专题五专题五 化学工艺流程题化学工艺流程题第六部分 专题训练 化学工艺流程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。这类题目的实质是考查学生运用化学反应原理及相关知识来解决工业生产中实际问题的能力。 要点要点1 1 化学工艺流程题型的结构、解题方法和思路化学工艺流程题型的结构、解题方法和思路 1 化工流程图题型的结构: 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:要点要点2 2 几个常见的工业流程几个常见的工业流程 1. 海水资源的开发和利用。 2. 金属冶炼和金属回收。 3. 石灰石工业。 4. 污水处理工业。 5. 金属回收工业。 6. 物质制备工业。典例分析典例分析【例】(2012梅州)粗盐中含有 MgCl2、CaCl2 等杂质，工业提纯粗盐的工艺流程如图6-5-1所示。 (1)Ca (OH) 2溶液的 pH 7( 填“”“”或“”)。步骤反应的化学方程式为 ： 。 (2)步骤操作a的名称是 。步骤加入适量盐酸的目的是除去滤液中的 Na2CO3 和 。 (3)若步骤和步骤的顺序颠倒，则最后所得的精盐水中还含有 。思路点拨思路点拨 粗盐提纯是经常考查的内容，其中主要涉及粗盐提纯是经常考查的内容，其中主要涉及化学方程式的书写、杂质的除去、过滤操作等内容。化学方程式的书写、杂质的除去、过滤操作等内容。（1 1）CaCa（OHOH）2 2溶液成碱性，溶液成碱性，pHpH大于大于7 7；CaCa（OHOH）2 2溶液只溶液只能与粗盐水中的能与粗盐水中的MgClMgCl2 2反应，化学反应方程式是反应，化学反应方程式是Ca(OH)Ca(OH)2 2+MgCl+MgCl2 2 CaCl CaCl2 2+Mg(OH)+Mg(OH)2 2。（。（2 2）经过）经过后，生成沉淀，后，生成沉淀，要进行过滤实验除去沉淀，所以步骤要进行过滤实验除去沉淀，所以步骤操作操作a a的名称是过的名称是过滤；步骤滤；步骤中过量的氢氧化钙和生成的氯化钙与步骤中过量的氢氧化钙和生成的氯化钙与步骤中过量的碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀、氯化钠、氢氧化中过量的碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀、氯化钠、氢氧化钠，化学方程式是钠，化学方程式是 CaClCaCl2 2+Na+Na2 2COCO3 3 CaCO CaCO3 3+2NaCl+2NaCl；Ca(OH)Ca(OH)2 2+Na+Na2 2COCO3 3 CaCO CaCO3 3+2NaOH+2NaOH，所以步骤，所以步骤加入适加入适量的盐酸可以除去滤液中步骤量的盐酸可以除去滤液中步骤加入的多余的加入的多余的NaNa2 2COCO3 3和生和生成的成的NaOHNaOH。答案答案 (1)(1) Ca(OH)Ca(OH)2 2+MgCl+MgCl2 2 CaCl CaCl2 2+Mg(OH)+Mg(OH)2 2(2)(2)过滤过滤 NaOHNaOH (3)CaCl (3)CaCl2 2 （3 3）根据）根据CaCa（OHOH）2 2可除去可除去MgClMgCl2 2，NaNa2 2COCO3 3可除去可除去CaClCaCl2 2。如果步骤如果步骤和步骤和步骤的顺序颠倒，最后所得的精盐水中的顺序颠倒，最后所得的精盐水中还含有还含有CaClCaCl2 2。 考题再现考题再现1.（2014广东）Na2SO4是制造纸张、药品、染料稀释剂等的重要原料。某Na2SO4样品中含有少量CaCl2和MgCl2，实验室提纯Na2SO4的流程如图6-5-2所示。（1）加入NaOH溶液可除去的阳离子是 （填离子 符号），其反应的化学方程式为： 。若添加的NaOH溶液和Na2CO3溶 液过量，可加入适量 （填名称）除去。 2NaOH+MgCl2 Mg (OH) 2+2NaCl稀硫酸稀硫酸Mg2+ （2）操作a的名称是 ，该操作中需要用到的玻璃 仪器有烧杯、玻璃棒、 。 （3）溶液M中的溶质是Na2SO4和杂质NaCl，观察图6-5-3 所示的溶解度曲线，则操作b是：先将溶液M蒸发浓缩， 再降温结晶、过滤。降温结晶的最佳温度范围是 30 以 下，因为Na2SO4的溶解度 。 