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文档简介
专题四工艺流程图题1专题点拨2专题精炼专题点拨知识点一:工艺流程图包含的信息(1)箭头:箭头进入的是投料(即反应物、催化剂等),出去的是产物(包括副产物、废渣、废气等)。(2)三线:物料进出线、操作流程线、循环操作线。知识点二:工艺流程图类题的解题策略(1)明确原始物质及目标产物。(2)明确化工生产流程的主要特点。一个完整的物质制备化工生产流程一般具有以下特点:对原料预处理的方法及作用有:研磨:增大固体与液体或气体之间的接触面积,加快反应速率。酸浸:与酸接触反应或溶解,使可溶性金属离子进入溶液,不溶物通过过滤除去。灼烧:除去可燃性杂质或使原料初步转化。煅烧:改变物质结构,使杂质在高温下氧化、分解。知识点三:工艺流程图类题的解题思路1.初中化学对工艺流程图类题的考查,主要体现在以下几个方面:(1)选择将原料转化为产品的生产原理;(2)除杂并分离提纯产品;(3)提高产品的产量或产率;(4)减少污染,注意环保,发展“绿色化学”;(5)考虑原料的来源丰富和经济成本。2.针对以上考查的类型,解题思路为:(1)从生产目的出发,读懂流程图。解答时要看框内,看框外,里外结合。边读流程图边思考,先局部后整体,逐步深入。(2)理清题意,需对流程图的每一步进行分析,包括反应是什么,发生了什么反应,该反应对制造产品有什么作用等。总之,一切反应或操作都是为了获得产品。(3)从问题中获得信息,帮助解答。知识点四:对工艺流程的评价对工艺流程的评价属于开放性试题,言之有理即可,可从以下四个方面进行分析:(1)设计方案的科学性:能否达到目的,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。(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:原料利用率要高。
专题精炼类型1:物质提纯型(包括物质的分离和物质的回收)1.(2020·长沙)化学在保证人类生存并不断提高生活质量方面起着重要的作用,利用化学综合应用自然资源,以使人类生活得更加美好。目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油、天然气等。煤的综合利用如图所示:已知高炉内发生的主要化学反应如下:C+O2CO2C+CO22CO3CO+Fe2O32Fe+3CO2(1)将煤隔绝空气加强热的过程是_______变化。(2)粗氨水经提纯后可用作化肥,是因为含有植物所需的___(填元素符号)。(3)焦炭常作为炼铁工业的原料,请你分析焦炭在炼铁过程中的作用:___________________________________。化学N燃烧提供热量;提供还原剂一氧化碳2.(2017·长沙)为了将混有硫酸钾、氯化钙、碳酸氢铵(不稳定,受热易分解生成氨气、二氧化碳和水)的氯化钾提纯,并制得纯净的氯化钾溶液,某同学设计的实验流程如下:请根据以上流程图中的信息,回答下列问题:(1)步骤①中除去碳酸氢铵的方法是_______;加热(2)步骤④中加过量碳酸钾溶液的目的是_______________________
_______;(3)此设计方案是否严谨?并说明理由:_______________________
_________________。除去氯化钙和过量的氯化钡不严谨;反应后剩余的碳酸钾没有除去3.如图是利用海水提取粗盐的过程:(1)如图中①是_______(填“蒸发”或“冷却”)池。(2)根据海水晒盐的原理,下列说法中不正确的是_______。 A.海水进入贮水池,海水的成分发生改变 B.在①中,海水中氯化钠的质量逐渐增加 C.在①中,海水的浓度逐渐增大 D.析出晶体后的母液是氯化钠的不饱和溶液蒸发ABD(3)在粗盐变成精盐的过程中,多次用到玻璃棒,其中在蒸发过程中,玻璃棒的作用是_______________。防止液滴飞溅4.海水晒制粗盐的主要成分为NaCl,还含有少量的MgCl2、CaCl2、MgSO4、泥沙等杂质。下面是由粗盐获取较纯净精盐的一种方法:请分析上面流程图示,回答:(1)为除去MgCl2、CaCl2、MgSO4可溶性杂质,操作Ⅰ中依次加入的物质(过量)和顺序,合理的是______; A.NaOH、BaCl2、Na2CO3 B.Ba(NO3)2、Na2CO3、NaOH C.Na2CO3、BaCl2、NaOH D.BaCl2、NaOH、Na2CO3AD(2)操作Ⅰ过量加入各物质的目的是_________________________;(3)为获取较纯净精盐,操作Ⅱ的具体方法是___________________
______________。