中考 工业流程题 专题.docx

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中考工业流程题专题

2013年中考复习专题------工业流程图题

一、中考流程图题命题问题情境归纳整理

按资源背景分类

举例

（海）水资源

海水制盐、候氏制碱、海水提镁等

传统能源工业

化石燃料利用合成氨工艺流程

石灰石工业

石灰石利用

污水处理工业

污水净化以及自来水工艺

金属回收工业

提取金属

印刷工业、化肥生产等等

二、中考流程图题命题考查内容

（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

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）。

关键——实验原理、装置原理、操作原理三结合（抓住一个关键点：

一切反应或操作都是为获得产品而服务。

）

解此类题的注意事项

1、从绿色化学方面作答：

对综合生产效益有何影响？

如原料成本，原料来源是否广泛、是否可再生，能源成本，对设备的要求，环境保护。

2、常见文字叙述套路

（1）从溶液中得到晶体：

蒸发浓缩-冷却结晶-过滤-（洗涤）。

（2）在写某一步骤是为了除杂是，应该注明“是为了除去某某杂质”，只写“除杂”等一类万金油式的回答是不给分的。

一、海水资源的多重利用

[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________________。

[例2]通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。

以下是制备精盐的实验方案，各步操作流程如下：

（1）在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌，作用是。

（2）第②步操作的目的是除去粗盐中的（填化学式，下同），第⑥步操作的目的是除去滤液中。

（3）第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有：

泥沙、BaSO4、Mg（OH）2、（填化学式）。

（4）在第③步操作中，选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH，理由是

。

（5）在制备精盐的过程中，氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序是否可以颠倒________，理由是_____________________________________________________________________；

（6）在利用粗盐制备精盐过程的第⑥步操作中，加入适量盐酸的目的是___________。

2.金属镁的冶炼

[例1]（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__________。

电解

（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：

MgCl2=====Mg＋______。

（4）写出第②、③两步反应的化学方程式：

②________________________________________________；

[例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。

上述提取Mg的过程中，试剂A最好选用（从我市有丰富的石灰石资源考虑）。

沉淀B与试剂C发生的是中和反应，则沉淀B的化学式为　　　　　　，由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

电解无水MgCl2的过程中能转化为能。

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：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

3侯氏制碱工艺

例3（2008年镇江）某校化学兴趣小组参观制碱厂后，获得以下信息并对相关问题进行研究。

【产品与原理】该厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱（Na2CO3）和化肥NH4Cl。

生产原理是：

将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物，

反应为：

NaCl（饱和）+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；分离出NaHCO3，加热制得纯碱。

【生产流程】

△

【相关资料】

⑴NH4Cl==NH3↑+HCl↑

⑵已知20℃时有关物质的溶解度如下（气体指1体积水中能溶解的气体体积）

物质

NaCl

NaHCO3

NH4Cl

NH3

CO2

溶解度

36.0g

9.6g

37.2g

710

0.9

【问题讨论】：

⑴氨碱工业最关键的一步是：

在加压的条件下不断向饱和的氨盐水中通入二氧化碳气体，溶液中会有碳酸氢钠

晶体析出。

试分析该流程需要加压条件的原因是：

。

⑵反应①中发生了两个反应，写出其中的一个化学方程式：

。

⑶反应③中得到纯碱的化学方程式为：

。

⑷溶液B中的溶质有（至少写出两种）。

⑸上述生产流程中可循环使用的是（填序号）。

A.挥发性气体CB.溶液DC.氢氧化镁D.化肥NH4Cl

二、传统能源工业（化石燃料的利用及合成氨工业等）

1、煤化工

煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及各种化工产品的工业过程。

请回答下列问题：

（1）下列说法正确的是　　。

A．煤是复杂的混合物，主要含碳元素

B．由煤加工成焦炭发生的是物理变化

C．家用“液化石油气”就是煤隔绝空气加热得到的产品

D．煤燃烧排放的二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要物质

（2）煤的加工产品有很多用途，其中焦炭广泛应用于炼铁。

右图是高炉炼铁的示意图。

请根据图例回答：

①焦炭在炼铁过程中的主要作用是　　；

②请用化学方程式表示炼铁的原理　　；

③高炉炼铁会产生大量的高炉气体，其主要成分是高浓度的CO和氧化铁尘粒。

请你对高炉气体的处理提出合理化的建议　　。

（3）化肥厂生产合成氨的原料是煤、空气、水。

生产简要流程如下：

煤气发生炉中主要反应：

①C+O2=CO2；②C+H2O=CO+H2。

两个反应必须进行调控才能保持一定的炉温。

判断：

反应②　　（填“放出”或“吸收”）热量。

将合成的氨气部分通入碳化塔，既除去了二氧化碳又得到了化肥NH4HCO3，试写出该反应的化学方程式　　。

2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__________。

（2）制取氢气的反应过程为：

C＋H2O=====CO＋H2，CO＋H2O=====CO2＋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

H2

N2

O2

NH3

沸点/℃

－252

－195.8

－183

－33.35

三、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1]（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__________。

[例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；

微热

b．碳酸氢钙微溶于水，微热易分解：

Ca（HCO3）2=====CaCO3↓+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：

①；④；

操作Ⅱ包括等工序。

（2）制轻质碳酸钙时，D为（选填“悬浊液”或“溶液”或“乳浊液”），

理由是：

．

（3）小李认为流程①、②、③和操作I比小王的主张更好，其理由是：

_______________

；操作I包括搅拌和微热等工序。

四、污水处理工业

[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1]（（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____________________________。

[例2]（有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥。

某同学设计了一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体。

方案流程如下：

回答下列问题：

（1）步骤②中：

需加入的物质是，分离所得混合物的方法是。

（2）步骤③中：

需加入的物质是，发生反应的化学方程式是。

（3）某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤③，你认为是否合理？

，理由是.

（4）步骤④的操作是，溶液2和溶液3为什么要混合？

.

[例3]（2008年无锡）（4分）人类的生活和工农业生产都离不开水。

下图是自来水厂净水过程示意图。

请根据图示回答下列问题：

⑴自来水厂生产自来水时，使用的净水方法有___________________；

A．沉淀B．过滤C．煮沸D．蒸馏E．吸附

⑵取水后加入絮凝剂（明矾）的作用是________________________________________；

⑶自来水厂常用二氧化氯进行投药消毒，二氧化氯的化学式为_________；漂白粉（有效成分为次氯酸钙）也可用

为饮水消毒剂，次氯酸钙[Ca（ClO）2]中氯元素的化合价为_______。

五、金属回收工业

[例1]坐落于常熟的江苏常福电缆厂是一家以生产电缆类产品为主的企业．在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：

零碎电缆）．某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后，围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法．

甲同学根据已学知识，提出了一套回收方案：

乙同学在查阅资料后得知：

在通入空气并加热的务件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反应（方程式为：

2Cu+2H2SO4+O2

2CuSO4+2H2O），于是他提出了另一套方案：

（1）甲方案的②③三个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：

②；③．

（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为（选填“甲”或“乙”）的方案更合理．理由是：

．

（3）丙认为，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑．你认为丙这么说的道理是：

．

丁又提出了疑问：

“如果铁过量，剩余的铁会混在红色粉末中，该用什么化学方法

处理?

”．请提出你的想法：

．

（4）最后，老师肯定了同学们的积极思考，但同时指出：

方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后，会得到一种俗称“绿矾”的工业产品，可增加经济效益．请写出使“绿矾”结晶的两种可能方法：

、（“绿矾”溶解度随温度升高而增大）．

[例2]（2008年常州）（8分）联合钢铁工业的基本生产流程示意图如下：

请回答下列问题：

（1）写出设备A的名称：

；

（2）写出以赤铁矿为原料在高温下与一氧化碳反应制取铁的化学方程式：

；

（3）应用化学原理分析，工业炼钢时用纯氧而不用空气的原因是：

；

（1）铁粉与生石灰都是常用的干燥剂，现欲用化学方法检验某食品袋中的干燥剂究竟是其中的哪一种？

（2）请你简述方法和现象：

。

（同步练习）1、（2008年南通）（10分）“嫦娥一号”卫星发射成功，标志月球探测成为中国航天的现实。

（1）“嫦娥一号”使用的燃料是液氢，助燃剂是液氧。

氧气从淡蓝色液体变成无色气体发生了_______变化，

氢气燃烧的化学方程式为___________。

液态氢作燃料除燃烧时产生较大的推动力外，另一个优点是_____________。

对于目前全世界出现能源危机，以及燃烧对环境的影响，我们应该合理开发利用的新能源

有（至少填两种）__________________。

（2）月球上的3He（3表示相对原子质量）蕴藏量巨大，探月的目标之一是探测核聚变燃料3He的分布。

地球上的氦元素主要以4He形式存在。

从原子的构成来看，3He、4He两种原子的_______数不同，化学性质____________。

（3）“嫦娥一号”另一个目标是探测下列14种元素的含量和分布：

K、Th（钍）、U（铀）、O、Si、Mg、Al、Ca、Fe、Ti（钛）、Na、Mn、Cr（铬）、Gd（钆）。

其中属于金属元素的有种。

（4）月球表面富含钛铁矿，钛因其硬度大、熔点高、常温下耐酸碱、耐腐蚀等优良的性能，被誉为“未来金属”。

我国四川省有大型钒钛磁铁矿，由钒钛磁铁矿提取金属钛的主要工艺过程如下：

①钛铁矿的主要成分是FeTiO3（钛酸亚铁），其中钛的化合价为价。

②TiCl4在高温下与足量Mg反应生成金属Ti，该反应属于_____________（填反应类型）。

③上述生产过程中得到的金属钛中混有少量金属杂质，可加入_________________除去。

2.（08宿迁）有一种工业废水，其中含有大量的硫酸亚铁，少量的银离子以及污泥。

某同学设计了

一个既经济又合理的方法回收银和硫酸亚铁晶体。

方案流程如下：

回答下列问题：

（1）步骤②中：

需加入的物质是，分离所得混合物的方法是。

（2）步骤③中：

需加入的物质是，发生反应的化学方程式是。

（3）某同学认为经过步骤②后所得固体就是纯净的银，不需要进行步骤③，你认为是否合理？

，理

由是.

（4）步骤④的操作是，溶液2和溶液3为什么要混合？

.

六、印刷材料工艺

例、（2009年扬）（8分）下图是氧化沉淀法生产复印用高档Fe3O4粉的工艺流程简图，根据要求回答问题。

（1）铁的另两种常见氧化物的化学式是、。

（2）加水溶解过程中，在实验室里通常要使用的玻璃仪器有烧杯和，操作A的名称是。

（3）副产品P是，由溶液N获得该副产品的操作顺序是b→→→d。

a．过滤b．加热浓缩c．冷却结晶d．晶体加热至完全失去结晶水

△

（4）通空气时的化学方程式是4Fe（OH）2+2H2O+O2===4Fe（OH）3，由沉淀M获得Fe3O4的过程中发生的反应为

Fe（OH）2+2Fe（OH）3===Fe3O4+4H2O，控制“一定量空气”的目的

是，沉淀M中Fe（OH）2和

Fe（OH）3的最佳质量比为。

（相对分子质量：

Fe（OH）2—90，Fe（OH）3—107）

（同步练习）1、（2008年广东省）氯化铁能腐蚀铜，工业上常用此原理生产印刷线路板。

以下是印刷线路板的生产及废液

的处理过程：

请回答下列问题：

（1）步骤②中发生了两个反应：

2FeCl3+Fe=3FeCl2和

（2）滤渣的成份有，步骤③中发生反应的化学方程式是

（3）该流程中可以循环、回收利用的物质是：

。

七、化肥生产工艺

例、（2009镇江）（15分）某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4，与相邻的化肥厂联合设计了制备

（NH4）2SO4的工艺流程。

【工艺流程及原理】

沉淀池中发生的主要化学反应为：

CO2+2NH3+CaSO4+H2O=CaCO3↓+（NH4）2SO4

【讨论交流】

（1）操作a的名称是，若在实验室进行此操作，用到的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还需

要。

请说出该仪器的另外一种用途。

（2）经操作a后得到的固体物质在煅烧炉中高温分解生成X和Y两种物质，该工艺中，Y被作为原料之一

循环利用。

Y的化学式为。

（3）沉淀池中也可能生成少量NH4HCO3，该反应的化学方程式为。

（同步练习）2．（08扬州）某化工厂为综合利用生产过程中的副产品CaSO4，

与相邻的化肥厂联合设计了以下制备（NH4）2SO4的工艺流程：

上述流程中，沉淀池中发生的主要化学反应为：

CO2＋2NH3＋CaSO4＋H2O＝CaCO3↓＋（NH4）2SO4，煅烧炉

中发生的化学反应方程式为。

该工艺中可循环使用的X为（填化学式，下同），副产品Y为。

操作b的过程是、冷却结晶、。

题型集训

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______，加入的试剂A是_______________，沉淀是____________。

（2）写出NaOH与杂质反应的化学方程式：

_________________________________________；

（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：

___________________________________________。

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。

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发生的是中和反应，则沉淀B的化学式为__________，由无水MgCl2制取Mg的化学方程式为：

______________________。

电解无水MgCl2的过程中，____能转化为______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：

_________________________________________________________。

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。

（1）操作Ⅰ的名称为____，操作Ⅱ的名称为__________。

滤渣的化学成分有______________。

（2）石灰乳的作用：

①______________；②________________。

写出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：

_______________________________。

（2）加入BaCl2除去的杂质离子是__________；加入Ca（OH）2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。

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：

（1）操作Ⅰ的名称是________；该操作需用到的铁制仪器为________________。

（2）固体A的成分是______________；操作Ⅱ反应的化学方程式为：

____________________。

（3）黑色固体C加适量稀硫酸反应的化学方程式为：

_________________________________。

（4）图中由含铝的钠盐制备氯化铝有两种途径，你认为合理的途径是_____（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），理由是_____________________________________________________________。

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________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：

_______________________________。

（3）第③步反应的基本类型属于__________。

（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与水反应得到H2SO4，则X的化学式为________。

（5）从“绿色化学”的角度分