中考化学压轴题精讲精练化学工业流程.docx
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中考化学压轴题精讲精练化学工业流程
2019-2020年中考化学压轴题精讲精练化学工业流程
【检测与定位】
1、（多选）下图为某化工企业生产流程示意图:
下列说法正确的是
A．钛酸亚铁（FeTiO3）中钛元素为+3价
B．①中反应反应为:
2FeTiO3+6C+7Cl2一定条件2X+2TiCl4+6CO，则X为FeCl3
C．③中氩气（Ar）作保护气，反应类型为置换反应
D．②中为
使原料全部转化为甲醇，理论上CO和H2投料的质量比为1:
2
例2：
能源“非石油化”是战略目标，发展以CH4、CO2等原料的“C1化学”成为当今化工生产的必然趋势。
通常天然气中含有H2S等有毒气体，下图为天然气合成氨（NH3）的工艺流程:
（1）合成氨的原料之一为氮气，该流程中为合成氨提供氮气的物质是。
（2）①处加入Fe2O3·H2O的目的是。
（3）②处CH4与H2O（气）反应生成CO2、H2，反应的化学方程式是（反应条件略去）。
（4）③处一般加入K2CO3溶液以吸收CO2，K2CO3溶液与CO2反应生成碳酸氢钾（KHCO3），该反应的化学方程式是。
（5）该流程中参与循环的物质是。
专题破解
工业流程图题的内容往往与生产、生活实际联系密切，因此从题干部分看一般都是采取流程图的模式。
解题方法是阅读完流程图后结合相关信息回答问题。
（1）流程图的形式各异，有的以操作名称作为框图形成流程的主线，有的以物质作框，有的以设备作框，但每一题都固定以上一种形式作框，从近几年的试题看常见的是以操作名称为主线，物质随着操作流程发生变化。
（2）这类题目中通常还包含简单的实验设计，实验一般为制备或对样品的定性定量分析实验。
1、工业流程的一般过程：
1.原料预处理阶段
使原料达到反应所需要的状态和规格，并尽可能提高原料利用率
1）粉碎、研磨、搅拌
增大反应接触面积，提高反应速率使反应充分进行
2）灼烧、焙烧、煅烧
如何从铜导线中提取纯铜？
3）溶解浸出（水浸、酸浸、碱浸等）
2.核心反应阶段：
完成由原料到产物的转变
（1）反应方程式的正确表达及解释
（2）条件的控制
3.产品的分离提纯
结晶与过滤
洗涤与干燥
脱水与干燥
获取符合规格的产品；
循环利用反应物，回收、利用副产物。
4．绿色化学
１）节能减排
２）减少对环境的污染
３）原子利用率高，物质的循环利用
二、工业流程图题题型的结构、解题方法和思路
1．题型结构
题头（引入信息）→题干（提取信息，应用解题）→题尾（得出结论或产品）。
2．解题方法和思路
（1）关注“箭头”：
箭头进入的即是投料（即反应物），出去的是生成物（包括主产物和副产物）。
（2）关注方框内所指
（3）关注流程“三线”（去线、进线和可逆线）和“核心”（如下图）。
三线：
出线和进线都表示流向或操作流程，可逆线表示物质循环使用。
三、解题步骤和策略
解答流程图问题要注意认真阅读，熟悉流程，联系所涉及的物质的性质和化学反应，弄清整个流程中物质转化的基本原理和除杂分离提纯的过程，然后再结合题设的问题，逐一推敲解答。
当把框图的主线弄清楚了，围绕主线所设计的一系列问题，也就迎刃而解了。
解题策略：
可总结为“读正文，找信息，灵活运用；看框内，看框外，里外结合；边分析，边思考，易处着手；先局部，后全盘，逐步深入。
”
典型精讲
例1、合成氨是人类科学技术上得一项重大突破，对社会发展与进步做出了巨大贡献。
合成氨的工艺流程图如下：
（1）合成氨需要的氮气来自空气，空气中氮气的体积分数约为。
（2）制取氢气的反应过程为：
C+H2O
CO+H2，CO+H2O
CO2+H2。
上述两个化学反应中表现氧化性的物质是（填化学式）。
（3）写出N2、H2反应生成NH3的化学方程式。
上述流程中可循环利用的物质是。
例2、兴趣小组的同学在开展“废物利用、减少污染”的活动中，取某工厂合金废料（含铝、铁、铜）进行如下实验：
（1）操作Ⅰ的名称是；该操作需用到的铁制仪器为。
