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(共26张PPT)
题型四　
工艺流程题
　Fe+CuSO4 FeSO4+Cu　
题型研析·塑思维
类型1 生产制备流程
【典题1】(2023·广安中考)中国古代典籍中记录了很多化学知识,展示了我国古代人民的智慧。《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜的方法:“挹其水熬之,则成胆矾,烹胆矾则成铜。熬胆矾铁釜,久之亦化为铜。”主要流程如图所示:
(1)“熬”的过程类似于下列粗盐提纯实验中的______操作(填字母)。
A.溶解　　B.过滤　　C.蒸发
(2)“烹”的过程中,胆矾(CuSO4·5H2O)首先转变成水和无水硫酸铜,该反应的基本反应类型是　_______反应。
(3)写出“铁釜”中发生反应的化学方程式:
____________________________。
(4)铁釜外侧容易生锈,是因为铁与空气中的________________________发生反应。
　C　
分解　
　氧气、水(或O2、H2O)　
【典题2】(2023·苏州中考)用蛋壳(主要含CaCO3,还有少量MgCO3和有机物)为原料通过以下步
骤制取补钙剂醋酸钙[(CH3COO)2Ca]。
已知:①醋酸钙易溶于水,高于160 ℃时发生分解;
②醋酸(CH3COOH)易挥发。
(1)焙烧。将蛋壳在高温下焙烧后冷却,得到含金属氧化物的固体。
①焙烧过程中,CaCO3发生反应的化学方程式为_________________________。
②焙烧过程中,产生烧焦羽毛的气味,说明蛋壳中含有___________(有机物)。
(2)酸溶。在焙烧后的固体中先加入适量水打浆,冷却后,再加入稍过量的醋酸得到醋酸盐溶液。
不能向焙烧后的固体中直接加入醋酸的原因是________________________________________
______________________________________________。
　蛋白质　
　焙烧后的固体为氧化钙,若向氧化钙固体中
加入醋酸,氧化钙与水反应放热,会加速醋酸的挥发　
　CaCO3 CaO+CO2↑　
(3)除镁。在酸溶后的溶液中加入Ca(OH)2至碱性,将(CH3COO)2Mg 转化为Mg(OH)2
沉淀除去。该反应属于_______________(填基本反应类型)。
(4)中和。在除镁后的溶液中加入醋酸调节溶液pH为7。其目的有
①将溶液中的少量Ca(OH)2转化为(CH3COO)2Ca;
②_________________________________。
(5)将中和后的溶液蒸发浓缩至有大量晶体析出,过滤得到醋酸钙晶体。蒸发时
不能直接将溶液蒸干的原因是_______________________________。
　复分解反应　
　防止溶液吸收空气中的二氧化碳　
　醋酸钙高于160 ℃时发生分解　
(6)醋酸钙高温下分解所得氧化钙可作为气体吸收剂。将(CH3COO)2Ca质量分数为94.8%的样品50.0 g在高温下完全分解,计算分解得到CaO的质量(写出计算过程)。
已知:①醋酸钙分解反应为(CH3COO)2Ca CaO+C3H6O↑+CO2↑;杂质不发生反应。
②(CH3COO)2Ca的相对分子质量为158。
解:设分解得到CaO的质量为x。
(CH3COO)2Ca CaO+C3H6O↑+CO2↑
158 56
94.8%×50.0 g x
=　x=16.8 g
答:分解得到CaO的质量是16.8 g。
【方法点拨】常见的工艺流程图示形式如下:
1.原料预处理的方法及目的
(1)粉碎、研磨或喷成雾状:增大反应物间的接触面积,加快反应速率。
(2)搅拌:使反应物充分接触,加快反应速率。
(3)酸浸(或碱浸):使能与酸(或碱)反应的物质溶解,与不溶物分离。
2.判断能回收利用和可循环使用的物质
(1)逆向箭头一般表示可循环利用的物质。如图1,物质A为可循环利用的物质。
(2)某设备或某步骤的生成物,为前面某一设备或步骤的反应物,则该物质为可循环利用的物质。如图2,物质B为可循环利用的物质。
　Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑(或Ni+H2SO4 NiSO4+H2↑)　
类型2 回收利用流程
【典题】(2023·黄冈中考)兴趣小组的同学利用某废镍材料(含有金属Ni及少量Fe、
Cu)回收镍,设计流程如图所示(部分产物略去)。
请根据上述流程回答下列问题:
(1)过滤时,玻璃棒的作用是_________。
(2)写出“酸浸”时发生反应的化学方程式:
_______________________________________________________(任写一个)。
　引流　
