内容正文:
题型突破六 工艺流程题
分类突破 理思路
一、工艺流程题的结构
二、工艺流程题的审题思路
1.第一步标头(原料)尾(产物),利用头尾与框图信息结合推断。
2.注意“过量”的问题,反应后溶液一定有生成物、过量反应物。
3.关于操作:固液分离→过滤,某溶液变固体→蒸发结晶。
三、对原料进行预处理的常用方法
1.物理方法
(1)粉碎: 。
(2)搅拌: , ,使反应更充分。
(3)水浸:通过加水,使可溶物溶解形成溶液,与不溶物分离。
(4)金属打磨:除去 等杂质。
增大反应物间的接触面,加快反应速率
加速固体溶解(或使反应物充分接触)
加快反应速率
金属表面的氧化物
2.化学方法
(1)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。
(2)酸浸、碱浸:固体原料与酸或碱反应进入溶液。
四、常考的分离、提纯操作
1.过滤:使可溶于水的物质与不溶或难溶于水的物质分离。
过滤操作中所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 ,其中玻璃棒的作用是 。
2.蒸发结晶
提纯溶解度随温度升高而变化不大的物质,如氯化钠。实验室进行蒸发操作所需玻璃棒的作用是 。
漏斗
引流
搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅
3.降温(或冷却)结晶:提纯溶解度随温度升高而显著增大的物质(或在某温度区间变化明显),如硝酸钾。
4.蒸馏或分馏:分离沸点不同的液体混合物。
5.洗涤目的:除去固体表面的可溶性杂质,提高产物纯度。如该固体能溶于水,则可以使用该固体的饱和溶液进行洗涤。
典例剖析
中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅,如图是用粗硅为原料(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原料:粗硅(Si、MgO);目标产物:硅(Si)
(1)操作m的名称是 。
过滤
结合③作答
结合对原料预处理的常用方法及初中所学影响化学反应速率的因素作答
(2)为加快粗硅与稀盐酸的反应速率,可采取的措施是
(写一条即可)。
把粗硅研碎(合
理即可)
(3)操作m后,所得溶液中含有的阳离子为 (填离子符号)。
H+、Mg2+
结合②作答
(4)上述流程中,可以循环利用的物质是 (填化学式)。
HCl
结合⑥作答
(5)SiCl4与H2反应的化学方程式是 。
结合⑤作答
思维建构
类型1 物质的制备
典例1 作为基建强国,我国在建筑和水利工程中大量使用到水泥。生产水泥时,加入适量CaSO4可调节水泥硬化速率。工厂利用电石渣[主要成分为Ca(OH)2、MgO]制备CaSO4的主要流程如下:
已知:MgO难溶,MgSO4易溶,CaSO4微溶。
(1)电石渣粉碎的目的是 。
(2)加入反应器中的试剂X的名称是 。
(3)反应器中发生的主要反应为
(写1个化学方程式即可),该反应的基本反应类型是 。
(4)上述流程中,用于分离提纯的设备有 和洗涤槽。
使反应物充分接触,从而使反应更充分
稀硫酸
复分解反应
过滤器
类型2 工业三废的处理及回收利用
典例2 (2024包头)金属铜广泛用于电子工业和精密仪器零件制造等领域,从含铜电线电缆的废料(主要成分为铜、塑料绝缘材料等)中回收铜的方案如下:
回答下列问题。
(1)浅绿色溶液中的溶质是 (写化学式)。
(2)黑色固体与稀硫酸反应的化学方程式为 。
(3)写出从Fe和Cu的混合物中得到Cu的一种方法:
。
(4)上述方案中可能造成空气污染的原因是
。
FeSO4
用磁铁吸引(或加入过
量稀盐酸,过滤)
塑料在空气中燃烧会产生有
害气体
类型3 分离、提纯流程
典例3 (2025包头二模)钛(Ti)是被誉为继铁、铝之后,必将崛起的第三金属。金属钛是航海、医疗等不可或缺的材料,钛铁矿(主要成分为FeTiO3)是工业上冶炼金属钛的主要原料,制备金属钛的一种工艺流程如图所示
