中考化学复习策略——化工生产流程问题 6页

化工生产流程问题（‎2010-6-1‎）‎ ‎【与初中内容有关的化学工业】‎ ‎1、候氏制碱法（教材下册73页资料）‎ ‎2、氯碱工业(教材下册68页氯化钠在工业上的用途）　　　‎ ‎3、合成氨工业（教材上册67页氢气的用途）‎ ‎4、金属的冶炼：Mg、Fe、Cu等　　　‎ ‎5、海水资源的开发和利用（如从海水中提取氯化钠和氯化镁等）‎ ‎【解此类题的基本步骤】‎ ‎1、从题干中获取有用信息，了解生产的产品 ‎ ‎2、分析流程中的每一步骤，从几个方面了解流程：A.反应物是什么 B.发生了什么反应 ‎ C.该反应造成了什么后果，对制造产品有什么作用。抓住一个关键点：一切反应或操作都是为获得产品而服务。‎ ‎3、从问题中获取信息，帮助解题。多数试题重点考查利用题干中的信息解决问题的能力以及物质的制备，考查有关化学实验操作，同时考查方程式的书写技能。 ‎ ‎【典型的化工生产流程——“侯氏制碱法”】‎ ‎（江苏中考真题）纯碱在日常生活和化学工业中用途很广，如用于硬水软化、洗涤剂生产、食品加工、石油精炼、粗盐精制、玻璃制造等领域。工业上以食盐、氨气(主要由合成氨厂提供)和二氧化碳为主要原料生产纯碱。其流程如下：‎ 已知有关物质重要反应的化学方程式如下：‎ ‎△‎ ‎①NaCl+NH3+H2O+CO2====NaHCO3↓+NH4Cl ‎△‎ ‎②2NaHCO3==== Na2CO3+ H2O+CO2↑‎ ‎△‎ ‎③2NH4Cl +X====2NH3↑+CaCl2+2H2O ‎④NH4Cl ==== NH3↑+HCl↑‎ 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，可以向其中加入过量纯碱．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。‎ ‎ (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入二氧化碳气体， 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铵溶液，出现了两种工艺：一是 ‎“索尔维法”．即在氯化铵溶液中加入物质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”，即在氯化铵溶液中加入适量氯化钠晶体．降低了氯化氨的 ，使氯化铵晶体单独析出得到另一种产品——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铵溶液时．为何不直接蒸发结晶析出氯化铵固体?‎ ‎ 答： 。‎ ‎（江苏真题）某校化学兴趣小组参观制碱后，获得以下信息并对相关问题进行研究。‎ ‎【产品与原理】‎ 该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱（Na2CO3）和化肥NH4Cl。生产原理是：将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl混合物，反应为：NaCl（饱和）+ NH3+ CO2+ H2O = = NaHCO3↓+NH4Cl；分离出NaHCO3，加热制得纯碱。‎ ‎【生产流程】‎ ‎【相关资料】‎ ‎△‎ ‎（1）NH4Cl ==== NH3↑+HCl↑‎ ‎ （2）已知‎20℃‎时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）‎ 物质 NaCl NaHCO3‎ NH4Cl NH3‎ CO2‎ 溶解度 ‎36.0g ‎9.6g ‎37.2g ‎710‎ ‎0.9‎ ‎【问题讨论】（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中，相同操作的名称是 。‎ ‎（2）反应①中发生了两个反应，写出其中的一个化学方程式： 。‎ ‎（3）反应③中得到纯碱的化学方程式为： 。‎ ‎（4）溶液B中的溶质有 （至少写出两种）。‎ ‎（5）上述生产流程中可循环使用的是 （填序号）。‎ A、挥发性气体C B、溶液D C、氢氧化镁 D、化肥NH4Cl ‎【典型的化工生产流程——“海水资源的开发和利用”】‎ ‎（08南京）镁合金的强度高、机械性能好。这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料，从而获得“国防金属”的美誉。海水提镁是国际上的主要趋势，工业流程图如下；‎ 其步骤为：‎ I．将海边大量存在的贝壳(主要成分为CaCO3)煅烧成生石灰，并将生石灰制成石灰乳 Ⅱ．将石灰乳加入到海水反应池中，经过沉降、过滤得到Mg(OH) 2沉淀 Ⅲ．在Mg(OH) 2沉淀中加入盐酸中和得到MgCl２溶液，再经蒸发结晶得到MgCl2·6H2O Ⅳ．将MgCl2·6H2O在一定条件下加热得到无水MgCl2‎ V．电解熔融的无水MgCl2可得到Mg ‎(1)请根据上述步骤回答问题：‎ ‎①写出步骤I、Ⅲ的有关化学方程式: -‎ I．贝壳煅烧成生石灰 ‎ Ⅲ．Mg(OH)2沉淀中加入盐酸中和 ‎ ‎②步骤I~V中有分解反应的是(填写步骤序号)： 。‎ ‎③步骤Ⅲ中的蒸发是利用风吹日晒来完成的，而在实验室中进行蒸发操作需要的主要仪器有 、 、酒精灯、带铁圈的铁架台、坩埚钳等。‎ ‎④上述海水提镁的流程中，采取了哪些措施来降低成本、减少污染的?请写出其中一 ‎ 点： 。‎ ‎ 【典型的化工生产流程——“钢铁的冶炼”】‎ ‎（08江苏中考真题）联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下：‎ 请回答下列问题：‎ ‎（1）写出设备A 的名称： ；‎ ‎（2）写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式：‎ ‎ ；‎ ‎（3）应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是： ‎ ‎ ；‎ ‎（4）铁粉与生石灰都是常用的干燥剂，现欲用化学方法检验某食品袋中的干燥剂究竟是其中的哪一种？