中考化学二轮复习第05讲 中考化学流程图题的解法与技巧（讲解突破）（含解析）

流程图题的解法技巧工业流程图题(生产实际分析)的内容往往与生产、生活实际联系密切，因此从题干部分看一般都是采取流程图的模式。解题方法是阅读完流程图后结合相关信息回答问题。1．流程图的形式各异，有的以操作名称作为框图形成流程的主线，有的以物质作框，有的以设备作框。从近几年的试题看常见的一种形式是以操作名称为主线，物质随着操作发生变化。2．这类题目中通常还包含简单的实验设计，且实验一般为制备或对样品的定性定量分析实验。专题归纳一、考查内容和特点1．考查内容(1)化学反应原理。(2)元素化合物知识。(3)实验操作及名称。(4)物质除杂、分离。(5)流程中的物质转化和循环。2．特点(1)情境真实。(2)框图信息新颖。(3)问题设计广泛。(4)综合性强。(5)思维容量大。二、解题思路1．从题干中获取有用信息，了解生产的产品。2．分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：①反应物是什么；②发生了什么反应；③该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为了获得产品。3．从问题中获取信息，帮助解题。多数试题重点考查利用题干中的信息解决问题的能力以及物质的制备，考查有关化学实验操作，同时考查化学方程式的书写技能。关键：实验原理、装置原理、操作原理三结合。三、与初中内容有关的化学工业1．海水资源的开发和利用(如从海水中提取氯化钠和氯化镁等)。2．金属回收工业：Mg、Fe、Cu等。3．工业废水处理。4．氯碱工业。四、工业流程图题题型的结构、解题方法和思路1．题型结构题头(引入信息)→题干(提取信息，应用解题)→题尾(得出结论或产品)。2．解题方法和思路3．具体操作(1)关注“箭头”：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)。(2)关注方框内所指。(3)关注流程“三线”和“核心”(如下图)。三线：出线和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。注意事项：1．从绿色化学方面作答：对综合生产效益有何影响？如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护方面等。2．常见文字叙述套路。(1)从溶液中得到晶体：蒸发浓缩－冷却结晶－过滤(－洗涤)。(2)在写某一步骤是为了除杂时，应该注明“是为了除去某某杂质”，只写“除杂”是不给分的。典例突破题型1海水资源的多重利用1．制盐工业[例1]（2019•遵义）海洋是人类宝贵的自然资源，海水“制盐”体现了人类利用化学科学征服和改造自然的智慧。通过晾晒海水，可以得到粗盐，粗盐中含有不溶性杂质（如泥沙等）和可溶性杂质（如MgCl2、CaC12等），工业上以粗盐为原料制取精盐，其生产流程如图所示请回答下列问题：（1）操作b中玻璃棒的作用是。（2）加入Na2CO3溶液除去的离子是（填离子符号），加入NaOH溶液发生反应的化学方程式为；（3）滤液中溶质的主要成分是（填化学式），加入足量稀盐酸的目的是。（4）如果称量Ⅰ中称得粗盐的质量为3g，称量Ⅱ中称得精盐的质量为3.1g，则下列分析正确的是（填字母）A．精盐的产率为103.3%B．蒸发操作中可能有水分没有蒸干C．除杂过程中有NaCl生成D．溶解操作中粗盐没有完全溶解【答案】（1）引流。（2）Ca2+；MgCl2+2NaOH＝2NaCl+Mg（OH）2↓。（3）NaCl；除去过量的氢氧化钠和碳酸钠。（4）BC。【解析】（1）操作b是过滤，玻璃棒的作用是引流。（2）加入Na2CO3溶液除去的离子是Ca2+，加入NaOH溶液，氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，发生反应的化学方程式为：MgCl2+2NaOH＝2NaCl+Mg（OH）2↓。（3）滤液中溶质的主要成分是NaCl，加入足量稀盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠。（4）A．精盐的产率不可能为103.3%，该选项说法不正确；B．蒸发操作中可能有水分没有蒸干，该选项说法正确；C．除杂过程中有NaCl生成，该选项说法正确；D．溶解操作中粗盐没有完全溶解，会导致精盐质量偏小，该选项说法不正确。[例2]（2019•山西）工业上，常采用“盐硝联产工艺”生产高纯度食盐，还可以制得硫酸钠。