专题4 工艺流程题

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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
【解析】 (1)操作③是过滤，过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；高锰 酸钾热饱和溶液冷却后有高锰酸钾晶体析出，说明高锰酸钾的溶解度随温度的升 高而增大；(2)二氧化锰在开始时要用到，后面又能得到，可循环使用；(3)氢氧化 钾、二氧化锰和氧气在高温下煅烧的化学方程式为 4KOH＋2MnO2＋O2=高==温== 2K2MnO4＋2H2O。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
考点二 有关物质的制备 碱式碳酸镁是一种新型阻燃剂，其工业制备流程如下。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
(1)常温下向溶液中加入少量的 NH4HCO3 固体，固体不能溶解，则该溶液为 NH4HCO3 的 饱和 (填“饱和”或“不饱和”)溶液； (2)操作 1 的名称是 过滤 ；“一系列操作”中包括蒸发，实验室中蒸发溶液时用 玻璃棒搅拌的作用是 防止局部温度过高，造成液滴飞溅 ； (3)副产品氯化铵与氢氧化钠反应，生成了一种可直接进入上述流程循环利用的物 质是 氨气(或NH3) 。
【解析】 (1)工业氧化锌中含有 CuO、FeO 和 SiO2 等杂质，向反应器Ⅰ中加入 足量稀硫酸后，稀硫酸和氧化铜、氧化亚铁、氧化锌反应生成硫酸铜、硫酸亚铁 和硫酸锌；(2)由图可知，操作一为过滤，即 SiO2 已被除去，反应器Ⅱ中的反应为 过量锌将硫酸铜、硫酸亚铁中的铜和铁置换出来，所以残渣中除了锌外还有铜和 铁；(3)前三步操作均是将不溶性杂质和可溶性物质分离，故采用过滤的方法；(4) 高温条件下，碳酸锌分解生成氧化锌和二氧化碳，反应的化学方程式为 ZnCO3=高==温==ZnO＋CO2↑。
回答下列有关问题：
(1)操作 a 的名称是过滤 ；除去铜粉中的铁粉，最简便的实验方法是用磁铁吸引 ；
(2)在 FeCl2 溶液中通入 Cl2 发生化合反应，写出该反应的化学方程式： 2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 ；
(3)由 Cu 制 CuSO4 溶液的途径Ⅱ中，若不通入 O2，反应将不会发生，原因是 铜在金属活动性顺序中排在氢后，不能和稀硫酸反应 。途径Ⅱ与途径Ⅰ相比
(3)过筛的目的是拦截 大于 (填“大于”或“小于”)筛孔直径的颗粒；
(4)碳化塔中反应的化学方程式为 CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素 2．五氧化二钒(V2O5)是一种工业催化剂，下图是制取 V2O5 的工艺流程。
(1)写出反应①的化学方程式： KVO3＋NH4Cl===NH4VO3↓＋KCl
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
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专题四 工艺流程题
考点管理 考点探究 课堂精练 检测作业
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
1．解题方法和思路
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
2．情景归类 (1)物质的生产制备； (2)物质的回收利用； (3)物质的分离与提纯等。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
4．涉及图示的关注重点 (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)。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
(2)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，可逆线表示物质可循环使用。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
检测作业
1．超细碳酸钙可用于生产钙片、牙膏等产品。利用碳化法生产超细碳酸钙的主要 流程如下：
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
(1)石灰石主要成分的化学式为 CaCO3 ；
(2)乳化池中，生石灰与水发生反应，其化学方程式为 CaO＋H2O===Ca(OH)2 ；
(1)操作Ⅰ、Ⅱ均为 过滤 ，此操作中玻璃棒的作用是 引流 ；
(2)步骤③所发生的反应属于基本反应类型中的 复分解反应 ；
(3)请写出步骤②④所发生反应的化学方程式：
② Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O ④ 2Fe(OH)3==△===Fe2O3＋3H2O
； 。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
课堂精练
1．炼铁产生的废渣中含有大量 CuS 及少量铁和铁的化合物，工业上以该废渣为 原料生产 CuCl2 的流程图如下：
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
(1)操作 1：粉碎。粉碎的目的是 增大反应物之间的接触面积
；
(2)操作 2：焙烧。高温条件下，通入空气，CuS 和 NaCl 反应生成了 CuCl2 和 Na2SO4，
较，其显著的优点是 不产生污染物SO2(合理即可) (回答一点即可)；
(4)FeCl3 溶液可腐蚀铜以制作印刷线路板，反应只生成两种常见的盐，则该反应的
化学方程式为
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2
。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
【解析】 (1)操作 a 是将固体和液体进行分离，操作名称是过滤；除去铜粉中混 有的铁粉，最简便的方法是用磁铁吸引；(2)在氯化亚铁溶液中通入氯气后的生成 物只有一种，所以生成物中含有铁元素和氯元素，为氯化铁，化学方程式为 2FeCl2 ＋Cl2=== 2FeCl3；(3)铜在金属活动性顺序中排在氢的后面，不能直接和稀硫酸发 生反应，通入氧气后先生成氧化铜，氧化铜再和稀硫酸反应生成硫酸铜，反应过 程中不产生污染物；途径Ⅰ的过程中会产生二氧化硫，二氧化硫会污染环境；(4) 氯化铁溶液和铜反应的化学方程式为 2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。
