解读工业流程题-2023年中考化学解题模板

解读工业流程题

工业流程精要概括

研磨）

为原料的-（水洗〕

原料或资:

、预处理.-（酸洗（酸浸）)

前节溶液的灼烧或坂烧)

（调节温度）一

（调节已强

核心化

控制反应条件的方法原料的循环丽

（使用催化剂学反应D

〔趁热过滤户一

［冰水洗涤）一

（过滤）一।

（收集利用〕

（冷却结晶）_P

［蒸发结晶）一-（无害化处理）

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I一、原料预处理的方法

1.粉碎或研磨目的是：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解）速率，增大

原料的转化率（或浸取率）。

2」殿烧或灼烧目的是：不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有

机物；除去热不稳定的杂质

3.酸浸目的是：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）

4.碱溶目的是：去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀）

5.加入氧化剂：转化为易于被除去（沉淀）的离子。

6.煮沸：除去溶解在溶液中的气体，如氧气

例1:（2022山东枣庄中考）（5分）回收含铜废料（主要成分为Cu）中的铜，部分实

验流程如下:

过里

稀硫酸稍过量铁屑

含铜

灼烧—►酸溶—►过滤—*■还原f过滤—►

废料T;T—►Cu

滤渣气体X滤液

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。

回答下列问题:

(1)“灼烧”的主要目的是

(2)“酸溶”发生反应的化学方程式为，反应类型为

(3)“转化”生成气体X的成分为o

【答案】⑴将Cu转化为Cu。；⑵CuO+H2so4=CuSG>4+H2。；复分解反应；

(3)氢气(或H2)。

【解析】(1)铜灼烧生成氧化铜，“灼烧”的主要目的是将铜转化为氧化铜，故答案为:

将Cu转化为CuO;

(2)“酸溶”的原理是氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，化学方程式为CuO+H2sO,

=CUSO4+H2O,该反应是由两种化合物相互交换成分生成两种新物质的化合物，因此属于

复分解反应；故答案为：CUO+H2SO4=CUSO4+H2O;复分解反应；

(3)过滤后的滤液中含有硫酸铜和硫酸，加入过量的铁屑时，铁与硫酸铜反应生成铜和硫

酸亚铁，铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，因此“转化”生成气体X的成分为氢气；故

答案为：氢气(或H?)。

针对训练1.(2022北京中考)硼(B)是制造火箭耐热合金的原料。镁还原法生产

硼的主要工艺流程如下图。

硼酸____

(H3BO3)

脱水炉还原炉酸煮罐

A

(1)脱水炉中,硼酸发生分解反应，配平该反应的化学方程式H3BO3=B2C»3+H2O：

(2)还原炉中，发生反应的基本反应类型为o

(3)酸煮罐中，加入盐酸的目的是。

A

【答案】⑴2H35O3=B2O3+3H2O(2)置换反应(3)除去硼中的氧化镁

【解析】

(1)根据配平化学方程式的依据是反应前后每种原子的个数不变，生成物中含2个硼原子,

故硼酸的化学计量数为2,则反应物中含6个H,故生成物中也应含6个H,故水的化学

A

计量数为3,故填：2H35O3=B2O3+3H2O；

(2)根据流程图可知，还原炉中，发生的反应是氧化硼与镁在一定条件下反应生成硼和氧

化镁，反应前镁是单质，氧化硼是化合物，反应后生成的硼是单质，氧化镁是化合物，符合

置换反应的定义，故填：置换反应；

(3)由氧化镁能和稀盐酸反应生成氯化镁和水，硼不与酸反应，则加入酸后可以除去硼中

的氧化镁，故填：除去硼中的氧化镁。

针对训练2.(2022江苏苏州中考)镒元素能形成MnO、MnC>2、Mn2O3和Mn3O4

等多种氧化物，其中M113O4是重要的结构材料。工业用硫酸镒(MnSO4)制备M&O4的

流程如下：

(1)“沉淀”反应是M11SO4+2NH3-H2O=Mn(OH)2J+(NH4)2SO4。该反应的基本类

型为o

(2)写出“过滤”所得滤液的一种用途：o

(3)将Mn(OH)2加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是。

(4)“氧化”时，Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成M%。"该反应

的化学方程式为o

(5)通过测定固体产物中镒元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中镒元

素质量分数随通空气时间的变化如图所示。

%

、

繇

余

*

小

*

收

祟

①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为MaCU推出该结论的依据是

②通空气超过8小时，产物中镒元素质量分数减小的原因是

【答案】(1)复分解反应(2)作氮肥(3)增大氢氧化镒与氧气接触面积

60℃

(4)6Mn(OH)2+O2^=2Mn3O4+6H2O

(5)①Mn3O4中镒元素的质量分数约为72%②部分M%。,转化为更高价态的镒的

氧化物(或部分MgO,转化为Mn2O3.MnO2)

