专题06 化学工艺流程-2022年中考化学二轮【专题复习】讲义（解析版）

专题六化学工艺流程

考点一：常考的化学工业

海水中提取镁、侯氏制碱法、金属的冶炼、粗盐提纯、化石燃料(煤、石油)的综合

利用、合成氨工业、氯碱工业等。

考点二：常考知识点

(1)反应速率：催化剂、反应物颗粒大小、温度等；

(2)氧化还原反应的判断、化学方程式的书写；

(3)利用控制pH分离除杂；

(4)化学反应的能量变化：

(5)实验基本操作：除杂、分离、检验、干燥等；

(6)流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用：

(7)环境保护与绿色化学评价。

化工流程题主要考查考生运用化学反应原理及相关知识来解决化工生产中实际

问题的能力，具有考查知识面广、综合性强、思维容量大的特点。这类题型不但综合

考查考生在中学阶段所学的元素及其化合物知识以及物质结构、元素周期律、氧化还

原反应、化学用语、实验操作等知识，而且更重要的是能突出考查考生的综合分析判

断能力、逻辑推理能力，且这类试题陌生度高，文字量大，包含信息多，思维能力要

求高。

1.流程类试题结构：

试题的结构分题头、题干和题尾三部分。

r题头：一般是介绍实验目的和原理或工艺生产的原材料和工艺生产的目的

(包括力产品)；

流程题I题干：部分主要用框图形式将操作或物质转换或原料到产品的主要生产工艺

流程表提出来；

题尾：主要是根据流程中涉及到的化学知识设制成系列问题，构成一道完整

的化学试题。

2.流程类试题一般模式：

工业流程题目在流程上一般分为三个过程：原料处理f分离提纯一获得产品

3.流程类试题解答注意事项：

(1)注意化学方程式的书写，反应物、产物的分子式书写要正确；

(2)化学方程式要配平，化学方程式一定要书写正确，等号不能少，沉淀、气体等

符号要标明及反应条件是否苛刻；

（3）注意评价或比较实验方案要全面，反应物种类多少、是否易得、是否对环境有

污染；

（4）反应产物的种类多少，对目标产物的分离和提纯是否有影响；

（5）仪器、设备是否要求高，工艺流程、实验步骤的多少；

（6）注意描述语言的规范性和准确性，从化学原理的角度、用化学语言作答，要抓

住主要问题，针对具体问题作具体分析；要看清题目要求，按要求答题。

4.流程类试题解答要点：

（1）规律：主线主产品，分支副产品，回头为循环。

（2）关键核心：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生成条件的控制、化学方程式

书写等。

典型例题1：（2021广州）我国将力争2060年前实现碳中和。CO?的捕捉是减少碳排放的措

施之一。

（1）一种利用NaOH溶液捕捉回收C02的过程如图所示。

NaO溶液

WI_____

（Q含量高的气体一＞碗凰T反应分匐f高温反应炉fC02（储存利用）

⑩含量低的气体CaO

①捕捉室中NaOH溶液常喷成雾状，优点是

②“反应分离”环节发生的复分解反应是（写化学方程式）。

③“反应分离”环节分离物质采用的方法是—

④C02用途广泛，写出一种用途：_______________________________

（2）CaO固体也可以捕捉回收CO,。研究表明CaC。•也0热分解制

得的CaO疏松多孔，具有良好的CO2捕捉性能。取1.46gCaC2O.,♦H20

进行加热，固体质量随温度变化如右图。

①写出400~600℃范围内分解反应的化学方程式：

（CaCzO—HzO的相对分子质量：146）

②据图分析，CaO捕捉C02的反应温度应（填“高于”或“低

于”）800℃o

【答案】（1）①增大反应物之间的接触面积，加快反应的速度②NQJCOB+Ca(OH)2===

CaCO：tI+2NaOH

③过滤④灭火(合理答案均给分)(2)①CaCA型上鳖CaCO；,+COt②低于

【解析】

(1)①喷成雾状，主要是为增大反应物之间的接触面积，加快反应的速度；

②“反应分离”中发生的反应有：CaO+HQ==Ca(0H)2和Na2cO3+Ca(0H)2==CaCO3I

+2NaOH,

其中属于复分解反应的为Na£Os+Ca(OH)2===CaCO;1I+2NaOH

③“反应分离”中将CaCOs分离出来，这是固液分离，即进行过滤；

