内容正文:
专题四
工业生产流程类题
专题整体解读
一、工业生产流程路线示意图及解题步骤
分析,同时需要注意所加试剂是否有剩余。
和思路
(3)推断未知产物的元素组成:可以根据质
1.工业生产流程路线示意图
量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,结合
加人试剂注
其他产物的元素组成判断未知产物的元素组成。
原料预
意调控反应
物质分
处理
离提纯
2.化学方程式的书写及基本反应类型的判断
核心
目标
料
反应
产物
(1)根据流程图书写某步骤中发生反应的化
排放副
副产物循环利用
学方程式:根据所学知识判断其可能发生的反
产物
应,然后找出反应物、生成物,并进行配平。
2.解题步骤和思路
(2)基本反应类型的判断:根据某步骤中反
(1)审题干
应物与生成物的种类及基本反应类型的特点进
①明确原料的成分。
行判断。
②明确流程的目的。
3.粉碎、喷淋、水浸、酸浸、灼烧、过滤等操作
(2)审流程
①明确主线产物、分支产物、循环利用物
的目的
(可逆线)。
(1)粉碎、喷淋:增大反应物间的接触面积,
②结合题目设置的问题细审流程中的转化
加快反应速率,使反应更充分。
(2)水浸(或酸浸)使可溶物溶解,与不溶物
原理,找出反应物(进来的物质)和生成物(出去
的物质),明确主产物和副产物。
通过过滤分离。
(3)审设问
(3)酸浸:溶解金属、金属氧化物、难溶性碱
①明确答什么、答的问题与哪一步流程有
或碳酸盐等。
关、考查了什么知识等。
(4)灼烧:使固体在高温下分解、氧化,除去
②明确图中有没有物质没有写上去或是省
可燃性杂质,等等。
略了。
(5)过滤:将固体和液体混合物分离。实验
③明确各反应造成的后果,对产品的制备
室进行过滤所需的仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻
有什么作用。
璃棒等。
二、常见考查点
4.判断能够回收利用或可循环使用的物质
1.物质成分的分析(推断流程图中的某种
(1)可回收利用的物质:若流程图中的原料
未知产物或元素组成等)
在生产中以副产物的形式产生,则可将其进行回
(1)推断所加的试剂:可以从加人试剂的目
收利用。
的、反应的产物进行分析。
(2)可循环使用的物质:步骤中某一步的产
(2)推断流程图中某一步中的物质:可以从
物是另一步的原料,根据流程图中箭头方向(可
上一步操作中反应物可能发生的反应入手进行逆线)可判断出可循环使用的物质。
118
己已6安微化学
5.工艺流程的评价
(2)从安全性和简便性考虑:选用较温和的
(1)从成本考虑:所用原料价格低廉,将废
反应条件,避免了高温、高压等条件,等等。
弃物转化为有用物质,流程中的能耗少,实现了
(3)从保护环境考虑:无污染、进行了无害
物质、能量的循环利用,原料利用率高,等等。
化处理等。
专题分类集训
类型三制备型(10年8考)
4CuS0,+2Fez(S0,)3+2H2O。
1.(2025湖南)以白云石(主要成分为MgCO3和
回答下列问题:
CaCO3)为原料制备Mg(OH)2的主要流程如
(1)实验室进行操作a用到的玻璃仪器有烧
图1所示(部分产物略去)。回答下列问题:
杯、玻璃棒、
白云石
①水
(2)加入过量铁粉时,Fe和CuSO,发生了反
②氯化镁
应。写出该反应的化学方程式:
Mgo
物质X的成分
煆烧窑
Mg(OH方
是
反应器
Cach
-Mg(OH
(3)与将黄铜矿直接煅烧炼铜相比,生物炼铜
→CaCl2
分离器
的优点是
图1
(写出一个即可)。
3.(2025合肥高新区二模)高纯CaO有广泛用
80
(HO
途,可用于生产水泥等,工业制造高纯CaO的
75
三70H
主要工艺流程如下:
65:,
940
9609801000
CaNO,溶液
煅烧温度℃
图2
C02
(1)为使白云石反应更充分,煅烧前可对白云
NH,
溶液
水
石采取的措施是
0
鼓泡塔
反应釜过滤器
焙烧好
(2)Mg(OH)2产品的纯度受煅烧窑中煅烧温
(1)用于固液分离操作的设备是
度的影响,Mg(OH)2纯度与煅烧温度的关系