【解析】(1)氨水可电离出钱根离子和氢氧根离子，根据反应可知硫酸镒和氨水反应生成

氢氧化镒和硫酸镀，属于两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应即复分解反

应，故填：复分解反应；

(2)根据题意可知，过滤后的滤液中含有硫酸镀，硫酸镂含有氮元素属于氮肥，故填：作

氮肥；

(3)将氢氧化镒加水“打浆”制成悬浊液，可以在通入空气是与氧气充分接触从而加快“氧

化”反应速率，故填：增大氢氧化镒与氧气接触面积；

(4)氢氧化镒与空气中的氧气在6(TC条件下反应生成四氧化三毓和水，化学方程式为：

60℃

6Mn(OH)2+O2^2Mn3O4+6H2O；

55x3

(5)①硫酸镒中镒元素的质量分数是一-~—-xl00%=72%,如图通空气8小时左

55x3+16x4

右，所得固体中铳元素质量分数也是72%,故说明此时所得固体几乎全部为M%。,；

②通空气超过8小时，产物中镒元素质量分数减小的原因是：部分Mti3C>4转化为更高价态

的镒的氧化物(或部分M&O,转化为Mn2O3.MnO2)

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J---------------'二、控制反应条件的方法

1.温度的控制

(1)加热:加快反应速率或溶解速率；除杂，除去热不稳定的杂质,如NaHCO?Ca(HCC>3)2、

KMnCX、I八NH4cl等物质;使沸点相对较低或易升华的原料气化。但要注意避免反应物

或生成物的过热分解。

(2)降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解);使某个沸点较高的产物液化，使其与其

他物质分离;降低晶体的溶解度，减少损失。

(3)控温：(用水浴带温度计便于控温且受热均匀)防止某种物质温度过高时会分解或挥

发；为了使某物质达到沸点挥发出来；使催化剂的活性达到最好；防止副反应的发生。

(4)降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。

2.调节溶液的pH:

(1)目的：使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀而除去

(2)需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使

pH增大的物质如用MgO、Mg(OH)z等等。

(3)原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大pH

(4)pH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的pH

3.使用催化剂目的是：提高反应速率,但使用时必须注意其活性温度范围。

例2.(2022山东东营中考)(7分)海洋是人类巨大的资源宝库，如图为某课题小组模

拟从海水中提取金属镁的简易流程图。

海水卜------------|一系列操作||通电|

T母液一~|MgCh溶洒〉——在|MgCb固体|~►国

IDmiv

某品牌不同碱的价格

试齐(JNaOHCa(OH)2KOH

价格(元/吨)31006707000

请分析：

(1)海水和母液都可以作为制取氯化镁的原料，小真同学提出选择母液更好，小组同学一

致同意他的观点，理由是O

(2)在工业生产中为了降低成本，步骤I中的试剂①最好选择表格中的o

(3)步骤II由氢氧化镁制得氯化镁反应的化学方程式为,该反

应属于_____________反应(填基本反应类型)。

(4)在步骤IV的反应中能转变成了能。

【答案】(1)母液中的氯化镁浓度更高。(2)Ca(OH)2。

(3)复分解反应(4)电；化学

【解析】(1)海水和母液都可以作为制取氯化镁的原料，小真同学提出选择母液更好，小

组同学一致同意他的观点，理由是母液中的氯化镁浓度更高。

故答案为：母液中的氯化镁浓度更高。

(2)在工业生产中为了降低成本，步骤I中的试剂①最好选择表格中的Ca(OH)2,是

因为利用该物质价格最低。

故答案为：Ca(OH)2o

(3)步骤II中氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,反应的化学方程式为Mg(OH)2+2HCl

=MgCl2+2H2O,该反应是复分解反应。

(4)在步骤W的反应中电能转变成了化学能。

针对打I练3.(2022湖南常德中考)某火力发电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有

较多的氧化铝(AI2O3)。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图，请回答下列问题：

(1)“操作a”的名称;

(2)加足量氨水能将AF+全部转化成Al(OH)3,写出氨水的化学式；

(3)“酸浸”时发生的主要反应的化学方程式为;

(4)写出“燃烧”时涉及的主要反应的化学方程式_______-

【答案】(1)过滤(2)93・氏。(3)^Z2O3+3H2SO4=A12(SO4)3+3H2O

(4)2A1(OH)3==A12O3+3H2O

【解析】(1)操作a实现了固液分离，名称是过滤；

(2)氨水的化学式为：NH3-H2O;

