題型七工藝流程題的解法和技巧

的解法技巧工藝流程題的內(nèi)容往往與生產(chǎn)、生活實(shí)際聯(lián)系密切，因此從題干部分看一般都是采取流程圖的模式。解題方法是閱讀完流程圖后結(jié)合相關(guān)信息回答問題。1．流程圖的形式各異，有的以操作名稱作為框圖形成流程的主線，有的以物質(zhì)作框，有的以設(shè)備作框。從近幾年的試題看常見的一種形式是以操作名稱為主線，物質(zhì)隨著操作發(fā)生變化。2．這類題目中通常還包含簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，且實(shí)驗(yàn)一般為制備或?qū)悠返亩ㄐ远糠治鰧?shí)驗(yàn)。一、考查內(nèi)容和特點(diǎn)1．考查內(nèi)容(1)化學(xué)反應(yīng)原理。(2)元素化合物知識(shí)。(3)實(shí)驗(yàn)操作及名稱。(4)物質(zhì)除雜、分離。(5)流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)。2．特點(diǎn)(1)情境真實(shí)。(2)框圖信息新穎。(3)問題設(shè)計(jì)廣泛。(4)綜合性強(qiáng)。(5)思維容量大。二、解題思路1．從題干中獲取有用信息，了解生產(chǎn)的產(chǎn)品。2．分析流程中的每一步驟，從幾個(gè)方面了解流程：①反應(yīng)物是什么；②發(fā)生了什么反應(yīng)；③該反應(yīng)造成了什么后果，對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為了獲得產(chǎn)品。3．從問題中獲取信息，幫助解題。多數(shù)試題重點(diǎn)考查利用題干中的信息解決問題的能力以及物質(zhì)的制備，考查有關(guān)化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)考查化學(xué)方程式的書寫技能。關(guān)鍵：實(shí)驗(yàn)原理、裝置原理、操作原理三結(jié)合。三、與初中內(nèi)容有關(guān)的化學(xué)工業(yè)1．海水資源的開發(fā)和利用(如從海水中提取氯化鈉和氯化鎂等)。2．金屬回收工業(yè)：Mg、Fe、Cu等。3．工業(yè)廢水處理。4．氯堿工業(yè)。四、工業(yè)流程圖題題型的結(jié)構(gòu)、解題方法和思路1．題型結(jié)構(gòu)題頭(引入信息)→題干(提取信息，應(yīng)用解題)→題尾(得出結(jié)論或產(chǎn)品)。2．解題方法和思路3．具體操作(1)關(guān)注“箭頭”：箭頭進(jìn)入的是投料(即反應(yīng)物)，出去的是生成物(包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物)。(2)關(guān)注方框內(nèi)所指。(3)關(guān)注流程“三線”和“核心”(如下圖)。三線：出線和進(jìn)線均表示物料流向或操作流程，可逆線表示物質(zhì)循環(huán)使用。注意事項(xiàng)：1．從綠色化學(xué)方面作答：對(duì)綜合生產(chǎn)效益有何影響？如原料成本，原料來源是否廣泛、是否可再生，能源成本，對(duì)設(shè)備的要求，環(huán)境保護(hù)方面等。2．常見文字?jǐn)⑹鎏茁贰?1)從溶液中得到晶體：蒸發(fā)濃縮－冷卻結(jié)晶－過濾(－洗滌)。(2)在寫某一步驟是為了除雜時(shí)，應(yīng)該注明“是為了除去某某雜質(zhì)”，只寫“除雜”是不給分的。典例突破題型1海水資源的多重利用1．制鹽工業(yè)[例1]（1）如圖是利用海鹽提取粗鹽的過程：如圖中①是池（填“蒸發(fā)”或“冷卻”）。（2）粗鹽中含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4和泥沙，某同學(xué)將該粗鹽樣品進(jìn)行提純。①將樣品加適量水溶解，然后進(jìn)行，除去泥沙等難溶性雜質(zhì)，得到澄清溶液；②向所得的澄清溶液中依次加入稍過量的BaCl2溶液、NaOH溶液和溶液，除去生成的沉淀后，再滴加稍過量的稀鹽酸，得到較純凈的NaCl溶液；③蒸發(fā)溶液，得到較多氯化鈉固體時(shí)停止加熱，他注意到不能立即把直接放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，以免燙壞實(shí)驗(yàn)臺(tái)。（3）另一同學(xué)用所得的氯化鈉和蒸餾水配制溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%的氯化鈉溶液。配制步驟：①稱量和量?、谌芙猗塾?jì)算④裝入試劑瓶貼好標(biāo)簽。配制上述溶液的正確順序是（填序號(hào)）。②碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，所以向所得的澄清溶液中依次加入稍過量的BaCl2溶液、NaOH溶液和碳酸鈉溶液，除去生成的沉淀后，再滴加稍過量的稀鹽酸，得到較純凈的NaCl溶液；③蒸發(fā)溶液，得到較多氯化鈉固體時(shí)停止加熱，他注意到不能立即把蒸發(fā)皿直接放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，以免燙壞實(shí)驗(yàn)臺(tái)；（3）配制一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶液的正確操作是計(jì)算、稱量、溶解、裝瓶，所以配制上述溶液的正確順序是③①②④答案：（1）蒸發(fā)池；（2）過濾；②碳酸鈉；③蒸發(fā)皿；（3）③①②④。2．海水提取金屬鎂[例2]三沙市是我國(guó)位置最南、總面積最大（含海域）、陸地面積最小的地級(jí)市。（1）永興島上的飲用水主要利用海水淡化膜對(duì)海水進(jìn)行二級(jí)脫鹽后獲得。分離原理如圖1所示，該原理與化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常見的操作相似；（2）三沙海域的海水鹽度高，從海水中獲取食鹽的方法是；（3）海水提取粗鹽后的母液還可以用來提取金屬鎂，其流程如圖2：該流程中，溶液A為，其中沒有發(fā)生的基本反應(yīng)類型為3．