(3)CuO+2HCl= CuCl2+ H2O(4)SiO 2 + 2NaOH= N6O3+ HkO (5)降温结晶14. (1)化合反应(2)ZnS 2Q+ 2NaOH= Zn(OH) J + Na&Q (3)过滤(4)可调节溶液为碱性，使NaSQ结晶稳定存在氯化钠的存在使 NaS2Q的溶解度降低，更易结晶析出，提高产率(5)130198 g Zn(OH)2理论上能65【解析】(5)由质量守恒定律可知反应前后锌元素的质量不变,得至ij Zn的质量为198 g Xi100* 130 g。65+ 16 + 1 X2y一，催化剂15. (1)氯化钠(2)N 2+3H2高点=片 2NH32NaHC3=Na2CO+ H2O+ CO T(3)二氧化碳