卤水中主要含有NaCl，还含有少量Na2SO4、CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、FeCl3，用火碱和烟道气中的CO2为原料净化卤水，符合低碳经济发展要求。分析流程，回答问题：（1）反应器1中主要除去的离子是（填符号）。（2）烟道气通入反应器2前要脱硫，是为了除去有害气体（填化学式）。反应器2中生成沉淀的化学方程式（写一个）。（3）下表为NaCl和Na2SO4在不同温度时的溶解度：温度/℃010203032.4405060708090100溶解度/g35.735.836.036.336.436.637.037.337.838.439.039.84.99.119.540.852.048.846.245.344.343.742.742.5从析盐罐中排出的溶液a，在温度不变的条件下，每10g水中含有NaCl约g．为提高Na2SO4纯度，析硝罐中析出Na2SO4，需采用（填“升温”或“降温”）结晶方法。【答案】（1）Mg2+、Fe3+；（2）SO2，Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl；（3）3.64，升温。【解析】（1）氢氧根离子和镁离子反应会生成氢氧化镁沉淀，和铁离子反应会生成氢氧化铁沉淀，所以反应器1中主要除去的离子是：Mg2+、Fe3+；（2）二氧化硫有毒，会污染空气，所以烟道气通入反应器2前要脱硫，是为了除去有害气体SO2，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，化学方程式为：Na2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2NaCl；（3）32.4℃时，氯化钠的溶解度是36.4g，即100g水中最多溶解度36.4g的氯化钠，所以10g水中含有3.64g的氯化钠，原温度为32.4g，降温的话氯化钠也可能析出，而升温的话，氯化钠溶解度增大，不会析出，硫酸钠的溶解度减小，结晶析出，所以采用升温结晶的方法。2．海水提取金属[例3]（2019•济南）镁元素广泛应用于火箭、导弹和飞机制造业，被称为“国防元素”。如图1所示为制取单质镁的转化过程，试回答下列问题：如图转化过程中发生的化学反应主要有：MgCl2+Ca（OH）2═Mg（OH）2↓+CaCl2Mg（OH）2+2HCl═MgCl2+2H2O，MgCl2通电¯Mg+Cl2（1）在过程①中，所加石灰乳的主要成分是（填写化学式）。（2）过程②所发生的反应属于（填“化合”“分解”“置换”或“复分解”）反应。（3）下列有关过程③中能量转化的说法，正确的是（填选项序号）。A．电能转化为化学能B．化学能转化为电能C．潮汐能转化为化学能（4）海水或卤水中本来就含有氯化镁，还需要过程①②的原因是（选项序号）。A．将氯化镁富集提纯B．生成更多氯化镁C．使石灰乳和稀盐酸反应（5）某化学兴趣小组欲测定某氯化镁样品中MgCl2的含量（杂质为NaCl），称取10g该样品将其置于干净的烧杯中，加入适量水，使固体样品完全溶解。向所得溶液中逐滴加入溶质质量分数为10%的NaOH溶液，生成沉淀的质量与滴入NaOH溶液的质量关系如图所示。试回答下列问题：①当滴入NaOH溶液120g时（即图中B点），烧杯中溶液里含有的溶质为NaCl、NaOH（写化学式）。②当滴入10%的NaOH溶液80g时（即图中A点），恰好完全反应，试通过计算，求10g此氯化镁样品中MgCl2的质量。（计算结果精确至0.1g）【答案】（1）Ca（OH）2．（2）复分解。（3）A．（4）A．（5）①NaCl、NaOH；②9.5g。【解析】（1）石灰乳的主要成分是氢氧化钙，化学式是：Ca（OH）2。（2）过程②所发生的反应是两种化合物相互交换成分生成了两种新的化合物，属于复分解反应。（3）在过程③中能量转化是电能转化为化学能。（4）海水或卤水中本来就含有氯化镁，但氯化镁的浓度很小，与其它的杂质混在一起，还需要过程①②的原因是将氯化镁富集提纯。（5）①当滴入NaOH溶液120g时（即图中B点），氢氧化钠是过量的，烧杯中溶液里含有的溶质为：NaCl、NaOH。②设10g此氯化镁样品中MgCl2的质量为xMgCl2+2NaOH═Mg（OH）2↓+2NaCl9580x80g×10%9580答：10g此氯化镁样品中MgCl2的质量是9.5g。[例4]（2018•沙湾区）人类社会的进步与金属材料的发展有密切相关。