化學(xué)第二部分 研究 五 工藝流程題

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1、專題五工藝流程題專題五工藝流程題1. 解題方法和思路解題方法和思路2. 情景歸類情景歸類(1)物質(zhì)生產(chǎn)制備；物質(zhì)生產(chǎn)制備；(2)物質(zhì)的回收利用；物質(zhì)的回收利用；(3)物質(zhì)的分離與提純等物質(zhì)的分離與提純等 3. 考查內(nèi)容考查內(nèi)容(1)涉及操作名稱：煅燒、溶解、過濾、蒸發(fā)等。涉及操作名稱：煅燒、溶解、過濾、蒸發(fā)等。(2)操作目的：粉碎操作目的：粉碎(或研磨或研磨)的目的是增大反應(yīng)物之間的的目的是增大反應(yīng)物之間的接觸面積；加入過量試劑的目的是將原物質(zhì)中的雜質(zhì)完接觸面積；加入過量試劑的目的是將原物質(zhì)中的雜質(zhì)完全反應(yīng)。全反應(yīng)。(3)儀器的作用：詳見儀器的作用：詳見P3P4。(4)可循環(huán)利用的物質(zhì)：根據(jù)流

2、程圖中涉及物質(zhì)及圖示可循環(huán)利用的物質(zhì)：根據(jù)流程圖中涉及物質(zhì)及圖示中顯示的箭頭方向，進(jìn)行判斷，一般為輔助試劑、母液，中顯示的箭頭方向，進(jìn)行判斷，一般為輔助試劑、母液，一定不會(huì)是目標(biāo)產(chǎn)物和雜質(zhì)。一定不會(huì)是目標(biāo)產(chǎn)物和雜質(zhì)。(5)化學(xué)方程式書寫：根據(jù)箭頭方向，箭頭進(jìn)入的化學(xué)方程式書寫：根據(jù)箭頭方向，箭頭進(jìn)入的是投料即是投料即 反應(yīng)物，出去的是生成物反應(yīng)物，出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)；或根據(jù)題；或根據(jù)題中信息給出的反應(yīng)物和生成物，若不滿足質(zhì)量守恒定律，中信息給出的反應(yīng)物和生成物，若不滿足質(zhì)量守恒定律，可以在反應(yīng)物或生成物中加上水，進(jìn)行書寫、配平，注意可以在反應(yīng)物或生成物中加上

3、水，進(jìn)行書寫、配平，注意反應(yīng)條件的有關(guān)信息；若在空氣中煅燒或通入空氣則需要反應(yīng)條件的有關(guān)信息；若在空氣中煅燒或通入空氣則需要考慮氧氣是否參與反應(yīng)。考慮氧氣是否參與反應(yīng)。4. 涉及圖示的關(guān)注重點(diǎn)涉及圖示的關(guān)注重點(diǎn)(1)關(guān)注關(guān)注“箭頭箭頭”：箭頭進(jìn)入的是投料：箭頭進(jìn)入的是投料(即反應(yīng)物即反應(yīng)物)，出去的，出去的是生成物是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。(2)關(guān)注流程關(guān)注流程“三線三線”和和“核心核心”(如圖如圖)。三線：出線和進(jìn)線均表示物料流向或操作流程，可逆線三線：出線和進(jìn)線均表示物料流向或操作流程，可逆線表示物質(zhì)可循環(huán)使用。表示物質(zhì)可循環(huán)使用。類型類型1工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn) 1.

4、(2017江西江西)堿式碳酸鎂是一種新型阻燃劑，其工業(yè)制備流堿式碳酸鎂是一種新型阻燃劑，其工業(yè)制備流程如下：程如下：第第1題圖題圖(1)常溫下向溶液中加入少量的常溫下向溶液中加入少量的NH4HCO3固體，固體不能溶固體，固體不能溶解，則該溶液為解，則該溶液為NH4HCO3的的_(填填“飽和飽和”或或“不飽不飽和和”)溶液。溶液。(2)操作操作1的名稱是的名稱是_；“一系列操作一系列操作”中包括蒸發(fā)，中包括蒸發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中蒸發(fā)溶液時(shí)用玻璃棒攪拌的作用是實(shí)驗(yàn)室中蒸發(fā)溶液時(shí)用玻璃棒攪拌的作用是_。(3)副產(chǎn)品氯化銨與氫氧化鈉反應(yīng)，生成了一種可直接進(jìn)入上副產(chǎn)品氯化銨與氫氧化鈉反應(yīng)，生成了一種可直接進(jìn)入上

5、述流程循環(huán)利用的物質(zhì)是述流程循環(huán)利用的物質(zhì)是_。飽和飽和過濾過濾防止局部溫度過高，造成液滴飛濺防止局部溫度過高，造成液滴飛濺(合理即可合理即可)氨氣氨氣(或或NH3)【解析解析】(1)在一定溫度下、一定量的溶劑里，不能再溶解某在一定溫度下、一定量的溶劑里，不能再溶解某種溶質(zhì)的溶液就是該溫度下該溶質(zhì)的飽和溶液。常溫下向溶種溶質(zhì)的溶液就是該溫度下該溶質(zhì)的飽和溶液。常溫下向溶液中加入少量的液中加入少量的NH4HCO3固體，固體不能溶解，則該溶液固體，固體不能溶解，則該溶液為為NH4HCO3的飽和溶液。的飽和溶液。(2)把不溶性固體和液體分離開的把不溶性固體和液體分離開的操作是過濾；實(shí)驗(yàn)室中蒸發(fā)溶液時(shí)

6、用玻璃棒攪拌是防止局部操作是過濾；實(shí)驗(yàn)室中蒸發(fā)溶液時(shí)用玻璃棒攪拌是防止局部溫度過高，造成液滴飛濺。溫度過高，造成液滴飛濺。(3)氯化銨與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯氯化銨與氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和氨氣，由此可知，二者反應(yīng)后生成的可直接進(jìn)入化鈉、水和氨氣，由此可知，二者反應(yīng)后生成的可直接進(jìn)入上述流程循環(huán)利用的物質(zhì)是氨氣。上述流程循環(huán)利用的物質(zhì)是氨氣。2. (2016江西江西)高錳酸鉀是常用的氧化劑。如圖是實(shí)驗(yàn)室模擬高錳酸鉀是常用的氧化劑。如圖是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)上制備高錳酸鉀晶體的操作流程：工業(yè)上制備高錳酸鉀晶體的操作流程：第第2題圖題圖(1)完成操作所需要的玻璃儀器是完成操作所需要的玻璃儀器是_(填一種

7、即可填一種即可)；實(shí)驗(yàn)中通過操作析出高錳酸鉀晶體，說明高錳酸鉀的溶解實(shí)驗(yàn)中通過操作析出高錳酸鉀晶體，說明高錳酸鉀的溶解度隨溫度升高而度隨溫度升高而_。(2)操作流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是操作流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是_。(3)氫氧化鉀、二氧化錳和氧氣在高溫條件下煅燒，生成錳酸氫氧化鉀、二氧化錳和氧氣在高溫條件下煅燒，生成錳酸鉀和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為鉀和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。燒杯燒杯增大增大二氧化錳二氧化錳(或或MnO2)4KOH2MnO2O2 2K2MnO42H2O點(diǎn)燃點(diǎn)燃【解析解析】(1)操作是過濾，過濾用到的玻璃儀器有燒杯、操作是過濾，過濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；高錳酸鉀

8、熱飽和溶液冷卻后有高錳酸鉀晶玻璃棒和漏斗；高錳酸鉀熱飽和溶液冷卻后有高錳酸鉀晶體析出，說明高錳酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大。體析出，說明高錳酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大。(2)二氧化錳在開始時(shí)要用到，后面又能得到，可循環(huán)使用。二氧化錳在開始時(shí)要用到，后面又能得到，可循環(huán)使用。(3)氫氧化鉀、二氧化錳和氧氣在高溫下煅燒的化學(xué)方程式為氫氧化鉀、二氧化錳和氧氣在高溫下煅燒的化學(xué)方程式為4KOH2MnO2O2 2K2MnO42H2O。高溫高溫4. (2017安徽安徽)五氧化二釩五氧化二釩(V2O5)是一種工業(yè)催化劑，如圖是是一種工業(yè)催化劑，如圖是制取制取V2O5的工藝流程。的工藝流程。第第4題圖題

9、圖(1)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式_。(2)操作操作a的名稱是的名稱是_，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該操作所需的玻璃，實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行該操作所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和儀器有燒杯、玻璃棒和_。(3)反應(yīng)的反應(yīng)類型是反應(yīng)的反應(yīng)類型是_，物質(zhì)，物質(zhì)X中一定含有的中一定含有的元素是元素是_。(4)寫出副產(chǎn)物寫出副產(chǎn)物KCl的一種用途的一種用途_。KVO3NH4Cl = NH4VO3KCl過濾過濾漏斗漏斗分解反應(yīng)分解反應(yīng)N(或或N和和H)可用作化肥可用作化肥【解析解析】(1)反應(yīng)是反應(yīng)是KVO3溶液和氯化銨反應(yīng)生成溶液和氯化銨反應(yīng)生成NH4VO3沉淀和氯化鉀溶液，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為沉淀和氯化鉀溶液，因此

10、反應(yīng)的化學(xué)方程式為KVO3NH4Cl = NH4VO3KCl。(2)操作操作a是將是將NH4VO3沉淀和氯沉淀和氯化鉀溶液分離化鉀溶液分離(即固液分離即固液分離)，因此操作，因此操作a的名稱是過濾，過濾的名稱是過濾，過濾所需玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒。所需玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒。(3)反應(yīng)是由反應(yīng)是由NH4VO3一種物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì)反應(yīng)生成V2O5 、物質(zhì)、物質(zhì)X以及以及H2O三種物質(zhì)，三種物質(zhì)，屬于分解反應(yīng)；屬于分解反應(yīng)；NH4VO3是由是由N、H、V、O四種元素組成的，四種元素組成的，由于由于V2O5 和和H2O中不含氮元素，根據(jù)中不含氮元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素

11、種類不變，可知物質(zhì)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，可知物質(zhì)X中中一定含有氮元素；根據(jù)工藝流程信息，可寫出反應(yīng)的化學(xué)一定含有氮元素；根據(jù)工藝流程信息，可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為方程式為2NH4VO3 V2O5H2O2NH3，可知物質(zhì)，可知物質(zhì)X中一定含有氮、氫元素。中一定含有氮、氫元素。(4)KCl中含有植物所需的鉀元素，中含有植物所需的鉀元素，因此可作為鉀肥。因此可作為鉀肥。一定條件一定條件6. (2017宜昌宜昌)我國(guó)制堿工業(yè)的先驅(qū)侯德榜發(fā)明了我國(guó)制堿工業(yè)的先驅(qū)侯德榜發(fā)明了“侯氏聯(lián)合侯氏聯(lián)合制堿法制堿法”，其模擬流程如下：，其模擬流程如下：第第6題圖題圖(1)反應(yīng)反應(yīng)A、B、C中不涉及

12、的基本反應(yīng)類型是中不涉及的基本反應(yīng)類型是_。(2)“侯氏聯(lián)合制堿法侯氏聯(lián)合制堿法”的主要產(chǎn)品的主要產(chǎn)品“堿堿”是指是指_(填化學(xué)式填化學(xué)式)。(3)反應(yīng)反應(yīng)B的化學(xué)方程式是的化學(xué)方程式是_。(4)在該模擬流程中，能被循環(huán)利用的物質(zhì)是在該模擬流程中，能被循環(huán)利用的物質(zhì)是_。置換反應(yīng)置換反應(yīng)Na2CO3NaClNH4HCO3 NaHCO3NH4Cl二氧化碳二氧化碳一定條件一定條件【解析解析】(1)反應(yīng)反應(yīng)A為二氧化碳、氨氣、水反應(yīng)生成碳酸氫銨，屬為二氧化碳、氨氣、水反應(yīng)生成碳酸氫銨，屬于化合反應(yīng)，反應(yīng)于化合反應(yīng)，反應(yīng)B為氯化鈉溶液與碳酸氫銨溶液反應(yīng)生成碳酸為氯化鈉溶液與碳酸氫銨溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉

13、沉淀和氯化銨，屬于復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)氫鈉沉淀和氯化銨，屬于復(fù)分解反應(yīng)，反應(yīng)C為碳酸氫鈉固體受為碳酸氫鈉固體受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，屬于分解反應(yīng)，以上反應(yīng)不熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，屬于分解反應(yīng)，以上反應(yīng)不涉及置換反應(yīng)。涉及置換反應(yīng)。(2)侯氏聯(lián)合制堿法的主要產(chǎn)品侯氏聯(lián)合制堿法的主要產(chǎn)品“堿堿”是指碳酸鈉，是指碳酸鈉，化學(xué)式為化學(xué)式為Na2CO3。(3)反應(yīng)反應(yīng)B為氯化鈉溶液與碳酸氫銨溶液在一定為氯化鈉溶液與碳酸氫銨溶液在一定條件下反應(yīng)生成碳酸氫鈉沉淀和氯化銨。條件下反應(yīng)生成碳酸氫鈉沉淀和氯化銨。(4)根據(jù)流程圖信息可知，根據(jù)流程圖信息可知，反應(yīng)反應(yīng)C生成的二氧化碳可用于反應(yīng)生成的

14、二氧化碳可用于反應(yīng)A，即能被循環(huán)利用的物質(zhì)是二，即能被循環(huán)利用的物質(zhì)是二氧化碳。氧化碳。類型類型2回收利用回收利用9. (2015江西江西)煉鐵產(chǎn)生的廢渣中含有大量煉鐵產(chǎn)生的廢渣中含有大量CuS及少量鐵和鐵及少量鐵和鐵的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)的化合物，工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2的流程圖如下：的流程圖如下：第第9題圖題圖(1)操作操作1：粉碎。粉碎的目的是：粉碎。粉碎的目的是_。(2)操作操作2：焙燒。高溫條件下，通入空氣，：焙燒。高溫條件下，通入空氣，CuS和和NaCl反應(yīng)反應(yīng)生成了生成了CuCl2和和Na2SO4，化學(xué)方程式為，化學(xué)方程式為_。(3)操作操作3：_(填操作名

15、稱填操作名稱)。(4)流程圖中能循環(huán)利用的物質(zhì)是流程圖中能循環(huán)利用的物質(zhì)是_。增大反應(yīng)物的接觸面積增大反應(yīng)物的接觸面積CuS2NaCl2O2 CuCl2Na2SO4高溫高溫過濾過濾氯化鈉氯化鈉(或或NaCl)【解析解析】(1)粉碎可以增大反應(yīng)物的接觸面積，一方面可以加快反粉碎可以增大反應(yīng)物的接觸面積，一方面可以加快反應(yīng)速率，另一方面可使反應(yīng)更充分。應(yīng)速率，另一方面可使反應(yīng)更充分。(2)焙燒時(shí)，通入空氣，硫化焙燒時(shí)，通入空氣，硫化銅和氯化鈉反應(yīng)生成氯化銅和硫酸鈉，對(duì)比反應(yīng)前后元素的種類，銅和氯化鈉反應(yīng)生成氯化銅和硫酸鈉，對(duì)比反應(yīng)前后元素的種類，可確定在焙燒時(shí)空氣提供氧氣，所以該反應(yīng)的反應(yīng)物為氧氣

16、、硫可確定在焙燒時(shí)空氣提供氧氣，所以該反應(yīng)的反應(yīng)物為氧氣、硫化銅和氯化鈉，生成物為氯化銅和硫酸鈉，反應(yīng)條件是高溫。化銅和氯化鈉，生成物為氯化銅和硫酸鈉，反應(yīng)條件是高溫。(3)操作操作3得到難溶于水的得到難溶于水的Fe(OH)3固體和溶液，即操作固體和溶液，即操作3是分離不溶是分離不溶性固體與液體的操作，該操作是過濾。性固體與液體的操作，該操作是過濾。(4)從流程圖可知需要加入從流程圖可知需要加入的物質(zhì)有的物質(zhì)有NaCl、空氣、鹽酸、空氣、鹽酸、NaClO溶液，后面操作中又生成溶液，后面操作中又生成NaCl、CuCl2，故可循環(huán)利用的物質(zhì)是氯化鈉。，故可循環(huán)利用的物質(zhì)是氯化鈉。10. (2017

17、江西中考說明樣卷二江西中考說明樣卷二)氧化鐵是一種重要的化工原料，氧化鐵是一種重要的化工原料，利用廢鐵屑利用廢鐵屑(其中的雜質(zhì)不溶于水，且不與酸發(fā)生反應(yīng)其中的雜質(zhì)不溶于水，且不與酸發(fā)生反應(yīng))制備制備氧化鐵的流程如圖所示：氧化鐵的流程如圖所示：第第10題圖題圖(1)操作操作、的名稱是的名稱是_。(2)向廢鐵屑中加入的稀硫酸需過量，其目的是向廢鐵屑中加入的稀硫酸需過量，其目的是_。(3)高溫條件下，高溫條件下，F(xiàn)eCO3與通入的與通入的O2發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。過濾過濾使廢鐵屑與稀硫酸充分反應(yīng)使廢鐵屑與稀硫酸充分反應(yīng)4FeCO3O2 2Fe2O34CO2高溫高溫【解析解析

