解讀工業(yè)流程題-2023年中考化學解題模板

解讀工業(yè)流程題

工業(yè)流程精要概括

研磨）

為原料的-（水洗〕

原料或資:

、預處理.-（酸洗（酸浸）)

前節(jié)溶液的灼燒或坂燒)

（調節(jié)溫度）一

（調節(jié)已強

核心化

控制反應條件的方法原料的循環(huán)麗

（使用催化劑學反應D

〔趁熱過濾戶一

［冰水洗滌）一

（過濾）一?

（收集利用〕

（冷卻結晶）_P

［蒸發(fā)結晶）一-（無害化處理）

解題模板

I一、原料預處理的方法

1.粉碎或研磨目的是：增大固液（或固氣或固固）接觸面積，加快反應（溶解）速率，增大

原料的轉化率（或浸取率）。

2」殿燒或灼燒目的是：不易轉化的物質轉為容易提取的物質；其他礦轉化為氧化物；除去有

機物；除去熱不穩(wěn)定的雜質

3.酸浸目的是：溶解、去氧化物（膜）、調節(jié)pH促進水解（沉淀）

4.堿溶目的是：去油污，去鋁片氧化膜，溶解鋁、二氧化硅，調節(jié)pH促進水解（沉淀）

5.加入氧化劑：轉化為易于被除去（沉淀）的離子。

6.煮沸：除去溶解在溶液中的氣體，如氧氣

例1:（2022山東棗莊中考）（5分）回收含銅廢料（主要成分為Cu）中的銅，部分實

驗流程如下:

過里

稀硫酸稍過量鐵屑

含銅

灼燒—?酸溶—?過濾—*■還原f過濾—?

廢料T;T—?Cu

濾渣氣體X濾液

注：灼燒后得到黑色固體和殘留物，殘留物不溶于水和稀硫酸。

回答下列問題:

(1)“灼燒”的主要目的是

(2)“酸溶”發(fā)生反應的化學方程式為，反應類型為

(3)“轉化”生成氣體X的成分為o

【答案】⑴將Cu轉化為Cu。；⑵CuO+H2so4=CuSG>4+H2。；復分解反應；

(3)氫氣(或H2)。

【解析】(1)銅灼燒生成氧化銅，“灼燒”的主要目的是將銅轉化為氧化銅，故答案為:

將Cu轉化為CuO;

(2)“酸溶”的原理是氧化銅能與稀硫酸反應生成硫酸銅和水，化學方程式為CuO+H2sO,

=CUSO4+H2O,該反應是由兩種化合物相互交換成分生成兩種新物質的化合物，因此屬于

復分解反應；故答案為：CUO+H2SO4=CUSO4+H2O;復分解反應；

(3)過濾后的濾液中含有硫酸銅和硫酸，加入過量的鐵屑時，鐵與硫酸銅反應生成銅和硫

酸亞鐵，鐵與硫酸反應生成硫酸亞鐵和氫氣，因此“轉化”生成氣體X的成分為氫氣；故

答案為：氫氣(或H?)。

針對訓練1.(2022北京中考)硼(B)是制造火箭耐熱合金的原料。鎂還原法生產(chǎn)

硼的主要工藝流程如下圖。

硼酸____

(H3BO3)

