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1、 专题三 工业流程图题 工业流程图题的内容往往与生产 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 也有以设备作框 但每一题都固定以上一种形式为框 从近几年的试题看尤以一种常见 以操作名称为主线 物质随着操作发生变化 2 此外 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 一 中考流程图题命题问题情境归纳整理 实质 考查学生运用化学反应原理及相关知识来解决工业 生产中实际问题的能力 二 中考流程图题命题考查内容和特点1 考查内
2、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 三 化工流程图题型的结构 解题方法和思路1 化工流程图题型的结构 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 题型1 海水资源的利用 解
3、题指引 实质是考查混合物的除杂 分离 提纯的有关实验基础知识 基本操作和技能 当遇到这类题目时 要求考生一定要认真在流程 图 中找出得到的主要物质是什么 混有的杂质有哪些 认真分析当加入某一试剂后 能与什么物质发生反应 生成了什么产物 要用什么样的方法才能将杂质除去 只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的 1 制盐工业 例1 2012年广东梅州 粗盐中含有MgCl2 CaCl2等杂质 工业提纯粗盐的工艺流程如下图所示 1 Ca OH 2溶液的pH 7 填 或 步骤 反应的化学方程式为 2 步骤 操作a的名称是 步骤 加入适量盐酸的目 的是除去滤液中的Na2CO3和 3 若步骤 和步骤 的顺
4、序颠倒 则最后所得的精盐水中 还含有 思维点拨 加入Ca OH 2溶液的目的是除去MgCl2杂质 加入Na2CO3溶液的目的是除去CaCl2杂质和将过量的Ca OH 2转化为NaOH 但要留心它们加入的量均 过量 因此 过滤后加入适量的盐酸 是为了除去它们以得到纯净的精盐水 答案 1 MgCl2 Ca OH 2 Mg OH 2 CaCl2 NaOH 2 过滤 3 CaCl2 2 海水提取金属镁 例2 2010年广东肇庆 海水中有大量可以利用的化学资源 例如氯化镁 氯化钠 溴化钾等 综合利用海水制备金属镁的流程如下图所示 MgCl2 Mg 1 贝壳主要成分的化学式是 2 操作a的名称是 在实验室
5、中进行此项操作时 需要的玻璃仪器有烧杯 玻璃棒 3 工业冶炼镁常用电解MgCl2的方法 反应为 电解 4 写出第 两步反应的化学方程式 思维点拨 海水提取金属镁 与海水制盐相类似 都要经过沉淀 过滤 结晶等几个关键的主要步骤 熟悉海水提取镁工业流程 故很易得知操作a是什么 答案 1 CaCO3 2 过滤 漏斗 3 Cl2 4 CaO H2O Ca OH 2 Mg OH 2 2HCl MgCl2 2H2O 题型2 空气资源 合成氨工艺流程 例3 2012年广东佛山 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 2 制取氢气的反应过程为 C H2O
6、CO H2 CO H2O CO2 H2 上述两个化学方程式中表现氧化性的物质 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 高温 高温 是 填化学式 3 原料中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N2与O2分离 根据下表中物质的沸点判断 要将产物NH3与N2 H2分离开来 最适宜的温度应该控制在 4 N2 3H2催化剂2NH3 5 33 35 思维点拨 本题虽然是工业流程图题 但是利用流程图中的信息不多 甚至不借助流程图也可直接
