内容正文:
专题六 工艺流程
工艺流程题从形式上看,类似于框图推断但又与之有别。此类题取材广泛,构思新颖,有机地融合了工业生产和现代科技工业中的新知识。此类题将转化过程中的关键步骤与操作融于流程图中,学生分析流程图后就能很快获取图中的有效信息。主要考查物质的分类、元素的化合价、化学反应基本类型、化学实验基本操作、化学方程式的书写和金属及酸、碱、盐的性质等知识。
回收与利用流程题
[核心解读]
该类试题常以金属矿物的冶炼、废旧金属的回收及利用等为背景给
题,主要考查金属的性质、金属活动性顺序、实验操作及化学方程式的书写等问题。理解主线中提炼金属或其盐类的主要反应原理,弄清生产过程中添加试剂的目的等是解题的关键。
[例1] (2023长沙)为解决温室效应加剧问题,科学家正在研究如图所示的二氧化碳新的循环体系。
(1)罐装液化石油气是经加压后压缩到钢瓶中的,请你从分子的角度分析并解释: 。
(2)使用汽油为燃料时,机动车尾气中可能含有污染空气的物质是
。
(3)若将36 g水完全分解最多能产生氢气的质量是 g。
(4)转化大气中的二氧化碳也能缓解温室效应,转化途径有自然界转化和人为转化。下列属于自然界转化的是 (填字母)。
A.光合作用
B.海洋吸收
C.工业利用
气体分子间的间隔减小
一氧化碳(或二氧化硫、二氧化氮,合理即可)
4
AB
[强化应用1] 运动会中的奖牌可利用废旧电子设备回收金、银来制作。从废旧电子粗产品中回收金、银的部分流程如图所示:
(1)操作Ⅰ的名称是 ,溶液A中的阳离子有 (填离子符号)。
(2)步骤二中加入足量硝酸银溶液的作用是 。
过滤
Mg2+、Al3+、H+
将固体中的铜全部除去
制备与生产流程题
[核心解读]
该类试题常以生产、生活实际为背景,主要考查物质的制备与合成,如侯氏制碱法、合成氨、合成化肥等。解题时应明确生产原理、生产目的及生产主线,根据箭头指向寻找转化关系,生产原料有时不止一种,常见于流程图的开始,目标产物常见于图末。
[例2] (2022娄底)娄底市是湖南省最大的钢铁生产基地,某钢铁厂采用赤铁矿冶炼钢铁,其主要工艺流程如下,请回答下列问题。
[查阅资料]
Ⅰ.赤铁矿的主要成分是Fe2O3和SiO2。
Ⅱ.石灰石的主要作用是将矿石中的SiO2转变为炉渣(主要成分是
CaSiO3)和一种氧化物。
(1)在步骤①中将固体反应物粉碎的目的是 .
。
(2)高炉气体中除SO2、CO外,主要成分还有 (合理即可)。
增大反应物之间的接触面,加快反应速率
氮气、二氧化碳
(3)在步骤②生成炉渣的反应中没有化合价的改变,请写出生成炉渣的化学方程式: 。
(4)在步骤④中吹入氩气,使钢水循环流动,使各部分均匀混合,相当于化学实验中 (填一种仪器名称)的作用。
玻璃棒
[强化应用2] 某化工厂以生产钛白粉的主要 副产物(含硫酸亚铁)为原料,制取含高纯度氧化铁的氧化铁红,其工艺流程如下:
(1)操作1能得到硫酸亚铁晶体,说明硫酸亚铁的溶解度随温度的升高而
。
(2)实验室中完成操作2时,玻璃棒的作用是 。
(3)操作3中,硫酸亚铁在空气中煅烧得到氧化铁和三氧化硫的化学方程式为 。
(4)操作4涉及的化学反应的基本反应类型为 。
增大
引流
化合反应
分离、提纯和除杂流程题
[核心解读]
该题型属于实验流程题型,常以粗盐中可溶性杂质的去除及其类似问题为背景命题,主要考查酸、碱、盐的相互转化及判断物质间能否发生复分解反应,常涉及过滤和蒸发两个基本实验操作。理解每个流程的转化目的、加入每种试剂的顺序和作用,是解答此类试题的关键。
[例3] 中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅,如图是用粗硅原料(含氧化镁等杂质,不考虑其他杂质与酸反应)制备高纯硅的一种简易流程。
(1)写出操作Ⅰ的名称: 。
(2)写出SiCl4中硅元素的化合价: 。
(3)上述流程中,可以循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)滤液中含有的阳离子为 (写离子符号)。
(5)写出SiCl4与H2反应的化学方程式: