内容正文:
专题五 工艺流程
2024甘肃化学
目
录
1
必 备 知 识
2
专 题 精 练
1
必 备 知 识
工艺流程示意图
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1.关注方框内容:包括原料、核心化学反应、中间产物、副产物、目标产物等。
2.关注箭头:箭头入是投料(即反应物、催化剂等),箭头出是产物(即中间产物、副产物、目标产物等);箭头回头为物质循环。
认识工艺流程示意图
关键点
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1.粉碎或研磨:增大接触面积,加快反应(或溶解)速率。
2.过滤:固液分离操作。
3.加热:通常是加快反应速率或反应需要加热。
4.搅拌:加快溶解或使充分反应。
5.结晶:使溶质结晶析出。
(1)方式一:蒸发结晶——通过升温的方式让溶液中的溶剂脱离溶质的
过程。
(2)方式二:降温结晶——提纯溶解度随温度升高显著增大的溶质。
对原料预处理的常见操作
关键点
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6.溶解:水溶、酸溶等,溶解后过滤将不溶物分离。
7.洗涤:滤渣用水洗;晶体产品用该晶体的饱和溶液洗涤等。判断滤渣是否洗涤干净的方法:取少量最后一次的洗涤液,检验洗涤液中是否含有溶液中的溶质。
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从流程图的上一步操作中反应物可能发生的反应或题干所给信息入手进行分析。
1.关注“过量”。反应后溶液中的溶质除了生成物,还有过量的反应物(一般为了增大原料的转化率,所用的投料都过量)。
2.关注“元素”守恒。结合元素守恒来推测反应物或生成物。
物质成分的分析(化学式的推断或书写)
关键点
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1.根据箭头寻找反应物、生成物和反应条件。若反应在空气中进行,一般要考虑氧气是否参与反应;若反应在溶液中进行,还要考虑水是否参与反应。
2.根据质量守恒定律配平化学方程式。
化学方程式的书写
关键点
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专 题 精 练
1.(2019·省卷) 以空气等为原料合成尿素[CO(NH2)2]的流程(部分产物
略去)如下图所示。下列说法不正确的是( )
工艺流程选择题
类型
1
A.X是N2 B.分离空气属于物理变化
C.尿素属于氮肥 D.煤与氧气的反应吸收热量
D
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2.(2023·兰州) 侯德榜是我国制碱工业的先驱,他发明的“联合制碱法”大大提高了原料的利用率,促进了世界制碱技术的发展。制碱的主要流程(部分产物已省略)如图1所示。
工艺流程非选择题
类型
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回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称是_________。
(2)氯化铵属于化学肥料中的_________肥。
(3)写出反应②的化学方程式:_________________________________。
(4)上述已知生产流程中,可循环使用的物质是___________。
过滤
氮
二氧化碳
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(5)氯化铵和氯化钠的溶解度曲线如图2所示,若氯化铵固体中混有少量
的氯化钠,可用___________方法提纯氯化铵。
降温结晶
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3.(2021·兰州) 工业上以稀硫酸、氧化铁、铜粉为原料制备硫酸铜的流程如图:
已知:①Cu+Fe2(SO4)3===CuSO4+2FeSO4;
②Fe2+易被氧化成Fe3+。
(1)操作①的名称是_________。
(2)溶液Ⅱ中溶质的成分是________________________(用化学式表示)。
过滤
H2SO4、Fe2(SO4)3、CuSO4
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(3)红褐色沉淀加热时,生成Fe2O3和一种常见的氧化物,写出该反应的
化学方程式:____________________________。
(4)上述流程中可以循环使用的物质是_________。
氧化铁
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4.(2021·兰州) 工业上生产电路板及处理废液的工艺流程如图:
已知:Fe+2FeCl3===3FeCl2。
(1)由步骤①可判断FeCl3与铜反应生成的两种产物是_________________
________________________。
氯化亚铁、氯化
铜(或FeCl2、CuCl2)
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(2)步骤②中发生置换反应的化学方程式为_______________________,
说明金属的活动性:铁_________铜。
(3)步骤③加入稀盐酸充分搅拌,当观察到________________的现象时,说明滤渣只剩铜。
Fe+CuCl2===FeCl2+Cu
>
不再有气泡产生
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5.(2021·金昌) 绿矾能预防疾病的产生,有效控制身体机能。某工厂产生的烧渣(主要含FeO、CuO,还有一定量的SiO2)可用于制备绿矾晶体(FeSO4·7H2O),其工艺流程如下:
查阅资料:SiO2不溶于水,也不与稀硫酸反应。
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请你据图回答下列问题:
(1)“浸取”前,通常会将烧渣进行粉碎处理,“粉碎”的主要目的是_________________________________________________________。
(2)写出浸取Ⅰ中反应的化学方程式:_____________________________
______________________________(只写一个)。
(3)试剂X是_________(填化学式)。
(4)反应Ⅲ的基本反应类型是____________。
增大烧渣与稀硫酸的接触面积,使反应更充分,加快反应速率
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O(或
FeO+H2SO4===FeSO4+H2O)
Fe
置换反应
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6.(2019·兰州) 已知某水泥样品的主要成分是氧化钙、二氧化硅,并含有一定量的氧化铝、氧化镁等金属氧化物。国家标准实验中测定水泥中钙含量的方法之一是通过高锰酸钾对CaC2O4进行滴定。其流程如图所示:
已知:①二氧化硅既不溶于水也不与酸反应。
②氨水显碱性,化学性质与氢氧化钠相似。
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(1)pH=5.5的溶液显_________(填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)水泥样品中加入盐酸的目的是_____________________________。
(3)步骤Ⅰ与步骤Ⅱ中涉及的操作名称是_________,固体A的化学式为
_______,固体B中含有物质的化学式为___________________(任写一个)。
(4)步骤Ⅲ中生成CaC2O4的化学方程式为____________________________
_________。
酸
溶解氧化钙、氧化铝、氧化镁
SiO2
过滤
Al(OH)3[或Mg(OH)2]
CaCl2+Na2C2O4===CaC2O4↓
+2NaCl
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7.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X是一种常见溶剂,其化学式是_________。
(2)反应Ⅱ属于____________(填基本反应类型)。
(3)反应Ⅰ的化学方程式是____________________________。
H2O
化合反应
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8.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m的名称:_________。
过滤
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(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)溶液中含有的阳离子为_______________(填离子符号)。
(5)写出SiCl4与H2反应的化学方程式:_________________________。
+4
HCl
Mg2+、H+
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(1)除去粗盐中的难溶性杂质的步骤是溶解、_________、蒸发。
过滤
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(2)“精制”中,用下列药品(过量)除去杂质离子,请写出一组合理的添加
顺序:___________________________(填序号)。
①Na2CO3 ②BaCl2 ③NaOH
(3)“精制”最后应加入适量盐酸,其目的是除去溶液中的_____________
(填离子符号)。
③②①(或②③①或②①③)
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(4)电解池中发生主要反应的化学方程式为_________________________
__________。
(5)生产过程中能循环利用的物质X是_________(填化学式)。
+3H2↑
NaCl
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本讲内容结束
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