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2013年广东省中考化学复习课件: 专题三 工业流程图题1


专题三 工业流程图题
工业流程图题的内容往往与生产、生活实际联系密切,因 此从题干部分看一般都是采取流程图的模式。解题方法是阅读完 流程图后结合相关信息回答问题。 (1)流程图的形式各异,有的以操作名称作为框图形成流程 的主线,有的以物质作框,也有以设备作框,但每一题都固定以 上一种形式为框,从近几年的试题看尤以一种常见:以操作名称

为主线,物质随着操作发生变化。
(2)此外,这类题目中通常还包含简单的实验设计,且实验 一般为制备或对样品的定性定量分析实验。

一、中考流程图题命题问题情境归纳整理 按资源背景分类 (海)水资源 空气资源 矿产资源 化石燃料 化工(实验)废液 举例 海水制盐、氯碱工业、海水提镁等 合成氨工艺流程 冶铁炼钢 有机合成工艺 提取金属或盐

实质:考查学生运用化学反应原理及相关知识来解决工业 生产中实际问题的能力。

二、中考流程图题命题考查内容和特点
1.考查内容

(1)化学反应原理。
(2)元素化合物知识。 (3)实验操作及名称。 (4)物质除杂、分离。

(5)流程中的物质转化和循环。

2.特点 (1)情境真实。 (2)框图信息新颖。
(3)问题设计广泛。 (4)综合性强。 (5)思维容量大。

三、化工流程图题型的结构、解题方法和思路 1.化工流程图题型的结构 题头(引入信息)→题干(提取信息,应用解题)→题尾(得出结 论或产品)。

2.解题方法和思路

3.具体操作 (1)关注“箭头”: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)。

(2)关注方框内所指。

(3)关注流程“三线”和“核心”(如下图)。 三线:出线和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。

题型 1

海水资源的利用

[解题指引]实质是考查混合物的除杂、分离、提纯的有关实 验基础知识、基本操作和技能。当遇到这类题目时,要求考生一 定要认真在流程(图)中找出得到的主要物质是什么,混有的杂质 有哪些;认真分析当加入某一试剂后,能与什么物质发生反应, 生成了什么产物,要用什么样的方法才能将杂质除去。只有这样 才能明白每一步所加试剂或操作的目的。

1.制盐工业 [例 1](2012 年广东梅州)粗盐中含有 MgCl2、CaCl2 等杂质, 工业提纯粗盐的工艺流程如下图所示。

(1)Ca(OH)2 溶 液 的 pH________7( 填 “ > ” 、 “ = ” 或

“ < ”) 。 步 骤 ① 反 应 的 化 学 方 程 式 为 :
____________________________________________________。 (2)步骤③操作 a 的名称是______。步骤④加入适量盐酸的目 的是除去滤液中的 Na2CO3 和__________。 (3)若步骤①和步骤②的顺序颠倒,则最后所得的精盐水中 还含有________________。

思维点拨:加入 Ca(OH)2 溶液的目的是除去 MgCl2 杂质,加

入 Na2CO3 溶液的目的是除去 CaCl2 杂质和将过量的 Ca(OH)2 转
化为 NaOH,但要留心它们加入的量均“过量”。因此,过滤后 加入适量的盐酸,是为了除去它们以得到纯净的精盐水。 答案:(1)> (2)过滤 MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2

NaOH

(3)CaCl2

2.海水提取金属镁 [例 2](2010 年广东肇庆)海水中有大量可以利用的化学资源, 例如氯化镁、氯化钠、溴化钾等。综合利用海水制备金属镁的流 程如下图所示:

(1)贝壳主要成分的化学式是__________。 (2)操作 a 的名称是________,在实验室中进行此项操作时, 需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、________。
(3) 工 业 冶 炼 镁 常 用 电 解 MgCl2 的 方 法 , 反 应 为 : 电解 MgCl2=====Mg +______。 (4)写出第②、③两步反应的化学方程式: ②________________________________________________; ③________________________________________________。