④二氧化碳的用途比较多，如灭火、气体肥料和制备碳酸饮料等。

(2)①固体物质从1.46克变为1.28克，即减少了0.18克，为水的相对分子质量18的0.1

位数，即在这区间温度下，CaCO-HQ发生了脱水反应，生成了CaC。(相对分子质量为

128)；固体质量从1.28克降到1.降克时,即CaCO分解了CaCCh(相对分子量为100),故

在这区间温度下，发生反应的化学方程式为CaCzO/"处CaC0；i+COt；

②固体质量从1.00克降到0.56克时，即发生了CaCO：,高温CaO+C02t,即温度高于800

低于℃时有利于CaC。,的分解，而不利于CaO吸收CO：(CaO吸收C0°反应的化学方程式为

CaO+C02=CaCOJ,故填“低于”。

典型例题2：(2021深圳)某科学兴趣小组,用废渣(主要为CaCO：,,还含有C、Fe203,MgO等

少量杂质)制作CaCL,反应过程如图所示。

(1)［过程中加过量稀盐酸的目的是=

(2)I过程中MgO发生反应的化学方程式为,此反

应为(填基本反应类型)反应。

(3)滤渣一的成分为(填化学式)。

(4)X溶液为(填化学式)溶液。

(5)NaCl在生活中的用处:(写一例)。

(6)已知CaCL,焦炭、BaSO“在高温下生成BaCk、CO和CaS,写出该反应的化学方程

式:。

【答案】(1)使碳酸钙、氧化铁、氧化镁完全反应(2)MgO+2HCl=MgCl2+II2O复分解(3)C

(4)NaOH(5)作调味品(合理即可)(6)CaC12+4C+BaS01高温BaCh+4C0t+CaS

【解析】

(1)稀盐酸能与碳酸钙、氧化铁、氧化镁发生反应，加入过量的稀盐酸使碳酸钙、氧化铁、氧

化镁完全反应；

(2)MgO和盐酸反应生成氯化镁和水，化学方程式是MgO+2HCl=MgCk+H。此反应属于复分解

反应；

(3)C不溶于水，不与稀盐酸反应，滤渣一是C；

(4)氢氧化钠能够与FeCL、MgCL反应生成沉淀,X溶液为氢氧化钠溶液；

(5)Nad在生活中可以用作调味品等。(6)CaCl2,焦炭、BaSO,在高温下生成BaCh、CO、CaS,

化学方程式是CaCk+4C+BaS0,高温BaCk+4C0t+CaS„

典型例题3：(2021德阳)“绿色化学”是化工生产中的重要理念。如图为利用尿素工厂废

气和磷肥工厂废渣(液)联合生产硫酸锭的工艺流程。

CaSO4

--------度FNH3和C6)晨浊雁彳--------

素工----------------1I----------------------月巴工二)

-------讥淀池)----------►产品(NHOzSd,

II

副产品—~［燧烧炉卜——CaCO3

回答下列问题。

(1)副产品的化学式为。

(2)沉淀池中发生反应的化学方程式为o

(3)工艺流程中体现“绿色化学”理念的设计有(答一点即

可)。

【答案】⑴CaO(2)2NH3+C02+H20+CaS0.,=CaC03I+(NH„)酬(3)C02循环利用,减少温室气

体的排放(合理即可)

【解析】

(1)由CaCO*高温CaO+COzt可知,CaCO；t经过高温分解得到的副产品是CaO；

(2)分析图示可知,沉淀池中发生反应的化学方程式为2NH」+C02+HQ+CaS0产CaCO：；I+(NH3S0＜；

(3)反应中产生的COc重复利用，体现了“绿色化学”的理念。

典型例题4：(2021福建)为解决能源与环境问题，有学者提出如图1所示的含碳物质转化

的技术路线。

H：O

可

燃

冰

图1图2

(1)“可燃冰”中甲烷完全燃烧的化学方程为。

(2)反应②属于(填基本类型)。

(3)反应④中，参加反应的CO2和生成的C1L的分子数目之比为。

(4)我国学者开发促进反应③的一种新型催化剂，催化过程微观示意图如图2。该过程的

中间产物(填化学式)、氧和氢进一步作用生成甲醇(CIhOH)和水。

(5)该技术路线有利用于实现(填标号)。

A.碳循环利用

B.减少碳排放

C.减少白色污染

【答案】(1)CIL+202点燃C0?+2IM)(2)分解反应(3)1：1(4)CO(5)AB

【解析】

(1)“可燃冰”中甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程为:CH4+2O2邈/02+21L0。

