江苏专版2020中考化学复习方案题型突破07工艺流程题课件 74页

题型突破(七)工艺流程题 题型解读工艺流程题的特点是给出某个生产实际问题的解决流程,把书本知识糅合在整个流程中对学生进行考查。题目有的以操作名称作为框图形成流程主线,有的以物质作框,有的以设备作框。最常见的是以操作名称为主线,物质随着操作流程发生变化。题目中通常还包含简单的实验设计,一般为物质的制备、提纯或对样品的定性、定量分析实验。 1.资源背景(1)海水资源:海水制盐、氯碱工业、海水提镁等。(2)制碱与石灰石工业。(3)空气资源:合成氨工艺流程等。(4)矿产资源:冶炼钢铁、制取铜等。(5)化石燃料:有机合成工艺。(6)化工(实验)废液:提取金属或盐等。 2.考查内容(1)化学反应原理(化学方程式的书写及反应类型)。(2)实验操作的名称及要点(过滤、蒸发、结晶等)。(3)流程中的物质转化与循环。(4)工艺流程评估及改进。 3.方法点拨(1)步骤:读正文,找信息,明确目的;精读流程,弄懂原理,理解操作;先局部,后全盘,逐步深入。(2)涉及混合物的除杂、分离、提纯等有关实验基础知识及操作时,要认真在流程图中找到主要物质和混有的杂质,分析当加入某一试剂后能与什么物质反应,产物是什么,用什么方法才能除去杂质,真正理解每步所加试剂或操作的目的。(3)关注“箭头”及方框内的信息: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)。 (4)关注“三线”和“核心”,如图T7-1所示:图T7-1 类型一　提纯回收类例1[2018·苏州]从大理石(主要杂质是氧化铁)中提纯碳酸钙的一种实验流程如图T7-2:图T7-2(1)反应池Ⅰ中用硝酸不用稀硫酸的主要原因是。[答案](1)稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,覆着在大理石表面,阻止反应继续进行[解析](1)硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在大理石表面,阻止反应继续进行,所以反应池Ⅰ中用硝酸不用稀硫酸。 例1[2018·苏州]从大理石(主要杂质是氧化铁)中提纯碳酸钙的一种实验流程如图T7-2:图T7-2(2)反应池Ⅱ中加入氨水的目的是。[答案](2)调节溶液的pH,使Fe(NO3)3转化为Fe(OH)3沉淀[解析](2)反应池Ⅱ中加入氨水的目的是调节溶液的pH,使Fe(NO3)3转化为Fe(OH)3沉淀。 例1[2018·苏州]从大理石(主要杂质是氧化铁)中提纯碳酸钙的一种实验流程如图T7-2:图T7-2(3)反应池Ⅲ生成碳酸钙的化学方程式是。[答案](3)(NH4)2CO3+Ca(NO3)2CaCO3↓+2NH4NO3[解析](3)碳酸铵和硝酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硝酸铵,化学方程式为(NH4)2CO3+Ca(NO3)2CaCO3↓+2NH4NO3。 例1[2018·苏州]从大理石(主要杂质是氧化铁)中提纯碳酸钙的一种实验流程如图T7-2:图T7-2(4)过滤Ⅱ中所得滤液在农业生产中的一种用途是。[答案](4)作氮肥[解析](4)过滤Ⅱ中所得滤液中含有硝酸铵,在农业生产中的一种用途是作氮肥。 例2[2018·常州]氯化钠是重要的化工原料,氯碱工业生产的一种流程如图T7-3所示:图T7-3请回答:(1)从“海水→粗盐→精盐”的过程包括溶解、过滤、蒸发等实验操作,实验室中上述3种操作都需要使用的仪器是(填名称)。 [答案](1)玻璃棒[解析](1)溶解、过滤、蒸发等实验操作中都需要使用的仪器是玻璃棒。 例2[2018·常州]氯化钠是重要的化工原料,氯碱工业生产的一种流程如图T7-3所示:图T7-3请回答:(2)“食盐水”中常含有NaCl、MgCl2、CaCl2等物质,“精制”过程中加入NaOH的目的是。 [答案](2)除去氯化钠中的杂质氯化镁[解析](2)“精制”过程中加入NaOH可以与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,可以除去氯化镁。 例2[2018·常州]氯化钠是重要的化工原料,氯碱工业生产的一种流程如图T7-3所示:图T7-3请回答:(3)写出“电解槽“中发生反应的化学方程式:,流程中可以循环使用的物质有(填化学式)。 [答案](3)2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑NaOH[解析](3)“电解槽”中氯化钠和水通电分解生成氢氧化钠、氯气和氢气,发生反应的化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,流程中可以循环使用的物质是NaOH。 例2[2018·常州]氯化钠是重要的化工原料,氯碱工业生产的一种流程如图T7-3所示:图T7-3请回答: (4)氯碱工业生产的碱样品中常含有Na2CO3和NaCl等杂质,用“离子交换膜法”生产的碱样品质量主要标准如下表所示:①你认为碱样品中含有Na2CO3的原因是,检验碱样品中是否含有Na2CO3,下列试剂中可选择使用的是(填序号)。a.酚酞b.稀盐酸c.澄清石灰水等级氢氧化钠含量碳酸钠含量优等品≥99.0%≤0.5%一等品≥98.5%≤0.8%合格品≥98.0%≤1.0% [答案](4)①部分氢氧化钠与二氧化碳反应生成了碳酸钠bc[解析](4)①碱样品中含有Na2CO3是因为氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠。检验碱样品中是否含有Na2CO3,酚酞不能选,因为氢氧化钠和碳酸钠溶液都呈碱性;稀盐酸能与碳酸钠反应产生气体,可选用;澄清石灰水能与碳酸钠反应产生白色沉淀,可选用。 例2[2018·常州]氯化钠是重要的化工原料,氯碱工业生产的一种流程如图T7-3所示:图T7-3请回答:(4)氯碱工业生产的碱样品中常含有Na2CO3和NaCl等杂质,用“离子交换膜法”生产的碱样品质量主要标准如下表所示: ②李老师设计和完成了如下实验来判断碱样品的等级。称取20.3g碱样品,加足量水溶解,再加入足量的氯化钡溶液,充分反应后,过滤得到滤渣和滤液;将滤渣洗涤、干燥得到碳酸钡(BaCO3)固体0.197g;向滤液中加入几滴酚酞,再逐滴加入稀盐酸至恰好完全反应,共消耗溶质质量分数为5%的稀盐酸365g。该碱样品的等级是(不考虑其他杂质参加反应)。等级氢氧化钠含量碳酸钠含量优等品≥99.0%≤0.5%一等品≥98.5%≤0.8%合格品≥98.0%≤1.0% [答案](4)②一等品 例3[2018·宿迁]海洋是人类巨大的资源宝库。图T7-4为从海水中提取金属镁的简易流程图。图T7-4请回答下列问题。(1)海洋中含量最多的物质是。[答案](1)水[解析](1)海洋中含量最多的物质是水。 例3[2018·宿迁]海洋是人类巨大的资源宝库。图T7-4为从海水中提取金属镁的简易流程图。图T7-4请回答下列问题。(2)实验室中进行操作Ⅰ时,玻璃棒的作用是。[答案](2)引流[解析](2)经过操作Ⅰ得到固体氢氧化镁,则操作Ⅰ是过滤,过滤操作中,玻璃棒的作用是引流。 例3[2018·宿迁]海洋是人类巨大的资源宝库。图T7-4为从海水中提取金属镁的简易流程图。图T7-4请回答下列问题。(3)生石灰转化为石灰乳的过程是(填“吸热”或“放热”)反应。[答案](3)放热[解析](3)生石灰转化为石灰乳的过程是生石灰与水反应生成氢氧化钙,该反应中放出大量的热。 例3[2018·宿迁]海洋是人类巨大的资源宝库。图T7-4为从海水中提取金属镁的简易流程图。图T7-4请回答下列问题。(4)上述流程中未涉及的基本反应类型是反应。 [答案](4)置换[解析](4)题给流程中发生的反应有碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应;生石灰和水化合生成氢氧化钙,属于化合反应;氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,属于复分解反应;氢氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水,属于复分解反应;电解氯化镁得到镁和氯气,属于分解反应,未涉及的基本反应类型是置换反应。 例4[2018·咸宁]某种手机电路板中含有Fe、Cu、Au、Ag、Ni(镍,银白色金属)等金属,如图T7-5是某工厂回收部分金属的流程图。已知:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。