工业流程教案(包含答案)

1、精选文库学员姓名：课型： 第 课时年 级：辅导科目：教师： 张 老师课题工业流程题授课时间：备课时间：教学目标1、让学生熟悉中考工业流程题的题型2、让学生熟练掌握工业流程题的解题思路与技巧重点、难点重、难点：工业流程图考点及考试要求工业流程图教学方法：讲练结合教学内容一、知识梳理一、天然气合成氨的工艺流程例1. (2010年扬州中考题)能源“非石油化”是战略目标，发展以CH4、CO2等为原料的“ Ci化学”成为当今化工生产的必然趋势。通常天然气中含有H2s等有毒气体，下图为天然气合成氨的工艺流程。气)和空气(1)甲 烷F句57五0 分高山S- 氧气燃料电池是将 能转化为能的装置。CH在空气中燃

2、烧时，将干冷的小烧杯罩在火焰上方，可观察到烧杯内壁有O(2 )CH4可合成多种无机物和有机物。研究CH和CO反应生成CO和H2,重大意义在于 ;我国科研人员首先发现CH可直接分解获得 GH和H,化学方程式为 。(3)中CH与H2O(气)反应生成CO、H2,化学方程式是 。中一般加人 K2CO溶液吸收CO,此反应表示为 K2CO+ CQ+ H2O=2, N2与H按照分子数1: 反应生成NH。(4)使用FezQ HO除去HbS,生成物中含硫元素的物质有 种。流程中参与循环的物质是 (填化学式)。解析本题是一道以工业合成氨的化学反应原理为背景的流程题，重点考查根据信息书写化学方程式的能力。(4)从生

3、产流程可知，开始加入Fe2O3 - H2O除去H2S可得到FeS和S两种含有硫元素的物质。生产流程中通入氧气又得到Fe2O3 H2O,故Fe2O3 - H2O为参与循环的物质。答案：(1)化学 电能 小水珠 (2)转化二氧化碳或控制温室效应6CH=G3H3+9H2 (3)CH+ 2H2。催化剂CO+ 4Hz KHCO 3 (4) 2 Fe 2Q H2O二、制取高纯硅的工艺流程例2. (2010 连云港中考题)在上海世博园江苏馆的“春华秋实”展区，用我市东海水晶雕出的作品寄畅园之冬吸引了众多参观者的眼球。东海县石国家火炬计划硅胶材料产业化基地，产品由晶莹剔透的成分为 SiO2,是制取高纯硅的主要

4、原料，高纯硅又是制造计算机芯片的主要原料。SiO2 + C 3000 C Si （粗）+COT Si （粗）+ 2C1 2 450500 c SiCl 4SiCl 4 + 2H2 高温 Si （纯）+ 4HCl13（1）由石英砂制得高纯硅的反应原理中，属于化合反应的是 填数字代号，下同），属于置换反应的（2）粗硅提纯必须在无氧的氛围中进行，除了考虑到硅易被氧化成二氧化硅外，还有一个原因（3）生产过程示意图中的“物质 A”用水吸收，可得副产品（一种常见的酸）的名称是（4）作为电器、电子、光纤等行业原料的石英砂纯度要求高，需要对普通石英砂（含有少量的CaC（3） FezQ）进行提纯，其中酸洗（用盐

5、酸）和高纯水洗是两个最重要的步骤。请写出酸洗步骤中的一个反应的化学方程式（任写一个）；判断高纯水洗是否洗净的方法是：取少量最后的洗涤液于试管中，向其中滴加AgNO溶液，若无现象，则表明残留物已洗净；否则，表明残留物未洗净。解析 本题以高纯硅的制取的高新科技成果为背景，起点高、落点低，考查了学生灵活应用所学知识解决实际问题的能力。通过本题旨在引导学生充分认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用，关注与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。答案：（1），（2）防止氧气进去与氢气混合引起爆炸（3）盐酸（4） CaCO+2HCl=CaCl2+HO+COT （或Fe2c3+6