18、】(1)操作操作、都是將固體和液體分開的操作，操都是將固體和液體分開的操作，操作名稱是過濾。作名稱是過濾。(2)加入過量的稀硫酸是為了使鐵屑完全反加入過量的稀硫酸是為了使鐵屑完全反應(yīng)。應(yīng)。(3)根據(jù)流程圖可以看出碳酸亞鐵和氧氣在高溫條件下根據(jù)流程圖可以看出碳酸亞鐵和氧氣在高溫條件下反應(yīng)生成氧化鐵和二氧化碳。反應(yīng)生成氧化鐵和二氧化碳。類型類型3提純、除雜提純、除雜 15. (2016內(nèi)江內(nèi)江)為了除去銅粉中混有的鐵粉，并用提純的銅粉為了除去銅粉中混有的鐵粉，并用提純的銅粉制取膽礬制取膽礬(CuSO45H2O)。某課外活動(dòng)小組的同學(xué)按如下流程。某課外活動(dòng)小組的同學(xué)按如下流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(反

19、應(yīng)中部分生成物已略去反應(yīng)中部分生成物已略去)第第15題圖題圖已知：已知：Cu2H2SO4(濃濃) CuSO4SO22H2O?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問題：回答下列有關(guān)問題：(1)操作操作a的名稱是的名稱是_；除去銅粉中的鐵粉，最簡(jiǎn)便；除去銅粉中的鐵粉，最簡(jiǎn)便的實(shí)驗(yàn)方法是的實(shí)驗(yàn)方法是_。(2)FeCl2溶液中通入溶液中通入Cl2發(fā)生化合反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方發(fā)生化合反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式程式_。過濾過濾用磁鐵吸引用磁鐵吸引2FeCl2Cl2= 2FeCl3(3)由由Cu制制CuSO4 溶液的途徑溶液的途徑中，若不通入中，若不通入O2，反應(yīng)將不，反應(yīng)將不會(huì)發(fā)生，原因是會(huì)發(fā)生，原因是_。途。途徑徑與途徑

20、與途徑相比較，其顯著的優(yōu)點(diǎn)是相比較，其顯著的優(yōu)點(diǎn)是_(回答一點(diǎn)即可回答一點(diǎn)即可)。(4)FeCl3溶液可腐蝕銅以制作印刷線路板，反應(yīng)只生成兩種溶液可腐蝕銅以制作印刷線路板，反應(yīng)只生成兩種常見的鹽，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為常見的鹽，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。銅在金屬活動(dòng)性順序中排在氫后，不能和稀硫酸反應(yīng)銅在金屬活動(dòng)性順序中排在氫后，不能和稀硫酸反應(yīng)不產(chǎn)生污染物不產(chǎn)生污染物SO2(合理即可合理即可)2FeCl3Cu= 2FeCl2CuCl2【解析解析】(1)操作操作a是將固體和液體進(jìn)行分離，操作名稱是過是將固體和液體進(jìn)行分離，操作名稱是過濾；除去銅粉中混有的鐵粉，最簡(jiǎn)單的方法是用磁鐵吸引。濾；除去銅

21、粉中混有的鐵粉，最簡(jiǎn)單的方法是用磁鐵吸引。(2)氯化亞鐵溶液中通入氯氣后的生成物只有一種，所以生成氯化亞鐵溶液中通入氯氣后的生成物只有一種，所以生成物中含有鐵元素和氯元素，為氯化鐵，化學(xué)方程式為物中含有鐵元素和氯元素，為氯化鐵，化學(xué)方程式為2FeCl2Cl2= 2FeCl3。(3)銅在金屬活動(dòng)性順序中排在氫的后面，銅在金屬活動(dòng)性順序中排在氫的后面，不能直接和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，通入氧氣后先生成氧化銅，氧不能直接和稀硫酸發(fā)生反應(yīng)，通入氧氣后先生成氧化銅，氧化銅再和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生硫酸銅，反應(yīng)過程中不產(chǎn)生化銅再和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生硫酸銅，反應(yīng)過程中不產(chǎn)生污染物；反應(yīng)污染物；反應(yīng)的過程中會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，二氧化硫會(huì)污染的過程中會(huì)產(chǎn)生二氧化硫，二氧化硫會(huì)污染環(huán)境。環(huán)境。(4)氯化鐵溶液和銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為氯化鐵溶液和銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為2FeCl3Cu= 2FeCl2CuCl2。