题型6 化学工艺流程题（课件PPT）-【中考导学案】2024年中考化学讲义（武汉专用）

题型六　化学工艺流程题 2024《中考导学案》 ——武汉化学 目 录 1 必备知识 2 精题精练 1 必备知识 一、工艺流程图的基本结构 工艺流程题一般采取流程图的形式,其呈现方式各异,流程主线中有以操作名称作框的,有以物质作框的,也有以设备作框的。 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 二、流程图题解题方法和思路 工艺流程题的结构分题头、流程图和问题三部分。题头一般是简单介绍该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括副产品);流程图部分主要用框图形式将原料到产品的主要生产工艺流程表示出来;问题部分主要是根据生产过程中涉及的化学知识设置成的系列问题。解题过程可按这三部分进行分析: 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 三、核心考点解读 1.原料预处理的方法 (1)搅拌、粉碎、研磨、喷淋:增大反应物的接触面积,加快反应速率,使物质得到充分反应。 (2)煅烧、焙烧、灼烧:使固体高温分解,转化或除去杂质。 (3)酸浸、碱浸:①酸浸:溶解金属、金属氧化物、难溶性碱或碳酸盐等。②碱浸:除油。 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 2.反应条件的控制 (1)调节pH:控制溶液的酸碱度,使化学反应朝需要的方向发生,或某些金属离子开始产生沉淀或沉淀完全。 (2)控制温度在一定的范围:防止物质因温度过高而分解、挥发、熔化或防止一些副反应的发生。 (3)通入保护气(如氩气):避免物质被氧化。 (4)加入过量(或适量)的试剂:目的是将原料中的物质转化完全或将原料中的杂质完全除去。需要注意的是,在下一个流程步骤中,该过量的物质还留在滤液或滤渣中,不要漏写。 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 3.分离与提纯主要操作 (1)过滤:过滤的目的是将不溶性物质与可溶性物质分离,即流程图的箭头离开方框得到了固体与液体,必然是经过了过滤操作。 (2)蒸发:蒸发的目的是除去溶液中的溶剂,得到可溶性的固态溶质,即蒸发是从溶液中得到晶体的一种实验基本操作。 4.化学方程式的书写 依据流程图确定反应物和生成物:在流程图中,方框中的物质和添加的试剂是反应物,有时指向下一个方框的箭头上也会有反应物;下一个方框中的物质就是生成物,图中常省略不重要的产物,需要根据质量守恒定律补足。 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 5.流程中可循环利用的物质 一是指流程图中有箭头回转指向前面方框的物质;二是作为反应物参与流程中反应,但在后面流程中又生成的物质(副产品)。三是与原料相同的物质。 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 2 精题精练 (2023·武汉)硫酸锌可制备各种含锌材料,在防腐、医学上有很多应用。菱锌矿的主要成分是ZnCO3,还含有少量的二氧化硅和氧化铁。以菱锌矿为原料制备ZnSO4·7H2O的工艺流程如图所示(二氧化硅难溶于水,也不与稀硫酸反应)。 典型例题 例 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 回答下列问题: (1)菱锌矿属于　　 (填“纯净物”或“混合物”)。  (2)“酸浸”中观察到的现象是            　　 。  (3)滤液1中含有的阳离子是　 　(填离子符号)。  混合物 固体部分溶解,产生气泡,溶液由无色变 黄色 H+、Zn2+、Fe3+ 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 (4)“转化”中加入足量锌粉,反应的化学方程式有Zn+Fe2(SO4)3=== ZnSO4+2FeSO4和　 　(写一个即可)。  (5)下列说法正确的是　 　(填字母标号)。  A.“粉碎”是为了使菱锌矿在“酸浸”中与稀硫酸充分反应 B.在“转化”中加入锌粉,若无气泡冒出,说明锌粉已足量 C.滤渣甲、滤渣乙均能与稀硫酸反应产生气体 D.滤液2的质量一定比滤液1的质量大 AD Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 【解析】 菱锌矿的主要成分是ZnCO3,还含有少量的二氧化硅和氧化铁; “酸浸”中,碳酸锌和过量稀硫酸反应生成硫酸锌、水和二氧化碳,氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水;“转化”中加入足量锌粉,锌和过量的稀硫酸、硫酸铁以及硫酸亚铁反应,溶液质量增加。 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 1.以某菱镁矿石(主要成分是MgCO3,含少量MnCO3、SiO2)制取MgSO4·7H2O,流程如下: 已知: ①“转化”时主要反应是NaClO+MnSO4+H2O===MnO2↓+NaCl+H2SO4。 ②采用热分析法测定所得MgSO4·7H2O中镁元素质量分数为9.76%。 模拟演练 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 (1)“酸浸”时发生反应,写出其中一个化学反应方程式:                      　　。  (2)“转化”时可以观察到的现象是　 　。  有黑色沉淀生成 MgCO3+H2SO4=== MgSO4+H2O+CO2↑(或MnCO3+H2SO4===MnSO4+H2O+CO2↑) 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 (3)硫酸镁溶液在不同温度下进行浓缩结晶,可得到不同的晶体: 温度/℃ -3.9~1.8 1.8~48.1 48.1~67.5 67.5~200 析出晶体 MgSO4·12H2O MgSO4·7H2O MgSO4·6H2O MgSO4·H2O等 ①“操作Ⅰ”的具体操作是:蒸发浓缩滤液至表面有晶膜出现(此时MgSO4溶液已饱和)、　　 、过滤、洗涤、低温干燥。  降温至1.8~48.1 ℃结晶 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 ②“操作Ⅰ”所得滤液中能分离出一种可循环使用的物质,循环使用的目的是提高原料利用率,节约资源和成本,减少污染。