(3)过氧化氢具有氧化性,“氧化”时发生反应的化学方程式为2FeSO4+H2SO4+H2O2
Fe2(SO4)3+2X,则X的化学式是_________。
(4)Ni、Fe、Cu的金属活动性由强到弱的顺序为______________。
　H2O　
　Fe>Ni>Cu　
(5)已知Fe3+和Ni2+开始沉淀和完全沉淀时的pH如表。“除铁”过程中加入NaOH溶
液的目的是通过调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀而Ni2+不沉淀,则pH的范围是____
(填字母)。
A.2.7≤pH<3.2　　B.3.2≤pH<7.2
C.7.2离子 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH
Fe3+ 2.7 3.2
Ni2+ 7.2 8.7
　B
【方法点拨】
1.工艺流程中陌生化学方程式的书写
(1)找出反应物、反应条件和生成物并配平化学方程式:
①若设问中已给出反应的过程,可直接写出反应物和生成物;
②若设问中未给出反应的过程,可从流程图中分析出反应物和生成物:箭头尾部的是反应物,箭头指向的是生成物。
(2)若找出的反应物和生成物不满足质量守恒定律,可从以下两个方面考虑:
①反应在溶液中进行,可考虑是否有水参与反应或有水生成;
②反应在空气中进行或通入空气,可考虑空气中的各成分(一般为O2或CO2)是否参与反应。
注意:不要漏写反应条件、漏标生成物状态。
2.对工艺流程的评价
(1)科学性:杂质是否完全除去、是否引入新的杂质等。
(2)安全性和便捷性:尽量选用较温和的反应条件。
(3)对环境的影响:是否符合绿色化学理念,是否产生有毒气体或者其他引起环境问题的物质。
类型3 分离提纯流程
【典题1】(2023·威海中考)芯片是用高纯硅制成的。如图是以石英砂为原料制备高纯硅的工艺流程(石英砂主要成分是SiO2,含有少量的Fe2O3和Al2O3)。下列说法正确的是 ( )
A.溶液a中的溶质是FeCl3和AlCl3
B.①中发生还原反应的物质是碳
C.②中反应需要在无氧环境下进行
D.该流程中可以循环利用的物质是CO和HCl
C
【典题2】(2023·重庆中考A卷)锂辉矿(Li2CO3)是制备新能源汽车电池的重要原料。如图是一种模拟提纯碳酸锂的工艺,根据要求回答问题。
【查阅资料】
Ⅰ.锂辉矿主要成分为Li2CO3,含泥沙等杂质。
Ⅱ.Li2CO3(化学性质与Na2CO3类似)为无色晶体,微溶于水,在冷水中的溶解度比热水中大。
(1)X是一种酸,其溶质化学式为___________,常用_______________(填试剂名称)检验气体Y。
(2)②中发生中和反应的化学方程式为
___________________________________。
(3)有以下三种温度的饱和Na2CO3溶液,
③中你选择的是______(填字母)。
A.0 ℃　　B.25 ℃　　C.80 ℃
(4)将滤液2蒸发,当有_________________时(填现象),停止加热,可得到其他化工产品。
　H2SO4　
　澄清石灰水　
　2NaOH+H2SO4 Na2SO4+2H2O　
　C　
　较多固体出现　
【典题3】(2021·镇江中考)以碳酸钡原料(含少量SiO2)制备高纯碳酸钡的流程如
图。
(1)试剂X应选用______(填字母)。
a.稀硫酸　　　　　　b.盐酸
(2)操作1、操作2用到的玻璃仪器有_________、烧杯、玻璃棒等。
(3)滤液Y中溶质有KOH、K2CO3和_________。
(4)酸溶时,试剂X不能过量太多,一是节约试剂X,二是_______________________
___________________。
　b　
　漏斗　
　KCl　
　防止转化过程中消耗过
多的氢氧化钾溶液　
【方法点拨】
1.物质的分离和提纯的方法:
(1)结晶——固体物质从溶液中析出的过程(冷却热饱和溶液、蒸发浓缩)。
(2)过滤——固、液分离。
(3)蒸馏——液、液分离。
2.控制反应条件的目的:
(1)调节pH:除去杂质离子。
(2)控制温度:防止某物质温度过高发生分解。
重温·山东中考 经典专练明方向
1.(2023·临沂中考)造纸术是中国古代四大发明之一,氢氧化钾是造纸的重要原料。我国古代制
造氢氧化钾的主要流程如图所示,其原理是将干燥的木料烧成灰(含K2CO3),再向灰汁中加入石
灰浆,充分反应后,进一步提纯得到氢氧化钾。
(1)操作①的名称是_________。
(2)“制浆池”中发生反应的基本类型是_____________,从能量变化的角度分析该反应为_______
(填“放热”或“吸热”)反应。
(3)“反应池”中发生反应的化学方程式是_____________________________________。
题组演练·提素能
　过滤　
　化合反应　
　放热
