内容正文:
题型六
工艺流程(广西3年3考)
★
专题精讲
★
一、工艺流程示意图
1.工艺流程的结构一般是:题干→流程图示→资料信息→问题。
2.流程图示
试剂a
试剂b
进
出
原线
预处理
核心反应
分离提纯
线目标
产物
副产物
三废
可逆线
处理
3.解题思路
审题千
审流程
审设问
①明确原料成分;
关注流程图中的“三线”(出线和
结合流程图示,规范作答,明确
②明确流程目的
进线表示物料流向或操作流程,
答什么,答的问题与哪步流程有
逆向线表示物质可循环利用)和
关,同时要结合流程图示给出的
“核心”(核心化学反应)
已知信息
二、常考知识点总结
1.对原料进行预处理的常用方法及其目的
(1)粉碎(研磨)的目的:
(2)搅拌的目的:使反应物充分接触,反应更充分,加快反应或溶解速率。
(3)灼烧(煅烧):使固体在高温下分解或使杂质在高温下氧化、分解等。
(4)酸(碱、水)溶:使固体充分溶解或反应。
2.生产过程中常见的操作
溶液/滤液
操作b
晶体/固体
固体/溶液
加试剂
操作a
固体/滤渣(难溶于水)
(1)操作a是
实验室进行该操作用到的玻璃仪器有烧杯、
、玻璃棒,其中玻璃
棒的作用是
(2)操作b是结晶,常见的有降温结晶(适用于溶解度随温度升高而明显增大的物质)和蒸发结晶
(适用于溶解度受温度影响变化不大的物质)。在蒸发结晶操作中玻璃棒的作用是
3.反应条件的控制
(1)调节pH的目的:除去某种物质或防止某反应发生。
(2)控制温度的目的:达到某反应发生的温度或防止某种物质因温度过高而分解。
(3)通入保护气(或无水、无氧等):隔绝空气(或水、氧气等),防止生成物被消耗(或防止发生
爆炸)。
107
4.所加试剂及物质成分分析
(1)判断所加试剂:从加入试剂的目的、反应的产物入手进行分析,但一定要考虑是否会引入新的
杂质。
(2)判断物质成分:从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。反应
的生成物一定有,同时需注意所加试剂是否过量,过量试剂在流程图的滤液或滤渣中一定含有。
5.可循环利用物质的判断
物质B
物质A
→物质B
+其他产物
图1
图2
(1)可逆线表示可循环利用的物质。如图1,物质A为可循环利用的物质。
(2)某设备或流程的生成物,为另一设备或流程的反应物,则该物质为可循环利用的物质。如图2,物
质B为可循环利用的物质。
6.陌生化学方程式书写
(1)找反应物与生成物:箭头进入的是反应物,出去的是生成物。
(2)查漏补缺:若无法配平,需考虑溶液中的水或空气中的成分(通常为氧气)是否参与反应。
7.工艺流程的评价
(1)科学性:是否能达到实验目的,是否引入新的杂质,杂质是否完全除去等。
(2)安全性和简便性:若反应中会产生可燃性物质,应注意做好防护措施,如通风和远离火源;尽
量选用较温和的反应条件,避免高温、高压等复杂条件。
(3)环保性:是否符合“绿色化学”理念,是否产生有毒物质等,环保、低碳方案优先。
(4)经济实用性:应遵循原料廉价易得,反应能耗低,产率或原料的利用率高等原则。
★分类训练★
类型1物质制备类(2024.27、2023.27)
(1)焙烧前将软锰矿和煤炭粉碎的目的是
1.(2024广西27题6分)硫酸锰广泛用于医药、
电子工业等领域。以软锰矿(主要成分是
(2)加入过量的煤炭可保证软锰矿中的Mn0,
Mn02,含少量Fe203、Si02等杂质)为原料生产
充分转化为Mn0,生成的气体a中除了C02
硫酸锰的工艺流程如图所示。回答问题:
外,还可能含有
稀硫酸
(3)用稀硫酸浸取Mn0时发生反应的化学方
煤炭
气体b
浸取
程式是
焙烧冷却
固体a
固体b
(4)固体a中的某物质可与稀硫酸反应生成气
软锰矿
体b,该物质是
气体a
粗MnSO,溶液
(5)为了提高原料的利用率,浓缩结晶后剩下
MnS0,晶体
浓缩纯化
的母液应该
(填“回收利用”或
母液
结晶
“直接排放”)。
资料1:2Mn0,+C焙烧
2.(2023广西27题6分)柠檬酸亚铁(FC.H,0,)是
2Mn0+CO2 1
种易被吸收的补血剂。利用硫酸厂的废渣
2Fe,0,+3C培挠4fe+3C0,↑
(主要含Fe203、Fe304,还有少量Si02)制备柠
资料2:S02不溶于水,也不溶于稀硫酸。
檬酸亚铁,该工艺流程如图所示,回答下列
108
问题:
80溶解度g
70
NH.CI
过量
过量
过量
气体A
碳酸钠
固体D
60
废稀硫酸
铁粉
50
渣步骤①
溶液B
溶液
步骤②
步骤③
40
NaCl
固体C
溶液E
30
20
NaHCO,
气体F
10
系列
柠檬酸
0
20406080100温度/℃
柠檬酸亚铁
操作
柠檬酸亚铁
步骤④
晶体
溶液
反应温度控制在30℃~35℃,其中主要发生的反
应是NH+CO2+H,O+NaCl-NaHCO3↓+X,X
资料1:Fe,04+4H2S04—Fe2(S04)3+FeS04+
的化学式为
0
结合如图分析,吸氨碳
4H20Fe+Fe2(S04)3—3FeS04
化塔中析出NaHCO,固体的主要原因是
资料2:S02不溶于水,也不与稀硫酸反应。
(1)柠檬酸亚铁进入人体肠道后以
(4)NaHC03的溶解度曲线在60℃时“消失”
(填阳离子符号)的形式被吸收,达到补血
了,请写出可能发生反应的化学方程式
效果。
(2)固体C的成分是
4.【流程结合曲线趋势分析】(2025安徽)纳米氧
(3)步骤①②③④中涉及置换反应的是
化锌是一种新型高功能材料。工业上利用锌
浸出液(主要含ZnSO4、CuS04和CdS04等)通
(填数字序号)。
过水热法制备纳米氧化锌,主要流程示意图
(4)步骤③中发生反应的化学方程式是
如下:
锌粉
NaOH溶液
(5)“一系列操作”中,将柠檬酸亚铁晶体与溶
锌浸
ZnS0
洗涤
出液
溶液
液分离的操作是
纳米
氧化锌
3.【联合制碱法】我国化学家侯德榜先生创立的
滤液
反应器1过滤器
反应器2
干燥器
联合制碱法,将碱厂与氨厂联合,既提高效益
已知:金属活动性顺序为Zn>Cd(镉)>Cu。
又减少污染,促进了世界制碱工业的发展。联
回答下列问题:
合制碱法的模拟流程如图所示。
(1)锌浸出液需先加酸调节pH,适宜加入的酸
饱和食盐水
是
(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)。
碱厂
(2)锌粉除铜、镉比锌粒效果好的原因是
NH
NaHCO,
加热
C02
晶体
,除铜反应的
纯碱
CO
一足
化学方程式为
母液
操作
NH,CI固体
(3)锌粉除铜、镉的试验结果如图所示。增加
(1)吸氨碳化塔中饱和食盐水以雾状喷出,其
锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升
优点是
的原因是
(2)通常状况下,NH,的溶解度远大于CO2的
3100
98
溶解度,为了提高产率,碳化塔中应该先通入
一除铜率
·-…除镉率
的是
(填“NH3”或“CO2”),上述流程
1.01.21.41.61.82.02.22.4
中可循环使用的物质有
锌粉用量/倍
(3)三种盐的溶解度随温度变化的曲线如图
(4)水热合成后,“反应器2”中的混合物经
所示。
(填操作名称)、洗涤、干燥得到产品。
109
类型2物质的分离、提纯
药方中一直未能推广青蒿治疗疟疾,其原因是
5.(2025玉林二模改编)高纯CaC0,广泛应用于
医药、生产、生活领域。工业上利用石灰石(含
杂质SiO2)制备高纯CaCO3的工艺流程如图:
(4)选择乙醚作溶剂,不选乙醇的原因是
盐酸
CaCl,溶液
高纯
石灰石→
CaCO
(含少量Si0,)
NH
(5)流程中可以循环利用的物质是
酸溶槽
Si0,固体
反应釜
NH,CI溶液
(6)天然黄花蒿中青蒿素的含量只有0.1%
过滤器1
过滤器2
1.0%。屠呦呦研究团队成功合成青蒿素的意
(1)为了加快化学反应的速率,在进入酸溶槽
义是
(写一点)。
前可将石灰石
类型3金属资源的回收利用及金属冶炼
(2)酸溶槽中发生反应的化学方程式为
(2025.25)
7.(2025广西25题7分)废旧电池的回收利用可
(3)上述流程中,除去杂质S02,利用其不溶于
有效避免环境污染和资源浪费。从废锌镍电
水和
的性质。
池负极片(主要成分为ZnO、Zn、铜网等)中回
(4)反应釜中发生反应的反应物共
种
收Zn0的一种流程如图所示。
(5)石灰石中所含的CaCO3的质量理论上
铜网
铜网
酸洗
(填“大于”“等于”或“小于”)制得的
负拆解
1(附有粉末)
适量
Na,CO,
高纯CaCO3的质量。
片
,国体粉末酸溶乙C匈
溶液过滤烘干
沉锌洗涤煅烷n0
(6)【实验方案设计】从过滤器2中得到的高
回答下列问题:
纯CaCO3需要洗净、干燥,请你设计实验验证
(1)“酸溶”前,将负极片变成固体粉末的目的
CaC03已洗净
是
(2)铜块能制成铜网是利用了铜的
6.【青蒿素的提取流程】青蒿素是治疗疟疾耐药
(填“延展性”或“导热性”)。
性效果最好的药物之一。屠呦呦带领研究团
(3)将“酸洗”和“酸溶”后的溶液混合的目的
队历经多次实验,最终成功提取了青蒿素。其
是
_o
简单流程如图:
(4)“沉锌”时主要发生反应的化学方程式是
Na,C03+ZnCL2—ZnC03↓+2NaCl,该反应属
黄
液
山粗产品→青蒿素
于
(填字母序号)。
→残渣
A.化合反应
B.分解反应
【资料】①青蒿素(CsH20)可溶于乙醇、乙
C.置换反应
D.复分解反应
醚,难溶于水,60℃时易分解。
(5)若过滤后未洗涤沉淀,沉淀表面会附着杂
②乙醇沸点78.3℃;乙醚沸点:34.6℃。
质,杂质的主要成分是
(1)古书籍中记载的“绞扭青蒿、取得药汁”相
(6)铜的金属活动性比锌的
(填“强”或
当于化学实验中的
操作。
“弱”),结合流程说明依据:
(2)粉碎的目的是
8.“金泥工艺”是我国重要传统手工技艺,它以金
(3)乙醚提取青蒿素时温度需控制在60℃,绝
箔(含有Au、CuS、ZnS)和动物胶为原料进行制
大多数中药需要用煎熬等高温方法熬煮,中医
作,未使用完的金泥可以回收制备Au和Cu,
110
其流程如图所示:
(3)从微观角度分析冷凝器中冷凝的原理
热空气流
预处理
Au
碳/高温
Au
充分加热
金泥
Zn
过程I
(4)我国古代冶锌晚于铁和铜,分析说明其中
Cuo
SO,
Cu
过程Ⅱ
的原因:
Zn0烟尘
Au
过量
稀硫酸
(5)湿法冶金利用置换反应。向Cu(NO3)2、
系列
C过程
固体a
滤液
过程Ⅲ
AgNO3混合液中加入Fe粉,充分反应后过滤。
若取出的滤渣滴加稀盐酸有气泡产生,则滤液
查阅资料:热空气流充分加热的目的是将Cu、
中一定不含的金属阳离子是
Zn转化为氧化物,并完全分离出Zn0烟尘。
类型4海洋化学的资源化利用
(1)整个流程中一直未发生化学变化的物质是
10.某兴趣小组利用浓缩卤水(含NaCl、LiCl和少
Au,原因是
量MgCl2、CaCl2),设计以下流程通过制备
(2)预处理生成的S02直接排放,会带来的环
Li,CO,来提取金属锂。Li2CO3的溶解度曲线
境问题是形成
如下图所示:
(3)过程I中氧化锌与碳的反应属于
石灰乳
Li,CO,
Na,CO
(填基本反应类型)。
→滤液
(4)过程Ⅲ中发生反应的化学方程式是
滤渣I
滤渣Ⅱ
综合利用
1.6
(5)过程Ⅲ需要进行的操作是
01.4
a(20,1.3)
(6)为防止Zn0烟尘扩散到大气中,可以用
1.2
约1.0h
(填试剂名称)吸收。
0.8H
9.我国是世界上锌冶炼最早的国家,明代宋应星
0.64
020406080100
温度/℃
所著的《天工开物》中有关“火法”炼锌的工艺
(1)用浓缩卤水制取碳酸锂,要先除去卤水中
记载是:“每炉甘石(主要成分是碳酸锌)十斤,
的氯化镁,其原因是
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
(2)“沉淀池Ⅱ”中,加入适量i,C03可除去
…冷定毁罐取出…即倭铅(锌)也。”该工
艺过程分解模拟如图,请结合图文信息回答
(3)a点对应的溶液中Li,C03的质量分数为
问题:
(仅列出计算式)。
炉甘石
锌蒸气、
(4)“操作A”依次为蒸发浓缩、趁热过滤、
煤
CO
粗锌
洗涤。
①结合Li,CO3的溶解度曲线分析,“趁热”过
原料器高温炉
冷凝器
产品
滤的目的是
(1)为了使炉甘石充分快速反应,原料器中可
②简述实验室中过滤操作的注意事项:
采取的措施是
(写1点)。
(2)高温炉内,碳酸锌(ZnC03)在高温条件下
(5)从元素守恒的视角,以滤液中的溶质NaCl
与煤的主要成分发生反应生成Zn和C0,反应
为基本原料,可能制取的物质有
(写
的化学方程式为
-种即可)。
111⑤Ca0HCl(或H,S0,或C0,等)⑥C0,Ca(OH),
[或Ba(OH)2]⑦NaCO,(或KCO3)HCI
3.①C0②H,0③H0④Ca0⑤Na2C0
⑥CuO
⑦HCI
分类训练
1.D2.C3.C4.A5.A6.B7.C8.C
9.(1)置换(2)C02+2Na0H一Na,C03+H,0
10.(1)Ca(0H)2
(2)某些非金属氧化物能与碱反应生成盐和水
(3)Cu0+H2 SO=CuSO+H2O[Cu(OH)2+H2 SO
-Cs0,+2H,0](4)①⑤⑥⑦
题型三实验图表数据分析
1.B2.A3.D4.A5.C6.B7.C8.C
题型四短文阅读
催化剂
1.(1)不能(2)N2+3H2
高温,高症2NH,
-3价
(3)A(4)C0(NH,)2
2.(1)A(2)有机物90:11(3)双氢青蒿素(4)-1
(5)乙瞇(6)温度
3.(1)F0(2)不断运动(3)熟石灰(或消石灰)
Ca(0H),+2HC1=CaCL,+2H,0(4)干燥
4.(1)常温下,碳单质的化学性质稳定
(2)4(3)3C0+Fe,0,高温2Fe+3C0,
(4)H,0二氧化碳(或C02)
5.(1)氢元素以氢原子的形式嵌在FeTiO3中
(2)H,2H,0通电2H,↑+0,↑氨气(合理即可)
(3)合金(或不锈钢,合理即可)
6.(1)H20、C02(2)混合物(3)氮气(合理即可)》
(4)C02+2Na0H-Na,C03+H20
(5)相同条件下,吸收剂的质量相同时,氢氧化锂吸收的
二氧化碳的质量多
7.(1)元素(2)红(3)B
(4)在相同的保存天数下,温度越高,酸奶的酸度越高
(5)BC
8.(1)石油(2)化学(3)有机合成材料(4)1:4
(5)甲醇具有腐蚀性(合理即可)
(6)2CH,0H+30,点燃2C0,+4H,0
题型五物质的循环利用
1.C2.A3.B4.C
5.(1)碱(2)低(3)6Li+N,=2Li,N(4)锂、水
(5)27
6.(1)质量(2)化学能2:1
(3)C,H,澄清石灰水
(4)由化学方程式可知,反应①中,每6个水分子参与反
应会产生6个氢气分子,而6个氢气分子参与反应②只生
成4个水分子(或反应①中消耗水的量大于反应②中生
成水的量)
7.(1)N02(2)2:1(3)3N02+H20-2HN03+N030
(4)N0(5)形成酸雨(合理即可)
8.(1)C0,+H,催化剂C0+H,0(2)BCD(3)37.1
(4)吸收和利用C02:生成汽油,减少使用化石燃料(合理
即可)
9.(1)改变(2)H,0Zn(或锌)(3)1:8
(4)燃烧产物是水,对环境无污染(合理即可)
(5)不需要
题型六工艺流程
专题精讲
二、1.(1)增大反应物间的接触面积,加快反应速率,使反应
更充分
2.(1)过滤漏斗引流(2)搅拌,防止因局部温度过高
造成液滴飞溅
分类训练
1.(1)增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分
(2)C0(或一氧化碳)(3)Mn0+H,S0,=-MnS0,+H,O
(4)铁(或Fe)(5)回收利用
2.(1)Fe2+(2)Si0,和Fe(3)②
(4)FeS0+Na,C03-FeC03↓+Na,S0,(5)过滤
3.(1)增大反应物之间的接触面积,加快化学反应的速率
(2)NH,二氧化碳(或C02)
(3)NH,C1碳酸氢钠在温度较低时溶解度较小,容易析
出(合理即可)(4)2 NaHC0,△Na,C0,+H,0+C0,↑
4.(1)稀硫酸(2)锌粉的接触面积更大,反应更充分
Zn+CuS0,=Cu+ZnS0,(3)硫酸铜已除尽,增加的锌
粉仅与硫酸镉反应(4)过滤
5.(1)研成粉末(合理即可)
(2)2HCl+CaCO,=CaCl,+H,0+CO,1
(3)不与盐酸反应(4)4(5)等于
(6)取最后一次洗涤液于试管中,加入硝酸银和稀硝酸,
没有明显现象,说明CaCO,已洗净
6.(1)过滤(2)增大青蒿素与乙醚的接触面积,使溶解更
快,更充分(3)中药煎熬的温度高于60℃,青蒿素在此
温度下会分解,失去药性(4)乙醚沸点低于60℃
(5)乙醚(6)化学合成产量高,不受季节影响(合理即可)
7.(1)增大反应物间接触面积,加快反应速率,使反应更充
分(2)延展性(3)提高锌元素的利用率(4)D
(5)NaCl(或氯化钠)
(6)弱“酸洗”时铜网表面的粉末中锌能与酸反应而铜
不反应(或流程中锌能溶解在酸中,铜不能等,合理即可)
8.(1)金的化学性质稳定(2)酸雨(3)置换反应
(4)Cu0+H,S04=CS0,+H20(5)过滤
(6)稀硫酸(合理即可)
9.(1)将炉甘石粉碎(合理即可)
(2)2C+ZaC0,高温Za+3C0↑(3)锌原子间的间隔变小
(4)锌的金属活动性比铁和铜强,冶炼难度大(合理即可)
(5)Cu2+、Ag*(或铜离子、银离子)
10.(1)防止MgCl2与Na,C0,反应生成MgC0,沉淀,导致
制取的Li,CO3不纯(2)CaCl(或氯化钙)
1.3g
(3100g+1.3g
×100%
(4)①减少Li,C03的溶解(或提高Li2CO3的析出量等)
②滤纸要紧贴漏斗内壁(合理即可)
(5)氯气(合理即可)
题型七实验探究
1.(1)硫酸+碳酸氢铵(2)①2.0g碳酸钙粉末②相同
条件下,碳酸氢铵与盐酸反应产生二氧化碳的速率更快、
量更多(合理即可)(3)205.4(4)硫酸
(5)可控制反应速率(或能使反应更平稳等,合理即可)
(6)作氮肥(合理即可)
2.((1)呼吸(2)氧气分子之间有间隔
(3)它们都可以与C02发生反应(或它们都是碱)
(4)2KMn0,△K,Mn0,+Mn0,+0,↑(5)除去氧气中
混有的H,O,(或便于观察产生氧气的快慢或降低氧气的
7