,实验室进行该操作所需的玻璃仪器有烧
如图2所示,煅烧白云石最佳温度是
杯、玻璃棒和
℃。
(2)写出鼓泡塔中发生反应的化学方程式:
(3)反应器中CaO发生化合反应的化学方程
式是
(3)反应釜中除了生成碳酸钙,还生成另外一
2.(2025合肥瑶海区一模)以黄铜矿固体(主要
种物质。写出它的一种用途:
成分为CuFeS2)为原料,采用生物炼铜是现代
炼铜的新工艺,其工艺流程如下:
(4)该工艺流程中可以循环利用的物质是
稀硫酸0,过量铁粉过量稀硫酸
钢-质提作临淘提作物波☒提作回
细菌
4.(2024安徽)碳酸锂(Li2CO3)是制备新能源汽
耐酸铜细菌
已知:4 CuFeS2+17O2+2H2S0,
车电池的重要原料。我国盐湖卤水中主要含
安徽专题突破
119
有氯化锂、氯化钠、硫酸镁等溶质,一种以化学
类型日
提纯与分离型(10年1考)
沉淀法从卤水中生产碳酸锂的工艺如下图
6.某实践小组参观本地矿泉水厂,该厂矿泉水含
所示:
钙、钾等矿物质,其生产流程示意图如下。回
生石灰
MgOH,等
答下列问题:
操作
臭氧
草酸钠
草酸钙
水
液
水源一沉淀池
超滤灭菌一灌装
回答下列问题:
(1)矿泉水中钙、钾指的是
(填
(1)步骤①发生反应的化学方程式为
“元素”或“单质”)。
(2)活性炭过滤器中活性炭的作用是
(2)步骤②中操作a的名称是
(3)步骤③中加入草酸钠,其中草酸根
(3)超滤是利用薄膜(仅允许小分子和离子通
(C,O?)的化合价是一2,则草酸钠的化学式
过)进行物质分离的技术。若水源中含有下列
为
物质,推测该流程中“超滤”的主要作用是除去
(4)滤液2中含有LC1,步骤④中生成Li2CO。
(填字母)。
的反应类型是
A.难溶性大颗粒
(5)该工艺中用到的氧化物有
B.可溶性无机盐
(写出一种即可)。
C.可溶性高分子化合物
5.传统文化(2025合肥四十五中一模)早在战
(4)臭氧的化学式O3的微观意义是
国时期,《考工记》就记载了我国劳动人民制
取KOH以漂洗丝帛的工艺。大意是先将干
(写出一种即可)。
燥的木头烧成灰(含K2CO3),用其灰汁浸泡
(5)生活中,你提倡饮用白开水还是矿泉水,理
丝帛,再加入石灰即可。下图为模拟该法制
由是
取KOH的工艺流程,请回答有关问题。
7.(2025江西)碳酸镁是重要的化工原料。实验
空气
制浆池假绕留一石灰石
天不发空包-图富闲竖回返应迪-怪作回-怪作国-附
室以工业废渣(含MgCO3、MgO、SiO2)为原
废气
滤渣
料制备MgCO,的主要实验过程如下:
(1)为了使干燥的木头充分燃烧,可以采取的措
过量碳酸钠溶液
过量稀硫酸
7操作2
MgCO,固体
施是
工业废渣
操作1
溶液A
溶液B
(2)“制浆池”中发生反应的基本反应类型是
滤渣
“反应池”中发生反应的
已知:MgCO;能与酸反应:SiO2不溶于水且
化学方程式是
流程中不参与反应。
(1)滤渣的成分是
(3)实验室进行操作①②③时,都需要用到的
(2)工业废渣中的氧化镁与稀硫酸反应生成硫
玻璃仪器是
酸镁和水,该反应的化学方程式为
(4)该流程中可以循环利用的物质是
(写出一种即可)。
(3)操作1和操作2的名称都是
120
20已6安徽化学
,不能省去操作1的理由是
过量
试剂XH,0
Na.CO
试剂X
固体
蓝色溶液
步骤溶液步骤
石绿
类型目
回收利用型(10年1考)
3
①
硫酸锌
8.(2025广西)废旧电池的回收利用可有效避免
溶液
环境污染和资源浪费。从废锌镍电池负极片
(1)流程中加入的试剂X是
(填
(主要成分为ZnO、Zn、铜网等)中回收ZnO
字母)。
A.稀盐酸B.稀硫酸C.稀硝酸
的一种流程如下图所示。
(2)流程中“酸浸”的目的是
铜网
铜网
酸洗
「门(附有粉末)
适量
Na.CO
片
固体粉末
酸溶D
一提装禁50
(3)写出铜与稀硫酸、过氧化氢溶液反应生成
硫酸铜和水的化学方程式:
回答下列问题:
(1)“酸溶”前,将负极片变成固体粉末的目的
(4)步骤④中将Na2CO3溶液加入时有气泡产
是
生,其原因是
(2)铜块能制成铜网是利用了铜的
10.在进行“垃圾的分类与回收利用”的跨学科实
