百年学典 中考风向标 化学 课件 专题四　综合能力题-工艺流程

专题四综合能力题——工艺流程分类突破练方法一、工艺流程的一般路线图二、对原料进行预处理的常用方法1.物理方法(1)粉碎(研磨、喷淋或溶解):

。(2)搅拌:

,

,使反应更充分。

(3)水浸:通过加水,使可溶物溶解形成溶液,与不溶物分离。(4)金属打磨:除去

等杂质。

2.化学方法(1)灼烧(煅烧):使固体在高温下分解或使杂质在高温下氧化、分解等。(2)酸浸、碱浸:固体原料与酸或碱反应进入溶液。增大反应物间的接触面,加快反应速率加速固体溶解(或使反应物充分接触)加快反应速率金属表面的氧化物三、常考的分离、提纯操作1.过滤:使可溶于水的物质与不溶或难溶于水的物质分离。过滤操作中所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、

,其中玻璃棒的作用是

。

漏斗引流

2.蒸发结晶提纯溶解度随温度升高而变化不大的物质,如氯化钠。实验室进行蒸发操作所需玻璃棒的作用是

.

。

3.降温结晶:提纯溶解度随温度升高而显著增大的物质(或在某温度区间变化明显),如硝酸钾。4.蒸馏或分馏:分离沸点不同的液体混合物。5.洗涤目的:除去固体表面的可溶性杂质,提高产物纯度。若该固体能溶于水,则可以使用该固体的饱和溶液进行洗涤。搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅四、陌生化学方程式的书写1.找反应物与生成物:根据流程图箭头方向判断是反应物还是生成物。如图所示。2.查漏补缺:若反应在溶液中进行,需要考虑水是否参与反应;若反应在空气中进行,需要考虑空气成分如氧气是否参与反应。反应物反应条件生成物五、反应物、生成物及可循环利用的物质的判断如图所示,箭头从A指向某个环节,又从某个环节指向B,而逆向线上标注了C,则A为反应物,B为生成物,C为可循环利用的物质。六、反应条件的控制1.调节溶液pH的目的:控制反应向目标反应进行,避免其他反应的发生。2.控制温度的目的:使反应发生或防止某物质在高温下分解、挥发等。3.通入保护气(如氮气、稀有气体)的目的:

.

。

4.加入过量试剂的目的:使某物质完全反应。隔绝空气,防止物质与空气中的氧气等发生化学反应七、工艺流程的评价1.科学性:能否达到实验目的,杂质是否完全除去,是否会引入新的杂质等。2.安全性和简便性:若反应中会产生可燃性物质,应注意做好防护措施,如通风和远离火源;尽量选用较温和的反应条件,避免高温和高压等复杂条件。3.环保性:是否符合“绿色化学”理念,环保、低碳方案优先。4.经济实用性:应遵循原料廉价易得、反应能耗低、产率或原料的利用率高等原则。类型1物质的制备(5年5考)例1(2025广东)金属注射成型是一种精密器件的制造技术。某种制备铁镍合金器件的主要工序如图甲。H2O3∶80该反应发生在b区该反应发生在a区

aⅲ.将铁粉、纯镍粉与石蜡黏结剂混合,制成原料颗粒。(2)除蜡:若要加快溶剂对石蜡的溶解,可采取的措施是

.

。

(3)烧结:需在氮气环境下进行的原因是

。与纯铁相比,烧结后得到的铁镍合金的优点有

(写一条)。

适当升温(合理即可)作保护气,防止金属被氧化硬度大(合理即可)(4)渗碳:通过渗碳技术可优化产品性能。对比图丙中不同温度下含碳量随渗层深度变化的曲线,可得出的结论是

.

(写一条)。某精密器件渗碳需要达到渗层深度为1.0mm、含碳量为0.6%的要求,图中三个温度中最适合的是

℃。在一定范围内,渗层深度相同时,温度越高,含碳量越高1000类型2物质的分离提纯(5年2考)例2(2021广东节选)牙膏中常用碳酸钙粉末作摩擦剂,利用石灰石(杂质不溶于水和酸)制备纯净碳酸钙的一种方法如图所示。(1)反应①的化学方程式为

;操作Ⅰ的名称是

。(2)反应②的化学方程式为

,该反应属于

(填基本反应类型)反应。

过滤复分解类型3工业三废的处理及回收利用例3(2025清远一模)一种利用某地飞灰(主要含CaO、SiO2及C)和赤泥(主要含Fe2O3及Zn、Pb、Ni、Cu、Cr等重金属化合物)共同处理回收金属工艺各环节如图所示。(1)推测赤泥可能的颜色