（2）固体A的成分是；操作Ⅱ反应的化学方程式为。
（3）黑色固体C加适量稀硫酸反应的方程式为。
（4）图中由含铝的钠盐制备氯化铝有两种途径，你认为合理的途径是（填：
“Ⅰ”或“Ⅱ”），理由是。
3、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 。
专题过关
1．粗盐中含有难溶性杂质（泥沙等）和多种可溶性杂质（氯化镁、氯化钙等）。
某班同学在粗盐提纯实验中，为把少量可溶性杂质CaCl2、MgCl2一并除去，将教材中实验方案修改设计如下，请据此回答问题。
（1）实验操作A的名称是_________，该操作的目的是______________________。
（2）写出步骤③中发生的主要反应的化学方程式：
___________________________________________________；
步骤⑥的作用是_______________________________________。
（3）小刚同学认为该方案实际得到的氯化钠可能比粗盐中含有的氯化钠要多，请你为他找出理由：
________________________________________________。
2.化学实验室要从含少量铜粉的银、锰（Mn）混合金属粉末中分离出贵金属，并获得一种盐晶体，将有关三种金属随意编号为：
A、B、C，并设计了如图所示流程：
试回答：
（1）A、B、C三种金属的活动性顺序为________＞________＞________。
（2）金属C是__________，操作a的名称是____________。
（3）已知A的硫酸盐中A元素显＋2价，请写出步骤①发生反应的化学方程式：
______________________________。
3、燃煤产生的烟气中含有二氧化硫，直接排放会污染空气，它与水反应形成酸雨污染环境。
某科研小组利用海水除去二氧化硫，其工艺流程如图:
请回答下列问题。
（1）二氧化硫中硫的化合价是________。
（2）用熟石灰中和稀硫酸的化学方程式是__________________________。
（3）亚硫酸（H2SO3）被空气中氧气氧化为硫酸，写出反应的化学方程式：
___________________________________。
（4）为了研究脱硫率（脱硫率是已除去的二氧化硫的量占总二氧化硫量的百分比）与温度、烟气中SO2浓度的关系，他们进行了探究实验。
实验结果如下：
实验序号
温度/℃
烟气中SO2浓度/（10－2g·L－1）
脱硫率/%
Ⅰ
25
2.56
99.5
Ⅱ
25
3.2
97.1
Ⅲ
40
2.56
94.3
由表中实验数据可得出的结论是：
________________________________________________________________
________________________________
4．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。
5提纯某KCl样品（含有少量的MgCl2和K2SO4）的方案（所加试剂均过量）如下：
样品
溶液
浊液
滤液
溶液
回答下列问题：
（1）步骤①和③的实验操作均用到的玻璃仪器有玻璃棒和 ．
（2）步骤②得到的浊液中含有Mg（OH）2和BaSO4沉淀，写出生成BaSO4的化学方程式 ．
（3）确定步骤③所加的K2CO3是否过量的方法是：
在加入K2CO3后的浊液中取少量上层澄清液于试管，然后滴加K2CO3溶液，若没有白色沉淀生成，则说明所加K2CO3 ．
（4）步骤④得到的溶液的溶质除了KCl外，还含有 （填化学式）．若要得到KCl晶体，还要进行如下操作：
将溶液倒入 （填仪器名称）中，加热蒸发并用玻璃棒不断搅拌，直到 时（填现象），停止加热，用余热使水分蒸干．
6、废干电池内的黑色固体含有MnO2、ZnCl2、NH4Cl、C（少量）等物质。
化学小组欲通过以下流程，分离并回收部分物质。