（1）21世纪是钛的世纪，下面是利用钛白粉（TiO2）生产海绵钛（Ti）的工艺流程：①反应①在800～900℃的条件下进行，生成一种无色的可燃性气体，该气体的化学式为。②该工艺流程中，可以循环使用的物质有。（2）向一定量的AgNO3溶液中加入铜和锌的混合粉末，充分反应后过滤，得到溶液甲和固体乙。①若乙中含有锌、铜、银三种固体，则溶液甲中所含的金属离子符号为。②若溶液甲显蓝色，是因为（用化学反应方程式表示）。【答案】（1）①CO；②Mg、Cl2；（2）①Zn2+；②Cu+2AgNO3═2Ag+Cu（NO3）2。【解析】（1）①反应Ⅰ在800～900℃的条件下进行，还生成一种可燃性无色气体一氧化碳；②该工艺流程中，可以循环使用的物质有Mg、Cl2；（2）①若乙中含有锌、铜、银三种固体，说明了溶液中没有硝酸银、硝酸铜，则溶液甲中所含的金属离子符号为：Zn2+；②若溶液甲显蓝色，说明了铜与硝酸银反应生成了硝酸铜，化学反应方程式为：Cu+2AgNO3═2Ag+Cu（NO3）2。3．侯氏制碱工艺[例5]（2020•门头沟区一模）现代工业常以氯化钠、二氧化碳、氨气（NH3）为原料制备碳酸钠，主要流程如图：注：晶浆中主要含有NaHCO3固体、NaCl溶液、NH4Cl溶液；母液是含有NaCl、NH4Cl的溶液。（1）溶解池中，NaCl溶于水的过程中需不断搅拌，其目的是。（2）煅烧炉中发生反应的基本反应类型为。（3）整个流程中，可以循环使用的物质有。【答案】加速溶解；分解反应；二氧化碳、水。【解析】（1）溶解池中，NaCl溶于水的过程中需不断搅拌，其目的是加速溶解。（2）煅烧炉中碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，发生反应的基本反应类型为分解反应。（3）整个流程中，可以循环使用的物质有二氧化碳、水。[例6]（2018•潍坊）侯德榜是我国著名的化学家，发明了侯氏制碱法，为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献。工业上以半水煤气（主要成分是N2、H2、CO、CO2和H2O）、食盐等为原料制取纯碱的流程如下：（1）流程中循环利用的物质有H2O和。（2）步骤Ⅰ中，在使用铜催化剂和加热条件下，半水煤气主要成分间发生反应实现了CO转化，化学方程式是。（3）实验室从混合气体H2、N2、CO2中分离出CO2的实验装置如图所示。广口瓶和分液瀾斗中盛放的药品分别是、。（4）除去纯碱中少量碳酸氢钠杂质的方法是。（5）纯碱用途广泛。工业上可用废碱渣（主要成分Na2CO3）吸收硫酸厂尾气中的SO2制备无水Na2SO3，达到减少污染、节约资源的目的。反应过程中溶液组成变化如图2所示。①吸收初期（图中A点以前）反应的化学方程式为。②不断通入SO2，最终产物是【答案】（1）CO2。（2）CO+H2OCu¯△CO2+H（4）加热。（5）①2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3。②NaHSO3。【解析】（1）据图可以看出，流程中循环利用的物质有H2O和CO2。（2）步骤Ⅰ中，在使用铜催化剂和加热条件下，半水煤气中一氧化碳和水发生反应生成二氧化碳和氢气，实现了CO转化，化学方程式为CO+H2OCu¯△CO2+H（3）要从混合气体H2、N2、CO2中分离出CO2，需要先将氢氧化钠吸收掉，使用的药品是氢氧化钠溶液，然后将二氧化碳释放出了，使用的是稀硫酸，故广口瓶和分液漏斗中盛放的药品分别是氢氧化钠溶液、稀硫酸。（4）碳酸氢钠热稳定性差，故除去纯碱中少量碳酸氢钠杂质可以采用加热的方法。（5）①吸收初期是碳酸钠、二氧化硫和水反应生成碳酸氢钠和亚硫酸钠，反应的化学方程式为2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3。②不断通入SO2，最终产物是亚硫酸氢钠。题型2工业废水废渣处理[例7]（2019•北京）利用电石渣[主要成分为Ca（OH）2、MgO]制备硫酸钙的主要工艺流程如图：已知：MgO难溶于水；MgSO4易溶于水；CaSO4微溶于水。（1）反应器中搅拌的目的是。（2）反应器中发生的反应主要有MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O和。（3）上述流程中，用于分离提纯的设备有。【答案】（1）使反应物充分接触，加快反应速率；（2）Ca（OH）2+H2SO4＝CaSO4+2H2O；（3）过滤器、洗涤槽。【解析】（1）反应器中搅拌的目的是：使反应物充分接触，加快反应速率；（2）氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水，化学方程式为：Ca（OH）2+H2SO4＝CaSO4+2H2O；（3）反应中生成的硫酸钙微溶于水，通过过滤和洗涤可以得到纯净的硫酸钙，所以用于分离提纯的设备有：过滤器、洗涤槽。[例8]（2019•福建）用如图所示装置模拟废液（含CuSO4、MgSO4及一些不溶物）净化实验、步骤如下：Ⅰ往沉降槽中加入适量絮凝剂（混凝剂）甲，加速沉降；Ⅱ往反应槽中缓慢加入一定浓度的NaOH溶液。至沉淀完全；Ⅲ通过盛装有活性炭的水槽后。调节溶液的pH＝7，存在指定容器中。（1）测得原废液pH＝5，显（填“酸性”“碱性”或“中性”）。（2）甲是（写物质名称）；操作X可使固体与液体分离，操作X是；活性炭的作用是。（3）反应槽中生成沉淀的化学方程式为（写一个）。【答案】（1）酸性；（2）明矾；过滤；吸附；（3）CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4（或MgSO4+2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO4）。【解析】（1）pH＜7溶液呈酸性；pH＝7溶液呈中性；pH＞7溶液呈碱性。测得原废液pH＝5，显酸性；（2）甲是一种常用的絮凝剂，加速沉降，常用的絮凝剂是明矾；操作X可使固体与液体分离，操作X是过滤；活性炭具有疏松多孔的结构，所以活性炭的作用是吸附；（3）在反应槽中生成沉淀的反应有两个：①硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，化学方程式为：CuSO4+2NaOH＝Cu（OH）2↓+Na2SO4；②硫酸镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和硫酸钠，化学方程式为：MgSO4+2NaOH＝Mg（OH）2↓+Na2SO4。[例9]（2019•苏州）实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、MgO和SiO2）为原料制备MgCO3•3H2O．其主要实验过程如图：已知：SiO2不溶于水，常温下不与硫酸、碳酸钠反应。“酸溶”时发生反应的化学方程式为和。（2）“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有（填离子符号）。（3）“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。（填“能”或“否”），理由是。（4）“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是。【答案】（1）MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O和；MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑。（2）Na+、SO42﹣、CO32﹣。（3）否；导致产品不纯。（4）避免制备产品消耗更多的碳酸钠。【解析】（1）“酸溶”时是氧化镁以及碳酸镁与硫酸反应，对应的化学方程式为MgO+H2SO4＝MgSO4+H2O和MgCO3+H2SO4＝MgSO4+H2O+CO2↑。（2）滤液I为生成的硫酸以及生成的硫酸镁的混合溶液，和过量碳酸钠反应，生成硫酸钠以及碳酸镁，还剩余碳酸钠，所以“过滤Ⅱ”所得滤液中含有的主要离子有Na+、SO42﹣、CO32﹣。（3）“反应”步骤前后均有过滤，能否省去“过滤Ⅰ”只进行“过滤Ⅱ”。不能，因为导致得到的产品因为混油二氧化硅而不纯。（4）“酸溶”时所加硫酸溶液不宜过量太多的原因是过量的硫酸需要加入碳酸钠进行去除，所以是避免制备产品消耗更多的碳酸钠。题型3氯碱工业[例10]（2019•荆门）氯碱工业以粗盐（主要成分是NaCl，含少量泥沙、CaCl2、MgCl2）为原料，生产氯气和氢氧化钠，模拟流程如图：（1）试剂A与试剂B的组合为（填序号）①KOH②NaOH③K2CO3④Na2CO3（2）操作A需使用玻璃棒，玻璃棒的作用是。（3）流程中Mg元素必须转化成（填化学式）才能完全除去。（4）写出电解NaCl溶液的化学方程式。（5）该工业副产品H2目前还不能作为燃料被广泛应用，其理由（答一条即可）。