(填字母)。

a.黑色b.砖红色c.银白色(2)“马弗炉”中,C还原Fe2O3的化学方程式是

,该反应属于

(填基本反应类型)。

(3)“高温还原”中,部分金属汽化后与氯结合形成“二次飞灰”,实现与“熔融混合物”分离,由此可知Zn的沸点比Cu

(填“高”或“低”)。(4)“磁选分离”利用该铁合金的

(填“物理性质”或“化学性质”)实现与残渣分离,得到的铁合金的硬度比铁

(填“大”或“小”)。b置换反应低物理性质大(5)飞灰用量与铁回收率、铁合金中铁含量的关系如图所示。飞灰用量增大,铁回收率增大的原因是

.

,铁合金中铁的含量先增后降的原因是

.

。

(6)与传统飞灰填埋处理相比,该工艺的优势有

.(写一点)。

飞灰用量增加,碳的含量增加,铁能被充分还原出来赤泥比例减少,铁含量减少,杂质占比增加减少环境污染(合理即可)强化训练培素养1.(2023广东)电解水制氢联合碳酸钙分解制备氧化钙,能减少碳排放,助力碳中和。该新方法的示意图如图甲所示。甲(1)传统方法:CaCO3在900℃以上完全分解生成CaO和

(填化学式)。CO2(2)新方法:①电解水属于

(填基本反应类型)反应,反应前后氢元素的化合价

(填“升高”“降低”或“不变”)。

②反应器1:一定的H2环境及较低温度下,CaCO3可与H2反应生成CaO、CO和H2O。CO与H2O的分子个数比为

。

CaCO3还可以直接分解。反应器1中CO、CO2的含量随反应温度的变化如图乙所示。

℃时,抑制CO2生成的效果最好。

分解降低1∶1750乙③反应器2:一定条件下,CO与H2发生化合反应生成甲醇(CH3OH),化学方程式为

。

(3)与传统方法相比,新方法的优点有

.

(写两条)。

①减少二氧化碳排放,缓解温室效应;②节约能源2.设备流程

(2025安徽)纳米氧化锌是一种新型高功能材料。工业上利用锌浸出液(主要含ZnSO4、CuSO4和CdSO4等)通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图如图甲:甲已知:金属活动性顺序为Zn>Cd(镉)>Cu。回答下列问题。(1)锌浸出液需先加酸调节pH,适宜加入的酸是

(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。

稀硫酸(2)锌粉除铜、镉比锌粒效果好的原因是

,除铜反应的化学方程式为

。

(3)锌粉除铜、镉的实验结果如图乙所示。增加锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升的原因是

。(4)水热合成后,“反应器2”中的混合物经

(填操作名称)、洗涤、干燥得到产品。

锌粉的接触面更大,反应更充分硫酸铜已除尽,增加的锌粉仅与硫酸镉反应过滤乙3.传统文化

(2025江门三模)柴米油盐酱醋茶,琴棋书画诗酒花,都与化学息息相关。Ⅰ.酱油是我国传统调味品之一,已有3000多年历史。天然晒露法是传统的老法酱油的生产方法。以初夏开始制作为例,主要流程如图所示:回答下列问题。(1)“发酵”过程中,所取缸内样品呈

(填“酸”“中”或“碱”)性。(2)“压榨”与化学基本实验操作中的

(填操作名称)有相似之处。(3)下列有关说法正确的是

(填字母)。

A.“浸泡”的目的是泡胀大豆,并除去杂物

B.铁强化酱油中“铁”指铁单质C.天然晒露法得到成品的时间会受天气影响酸过滤ACⅡ.在我国,以高粱酿酒已有700多年历史,酿酒的主要生产流程如图所示,请回答下列问题。(4)将高粱粉碎的目的是

。(5)“润糁”的目的是使高粱吸收一定量的水。用热水润糁效果更好,从微观角度分析,用热水的原因是

。

增大反应物之间的接触面,使反应更快更充分温度高,分子运动速率快(6)“蒸馏”可将酒精与水、酯类等物质分离,其原理是利用物质的

不同。

(7)将乙醇溶液中含有的水进一步除去,再添加适量的变性剂可形成变性燃料乙醇(C2H5OH)。乙醇燃烧的化学方程式为

。

沸点4.(2025广州节选)化学在“低碳行动”中发挥着重要作用。一种用溶液对燃煤电厂排放的二氧化碳进行捕集和利用的方案如下:(1)燃煤发电是将化学能最终转化为

。

(2)吸收塔中溶液发生反应的化学方程式是

。(3)上述方案的相关举措中,体现低碳、循环发展理念的有

(填字母)。A.使用高硫煤发电 B.设置热交换器

C.K2CO3循环再生 D.用粉煤灰制砖(4)甲酸是一种重要的化工原料,分子微观示意图如图乙。请你设计一个由二氧化碳合成甲酸的化合反应,写出化学方程式:

。电能BCD5.(2025成都)成都盛产蛇纹石,利用蛇纹石生产氢氧化镁的工艺如图。[资料信息]①蛇纹石的主要成分为MgO和SiO2,含少量Fe2O3、Al2O3等。②SiO2难溶于水,不与稀硫酸反应。③部分金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表。金属离子Fe3+Al3+Mg2+开始沉淀的pH2.33.59.4沉淀完全的pH3.24.612.4(1)“粉碎”的目的是

。

(2)“酸浸”后,滤液中的阳离子有Mg2+和

(填符号),滤渣1的主要成分是

。

(3)“碱洗”时,适宜的pH范围为

。

(4)“沉镁”的化学方程式为

。

(5)“洗涤”时,证明氢氧化镁已洗净的方法是

.

。增大反应物间的接触面,使反应更充分H+、Fe3+、Al3+SiO24.6≤pH<9.4取少量最后一次洗涤液于试管中,滴入氯化钡溶液和无色酚酞溶液,无明显变化,说明已洗净1.(2025湖南)以白云石(主要成分为MgCO3和CaCO3)为原料制备Mg(OH)2的主要流程如图甲所示(部分产物略去),回答下列问题。课后精练提能力(1)为使白云石反应更充分,煅烧前可对白云石采取的措施是

。(2)Mg(OH)2产品的纯度受煅烧窑中煅烧温度的影响,Mg(OH)2纯度与煅烧温度的关系如图乙所示,煅烧白云石最佳温度是

℃。

(3)反应器中CaO发生化合反应的化学方程式是

。粉碎9602.(2025云南)现代绘画的红色颜料已很少使用赭石,而是通过化学方法制备Fe2O3。例如可用废铁丝(主要含铁和少量氧化铁,其余杂质不参与反应)制得,其工艺流程如图所示。搅拌(1)“酸浸”过程中,可加快化学反应速率的方法有

(任填一种)。(2)“酸浸”过程中,加入过量稀盐酸的目的是

。使铁与氧化铁完全反应(3)Fe(OH)3高温焙烧得到两种氧化物,化学方程式为

.

。

(4)流程中的两次过滤均不能省略,其中“过滤1”不能省略的原因是

。

Fe2O3+3H2O将未反应的固体杂质除去,以免影响后续实验(合理即可)3.(2025湛江模拟)碳酸钡(BaCO3)用于电子陶瓷、PTC热敏电阻、电容器等多种电子元器件的制造。工业上以重晶石(主要成分为BaSO4,杂质为Fe2O3)为原料生产碳酸钡的流程如图甲。已知:焙烧温度为1000～1200℃,BaS易溶于水。(1)重晶石进入“焙烧”前需粉碎的目的是

.

。

增大反应物的接触面,使反应更快、更充分(2)操作Ⅰ的名称是

;其中玻璃棒的作用为

。

(3)流程中必须进行尾气处理,目的是

。

(4)焙烧时,温度对硫酸钡转化率的影响如图乙,则焙烧的最佳温度为

。焙烧时生成BaS,该反应的化学方程式为

.

。

(5)“沉钡”时,发生的反应为BaS+(NH4)2CO3BaCO3↓+X,(NH4)2CO3阳离子为

,“X”的化学式为

。

过滤引流防止生成的CO污染空气1000℃BaSO4+4C(NH4)2S4.(2025佛山二模)我国每年约有4亿部手机被淘汰,其中的零部件中含约4t黄金,以下是从中提取金的两种方案。方案一:乳清蛋白海绵吸附法(如图甲)(1)“酸浸”前需粉碎零部件的目的是

.

。

(2)乳清蛋白海绵具有

的结构能吸附金离子。

(3)Au+在高温下“解吸”,通过

(填“得”或“失”)电子变成Au粉。增大反应物的接触面,使反应更充分疏松多孔得方案二:硫脲浸取法(部分工艺如图乙)(4)硫脲[CS(NH2)2]中硫元素和氢元素的质量比为

,碳、氮元素的化合价分别为+4和-3,则硫元素的化合价为

。

(5)“过程Ⅱ”发生的化学方程式: