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1、专题二 化学工艺流程题归纳题型解法 化工工艺流程题是将完整的化工生产过程或其中的一部分用框图的形式表示出来，广东中考中的工业流程题主要是物质的生产和除杂，工艺流程一般为：原料生产（除杂）产品。解答工艺流程题首先要克服恐惧心理，认真审题，明确生产目的，这样解题的时候才能有的放矢。 试题设计一般围绕以下几个方面： （1）推断流程图中的某种物质。这就要求分析流程图中的每一个步骤，了解每一步操作中进出的物质，发生了什么反应，该步操作的目的是什么，对制造或提纯产品能起到什么样的作用等。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。要判断流程图中某一步中的物质可以从上一步操作中反应物可能
2、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）书写化学方程式。可分为两类：依据信息书写未学过的化学方程式，首先要从流程图中找出反应物和生成物，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，然后进行配平，还应注意反应条件的有关信息；若在空气中煅烧或通入空气则还需考虑空气中的氧气是否参与反应。根据流程图书写其中某步中发生反应的化学方程式，首先要找出进入该步操作中的物质，根据所学知识判断其可能发生的反应，然后写出产物，并进行配平。 （3）混合物分离、提纯的操作及所需仪器的判断。 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
3、棒、滤纸。 从物质的溶液中得到该物质的晶体常用的方法： a.蒸发结晶，具体操作见粗盐的提纯。 b.降温结晶，操作过程：蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥。 （4）工艺流程的评价。 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。 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。 对环境的影响：是否符合绿色化学理念，是否产生有毒气体等。 节约性：原料利用率要尽量高。 （5）判断能够回收利用的物质：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。类型一 海水资源的综合利用 例1 （2014连云港改编）连云港拥有丰富的海洋资源，开发利用这些宝贵的资
4、源有力地促进了连云港经济的发展。 图1 图2 （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（如图1），并回答相关问题：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、玻璃棒、 （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CaCl2、MgCl2、Na2SO4等，以下是对澄清滤液进行提纯，制备精盐的实验方案，各步操作流程如图2所示：a.第步操作的目的是除去粗盐中的 （填化学式，下同），第步操作的目的是除去滤液中过量的 。b.第步“过滤”操作中得到沉淀的成分有：BaSO4、
5、Mg（OH）2、 。 （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3。反应的基本反应类型是 ；物质X是 （填名称）。 （4）工业上可用电解饱和NaCl溶液的方法制得烧碱、氯气和氢气，请写出该反应的化学方程式： 。 技巧点拨 （1）要判断实验操作，首先要分析实验目的，如本题图1中的操作步骤1的目的是除去粗盐中的泥沙等杂质，由此可以判断所需进行的操作为：溶解过滤蒸发。则操作1为溶解。（3）物质X与Mg（OH）2反应生成氯化镁，则X为盐酸。（4）电解饱和NaCl溶液制得烧碱、氯气和氢气，则可知反应物一定有NaCl，生成物有NaOH、Cl
6、2和H2，根据反应前后元素种类不变可知反应物中应还有H2O。类型二 能源工业（化石燃料的利用及合成氨工业等） 例2 （2015安徽）我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。其模拟流程如下： （1）反应的化学方程式为 ，反应的基本反应类型为 。 （2）工业上用分离液态空气的方法制取氮气，属于 （填“物理”或“化学”）变化。 （3）操作a的名称是 ，实验室进行此操作时所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。 （4）写出NH4Cl的一种用途： 。 例3 煤是社会生产、生活中最重要的能源，工业上常把煤进行气化和液化处理，使煤变成清洁能源。煤气化和液化流程示意图如下： （1）第步操作发生的是 （填“物理”
7、或“化学”）变化。 （2）第步是精炼煤与水蒸气的反应，化学方程式为 。 （3）第步反应的基本类型属于 。 （4）含硫化合物洗液经过提炼后，可用来制硫酸，过程是含硫化合物氧化得到SO2， SO2进一步氧化得到X， X与水反应得到H2SO4，则X的化学式为 。（5）从“绿色化学”的角度分析，“煤的气化和煤的液化”生产流程的优点是_。 技巧点拨 （1）判断物理变化、化学变化时应注意分析是否有新物质生成。（2）精炼煤的主要成分是碳，题中已经给出了反应物和生成物，配平即可，应注意反应条件的书写。（4）二氧化硫再次氧化可生成三氧化硫，与水反应会生成硫酸。（5）绿色化学主要是指反应时反应物全部会转化成生成物
8、，同时不对环境造成污染。 例4 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下： （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 。 （2）制取氢气的反应过程为C+H2OCO+H2,CO+H2OCO2+H2。上述两个化学方程式中表现氧化性的物质是 （填化学式）。 （3）原料气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： 。（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，可将空气中的N2与O2分离。根据下表中物质的沸点判断，要将产物NH3与N2
9、、H2分离开来，最适宜的温度应该控制在_。物质H2N2O2NH3沸点252 195.8 183 33.35 技巧点拨 （2）表现氧化性的物质即为提供氧元素的物质。（3）气体净化时，通常先除杂，再干燥。（4）书写反应的化学方程式应注意反应条件。类型三 CaCO3和矿产资源的利用 例5 （2015扬州）醋酸钙Ca（Ac）2是国家允许使用的补钙制剂之一。以蛋壳为原料回收膜并制备醋酸钙的一种工艺流程如下。 （1）写出煅烧时的化学方程式: 。CO2的任意排放会引发的环境问题是 。CO2与CH4一定条件下化合生成甲醛（HCHO）,则此反应中CO2与CH4的最佳质量比是 。 下列做法能减少二氧化碳排放的是
10、（填序号）。 a焚烧秸秆 b发展火力发电 c发展太阳能 （2）在反应中制备石灰乳，而不是制备澄清石灰水的目的是_,写出熟石灰的一种用途：_。 （3）在反应中醋酸过量的目的是 。写出反应的化学方程式： 。 （4）膜分离时，盐酸不能过量的主要原因是 。 技巧点拨 （1）判断CO2与CH4化合生成甲醛（HCHO）的最佳质量比可先写出化学反应方程式，再进行判断。（2）由于Ca（OH）2微溶于水，澄清石灰水中Ca（OH）2的含量很小，因此需要较多Ca（OH）2时，通常使用石灰乳。（3）试剂过量的目的通常为使另一种反应物完全反应。（4）试剂不能过量的原因通常是试剂会消耗后续工艺中需要的某种原料。类型四 回
11、收利用类 例6 （2015佛山）现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。高纯氧化铁可做现代电子工业的材料，以下是用硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁（Fe2O3）的生产流程示意图：（NH4）2CO3溶液呈碱性，40 以上时（NH4）2CO3会分解 （1）实验室中，操作、操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、_等。 （2）滤液中主要的阳离子是_等。 （3）加适量氨水的目的是_。 （4）根据题中信息，加入（NH4）2CO3后，该反应必须控制的条件是_。 （5）滤液中可回收的产品是_（写化学式）。 （6）写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式：_。 技巧点拨 （
12、2）判断滤液中主要的阳离子时应注意，Fe2O3、FeO在高温条件下，被足量CO还原为单质铁，与稀硫酸反应生成FeSO4，且稀硫酸过量。（3）由于过量的稀硫酸会与（NH4）2CO3反应，因此应先加入氨水中和过量的稀硫酸。（4）应注意题中信息：40 以上时（NH4）2CO3分解。（5）判断滤液中可回收的产品时应注意分析其中含有的溶质。（6）在空气中煅烧时应注意判断是否有氧气参与反应。 例7 （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矾，他们设计了下面的两种制取流程。已知：Cu+Fe2（SO4）3= 2FeSO4+CuSO4。请回答： （1）铜屑表面呈绿色的物质的化学式是Cu2（OH）2CO3，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_