7、解题 更多的是考查对各部分基础知识的掌握及综合运用 这也是工业流程图题的一种类型 答案 1 78 2 H2O 3 先把原料气通过NaOH溶液 再通过浓硫酸 或通过碱石 灰等干燥剂 高温 高压 题型3 石灰石工业 解题指引 首先从石灰石作为原料 获取要制备的物质 写出主要的化学方程式或制备原理 观察有没有副产物 如果有 则剩余的步骤就是分离和提纯操作了 例4 2012年广东 下面是某工厂苛化法生产烧碱的示意图 请回答下列问题 1 X的化学式 2 生石灰可以由 填名称 高温煅烧而得 其反应的化学方程式为 3 操作 的名称是 结晶得到的固体烧碱中可能含有少量的 写化学式 烧碱有强烈的腐蚀性 如果不慎
8、将碱液沾到皮肤上 可先用较多的水冲洗 再涂上稀 溶液 4 滤液C可加入反应池循环再利用 目的是降低生产成本 和防止 CaCO3 CaO CO2 思维点拨 石灰石经过高温煅烧可得生石灰 生石灰与水反应可得氢氧化钙 石灰乳 而石灰乳的作用是和纯碱反应制得氢氧化钠 但要考虑氢氧化钙过量带来除杂问题 2 碳酸钙 合理即可 高温 3 蒸发浓缩 Ca OH 2硼酸 4 污染环境 合理均可 答案 1 H2O 题型4 化工实验 废液 解题指引 这类实验题主要包括污水处理工业 金属回收工业 新产品的制取等 综合性很强 常常通过物质的制备 混合物的分离 提纯 物质的回收利用 流程设计是否合理等方面设计试题 这类综
9、合实验题 通过认真分析 可以化解为几个相对独立又相互联系的小实验 小操作来进行解答 由各个小实验确定各步操作方法 又由各个小实验之间的关系确定操作的先后顺序 例5 2010年广东 硫酸铜晶体常用作农业和渔业的杀虫剂 杀菌剂 以下是由废铜料 含铁 生产硫酸铜晶体的流程 1 B的化学式为 操作a的名称是 2 的反应基本类型为 反应 的化学方程式分别为 3 已知 Cu 2H2SO4 浓 CuSO4 SO2 2H2O 从 环保和经济的角度分析 对比途径 途径 的优点有不产生有害气体和 思维点拨 本题是由废铜料制取硫酸铜晶体 废铜料中除了铜外 还含有铁杂质 故需要先除去铁 再由纯净的铜经过反应制得硫酸铜
10、 其中 试剂X在途径 的生产流程中出现了两次 答案 1 CuO 过滤 2 化合反应 Fe H2SO4 FeSO4 H2 CuO H2SO4 CuSO4 H2O 3 硫酸的利用率高 合理均可 题型1 海水资源的利用 1 2012年广东肇庆 某食盐样品中含有少量沙土 氯化钙和氯化镁 以下是除去食盐样品中沙土 氯化钙和氯化镁的实验流程 根据流程图回答 1 操作 的名称是 加入的试剂A是 沉淀 是 碳酸钠 或Na2CO3 碳酸钙 或CaCO3 2 写出NaOH与杂质反应的化学方程式 3 加入试剂B的目的是 4 蒸发结晶时用到玻璃棒的作用是 过滤 2NaOH MgCl2 Mg OH 2 2NaCl 除去
11、NaOH和Na2CO3 搅拌 防止局部过热导致液体飞溅 2 海水中含有丰富的氯化镁 下图是从海水中提取镁的简 单流程 的化学方程式为 电解无水MgCl2的 上述提取Mg的过程中 试剂A最好选用 从利用丰富的石灰石资源考虑 沉淀B与试剂C发生的是中和反应 则沉淀B的化学式为 由无水MgCl2制取Mg 通电 过程中 能转化为 能 海水本身就是含有MgCl2的溶液 它与通过步骤 得到的MgCl2溶液有何不同 熟石灰 或生石灰 Mg OH 2 MgCl2 Mg Cl2 电 化学 后者是经过富集和分离后的溶液 或海水中含有氯化钠等多种溶质 氯化镁的浓度很低 题型2 石灰石工业 3 2011年广东肇庆 氯