请你简述方法和现象： ‎ ‎ 。‎ ‎【09年中考流程题】‎ ‎（2009年南京市）1、一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。CO是从煤的气化或合成气得到的。‎ ‎（1）煤的气化过程主要反应有：‎ ‎①‎2C+O2=2CO ②C+H2O=CO+H2 ③CO+H2O=CO2+H2‎ 上述反应属于化合反应的是 （填序号），属于氧化反应的是 （填序号）。‎ ‎（2）合成气可通过天然气的重整得到，如CH4+H2O=CO+3H2 。 合成气可制二甲醚，二甲醚被称为21世纪的新型燃料。合成气还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的部分生产过程示意如下：‎ ‎①二甲醚（CH3OCH3）可由合成气（CO和H2）在一定的条件下制的。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的、常温为液态的氧化物，写出该反应的化学方程式：‎ ‎ 。‎ ‎②合成气在冶炼铁的生产过程中所起的作用是 。‎ ‎ (3)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅，三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法是当前制备高纯硅的主要方法．生产过程示意如下：‎ ‎ ①整个制备过程必须达到无水无氧。在H2还原SiHCl3过程中若混入O2 ，可能引起的后果是 。‎ ‎②在生产过程中物质A可循环使用，A的化学式是 ；在生产过程中还有一种可循环使用的物质是 。 ‎ ‎（2009年上海市）2、工业上可以用食盐和石灰石为原料制取纯碱（Na2CO3），生产的关键是在沉淀池中让 NaCl、NH3、CO2和H2O尽可能多地转化成NaHCO3（固体沉淀物）和NH4Cl（溶液）。主要生产流程如下：‎ ‎（已知2NH4CI+Ca(OH)2==CaCl2+2NH3 ↑+2H2O）‎ ① ‎“煅烧炉”中发生反应的化学方程式是 。‎ ② 若在化学实验室里分离“设备（I）”中的混合物，用到的操作名称是 。‎ ③ 在“设备（Ⅱ）”中固体A与水反应的化学方程式是 。‎ ‎ 该反应属于 反应（填写基本反应类型）。‎ ④ 对“设备（Ⅱ）”中的母液处理后，除水以外可在本流程中再利用的物质有 ‎ （填写化学式）。‎ ‎⑤ 请写出一个该生产流程的优点： 。 ‎ ‎（2009年广东省汕头市）3、近年来有人提出了利用海水(含氯化钠)处理含二氧化硫的废气，该方法的流程如下：‎ ‎ ‎ ‎(1) 上图中从海水最终得到“NaCl(产品)”的过程属于 (填“物理变化”‎ 或“化学变化”)。‎ ‎(2) 图中反应①、③、④属于化合反应的是 (填序号)。‎ ‎(3) ①中的反应物是氯化钠和 ，该反应的化学方程式为 。‎ ‎(4)反应④的化学方程式为 。‎ ‎（2009年潍坊市）4、海洋是个巨大的资源宝库，它不仅孕育着无数的生命，还含有大量的化学物质。‎ ‎ I .海水提溴。从海水中提取的溴约占世界溴产量的，工业上常用“吹出法”制溴，其工艺流程如下：‎ ‎ 试回答：‎ ‎ (1)步骤②中的化学方程式为2NaBr+C12=2NaCl+Br2，其基本反应类型是 ，‎ ‎ (2)非金属单质也具有类似金属与盐溶液之间的反应规律，如在溶液中可发生下列反应：C12+2KBr=2KCl+Br2 Br2+2KI=2KBr2+I2‎ ‎ 由此可判断C12、I2、Br2活动性由强到弱顺序是 。‎ ‎ Ⅱ .食盐制碱。我国著名化学家侯德榜发明的联合制碱法的主要过程是：①向浓氨 水中通入足量的二氧化碳生成碳酸氢铵溶液；②然后向溶液中加入食盐细粒充分搅拌，‎ 控制条件，利用物质的性质不同，两者发生反应生成碳酸氢钠，便有晶体析出；③将析 出的碳酸氢钠加热制得碳酸钠、二氧化碳和水。‎ ‎ 四种盐在不同温度下的溶解度表：‎ 请回答：‎ ‎(1)碳酸氢铵的化学式是 。‎ ‎(2)由上表分析过程②中能发生反应的原因是 。‎ ‎(3)过程③中反应的化学方程式是 。 ‎ ‎（2009年烟台市）5．海水是一种重要的自然资源。以下是我市对海水资源的部分利用。‎ ‎(1)从海水中获取淡水。常用的操作方法是　　　　　　。‎ ‎ (2)从海水中获得氯化钠。将海水进行 可得到粗盐；为除去粗盐中含有的SO42-、Ca2+、Mg2+等杂质，有如下操作：①溶解；②加过量的Na2CO3溶液； ③加过量的BaCl2溶液；④加适量的盐酸；⑤加过量NaOH溶液；⑥蒸发结晶；⑦过滤。正确的操作顺序是 　　　　　　 。(用序号填一种合理组合)。‎ ‎(3)从海水中得到金属镁。下图是从海水中提取镁的简单流程。‎ 上述过程中，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　　　　　　　　　　　　　　　　　　。海水本身就是含有MgCl2的溶液，它与通过步骤①、②得到的MgCl2溶液有何不同：　　　　　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎ ‎(4)海水“制碱”。下图是海水“制碱”的部分简单流程。‎ ‎ ‎ 步骤Ⅲ、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。这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。‎