关于上述生产工艺流程,下列说法不正确的是　 　(填字母标号)。  A.“酸浸”时,粉碎菱镁矿石和搅拌的目的是使其充分反应 B.过滤所得滤渣中SiO2和MnO2均属于金属氧化物 C.“操作Ⅰ”所得滤液中能分离出一种可循环使用的物质是NaCl D.温度高于900 ℃时,硫酸镁部分分解,测得剩余固体中镁元素质量分数小于20% (4)若用100 t菱镁矿石制得246 t MgSO4·7H2O产品,忽略反应过程中镁元素的损失,则该菱镁矿石中MgCO3的质量分数为　 　。  BCD 84% 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 2.(2023·广东模拟)锂电池因其具有高储存能量密度,使用寿命长等特点,成为用途最广泛的电池。碳酸锂是生产金属锂制品的基础材料,以β-锂辉石为原料,用硫酸焙烧法制取碳酸锂的工艺流程(部分试剂与细节已略去)如图: 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 (1)β-锂辉石中,金属元素主要以氧化物的形式存在,其主要成分为氧化锂,此外一定还含有杂质　 　(填化学式)。  (2)写出“酸化焙烧”步骤中氧化锂发生反应的化学方程式:            　　 。  (3)“沉锂”发生反应的化学方程式为            　 　。  MgO Li2O+H2SO4 ===Li2SO4+H2O Li2SO4+Na2CO3===Li2CO3↓+ Na2SO4 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 (4)下表为Li2CO3与Na2SO4在不同温度下的溶解度(g)数据,据此判断: 温度/℃ 0 20 40 60 80 100 Li2CO3 1.54 1.33 1.17 1.01 0.85 0.72 Na2SO4 5.0 19.4 48.8 45.3 43.7 42.5 ①“沉锂”应在较　 　(填“高”或“低”)温度下进行。  ②在“析钠”步骤中,得到Na2SO4晶体的方法为　 　。  ③“余液”中含有Na2CO3和　　 (填化学式)。  高 降温结晶 Li2CO3、Na2SO4 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 3.(2022·武汉)某化工厂以废金属(主要成分为Fe和Cu,表面有少量油污)为原料回收海绵铜,并制备氯化铁的工艺流程如图所示。 已知:NaNO2易溶于水且不与氢氧化钠反应,在“氧化”中起催化作用,该反应的化学方程式为4FeCl2+4HCl+O2 4FeCl3+2H2O。 真题演练 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 回答问题: (1)废金属属于　 　(填“纯净物”或“混合物”)。  (2)“洗涤”的目的是去除废金属表面的油污,试剂X最好选用　 　(填字母标号)。  A.水　　　　　 B.氢氧化钠溶液 C.稀硫酸 D.氯化钠溶液 混合物 B 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 (3)“酸浸”中发生反应的化学方程式为　 　。  (4)“滤液甲”中一定含有的溶质是　　 。  (5)向“滤渣乙”中加入适量盐酸,可以观察到的现象是            　 　。  Fe+2HCl===FeCl2+H2↑ NaNO2、NaCl 红褐色固体逐渐 溶解,得到黄色溶液 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 4.(2022·扬州)电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含有MgO等杂质]是一种工业废渣,以它为原料可生产纳米碳酸钙,制备方案如下: 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 已知:①NH4Cl溶液显酸性。 ②“浸取”时的主要反应为Ca(OH)2+2NH4Cl===CaCl2+2NH3·H2O。 ③“碳化”时的主要反应为CaCl2+2NH3·H2O+CO2===CaCO3↓+2NH4Cl+H2O。 (1)电石渣久置在空气中会产生一定量的碱式碳酸钙[Ca3(OH)2(CO3)n],化学式中的n为　 　。  2 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 (2)用不同质量分数的NH4Cl溶液浸取电石渣时,Ca元素提取率和Mg元素去除率的数值如图所示,你认为较适宜的NH4Cl质量分数是　　 。  10% 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 (3)浸取时,向浸取液中滴加氨水调节pH,将镁元素全部沉淀,则操作1为 　 　(填操作名称)。  (4)工业上将操作1所得溶液碱化后,进行喷雾碳化,碳化塔的构造如图所示,CO2从　 　处通入(填“A”或“B”),其目的是            　　 。  过滤 A 增大溶液与二氧化碳 的接触面积,使碱化的溶液与二氧化碳充分反应 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 (5)测得不同温度下碳化反应所需时间如下表(其他条件相同): 温度 反应液浑浊所需时间(单位:秒) 反应完全所需时间(单位:分钟) 20 ℃ 480 >180 40 ℃ 120 180 60 ℃ 1 50 80 ℃ 1 68 温度越 实际碳化反应的温度采用了60 ℃,温度不宜过高的原因可能是                      (写出一条即可)。  高,二氧化碳的溶解度越小(或温度越高,氨水越易分解,挥发出氨气) 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 (6)该工艺流程的核心反应在“浸取”和“碳化”这两步,请写出由Ca(OH)2制备碳酸钙的化学方程式:　 　。结合制备方案判断可循环利用的物质为　 　。  (7)用电石渣[Ca(OH)2质量分数为92.5%]制备1 t CaCO3,计算所需电石渣的质量为　 　。  0.8 t Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O NH4Cl、NH3·H2O 返回首页 题型六　化学工艺流程题 首页 总目录 本讲内容结束 $$