内容正文:
专题五
工艺流程题
专题突破·明技法
一、解题方法
1.工艺流程本质
物质的制备、杂质的除去、分离目标产物与杂质
2.思路
3.具体操作
(1)关注“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)。
(2)关注方框内所指。
(3)关注流程“三线”(如图)。
三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,回头线表示物质循环使用。
4.常见类型
(1)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)。
(2)金属回收工业:Mg、Fe、Cu等。
(3)工业废水处理。
(4)氯碱工业。
(5)涉及石灰石工业:牙膏和补钙剂的生产过程。
5.考查内容
(1)常见操作及目的:
①溶解:分离固体需要加水溶解或者加酸溶解
②过滤:固液分离操作
③蒸发:溶液中提取溶质
④结晶:使溶质结晶析出
⑤加热:如果反应常温能进行而需要加热的通常是加快反应速度
(2)仪器作用:如玻璃棒的作用等
(3)经济方面:原料成本,能源成本(可循环利用的物质)
(4)环境保护方面:是否会污染大气或者污染水体
(5)化学方程式的书写
二、注意事项
1.工艺流程的常见设问
2.常见文字叙述套路
(1)从溶液中得到晶体:蒸发浓缩-冷却结晶-过滤(-洗涤)-干燥。
(2)在写某一步骤是为了除杂时,应该注明“是为了除去某某杂质”,只写“除杂”是不给分的。
【类型1】分离提纯类(粗盐提纯)
1.粗盐中难溶性杂质的去除
称量、溶解、过滤、蒸发、计算产率
2.可溶性杂质的去除
【典例1】在粗盐的提纯实验中
(1)其主要操作步骤顺序是______________。
①过滤 ②溶解 ③蒸发 ④计算产率
(2)图1是某同学过滤的操作图,指出图中明显错误:________________________;过滤后,如
果滤液仍然浑浊,其原因可能是_______________________ (填一种)。
②①③④
没有使用玻璃棒引流
滤纸破损(合理即可)
(3)蒸发时,蒸发皿内出现________________时应停止加热。
(4)通过以上操作只能除去粗盐中难溶性杂质,欲除去可溶性杂质MgCl2、CaCl2得到纯净的
NaCl,可采用如图2所示流程。
①图中所用甲、乙、丙三种试剂依次是_______。
A.NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸
B.Na2CO3溶液、KOH溶液、稀盐酸
C.NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀硫酸
②反思交流:通过以上规范操作,制得氯化钠的质量比原粗盐样品中含氯化钠的质量__________
(填“增多”“减少”或“不变”)。
较多量固体
A
增多
【类型2】物质转化类
1.工业废水中含有污泥和一些可溶性的离子,如Ca2+、Mg2+、Na+、Zn2+、S、Cl-等。回收利用时,先过滤出泥沙,然后加入药品将需要回收利用的离子沉淀出来。
2.工业废渣中含有泥沙和一些金属垃圾如铁、铜以及氧化铁等金属化合物。回收利用时,先进行预处理,除去其中的泥沙,再加入酸和碱及其他合适的物质将金属或金属化合物提取出来。
3.工业废气主要含有二氧化硫、二氧化氮等气体,可以用氢氧化钙或氢氧化钠溶液除去。
【典例2】(2023·随州中考)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用。一种捕集烟气中CO2并转化利用的流程图如图:
(1)CaO俗称____________。
(2)催化转化器中发生反应的化学方程式是___________________________________。
(3)甲醇(CH3OH)属于____________(填“无机物”或“有机物”)。
生石灰
有机物
(4)我国力争在2060年前实现“碳中和”。下列措施不利于大气中CO2减少的是_______(只
有一个选项符合题意)。
A.用氨水捕集废气中的CO2,将其转化为氮肥
B.大力推广使用干冰实现人工增雨,缓解旱情
C.利用和开发风能、太阳能、氢能等清洁能源
D.通过植树造林,利用光合作用吸收大气中的CO2
B
【类型3】新物质的制备
1.明确要得到产品,必须除去什么元素,引进什么元素。一般是关于Mg、Al、Zn、Fe、Cu、Ca这几种常见金属的流程。
2.步骤与目的:加入某种试剂,采取这种方法的目的。一般只考虑与后面提问有关的步骤,其他不一定要清楚。
3.信息与迁移:信息一定要用,而且一定要用到,有时还要分解、重组,迁移到本题中来。
【典例3】(2023·广西中考)柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易被吸收的补血剂。利用硫酸厂的废渣(主要含Fe2O3、Fe3O4,还有少量SiO2)制备柠檬酸亚铁,该工艺流程如图所示,回答下列问题:
资料1:Fe3O4+4H2SO4===Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O,Fe+Fe