(填“延展性”或“导热性”)。
践活动时,兴趣小组对金属垃圾(主要成分是
(3)将“酸洗”和“酸溶”后的溶液混合的目的
铁、铜、氧化铁和二氧化硅)的处理及综合利
是
用的部分工艺如下图所示。请回答下列
问题:
(4)“沉锌”时主要发生反应的化学方程式是
硫酸快
氢氧
④
氧
金属①氧化铁、
②
溶液
化铁
加入
Na2CO3+ZnCl2—ZnCO3¥+2NaCl,该反
沉淀
加热
垃圾预处理二氧化硅加入稀
NaOH
二氧
硫酸,
溶液
应属于
(填字母)。
化硅
操作1
操作Ⅱ
A.化合反应
B.分解反应
(1)操作I、Ⅱ的名称为
由此
C.置换反应
D.复分解反应
流程可推知SO2的性质有
(填
(5)若过滤后未洗涤沉淀,沉淀表面会附着杂
字母)。
质,杂质的主要成分是
(填化
A.难溶于水
学式)。
B.化学性质很活泼
(6)铜的金属活动性比锌的
(填
C.不能与稀硫酸反应
“强”或“弱”),结合流程说明依据:
(2)请写出步骤③所发生反应的化学方程式:
该反应所属的基本反应类型
9.(2025蚌埠怀远二模)黄铜广泛用于精密仪器
是
零件制造领域。某工厂以黄铜废料(含铜、锌
(3)倡导金属垃圾回收利用的意义是
等)为原料制备石绿〔Cu2(OH)2CO3)的一种
流程如下:
安徽专题突破
121专题三
作图题
【解析】(1)增大反应物间的接触面积,可以加快反应速
1.如下图所示
率,因此为使白云石反应更充分,煅烧前可对白云石
采取的措施是粉碎。(2)由图像看出,煅烧白云石的最
20
佳温度是960℃,(3)反应器中CaO发生化合反应的
化学方程式是CaO+H,O一Ca(OH):,
.....m..........
10
2.(1)漏斗(2)Fe+CuSO,一FeS0,+CuFe和Cu
(3)环保,污染少(合理即可)【解析】(1)根据工艺
流程可知,操作a是将固体和液体分离,该操作是过
01L111
20406080100
滤。实验室进行过滤操作用到的玻璃仪器有烧杯、玻
蒸发出的水的质量g
璃棒、漏斗。(2)铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,
【解析100g溶质质量分数为13.5%的NaC1溶液中,
化学方程式为Fe十CuSO,一FeSO,+Cu:加入过量
NaC1的质量为100g×13.5%=13.5g,水的质量为
铁粉时,铁粉会和硫酸铜反应生成铜,同时铁粉有剩
100g-13.5g=86.5g.设60℃时,13.5gNaC1溶于
余,所以物质X的成分是Fe和Cu,(3)黄铜矿直接煅
水中达到饱和需要水的质量为x,则有13.5g=37g
烧炼铜会产生二氧化硫等污染性气体,而生物炼铜的
x
100g
过程中没有二氧化硫等污染物产生,所以与将黄铜矿
x≈36.5g,即约蒸发86.5g一36.5g=50g水后溶液
直接煅烧炼铜相比,生物炼铜的优点是环保、污染少。
达到饱和。继续蒸发水就开始析出晶体,直至蒸发水
3.(1)过滤器漏斗(2)2NH,+CO2+H:O
的质量为86.5g时,氯化钠晶体全部析出,据此画出
(NH,):CO,(3)用作氯肥(合理即可)(4)二氧化碳
图像。
4.(1)CaO+H,O一Ca(OH):(2)过滤
2.如下图所示
(3)Na,C,O,(4)复分解反应(5)氧化钙(或水)
【解析】(1)生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙与水反应
6.6
55
生成氢氧化钙,反应的化学方程式为CaO十H:O
h00
4.4
Ca(OH)z,(2)步骤②中的操作a是将氢氧化镁固体
33
等和滤液分离,因此操作a的名称是过滤。(3)在化
2.2
合物中,钠元素显+1价,草酸根(C,O广)的化合价是
1.1
一2,则草酸钠的化学式为NaC,O,(4)滤液2中含
0
4080120160
有LC1,步骤④中发生的反应是氯化锂与碳酸钠反应
稀盐酸的质量/g
生成氯化钠和碳酸锂,该反应是由两种化合物相互交
【解析】根据第1次加入40g稀盐酸后生成二氧化碳
换成分,生成两种新的化合物的反应,属于复分解反