思维点拨:海水提取金属镁,与海水制盐相类似,都要经过
沉淀、过滤、结晶等几个关键的主要步骤。熟悉海水提取镁工业 流程,故很易得知操作 a 是什么。 答案:(1)CaCO3 (3)Cl2↑ (2)过滤 漏斗

(4)②CaO+H2O===Ca(OH)2

③Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O

题型 2

空气资源——合成氨工艺流程

[例 3](2012 年广东佛山)合成氨是人类科学技术上的一项重

大突破,对社会发展与进步做出了巨大贡献。合成氨的工艺流程
图如下:

(1)合成氨需要的氮气来自空气,空气中氮气的体积分数约 为__________。 高温 (2)制取氢气的反应过程为:C+H2O=====CO +H2,CO+ 高温 H2O=====CO 2+H2。上述两个化学方程式中表现氧化性的物质 是__________(填化学式)。 (3)原料中 N2、H2 中常含有 CO2 和水蒸气,反应前要净化。 净化的过程是__________________________________。

(4) 写 出 N2 、 H2 反 应 生 成 NH3 的 化 学 方 程 式 :
____________________________。

(5)将沸点不同的气体分离开来,常采用液化分离法。如控

制温度在-183 ℃时,可将空气中 N2 与 O2 分离。根据下表中物
质的沸点判断,要将产物 NH3 与 N2、H2 分离开来,最适宜的温

度应该控制在______ ℃。
物质 沸点/℃

H2 -252

N2 -195.8

O2 -183

NH3 -33.35

思维点拨:本题虽然是工业流程图题,但是利用流程图中的 信息不多,甚至不借助流程图也可直接解题。更多的是考查对各 部分基础知识的掌握及综合运用。这也是工业流程图题的一种类 型。

答案:(1)78% (2)H2O (3)先把原料气通过 NaOH 溶液,再通过浓硫酸(或通过碱石
灰等干燥剂) 高温、高压 ======= (4)N2+3H2 催化剂 2NH3

(5)-33.35

题型 3

石灰石工业

[解题指引]首先从石灰石作为原料,获取要制备的物质,写 出主要的化学方程式或制备原理,观察有没有副产物,如果有, 则剩余的步骤就是分离和提纯操作了。

[例 4](2012 年广东)下面是某工厂苛化法生产烧碱的示意图。 请回答下列问题:

(1)X 的化学式:________。 (2)生石灰可以由__________(填名称)高温煅烧而得,其反应

的化学方程式为:______________________________。

(3)操作②的名称是________;结晶得到的固体烧碱中可能

含有少量的__________(写化学式);烧碱有强烈的腐蚀性,如果
不 慎将碱 液沾 到皮 肤上 ,可 先用 较多 的水冲 洗, 再涂 上稀 ________溶液。 (4)滤液 C 可加入反应池循环再利用,目的是降低生产成本 和防止__________。

思维点拨:石灰石经过高温煅烧可得生石灰,生石灰与水反 应可得氢氧化钙(石灰乳),而石灰乳的作用是和纯碱反应制得氢 氧化钠,但要考虑氢氧化钙过量带来除杂问题。 答案:(1)H2O (2)碳酸钙(合理即可) 高温 CaCO3=====CaO +CO2↑

(3)蒸发浓缩

Ca(OH)2

硼酸

(4)污染环境(合理均可)

题型 4

化工实验(废液)

[解题指引]这类实验题主要包括污水处理工业、金属回收工 业、新产品的制取等,综合性很强,常常通过物质的制备,混合 物的分离、提纯,物质的回收利用,流程设计是否合理等方面设 计试题。这类综合实验题,通过认真分析,可以化解为几个相对 独立又相互联系的小实验、小操作来进行解答。由各个小实验确

定各步操作方法,又由各个小实验之间的关系确定操作的先后顺
序。

[例 5](2010 年广东)硫酸铜晶体常用作农业和渔业的杀虫剂、 杀菌剂。以下是由废铜料(含铁)生产硫酸铜晶体的流程。

(1)B 的化学式为________,操作 a 的名称是________。 (2)②的反应基本类型为____________;反应①、③的化学 方 程 式 分 别 为 ①__________________________ ; ③__________________________。 △ (3)已知:Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O。从 环保和经济的角度分析,对比途径Ⅰ、Ⅱ,途径Ⅰ的优点有不产

生有害气体和____________________________。

思维点拨:本题是由废铜料制取硫酸铜晶体,废铜料中除了 铜外,还含有铁杂质,故需要先除去铁,再由纯净的铜经过反应 制得硫酸铜。其中,试剂 X 在途径Ⅰ的生产流程中出现了两次。 答案:(1)CuO (2) 化 合 反 应 H2SO4===CuSO4+H2O (3)硫酸的利用率高 (合理均可) 过滤 Fe + H2SO4===FeSO4 + H2↑ CuO +

题型 1

海水资源的利用

1.(2012 年广东肇庆)某食盐样品中含有少量沙土、氯化钙 和氯化镁。以下是除去食盐样品中沙土、氯化钙和氯化镁的实验 流程。

根据流程图回答: (1)操作Ⅰ的名称是______ 过滤 ,加入的试剂 A 是

碳酸钙(或 CaCO3) 。 碳酸钠(或 Na2CO3) ,沉淀是___________________ __________________
(2)写出 NaOH 与杂质反应的化学方程式: 2NaOH+MgCl2===Mg(OH)2↓+2NaCl ________________________________________________ ; 除去 NaOH 和 Na2CO3 (3)加入试剂 B 的目的是___________________________ ; (4)蒸发结晶时用到玻璃棒的作用是: 搅拌,防止局部过热导致液体飞溅 ___________________________________________ 。

2.海水中含有丰富的氯化镁。下图是从海水中提取镁的简 单流程。

熟石灰(或生石灰) 上述提取 Mg 的过程中,试剂 A 最好选用________________ (从利用丰富的石灰石资源考虑)。沉淀 B 与试剂 C 发生的是中和

Mg(OH)2 ,由无水 MgCl2 制取 Mg 反应,则沉淀 B 的化学式为__________
通电 的化学方程式为:______________________ MgCl2=====Mg +Cl2↑ 。电解无水MgCl2的 过程中,____ 电 能转化为______ 化学 能。海水本身就是含有 MgCl2 的溶

液 , 它 与 通 过 步 骤 ① 、 ② 得 到 的 MgCl2 溶 液 有 何 不 同 : _________________________________________________________ 后者是经过富集和分离后的溶液(或海水中含有氯化钠等多种 溶质,氯化镁的浓度很低) _______________________________________________________ 。

题型 2

石灰石工业

3.(2011 年广东肇庆)氯化钙是多用途的干燥剂和建筑防冻 剂。实验室里用石灰石和盐酸制备二氧化碳的含酸废液(含有 MgCl2、FeCl3 等)通过以下途径制得无水氯化钙。

冷却结晶(或结晶) 。 过滤,操作Ⅱ的名称为________________ (1)操作Ⅰ的名称为____ Mg(OH)2、Fe(OH) 滤渣的化学成分有_________________ 。 3 (2)石灰乳的作用: 中和废液中的酸;②___________________________ ①______________ 使废液中的镁、铁充分沉淀 。写出 2HCl+Ca(OH)2===CaCl2+2H2O。 其中一个反应的化学方程式:_____________________________

4.(2011 年广东广州)氯化钙在生活中常用作干燥剂、融雪 剂,在工业上可用于制造防冻液等。某工厂以石灰石为原料生产 二水氯化钙(CaCl2· 2H2O)的流程如下。原料石灰石中含有的杂质 主要是 MgCO3、MgSO4 和 Al2O3。

(1)石灰石粉溶解时,Al2O3 发生反应的化学方程式为:
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O __________________________________ 。 SO42- (2)加入 BaCl2 除去的杂质离子是___________ ;加入 Ca(OH)2 Mg2+ 除去的杂质离子是__________ 。 (3) 检验“滤液”酸碱性,如果显碱性,还需加入适量的 ________( 填化学式)提高产品纯度。 HCl

题型 3

化工实验废液

5.兴趣小组的同学在开展“废物利用、减少污染”的活动 中,取某工厂合金废料(含铝、铁、铜)进行如下实验:

过滤 ;该操作需用到的铁制仪器为 (1)操作Ⅰ的名称是________

铁架台(带铁圈) 。 ________________
铁、铜(或 Fe、Cu) ;操作Ⅱ反应的化学 (2)固体 A 的成分是__________________ Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑ 方程式为:____________________________ 。

(3) 黑 色 固 体 C 加 适 量 稀 硫 酸 反 应 的 化 学 方 程 式 为 : CuO+H2SO4===CuSO4+H2O ____________________________________ 。 (4)图中由含铝的钠盐制备氯化铝有两种途径,你认为合理

Ⅱ 填“Ⅰ”或“Ⅱ”),理由是 途径Ⅱ没有引入新 的途径是_____( ___________________
的杂质,得到的是纯净的氯化铝溶液(合理均可) ____________________________________________________ 。

题型 4

化石燃料——有机合成工艺

6.(2011 年广东佛山)煤是社会生产、生活中最重要的能源,
工业上常把煤进行气化和液化处理,使煤变成清洁能源。煤气化 和液化流程示意图如下图所示:

(1)第①步操作发生的是________ 物理 变化( 填“物理”或“化 学”)。 (2) 第 ②步 是精 炼煤 与水 蒸气 的反 应, 化 学方 程式 为: 高温 C+H2O(气)=====CO+H2 _______________________________ 。

(3)第③步反应的基本类型属于__________ 化合反应 。 (4)含硫化合物洗液经过提炼后,可用来制硫酸,过程是含
硫化合物氧化得到 SO2,SO2 进一步氧化得到 X,X 与水反应得 SO3 到 H2SO4,则 X 的化学式为________ 。 (5)从“绿色化学”的角度分析,“煤的气化和煤的液化” (或原料利用率 100%等), 生产流程的优点:原料全部转化为产品 ________________________________________ 实现“零排放” (或不对环境造成污染等 ________________________________ 。)

1.(2012 年江苏苏州)同学们称取了 5.0 g 粗盐,在老师的指 导下经过提纯操作,得到了较纯的精盐。请回答下列问题。 (1) 在 除 去 不 溶 性 杂 质 实 验 中 用 得 最 多 的 仪 器 是 ____________ 玻璃棒 。

(2)除去泥沙等不溶性杂质后,粗盐中还含有氯化镁、氯化 钙、硫酸钠等可溶性杂质。将这些可溶性杂质除去的实验方案如 下(所加试剂均稍过量):

①加入 Na2CO3 溶液发生的化学反应用化学方程式可表示 Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl 为:_______________________________________ Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl ________________________________________ 。

②过滤后得到的沉淀除有氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钡外,还 BaCO3 有____________ ;所得滤液中的溶质除 NaCl 外,还有 Na2CO3 和

________ NaOH ,在蒸发食盐水时为防止液滴飞溅,操作时应连续搅拌, 在出现较多晶体时停止加热 还应______________________________ 。

2.用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙可以用矿石 A 来制备,某 化学兴趣小组设计了 2 种转化流程,如下图所示。

