内容正文:
第二部分 专题提分突破
专题一 工艺流程
1
专题精讲·明方法
分类训练·过难题
2
1.线路解读
关注箭头:箭头指入的是投料(即反应物)、指出的是生成物
(包括主产物和副产物)。
关注“三线”和“核心”:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线
表示物质循环利用;通过调控反应的条件,进行多步(一步)反应,尽可能将
有用物质转化为产品,同时进一步进行除杂。
3
2.工艺流程过程分析
(1)原料预处理:
4
目的 常用方法 原理
改变影响反应
速率的因素,加
快反应速率 粉碎 增大反应物间的接触面积,加快反应速率或使
反应更充分
搅拌 使反应物充分接触,加快反应速率
提取有用元素,
进行初步除杂 灼烧
(煅烧) 使固体高温下反应或分解
浸取 使原料中的某物质溶解或反应生成可溶性物质
进入溶液,通过过滤与不溶物分离
溶解过滤 使可溶物溶解,与不溶物分离
5
(2)常用仪器及功能:
①过滤操作中使用的玻璃仪器:烧杯、玻璃棒、漏斗,其中玻璃棒的
作用是引流,防止液体外溅或冲破滤纸。
②蒸发操作中使用的仪器:铁架台、酒精灯、玻璃棒、蒸发皿,其中
玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅。
(3)所加试剂的原则:能使主要物质转化,进一步除杂,最终不引入新
的杂质。
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(4)化学式的推断:①根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不
变,根据已知物的元素组成,判断未知物的元素组成;②根据化合物中各
元素正负化合价的代数和为零,确定未知物的化学式。
(5)判断可循环利用的物质:
7
①看流程图中是否有循环线,是否有箭头将某一反应的产物或某一操
作分离出来的物质回头指向前面的反应,如图1。
②先考虑流程中需要加入的物质,然后观察后面有没有生成此物质,
如果后面又生成了此物质,则该物质往往是可以循环利用的物质,如图2。
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(6)书写化学方程式:
①依据信息书写未学过的化学方程式:首先要从流程图中找出反应物和
生成物,若从已知信息中找出的反应物和生成物不满足质量守恒定律,可以
在反应物或生成物中加上水,然后进行配平,还应注意反应条件的有关信息;
若在空气中煅烧或通入空气则还需考虑空气中的氧气是否参与反应。
②根据流程图书写其中某步骤发生反应的化学方程式:首先要找出进
入该步操作中的物质,根据所学知识判断其可能发生的反应,然后写出产
物,并进行配平。
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类型一 工业制备与生产
1.(2022·云南节选)氨既是一种重要的化工产品,
又是一种重要的化工原料。如图为合成氨以及以氨
为原料制硝酸的流程示意图。
(1)化合物 是一种常见溶剂,其化学式是_____。
(2)反应Ⅱ属于______反应(填基本反应类型)。
(3)反应Ⅰ的化学方程式是_ _____________________。
化合
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2.(2024·昆明三模)氯化钡是重要的化工原料,以毒重石(主要成分是
,还含有和含有、、 的化合物)为原料制备
晶体的工艺流程如图所示。
【查阅资料】“酸浸”后,含有、、
的化合物分别以、 、 的形式
存在于水溶液中。草酸与氯化钡溶液不反应。
(1)加盐酸前,先把毒重石研磨粉碎的目的是________________________
____________________。
增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分
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2.(2024·昆明三模)氯化钡是重要的化工原料,以毒重石(主要成分是
,还含有和含有、、 的化合物)为原料制备
晶体的工艺流程如图所示。
【查阅资料】“酸浸”后,含有、、 的化合物
分别以、、 的形式存在于水溶液中。
草酸与氯化钡溶液不反应。
(2)固体D的主要成分是____________________(填化学式)。
、
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2.(2024·昆明三模)氯化钡是重要的化工原料,以毒重石(主要成分是
,还含有和含有、、 的化合物)为原料制备
晶体的工艺流程如图所示。
【查阅资料】“酸浸”后,含有、、
的化合物分别以、 、 的形式
存在于水溶液中。草酸与氯化钡溶液不反应。
(3)写出“酸浸”时,毒重石中的 参与反应的化学方程式:
_____________________________________。
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2.(2024·昆明三模)氯化钡是重要的化工原料,以毒重石(主要成分是
,还含有和含有、、 的化合物)为原料制备
晶体的工艺流程如图所示。
【查阅资料】“酸浸”后,含有、、
的化合物分别以、 、 的形式
存在于水溶液中。草酸与氯化钡溶液不反应。
(4)溶液B中加入的草酸 是否可以用碳酸钠溶液代替?并说明理
由:_____________________________________________________________
_____________________。
不可以,碳酸钠会与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀,造成钡离子损失,使目标产物的产率降低
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(5)“酸浸”过程中,影响钡离子浸出率(被浸出的百分率)的因素有很多。