脫水爐還原爐酸煮罐

A

(1)脫水爐中,硼酸發(fā)生分解反應，配平該反應的化學方程式H3BO3=B2C?3+H2O：

(2)還原爐中，發(fā)生反應的基本反應類型為o

(3)酸煮罐中，加入鹽酸的目的是。

A

【答案】⑴2H35O3=B2O3+3H2O(2)置換反應(3)除去硼中的氧化鎂

【解析】

(1)根據(jù)配平化學方程式的依據(jù)是反應前后每種原子的個數(shù)不變，生成物中含2個硼原子,

故硼酸的化學計量數(shù)為2,則反應物中含6個H,故生成物中也應含6個H,故水的化學

A

計量數(shù)為3,故填：2H35O3=B2O3+3H2O；

(2)根據(jù)流程圖可知，還原爐中，發(fā)生的反應是氧化硼與鎂在一定條件下反應生成硼和氧

化鎂，反應前鎂是單質，氧化硼是化合物，反應后生成的硼是單質，氧化鎂是化合物，符合

置換反應的定義，故填：置換反應；

(3)由氧化鎂能和稀鹽酸反應生成氯化鎂和水，硼不與酸反應，則加入酸后可以除去硼中

的氧化鎂，故填：除去硼中的氧化鎂。

針對訓練2.(2022江蘇蘇州中考)鎰元素能形成MnO、MnC>2、Mn2O3和Mn3O4

等多種氧化物，其中M113O4是重要的結構材料。工業(yè)用硫酸鎰(MnSO4)制備M&O4的

流程如下：

(1)“沉淀”反應是M11SO4+2NH3-H2O=Mn(OH)2J+(NH4)2SO4。該反應的基本類

型為o

(2)寫出“過濾”所得濾液的一種用途：o

(3)將Mn(OH)2加水“打漿”制成懸濁液，可加快“氧化”反應速率的原因是。

(4)“氧化”時，Mn(OH)2與空氣中的氧氣在60℃條件下反應生成M%。"該反應

的化學方程式為o

(5)通過測定固體產(chǎn)物中鎰元素質量分數(shù)來推斷產(chǎn)物成分。“氧化”所得固體產(chǎn)物中鎰元

素質量分數(shù)隨通空氣時間的變化如圖所示。

%

、

繇

余

*

小

*

收

祟

①通空氣8小時左右，所得固體幾乎全部為MaCU推出該結論的依據(jù)是

②通空氣超過8小時，產(chǎn)物中鎰元素質量分數(shù)減小的原因是

【答案】(1)復分解反應(2)作氮肥(3)增大氫氧化鎰與氧氣接觸面積

60℃

(4)6Mn(OH)2+O2^=2Mn3O4+6H2O

(5)①Mn3O4中鎰元素的質量分數(shù)約為72%②部分M%。,轉化為更高價態(tài)的鎰的

氧化物(或部分MgO,轉化為Mn2O3.MnO2)

【解析】(1)氨水可電離出錢根離子和氫氧根離子，根據(jù)反應可知硫酸鎰和氨水反應生成

氫氧化鎰和硫酸鍍，屬于兩種化合物互相交換成分生成另外兩種化合物的反應即復分解反

應，故填：復分解反應；

(2)根據(jù)題意可知，過濾后的濾液中含有硫酸鍍，硫酸鏤含有氮元素屬于氮肥，故填：作

氮肥；

(3)將氫氧化鎰加水“打漿”制成懸濁液，可以在通入空氣是與氧氣充分接觸從而加快“氧

化”反應速率，故填：增大氫氧化鎰與氧氣接觸面積；

(4)氫氧化鎰與空氣中的氧氣在6(TC條件下反應生成四氧化三毓和水，化學方程式為：

60℃

6Mn(OH)2+O2^2Mn3O4+6H2O；

55x3

(5)①硫酸鎰中鎰元素的質量分數(shù)是一-~—-xl00%=72%,如圖通空氣8小時左

55x3+16x4

右，所得固體中銃元素質量分數(shù)也是72%,故說明此時所得固體幾乎全部為M%。,；

②通空氣超過8小時，產(chǎn)物中鎰元素質量分數(shù)減小的原因是：部分Mti3C>4轉化為更高價態(tài)

的鎰的氧化物(或部分M&O,轉化為Mn2O3.MnO2)

解題模板

J---------------'二、控制反應條件的方法

1.溫度的控制

(1)加熱:加快反應速率或溶解速率；除雜，除去熱不穩(wěn)定的雜質,如NaHCO?Ca(HCC>3)2、

KMnCX、I八NH4cl等物質;使沸點相對較低或易升華的原料氣化。但要注意避免反應物

或生成物的過熱分解。

(2)降溫：防止某物質在高溫時會溶解(或分解);使某個沸點較高的產(chǎn)物液化，使其與其

他物質分離;降低晶體的溶解度，減少損失。

(3)控溫：(用水浴帶溫度計便于控溫且受熱均勻)防止某種物質溫度過高時會分解或揮

發(fā)；為了使某物質達到沸點揮發(fā)出來；使催化劑的活性達到最好；防止副反應的發(fā)生。

(4)降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設備的要求，達到綠色化學的要求。

2.調節(jié)溶液的pH:

(1)目的：使溶液中的金屬陽離子形成氫氧化物完全沉淀而除去

(2)需要的物質：含主要陽離子的難溶性氧化物或氫氧化物或碳酸鹽，即能與H+反應，使

pH增大的物質如用MgO、Mg(OH)z等等。

(3)原理：加入的物質能與溶液中的H+反應，降低了的濃度，增大pH

(4)pH控制的范圍：大于除去離子的完全沉淀值，小于主要離子的開始沉淀的pH

3.使用催化劑目的是：提高反應速率,但使用時必須注意其活性溫度范圍。

例2.(2022山東東營中考)(7分)海洋是人類巨大的資源寶庫，如圖為某課題小組模

擬從海水中提取金屬鎂的簡易流程圖。

海水卜------------|一系列操作||通電|

T母液一~|MgCh溶灑〉——在|MgCb固體|~?國

IDmiv

某品牌不同堿的價格

試齊(JNaOHCa(OH)2KOH

價格(元/噸)31006707000

請分析：

(1)海水和母液都可以作為制取氯化鎂的原料，小真同學提出選擇母液更好，小組同學一

致同意他的觀點，理由是O

(2)在工業(yè)生產(chǎn)中為了降低成本，步驟I中的試劑①最好選擇表格中的o

(3)步驟II由氫氧化鎂制得氯化鎂反應的化學方程式為,該反

應屬于_____________反應(填基本反應類型)。

(4)在步驟IV的反應中能轉變成了能。

【答案】(1)母液中的氯化鎂濃度更高。(2)Ca(OH)2。

(3)復分解反應(4)電；化學

【解析】(1)海水和母液都可以作為制取氯化鎂的原料，小真同學提出選擇母液更好，小

組同學一致同意他的觀點，理由是母液中的氯化鎂濃度更高。

故答案為：母液中的氯化鎂濃度更高。

(2)在工業(yè)生產(chǎn)中為了降低成本，步驟I中的試劑①最好選擇表格中的Ca(OH)2,是

因為利用該物質價格最低。

故答案為：Ca(OH)2o

(3)步驟II中氫氧化鎂和鹽酸反應生成氯化鎂和水,反應的化學方程式為Mg(OH)2+2HCl

=MgCl2+2H2O,該反應是復分解反應。

(4)在步驟W的反應中電能轉變成了化學能。

針對打I練3.(2022湖南常德中考)某火力發(fā)電廠產(chǎn)生的固體廢棄物粉煤灰中含有

較多的氧化鋁(AI2O3)。從粉煤灰中提取氧化鋁的工藝流程如圖，請回答下列問題：

(1)“操作a”的名稱;

(2)加足量氨水能將AF+全部轉化成Al(OH)3,寫出氨水的化學式；

(3)“酸浸”時發(fā)生的主要反應的化學方程式為;

(4)寫出“燃燒”時涉及的主要反應的化學方程式_______-

【答案】(1)過濾(2)93?氏。(3)^Z2O3+3H2SO4=A12(SO4)3+3H2O

(4)2A1(OH)3==A12O3+3H2O

【解析】(1)操作a實現(xiàn)了固液分離，名稱是過濾；

(2)氨水的化學式為：NH3-H2O;

(3)粉煤灰中含有較多的氧化鋁，“酸浸”時生成硫酸鋁，故加入的酸是硫酸，氧化鋁和

硫酸反應生成硫酸鋁和水，該反應的化學方程式為：^Z2O3+3H2SO4=A12(SO4)3+3H2O；

(4)“搬燒”時涉及的主要反應為氫氧化鋁在高溫下反應生成氧化鋁和水，該反應的化學

高溫

方程式為：2Al(OH}A12O3+3H2OO

解題模板

u---------------1三、提純分離的方法

1.純物質溶液得到晶體：蒸發(fā)結晶(NaCl型)或蒸發(fā)濃縮(至有晶體出現(xiàn)為止)，冷卻結

晶(KNO,3型和含有結晶水的晶體)

2.混合溶液(分離A和B)：蒸發(fā)結晶，趁熱過濾(得NaCl型)，將濾液冷卻結晶，過濾

（得KNO1型）

模板：加熱濃縮-冷卻結晶一過濾-洗滌一干燥

3.沉淀洗滌

⑴沉淀洗滌的目的：除去沉淀表面附著或沉淀中包夾的可溶性離子。

⑵洗滌方法：向漏斗內加蒸儲水至浸沒沉淀，待水自然流出后，重復操作2?3次。

⑶誤差分析：若沉淀不洗滌或洗滌不干凈，則使沉淀的質量偏高。若沉淀洗滌次數(shù)過多，

則會使部分沉淀溶解而使其質量偏低。

⑷沉淀是否洗滌干凈的判斷方法答題模板

取最后一次洗滌液，滴加……（試劑），若沒有……現(xiàn)象，證明沉淀已洗凈

⑸趁熱過濾：減少結晶損失；提高晶體純度

4.工業(yè)流程的主要操作：結晶、重結晶、洗滌、干燥、灼燒、分液、重復操作23次等。

5.實驗操作答題模板：

取少量待測液于試管中，滴加……（試劑，用量），若沒有……現(xiàn)象，證明沒有……；若出

現(xiàn)……現(xiàn)象，證明含有……

6.終點現(xiàn)象的描述答題模板：

當?shù)稳胱詈笠坏蝀義X標準溶液后，溶液變成XXX色，且半分鐘內不恢復原來的顏色。

例3.（2022廣西梧州中考）二氧化氯（CIO?）是一種常用的消毒劑，工業(yè)以粗鹽水（含少量

Ca2\Mg2\SO：等雜質離子）為原料生產(chǎn)CIO2,工藝流程如圖8所示。

X溶液

HiHC1

（1）除去粗鹽中的難溶性雜質的步驟是溶解、O

（2）“精制”中，用下列藥品除去雜質離子，請寫出一組合理的添加順序—（填序號）。

①Na2c。3②BaCl?③NaOH

（3）“精制”最后應加入適量鹽酸，其目的是除去溶液中的（填離子符號）。

（4）電解池中發(fā)生的主要化學反應方程式為o

（5）生產(chǎn)過程中能循環(huán)利用的物質X是（填化學式）。

【答案】（1）過濾（2）③②①或②③①或②①③

(3)CO；、OH(4)NaCl+3H2O^^NaClC)3+3H2T(5)NaCl

【解析】

(1)除去粗鹽中的難溶性雜質的步驟是溶解、過濾，因為過濾可以實現(xiàn)固液分離。

(2)①Na2c。3目的是除去過量氯化鋼以及Ca?*,所以需要放在氯化鋼之后；②BaC%目

的是除去SO：,需在碳酸鈉前面添加；③NaOH目的是除去Mg?*,所以順序無影響；所

以“精制”中，合理的添加順序為③②①或②③①或②①③。

(3)“精制”最后應加入適量鹽酸，其目的是除去溶液中過量的氫氧化鈉和碳酸鈉，所以

除去的是CO；、OH。

(4)電解池中發(fā)生的主要化學反應為氯化鈉和水在通電的條件下生成次氯酸鈉和氫氣，對

通電

應的方程式為NaCl+3H2ONaClO3+3H2f。

(5)生產(chǎn)過程中能循環(huán)利用的物質X是氯化鈉，因為氯化鈉既是反應物又是生成物，對應

化學式為NaCl?

針對訓I練4.(2022內蒙古通遼中考)我國化學家侯德榜所創(chuàng)立的侯氏聯(lián)合制堿

法，既提高了原料利用率，又“變廢為寶”，降低了生產(chǎn)成本，促進了世界制堿技術的發(fā)展。

侯氏聯(lián)合制堿法的部分工藝流程如下：

COi

JNaHCO3

除雜

飽和|「沉淀Na1c03

精制1

粗鹽水過fe］含NH4cl的

I溶液|L混合溶液五*NH?晶體

t

NH3

、人人A人

已知：①NH4cl=NH37+HC17；?2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2T

(1)粗鹽水中主要含有Na2so4、MgCl2>CaCl?三種可溶性雜質，工業(yè)上常用加入稍過

量的溶液、NaOH溶液、Na2c。3溶液及適量的鹽酸等除雜、精制。

(2)n中發(fā)生反應的化學方程式為o

(3)氯化被屬于化肥中的,不采用蒸發(fā)結晶的方法得到氯化鍍晶體的原因是.

(4)該流程中可循環(huán)利用的物質是水、o

【答案】(1)BaC｝或氯化鋼(2)CO2+NH3+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3I

(3)①.氮肥②.氯化錢受熱易分解(4)二氧化碳或CO?

【解析】

(1)硫酸鈉能與氯化鋼反應生成硫酸鋼沉淀與氯化鈉，則在溶液中加入稍過量的氯化鋼可

以去除雜質硫酸鈉；氫氧化鈉能與氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀與氯化鈉，則在溶液中加入

稍過量的氫氧化鈉可以去除雜質氯化鎂；碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀與氯化鈉，則

在溶液中加入稍過量的碳酸鈉可以去除雜質氯化鈣;

(2)根據(jù)流程圖可知在飽和氯化鈉溶液中通入二氧化碳與氨氣反應生成碳酸氫鈉沉淀與氯

化鏤，結合質量守恒定律可以得出反應物還有水，則綜合分析得出化學反應方程式為:

CO2+NH3+NaCl+H2O=NH4Cl+NaHCO3；

(3)氯化錠中含有N,則屬于氮肥；根據(jù)題干信息可知氯化錫受熱易分解，蒸發(fā)結晶需要

加熱，故不能用蒸發(fā)結晶的方式提純氯化鍍晶體；

(4)根據(jù)流程圖可知碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、水與二氧化碳，在步驟II中需要加入