(3)粉煤灰中含有较多的氧化铝，“酸浸”时生成硫酸铝，故加入的酸是硫酸，氧化铝和

硫酸反应生成硫酸铝和水，该反应的化学方程式为：^Z2O3+3H2SO4=A12(SO4)3+3H2O；

(4)“搬烧”时涉及的主要反应为氢氧化铝在高温下反应生成氧化铝和水，该反应的化学

高温

方程式为：2Al(OH}A12O3+3H2OO

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u---------------1三、提纯分离的方法

1.纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶(NaCl型)或蒸发浓缩(至有晶体出现为止)，冷却结

晶(KNO,3型和含有结晶水的晶体)

2.混合溶液(分离A和B)：蒸发结晶，趁热过滤(得NaCl型)，将滤液冷却结晶，过滤

（得KNO1型）

模板：加热浓缩-冷却结晶一过滤-洗涤一干燥

3.沉淀洗涤

⑴沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。

⑵洗涤方法：向漏斗内加蒸储水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作2〜3次。

⑶误差分析：若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多，

则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。

⑷沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板

取最后一次洗涤液，滴加……（试剂），若没有……现象，证明沉淀已洗净

⑸趁热过滤：减少结晶损失；提高晶体纯度

4.工业流程的主要操作：结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作23次等。

5.实验操作答题模板：

取少量待测液于试管中，滴加……（试剂，用量），若没有……现象，证明没有……；若出

现……现象，证明含有……

6.终点现象的描述答题模板：

当滴入最后一滴X义X标准溶液后，溶液变成XXX色，且半分钟内不恢复原来的颜色。

例3.（2022广西梧州中考）二氧化氯（CIO?）是一种常用的消毒剂，工业以粗盐水（含少量

Ca2\Mg2\SO：等杂质离子）为原料生产CIO2,工艺流程如图8所示。

X溶液

HiHC1

（1）除去粗盐中的难溶性杂质的步骤是溶解、O

（2）“精制”中，用下列药品除去杂质离子，请写出一组合理的添加顺序—（填序号）。

①Na2c。3②BaCl?③NaOH

（3）“精制”最后应加入适量盐酸，其目的是除去溶液中的（填离子符号）。

（4）电解池中发生的主要化学反应方程式为o

（5）生产过程中能循环利用的物质X是（填化学式）。

【答案】（1）过滤（2）③②①或②③①或②①③

(3)CO；、OH(4)NaCl+3H2O^^NaClC)3+3H2T(5)NaCl

【解析】

(1)除去粗盐中的难溶性杂质的步骤是溶解、过滤，因为过滤可以实现固液分离。

(2)①Na2c。3目的是除去过量氯化钢以及Ca?*,所以需要放在氯化钢之后；②BaC%目

的是除去SO：,需在碳酸钠前面添加；③NaOH目的是除去Mg?*,所以顺序无影响；所

以“精制”中，合理的添加顺序为③②①或②③①或②①③。

(3)“精制”最后应加入适量盐酸，其目的是除去溶液中过量的氢氧化钠和碳酸钠，所以

除去的是CO；、OH。

(4)电解池中发生的主要化学反应为氯化钠和水在通电的条件下生成次氯酸钠和氢气，对

通电

应的方程式为NaCl+3H2ONaClO3+3H2f。

(5)生产过程中能循环利用的物质X是氯化钠，因为氯化钠既是反应物又是生成物，对应

化学式为NaCl„

针对训I练4.(2022内蒙古通辽中考)我国化学家侯德榜所创立的侯氏联合制碱

法，既提高了原料利用率，又“变废为宝”，降低了生产成本，促进了世界制碱技术的发展。

侯氏联合制碱法的部分工艺流程如下：

COi

JNaHCO3

除杂

饱和|「沉淀Na1c03

精制1

粗盐水过fe］含NH4cl的

I溶液|L混合溶液五*NH©晶体

t

NH3

、人人A人

已知：①NH4cl=NH37+HC17；©2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2T

(1)粗盐水中主要含有Na2so4、MgCl2>CaCl?三种可溶性杂质，工业上常用加入稍过

量的溶液、NaOH溶液、Na2c。3溶液及适量的盐酸等除杂、精制。

(2)n中发生反应的化学方程式为o

(3)氯化被属于化肥中的,不采用蒸发结晶的方法得到氯化镀晶体的原因是.

(4)该流程中可循环利用的物质是水、o

【答案】(1)BaC｝或氯化钢(2)CO2+NH3+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3I

(3)①.氮肥②.氯化钱受热易分解(4)二氧化碳或CO?