下表是不同温度、不同浓度盐酸下钡离子的浸出率,每个实验只改变一个
条件。
条件 温度/ 盐酸的浓度/%
30 55 75 10 15 20 25
钡离子的浸出率/% 74.31 69.60 68.42 59.21 74.31 74.15 55.32
分析表中的数据,判断“酸浸”的最佳条件为_________________。
、盐酸
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3.【传统化学与工艺】(2024·山西)我国是世界上
冶炼锌最早的国家。明代宋应星所著的《天工开物》
中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘石
(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然
请结合图文信息,分析思考,解决问题:
后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……
冷定毁罐取出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。
已知:的冶炼温度为,的沸点为
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(1)装入原料器之前,将炉甘石敲碎的目的是________________________
____________________。
增大反应物间的接触面积,加快化学反应的速率
(2)高温炉内,碳酸锌 在高温条件下与煤的主要成分发生反应生
成和 ,反应的化学方程式为__________________________。该反应生
成物中碳元素的化合价为____。
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3.【传统化学与工艺】(2024·山西)我国是世界上冶炼锌最早的国家。
明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘
石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐内……然后逐层用煤炭饼
(反应后生成一氧化碳)垫盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取
出……即倭铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。已知: 的冶炼温
度为,的沸点为
请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(3)冷凝器中发生的变化属于__________。
物理变化
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3.【传统化学与工艺】(2024·山西)我国是世界上冶炼锌最早的国家。
明代宋应星所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺记载是:“每炉甘
石(主要成分是碳酸锌)十斤装载入一泥罐
内……然后逐层用煤炭饼(反应后生成一氧化碳)垫
盛,其底铺薪,发火煅红……冷定毁罐取出……即倭
铅(锌)也。”此工艺过程分解模拟如图。
已知:的冶炼温度为,的沸点为
请结合图文信息,分析思考,解决问题:
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜,结合已知信息,分析说明其中的原因:
______________________________________________________________。
锌的化学性质比较活泼,易被空气中的氧气氧化(或其他合理答案)
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4.(2024·广东)铜箔在新能源汽车电池制造等
领域有重要应用。一种制造铜箔工艺的主要工序
如图1所示。
(1)“溶铜”前,粉碎处理铜原料的目的是_____
_______________________________。
增大物质间的接触面积,使反应更充分
(2)“溶铜”中,存在与生成 的反应,该反应属于__________
(填基本反应类型)。“操作1”的目的是除去难溶性固体杂质,该操作名
称为______。
化合反应
过滤
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(3)“制箔”中,发生反应的化学方程式:
,的化学式为_______。物质 可用
于______和______工序。
溶铜
酸洗
4.(2024·广东)铜箔在新能源汽车电池
制造等领域有重要应用。一种制造铜箔工
艺的主要工序如图1所示。
(4)“制箔”中,需生产抗拉强度大于
且延伸率大于 的铜箔,据
图2可知,温度应控制在__内(填字母)。
(5)“酸洗”后,用熟石灰中和酸性废液,
其反应的化学方程式为________________
_________________________。
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类型二 三废的回收与利用
5.(2023·云南节选)工业上可利用
物料循环的方法实现烟气的脱硫处理,
工艺流程如图所示。
(1)操作Ⅰ是______。
过滤
(2)吸收室中发生的反应之一是氢氧化钠和二氧化硫的反应,类比氢氧化
钠和二氧化碳的反应,写出氢氧化钠和二氧化硫反应的化学方程式:
_______________________________。
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5.(2023·云南节选)工业上可利用物料循环的方法实现烟气的脱硫处理,
工艺流程如图所示。
(3)理论上只需不断加入_________(填化学式)便可持续实现烟气的脱
硫处理。