图T7-5(1)操作①的名称是。 [答案](1)过滤[解析](1)操作①可以将不溶性固体从溶液中分离出来,操作①的名称是过滤。 例4[2018·咸宁]某种手机电路板中含有Fe、Cu、Au、Ag、Ni(镍,银白色金属)等金属,如图T7-5是某工厂回收部分金属的流程图。已知:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。图T7-5(2)写出滤液②中金属阳离子符号:。 [答案](2)Fe2+[解析](2)铁在置换反应中生成亚铁离子,滤液②中金属阳离子的符号是Fe2+。 例4[2018·咸宁]某种手机电路板中含有Fe、Cu、Au、Ag、Ni(镍,银白色金属)等金属,如图T7-5是某工厂回收部分金属的流程图。已知:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。图T7-5(3)写出滤液③和铁粉发生反应的一个化学方程式:。 [答案](3)Fe+CuSO4FeSO4+Cu(或Fe+H2SO4FeSO4+H2↑)[解析](3)滤液③和铁粉发生的反应是铁分别和硫酸铜、稀硫酸的反应。 例4[2018·咸宁]某种手机电路板中含有Fe、Cu、Au、Ag、Ni(镍,银白色金属)等金属,如图T7-5是某工厂回收部分金属的流程图。已知:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。图T7-5(4)Cu、Ag、Ni在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是。 [答案](4)Ni、Cu、Ag[解析](4)镍会与硫酸反应生成滤液①中的一种成分,铜可以将银置换出来,Cu、Ag、Ni在溶液中的活动性由强到弱的顺序依次是Ni、Cu、Ag。 |针对训练|【针对训练】内容见Word版资源：题型突破07工艺流程题 类型二　制备类例5[2019·扬州](双选)工业上,利用溶液X(溶质为CuCl2和HCl)在50℃时与Cu反应制作电路。CuCl2消耗后,HCuCl2经处理又能转化为CuCl2,流程如下。下列说法错误的是()已知:①反应Ⅰ:CuCl2+Cu+2HCl2HCuCl2;②反应Ⅱ:2HCuCl2+H2O22CuCl2+2H2O。图T7-9 A.反应Ⅰ和Ⅱ涉及的元素中仅Cu、O元素的化合价发生了变化B.反应Ⅱ中生成的CuCl2质量与溶液X中CuCl2质量一定相同C.工业上,每溶解6.4kgCu时,外界只需提供34kg10%的双氧水就能使生成的HCuCl2全部转化为CuCl2D.若由Cu、CuCl、CuCl2中的若干种组成的10.66g混合物中,铜元素为6.4g,则该混合物中一定含CuCl2[答案]BC 例6[2019·淮安]胆矾(CuSO4·5H2O)在工农业生产中有广泛的用途。实验室利用废旧电池的铜帽(主要含铜和锌)为原料制备胆矾。实验流程如图T7-10所示:查阅资料:氧化锌能溶于氢氧化钠溶液。(1)废旧电池铜帽的表面常有油污,可用洗洁精预先除去,洗洁精在除去油污的过程中起作用。图T7-10 [答案](1)乳化[解析](1)洗洁精对油污有乳化作用,故能洗去油污。 例6[2019·淮安]胆矾(CuSO4·5H2O)在工农业生产中有广泛的用途。实验室利用废旧电池的铜帽(主要含铜和锌)为原料制备胆矾。实验流程如图T7-10所示:查阅资料:氧化锌能溶于氢氧化钠溶液。(2)“碱溶”步骤中,为加快反应速率可采取多种措施,如搅拌、等。图T7-10 [答案](2)加热(或增大NaOH溶液的浓度)[解析](2)温度升高,反应速率变快;溶液的浓度越大,反应速率越快。 例6[2019·淮安]胆矾(CuSO4·5H2O)在工农业生产中有广泛的用途。实验室利用废旧电池的铜帽(主要含铜和锌)为原料制备胆矾。实验流程如图T7-10所示:查阅资料:氧化锌能溶于氢氧化钠溶液。(3)“酸溶”时,发生反应的化学方程式是。图T7-10 [答案](3)CuO+H2SO4CuSO4+H2O[解析](3)氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为CuO+H2SO4CuSO4+H2O。 例6[2019·淮安]胆矾(CuSO4·5H2O)在工农业生产中有广泛的用途。