回答相关问题；
（1）玻璃棒在操作I中的作用：
____________________。
（2）过滤后，滤液C仍然浑浊，则造成浑浊的原因可能是____________（填编号）。
A．滤纸破损B．过滤过程中滤液的液面超过了滤纸的边缘
C．烧杯不干净D．滤波C中的物质相互反应
（3）固体B常用作催化剂，则B是______（填化学式），写出在空气中灼烧A时发生反应的化学方程式：
____________________________________。
（4）仅用硝酸银溶液（填“能”或“不能”）区分E和F。
某同学认为固体E是NH4Cl，则检验方法是：
___________________________________________。
（5）NH4Cl属于化学肥料中的肥。
7、合成氨是人类科学技术上得一项重大突破，对社会发展与进步做出了巨大贡献。
合成氨的工艺流程图如下：
（1）合成氨需要的氮气来自空气，空气中氮气的体积分数约为。
（2）制取氢气的反应过程为：
C+H2O高温CO+H2，CO+H2O高温CO2+H2。
上述两个化学方程式中表现氧化性的物质是（填化学式）。
（3）原料中N2、H2中常含有CO2和水蒸气，反应前要净化。
净化的过程是
。
（4）写出N2、H2反应生成NH3的化学方程式。
（5）将沸点不同的气体分离开来，常采用液化分离法。
如，控制温度在-183℃时，可将空气中N2与O2分离。
根据下表中物质的沸点判断，要将产物NH3与N2、H2分离开来，最适宜的温度应该控制在℃。
8、某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的化肥厂联合设计了以下制备（NH4）2SO4的工艺流程：
（1）上述流程中，沉淀池中发生的主要化学反应为：
CO2＋2NH3＋CaSO4＋H2O＝CaCO3↓＋（NH4）2SO4，煅烧炉中发生的化学反应方程式为。
该工艺中可循环使用的X为（填化学式，下同），副产品Y为。
（2）操作b的过程是、冷却、；实验室中进行此操作时，用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需。
（3）从绿色化学的资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是
专题总结
1．流程示意图的分析思路
2．化工流程题的审题角
度
化工生产流程题中经常会出现一些表述性词语，这些表述性词语就是隐性信息，它可以暗示我们审题所应考虑的角度。
常见的有：
（1）“控制较低温度”——常考虑物质的挥发，物质的不稳定性和物质的转化等。
（2）“加过量试剂”——常考虑反应完全或增大转化率、产率等。
（3）“能否加其他物质”——常考虑会不会引入杂质或是否影响产品的纯度。
（4）“在空气中或在其他气体中”——主要考虑O2、H2O、CO2或其他气体是否参与反应或达到防氧化、防水解、防潮解等目的。
（5）“判断沉淀是否洗净”——常取少量最后一次洗涤液于试管中，向其中滴加某试剂，以检验其中的某种离子。
（6）“检验某物质的设计方案”——通常取少量某液体于试管中，加入另一试剂产生某现象，然后得出结论。
3．化工流程题的常见设问方向
（1）反应速率的基础知识；
（2）信息方程式的书写；
（3）利用条件控制物质的分离除杂；
（4）化学反应的能量变化；
（5）实验基本操作：
除杂、分离、检验、洗涤、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。
4．无机化工流程题的解题步骤
（1）认真阅读题干，了解生产目的及有用信息。
（2）整体分析工艺流程，掌握生产过程分为哪几个阶段。
（3）分析每一个阶段的生产原理、物质变化、条件控制及其实验操作。
（4）了解生产过程中的有关物质的回收和原料的循环利用，以及对“绿色化学”思想的运用和所采取的环保措施。
（5）认真分析题中设问，规范作答。
题型巩固
1、下图是某空间站能量转化系统局部示意图,下列有关说法错误的是（ ）.