6、HCl=2FeCl3+3H2Q白色沉淀产生三、工业生产电路板的工艺流程例3. （2010年厦门中考题）工业上生产电路板及处理废液的工艺流程如下:（2）步骤加入过量的铁粉，除能与废液中的FeCl3反应外，还可以发生反应的化学方程式 为。（3）步骤加入盐酸，充分搅拌，当观察到 现象时，说明滤渣只剩铜。（4）步骤所得 FeCl2可与一种单质发生化合反应生成FeCl3,实现循环利用。根据质量守恒定律可推测该单质的化学式为 。解析 本题以工业生产电路板中废液的处理为背景，考查了考查金属活动性及质量守恒定律的的相关知识，有 利于培养学生树立节约资源和保护环境的意识，也是化学学科义不容辞的责任。答案：（1）

7、 FeCl2 CuCl 2 （2） Fe+ CuCl2=FeCl2+Cu （3）不再有气泡产生（4） Cl2四、从海水中提取金属镁的工艺流程例4. （2010年肇庆中考题）海水中有大量可以利用的化学资源，例如氯化镁、氯化钠、漠化钾等。综合利 用海水制备金属镁的流程如下图所示：n *溶液ICa(含有 NaCl、MgCl 2等)海水r 操彳aMg(OH) 21|-1 MgCl 2I(1)贝壳主要成分的化学式是 。(2)操作a的名称是 ，在实验室中进行此项操作，需要的玻王离.仪.器.有烧杯、玻璃棒、。(3)工业冶炼镁常用电解 MgCb的方法，反应为：MgCl2电解Mg+。(4)写出第、两步反应的化学

8、方程式：,。解析 本题以海水的开发和利用为背景，结合海水制备金属镁的工艺流程，综合考查了化学方程式的书写、过滤操作及物质间的反应规律。石灰乳的成分是氢氧化钙，与海水中的氯化镁作用可生成Mg(OH1与氯化钠，通过过滤操作便可得将二者分离。答案：(1) CaCO (2)过滤 漏斗(3) C12 (4) CaO+HO=Ca(OH2 Mg(OH+2HCl=MgCl2+2H2。五、生产牙膏摩擦剂的工艺流程例5. (2010年苏州中考题)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，如图所示。已知：a.二氧化碳持续通入氢氧化钙溶液发生如下反应：CG+Ca(OH)2=CaC

9、Oj +HO, CaCO3+HO+C=Ca(HCO) 2；b.碳酸氢钙微溶于水，微热易分解：Ca(HCOh微热 CaCOJ +HO+ COT ;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。试填空。(1)小王主张用流程、和操作n的设计，认为其工艺简单。请写出反应和的化学方程式：；操作n包括 等工序。(2)制轻质碳酸钙时，D为 ( 选填“悬浊液”或“溶液”或“乳浊液”)，理由是：.(3)小李认为流程、和操作I比小王的主张更好，其理由是：;操作I包括搅拌和微热等工序。解析 本题为联系生活实际的应用性问题，它是以碳及其化合物的性质为载体，考查了学生分析流程图， 解决实际问题的能力。通过解题，

10、要使学生更进一步认识化学与社会、生活的密切联系，增强学习的自觉性和主动性。(2)由于氧化钙与水反应生成大量的氢氧化钙，而氢氧化钙在常温下溶解度很小，故形成石灰浆。第(3)问应该从生产流程的循环性分析生产成本。答案：(1)CaCO高温 CaO+ COT Na2CG+Ca(OH)2=CaCOj +2NaOH搅拌、过滤(2)悬浊液 澄清石灰水中氢氧化钙浓度太小，生产效率很低(3)利用产生的二氧化碳比另加碳酸钠溶液更经济，生产成本更低，若产生的二氧化碳不回收直接排放，不利于节能减排。六、生产融雪剂的工艺流程例6. (2010年潍坊中考题)冬季，大雪覆盖路面，给交通造成很多麻烦，散撒融雪剂可以使雪很快融

