2022年中考化學(xué)總復(fù)習(xí)學(xué)案-第二部分專題四工藝流程題

專題四工藝流程題(學(xué)用見P92~93)縱觀近幾年安徽省中考化學(xué)試題可發(fā)現(xiàn),工藝流程題的命題背景較新穎,通常有以下幾種類型。按資源背景分類舉例制堿工業(yè)侯氏制堿法電子工業(yè)制備金屬化合物礦產(chǎn)資源冶鐵煉鋼(海)水資源海水制鹽、氯堿工業(yè)、海水提鎂化石燃料有機合成工藝工藝流程題的素材多樣,問題設(shè)置也較靈活,如:①從混合物中分離、提純某物質(zhì),實質(zhì)是考查混合物的除雜、分離、提純等有關(guān)實驗的基礎(chǔ)知識、基本操作和技能。解答這類題時,需在流程中找到主要物質(zhì)是什么,混有的雜質(zhì)有哪些,當(dāng)加入某一試劑后,能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)物是什么,如何選用合適的方法將雜質(zhì)除去,只有這樣才能明白每一步所加試劑或操作的目的。②用一種物質(zhì)制備另一種物質(zhì)。首先從題干中獲取要制備的是什么物質(zhì),尋找在制備過程中所需的原料,寫出主要的化學(xué)方程式或制備原理,觀察是否有副產(chǎn)物生成,如果有,接下來就是分離和提純操作。工藝流程題主要考查化學(xué)反應(yīng)原理、常見化合物的性質(zhì)、實驗基本操作及名稱、物質(zhì)的除雜和分離、利用溶解度分離物質(zhì)以及流程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和循環(huán)等內(nèi)容。典例(2021·安徽)某燃煤電廠產(chǎn)生的固體廢棄物粉煤灰中含有較多的氧化鋁。從粉煤灰中提取氧化鋁的工藝流程如下。(1)“酸浸”中使用的酸是(填字母序號)。

A.HClB.H2SO4C.Na2SO4(2)流程中涉及的氧化物有(寫出1種即可)。

(3)“煅燒”過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為,反應(yīng)類型是。

(4)該工藝的價值在于。

【解析】(1)根據(jù)酸浸后產(chǎn)物Al2(SO4)3可知,酸浸中加入的是H2SO4。(2)由流程圖中所給物質(zhì)可知,H2O、Al2O3為氧化物。(3)煅燒的反應(yīng)條件是高溫,水在高溫條件下是氣體,要標(biāo)氣體符號,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al(OH)3Al2O3+3H2O↑;一種物質(zhì)反應(yīng)生成了兩種物質(zhì),屬于分解反應(yīng)。(4)該工藝將廢棄物中的氧化鋁提取出來,能變廢為寶,資源再利用,有利于保護金屬資源等。【答案】(1)B(2)Al2O3(或H2O)(3)2Al(OH)3Al2O3+3H2O↑分解反應(yīng)(4)廢物再利用(合理即可)(1)根據(jù)題干提取有用信息,確定流程圖中的第一種物質(zhì)(原材料)與最后一種物質(zhì)(產(chǎn)品),從對比分析中找出原材料與產(chǎn)品之間的關(guān)系。(2)從以下幾個方面分析流程圖中的每一個步驟:①反應(yīng)物及生成物是什么;②發(fā)生了什么反應(yīng);③該反應(yīng)對最終生成目標(biāo)產(chǎn)物起到了什么作用,反應(yīng)是否符合綠色化學(xué)思想。(3)弄清生產(chǎn)流程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的基本原理和除雜、分離提純產(chǎn)品的化工工藝,然后再結(jié)合題設(shè)的問題,逐一推敲解答。當(dāng)弄清楚生產(chǎn)主線后,圍繞生產(chǎn)主線所設(shè)計的系列問題也就迎刃而解了。針對訓(xùn)練1.輕質(zhì)碳酸鈣,又稱輕鈣,可用作工業(yè)填料、酸中毒的解毒劑、SO2消除劑以及牙膏和化妝品的原料等,如圖是以石灰石為原料生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鈣的工藝流程示意圖。(1)操作a的名稱為過濾。

(2)石灰石在煅燒窯內(nèi)高溫分解,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:CaCO3CaO+CO2↑。

(3)化灰池內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)屬于化合反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。

