【最新整理】广东中考化学专题突破专题三工艺流程题讲义

专题三工艺流程题

工艺流程题以“先进生产工艺”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生产和除杂。

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除杂、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，是否产生有毒气体等。

(4)节约性：原料利用率要尽量高。

类型一工业生产流程 (2015、2012、2010、2008年考查)

例1 (2016·株洲)铝和铝合金是一类重要的金属材料、工业上用铝土矿(含有Al2O3和SiO2，不考虑其他杂质)制取金属铝的基本流程如下：

已知：①SiO2是一种难溶于水，也不与盐酸、硫酸反应的物质；

②铝盐与氨水反应，生成氢氧化铝沉淀和铵盐。

请回答下列问题：

(1)Al2O3与稀硫酸反应的化学方程式为________________________________。

(2)操作Ⅱ的名称是__________。

(3)滤液Ⅱ中溶质的用途之一是____________________。

(4)电解熔融的Al2O3，除得到金属铝之外，还可得到的气体产物是__________(填化学式)。

(5)工业上电解熔融的Al2O3时，还加入了冰晶石(Na3AlF6)作熔剂，其作用是降低Al2O3的熔点，冰晶石在物质中的分类属于__________(填字母)。

A．酸B．碱

C．盐D．氧化物

例2 (2016·重庆A卷)海水中含有丰富的镁，目前世界上生产的镁60%来自于海水。分离出食盐的海水称作苦卤水，其中含有丰富的MgCl2。工业上以苦卤水为原料制取金属镁的流程如图：

(1)写出沉淀槽中发生反应的化学方程式：______________，_________________。

(2)Y与Z反应后的产物溶于水可得X溶液，从而实现了Y的循环利用，则Z的化学式为__________，X 溶液的名称是__________。

(3)烘干后得到的MgCl2中可能含有的杂质是__________。

类型二提纯除杂类 (2014、2013、2011年考查)

例3 (2016·德州改编)CO2是造成温室效应的主要气体，而工业上却可用CO2来制备甲醛等物质，“碳捕捉技术”是指通过一定的方法，将工业生产中产生的CO2分离出来并加以利用——如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，其过程如图所示(部分条件及物质未标出)。

请根据有关信息回答问题：

(1)用NaOH溶液“捕捉”CO2的化学方程式是________________________________。

(2)“反应分离”环节中，分离物质所采用的基本操作是__________。

(3)此化学工艺流程中没有涉及到的基本反应类型是________________。

(4)整个过程中，可以循环利用的物质是__________和__________。

例4 (2016·兰州改编)粗盐中含有MgCl2、CaCl2等杂质，提纯粗盐的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

(1)氢氧化钠有强烈的腐蚀性，如果不慎沾到皮肤上，要用大量的水冲洗，再涂上__________。

(2)步骤①中发生反应的化学方程式为________________________________，步骤②加入过量的碳酸钠溶液的作用是________________________。

(3)操作a的名称是__________。

(4)步骤④中，要用玻璃棒不断搅拌，其目的是_____________________。

类型三金属的回收利用 (2015、2010年考查)

例5 (2016·长春)氧化铁是一种重要的化工原料，利用废铁屑(其中杂质不溶于水且不与酸发生反应)制备氧化铁的流程如下：