11、化，有 效地清除交通雪障。请回答：(1)除使用融雪剂外，常使用铲雪车铲雪，铲雪车的铲斗是用镒钢制造的，镒钢属于( 填写序号字母)。A.合成材料B .合金 C .金属材料D ,化合物(2)氯化钙是常用的融雪剂。工业上以碳酸钙(含有少量Na+、A13+、Fe3+等杂质)生产氯化钙的主要流程如下:it收 过量豆虱化钙流液 比政速港滤渣的主要成分是(填化学式)；加盐酸酸化，其目的之一是除去未反应的氢氧化钙，写出反应的化学方程 式。(3)已知盐酸盐(金属氯化物)跟AgNO溶液反应生成白色沉淀。 某公司生产的融雪剂由 NaCl、NaN MgC2、CuSO 中的两种物质组成。小明为探究其成分，设计并完成下列

12、实验：加水库解加逵量N1H溶凌融.的是邑淖源-过海一白邑沉武加海法无色思演白邑沈曩请你推断：融雪剂中一定不含的物质是 (填写名称)，融雪剂中一定含有的物质是 (填化学式)。解析 本题以公路融雪为背景，综合考查了物质的分类、除杂的过程、物质的推断。第(3)问，加水后得无色溶液，说明融雪剂中一定没有 CuSO4,否则溶液呈现蓝色。 加氢氧化钠后产生白色沉淀， 说明融雪剂中一定含有 MgCl 2,因MgCl2中含有Cl-,与AgNO 3溶液反应生成白色沉淀，因此不能确定融雪剂中是否含有NaClo答案：(1)BC(2)Al(OH) 3 Fc(OH) 3 Ca(OH)2+2HCl=CaCb+2HO (3

13、)硫酸铜 MgCl 2一、海水资源的多重利用1.制盐工业：通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除 NaCl外，还含有 MgCl 2、CaCM Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是制 备精盐的实验方案，各步操作流程如下：L沉淀、小M溶解 Ba。 NaOH NazCOs 过滤HCl .蒸发、结晶、烘干 精盐粗盐k丁滤液(1)在第步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌，作用是 。(2)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。(3)第步过滤”操作中得到沉淀的成分有：泥沙、BaSO4、Mg(OH)2、 (填化学式)。(4)在第步操作中，选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH,理由是

14、 (5 )在制备精盐的过程中，氯化钢和碳酸钠溶液的添加顺序是否可以颠倒 ，理由是(6)在利用粗盐制备精盐过程的第步操作中，加入适量盐酸的目的是ft溶液海水M&C1, 溶戒无水MeCljJit磷 她沉淀B2.金属镁的冶炼 海水中含有丰富的氯 水中提取镁的简单流上述提取Mg的过化镁。下图是从海 程。程中，试剂A最好选用(从我市有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的化学方程式为 。电解无水 MgCl2 的过程中 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：3.氨碱工业海水“制碱”

15、 单流程。卜图是海精盐精拉水水“制碱”的部分简步骤出、步骤IV反应的化学方程式为:制氨盐水的过程中要先通入氨气，再通入二氧化碳。如果反过来，二氧化碳的吸收率会降低。这是因(拓展)* X 本总也事件nh44 I品体-Naci m件，;疑合*i*中NH4C1 = NH 3 T +HCl f已知有关物质重要反应的化学方程式如下:2NH 4Cl +X=2NH 3 f +CaCl 2+2H2O根据以上信息回答下列问题。(1)盐水精制的过程是除去溶液中各种杂质的过程。为将盐水中含有的Ca2+、Mg2+等沉积，可以向其一和加入过量纯碱.此时将混合液中不溶物除去的方法是 ;溶液中多余的纯碱可以加 试剂来除去。