A．氢元素在循环过程中,没有发生化学反应
B．燃料电池系统将化学能转化为电能
C．水的分解反应需要吸收能量
D．该能量转化系统中的水可以回收使用
2、煤制气—竖炉直接还原铁矿石工艺流程如下图所示。
回答下列问题。
（1）合成气属于（填“纯净物”或“混合物”）。
（2）用化学方程式表示还原反应室内炼铁的原理（写一个）。
（3）该工艺流程中，可循环利用的物质是。
3．柠檬酸（C6H8O7）是一种工业原料，广泛应用于食品、医药等行业。
下图是两种不同方法制备一水柠檬酸晶体（C6H8O7·H2O）的工艺流程图。
回答相关问题：
【资料卡片】：
①柠檬酸水溶液显酸性，柠檬酸钙不溶于水；
②工业生产柠檬酸，原料预处理后，得到的发酵液中含有柠檬酸及其他可溶性杂质；
③一水柠檬酸在不同温度下的溶解度如下表：
温度/℃
0
10
20
30
40
…
溶解度/g
96
118
146
183
216
…
④某种专用树脂对柠檬酸的吸附率和水温的关系如右图：
【钙盐法制备】
（1）实验室检验气体X时发生反应的化学方程式为；
（2）操作3的目的是得到一水柠檬酸晶体，操作顺序是→冷却结晶→。
（3）洗涤CaSO4滤渣的目的是；
（4）母液可以循环，其中一定含有的溶质是；
【变温色谱分离法制备】
（5）洗脱的目的是使专用树脂再生，洗脱时在较高温度下的热水进行，其原因是__；
（6）对比“变温色谱分离法”，请你说出“钙盐法”的劣势。
4．某化工厂为综合利用硫酸亚铁，设计了以下工艺流程。
（1）煅烧炉中碳酸亚铁首先分解成氧化亚铁和二氧化碳，然后煤粉把二氧化碳还原为一氧化碳。
一氧化碳的作用是_________________________。
写出发挥该作用时发生的化学反应方程式。
（2）循环利用X的优点是____。
（3）请设计实验证明硫酸铵是铵态氮肥。
实验步骤
实验现象
实验结论
样品为铵态氮肥
5．高纯度的氧化铜可用作颜料、有机合成催化剂等，以下是用粗铜粉氧化法获取高纯度氧化铜的流程图。
回答下列问题：
（1）1∶1的硫酸溶液是用1体积98%的浓硫酸与1体积水混合而成，配制该硫酸溶液时，一定要把________慢慢注入________中，并不断搅拌。
（2）写出硫酸与氧化铜反应的化学方程式：
______________________________________。
（3）写出固体B所含的物质：
____________________。
（4）洗涤固体B应使用的试剂是________________。
6．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：
。
7．氨碱工业：
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 。
3.氯碱工业：
氯碱厂电解饱和食盐水溶液制取NaOH的工艺流程示意图如图：
依据图，完成下列填空：
（1）为了有效地除去氯化钠中的氯化镁、氯化钙、硫酸钠，加入试剂的合理顺序为（）
A．先加入NaOH，后加入Na2CO3，再加入钡试剂
B．先加入NaOH，后加入钡试剂，再加入Na2CO3
C．先加入钡试剂，后加入NaOH，再加入Na2CO3
D．先加入钡试剂，后加入Na2CO3，再加入NaOH
（2）粗盐中硫酸钠含量较高，必须添加钡试剂除去硫酸根离子，该钡试剂可以是（）
A．Ba（OH）2B．Ba（NO3）2C．BaCl2
（3）在电解过程中，发生反应的化学方程式为，电解后溶液的pH．（填“升高”、“不变”、“降低”）
（4）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过（填写操作名称）、过滤除去NaCl。
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