K2CO3+Ca(OH)2 CaCO3↓+2KOH　
2.(2023·潍坊中考)稀土被称为“工业维生素”,能显著提升建造航母及舰载机的材料性能,含有稀土元素钇的氧化钇(Y2O3)被广泛应用于航空航天涂层材料。以富钇稀土矿(主要成分为Y2O3,含有少量的Fe2O3、CuO、SiO2等杂质)生产氧化钇的工艺流程如下,回答下列问题:
(1)在粉碎机中研磨粉碎的目的是____________________________________。
(2)操作Ⅰ的名称是_________,“酸溶”过程中,Y2O3发生反应的化学方程式为
_______________________________。
(3)向反应釜2中通入气体X使溶液呈碱性,调节溶液的pH除去滤液Ⅰ中杂质,沉淀
Ⅱ的主要成分是______________________(填化学式)。
(4)沉淀池中“沉钇”过程有H2O等物质产生,“沉钇”的化学方程式为
_______________________________________________________。
(5)流程中可循环使用的物质为_________(填化学式)。
　增大接触面积,有利于反应充分进行　
　过滤　
　Y2O3+6HCl 2YCl3+3H2O　
　Fe(OH)3、Cu(OH)2　
　6NH4HCO3+2YCl3 Y2(CO3)3↓+3CO2↑+6NH4Cl+3H2O　
　NH3　
3.(2021·济宁中考)铝在地壳中主要以铝土矿的形式存在,铝土矿的主要成分为Al2O3(含有少量
Fe2O3、SiO2等杂质)。工业上冶炼铝的工艺流程见如图:
(1)铝土矿中的SiO2不溶于水,也不与盐酸反应,操作①的目的是_____________;
(2)操作③得到的Al(OH)3受热分解生成Al2O3,该反应的化学方程式为____________
____________________,铝土矿经过操作①~④的目的是____________________;
(3)在冰晶石作助熔剂条件下,高温电解Al2O3得到金属铝,该反应的化学方程式为
________________________。
　除去SiO2　
　2Al(OH)3
Al2O3+3H2O　
　得到纯净的Al2O3　
　2Al2O3 4Al+3O2↑　
精练·山东模拟 对点演练提能力
1.(2023·泰安二模)海洋是巨大的资源宝库。学习小组模拟化工厂生产流程,利用海水制取纯碱和金属镁,设计方案如图所示。下列说法不正确的是 (__)
A.流程Ⅰ为海水晒盐的过程
B.流程Ⅱ为粗盐精制,为除去Ca2+、Mg2+、S等可溶性杂质离子,加入3种过量试剂的顺序依次是BaCl2、Na2CO3、NaOH
C.流程Ⅲ为海水“制碱”,滤液A中溶质只有一种
D.流程Ⅳ为海水制镁,加入石灰乳的目的是将镁离子沉降富集
C
2.(2023·烟台一模)高纯碳酸钙广泛应用于精密电子陶瓷、医药等的生产,以石灰石矿粉(含有SiO2、Fe2O3、MgSO4等杂质)为原料,生产高纯碳酸钙的流程如图:
(1)从流程图中推知:SiO2具有的化学性质是
___________________________。
(2)氧化铁与盐酸反应的化学方程式为
_________________________________。
(3)滤渣3中除有Ca(OH)2外,还有______________________(填化学式,下同)。
(4)向得到的NH4Cl溶液中加入氢氧化钙溶液并加热,可以得到的气体是_______　
(填化学式)。
(5)“转化”过程发生反应的化学方程式是
______________________________________________。
　二氧化硅不会与盐酸反应　
　Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O　
　Fe(OH)3、Mg(OH)2　
　NH3
　CaCl2+H2O+CO2+2NH3 2NH4Cl+CaCO3↓　
3.(2023·临沂模拟)利用氮肥工厂废气和磷肥工厂废渣(液)联合生产硫酸铵【(NH4)2SO4】的工艺流程如图:
(1)煅烧炉中发生反应的化学方程式是
__________________________。
(2)沉淀池中发生反应的化学方程式为
______________________________________________。
(3)上述流程中除了CaCO3外,循环利用的物质还有_____________。
(4)施肥时为了不降低肥效,下列物质中不宜与硫酸铵混用的是______(填字母序号)。
A.熟石灰　　　B.硝酸钾　　　C.稀硫酸
　CaCO3 CaO+CO2↑　
　2NH3+CO2+CaSO4+H2O (NH4)2SO4+CaCO3↓　
　二氧化碳　
　A　

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