中考化学总复习专题三工艺流程练习

专题三工艺流程

工艺流程题一般以“生产工艺”或“实验操作流程”为情境,将化工生产过程中的主要生产阶段以生产流程呈现出来,并根据生产流程中有关的化学知识步步设问,形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题。中考中的工艺流程题主要是物质的制备和除杂。

工艺流程题常考的知识点有：物质成分的分析(推断某物质),化学反应原理(物质的除杂、化学方程式的书写等),操作步骤的名称及操作所需要的仪器等,绿色化学(物质的循环利用、废物处理、能量的充分利用等),工艺流程的评价等。因此解答化学工艺流程题,除了必须要掌握物质的性质和物质之间相互作用的基本知识及分离、提纯物质的基本技能外,还要学会从题干中获取有用信息,了解生产的产品。关注流程图中的出线、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)和核心化学反应(如下所示)。

1．物质成分的分析(推断流程图中的某种物质等)

(1)分析流程中的每一步骤,从几个方面解流程：

①反应物是什么；

②发生了什么反应；

③图中有没有物质没有写上去或是省略了；

④该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。

(2)要判断所加的试剂,可以从加入试剂的目的、反应的产物入手进行分析。

(3)推断流程图中某一步中的物质,从上一步操作中反应物可能发生的反应入手进行分析,同时需注意所加试剂是否有剩余。

2．化学方程式的书写

(1)根据流程图书写某步中发生反应的化学方程式：根据所学知识判断其可能发生的反应,然后写出反应物、产物,并进行配平。

(2)陌生化学方程式的书写：根据箭头方向,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)；若从已知信息中找出的反应物和生成物不满足质量守恒定律,可以在反应物或生成物中加上水,然后进行配平,还应注意反应条件的有关信息；若在空气中煅烧或通入空气则还需考虑空气中的氧气是否参与反应。

3．混合物分离、提纯的操作及所需仪器的判断

(1)固体和液体混合物的分离：过滤。其所需的仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸。

(2)从物质的溶液中得到该物质的晶体常用的方法：

①蒸发结晶(具体操作见粗盐的提纯)。

②降温结晶,操作过程为蒸发浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。

4．判断能够回收利用或可循环使用的物质

(1)回收利用的物质：若流程图中的原料在生产中以副产物的形式产生,则可将其进行回收利用。

(2)循环使用的物质：步骤中一步的产物是另一步的原料,根据上图中箭头方向(可逆线)即可判断出可循环使用的物质。

5．工艺流程的评价

(1)设计方案的科学性：能否达到实验目的,杂质是否完全除去、是否引入新的杂质等。

(2)安全性和简便性：尽量选用较温和的反应条件,避免高温、高压条件。

(3)对环境的影响：是否符合绿色化学理念。

(4)节约性：原料利用率要尽量高。

注：绿色化学又称环境友好化学,它的主要特点是：①充分利用资源和能源,采用无毒、无害的原料；

②在无毒、无害的条件下进行反应,以减少废物向环境排放；③提高原子的利用率,力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳,实现“零排放”；④生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。

类型一物质制备(实验室模拟、工业生产等) (2015、2012、2010、2008考)

例1 (南通)实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的流程如下：

已知：①反应Ⅰ的化学方程式：MnO2＋SO2=== MnSO4；

②MnCO3、Mn(OH)2均难溶于水,MnCO3在100 ℃时开始分解。

(1)反应Ⅰ属于基本反应类型中的__________反应。

(2)流程中“操作”的名称为__________,所需要的主要玻璃仪器有______________。

(3)反应Ⅱ的化学方程式为_________________________。反应Ⅱ需控制溶液的酸碱性,若碱性过强,MnCO3粗产品中将混有____________________(填化学式)。

(4)验证MnCO3粗产品表面附着有Na2SO4杂质：取样品少许,向其中加入水,搅拌、过滤,向滤液中加入适量的____________________(填化学式)溶液,有白色沉淀产生。

(5)为获得高纯MnCO3,需选择“低温”干燥的原因是___________________________。

例2 (广州)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。已知CuCl难溶于水和乙醇,在潮湿空气中易变质。CuCl的制备流程如下：

(1)“滤液1”中除了Na＋、SO2－4外,还存在较多的离子是__________(写离子符号)。

(2)“反应”中发生的化学变化是2CuCl2＋Na2SO3=== 2CuCl↓＋2NaCl＋SO3,产生的SO3迅速与水化合生成一种酸,该反应的化学方程式为__________________________。

(3)“操作a”的名称是__________,流程中可以循环利用的物质(水除外)是__________(写化学式)。

(4)可用“水洗”的原因是______________________________,“醇洗”的目的是_________________________________。

(5)160 g CuSO4与足量NaCl经上述制备流程,可生成的CuCl最多是______________________________。

例3 (陕西改编)我国每年报废的手机超过1亿部。废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属,化学兴趣小组为回收其中的铜,设计并进行了如下实验：

已知：Cu＋H2O2＋H2SO4=== CuSO4＋2H2O；不考虑金、银发生类似反应。

(1)将电路板粉碎成粉末的目的是__________________________。

(2)步骤①所得滤液中的溶质除硫酸外,还有____________________________。

(3)步骤②中的实验现象：固体部分溶解,__________________。

(4)步骤④中反应的化学方程式是_____________________________。

(5)对废旧手机中的金属加以回收的意义是___________________(写一条)。

例 4 (2015广东)现有工厂丢弃的废铜屑(铜屑表面呈绿色,其中混有少量生锈铁屑)。课外活动小组同学欲利用其制取胆矾,他们设计了下面的两种制取流程。已知：Cu＋Fe2(SO4)3=== 2FeSO4＋CuSO4。请回答：

(1)铜屑表面呈绿色的物质的化学式是Cu2(OH)2CO3,俗称________；操作①所用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和________。

(2)溶液A的溶质有____________(只写一种)；铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为_______________________________________。

(3)两种方法比较,符合绿色化学要求的是方法__________；方法Ⅱ的化学反应方程式为：2Cu＋2H2SO4＋________=== 2CuSO4＋________；操作②的实验步骤为：________、降温结晶。