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6.(2021·云南)“垃圾是放错的资
源”。碘循环工艺不仅能吸收 ,减
少环境污染,而且可以得到仅含一种
元素的化工原料 ,流程如图所示:
(1)流程中可循环利用的物质是___(填化学式)。
(2)膜反应器中发生的是分解反应, 的化学式是____。
(3)反应器中发生反应的化学方程式为______________________________
______________________。
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7.(2024·白银)废旧金属的回收利
用是节约资源的有效途径之一。某金
属废料中含有铜、铁、金等金属单质,
为回收铜和金并得到氧化铁,专业人
员设计了如图所示的工艺流程。
请回答:
(1)气体A是____,滤液A的溶质为_______(填化学式)。
(2)固体A在空气中加热发生化学反应,写出反应后的生成物与适量稀硫
酸反应的化学方程式:_____________________________。
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7.(2024·白银)废旧金属的回收利用是节约资源的有效途径之一。某金
属废料中含有铜、铁、金等金属单质,为回收铜和金并得到氧化铁,专业
人员设计了如图所示的工艺流程。
请回答:
(3)操作1、操作2和操作3为同一操作,其名称是______,此操作中用到
的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和______。
过滤
漏斗
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(4)写出滤液B与加入的物质 反应的化学方程式:___________________
_____________________。
7.(2024·白银)废旧金属的回收利用是节约资源的有效途径之一。某金
属废料中含有铜、铁、金等金属单质,为回收铜和金并得到氧化铁,专业
人员设计了如图所示的工艺流程。
请回答:
8.(2023·日照改编)废旧手机中含有贵金属金
,如图是回收 的简略流程图,回答下列
问题:
(1)粉碎的目的是_________________________
_____________。
增大反应物间的接触面积,加快反应速率
(2)滤液 中的金属阳离子是____________。
和
(3)在滤液 中加入过量氢氧化钠溶液产生的现象:______________。
(4)由上述过程可知,、、 三种金属的活动性顺序为___________
_______。
产生蓝色沉淀
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类型三 海水资源的综合利用
9.(2020·云南节选)镁及其合金是
一种用途很广泛的金属材料。大量的
镁是从海水蒸发结晶得到粗盐后的苦
卤水中提取的。根据下列工业制镁的
主要生产步骤回答问题:
(1)操作 的名称是______;
过滤
(2)试剂②可选用________;
稀盐酸
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9.(2020·云南节选)镁及其合金是一种用途很广泛的金属材料。大量的
镁是从海水蒸发结晶得到粗盐后的苦卤水中提取的。根据下列工业制镁的
主要生产步骤回答问题:
(3) 在熔融状态下,通电后会
产生金属镁和氯气 ,该反应的化学方程式为
____________________________。
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10.(2024·泸州)化工生产进行综合开发具有
更高的经济与社会效益,下面是一种海水资源
综合开发的工艺流程示意图(过程②④⑤的部
分产物省略)。回答相关问题:
(1)过程①“晒盐”增加冷凝回收装置,可获得
______(填物质名称)资源。
淡水
(2)粗盐中含有、 等可溶性杂质,过程②系列除杂所用试剂
有、、的溶液, 溶液可以除去_______;用
溶液与 溶液除杂时,应先加入的试剂是___________。
溶液
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10.(2024·泸州)化工生产进行综合开发具有更高的经济与社会效益,下
面是一种海水资源综合开发的工艺流程示意图(过程②④⑤的部分产物省
略)。回答相关问题:
(3)过程③④⑤对应的反应中,属于复
④
分解反应的是____(选填编号)。固体 的化学式为__________。
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[解析] 过程③④⑤对应的反应分别是电解熔融氯化钠生成钠和氯气、氯化
镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙、氢氧化镁沉淀在高温下分
解生成氧化镁和水,其中过程④对应的反应是两种化合物互相交换成分生
成两种新的化合物,属于复分解反应;固体的化学式为 。
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(4)若过程⑥需要 ,则过程③
理论上需要电解消耗氯化钠_____ 。
[解析] 若过程⑥需要 ,则过程③理论上需要电解消耗氯化钠的质
量为 。
23.4
10.(2024·泸州)化工生产进行综合开发具有更高的经济与社会效益,下
面是一种海水资源综合开发的工艺流程示意图(过程②④⑤的部分产物省
略)。回答相关问题:
(5)过程⑥反应产生的 是一种常见的
有毒气体,则该反应的化学方程式为_____________________________。
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[解析] 过程⑥反应产生的 是一种常见的有毒气体,碳、氧化镁和氯气在
