化学工艺流程题【归纳题型解法】及解析

化学工艺流程题

【归纳题型解法】

类型一海水资源利用类

【方法技巧】以海水资源为情境命制的题目主要有制备工艺流程和提纯工艺流程两类，如利用海水资源和辅助原料制取新的产品和从海水中晒制的粗盐的提纯，这两类题目主要考查化学反应方程式的书写、实验基本操作、物质分离与提纯等。要想突破此类题目要掌握以下几点：

（1）书写化学反应方程式要注意“四步”：①反应物和生成物的化学式要正确书写。②要遵循质量守恒定律。③要注意写反应条件，如加热、加压或催化剂等。④注意标准沉淀符号或气体符号。

（2）注意“两操作”：①过滤操作的所用仪器与物品：漏斗、滤纸、烧杯和玻璃棒；过滤时的注意事项：“三靠、二低、一贴”。②蒸发操作所用的仪器：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台（带铁圈）；其中玻璃棒的作用是加热时搅拌，防止受热不均匀造成液滴飞溅；当出现较多量固体时停止加热。

（3）注意“两方法”：①物理方法主要有过滤法、结晶法、蒸馏法和吸附法等，对于结晶法主要有蒸发结晶（适用于溶解度受温度影响不大的物质，如氯化钠中含有少量硝酸钾时提纯氯化钠用蒸发结晶法）、降温结晶（冷却热饱和溶液，适用于溶解度随温度降低而明显减小的物质，如硝酸钾中含有少量氯化钠时提纯硝酸钾可用降温结晶法）、升温结晶（适用于溶解度随温度升高而减小的物质，如从石灰水中分离出氢氧化钙）。②化学方法主要有化气法、沉淀法、置换法、溶解法、加热法等。

（4）要清楚制备目的，关注好流程的主线、框内物质的成分、核心反应及箭头的指向（反箭头一般指的物质是可以循环再用），就能很好的完成该类题目。

【典例1】（改编）广东省拥有丰富的海洋资源，开发利用这些宝贵的资源有力地促进了经济的发展。

（1）从海水中提取出的粗盐中除了NaCl外，还含有泥沙等杂质．请完善下列实验室中除去泥沙等杂质的实验步骤，并回答相关问题：（如图1）其中操作1的名称是；在过滤操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、（填仪器名称）；在加热蒸发过程中，当蒸发皿中时，停止加热。

（2）上述除去泥沙后的澄清滤液中，还含有Ca2+、Mg2+等阳离子．要想知道该滤液是硬水还是软水，可加入进行检验。

（3）海水提取出粗盐后的母液中，还含有较多的氯化镁，用氯化镁可制得金属镁。工业上从母液中提取氯化镁的过程如图2：反应1的基本反应类型是；物质X是（填名称）。

类型二合成氨类

【方法技巧】该类题目是利用空气资源（主要是氮气）和制得的氢气联合制氨气的工艺，因此该类题目一般考查从空气中氮气的分离、气体的干燥和除杂和根据题给信息书写化学反应方程式等，主要从以下几点进行突破：

（1）分离气体的方法：一般是根据气体的沸点不同进行分离，如液态氮的沸点比液态氧低，采用低温蒸发的方法分离出来液态氮。

（2）气体的除杂：一般是根据气体的性质不同进行除杂，要注意除杂所用的试剂尽量不能是气体，因为气体之间很容易混在一起，故要选液体或固体试剂。如①除去N2和H2中的水蒸气可通过装浓硫酸的洗气瓶，也可以通过盛碱石灰的干燥管。

②除去N2和H2中的水蒸气可通过盛碱石灰的干燥管。

（3）根据新信息书写化学方程式的关键：①读懂所给信息，提取反应物和生成物的有用信息。②书写化学方程式时要注意反应的条件、气体符号、沉淀符号和方程式的配平。

（4）关注“箭头”、“方框内物质”、“核心反应”、“副产品”、“循环再用物质”等。

【典例2】(原创) 合成氨指由氮气和氢气在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨，世界上的氨除少量从焦炉气中合成外，绝大部分是合成氨，这人类科学技术上的一项重大突破，以下是利用天然气、水和空气为原料合成氨的流程：

（1）天然气中的H 2S 杂质常用氨水吸收，产物为NH 4HS ．一定条件下向NH 4HS 溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式： 。

（2）天然气和水蒸气制取氢气的反应原理如下：①CH 4==C+2H 2；②H 2O+C==CO+H 2，其中反应①中碳元素的化合价变化情况是 变成 。反应②属于 基本反应类型。

（3）通过空气获得N 2的过程属于 变化。

（4）步骤Ⅵ经冷却得到的气体是没有完全反应的N 2和H 2，液体是液氨，由此可见，氨气、氮气、氢气沸点最高的是 ；已知同温同压下，相同数目的气体分子具有相同的气体体积，若要让氢气和氮气恰好完全反应，则需要氢气和氮气的体积比为 。

类型三 利用矿产资源合成类

【方法技巧】 这类型的题目一般首先矿产例如石灰石、铁矿石等作为原料制取物质，此类题主要分为以下几步：

（1）原料处理主要包括以下几种方法： ①溶解时：粉碎固体的目的；溶解试剂（蒸馏水溶、酸溶、碱溶等），仪器选择（如过滤所需要的仪器等）。③高温煅烧：如碳酸钙分解；煅烧高岭土改变其结构，使一些物质能溶解，并使一些杂质高温下氧化、分解，便于后面步骤的除去。

（2）分离提纯主要包括以下几种方法：①氧化除杂：如用氧化剂将Fe 2+氧化成Fe

3+，。②调节pH 除杂：控制溶液的酸碱性

使某些金属离子形成氢氧化物沉淀。③试剂除杂：加试剂直接反应除去杂质。

（3）最后制取产品的处理主要包括以下几种方法：①洗涤：洗涤剂选择（如冰水、乙醇洗等）；目的是洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的损耗；晶体表面洗净检验方法（实质上检验晶体表面一些可溶性杂质离子，要注意强调取最后一次洗涤液少许于试管中）。②结晶方法：a.蒸发结晶：一般适用于单一溶质且该物质热稳定性较好（不会热分解）的结晶析出，如从食盐水中得到氯化钠晶体。b.蒸发浓缩、冷却结晶、过滤：目的主要是让溶解度随温度变化大的溶质析出，多用于结晶水合、不稳定的盐类（如铵盐、硝酸盐）的结晶析出。这种题往往是用图像表示溶解度与温度关系。c.蒸发结晶、趁热过滤：目的是让溶解度随温度变化小的溶质析出，防止某物质降温时会析出，如除去氯化钠溶液中硝酸钾。趁热过滤需用到热滤漏斗或用热毛巾捂住普通漏斗外壁，以防因温度下降而析出杂质。d.重结晶：提高产品的纯度。

【典例3】（2013·湛江）牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备，甲同学设计了一种实验流程：

（1）过滤时玻璃棒的作用是 ，过滤后发现滤液浑浊，应 。

（2）写出步骤②的化学方程式 。

该反应是 （填“放热”或“吸热”）反应。

乙同学设计了一种实验流程方案如下：

（3）请你写出乙同学实验方案的一个优点： 。

【典例4】 硫铁矿烧渣（主要成分是Fe 2O 3及不溶性杂质）是生产硫酸的工业废渣，其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备硫酸亚铁的实验流程如下：

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