过滤过滤漏斗漏斗 在在30 以下比氯化钠小（或在以下比氯化钠小（或在30 以下受温度影响比氯化钠大）以下受温度影响比氯化钠大）2. （2015广东）现有工厂丢弃的废铜屑（铜屑表面呈绿 色，其中混有少量生锈铁屑）。课外活动小组的同学欲 利用其制取胆矾，他们设计了如图6-5-4所示的两种制取 流程。 已知Cu+Fe2 (SO4) 3 2FeSO4+CuSO4,请回答： （1）铜屑表面呈绿色的物质化学式是Cu2 (OH) 2CO3，俗 称 ，操作所用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒 和 。（2）溶液A的溶质有（只写一种）；铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为： 。（3）两种方法比较，符合绿色化学要求的是方法 ； 方法的化学方程式为：2Cu+2H2SO4+ 2CuSO4+ ，操作的实验步骤为： 、 降温结晶。铜绿铜绿漏斗漏斗硫酸铜（或硫酸亚铁或硫酸）硫酸铜（或硫酸亚铁或硫酸）Fe2O3+3H2SO4 Fe2 (SO4)3+3H2OO22H2O蒸发浓缩蒸发浓缩3. （2015揭阳）某金属冶炼厂的工业废渣中含有泥沙和某 些单质，其中单质含有铜、锌和少部分硫。现欲回收铜 和锌，并对硫进行处理，主要流程如图6-5-5所示：（1）在废气A中，一定含有的有害气体是 （填化学式）。操作的名称是 。（2）溶液D中含有的溶质是 （填化学式）。（3）写出加入Zn后发生反应的化学方程式： （写出其中之一即可）。 SO2过滤过滤 ZnSO4、CuSO4和和H2SO4Zn+H2SO4 ZnSO4+H2(或或Zn+CuSO4Cu+ZnSO4)4. （2015汕尾）废旧金属可以回收利用，用合金废料（含 Fe、Cu和Al）制取FeSO4和CuSO4溶液的实验流程如图 6-5-6（部分生成物已略）： （1）合金属于 （填“纯净物”或“混合物”）。（2）步骤反应的化学方程式为：2Al+2NaOH+2R 2NaAlO2+3H2，依据质量守恒定律推出R的化学式为 ，步骤反应的化学方程式为 。（3）由Cu制取CuSO4溶液有以下三种途径： 你认为最佳途径是 （填序号），理由是 。 混合物混合物H2O Fe+H2SO4FeSO4+H2 不会不会生成有毒气体二氧化硫，生成相同质量的硫酸铜，消耗生成有毒气体二氧化硫，生成相同质量的硫酸铜，消耗的硫酸少的硫酸少5. （2015佛山）现代循环经济要求综合考虑环境污染和经 济效益。高纯氧化铁可作现代电子工业的材料，图6-5-7 是以硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、 SiO2）为原料制备高纯氧化铁(Fe2O3）的生产流程示意 图：(NH4)2CO3溶液呈碱性，40以上时（NH4）2CO3 分解。 （1）实验室中，操作、操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 等。（2）滤液中主要的阳离子是 等。（3）加适量氨水的目的是 。（4）根据题中信息，加入(NH4) 2CO3后，该反应必须控制的条件是： 。（5）滤液中回收的产品是 （写化学式）。（6）写出在空气中煅烧FeCO3的化学方程式： 。 漏斗漏斗调节溶液的酸碱性调节溶液的酸碱性温度低于温度低于40 (NH4) 2SO44FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2Fe2+、H+考题预测考题预测6. 海水中有大量可以利用的化学资源，例如氯化镁、氯化 钠、溴化钾等。综合利用海水制备金属镁的流程如图6- 5-8所示 （1）贝壳主要成分的化学式是 。（2）操作 a 的名称是 ，在实验室中进行此项操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。（3）工业冶炼镁常用电解MgCl2的方法，反应为：MgCl2 Mg 。（4）写出第、两步反应的化学方程式： ； 。 CaCO3过滤过滤漏斗漏斗Cl2CaO+H2O Ca (OH) 2Mg (OH) 2+2HCl MgCl2+2H2O7. 用工业碳酸钙(含有少量Al2O3、Fe2O3)生产医药 CaCl2 2H2O的主要流程如图6-5-9所示：（1）加入试剂A的目的是除去溶液1中少量AlCl3、FeCl3。试剂A可以选择 （选填序号）。 