内容正文:
专题五 工艺流程图
化 学
1.流程图解读
顺着流程图——提取信息:题头(引入信息)→题干(提取信息,应用题解)→题尾(得出结论或产品)。
(1)明确工艺流程的目的,关注箭头及所指方框
箭头: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)。
三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环使用。
(2)突破方法: 关注流程“三线(去线、进线、可逆线)”和“核心”。核心是指核心化学反应,是工艺流程中将原料转化为所需产品的关键反应。初中阶段的核心化学反应通常为1~2个,不会太复杂。
2.涉及的主要操作
(1)粉碎或研磨:目的是增大反应物间的接触面积,使反应或溶解快速充分进行。
(2)酸或碱浸:目的是使与酸或碱反应的物质溶解,与不溶物分离。
(3)灼烧:使物质氧化。
(4)搅拌:目的是加快溶解速度。
(5)溶解。
(6)过滤:所需仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒。
3.流程中反应条件的控制
(1)控制温度的目的:防止某种物质温度过高时分解。
(2)调节pH的目的:使某反应发生或者避免某反应的发生。
1.(2021·黄石四调)金属钛常被用于航天、化工、医疗领域,工业上常用钛铁矿制取钛,并获得副产品氧化钛,其工艺流程的部分步骤如图所示。
分解反应
不变
作保护气,防止Mg和Ti被氧化
(1)反应①的基本反应类型为 _________。
(2)反应②中Ti的化合价 _______ (填“升高”“降低”或“不变”)。
(3)反应③中Ar的作用是 ______________________________。
(4)写出④中发生反应的化学方程式:_________________________。
(5)反应⑤的化学方程式为 ,则X的化学式为 _______。
SO2
2.(2022·钟山模拟)为了从某废旧电子产品中提炼贵重金属,得到硫酸铜溶液。小军所在的学习小组设计了如图所示的流程:
(1)铜、铝、铁、金四种金属的金属活动性顺序由强到弱排序是 ______________ __________________。
(2)②中发生反应的基本类型为 __________,滤液中存在的金属阳离子有 _____________ (填离子符号)。
(3)滤渣Ⅱ中的金属为 ____ (填化学式)。
(4)写出④中发生反应的化学方程式:________________________________。
铝>铁>铜>金
(或Al>Fe>Cu>Au)
置换反应
Fe2+、Al3+
Au
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O
3.硅钢可用于制造变压器的铁芯,某化学兴趣小组的同学为了分析硅钢(主要含有Fe、C、Si)的成分,设计了如图所示的实验流程(有些反应的部分反应物和生成物已省略)。查阅资料发现:常温下,单质硅(Si)不能与盐酸反应,但能与氢氧化钠溶液反应(Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑)。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)固体A的成分为 _________,滤液B中的金属阳离子为 ________。
(2)写出步骤⑦中发生反应的化学方程式:_______________________________。其基本反应类型为 _________。
(3)在过滤操作时,若发现滤液浑浊,应进行的操作是 ________________。
(4)步骤⑤中发生的是化合反应,试写出其化学方程式:_________________________________。
Si、C
Fe2+
置换反应
重新过滤一次
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
4.(2022·东洲区四模)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,如图为某化工企业生成钛的流程示意图:
FeCl3
1∶2
做保护气,防止镁和钛被氧化
5.某工厂欲从只含有硫酸铜的废液中回收金属铜,并得到工业原料硫酸亚铁晶体,其流程如下:
(1)操作b中玻璃棒的作用是 _________________________________________。
(2)流程中固体的成分是 _______,反应1的化学方程式为
___________________________。
(3)液体A和液体B中含有相同的溶质,判断反应2中加入的稀硫酸“适量”的现象是 ___________________。
(4)反应2中,加入的适量的稀硫酸也可以用硫酸铜溶液来代替,你认为哪种药品更合适?__________。
搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅
铁和铜
Fe+CuSO4===FeSO4+Cu
气体恰好不再产生
稀硫酸
1.