实验室利用废旧电池的铜帽(主要含铜和锌)为原料制备胆矾。实验流程如图T7-10所示:查阅资料:氧化锌能溶于氢氧化钠溶液。(4)“灼烧”完全(已充分反应)的判断依据是。图T7-10 [答案](4)固体质量不再增加[解析](4)灼烧时,当铜帽中的铜和锌被空气中氧气完全氧化后,固体的质量就不会再增加。 例7[2019·常州]我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外,煤更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO(NH2)2]的一种流程如下:(1)从液态空气中分离出N2的过程属于(填“物理”或“化学”)变化。图T7-11 [答案](1)物理[解析](1)先将空气液化,然后从中分离出氮气,该过程中没有新物质生成,属于物理变化。 例7[2019·常州]我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外,煤更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO(NH2)2]的一种流程如下:(2)在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎,这样做的目的是。图T7-11 [答案](2)增大与水蒸气的接触面积,使反应更快、更充分[解析](2)将煤块粉碎成煤粉,其目的是增大与水蒸气的接触面积,使反应更快、更充分。 例7[2019·常州]我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外,煤更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO(NH2)2]的一种流程如下:(3)水煤气在铜催化下实现CO的转化:CO+H2OCO2+X。其中X的化学式为。图T7-11 [答案](3)H2[解析](3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目均不变可知,物质X为氢气,其化学式为H2。 例7[2019·常州]我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外,煤更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO(NH2)2]的一种流程如下:(4)上述流程中合成尿素的同时还有水生成,该反应的化学方程式为。图T7-11 [答案](4)CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O[解析](4)从流程图可以看出,二氧化碳和氨气在一定条件下能生成尿素和水,反应的化学方程式为CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。 例7[2019·常州]我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外,煤更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO(NH2)2]的一种流程如下:(5)实际生产中,N2和H2不可能全部转化为NH3。上述流程中可以循环利用的物质有。图T7-11 [答案](5)H2O、N2、H2[解析](5)从流程图中可以看出,整个过程中H2O、N2、H2三种物质既参与反应又能不断生成,故可以循环使用。 例7[2019·常州]我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外,煤更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO(NH2)2]的一种流程如下:图T7-11 (6)以CO2和H2为原料还可合成液体燃料乙醇(C2H6O),该过程可用化学方程式表示为:2CO2+6H2C2H6O+3H2O。已知:每克燃料完全燃烧放出的热量叫作热值。若将含12g碳的煤为原料合成的乙醇完全燃烧。理论上最多可多放出kJ的热量,从而提高了煤的利用效率。物质煤乙醇热值/(kJ·g-1)约3330 [答案](6)294 例8[2019·泰州]钼是一种重要的金属,用它制成的合金有良好的机械性能,在工农业生产和国防上都有广泛的用途。如图T7-12是利用钼矿石(主要成分为MoS2)制备金属钼的流程图:信息:MoO3+3H2Mo+3H2O。请回答下列问题。(1)反应①常将钼矿石粉碎,目的是;MoO3中钼元素的化合价为。图T7-12 [答案](1)使钼矿石和空气充分接触,加快反应速率+6[解析](1)反应①常将钼矿石粉碎,由于反应物接触面积越大反应越快,所以目的是提高反应速率;MoO3中氧元素的化合价为-2价,根据化合物中正负化合价的代数和为零可得钼元素的化合价为+6。 例8[2019·泰州]钼是一种重要的金属,用它制成的合金有良好的机械性能,在工农业生产和国防上都有广泛的用途。如图T7-12是利用钼矿石(主要成分为MoS2)制备金属钼的流程图:信息:MoO3+3H2Mo+3H2O。请回答下列问题。(2)操作Ⅰ的名称是;常用NaOH溶液吸收反应①的尾气,化学方程式为。图T7-12 [答案](2)过滤2NaOH+SO2Na2SO3+H2O[解析](2)操作Ⅰ得到固体和液体,所以是过滤;常用NaOH溶液吸收反应①的尾气,二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,对应的化学方程式为2NaOH+SO2Na2SO3+H2O。 例8[2019·泰州]钼是一种重要的金属,用它制成的合金有良好的机械性能,在工农业生产和国防上都有广泛的用途。如图T7-12是利用钼矿石(主要成分为MoS2)制备金属钼的流程图:信息:MoO3+3H2Mo+3H2O。请回答下列问题。(3)制得19.2t金属钼,理论上至少需含MoO380%的粗产品多少吨?请写出计算过程。注:粗产品杂质中不含钼元素。图T7-12 |针对训练|【针对训练】内容见Word版资源：题型突破07工艺流程题 类型三　环境污染类例9[2018·乌鲁木齐]含硫煤燃烧会产生大气污染。为防治该污染,某工厂设计的新的治污方法不仅吸收了SO2,同时还得到了某种化工产品。该工艺流程如图T7-19所示,下列叙述不正确的是()A.该流程中可得到化工产品H2SO4B.图中FeSO4→Fe2(SO4)3的反应类型是复分解反应C.该流程中化合价发生改变的元素为Fe、S和OD.图中吸收SO2的化学反应方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O2FeSO4+2H2SO4图T7-19 [答案]B[解析]从工艺流程图可以看出,转化过程中吸收了氧气和二氧化硫,排出了硫酸,所以该流程中可得到化工产品硫酸;复分解反应过程中,元素的化合价不变,图中FeSO4→Fe2(SO4)3的反应类型不属于复分解反应;该流程中化合价发生改变的元素为Fe、S和O;硫酸铁、水和二氧化硫反应生成硫酸亚铁和硫酸,图中吸收SO2的反应方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O2FeSO4+2H2SO4。 例10[2016·宿迁]燃煤产生的烟气中含有二氧化硫,二氧化硫会形成酸雨污染环境。科研小组设计利用海水除去二氧化硫,工艺流程如图T7-20:图T7-20请回答下列问题。(1)二氧化硫中硫、氧元素的质量比m(S)∶m(O)=。 [答案](1)1∶1[解析](1)二氧化硫(SO2)中硫元素与氧元素的质量比为32∶(16×2)=1∶1。 例10[2016·宿迁]燃煤产生的烟气中含有二氧化硫,二氧化硫会形成酸雨污染环境。科研小组设计利用海水除去二氧化硫,工艺流程如图T7-20:图T7-20请回答下列问题。(2)亚硫酸(H2SO3)能被空气中的氧气氧化为硫酸,写出反应的化学方程式:。 [答案](2)2H2SO3+O22H2SO4[解析](2)亚硫酸能与氧气反应生成硫酸,该反应的化学方程式为2H2SO3+O22H2SO4。 例10[2016·宿迁]燃煤产生的烟气中含有二氧化硫,二氧化硫会形成酸雨污染环境。科研小组设计利用海水除去二氧化硫,工艺流程如图T7-20:图T7-20请回答下列问题。(3)用熟石灰中和稀硫酸是利用了熟石灰的(填序号)。A.酸性B.碱性C.氧化性[答案](3)B[解析](3)用熟石灰中和稀硫酸是利用了熟石灰的碱性。 |针对训练|【针对训练】内容见Word版资源：题型突破07工艺流程题