已知: a.二氧化碳持续通入氢氧化钙溶液发生如下反应: CO2 + Ca(OH)2===CaCO3↓ + H2O , CaCO3 + H2O + CO2===Ca(HCO3)2;

b.碳酸氢钙可溶于水,微热易分解:
微热 Ca(HCO3)2=====CaCO 3↓+H2O+CO2↑; c.生石灰与水充分反应后可得到颗粒非常细小的熟石灰浆。

(1)小王主张用流程①、②、④和操作Ⅱ的设计,认为其工 艺简单。请写出反应①和④的化学方程式: 高温 CaCO3=====CaO+CO2↑ ; ①_________________________
Na2CO3 + Ca(OH)2===CaCO3↓ + 2NaOH ④________________________________________ ;操作Ⅱ包括 搅拌、过滤 等工序。 ____________ (2)制轻质碳酸钙时,D 为__________( 选填“悬浊液”、“溶 悬浊液 澄清石灰水中氢氧化钙的浓度太 液”或“乳浊液”),理由是 ________________________________ 小,生产效率很低 ________________。

(3)小李认为流程①、②、③和操作Ⅰ比小王的主张更好,

利用产生的二氧化碳比另加碳酸钠溶液更经济,生产 其理由是______________________________________________ 成本更低 ;操作Ⅰ包括搅拌和微热等工序。 ____________

3.近年来有人提出了利用海水(含氯化钠)处理含二氧化硫 的废气,该方法的流程如下:

(1) 上 图 中 从 海 水 最 终 得 到 “NaCl( 产 品 )” 的 过 程 属 于 化学变化 ______________( 填“物理变化”或“化学变化”)。 ③ 填序号)。 (2)图中反应①、③、④属于化合反应的是_____( 水(或 H2O) ,该反应的化学方 (3)①中的反应物是氯化钠和___________ 电解 2NaCl+2H2O=====2NaOH+Cl2↑+H2↑ 。 程式为:______________________________________ (4)反应④的化学方程式为: NaHSO3+HCl===NaCl+SO2↑+H2O 。 ___________________________________

4.(2010 年广东佛山)作为推行“低碳经济”的重要科技进

步,太阳能光伏发电成为 2010 年上海世博会的“亮点”。太阳
能光伏发电最关键的材料是高纯硅。三氯甲硅烷(SiHCl3)还原法

是当前制备高纯硅的主要方法。生产流程示意图如下:
石英沙 焦炭 高温 H2 SiHCl3(纯) 1 084 ℃ 高纯硅 粗硅 HCl 300 ℃以上 SiHCl3(粗) 精馏

(1)三氯甲硅烷(SiHCl3)是由_____ 3 种元素组成的化合物。
(2)“精馏”也是蒸馏的一种形式。通过蒸馏可把液体混合 沸点 填“熔点”或 物分离开,原理是利用混合物各成分的________( “沸点”)不同。 (3)写出从粗硅到 SiHCl3(粗)的化学方程式: 300℃以上 Si+3HCl=======SiHCl3+H2 ____________________________________ 。

(4)为了达到绿色化学和资源综合利用的目的,上述生产流 H2、HCl 填化学 程中某些物质可循环使用,这些物质是____________( 式) 。 (5)石英沙的主要成分是 SiO2,含有少量 Al2O3。若要除去石 HCl(或 HNO3,或 H2SO4) 英沙中少量的杂质,可选用的试剂是_________________________ (填化学式)。

5.高纯度的氧化铜可用作颜料、有机合成催化剂等,以下 是用粗铜粉氧化法获取高纯度氧化铜的流程图。

回答下列问题: (1)1∶1 的硫酸溶液是用 1 体积 98%的浓硫酸与 1 体积水混

浓硫酸 慢慢注入_____ 合而成,配制该硫酸溶液时,一定要把_________ 水 , 并不断搅拌。

(2)写出硫酸与氧化铜反应的化学方程式:
CuO+H2SO4===CuSO4+H2O ___________________________________ 。 (3)写出固体 B 所含的物质:__________ Fe、Cu 稀硫酸 (4)洗涤固体 B 应使用的试剂是________________ 。