侯氏制堿工藝[例3]侯德榜是我國(guó)著名的化學(xué)家，發(fā)明了侯氏制堿法，為純堿和氮肥工業(yè)技術(shù)的發(fā)展作出了杰出的貢獻(xiàn)。工業(yè)上以半水煤氣（主要成分是N2、H2、CO、CO2和H2O）、食鹽等為原料制取純堿的流程如下：（1）流程中循環(huán)利用的物質(zhì)有H2O和。（2）步驟Ⅰ中，在使用銅催化劑和加熱條件下，半水煤氣主要成分間發(fā)生反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了CO轉(zhuǎn)化，化學(xué)方程式是。（3）實(shí)驗(yàn)室從混合氣體H2、N2、CO2中分離出CO2的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。廣口瓶和分液瀾斗中盛放的藥品分別是、。（4）除去純堿中少量碳酸氫鈉雜質(zhì)的方法是。（5）純堿用途廣泛。工業(yè)上可用廢堿渣（主要成分Na2CO3）吸收硫酸廠尾氣中的SO2制備無水Na2SO3，達(dá)到減少污染、節(jié)約資源的目的。反應(yīng)過程中溶液組成變化如圖2所示。①吸收初期（圖中A點(diǎn)以前）反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②不斷通入SO2，最終產(chǎn)物是（3）要從混合氣體H2、N2、CO2中分離出CO2，需要先將氫氧化鈉吸收掉，使用的藥品是氫氧化鈉溶液，然后將二氧化碳釋放出了，使用的是稀硫酸，故廣口瓶和分液漏斗中盛放的藥品分別是氫氧化鈉溶液、稀硫酸，故填：氫氧化鈉溶液；稀硫酸。（4）碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差，故除去純堿中少量碳酸氫鈉雜質(zhì)可以采用加熱的方法，故填：加熱。（5）①吸收初期是碳酸鈉、二氧化硫和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉和亞硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3，故填：2Na2CO3+SO2+H2O=2NaHCO3+Na2SO3。②不斷通入SO2，最終產(chǎn)物是亞硫酸氫鈉，故填：NaHSO3。題型2工業(yè)廢水廢液處理[例4]某工廠的廢水中含有MgSO4和FeCl3，技術(shù)人員逐漸加入NaOH溶液調(diào)節(jié)廢水的pH，先后分離出兩種沉淀，并通過系列處理得到有價(jià)值的產(chǎn)品。操作流程如下圖所示。（1）固體A與某酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為。操作②時(shí)，當(dāng)即可停止加熱。（2）固體B加熱的產(chǎn)物是兩種常見氧化物，則另一種氧化物的化學(xué)式為。（3）溶液a除了可能含有NaOH外，還一定含有的溶質(zhì)是（填化學(xué)式）。（2）固體B是氫氧化鐵，加熱的產(chǎn)物是兩種常見氧化物，則另一種氧化物是水，故填：H2O；（3）溶液a中含有生成的氯化鈉和硫酸鈉，故填：NaCl、Na2SO4。題型3氯堿工業(yè)[例5]某同學(xué)設(shè)計(jì)的工業(yè)制備氫氧化鈉的流程如圖：．資料：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+C12↑，兩電極，一端得到NaOH和H2，另一端得到Cl2。（1）晾曬海水得到粗鹽的原理是（2）實(shí)驗(yàn)室蒸發(fā)用到的儀器有鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、坩堝鉗、石棉網(wǎng)、酒精燈、玻璃棒和（3）工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)選擇途徑（“①”或“②”），理由是（4）Cl2可用于生產(chǎn)84消毒液（有效成分NaClO），反應(yīng)原理為：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O，反應(yīng)前后氯元素的化合價(jià)有種。（5）圖2實(shí)驗(yàn)測(cè)定水組成，不能加入NaCl增強(qiáng)水的導(dǎo)電性的理由是。電解水的化學(xué)方程式為。（6）圖3實(shí)驗(yàn)獲得84消毒液，直流電源正極應(yīng)與（填a或b）連接，才能使NaClO的含量更高。（5）要測(cè)定水組成，不能加入NaCl增強(qiáng)水的導(dǎo)電性是因?yàn)榧勇然c會(huì)生成氯氣，干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。電解水的化學(xué)方程式為2H2O2H2↑+O2↑，故填：加氯化鈉會(huì)生成氯氣，干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果；2H2O2H2↑+O2↑。（6）圖3實(shí)驗(yàn)獲得84消毒液，直流電源正極應(yīng)與b連接，才能使NaClO的含量更高。故填：b。題型4金屬回收工業(yè)[例6]以某礦山酸性廢水（主要含硫酸、硫酸鐵、硫酸銅和硫酸鋅等）為原料，通過下述流程可將廢水中的鐵、銅和鋅分步沉淀，實(shí)現(xiàn)回收利用。（1）步驟①中，加入Ca（OH）2有兩個(gè)作用。一是中和廢水中的硫酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；二是將硫酸鐵轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3，該反應(yīng)屬于（填基本反應(yīng)類型）。（2）步驟③中，鋅泥中最主要的含鋅化合物的化學(xué)式為；（3）為分步回收鐵、銅、鋅等金屬資源且直接得到銅單質(zhì)，只需改變上述流程中的某步驟加入的試劑即可