12、化钙是多用途的干燥剂和建筑防冻剂 实验室里用石灰石和盐酸制备二氧化碳的含酸废液 含有MgCl2 FeCl3等 通过以下途径制得无水氯化钙 1 操作 的名称为 操作 的名称为 滤渣的化学成分有 2 石灰乳的作用 写出其中一个反应的化学方程式 过滤 冷却结晶 或结晶 Mg OH 2 Fe OH 3 中和废液中的酸 使废液中的镁 铁充分沉淀 2HCl Ca OH 2 CaCl2 2H2O 4 2011年广东广州 氯化钙在生活中常用作干燥剂 融雪剂 在工业上可用于制造防冻液等 某工厂以石灰石为原料生产二水氯化钙 CaCl2 2H2O 的流程如下 原料石灰石中含有的杂质主要是MgCO3 MgSO4和Al
13、2O3 1 石灰石粉溶解时 Al2O3发生反应的化学方程式为 2 加入BaCl2除去的杂质离子是 加入Ca OH 2 除去的杂质离子是 Mg2 3 检验 滤液 酸碱性 如果显碱性 还需加入适量的 填化学式 提高产品纯度 Al2O3 6HCl 2AlCl3 3H2O SO42 HCl 题型3 化工实验废液 5 兴趣小组的同学在开展 废物利用 减少污染 的活动中 取某工厂合金废料 含铝 铁 铜 进行如下实验 1 操作 的名称是 该操作需用到的铁制仪器为 铁架台 带铁圈 2 固体A的成分是 操作 反应的化学方程式为 3 黑色固体C加适量稀硫酸反应的化学方程式为 4 图中由含铝的钠盐制备氯化铝有两种途
14、径 你认为合理的途径是 填 或 理由是 过滤 铁 铜 或Fe Cu Fe H2SO4 FeSO4 H2 CuO H2SO4 CuSO4 H2O 途径 没有引入新 的杂质 得到的是纯净的氯化铝溶液 合理均可 题型4 化石燃料 有机合成工艺 6 2011年广东佛山 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图所示 1 第 步操作发生的是 变化 填 物理 或 化 学 2 第 步是精炼煤与水蒸气的反应 化学方程式为 高温 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
15、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 物理 C H2O 气 CO H2 化合反应 SO3 原料全部转化为产品 或原料利用率100 等 实现 零排放 或不对环境造成污染等 1 2012年江苏苏州 同学们称取了5 0g粗盐 在老师的指导下经过提纯操作 得到了较纯的精盐 请回答下列问题 1 在除去不溶性杂质实验中用得最多的仪器是 玻璃棒 2 除去泥沙等不溶性杂质后 粗盐中还含有氯化镁 氯化钙 硫酸钠等可溶性杂质 将这些可溶性杂质除去的实验方案如下 所加试剂均稍过量 加入Na2CO3溶液发生的化学反应用化学方程式可表
16、示 为 Na2CO3 CaCl2 CaCO3 2NaCl Na2CO3 BaCl2 BaCO3 2NaCl 过滤后得到的沉淀除有氢氧化镁 碳酸钙 硫酸钡外 还有 所得滤液中的溶质除NaCl外 还有Na2CO3和 在蒸发食盐水时为防止液滴飞溅 操作时应连续搅拌 还应 BaCO3 NaOH 在出现较多晶体时停止加热 2 用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙可以用矿石A来制备 某 化学兴趣小组设计了2种转化流程 如下图所示 Ca HCO3 2 CaCO3 H2O CO2 已知 a 二氧化碳持续通入氢氧化钙溶液发生如下反应 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2O CaCO3 H2O CO2 Ca HCO3 2 b 碳酸氢钙可溶于水 微热易分解 微热 c 生石灰与水充分反应后可得到颗粒非常细小的熟石灰浆 1 小王主张用流程 和操作 的设计 认为其工 艺简单 请写出反应 和 的化学方程式 高温 操作 包括 等工序 2 制轻质碳酸钙时 D为 选填 悬浊液 溶液 或 乳浊液 理由是 CaCO3 CaO CO2 Na2CO3 Ca OH 2 CaCO3 2NaOH 搅拌 过滤 悬浊液 澄清石灰水中氢氧化钙的浓