6.(2012 年江苏泰州)下图是用绿色粉末 A 制取红色金属 H
的两种流程,其中白色固体 F 是一种常见的建筑材料,固体乙是

目前用途最广、产量最高的金属。

请回答下列问题: CuO ;乙______ Fe 。 (1)写出有关物质的化学式:B______
(2)写出转化①的化学方程式:

高温 CaO + CO ↑ CaCO3 ===== , _____________________________ 2
干燥剂 ____________ 。

F 的其他用途有

(3)转化②的过程中生成红色固体 H 的化学方程式为:

Fe+CuCl2===Cu+FeCl2 ;如果在转化②中同时产生气体, _________________________
Fe+2HCl===H2↑+FeCl2 则原因是(用化学方程式说明)_____________________________ 。



+CuO=====Cu+CO2 。 (4)转化③发生的反应方程式为:CO ________________________

(5)如果在实验室中由物质 A 制取 H,上述两种流程中,操
作比较简便的是流程____________ 。 一

7.实验结束时,同学们将含有 CuSO4、ZnSO4、FeSO4 的废 液倒在废液缸里,如果将废液直接排放就会造成水污染。于是几 位同学利用课余处理废液,回收工业重要原料硫酸锌和有关金 属。实验过程如下:

请回答: (1)滤液 A 和滤液 B 含有相同的溶质,其名称是________ 硫酸锌 ; 固体 B 的化学式为________ Fe 。 (2)写出步骤①其中一个反应的化学方程式:

Zn+CuSO4===ZnSO4+Cu ;步骤④发生反应的化学方程式 ________________________
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑ 为:_______________________________ 。 取步 (3)要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是________

骤④的滤渣于试管中,加入少量稀硫酸,若有气泡产生则说明酸 ________________________________________________________
不足(或若无气泡产生,则说明酸足量)。 __________________________________________________

8.某校课题研究小组到电镀厂考察,了解到铁件镀铜的主 要工艺流程如下: 流程Ⅰ:碱洗 用过量的烧碱溶液 流程Ⅱ:酸洗 用过量的稀硫酸

铁质待镀件→ 将待镀件表面的油 → 将待镀件表面的 污清洗干净 锈渍进行清除
流程Ⅲ:电镀 以过量的硫酸铜 流程Ⅳ:废水处理

除去废水中对 → 溶液为电镀液在 →环境有害的物质 待镀件表面镀铜

结合流程中提供的信息回答: (1)流程Ⅱ废水中含有的物质有 H2SO4、Fe2(SO4)3、FeSO4 。 ________________________________ (2) 经测定:流程 Ⅳ中废水的 pH 为 4 ,废水中一定没有 ___________ 。 NaOH (3) 流 程Ⅳ 废 水中 除流 程Ⅰ 、 Ⅱ引 入的 物质 外, 还含 有

CuSO4 ;请设计简单方案来证明你的推断:______________ __________ 取少量废水, 插入一打磨光亮的铁片,一段时间后取出观察,铁片上有红色的 _________________________________________________________ 铜,说明废水中含有 CuSO4 ___________________________________________ 。

9.(2012 年上海)某氯化钾样品含有杂质氯化钙和氯化镁, 实验室提纯流程如下:

(1) 操作 A 的目的是使________________ 样品充分溶解 ,X 溶液中溶质是 碳酸钾(或 K2CO3) 。 __________________

玻璃棒 。 烧杯 、___________ (2)过滤时用到的玻璃仪器有漏斗、______ 实验过程中发现过滤速度较慢,可能的原因是固体颗粒阻碍 了液体通过滤纸孔隙,还可能是_____________________________ 滤纸没紧贴漏斗内壁,中间留 有气泡(合理均可) _______________________ 。 HCl、H2O 填化学式)。 (3)本实验中蒸发是为了除去____________( (4)若样品中含 80 g KCl,理论上最终所得 KCl 固体的质量 __________( 填编号)。 A A.大于 80 g C.小于 80 g B.等于 80 g D.无法确定


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