高温条件下生成氯化镁和 ,由质量守恒定律,反应前后元素种类不变,则
生成的 是一氧化碳,该反应的化学方程式为
。
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11.【一题练透一模型:海水资源的开发和利用】(2021·青岛)海洋是巨
大的资源宝库。“筑梦”学习小组模拟化工厂生产流程,利用海水制取纯碱
和金属镁,设计方案如图所示。请回答下列问题。
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(1)流程Ⅰ为海水“晒盐”。由海水获得粗盐
的结晶方法是__________。
蒸发结晶
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(2)流程Ⅱ为粗盐精制。粗盐中通常含有泥沙等难溶性杂质和 、
、 等可溶性杂质离子。为除去上述可溶性杂质离子,将粗盐溶解
并依次加入下列试剂:过量氢氧化钠溶液 过量氯化钡溶液 适量稀
盐酸。
①上述除杂过程中, 是_________________。
②有同学认为,用一种试剂代替氢氧化钠和氯化钡两种试剂也能达成实验
目的,该试剂是______________。
③加入稀盐酸之前应进行的操作是______。
过量溶液
溶液
过滤
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11.【一题练透一模型:海水资源的开发和利用】(2021·青岛)海洋是巨
大的资源宝库。“筑梦”学习小组模拟化工厂生产流程,利用海水制取纯碱
和金属镁,设计方案如图所示。请回答下列问题。
(3)流程Ⅲ为海水“制碱”。滤液A中碳酸氢
钠是否饱和?____(填“是”或“否”);流程
Ⅲ中循环利用的物质是_____(填化学式)。
是
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11.【一题练透一模型:海水资源的开发和利用】(2021·青岛)海洋是巨
大的资源宝库。“筑梦”学习小组模拟化工厂生产流程,利用海水制取纯碱
和金属镁,设计方案如图所示。请回答下列问题。
(4)流程Ⅳ为海水提镁。氢氧化镁和盐酸反
应的化学方程式为_______________________
__________________________。
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(1)下列不是采用物理方法改造物质的是___(填字母序号)。
B
A. 多级闪急蒸馏法淡化海水 B. 利用太阳能分解海水制氢气
C. 从石油中分馏出汽油 D. 海水晒盐
(2)通过化学方法提取海水中的镁、制取纯碱等化工产品。
①流程Ⅳ海水中富集氯化镁时,经历了 过程。
写出第一步转化的化学方程式:_____________________________________,
该反应的基本反应类型是____________。
复分解反应
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(2)通过化学方法提取海水中的镁、制取纯碱等化工产品。
②流程Ⅲ,由转变为 还需要增加________元素,你的理论依
据是______________,我国科学家________发明的“侯氏制碱法”打破了西
方国家对制碱技术的垄断,促进了世界制碱技术的发展。
碳、氧
质量守恒定律
侯德榜
(3)从资源利用、保护海洋方面写一点你的认识______________________
_________________________________________(一条即可)。
建立海洋自然保护区(或防止对海洋的过度开发等其他合理答案)
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12.(2022·泰安改编)海洋是一个巨大
的资源宝库,可以从海水中制得粗盐,
以粗盐水为原料综合利用的部分途径如
图所示:
(1)为除去粗盐水中的、和 杂质,加入下列3种过量试
剂的顺序依次可以是_____(填字母)。
BC
A. 、、
B. 、、
C. 、、
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12.(2022·泰安改编)海洋是一个巨大的资源宝库,可以从海水中制得粗
盐,以粗盐水为原料综合利用的部分途径如图所示:
(2)按加入试剂的正确顺序,过滤后的滤液A中溶质有_________________
______(填化学式)。
、、
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12.(2022·泰安改编)海洋是一个巨大的资源宝库,可以从海水中制得粗
盐,以粗盐水为原料综合利用的部分途径如图所示:
(3)写出生成碳酸氢钠的化学方程式:______________________________
_______________________________________________________;在该流程
中,是先向饱和食盐水中通入过量的氨,然后通入过量的二氧化碳,先通
入过量氨的目的是______________________________。
使溶液显碱性,促进的吸收
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12.(2022·泰安改编)海洋是一个巨大的资源宝库,可以从海水中制得粗
盐,以粗盐水为原料综合利用的部分途径如图所示:
(4)若向分离出晶体后的母液B含有中加入过量 ,
则可获得一种可以循环使用的物质,其化学式是_____。
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(2)下列说法错误的是___(填字母)。
D
A. 工艺流程中 可循环使用
B. 是由离子构成的化合物
C. 俗称小苏打,可用于治疗胃酸过多
D. 可作氮肥,能使植物茎秆粗壮,增强植物抗倒伏能力
(1)操作Ⅰ为______,操作Ⅱ为__________。
过滤
蒸发结晶
49
$$