化学复习专题:工业流程图题
一、中考流程图题命题考查内容和特点:
1.考查内容:工业流程图题从主要以下四个角度进行命题考查:
角度一:原料预处理流程
预处理目的
研磨增大接触面积,加快反应速率
水浸与水接触反应或溶于水
酸浸与酸接触反应或溶于酸
灼烧除去可燃性杂质或使原料初步转化
反应条件目的
调节溶液的pH常用于使某些金属离子形成氢氧化物沉淀
控制温度改变反应速率或使平衡向需要的方向移动
趁热过滤防止某物质降温时会大量析出
冰水洗涤洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗
乙醇洗涤洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗,便于干燥
方法目的
水溶法除去可溶性杂质
酸溶法除去碱性杂质
碱溶法除去酸性杂质
灼烧法除去受热易分解或易挥发的杂质
方法目的
过滤分离难溶物和易溶物
蒸发结晶提取溶解度随温度变化不大的溶质
降温结晶提取溶解度随温度变化较大的溶质
蒸馏或分馏分离沸点不同且互溶的液体混合物
2.特点:(1)情境真实。
(2)框图信息新颖。
(3)问题设计广泛。
(4)综合性强。
(5)思维容量大。
二、化工流程图题型的结构、解题方法和思路:
1.化工流程图题型的结构:
题头(引入信息)→题干(提取信息,应用解题)→题尾(得出结论或产品)。
2.解题方法和思路:
3.题干解读:
(1)关注“箭头”:箭头进入的是投料(即反应物),出去的是生成物(包括主产物和副产物)。
(2)关注方框内所指。
(3)关注流程“三线”和“核心”(如下图)。
三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,
可逆线表示物质循环使用。
【典型例题】1.转化制备
高氯酸钠晶体(NaClO4⋅H2O)可用于制备高氯酸。
以NaCl为原料制备高氯酸钠晶体的流程如下:
【资料】高氯酸钠在较高温度下容易分解
(1)在用NaCl配制成溶液时要用玻璃棒不断搅拌,其目的是。
(2)ClO2中元氯元素的化合价是。
(3)通入SO2是为了除去NaClO4溶液中少量的NaClO3,该反应的化学方程式为。
(4)“气流干燥”时温度应控制在75℃℃95℃之间,其原因是。
【方法小结】
变式训练:我国煤炭资源丰富。
目前人们除了将煤作为燃料外,更是重要的化工原料。
工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO(NH2)2]的一种流程如图:
(1)从液态空气中分离出N2的过程属于(填“物理”或“化学”)变化。
(2)在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎,这样做的目的是。
(3)水煤气在铜催化下实现CO的转化:CO+H2O CO2+X,其中X的化学式为。
(4)上述流程中合成尿素的同时还有水生成,该反应的化学方程式为。
(5)实际生产中,N2和H2不可能全部化为NH3.上述流程中可以环利用的物质有。
(6)以CO2和H2为原料还可合成液体燃料乙醇(C2H6O),该过程可用化学方程式表示为:
2CO2+6H2C2H6O+3H2O.已知:每克燃料完全燃烧数出的热量叫做热值
物质煤乙醇
热值/kJ•g﹣1约3330
若将含12g的碳的煤为原料合成的乙醇完全燃烧。
理论上最多可放出kJ的热量,从而提高了煤的利用效率。
2.提纯制备
FeSO4·7H2O是一种重要的食品和饲料添加剂。
某工业废渣主要成分是Fe2O3,还含有CaCO3和SiO2(既不溶于水也不溶于稀硫酸)。
实验室用此废渣制备FeSO4·7H2O的流程如下:
请根据流程回答下列问题:
(1)操作℃研磨的目的是。
你认为实验室(填“能”或者“不能”)用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制二氧化碳。
(2)Fe与Fe 2(SO4)3反应的化学方程式为。
(3)硫酸亚铁的溶解度曲线如右图。
待结晶完毕后,
滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次。
用冰水洗涤的目的是:
℃ 除去晶体表面附着的杂质;
℃ 。
【方法小结】
变式训练:联合制碱法
某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.
【查阅资料】
①该厂采用“侯氏制碱法”生产的化工产品为纯碱和氯化铵.
②生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质(MgCl2和CaCl2)及不溶性杂质.
③生产原理:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,分离得晶体A,并使其充分受热,即可分解制得纯碱及两种常见的氧化物,此反应的化学方程式为.
④氯化铵分解的化学方程式是NH4Cl===NH3↑+HCl↑.
⑤部分生产流程如下图所示:
【问题讨论】
①溶液A中的溶质有NaCl和______、______,操作Ⅱ的名称为______.
②上述流程中NaOH溶液的作用是除去粗盐中的______.
③写出加入Na2CO3溶液所发生反应的化学方程式______.
④上述生产流程中可循环使用的是______(填序号)
A.CO2B.NH3C.HCl D.NaOH
⑤含量测定。
某组同学为了测定该纯碱样品的纯度(假定杂质只
有NaCl),设计了如下实验:取10.0g纯碱样品,利用右图所示装
置,测出反应后装置C增重了2.2g(所加试剂均足量)。
求出样品
中碳酸钠的质量分数为(写出计算过程,结果保留一位小数)
实验结束后,发现该组测定的碳酸钠质量分数偏小,其原因是______。
【典型例题】1.2020年奥运会奖牌制作原料来自于电子垃圾中提炼出来的金属。
从废线路板中提炼贵重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如下:
已知:在酸性环境中有过氧化氢存在时,铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。
(1)操作℃的名称是;
(2)提炼出的贵金属可制作奖牌,其成分是;
(3)调节pH的主要目的是除去滤液中(填金属离子符号);
(4)写出粗铜中的铜和过氧化氢的混合溶液发生反应的化学方程式:。
2.胆矾(CuSO4•5H2O)在工农业生产中有广泛的用途。
实验室利用废旧电池的铜帽(主要含铜和锌)为原料制备胆矾。
实验流程如图所示:
查阅资料:氧化锌能溶于氢氧化钠溶液。
(1)废旧电池铜帽的表面常有油污,可用洗洁精预先除去,洗洁精在除去油污的过程中起作用。
(2)“碱溶”步骤中,为加快反应速率可采取多种措施,如搅拌、等。
(3)“酸溶”时,发生反应的化学方程式是。
(4)“灼烧”完全(已充分反应)的判断依据是。