(2)反应②中一种物质反应生成三种物质，属于分解反应。

(3)反应④的化学方程式：他+4版催化剂CH,+2H2。,参加反应的他和生成的阳的分子数

目之比为1：1。

(4)催化过程微观示意图如图2,该过程的中间产物CO、氧和氢进一步作用生成甲醇(CH3OH)

和水。

(5)该技术路线有利用于实现循环利用、减少碳排放。

典型例题5：(2021桂林)早在战国时期，《周礼•考工记》就记载了我国劳动人民制取K0II

以漂洗丝帛的工艺。大意是：先将干燥的木头烧成灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡丝帛，再加

入石灰即可。如图为模拟该法制取KOH的工艺流程。请回答有关问题。

co：

废q滤渣滤渣H：O

(1)桂林有丰富的石灰石资源，石灰石的主要成分是。

(2)实验室里进行操作②、操作③均用到的玻璃仪器是。

(3)“反应池”中发生主要反应的化学方程式是o

(4)“制浆”中发生反应的基本反应类型是。

(5)流程中可循环使用的物质是o

(6)“燃烧窑”中产生的热量可供煨烧和操作(填“①”、"②”或“③”)利用。

【答案】(D碳酸钙(2)玻璃棒(3)K£0」+Ca(OH)2=CaC0：iI+2KOH(4)化合

反应

(5)碳酸钙和水(6)③

【解析】(1)桂林有丰富的石灰石资源，石灰石的主要成分是碳酸钙；

(2)实验室里进行操作②、操作③均用到的玻璃仪器是玻璃棒；

(3)“反应池”中发生主要反应：碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾，反应

的化学方程式是：K，C03+Ca(OH)2-CaC031+2K0H；

(4)“制浆”中氧化钙和水反应生成氢氧化钙，发生反应的基本反应类型是化合反应；

(5)流程中可循环使用的物质是碳酸钙和水：

(6)“燃烧窑”中产生的热量可供燃烧和操作③(蒸发)利用。

【巩固提升】

1.(2021连云港)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜，部分实验流程如图：

稀礴稍过量铁屑

滤渣滤液X

注：灼烧后得到黑色固体和残留物，残留物不溶于水和稀硫酸。

下列关于该流程的说法，错误的是()

A.“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO

B.滤液X中的溶质为FeSO”

C.“酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应

D.将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，充分反应后过滤得Cu

【答案】C

【解析】

A、铜在加热条件下能生成氧化铜，“灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO,正确：

B、氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，过量的铁能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶

液和铜，则滤液X中的溶质为FeSO”正确；

C、“酸溶”的过程中氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，“还原”过程中铁能与硫酸

铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，“酸溶”和“还原”过程中发生的反应分别为复分解反

应、置换反应，错误；

D、将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中，铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁溶液和氢气，铜不

与稀硫酸反应，充分反应后过滤得Cu,正确。

2.（2021嘉兴）北宋沈括在《梦溪笔谈》中记载了用“苦泉水”制取铜方法，其主要生

产流程如图所示。下列解释合理的是（）

A.①通过蒸发溶剂可获得晶体B.②是通过复分解反应获得铜

C.③所得硫酸铜溶液一定是饱和的D.④说明铁元素变成了铜元素

【答案】A

【解析】

A、通过蒸发溶剂可获得晶体，正确；

B、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应，②生成了铜单质，

不是复分解反应，错误：

C、③通过加水溶解，得到硫酸铜溶液，溶液不一定饱和，错误；

【）、④铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，铁将硫酸铜中的铜置换了出来，不是铁元素变成

了铜元素，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，错误。

3.（2021沈阳）合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，对社会发展与科技进步做出了

巨大贡献。合成氨工艺的主要流程如图：

民、H4

NHs（含'、Hz）

合w

成

塔

水冷器

NH3(液态)