aNa2CO3 bBa (OH) 2 cCa (OH) 2（2）阶段一的目的是 。（3）操作1、2中，所用玻璃仪器有 、玻璃棒、烧杯、胶头滴管。操作3包括：蒸发浓缩、 、过滤、洗涤等。 c除去工业碳酸钙中的杂质除去工业碳酸钙中的杂质漏斗漏斗降温结晶降温结晶8. 晶体硅在电子工业中有广泛的应用。工业上生产高纯硅的流程如图6-5-10所示： （1）二氧化硅与焦炭反应的另一种产物是一氧化碳。 该反应的化学方程式为 （2）蒸馏属于 变化（填“物理”或“化学”） （3）完成由纯SiHCl3制取高纯硅的化学方程式：2C+SiO2 Si+2CO物理物理3HCl9. 某化学兴趣小组欲除去固体氯化钠中混有的少量可溶性 氯化镁和难溶性泥沙，设计如图6-5-11所示的实验方案， 请参与实验并回答问题。（1）步骤中玻璃搅拌的作用是 。（2）步骤、中，操作X的名称是 。（3）步骤中，加入氢氧化钠溶液的目的是 ，沉淀B的化学式是 。（4）有同学认为原实验方案不完善，做出这种评价的依据是 。 加速溶解加速溶解过滤过滤 充分除掉充分除掉杂质氯化镁杂质氯化镁Mg(OH)2 由于加入的氢氧化钠溶液是过量的，因此又加入由于加入的氢氧化钠溶液是过量的，因此又加入 了新的杂质了新的杂质10. 从硅的氧化物可以制取硅单质，主要化学反应如下： 粗硅的制取：SiO2(石英砂)+2C（焦炭） Si(粗 硅)+2CO 由粗硅制纯硅(常用方法):Si(粗)+2Cl2 SiCl4， SiCl4+2H2 Si(纯硅)+4HCl （1）根据上述信息，请补全制取纯硅的简易流程图： （2）根据已有知识和上述信息，进行总结归纳：完成置换反应的通式：单质（）+化合物（）=单质（）+ 。填写下表： 化合物（化合物（）Cu+2AgNO3 Cu (NO3) 2+2Ag 非金属非金属 非金属非金属 非金属非金属 SiO2+2C Si+2CO 11. 氯化钠是日常生活中的必需品，某氯化钠样品中除含氯 化钠外，还含有少量的CaCl2和MgCl2以及不溶性杂质。 图6-5-13是提纯该样品的操作流程图。 请回答下列问题：（1）操作X的名称是 。（2）Y溶液中的溶质的化学式是 。（3）上述操作流程中共发生 个复分解反应。 过滤过滤HCl412. 有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银 离子以及污泥。某同学设计了一个既经济又合理的方法 回收银和硫酸亚铁晶体。方案流程如图6-5-14所示。 （1）步骤中：需加入的物质是 ，分离所得混合物的方法是 。（2）步骤中：需加入的物质是 ，发生反应的化学方程式是 。（3）某同学认为经过步骤后所得的固体就是纯净的银，不需要步骤，你认为是否合理？ ，理由是 。（4）步骤的操作是 ，溶液2和溶液3为什么要混合？ 。 Fe过滤过滤稀硫酸稀硫酸Fe+H2SO4 FeSO4+ H2不合理不合理蒸发结晶蒸发结晶 两种滤液中都含有硫酸亚铁，可得到更多的硫两种滤液中都含有硫酸亚铁，可得到更多的硫酸亚铁，综合利用酸亚铁，综合利用使使Ag+完全置换出来，必须加入过量的铁完全置换出来，必须加入过量的铁13. “低碳”是全世界的主题，如图6-5-15所示的流程是通 过控制化学反应的条件来促进或抑制化学反应，实现 “低碳”，从而更好地通过化学为人类造福。根据上述流程回答下列问题：（1）上述流程中可循环利用的物质是 。（2）除去机动车尾气中的一氧化碳，下列方法中不正确的是 。a. 把混合气体通过灼热的氧化铜b. 把混合气体点燃c. 把混合气体倾倒到另一个容器中（3）甲醇（CH3OH）燃烧除了生成二氧化碳外，还生成一种常温下为液态的化合物，写出反应的化学方程式： ，如何证明燃烧产物中含有二氧化碳，你设计的实验方法是 （用化学方程式表示）。 二氧化碳二氧化碳bc2CH3OH+3O2 2CO2+4H2OCO2+Ca (OH) 2 CaCO3+H2O15. 某化学兴趣小组回收利用废旧电池填料中的二氧化锰和 氯化铵。 查阅资料：废旧干电池填料的主要成分为二氧化锰、炭粉、氯化铵和氯化锌等，其中氯化铵、氯化锌可溶于水。同学们设计回收物质的流程如图6-5-17所示： （1）操作1和操作2的名称都是 ，该操作中玻璃棒的作用是 。（2）灼烧滤渣1的目的是 。（3）已知滤液中氯化铵和氯化锌的浓度相近。在某温度下蒸发滤液1时，大量的氯化铵晶体先析出，说明该温度下氯化铵溶解度 氯化锌的溶解度（填“”“”或“”）。 过滤过滤引流引流除去炭粉除去炭粉