16、(2)氨碱工业最关键的一步是：在加压的条件下不断向饱和的氨盐水中通人二氧化碳气体，溶液中会有碳酸氢钠晶体析出。试分析该流程需要加压条件的原因是： 。(3)在氨碱工业的历史上.如何处理流程中剩余的氯化俊溶液，出现了两种工艺：一是“索尔维法”.即在氯化镀溶液中加入物质 X(填化学式)，产生了可循环使用的氢气和大量固体废弃物氯化钙；二是我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”，即在氯化俊溶液中加入适量氯化钠晶体.降低了氯化氨的 ,使氯化俊晶体 单独析出得到另一种产品一一氮肥.氯化钠溶液则可以循环利用。(4)在氨碱工业处理剩余的氯化俊溶液时.为何不直接蒸发结晶析出氯化俊固体？答：。二、传统能源工业(化石燃

17、料的利用、及合成氨工业等)1、煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体 工产品的工业过程。 请回答下列问题：(1)下列说法正确的是 A.煤是复杂的混合物，主要含碳元素B.由煤加工成焦炭发生的是物理变化C.家用“液化石油气”就是煤隔绝空气加热得到的产品D.煤燃烧排放的二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要物质(2)煤的加工产品有很多用途，其中焦炭广泛应用于炼铁。右图是高炉炼铁的示意图。请根据图例回答：焦炭在炼铁过程中的主要作用是 ；请用化学方程式表示炼铁的原理用成评击,CO *e-2CD热中.用匕迸，II由假二整卜出精S燃料以及各种化高炉炼铁会产生大量的高炉气体，其主要成分是高浓度

18、的 CO和氧化铁尘粒。请你对高炉气体的处理提出合理化的建议(3)化肥厂生产合成氨的原料是煤、空气、水。生产简要流程如下:煤、空气、水水煤气发生炉CO2、H2、N2碳化塔H2、N2合成塔液氨储槽煤气发生炉中主要反应：C +。2 = CO2；C + H2O = CO + H2。两个反应必须进行调控才能保持一定的炉温。判断：反应(填“放出”或“吸收”)热量。将合成的氨气部分通入碳化塔，既除去了二氧化碳又得到了化肥 式。NH4HCO3,试写出该反应的化学方程、石灰石工业1、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。Bc 隹池卜已知：a.二氧化碳持续通入

19、氢氧化钙溶液发生如下反应：CO2+Ca(OH)2=CaCO3 J +H2O,CaCO3+ H2O + CO2=Ca(HCO 3)2;b.碳酸氢钙微溶于水，微热易分解：Ca(HCO 3)2= CaCO 3 J +H2O+ CO 2 f ；c.生石灰与水充A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n的设计，认为其工艺简单。请写出反应和的化学方程式：；操作n包括等工序。(2)制轻质碳酸钙时，D为(选填“悬浊液”或“溶液”或“乳浊液”)，理由是：.(3)小李认为流程、和操作I比小王的主张更好，其理由是： ;操作I包括搅拌和微热等工序。四、污水处理工业1、有一种工业废水，其中含有

20、大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方 法回收银和硫酸亚铁晶体。方案流程如下：(1)步骤中：需加入的物质是 ,分离所得混合物的方法是 (2)步骤中：需加入的物质是 ,发生反应的化学方程式是 (3)某同学认为经过步骤后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤，你认为是否合理？是.(4)步骤的操作是 ,溶液2和溶液3为什么要混合？ .五、金属回收工业1、坐落于常熟的江苏常福电缆厂是一家以生产电缆类产品为主的企业.在电缆生产过程中，不可避免地会产生 一定量的含铜废料(如：零碎电缆).某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后，围绕“从含铜废料中回收 铜”提出了各自的看法.甲同