(部分产物省略)。
[查阅资料] ①钛硬度大、熔点高、常温下耐酸碱;
②TiCl4的沸点为136 ℃,FeCl3的沸点为316 ℃。
(1)X为可燃性氧化物,其化学式为 。
(2)步骤②分离出TiCl4的方法,是利用了TiCl4与FeCl3的 不同。
(3)步骤③的化学方程式为 。
(4)利用上述方法制取的金属钛中会含有少量杂质Mg,可用
(填物质名称)除去。
(5)该流程中可以循环利用的物质有 。
CO
沸点
稀盐酸(合理
即可)
Cl2和Mg
类型4 海水资源的综合利用
典例4 (2025鄂尔多斯二模)党的二十大报告指出:发展海洋经济,保护海洋生态环境,加快建设海洋强国。某工厂对海水综合利用的部分工艺流程(部分过程和产物省略)如图所示:
请根据以上信息回答问题。
(1)海水淡化:如图水分子能通过半透膜(其他离子及大分子不能通过),其原理类似于化学实验中的 操作。
过滤
物理变化
(2)海水晒盐:该过程中主要发生的是 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)海水制“碱”:侯氏制碱(Na2CO3)法的反应原理:NaCl+CO2+NH3+X NaHCO3↓+NH4Cl,则X的化学式为 。
(4)海底能源:可燃冰是一种甲烷水合物。与煤作燃料对比,可燃冰作燃料的优点是 (填一条)。
(5)钛(Ti)被称为航空金属。工业上利用步骤④制备金属钛,其反应的化学方程式为 。
H2O
比较环保(合理即可)
类型5 传统工艺
典例5 (2024湖南改编)酱油是我国传统调味品之一,已有3 000多年历史。天然晒露法是传统的老法酱油的生产方法。以初夏开始制作为例,主要流程如下:
回答下列问题。
(1)“发酵”过程中,所取缸内样品呈 (填“酸”“中”或“碱”)性。
(2)“压榨”与化学基本实验操作中的 (填操作名称)有相似之处。
(3)下列有关说法正确的是 (填字母)。
a.“浸泡”的目的是泡胀大豆,并除去杂物
b.铁强化酱油中“铁”可以预防佝偻病
c.天然晒露法得到成品的时间会受天气影响
酸
过滤
ac
在我国,以高粱酿酒已有700多年历史,酿酒的主要生产流程如图所示。
(4)将高粱粉碎的目的是 。
(5)“润糁”的目的是使高粱吸收一定量的水。用热水润糁效果更好,从微观角度分析,用热水的原因是 。
(6)为提高原料利用率,大曲加入发酵池中时,需进行的操作是 。
增大接触面,使反应更充分
温度高,分子运动速率快
搅拌
强化训练 培素养
1.(2025包头二十九中三模)在进行“垃圾的分类与回收利用”的跨学科实践活动时,某兴趣小组对金属垃圾(主要成分是铁、铜、氧化铁和二氧化硅)的处理及综合利用的部分工艺如图所示。请回答下列问题。
(1)金属垃圾中属于氧化物的是 (填化学式),操作Ⅰ、Ⅱ的名称为 。由此流程可推知SiO2的性质有 (填字母)。
A.难溶于水
B.化学性质很活泼
C.不能与稀硫酸反应
(2)请写出步骤②所发生反应的化学方程式:
。
(3)倡导金属垃圾回收利用的意义是 。
Fe2O3、SiO2
过滤
AC
Fe2(SO4)3+3H2O
节约金属资源,减少环境污染
2.(2025赤峰二模)热电厂燃烧煤产生含有大量SO2的烟气,某石膏板企业采用“碱—石灰”的方法使烟气脱硫,再生产石膏。其主要生产流程如图所示。
提示:①SO2与CO2的某些化学性质相似;②CaSO3难溶于水。
(1)在实验室中,操作a使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。
(2)吸收塔内发生反应的化学方程式是 。
(3)该生产流程中,可以循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)理论上只需不断加入 (填化学式),便可持续实现烟气的脱硫处理。
(5)氧化塔中,反应前后化合价升高的元素是 (填元素符号)。
玻璃棒
NaOH
Ca(OH)2
S
3.(2024赤峰)以蛋壳为原料生产高纯碳酸钙,可以实现资源的综合利用。其生产流程如图所示(蛋壳主要含CaCO3,不考虑其他成分的影响)。
(1)蛋壳需要经过粉碎处理,目的是
。
(2)反应Ⅰ涉及的化学方程式为 。
(3)操作a的名称为 。
(4)反应所得的NH4Cl在农业上可用作 。
增大反应物之间的接触面,使反应更
快更充分
过滤
氮肥
4.(2024通辽)某校化学兴趣小组在教师的指导下,查阅大量资料后,设计了在实验室中从废弃脱氧剂(主要成分:Fe、Fe2O3、C、Na2CO3、NaCl、硅藻土,硅藻土既不溶于水也不与酸反应)中回收Fe的两种方案。
请回答下列问题。
(1)废弃脱氧剂的主要成分中属于氧化物的是 (填化学式)。
(2)3C+2Fe2O3 4Fe+3CO2↑属于 (填基本反应类型)反应。
(3)操作A的名称是 (填“过滤”“蒸发”或“蒸馏”)。
(4)加过量稀盐酸的目的是 。
(5)在不考虑实验用品成本的前提下,与方案一相比,方案二的优点是
(写出一条即可)。
Fe2O3
置换
过滤
使Fe2O3、Na2CO3完全反应
节约能源(合理即可)
5.(2023呼和浩特)为了实现碳减排目标,许多国家都在研究二氧化碳的减排措施,其中“碳捕捉和封存”技术是实现这一目标的重要途径之一。工业流程如图所示:
请回答以下有关问题。
(1)“捕捉室”中氢氧化钠溶液常喷成雾状,主要目的是
。
(2)“反应分离器”中涉及的化合反应的化学方程式为 。
(3)“封存室”内二氧化碳由气态变为液态,从微观角度解释变化的原因:
。
(4)整个过程中,可以循环利用的物质除水之外,还有 (填化学式)。
增大反应物的
接触面,使反应更充分
二氧化碳分子间的间隔变小
CaO、NaOH
6.(2025安徽)蛋雕是一种非物质文化遗产。某项目式学习小组开展了制作“蛋雕”的活动。实施过程如下:
回答下列问题。
(1)“蛋壳裹蜡”是将蛋壳浸没在熔化的石蜡液中,然后取出、冷却,形成厚度适宜的石蜡保护层。此过程属于 (填“化学”或“物理”)变化。
物理
(2)蛋壳的主要成分为 (填化学式)。小组同学在“蜡上作画”后,可选用 (填“白醋”或“食盐水”)腐蚀蛋壳。
(3)石蜡一般在50~70 ℃熔化,“去除蜡衣”的合理方法是 (填字母)。
a.用砂纸打磨
b.用酒精灯火焰直接加热
c.置于80 ℃的热水中
(4)作品完成后,合理处理使用过的石蜡的方法有
(写出1点即可)。
CaCO3
白醋
c
回收利用(合理即可)
7.(2025赤峰松山区三模)竖炉炼铁的工艺流程示意图如下所示,请回答下列问题。
(1)赤铁矿石属于 (填“纯净物”或“混合物”)。粉碎机将矿石粉碎的目的是 。
混合物
增大反应物的接触面,使反应更快、更充分(合理即可)
(2)还原反应室中发生的两个还原氧化铁的反应,化学方程式分别为Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O和 。
(3)催化反应室中发生的反应之一为CH4+X 2CO+2H2。其中,X的化学式为 。
(4)与传统的高炉炼铁比较,竖炉炼铁有什么优势? 。
更环保(合理即可)
CO2
谢谢观赏!
38
SiCl4+2H2Si+4HCl
H2SO4+Ca(OH)2CaSO4+2H2O(或H2SO4+
MgOMgSO4+H2O)
CuO+H2SO4CuSO4+H2O
TiCl4+2MgTi+2MgCl2
2Mg+TiCl4Ti+2MgCl2
Fe2O3+3H2SO4
SO2+2NaOHNa2SO3+H2O
CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑
CaO+H2OCa(OH)2
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
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