【答案】（1）②④。（2）引流。（3）Mg（OH）2。（4）2NaCl+2H2O通电¯2NaOH+H2↑+Cl2【解析】（1）试剂A与试剂B的组合为氢氧化钠、碳酸钠，分别除去氯化镁、氯化钙。（2）操作A（过滤）需使用玻璃棒，玻璃棒的作用是引流。（3）流程中Mg元素必须转化为Mg（OH）2才能完全除去。（4）电解NaCl溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，反应的化学方程式：2NaCl+2H2O通电¯2NaOH+H2↑+Cl2（5）该工业副产品H2目前还不能作为燃料被广泛应用，其理由是不易储存、不安全、制取价格较高等。题型4金属回收工业[例11]（2019•江西）2020年奥运会奖牌制作原料来自于电子垃圾中提炼出来的金属。从废线路板中提炼贵重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如图：已知：在酸性环境中有过氧化氢存在时，铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。（1）操作①的名称是；（2）提炼出的贵重金属可制作奖牌，其成分是；（3）调节pH的主要目的是除去滤液中（填金属离子符号）；（4）写出粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应的化学方程式：。【答案】（1）过滤；（2）金或铂；（3）Al3+和Fe3+；（4）Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O。【解析】（1）操作①得到固体和液体，所以是过滤；（2）提炼出的贵重金属可制作奖牌，其中有金或铂，所以其成分是金或铂；（3）调节pH，根据生成固体氢氧化铝和氢氧化铁，所以主要目的是除去滤液中Al3+和Fe3+；（4）根据信息“在酸性环境中有过氧化氢存在时，铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。”，可知粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应生成硫酸铜和水，对应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2H2O。[例12]（2020•丰台区一模）一些光盘的金属层中含有少量银，可通过如下方案回收（其他金属含量过低，可忽略）。（1）补全化学方程式：4Ag+2NaClO+H2O═2AgCl+Ag2O+。（2）操作Ⅱ的名称是。【答案】（1）2NaOH；（2）过滤。【解析】（1）由质量守恒定律：反应前后，原子种类、数目均不变，由反应的化学方程式，反应前银、钠、氯、氧、氢原子个数分别为4、2、3、2，反应后的生成物中银、钠、氯、氧、氢原子个数分别为4、0、2、1、0，根据反应前后原子种类、数目不变，共缺少2个钠原子、2个氢原子和2个氧原子，每个分子由1个钠原子和1个氢原子和1个氧原子构成，则应填2NaOH。（2）操作Ⅱ是将溶液与滤渣分离，是过滤操作。题型5化工实验[例13]（2019•安徽）Ba（NO3）2可用于生产信号弹、炸药等。利用钡泥（主要含有BaCO3、BaSO3、Fe2O3）可制取Ba（NO3）2，其部分流程如图：（1）Ba（NO3）2中钡元素的化合价为；流程中所涉及的氧化物是（填1种即可）。（2）BaCO3与稀HNO3反应的反应类型是；写出Fe2O3与稀HNO3反应的化学方程式：。（3）试剂Y为（填序号）。①BaCl2溶液②Ba（OH）2溶液③NaOH溶液（4）从Ba（NO3）2溶液中析出Ba（NO3）2晶体的方法是。【答案】（1）+2；氧化铁（或三氧化二铁、Fe2O3）；（2）复分解反应Fe2O3+6HNO3＝2Fe（NO3）3+3H2O；（3）②；（4）蒸发结晶。【解析】（1）Ba（NO3）2中硝酸根为﹣1价，根据化合物中正负化合价的代数和为零可得钡元素的化合价为+2；氧化物为两种元素组成且其一为氧元素的纯净物，所以流程中所涉及的氧化物氧化铁（或三氧化二铁、Fe203）（填1种即可）。（2）BaCO3与HNO3反应生成硝酸钡和碳酸，碳酸不稳定分解为二氧化碳和水，所以是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物，符合复分解反应的特征，属于复分解反应；Fe2O3与HNO3反应生成硝酸铁和水，对应的化学方程式：Fe2O3+6HNO3＝2