21、学根据已学知识，提出了一套回收方案： (方程式为:卫，一|速.一一一碗需液及红笆沉淀物过/AI红色 1 - 1乙同学在查阅资料后得知：在通入空气并加热的务件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反应2Cu+2H 2SO4+O 2 = 2CuSO4+2H2O),于是他提出了另一套方案：含型废料|包碎铜二一碎电缆皮其他杂质|飞人空气井阑然.就色溶液及不赢 .谑A/祠 一色洛及红色沆淀液|一红砺术(1)甲方案的三个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：;.(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为 (选填“甲”或“乙”)的方案更合理.理由 是：.(3)丙认为，无论是甲还是乙的方案，在“

22、加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑.你认为丙这么说的道 理是：.丁又提出了疑问：“如果铁过量，剩余的铁会混在红色粉末中，该用什么化学方法处理？” .请提出你的想法：(4)最后，老师肯定了同学们的积极思考，但同时指出：方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后，会得到一种俗 称“绿矶”的工业产品，可增加经济效益.请写出使“绿矶”结晶的两种可能方法：、(“绿矶”溶解度随温度升高而增大).答案一、海水资源的多重利用1.制盐工业答案：（1）加快粗盐溶解（2） Na2SO4 NaOH、Na2CO3（3） CaCO3、BaCO3（4）会引进新的杂质 KCl （5）不可以。碳酸钠作用是既除去Ca2+,又除去多余的

23、氯化银（6）除去多余的氢氧化钠和碳酸钠2、Mg（OH）2 MgCl 2 HL Mg+C12T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）3、NaC1+NH3+HO+CO=NaHCNHC1 2NaHCO3= NazCG+ H2O+COT 氨气溶于水形成碱性溶液，更易于吸收二氧化碳（拓展）（1）过滤 盐酸 （2）促进更多CO2溶解反应充分（3） Ca（OH）2溶解度（4）氯化俊受热易分解二、传统能源工业（1） AD （2）制取CO、提供热量Fe2O3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2回收利用（3）吸收 CO2 + NH3 + H2O = NH4HCO3二、石

24、灰石工业（1） CuC0r SCaO+COj f fCNOH）i + NmCO,kCCO, k +2NaOH携抻、过油（2）急浊液 潘清有灰水中粗氧化钙浓度太小,生产效率很低利用产生的二辄化碳比另加碳酸钠溶液更经济.生产成本更低若产生的二氧化碳不回收直接排放，不利于节随崎撵”四、污水处理工业（1）.Fe 过滤（2） .稀硫酸 Fe+H2SO4=FeSO4+H2 T（3） .不合理 因为要使Ag+完全置换出来，必须加入过量的铁（4） .两种滤液中都含有硫酸亚铁，可得到更多的硫酸亚铁，综合利用（其他合理答案也可）（* 分）（） CuO + H;SO. CuSO* + H20 ； Fe + CuSO

25、, = FeS（ + Cu。 （中方程式加热条件不作要求）（2）乙。甲方案第一步“灼烧会产生污染空气的气体、粉尘、烟算。（关键同：”污 染空气”）“确保CuSO.用完”或“将Gi完全置换出来、其他类似说法均可得分将所得铜粉酸洗后再洗涤、干燥彳或过滤前先加适量的酸以除去剩余的铁粉.（关健 词加ST）五、金属回收工业 二一、海水资源的多重利用1 .制盐工业：通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除 NaCl外，还含有 MgCl2、CaCM Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是制 备精盐的实验方案，各步操作流程如下：沆淀溶解 BaCl2 NaOH Na?CO3 过滤粗皿 g型过量过量过量* Tgr 滤液HCl 蒸发、结晶、烘干 * 不(1)在第步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌，作用是 。(2)第步操作的目的是除去粗盐中的 (填化学式)。(3)第步过滤”操作中得到沉淀的成分有：泥沙、BaSO* Mg(OH)2、 (填化学式)。(4)在第步操作中，选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH,理由是O(5 )在制备精盐的过程中，氯化钢和碳酸钠溶液的添加顺序是否可以颠