【解析】

(1)硫酸钠能与氯化钢反应生成硫酸钢沉淀与氯化钠，则在溶液中加入稍过量的氯化钢可

以去除杂质硫酸钠；氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀与氯化钠，则在溶液中加入

稍过量的氢氧化钠可以去除杂质氯化镁；碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀与氯化钠，则

在溶液中加入稍过量的碳酸钠可以去除杂质氯化钙;

(2)根据流程图可知在饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳与氨气反应生成碳酸氢钠沉淀与氯

化镂，结合质量守恒定律可以得出反应物还有水，则综合分析得出化学反应方程式为:

CO2+NH3+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3；

(3)氯化锭中含有N,则属于氮肥；根据题干信息可知氯化锡受热易分解，蒸发结晶需要

加热，故不能用蒸发结晶的方式提纯氯化镀晶体；

(4)根据流程图可知碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水与二氧化碳，在步骤II中需要加入

二氧化碳，则二氧化碳与水能循环利用。

针对训练5.(2022四川内江中考)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤

病的治疗。提纯工业级粗氧化锌(含有Fe。、MnO、NiO等杂质)的流程如图所示：

产滤液

碳酸钠

「♦滤'/

滤液Znk滤饼'烧,

调pH纯ZnO

[ZnS04s高

[Zn2(OH)2CO3]⑤

相为。丁-，乂出弟舞融NiSOs等]」滤渣

[Zn、Ni]

酸钾溶液滤渣

②[MnO]、Fe(OH)3]

(已知：在反应①中，金属氧化物与硫酸反应生成盐和水。)

请回答下列问题：

(1)将反应⑤中的化学方程式补充完整：Zn2(OH)2CO3—2ZnO+CO2T+。若

在实验室中进行此反应，Zn2(OH)2。。3固体应放在______(选填“生烟”或“蒸发皿”)

中高温加热。

(2)反应①中，FeO与稀硫酸反应的化学方程式为;反应③的化学反应基本类型

为反应。

(3)反应②中除掉的杂质离子是；反应④所得滤液中，溶质的主要成分是

【答案】（1）®.H2O®.m

(2)®.FeO+H2SO4=FeSO4+H2O②.置换

⑶①.Mn2\Fe2+②.硫酸钠或Na2sO’

【解析】

（D根据质量守恒定律，反应前锌原子有2个、氢原子有2个、氧原子有5个、碳原子有

1个，反应后锌原子有2个、氧原子有4个、碳原子有1个，则未知分子中含有2个氢原

子和1个氧原子，则应补充H2O；

Zn2（OH）2c。3为固体，应放在生堪中高温加热。

（2）氧化亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水，化学方程式为FeO+H2SO4=FeSO4+H2O;

反应③中硫酸镁与锌反应生成硫酸锌和银，该反应符合“一种单质与一种化合物反应生成另

一种单质和另一种化合物”的反应，属于置换反应。

（3）反应②后滤渣中为二氧化镒和氢氧化铁，而滤液中含有硫酸镁，则说明通过反应②将

原杂质中FeO、Mn。除去，故除去的离子为Mr^*、Fe2+;

反应④为碳酸钠、硫酸锌与水反应生成碱式碳酸锌和硫酸钠的反应，则滤液中的溶质为硫酸

钠。

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四、分析工业流程

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）;

（回头的箭头）表示循环利用的物质

①II②,

2.关注方框内所指

①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。

②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。

③对环境的影响:是否符合绿色化学理念，是否产生有毒气体等。

④节约性:原料利用率要尽量高。

例4.（2022年四川省德阳市中考）碘（12）及其化合物广泛应用于医药、染料等方面。

12的一种制备方法如下图所示：

净化除氯一

后含I海水

气体

说明：图中的“置换”指发生置换反应。

回答下列问题：

⑴“过滤”操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和（填仪器名称）。

⑵在此制备流程中循环使用的物质是（填化学式）。

⑶溶液B中主要溶质可能是（填化学式）。

（4）“置换①”中的化学方程式为=

【答案】⑴漏斗⑵AgNC»3⑶FeCk或者FeCl?⑷2/g/+尸e=F*+2/g

【解析】

⑴“过滤”操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；

⑵有生成和投入的物质可循环利用，可看出可循环使用的物质是AgNO3;

⑶置换反应是指一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物；因此置换②

的反应溶液B中的溶质是由铁元素和氯元素组成的化合物，可以为FeC%或FeCl?；

⑷置换①是Agl和Fe反应生成Feb和Ag,化学方程式为：2AgI+Fe=FeI2+2Ago

例5.（2022广西贺州中考）某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从

粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如下。