(4)該工藝中循環(huán)利用的物質(zhì)有CO2、CaCO3、H2O(填化學(xué)式)。

2.(2021·廣西梧州改編)1926年,我國化工專家侯德榜創(chuàng)造出的“侯氏制堿法”,結(jié)束了由美、英、法等國壟斷世界純堿市場的時代。其基本工業(yè)流程如下:已知:常溫下,氨氣的溶解度很大,CO2的溶解度很小?；卮鹣铝袉栴}:(1)純堿的化學(xué)式為Na2CO3。

(2)“侯氏制堿法”的反應(yīng)溫度一般控制為30~35℃,因為在此溫度時,NaHCO3的溶解度較小(填“大”或“小”)。

(3)若向飽和食鹽水中先通入CO2,會導(dǎo)致NaHCO3產(chǎn)量減少,原因是CO2在中(填“酸”“中”或“堿”)性溶液中,溶解度較小。

(4)寫出步驟①②發(fā)生的總反應(yīng)方程式:NaCl+NH3+H2O+CO2NaHCO3↓+NH4Cl。

(5)“侯氏制堿法”中能循環(huán)利用的物質(zhì)有NaCl、H2O和CO2。

3.(2021·廣東深圳改編)某科學(xué)興趣小組用廢渣(主要為CaCO3,還含有C、Fe2O3、MgO等少量雜質(zhì))去制作CaCl2,反應(yīng)過程如圖所示。(1)Ⅰ過程中加過量稀鹽酸溶液的目的是使廢渣中的CaCO3、Fe2O3、MgO完全反應(yīng)。

(2)Ⅰ過程中MgO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:MgO+2HClMgCl2+H2O,此反應(yīng)為復(fù)分解(填基本反應(yīng)類型)反應(yīng)。

(3)濾渣一的成分為C(填化學(xué)式)。

(4)X溶液為NaOH(填化學(xué)式)。

(5)已知CaCl2與焦炭、BaSO4在高溫下生成BaCl2和CO和CaS,寫出該反應(yīng)的方程式:CaCl2+4C+BaSO4BaCl2+4CO↑+CaS。

4.黃鈉鐵礬[NaFe3(SO4)2(OH)6]是一種高效凈水劑。用廢鐵屑(主要成分為Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)制備黃鈉鐵礬的主要流程如圖。已知:Fe2(SO4)3能作為過氧化氫分解的催化劑。(1)將廢鐵屑研磨成粉末的目的是增大反應(yīng)物間的接觸面積,使反應(yīng)充分進行。

(2)“酸溶”時除H2SO4與Fe、FeCO3反應(yīng)外,還發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式有Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O[或Fe+Fe2(SO4)33FeSO4](寫出1種即可),該反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)(或化合反應(yīng))(填基本反應(yīng)類型)。

(3)“轉(zhuǎn)化1”中加入過量的過氧化氫不需要除去,其原因是生成的硫酸鐵能催化多余的過氧化氫完全分解。

5.在抗擊“新冠肺炎病毒”期間,消毒劑在公共場所進行衛(wèi)生防疫時發(fā)揮著重要作用。二氧化氯(ClO2)是一種高效、廣譜、安全的殺菌消毒劑。以粗鹽水(含可溶性雜質(zhì)MgSO4、CaCl2)為原料,制取ClO2的工藝流程如圖:(1)試劑A為氫氧化鋇溶液(填名稱)。

(2)加入過量Na2CO3溶液的作用是除去氯化鈣和過量的氫氧化鋇。

(3)步驟④中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaCl+3H2ONaClO3+3H2↑。

(4)步驟⑤涉及的物質(zhì)中含氯元素化合價最高的物質(zhì)是NaClO3(填化學(xué)式)。

(5)如圖流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)有氯化鈉、氯氣。

6.內(nèi)江擁有中國西南地區(qū)最大的再生資源基地,可回收處理大量廢舊塑料電器及玻璃等,某品牌電器的廢舊電路板中還有Fe、Cu、Ag、Ni(鎳,銀白色)等金屬,如圖是某車間回收部分金屬的工藝流程。已知:2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。(1)濾渣③中含有的金屬是Ag(填化學(xué)式)。

(2)根據(jù)以上工藝流程圖,可以得出Ni、Fe的金屬活動性強弱順序是Ni<(填“>”或“<”)Fe。