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1、專題三 工藝流程圖題一、工業(yè)流程圖題考查內(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。(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。按資源背景分類舉例(海)水資源海水制鹽、氯堿工業(yè)、海水提鎂等空氣資源合成氨工藝流程礦產(chǎn)資源冶鐵煉鋼化石燃料有機(jī)合成工藝化工(實(shí)驗(yàn))廢液提取金屬或鹽二、工業(yè)流程圖題命題情境歸納整理實(shí)質(zhì)：考查學(xué)生運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理及相關(guān)知識來解決工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際問題的能力。三、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
2、(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。海水資源的利用解題指引：實(shí)質(zhì)是考查混合物的除雜、分離、提純的有關(guān)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識、基本操作和技能。解這類題目時(shí)，一定要認(rèn)真在流程(圖)中找出得到的主要物質(zhì)是什么，混有的雜質(zhì)有哪些；認(rèn)真分析當(dāng)加入某一試劑后，能與什么物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成了什么產(chǎn)物，要用什么樣的方法才能將雜質(zhì)除去。只有這樣才能明白每一步所加試劑或
3、操作的目的。例 1(2016 年梅州)工業(yè)上以粗鹽(含少量 MgCl2、CaCl2雜質(zhì))為原料，利用電解飽和食鹽水的方法制備 NaOH，其簡要工藝流程如下：(1)步驟中發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是_反應(yīng)。(2)步驟中加入適量稀鹽酸的目的是_。(3)驗(yàn)證步驟中 CaCl2已完全轉(zhuǎn)化為CaCO3 的方法是_。(4)寫出步驟中反應(yīng)的化學(xué)方程式_。解析：(1)步驟中的反應(yīng)是：2NaOHMgCl2=Mg(OH)22NaCl，該反應(yīng)是復(fù)分解反應(yīng)；(2)除雜過程中加入的碳酸鈉、氫氧化鈉是過量的，對于氯化鈉也是雜質(zhì)，所以步驟中加入適量稀鹽酸的目的是除去過量的氫氧化鈉、碳酸鈉；(3)氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)會(huì)生成碳酸鈣沉
4、淀和氯化鈉，所以驗(yàn)證步驟中CaCl2已完全轉(zhuǎn)化為 CaCO3的方法是：取反應(yīng)后的濾液，加入碳酸鈉溶液，沒有明顯現(xiàn)象，證明氯化鈣全部轉(zhuǎn)化成碳酸鈣沉淀。答案：(1)復(fù)分解(2)除去過量的氫氧化鈉、碳酸鈉(3)取反應(yīng)后的濾液，加入碳酸鈉，沒有明顯現(xiàn)象(4)2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2空氣資源合成氨工藝流程例 2(2014 年濟(jì)南)工業(yè)上采用氨堿法生產(chǎn)純堿(Na2CO3)，主要流程如圖 1：圖 1(1)在三個(gè)過程中，發(fā)生分解反應(yīng)的是_(填序號)。(2) 我國化學(xué)家侯德榜在氨堿法的基礎(chǔ)上創(chuàng)立的“侯氏制堿法”，是向?yàn)V出NaHCO3晶體后的 NH4Cl 溶液中加入 NaCl粉末，析出可用作肥料的
5、NH4Cl。NH4Cl 和NaCl 的溶解度曲線如圖 2 所示：圖 2寫出一條 P 點(diǎn)表示的意義：_。將 t2 時(shí) NH4Cl 飽和溶液的溫度降到 t1 ，溶液中NH4Cl 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會(huì) _( 填“ 變大 ”“變小”或“不變”)。當(dāng) NH4Cl 固體中含有少量 NaCl 時(shí)，可采用降溫結(jié)晶的方法提純 NH4Cl，請說明提純的原理：_。答案：(1) (2)t1 時(shí)NH4Cl和 NaCl 的溶解度相等變小NH4Cl 溶解度受溫度影響較大，而 NaCl 溶解度受溫度影響不大石灰石工業(yè)解題指引：首先從石灰石作為原料出發(fā)，獲取要制備的物質(zhì)，寫出主要的化學(xué)方程式或制備原理，再觀察是否有副產(chǎn)物，如果有，則剩
6、余的步驟就是分離和提純操作。 例 3(2016 年山西) 樂樂查閱資料發(fā)現(xiàn) CaCl2 可用作干燥劑。他設(shè)計(jì)了下面的轉(zhuǎn)換方法，用CaCO3制得CaCl2。圖中“”表示物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，“”上方為反應(yīng)條件或參與反應(yīng)的另一種物質(zhì)。請回答下列問題：(1)A 的化學(xué)式為_；反應(yīng)都不涉及的基本反應(yīng)類型是_反應(yīng)。(2)牛牛認(rèn)為 CaCO3 經(jīng)一步反應(yīng)就可轉(zhuǎn)化為 CaCl2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(3)對比兩同學(xué)的轉(zhuǎn)化方法，我們發(fā)現(xiàn)熟練掌握物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)可以優(yōu)化物質(zhì)的轉(zhuǎn)化途徑。寫出物質(zhì) B 經(jīng)一步轉(zhuǎn)化為CaCO3 的化學(xué)方程式_。解析：(1) 根據(jù)圖示可推測， A 的化學(xué)式為 CaO ，B 為Ca(OH)
7、2，反應(yīng)為CaCO3CaOCO2，為分解反應(yīng)；反應(yīng)為 CaOH2O=Ca(OH)2，為化合反應(yīng)；反應(yīng)為Ca(OH)22HCl=CaCl22H2O，為復(fù)分解反應(yīng)。則反應(yīng)都不涉及的基本反應(yīng)類型是置換反應(yīng)。答案：(1)CaO置換(2)CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(3) Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH 或 CO2 Ca(OH)2=CaCO3H2O化工生產(chǎn)解題指引：這類實(shí)驗(yàn)題主要包括污水處理工業(yè)、金屬回收工業(yè)、新產(chǎn)品的制取等，綜合性很強(qiáng)，常常通過物質(zhì)的制備，混合物的分離、提純，物質(zhì)的回收利用，流程設(shè)計(jì)是否合理等方面設(shè)計(jì)試題。這類綜合實(shí)驗(yàn)題，通過認(rèn)真分析，可以化解為幾個(gè)相對
8、獨(dú)立又相互聯(lián)系的小實(shí)驗(yàn)、小操作來進(jìn)行解答。由各個(gè)小實(shí)驗(yàn)確定各步操作方法，又由各個(gè)小實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)系確定操作的先后順序。例 4(2015 年揭陽)某金屬冶煉廠的工業(yè)廢渣中含有泥沙和某些單質(zhì)，其中單質(zhì)含有銅、鋅和少部分硫?，F(xiàn)欲回收銅和鋅，并對硫進(jìn)行處理，主要流程如下圖所示：(1)在廢氣 A 中，一定含有的有害氣體是_(填化學(xué)式)。操作的操作名稱是_。(2)溶液 D 中含有的溶質(zhì)是_(填化學(xué)式)。(3) 寫出加入 Zn 后發(fā)生的化學(xué)方程式 ( 寫出其中之一即可)_。解析：由題意可知，在足量的空氣中加熱時(shí)，銅、鋅與氧氣反應(yīng)分別生成了氧化銅和氧化鋅，在加入過量的稀硫酸時(shí)，分別與稀硫酸反應(yīng)生成了硫酸鋅、硫酸銅，所以，溶液 D 中含有的溶質(zhì)是 ZnSO4、CuSO4和 H2SO4。由于溶液中含有 CuSO4和 H2SO4，在加入鋅時(shí)，能分別與鋅反應(yīng)，所以，發(fā)生的反應(yīng)的方程式有：ZnH2SO4=ZnSO4H2，ZnCuSO4=CuZnSO4。答案：(1)SO2 過濾(2)ZnSO4、CuSO4和H2SO4(3)ZnH2SO4 = ZnSO4H2或ZnCuSO4 = CuZnSO4
化學(xué)第二部分 提升 三 工藝流程圖題
