专题3 工艺流程图（课件PPT）-【中考2号】2024年中考化学讲义（四川专用）

专题三　工艺流程图 2024四川化学 目 录 1 专 题 解 读 2 专 题 精 练 1 专 题 解 读 (1)箭头：箭头进入的是投料(即反应物、催化剂等)，出去的是产物(包括副产物、废渣、废气等)。 (2)三线：物料进出线、操作流程线、循环操作线。 工艺流程图包含的信息 突破点 1 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 突破点1 突破点2 总目录 1．明确原始物质及目标产物。 2．明确化工生产流程的主要特点。 (1)一个完整的物质制备化工生产流程一般具有以下特点： 工艺流程图题的解题策略 突破点 2 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 突破点1 突破点2 总目录 (2)对原料预处理的方法及作用如下： ①研磨搅拌：增大固体与固体、液体或气体之间的接触面积，加快反应速率。 ②酸浸：与酸接触反应或溶解，使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去。碱浸：溶解Al2O3等。水浸：使可溶物与不溶物分离。 ③灼烧：除去可燃性杂质或使原料初步转化。 ④煅烧(焙烧)：改变物质结构，使杂质在高温下氧化、分解。 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 突破点1 突破点2 总目录 (3)常用提纯分离的方法及所需仪器： ①过滤：分离不溶性物质和可溶性物质。仪器：铁架台(带铁圈)、滤纸、漏斗、烧杯、玻璃棒(作用是引流)。 ②蒸发：除去溶液中的水分获得固体溶质。所需仪器：酒精灯、铁架台(带铁圈)、坩埚钳、蒸发皿、玻璃棒(作用是搅拌，防止因局部温度过高，引起液滴飞溅)。 ③蒸发结晶：提纯溶解度随温度变化不大的溶质，如氯化钠。 ④降温结晶：提纯溶解度随温度升高(降低)显著增大(减小)的溶质，如硝酸钾。 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 突破点1 突破点2 总目录 3．物质成分的分析及物质的作用 (1)根据参加反应的物质(加入的试剂)、生成的物质判断流程图中物质成分、可循环使用的物质等。 (2)加入足量(适量或过量)试剂A的作用：除去B物质，或是将C物质全部转化为D物质。 (3)通入保护气(如氩气)中的作用：作保护气，隔绝空气，防止物质与空气成分反应或是防止生成物被氧化(根据题干信息判断)。 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 突破点1 突破点2 总目录 4．化学方程式的书写 (1)根据箭头寻找反应物、生成物和反应条件(若在空气中煅烧或通入空气煅烧，还要考虑氧气是否参与反应)。 (2)根据质量守恒定律在反应物或生成物中不要漏掉水，然后配平。 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 突破点1 突破点2 总目录 2 专 题 精 练 1．(2023·德阳) 芯片是电脑、手机、智能家电等的核心部件，是用纯度极高的单质硅制成的。目前，普遍利用石英砂(主要成分是SiO2)作原料，采用“三氯硅烷(HSiCl3)还原法”制备高纯硅，其生产流程如图所示： 回答下列问题： (1)SiO2中Si的化合价为__________。 (2)粗硅的主要成分是Si，杂质不参与反应，反应Ⅱ的化学方程式为___________________________。 (3)生产流程中可以被循环利用的物质是__________(填化学式)。 ＋4 HCl 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 2．(2023·眉山) 钛金属具有硬度大、密度小、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”。我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下。回答下列问题： (1)钛铁矿需要粉碎，其目的是______________________________________ ________。 (2)钛铁矿的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3)，其中钛元素的化合价为_______价。 增大反应物的接触面积，加快化学反应的 速率 ＋4 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属钛，该反应的化学方程式为______________________________。 (4)金属矿物不能再生，下列能有效保护钛金属资源的措施是_______。 A．回收利用废旧钛金属制品 B．任意开采钛金属矿石 C．钛金属抗腐蚀性能好，可随意堆放储存 D．寻找、开发钛金属的代替品 AD 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 3．(2023·内江) 镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途。某地的菱镁矿中主要含MgCO3及少量FeCO3、Al2O3和SiO2，以菱镁矿等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图。请回答下列问题： (1)在反应①中，为了加快反应速率，选用 _________(填“块状”或“粉 末状”)菱镁矿；写出菱镁矿中碳酸镁与盐酸反应的化学方程式：___________________________________。 粉末状 MgCO3＋2HCl===MgCl2＋H2O＋CO2↑ 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)向饱和食盐水中通入NH3、CO2气体时，需加压通入的气体是 ______ ______________；在反应②③中均发生__________反应(填化学反应基本类型)。 二氧 化碳(或CO2) 分解 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)此工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如表所示： 金属离子 Mg2+ Al3+ Fe3+ 开始沉淀的pH 8.9 3.4 1.5 沉淀完全的pH 10.9 4.7 2.8 向a溶液中通入足量空气后，溶液中__________元素化合价发生了改 变；向b溶液中加MgO调节溶液pH，调pH范围为______________。 Fe(或铁) 4.7≤pH＜8.9 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 4．