使欲除去的物质完全反应边加入除杂试剂边用玻璃棒搅拌5.实验室中有一包由KCl、MgSO4和CaCl2组成的固体混合物,某校研究性学习小组的同学为了除去其中的MgSO4和CaCl2,得到纯净的KCl,设计如下实验方案。请你回答下列问题:(1)X溶液与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式是_______________________________________,该反应的基本反应类型是______________。(2)Y溶液中溶质的化学式是_________。(3)该实验中盐酸的作用是______________________________。Ba(OH)2+MgSO4===BaSO4↓+Mg(OH)2↓复分解反应K2CO3除去过量的碳酸钾和氢氧化钾6.回收利用是保护金属资源的一条有效途径,某工业废料含氧化铜和氧化铁,经过处理后可得到铜和硫酸亚铁溶液。主要流程如图:已知:铁与硫酸铁溶液会反应生成硫酸亚铁:Fe+Fe2(SO4)3===3FeSO4(1)固体C属于_________
(填“纯净物”或“混合物”)。(2)流程Ⅲ充分反应后,分离操作的名称是_______。(3)溶液A中含有的溶质为___________________________(填化学式)。混合物过滤H2SO4、CuSO4、Fe2(SO4)37.某工厂的废水中含有MgSO4和FeCl3,技术人员逐渐加入NaOH溶液调节废水的pH,先后分离出两种沉淀,并通过系列处理得到有价值的产品。操作流程如图所示。(1)操作①中玻璃棒的作用是_______。引流(2)固体B加热的产物是两种常见氧化物,则另一种氧化物的化学式为_______。(3)溶液a除了可能含有NaOH外,还一定含有的溶质是___________________。H2O氯化钠、硫酸钠8.以某矿山酸性废水(主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等)为原料,通过下述流程可将废水中的铁、铜和锌分步沉淀,实现回收利用。(1)步骤①中,加入Ca(OH)2有两个作用:一是中和废水中的硫酸,该反应的化学方程式为_________________________________;二是将硫酸铁转化为Fe(OH)3,该反应属于___________(填基本反应类型)。Ca(OH)2+H2SO4===CaSO4+2H2O复分解反应(2)步骤③中,锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为___________。(3)为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质,只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即可。该步骤和应加入的试剂分别是______________。Zn(OH)2步骤②;锌类型2:物质鉴别型9.(2019·长沙)垃圾回收、分类的关键:确定垃圾的成分,是对垃圾进行分类的前提。某校化学实验室收集到一包固体废弃物,可能是由碳、镁、氧化镁、氧化铜中的一种或几种组成。为了确定其成分,在老师的指导下,同学们取样进行了如下实验:(1)气体
A是______。(2)由固体
B得到气体
C的反应属于___________
(填基本反应类型)。(3)原样品中一定含有的物质是________________________________。化合反应碳、镁、氧化铜(或C、Mg、CuO)H210.(2018·长沙)我市教育主管部门为了让同学们过好传统佳节——端午节,特意将中考提前一天。化学兴趣小组的同学们为庆祝端午佳节,决定自己动手制作传统食品——皮蛋。制作皮蛋料泥的原料主要有:生石灰、纯碱、草木灰(含K2CO3)等。将它们按一定比例混合加入适量水得到皮蛋料泥。料泥的主要成分是什么呢?同学们进行了如图所示的探究:(1)步骤②的操作所需的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、_______;(2)步骤③的现象说明滤渣中一定含有的物质为_________;(3)由上述实验现象推断,滤液中的溶质一定含有________________
