(二) 工业流程题-2020年中考化学(通用)二轮专题提升课件(共40张PPT)

专题提升（二） 工业流程题
[学生用书P106]
特 点：工业流程题的内容往往与实际生产、环境保护联系 密切，因此从题干部分看一般都是采取流程图的模式。流程图的形 式各异，有的以操作名称作为框图形成流程的主线，有的以物质作 框，有的以设备作框，但每一题都固定以上一种形式作框。从近几 年的试题看，常见的是以操作名称为主线，物质随着操作流程发生 变化。
已知：加热的条件下，Zn、Cu都可以与氧气反应生成相应的金 属氧化物。
(1)烟泥最初处理需要除油污，用洗涤剂除油污的过程中发生了 乳化 现象。步骤①产生的废气B中，一定含有的有害气体是 SO2 (填化学式)。环保处理最好采用的试剂是 C (填字母序号)。
A．浓硫酸 B．食盐水 C．石灰乳
(2)写出步骤④中得到铜的化学方程式 Zn＋CuSO4===Cu＋ ZnSO4 ，它属于基本反应类型中的 置换 反应。
类 型：常考的“工业流程题”，按试题的题型分类有选择 题和综合填空题。按试题的内容分类有海水资源的多重利用、石灰 石工业、金属回收工业、废水废气处理工业等。
解题策略：(1)阅读题干：明确物质转化的核心反应。 (2)细看流程：原料→核心反应→所需产品。 ①原料预处理包括除杂、净化等。明确除去了哪些物质，剩余 哪些物质。
4．[2018·苏州]从大理石(主要杂质是氧化铁)中提纯碳酸钙的一种实验 流程如下：
(1)反应池Ⅰ中用硝酸不用稀硫酸的主要原因是 反应生成的 CaSO4微溶于水，包裹在CaCO3表面，阻止反应继续进行 。
(2)反应池Ⅱ中加入氨水的目的是将 Fe(NO3)3转化为Fe(OH)3沉淀 而除去[或调节溶液pH值，使得Fe(NO3)3转化为Fe(OH)3沉淀] 。
SiO2＋2Cl2；除此以外，流程中还可以循环使用的物质是
HSiCl3和H2反应生成的HCl。
3．[2019·荆门]氯碱工业以粗盐(主要成分是NaCl，含少量泥 沙、CaCl2、MgCl2)为原料，生产氯气和氢氧化钠，模拟流程如下：
(1)试剂A与试剂B的组合为 ②④ (填序号)。
①KOH ②NaOH ③K2CO3 ④Na2CO3
【解析】 (1)试剂A与试剂B的组合为氢氧化钠、碳酸钠，分别 除去氯化镁、氯化钙。
(2)操作A(过滤)需使用玻璃棒，玻璃棒的作用是引流。 (3)流程中Mg元素必须转化为Mg(OH)2才能完全除去。 (4)电解NaCl溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气。 (5)该工业副产品H2目前还不能作为燃料被广泛应用，其理由是 不易储存、不安全、制取价格较高等。
(2)由图可知，金和铂未与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液反应， 故贵重金属中含有金和铂。
(3)调节pH的主要目的是为了除去溶液中的铝离子和铁离子，使 其变成沉淀。
(4)在有过氧化氢存在的情况下，铜与稀硫酸、过氧化氢反应生 成硫酸铜和水。
类型四 废气处理流程 [2018·宜昌]工业上，可通过下图所示工艺流程处理工厂
2．[2019·梧州]制备高纯硅和二氧化硅的主要工艺流程如下图 所示。
(1)2019年，我国华为公司推出了5G商用芯片。制造芯片要用到
高纯硅，硅属于 非金属 (填“金属”或“非金属”)元素。
(2)反应①的化学方程式为SiO2＋2C
高温 =====
Si＋2CO↑，从氧化
还原反应角度分析，C发生了 氧化 反应。
【解析】 (1)物理方法提取：①氯化钠的溶解度受温度的影响 不大，硫酸镁的溶解度温度大约大于70 ℃之后，会随着温度的升高 而降低，所以将苦卤在较高温度下蒸发结晶，析出氯化钠和硫酸 镁。②将①中所得混合物进行过滤操作得到母液。
(2)往溶液中加入的过量氢氧化钡与硫酸镁反应生成氢氧化镁和 硫酸钡沉淀，可以除去硫酸镁；加入的过量碳酸钾和氢氧化钡反应 生成碳酸钡和氢氧化钾，加入的过量盐酸和碳酸钾反应生成氯化 钾、水和二氧化碳；所加试剂均稍过量的目的是确保杂质完全反 应。
(2)操作A需使用玻璃棒，玻璃棒的作用是 引流 。
(3)流程中Mg元素必须转化成 Mg(OH)2 (填化学式)才能完全除
去。 (4)写出电解NaCl溶液的化学方程式 2NaCl＋2H2O=电==解==H2↑＋
Cl2↑＋2NaOH 。
(5)该工业副产品H2目前还不能作为燃料被广泛应用，其理由是
H2不易储存和运输(或生产H2的成本高) (答一条即可)。
类型二 石灰石工业 [2019·咸宁]无水氯化钙的用途广泛。以石灰石矿粉(含有
MgSO4、Fe2O3、SiO2等杂质)为原料，生产无水氯化钙的流程如图 所示：
(1)写出过滤操作中用到的玻璃仪器的名称 烧杯、漏斗、玻璃
棒。
(2)写出滤液1中含有的所有金属阳离子的符号： Mg2＋、Fe3＋、
Ca2＋ 。
②加辅料进行核心反应(写出反应的化学方程式)。注意：辅料 是否过量，生成物是否可以循环利用，有无有害物质排放等。
③产品分离和提纯。考虑：产品是液体还是固体，如何提纯和 分离。分离和提纯的常见方法有过滤、蒸发、降温结晶等。
[学生用书P106]
类型一 海水资源的多重利用 [2019·威海]苦卤中提取氯化钾。
排放的含二氧化硫的尾气，并获得氢气。
主反应器中，发生反应的化学方程式是 SO2＋2H2O＋I2===
2HI＋H2SO4 。膜反应器中发生反应的类型是 分解反应 。该工艺流 程中，能被循环利用的物质是 I2。
【解析】 二氧化硫、水和碘单质反应能生成碘化氢和硫酸。膜反应 器中碘化氢能分解生成氢气和碘单质，属于分解反应。该工艺流程 中，能被循环利用的物质是碘单质。
(3)滤渣3中的固体除有Ca(OH)2外，还有 Mg(OH)2、Fe(OH)3
(写化学式)。
(4)对滤液3调节pH值时发生反应的化学方程式为 Ca(OH)2＋
2HCl===CaCl2＋2H2O
。
【解析】 (1)过滤操作中用到的玻璃仪器有：烧杯、漏斗、玻 璃棒。
(2)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氧化铁和盐 酸反应生成氯化铁和水，所以滤液1中含有的所有金属阳离子的符 号是Mg2＋、Fe3＋、Ca2＋。
氯化钾是低钠盐的主要添加剂，从海水晒盐后的苦卤中可以提 取氯化钾。
(1)物理方法提取。 苦卤的主要成分是氯化镁和氯化钠，其次是硫酸镁和氯化钾。 它们的溶解度曲线如图1所示，提取过程如下：
图1
①将苦卤在较高温度下(填操作名称) 蒸发结晶 析出氯化钠和硫
酸镁。
②将①中所得混合物进行 过滤 操作得到母液。
6．[2018·北京]为保护绿水青山，可将工业残留的钡渣[主要成 分为碳酸钡(BaCO3)]进行无害化处理，制取化工原料硫酸钡 (BaSO4)。主要流程如下：
已知：BaSO4难溶于水，氯化钡(BaCl2)可溶于水。
(1)粉碎钡渣的目的是 增大反应反应
。
(2)反应釜1中的气体X为 二氧化碳 。
【解析】 (1)烟泥最初处理需要除油污，用洗涤剂除油污的过 程中发生了乳化现象。烟泥中存在单质硫，在空气中加热时会产生 二氧化硫，二氧化硫是常见的空气污染物，化学式为SO2。二氧化 硫和浓硫酸、食盐水不发生反应，与石灰乳反应生成亚硫酸钙沉淀 和水。故选C。
(2)步骤④中得到铜的化学方程式为Zn＋CuSO4===Cu＋ ZnSO4，它属于基本反应类型中的置换反应。
(3)步骤③和④中主要操作的名称是过滤。
(4)合金的硬度比组成其组分的纯金属的硬度大，故锌和铜的合 金，也就是黄铜，它的硬度比纯铜大。
(5)溶液C中含有硫酸锌和硫酸铜，往其中加入一定质量的镁 粉，镁先和硫酸铜反应生成硫酸镁和铜，若镁过量，再和硫酸锌反 应生成硫酸镁和锌，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。往滤渣中 加入稀盐酸有气泡产生，说明滤渣中一定有铜、锌，可能有镁，则 滤液中一定没有硫酸铜。故选C。
(3)反应釜2中发生复分解反应的化学方程式为
BaCl2＋H2SO4===BaSO4↓＋2HCl。
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①的名称是 过滤 。
(2)提炼出的贵重金属可制作奖牌，其成分是 Au、Pt 。
(3)调节pH的主要目的是除去滤液中的 Al3＋、Fe3＋ (填金属离子