循环•体

(1)合成塔中的反应在高温、高压、催化剂条件下进行，其化学方程式是。

(2)上述反应中，一定发生改变的是(填字母序号)。

A.元素种类B.分子种类C.原子种类

(3)生产过程中可循环使用的物质是,

(4)根据表中的数据回答问题。

物质H

2N2NH3

沸点/℃(LOlXlO’Pa)-252-195.8-33.35

在1.01义105Pa时，要将工业合成氨的产物氨气(NHO从它的反应物氮气和氢气的混合物中

分离开来，最适宜的温度应该控制在

【答案】(1)N?+3H?.严化剂，2NH3(2)B⑶M%(4)-195.8℃WT<-33.35℃

高媪高压

【解析】

(1)进入合成塔中的原料是岫和上，两者反应在高温、高压、催化剂条件下进行反应，生

成NH：”化学方程式为)弗+3比，，化剂-2NH3；

(2)根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类、原子种类不变，分子种类一定变；

(3)生成的NL中混有电和七，两者作为循环气体再进入合成塔，可以回收利用：

(4)在LOlXlO'Pa时，氨气的沸点为-33.35,N2的沸点为-195.8,氢气沸点为-252,

将MG与Nz、乩分离，最好将温度控制在-195.8℃--33.35℃之间。

4.(2021北京东城二模)工业脱硫废水中溶有较多可溶性钙和镁的化合物，用石灰乳和烟道

气对废水进行软化处理,主要流程如图所示。

(1)反应器1中，石灰乳［主要成分是Ca(OH)J用于除去Mg”,Ca(OH)2与MgCk发生复分解反应

⑵反应器2中，烟道气用于将Ca"转化为CaCOs沉淀，烟道气中参与反应的气体

是o

(3)反应器中搅拌的作用是。

【答案】(l)Ca(OH)z+MgCl产CaCk+Mg(OH)/(2)CO,(3)使反应物充分接触，反应更充分

【解析】

(1)Ca(OH)z与MgCk发生复分解反应，交换成分生成另外两种化合物，化学方程式为

Ca(OH)2+MgCl2=CaCl2+Mg(OH)2I；

(2)烟道气用于将Ca‘转化为CaCCh沉淀，根据质量守恒定律，烟道气中参与反应的气体是

C02；

(3)反应器中搅拌的作用是使反应物充分接触,反应更充分。

5.(2021杭州)某种粗盐水中有少量含SO：、K'的杂质，小金用这种粗盐水经过下列实验流

程制取纯净氯化钠晶体。

请回答：

(1)固体A是(填化学式)。

(2)加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式为o

(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,所得晶体仍

不是纯净的氯化钠,理由是»

【答案】(DBaSO」(2)BaCL+Na2C0；!=BaC03I+2NaCl(3)钾离子未除去

【解析】

(DBaCk中的钢离子能跟硫酸根离子结合生成硫酸领沉淀,所以固体A是BaSO.,；

⑵由题可知,加入稍过量NaKOs溶液的目的是除去溶液A中含有的氯化钢。氯化钢与碳酸钠

发生反应的化学方程式为BaCh+Na£03=BaC03I+2NaCl；

(3)若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干得到晶体,因为钾离子

未除去,所以所得晶体仍不是纯净的氯化钠。

6.(2021重庆A)某兴趣小组利用废银材料(含有金属Ni及少量Fe、Ag)探究相关物质的性质

并回收保，设计流程如下图所示(部分产物略去)。

适量

，

H

加NaO

铁粉笛

廿臬

液②

广滤

升高

溶液

”、永

液pH

湾溶

2冷

H2°

液①

废一滤

过量

UI

侪液

）]J

Ni2+

银（含有

s。4

材稀H2

淀

H）3沉

料Fe（0

滤渣①

：

资料

查阅

Fe"。

化为

Fe?+转

可将

0,溶液

a.压

3

:

关系

如下

pH有

溶液

时，

沉淀

化物

氢氧

应的

为对

+转化

\N『

b.Fe

2+

3+

H)

Ni(O

Ni->

OH)

>Fe(

Fe-

2

3

.

1

1

1

1

7.2

3.2

2.2

pH

溶液

8.7

他+沉

开

Ni?+

Fe3+开

Fe?+沉

全

淀完

全

淀完

始沉淀

始沉淀

O

__________

为—

的操作

骤I

（1）步

分为

①的成

（2）滤渣

O

__________

）。