(2023·巴中) 某工厂秉承“绿水青山就是金山银山”的发展理念，将工厂排放的污水(含有硫酸亚铁、硫酸铜和少量硫酸)进行一系列的处理，从而回收其中的某种重金属，并制得四氧化三铁，达到污水排放标准。其设计工艺流程如下，请回答下列问题。 (1)操作Ⅱ的名称是__________，在实验室进行该操作需用到的玻璃仪器 有烧杯、玻璃棒、__________。 过滤 漏斗 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)在固体A中加入过量稀硫酸的目的是_____________，溶液B中的溶质 为________，固体C是回收的重金属，其成分是______。 H2SO4 ＋3 使铁完全反应 硫酸铜 铜 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 5．(2022·乐山) 垃圾分类有利于保护环境，充分利用资源。某厂从废旧电子产品中回收贵重金属同时制备CuSO4·5H2O的工艺流程如图： 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 回答下列问题： (1)从垃圾分类的角度，该厂加工的废旧电子产品属于______(填序号)。 A．有害垃圾 B．可回收垃圾 C．厨余垃圾 D．其他垃圾 (2)流程中步骤③回收的贵重金属为_________________。 B 金、银(或Au、Ag) 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)流程中操作a表示一系列的操作，包括：蒸发浓缩、__________、过滤、洗涤、干燥等。 (4)步骤②中发生反应的化学方程式为________________________。 降温结晶 Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6．(2022·广安) 黄铜(铜锌合金)长期使用会锈蚀，铜锈主要成分为Cu2(OH)2CO3。 查阅资料：铜锈可以与稀硫酸反应。其化学方程式为Cu2(OH)2CO3＋2H2SO4===2CuSO4＋3H2O＋CO2↑，杂质不与稀硫酸反应。回收废黄铜有用成分，调配锌铜比例，可以铸造新的黄铜，变废为宝。其工艺流程图如下： 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)步骤一、步骤二、步骤三中均有混合物分离的操作，且方法相同，分 离需要的玻璃仪器除漏斗、烧杯外，还需要_______(填玻璃仪器名称)。 (2)化学反应按反应物和生成物的种类与特点分为四大基本反应类型，请 写出步骤三中的主要化学方程式________________________，其基本反 应类型是__________。 玻璃棒 Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑ 置换反应 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (3)系列处理二后获得锌的质量__________(填“＜”“＝”或“＞”)原废黄铜中锌的质量。 (4)黄铜颜色与黄金相似，人称“愚人金”，常被不法商贩冒充黄金牟取暴 利。下列选项中不能区别黄铜与黄金的方法是__________(填序号)。 A．用磁铁吸引 B．浸入稀盐酸溶液，观察有无气泡 C．在空气中灼烧后观察颜色 D．测定密度大小 ＞ A 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 7．(2022·内江) 氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。提纯工业级粗氧化锌(含有FeO、MnO2、NiO等杂质)的流程如图所示： (已知：在反应①中，金属氧化物与硫酸反应生成盐和水。) 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 请回答下列问题： H2O 坩埚 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)反应①中，FeO与稀硫酸反应的化学方程式为____________________ ____________；反应③的化学反应基本类型为__________反应。 (3)反应②中除掉的杂质离子是______________________________；反应 ④所得滤液中，溶质的主要成分是__________________。 FeO＋H2SO4=== FeSO4＋H2O 置换 Mn2+、Fe2+(或锰离子、亚铁离子) 硫酸钠(或Na2SO4) 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 8．(2022·眉山) 某工厂废液中含有氯化钠、氯化铜和氯化亚铁。某化学兴趣小组想废物再利用，要从废液中回收铜并得到铁红(主要成分Fe2O3)。已知物质A是日常生活中使用最广泛的金属。他们设计的实验方案如图： 回答下列问题： (1)步骤①反应的化学方程式为________________________。 CuCl2＋Fe===FeCl2＋Cu 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)固体甲的成分有__________(用化学式表示)。 (3)完成步骤④的化学方程式：4Fe(OH)2＋O2＋_______===4Fe(OH)3。 (4)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均进行的操作名称为__________，该操作中使用的玻 璃仪器名称是_____________________ (任写一种)。 Fe、Cu 2H2O 过滤 烧杯(或漏斗或玻璃棒) 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 9．(2022·绵阳) 硫酸铁铵是一种重要的铁盐，常用作分析试剂。在实验室中采用废铁屑来制备硫酸铁铵晶体[NH4Fe(SO4)2·12H2O]，具体流程如图所示： 回答下列问题： (1)NH4Fe(SO4)2中铁元素的化合价为__________。与其类似的物质 (NH4)2Fe(SO4)2的名称为_____________。 ＋3 硫酸亚铁铵 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)步骤②中主要反应的化学方程式为________________________，所属 化学反应基本类型为__________。反应后采取的分离操作用到的玻璃仪 器有_____________________。 (3)步骤③发生的反应是2FeSO4＋H2O2＋X===Fe2(SO4)3＋2H2O，X为__________。 (4)步骤⑤的具体操作为__________、__________、过滤、洗涤。 Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑ 置换反应 漏斗、烧杯、玻璃棒 H2SO4 蒸发浓缩 降温结晶 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (5)下列三种物质中含氮量从高到低依次排列顺序为__________(用序号表示)。 ①(NH4)2SO4　②NH4Fe(SO4)2(相对分子质量266)　③(NH4)2Fe(SO4)2 ①③② 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10．(2022·成都) 我国有着悠久的钢铁冶炼史，《天工开物》中记载的“炒钢法”如图1，该方法的生产过程可用图2表示。根据图文回答下列问题。 资料：①潮泥灰主要成分是石灰石。②铁的熔点是1 535 ℃ 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)常见的铁矿石有赤铁矿和_________________(写一种)。 (2)不断鼓入空气的目的是__________。 (3)炼铁炉中生成铁的化学方程式为________________________________ ___________________________)。 磁铁矿(或菱铁矿) 提高炉温 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (4)撒入潮泥灰主要作用是__________。不断翻炒液态生铁，是为了降低__________元素的含量。 (5)钢的性能优良，如钢的熔点比纯铁__________，易于加工。 除杂 碳(或C) 低 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 11．(2021·乐山) 纳米碳酸钡是一种重要的无机化工产品，某工厂用含SiO2杂质的BaCO3为原料制备纳米碳酸钡的工艺流程如图所示： 已知：SiO2难溶于水，且不与常见的酸发生反应，回答下列问题： 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (1)操作A的名称为_______。 SiO2性质稳定，但常温下易 与氢氟酸反应，该反应的化 学方程式为：SiO2＋4HF=== X↑＋2H2O，则X的化学式为__________。 (2)流程中加入盐酸时发生反应的化学方程式为 __________________________________。 (3)写出副产品的用途：__________。(写一条即可) 过滤 SiF4 BaCO3＋2HCl===BaCl2＋H2O＋CO2↑ 用作氮肥 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 12．(2021·雅安) 氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3和不溶性杂质)为原料制备高纯度氧化镁的工艺流程示意图如图： (1)FeCO3的名称是__________。 碳酸亚铁 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)为了加快“酸溶”，可采取的 措施有_________________(回答 2条即可)。 (3)在实验室里完成操作Ⅰ，需要 用到的玻璃仪器除漏斗、玻璃棒外，还有__________；滤液Ⅰ里，存在 的阳离子有________________(填离子符号)。 (4)MgSO4固体与木炭反应的化学方程式为 ___________________________________。 加热、粉碎矿石等 烧杯 Fe2+、Mg2+、H＋ (5)加入氨水调节溶液的pH，可将杂质离子沉淀除去，该反应的化学方程 式是_______________________________________________。 6NH3·H2O＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3(NH4)2SO4 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 13．(2021·绵阳) 金属锌在冶金、化学电源等方面具有重要作用。以闪锌矿(主要含ZnS，还含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图： 已知：常温下PbSO4难溶于水和稀硫酸。回答下列问题： (1)ZnS的名称是__________。 硫化锌 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)“焙烧”过程中金属硫化物转化成金属氧化物，焙烧时ZnS发生反应的 化学方程式是___________________________。焙烧尾气必须进行净化 处理的原因是___________________________。 (3)“溶浸”产生的滤渣主要成分除了SiO2外还有__________。 SO2会污染空气(或形成酸雨) PbSO4 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 6，4，4 溶浸 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (5)“还原除杂”利用锌粉与CdSO4反应，其化学方程式为______________ _________________；已知Cd放入盐酸中有气体产生，则Cd、Zn、Cu的金属活动性顺序为_______________。 CdSO4＋Zn ===ZnSO4＋Cd Zn＞Cd＞Cu 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 14．(2021·广安) 工业上处理黄铜渣(含Cu、Zn、CuO、ZnO和杂质)废料时，通常将其转化为硫酸锌并回收铜(黄铜渣中的杂质不溶于水，也不参与反应)，其主要流程如图所示： 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 查阅资料： CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O (1)黄铜的熔点比铜的熔点__________(填“高”或“低”)。 低 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 (2)过程Ⅱ中分离操作的名称是__________，该操作需要用到的玻璃仪器 有烧杯、玻璃棒和__________(填仪器名称)。 (3)过程Ⅲ中有气体产生，该反应的化学方程式是____________________ ________，该反应的基本类型为__________反应。 过滤 漏斗 Zn＋H2SO4===ZnSO4 ＋H2↑ 置换 返回首页 专题三　工艺流程图 首页 1 总目录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 本讲内容结束 $$