③将母液降温，氯化钾和氯化镁析出。在较低温度下用水洗 涤，即可获得较纯净的氯化钾。
(2)化学方法提纯。 工业生产的氯化钾中含有少量硫酸镁杂质，不能满足科研的需 要，实验室提纯过程如图2所示：
图2
①提纯过程所用试剂X、Y分别是(写溶质化学式) K2CO3 、
HCl ，所加试剂均稍过量的目的是确保杂质完全反应。
(3)反应池Ⅲ中，生成碳酸钙的化学方程式是 (NH4)2CO3＋
Ca(NO3)2===CaCO3↓＋2NH4NO3 。
(4)过滤Ⅱ中所得滤液在农业生产中的一种用途是 作氮肥 。
5．[2019·湘潭]某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、 硫等单质。现欲回收铜和锌，并对硫进行环保处理，主要步骤如下 图所示：
(3)步骤③和④中主要操作的名称是 过滤 。 (4)我国古代就制得了一种外观似金子的锌和铜的合金，也就是 黄铜，它的硬度比纯铜 大 (填“大”或“小”)。 (5)取少量的溶液C，往其中加入一定质量的镁粉，充分反应后 过滤，得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生，则滤液 中一定没有 C (填字母序号)。 A．硫酸镁 B．硫酸锌 C．硫酸铜 D．硫酸铜和硫酸锌
②写出提纯过程中发生反应的化学方程式： MgSO4＋ Ba(OH)2===BaSO4↓＋Mg(OH)2↓，Ba(OH)2＋K2CO3===BaCO3↓
＋2KOH，K2CO3＋2HCl===2KCl＋H2O＋CO2↑，KOH＋
HCl===KCl＋H2O
。
③步骤Ⅲ中实际参加反应的离子有(写符号) Ba2＋ 、 CO23－ 。
[学生用书P107]
1．[2019·攀枝花]为了从含有硫酸铜、硫酸亚铁的工业废水中 回收铜和硫酸亚铁晶体，某学习小组设计并完成了以下实验。
下列说法正确的是( B )
A．固体X中只含铜 B．试剂B是稀硫酸 C．溶液Z中的溶质为硫酸亚铁和硫酸铜 D．操作Ⅰ用到的玻璃仪器只有烧杯和玻璃棒
【解析】 含有硫酸铜、硫酸亚铁的工业废水加入过量的铁，铁 与硫酸铜溶液反应，生成硫酸亚铁和铜，过滤，得到硫酸亚铁溶液 (溶液 Z)和固体铁、铜(固体 X)。铁与适量稀硫酸反应，生成硫酸亚 铁和氢气，过滤，得到硫酸亚铁溶液(溶液 Z)和铜(固体 Y)。硫酸亚 铁溶液经蒸发结晶，得到硫酸亚铁晶体。
(3)用于制造光导纤维的高纯二氧化硅，可利用反应②制备，同 时生成一种可循环使用的物质，该反应的化学方程式为 SiCl4＋ O21=3=0=0=℃= SiO2＋2Cl2 。整个工艺流程中，还可以循环利用的另一
种物质是 HCl 。
【解析】 (1)汉字“硅”中有“石”字旁，属于非金属元素。
(2)氧化剂在反应中失去氧元素，发生了还原反应，还原剂在反
应中得到氧元素，发生了氧化反应，上述反应中，C单质得到氧元
素，被氧化成一氧化碳，因此，C发生了氧化反应。
(3)反应②的反应物是SiCl4和O2，生成物是SiO2和一种能循环使
用的物质，根据化学反应前后元素种类不变，可知该物质是Cl2，
Cl2在上述流程中可循环使用，反应的化学方程式为SiCl4＋
O2
1 300 ℃ =====
(3)铁离子和氢氧根离子反应会生成氢氧化铁沉淀，镁离子和氢 氧根离子反应会生成氢氧化镁沉淀，所以滤渣3中的固体中还有 Mg(OH)2、Fe(OH)3。
(4)氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，化学方程式为 Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O。
类型三 金属回收利用 [2019·江西]2020年奥运会奖牌制作原料来自于电子垃
符号)。
(4)写出粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应的
化学方程式：Cu＋H2O2＋H2SO4===CuSO4＋2H2O
。
【解析】 (1)在粗铜中加入过量的稀硫酸和过氧化氢的混合溶 液，发生的反应为铜与稀硫酸和过氧化氢反应生成硫酸铜和水，铁 与稀硫酸和过氧化氢反应生成硫酸铁和水，铝和酸反应生成硫酸 铝。调节pH生成氢氧化铝固体和氢氧化铁固体。