_________。漏斗CaCO3Ca(OH)2、KOH、NaOH11.已知某固体样品A可能是NH4NO3和MgCO3或两者之一,另有一固体样品B,其中可能含有Na2SO4、BaCl2、CuSO4、KCl四种物质中的一种或多种,按如图所示进行探究实验,出现的现象如图中所述(设计过程中所有发生的反应都恰好完全反应)。请根据实验过程和发生的现象,回答下列问题:(1)气体C的化学式是_______。(2)步骤②和③都需要进行的实验操作中用到玻璃棒的作用是_______
________________。(3)溶液H中一定存在的溶质有__________________________。CO2搅拌,加快反应速率硝酸钠、硫酸钠、氯化钠12.白铜(Cu、Ni合金)因为光泽好、耐腐蚀、容易加工等优点,常代替银做饰品。如图所示是某实验室分离废弃白铜饰品成分的流程(部分反应产物在图中已略去)。已知溶液B中含有一种二价金属化合物,溶液D中也含有一种二价金属化合物。分析该流程,回答下列问题:(1)过程Ⅰ、Ⅱ中的实验操作名称是_______。(2)固体C的化学式为_____。(3)Cu、Ni、Zn的金属活动性由强到弱的顺序是_____________。过滤NiZn>Ni>Cu13.有一包固体粉末,可能由CuSO4、Na2SO4、NaOH、NaCl、CaCO3、BaCl2中的一种或几种所组成。为了确定它的成分,进行了如下实验:(1)生成气体的化学式为________CO2。(2)这包固体粉末中没有确定的物质是_________________。CO2NaCl、Na2SO4(3)下列有关上述无色溶液和白色固体的设想中,合理的是()。 A.鉴别MgCl2溶液和BaCl2溶液:取样,滴加无色滤液b B.除去CaCl2溶液中含有的HCl:加入适量的白色固体甲或乙 C.检验NaCl溶液中是否含有Na2CO3:取样,滴加无色溶液aC14.有一包固体粉末,可能含有NaOH、CuSO4、Na2SO4、Na2CO3、KNO3等物质中的一种或几种,为了确定其成分,进行如下实验:(1)根据步骤①判断该固体粉末一定不含有________;根据步骤②判断该固体粉末一定不含有________;根据整个实验过程判断该固体粉末中一定含有________________。(2)写出步骤③中发生反应的化学方程式:_____________________________________。CuSO4Na2CO3NaOH、Na2SO4BaCl2+Na2SO4===BaSO4↓+2NaCl
类型3:物质制备型15.从海水中可制备纯碱和金属镁,其流程如下图所示。(1)粗盐提纯时,每步操作都会用到的一种玻璃仪器是________(填仪器名称)。玻璃棒(2)粗盐水中主要含有CaCl2、MgSO4等可溶性杂质,可加入下列物质: A.适量的盐酸 B.稍过量的Na2CO3溶液 C.稍过量的Ba(OH)2溶液利用过滤等操作进行除杂,则加入这三种物质的先后顺序为______(填字母序号)。CBA(3)向饱和的氯化铵溶液中通入氨气和二氧化碳,经过一系列变化,最终可制得纯碱。请写出第Ⅲ步反应的化学方程式:_______________________________________。(4)第Ⅴ步Mg(OH)2与盐酸的反应_____(填“是”或“不是”)中和反应。是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O16.铝和铝合金是一类重要的金属材料、工业上用铝土矿(含有Al2O3和SiO2,不考虑其他杂质)制取金属铝的基本流程如下。已知:①SiO2是一种难溶于水,也不与盐酸、硫酸反应的物质;②铝盐与氨水反应,生成氢氧化铝沉淀和铵盐。请回答下列问题:(1)滤液Ⅰ的溶质有___________________(写化学式)。(2)该流程中涉及的基本化学反应类型有____________和分解反应。(3)写出滤液Ⅱ中溶质的一种用途:_________。Al2(SO4)3、H2SO4复分解反应作氮肥17.碳酸亚铁(FeCO3)可用于制作补铁药物,以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2等)为原料制备碳酸亚铁的生产流程示意图:【资料】40℃以上时,(NH4)2CO3易分解。(1)操作Ⅰ的名称为_______。(2)写出生成FeCO3的化学方程式:__________________________________________。(3)加入(NH4)2CO3后,该反应必须控制的条件是:________________。过滤(NH4)2CO3+FeSO4===FeCO3↓+(NH4)2SO4温度在40℃以下18.生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在65℃~80℃酸性水溶
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