烧杯、漏斗和玻璃棒；(3)反应②是由 NH4VO3 一种物质生成 V2O5 、物质 X 以及
H2O 三种物质，属于分解反应；NH4VO3 是由 N、H、V、O 四种元素组成的，由
于 V2O5 和 H2O 中不含氮元素，根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，
可知物质 X 中一定含有氮元素；根据工艺流程信息，反应②的化学方程式为
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
3．考查内容 (1)涉及操作名称： 煅烧 、 溶解 、 过滤 、 蒸发 等； (2)操作目的：粉碎(或研磨)的目的是增大反应物之间的接触面积；加入过量试剂的 目的是将原物质中的杂质完全反应； (3)仪器的作用：详见教材； (4)可循环利用的物质：根据流程图中涉及物质及图示中显示的箭头方向进行判断， 一般为辅助试剂、母液，一定不会是目标产物和杂质；
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
【解析】 (1)操作Ⅰ、Ⅱ均是将溶液和固体分离，可知该操作为过滤，玻璃棒在 过滤操作中的作用是引流；(2)根据图示信息可知，步骤③的反应为盐与碱反应生 成新碱和新盐，属于复分解反应；(3)步骤②中氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和 水；步骤④中，根据化学反应前后元素种类不变以及生成了红色固体分析，该反 应为氢氧化铁在加热条件下生成了氧化铁和水。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
【解析】 (1)在一定温度下、一定量的溶剂里，不能再溶解某种溶质的溶液就是 该温度下该溶质的饱和溶液。常温下向溶液中加入少量的 NH4HCO3 固体，固体 不能溶解，则该溶液为 NH4HCO3 的饱和溶液；(2)把不溶性固体和液体分离开的 操作是过滤；实验室中蒸发溶液时用玻璃棒搅拌是为了防止局部温度过高，造成 液滴飞溅；(3)氯化铵与氢氧化钠反应生成氯化钠、水和氨气，由此可知，二者反 应后生成的可直接进入流程循环利用的物质是氨气。
；
(2)操作 a 的名称是 过滤 ，实验室进行该操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和
漏斗 ；
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
(3)反应②的反应类型是 分解反应 ，物质 X 中一定含有的元素是 N(或N和H) ； (4)写出副产物 KCl 的一种用途： 可用作化肥(合理即可) 。
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化学方程式为 CuS＋2NaCl＋2O2=高==温==CuCl2＋Na2SO4
；
(3)操作 3： 过滤 (填操作名称)。
(4)流程图中能循环利用的物质是 氯化钠(或NaCl) 。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
【解析】 (1)粉碎可以增大反应物之间的接触面积，一方面可以加快反应速率； 另一方面可使反应更充分；(2)焙烧时，通入空气，硫化铜和氯化钠反应生成氯化 铜和硫酸钠，对比反应前后元素的种类，可确定在焙烧时空气提供了氧气，所以 该反应的反应物为氧气、硫化铜和氯化钠，生成物为氯化铜和硫酸钠，反应条件 是高温；(3)操作 3 得到难溶于水的 Fe(OH)3 固体和溶液，即操作 3 是分离不溶性 固体与液体的操作，该操作是过滤；(4)从流程图可知，需要加入的物质有 NaCl、 空气、盐酸、NaClO 溶液，后面操作中又生成了 NaCl、CuCl2，故可循环利用的 物质是氯化钠。
(1)向反应器Ⅰ中加入足量稀硫酸，充分反应后，生成硫酸盐的化学式为
ZnSO4、CuSO4、FeSO4
；
(2)残渣中除金属锌外，还有 铜和铁 ；
(3)操作一、操作二和操作三采用的分离方法是 过滤 ； (4)操作四发生反应的化学方程式为 ZnCO3=高==温==ZnO＋CO2↑ 。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
考点探究
考点一 有关金属回收 随着环境问题的日益严重，垃圾的处理问题正日益被人们所重视。某垃圾
处理厂对金属垃圾(主要成分是铁、铜、氧化铁、二氧化硅等)的处理及综合利用的 部分工艺如下图所示，请回答下列问题：
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
3．为了除去铜粉中混有的铁粉，并用提纯的铜粉制取胆矾(CuSO4·5H2O)。某课外 活动小组的同学按如下流程进行实验(反应中的部分生成物已略去)：
已知：Cu＋2H2SO4(浓)==△===CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
(5)书写化学方程式：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)；或根据题中信息给出的反应物和生成物，若不满足质 量守恒定律，可以在反应物或生成物中加上水，进行书写、配平，注意反应条件 的有关信息；若在空气中煅烧或通入空气则需要考虑氧气是否参与反应。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
考点三 物质的分离和提纯 氧化锌可广泛用于皮肤病的治疗，工业氧化锌常含有少量杂质(CuO、FeO、
SiO2 等)，不能直接使用。提纯、净化氧化锌的简易流程如下图所示：
参考资料：SiO2 既不溶于水也不与稀硫酸反应。
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
【解析】 (1)反应①是 KVO3 溶液和氯化铵反应生成 NH4VO3 沉淀和氯化钾，化
学方程式为 KVO3＋NH4Cl===NH4VO3↓＋KCl；(2)操作 a 是将 NH4VO3 沉淀和
氯化钾溶液分离(即固液分离)，因此操作 a 的名称是过滤，过滤所需的玻璃仪器有
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
2．高锰酸钾是常用的氧化剂。下图是实验室模拟工业上制备高锰酸钾晶体的操作 流程：
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第1课时 微粒构成物质 认识化学元素
(1)完成操作③所需要的玻璃仪器是 烧杯(或玻璃棒、漏斗) (填一种即可)；实验中 通过操作②析出高锰酸钾晶体，说明高锰酸钾的溶解度随温度的升高而 增大 ； (2)操作流程中可循环利用的物质是 二氧化锰(或MnO2) ； (3)氢氧化钾、二氧化锰和氧气在高温条件下煅烧，生成锰酸钾和水，该反应的化 学方程式为 4KOH＋2MnO2＋O2=高==温==2K2MnO4＋2H2O 。