的质量是2.2g,可知生成5.5g二氧化碳需婴的稀盐
应,(5)氧化物是由两种元素组成的,且其中一种元
酸质量是100g。结合表格中的数据即可画出生成
素是氧元素的化合物,则该工艺中用到的氧化物有氧
CO:气体的质量与加入稀盐酸的质量的关系图像,
化钙和水。
3.如下图所示
5.(1)将木头砍碎(或增加空气进气量)(2)化合反应
K:CO,+Ca(OH):—CaCO,¥+2KOH(3)玻璃
H'
棒(4)碳酸钙(或水)【解析】(1)向“燃烧窑”中吹入
足量的空气或将木头欣碎,目的是使木头能充分燃
烧。(2)“煅烧窑”中发生的反应是高温搬烧石灰石生
Fe
S0
成氧化钙和二氧化碳,氧化钙进人“制浆池”,则“制浆
反应前
反应后
池”中发生的反应是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,此
【解析】铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,恰好完
反应属于化合反应;已知“反应池“中进入的是“溶解池”
全反应后溶液中存在亚铁离子和疏酸根离子,溶液上
中溶解的碳酸钾和“制浆池”中生成的氢氧化钙,碳酸
方存在氢分子,据此画出示意图,
钾与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,反应
4.如下图所示
的化学方程式为K:CO,+Ca(OHD:一CaCO2¥+
2KOH。(3)实验室中进行操作①②(过滤)和操作③(蒸
发)均用到的玻璃仪器是玻璃棒。(④)由图可知,流程中
可循环使用的物质有水及“反应池”中生成的碳酸钙,
6.(1)元素(2)吸附水中的色素和异味(3)C(4)1
个臭氧分子(或1个臭氧分子由3个氧原子构成)
5.2KMnO,
KMnO,+MnO,+O
(5)提倡饮用矿泉水,因为矿泉水相对于白开水更安全
(合理即可)【解析】(1)矿泉水中的钙、钾指的是元
素。(2)活性炭疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中
专题四
工业生产流程类题
的色素和异味,(3)过滤器可除去难溶性大颗粒杂质。
1.(1)粉碎(2)960
(3)CaO+H2O-Ca(OH)
超滤所用的薄膜仅允许小分子和离子通过,可溶性无
参考答案
23
机盐由离子构成,可通过薄膜,可溶性高分子化合物
专题五实验探究题
不能通过薄膜。故超滤的主要作用是除去可溶性高
1.(1)烧碱、生石灰(2)碳酸钠或碳酸氢钠(3)NaHCO,
分子化合物,C符合题意。(4)O,的微观意义是1个
+HC1-NaC+H,O+C02A(4)>(5)实验①和
臭氧分子,1个臭氧分子由3个氧原子构成,(5)由图
实验③对应装置内压强最终相等,说明等质量的胃药粉
可知,生产矿泉水的过程中除去了水中的可溶性高分
末和碳酸氢钠与足量稀盐酸反应产生二氧化碳的量相
子化合物,也有灭菌过程,且保留了人体需要的钙、钾
同,因此胃药的成分是碳酸氢钠(6)OH厂、CO
等矿物质,故矿泉水相对于白开水更安全,
(7)①铝碳酸镁难溶于水,咀啊后吞服可分散在胃表面形
7.(1)Si02
(2)MgO+H:SO,-MgS0,+H:0
成保护膜②铝碳酸镁片与胃液中的盐酸反应能迅速中
(3)过滤会使生成的MgCO,固体中混有SO:杂质
和胃液中的盐酸,且反应后溶液的H逐渐升高并趋于
【解析】(1)SO2不溶于水且在流程中不参与反应,
稳定
则滤渣的成分是SO2,(2)工业废渣中的氣化镁与稀
2.【猜想与假设】(浓)盐酸易挥发【设计实验】(1)Hd
硫酸反应生成硫酸镁和水,该反应的化学方程式为
HCI+AgNO,一HNO,+AgCI¥(2)检验并除尽
MgO+H:SO,一MgSO,+H,O。(3)操作1和操作
CO,(3)如果气体通过C装置时带出了水蒸气,也会
2都能将固体和液体分离,操作名称都是过滤。不能
使E装置中的无水硫酸铜变蓝(4)不能混合气体
省去操作1的理由是会使生成的MgCO,固体中混有
中的HCL、CO:均会被氢氧化钙溶液吸收,因此无法判
Si02杂质.