二氧化碳，則二氧化碳與水能循環(huán)利用。

針對訓練5.(2022四川內江中考)氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚

病的治療。提純工業(yè)級粗氧化鋅(含有Fe。、MnO、NiO等雜質)的流程如圖所示：

產(chǎn)濾液

碳酸鈉

「?濾'/

濾液Znk濾餅'燒,

調pH純ZnO

[ZnS04s高

[Zn2(OH)2CO3]⑤

相為。丁-，乂出弟舞融NiSOs等]」濾渣

[Zn、Ni]

酸鉀溶液濾渣

②[MnO]、Fe(OH)3]

(已知：在反應①中，金屬氧化物與硫酸反應生成鹽和水。)

請回答下列問題：

(1)將反應⑤中的化學方程式補充完整：Zn2(OH)2CO3—2ZnO+CO2T+。若

在實驗室中進行此反應，Zn2(OH)2。。3固體應放在______(選填“生煙”或“蒸發(fā)皿”)

中高溫加熱。

(2)反應①中，F(xiàn)eO與稀硫酸反應的化學方程式為;反應③的化學反應基本類型

為反應。

(3)反應②中除掉的雜質離子是；反應④所得濾液中，溶質的主要成分是

【答案】（1）?.H2O?.m

(2)?.FeO+H2SO4=FeSO4+H2O②.置換

⑶①.Mn2\Fe2+②.硫酸鈉或Na2sO’

【解析】

（D根據(jù)質量守恒定律，反應前鋅原子有2個、氫原子有2個、氧原子有5個、碳原子有

1個，反應后鋅原子有2個、氧原子有4個、碳原子有1個，則未知分子中含有2個氫原

子和1個氧原子，則應補充H2O；

Zn2（OH）2c。3為固體，應放在生堪中高溫加熱。

（2）氧化亞鐵與稀硫酸反應生成硫酸亞鐵和水，化學方程式為FeO+H2SO4=FeSO4+H2O;

反應③中硫酸鎂與鋅反應生成硫酸鋅和銀，該反應符合“一種單質與一種化合物反應生成另

一種單質和另一種化合物”的反應，屬于置換反應。

（3）反應②后濾渣中為二氧化鎰和氫氧化鐵，而濾液中含有硫酸鎂，則說明通過反應②將

原雜質中FeO、Mn。除去，故除去的離子為Mr^*、Fe2+;

反應④為碳酸鈉、硫酸鋅與水反應生成堿式碳酸鋅和硫酸鈉的反應，則濾液中的溶質為硫酸

鈉。

解題模板

四、分析工業(yè)流程

1.關注“箭頭”：箭頭進入的是投料（即反應物）；出去的是生成物（包括主產(chǎn)物和副產(chǎn)物）;

（回頭的箭頭）表示循環(huán)利用的物質

①II②,

2.關注方框內所指

①設計方案的科學性:能否達到實驗目的，雜質是否完全除去，是否引入新的雜質等。

②安全性和簡便性:盡量選用較溫和的反應條件，避免高溫、高壓條件。

③對環(huán)境的影響:是否符合綠色化學理念，是否產(chǎn)生有毒氣體等。

④節(jié)約性:原料利用率要盡量高。

例4.（2022年四川省德陽市中考）碘（12）及其化合物廣泛應用于醫(yī)藥、染料等方面。

12的一種制備方法如下圖所示：

凈化除氯一

后含I海水

氣體

說明：圖中的“置換”指發(fā)生置換反應。

回答下列問題：

⑴“過濾”操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和（填儀器名稱）。

⑵在此制備流程中循環(huán)使用的物質是（填化學式）。

⑶溶液B中主要溶質可能是（填化學式）。

（4）“置換①”中的化學方程式為=

【答案】⑴漏斗⑵AgNC?3⑶FeCk或者FeCl?⑷2/g/+尸e=F*+2/g

【解析】

⑴“過濾”操作中用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；

⑵有生成和投入的物質可循環(huán)利用，可看出可循環(huán)使用的物質是AgNO3;

⑶置換反應是指一種單質和一種化合物反應生成另一種單質和另一種化合物；因此置換②

的反應溶液B中的溶質是由鐵元素和氯元素組成的化合物，可以為FeC%或FeCl?；

⑷置換①是Agl和Fe反應生成Feb和Ag,化學方程式為：2AgI+Fe=FeI2+2Ago

例5.（2022廣西賀州中考）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。