断混合气体中是否含有HC【反思与评价】实验开始
8.(1)增大反应物间的接触面积,使反应更快,更充分
前,先通入一段时间氮气,再将产生的气体通人该装
(2)延展性(3)将溶液中的氯化锌集中到一起,便于
置,防止发生爆炸【解析】【猜想与假设】(浓)盐酸具
后续统一处理(4)D(5)NaCI(6)弱锌能和酸
有挥发性,因此猜想三中有HC气体,【设计实验】
反应而铜不能和酸反应,说明在金属活动性顺序中,
(1)B装置中的AgNO,溶液可用于检验混合气体中的
锌排在氢前,铜排在氢后【解析】(1)“酸溶”前,将负
极片变成固体粉末的目的是增大反应物间的接触面
HC,出现白色沉淀说明硝酸银与盐酸反应生成氯化
银沉淀,其化学方程式为HCI+AgNO,一HNO,十
积,使反应更快、更充分,(2)铜块能制成铜网是利用
了铜的延展性。(3)“酸洗"时铜网上附者的ZnO、Zm
AgC1,,(2)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙
沉淀和水,故可用C装置检验并除尽CO:,(3)气体
和盐酸反应生成氯化锌,“酸溶”时ZO、Zn和盐酸反
应生成氯化锌,将“酸洗”和“酸溶”后的溶液混合的目
通过C装置,可能带出部分水蒸气到D、E装置中,因
的是将溶液中的氯化锌集中到一起,便于后续统一处
此观察到E装置中的无水CuSO,由白色变为蓝色,并
理。(4)“沉锌”时主要发生反应的化学方程式是
不能依此判断出D装置中发生了氢气还原氧化铜的
Na:CO,+ZnCl:一ZnCO,¥+2NaCl,该反应符合
反应,生成了水,(4)若BC装置颠倒,混合气体中的
“双交换、价不变”的特点,属于复分解反应。(5)“沉
HC1、CO:均会被氢氧化钙溶液吸收,因此无法判断混
锌”时碳酸钠和氯化锌反应生成碳酸锌沉淀和氯化
合气体中是否含有HC1,【反思与评价】该气体中含有
钠,若过滤后未洗涤沉淀,沉淀表面会附着杂质,杂质
可燃性气体氢气,故实验开始前,应先通入一段时间
的主要成分是NaCl,(6)结合流程可知,“酸洗”时锌
氨气,再将产生的气体通入该装置,防止发生爆炸,
能和酸反应而铜不能和酸反应,说明在金属活动性顺
3.【猜想与假设】FeO【进行实验】(1)检验是否有水生
序中,锌排在氢前,铜排在氢后,即铜的金属活动性比
成(2)一氧化碳和氧化铜反应生成的二氧化碳也能
锌的弱。
使澄清石灰水变浑浊(3)没有处理尾气(4)固体溶
9.(1)B(2)除去黄铜废料中的锌(3)Cu+H,SO,+
解,产生气泡,溶液由无色变成浅绿色(5)高温条件
HO:CuSO,十2H:O(4)过量的稀硫酸与碳酸
下,氧化亚铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳
钠反应生成了二氧化碳气体
【拓展应用】(1)铁的颗粒大小(合理即可)(2)3.6≤
10.(1)过滤AC(2)Fe:(S),),+6NaOH
n≤4.0【解析】反应的化学方程式及其质量关系:
2Fe(OHD),,+3Na:SO,复分解反应(3)既可以
2Fe+0,
点燃2Fe0
减少对环境的污染,又可以节约资源和能源【解
112
144
析】(1)根据题目给出的流程图和信息可知,操作1、
2.8g
3.6g
Ⅱ均将固液分离,为过滤操作;由流程中加入稀硫酸
3Fe+202
后,二氧化硅为固体形式未变,可知二氧化硅难溶于
点燃Fe,O,
168
232
水、不能与稀硫酸反应,不能得出化学性质很活泼的
2.8g
3.9g
结论,(2)步骤③中,硫酸铁和氢氧化钠反应生成氢
氧化铁和硫酸钠,反应的化学方程式为Fe:(SO,),十
4Fe+30,
点燃2Fe,0,
6NaOH一2Fe(OH),¥+3Na:SO,.该反应在溶液
224
320
中是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合
2.8g
4.0g
物,属于复分解反应。(3)倡导金属垃圾回收利用既
若2.8g铁与氧气反应可得”g产物,且铁无剩余,则
可以减少对环境的污染,又可以节约资源和能源,
n的取值范围是3.6≤n≤4.0。
24
。己025安徽化学