专题06 工业流程图-中考化学实验专题突破

专题06：工业流程图

【必背考点】

突破方法:关注流程“三线”(去线、进线和可逆线)和“核心”。

读流程图的方法――抓箭头：①主线主产品；②支线副产品；③回头循环品。

考查主要内容：物质的分离操作、除杂试剂的选择、生产条件的控制、产品分离提纯。

这类题考查问题主要设问出发点有：

⑴据流程图或题目提供的反应物和部分生成物书写情景方程式；⑵滤渣的成分；⑶滤液的成分；⑷核心反应条件的控制和原因；⑸选择化学除杂试剂及原因；⑹调pH值的范围及试剂的选择；⑺相关实验操作及仪器；⑻相关计算等等。

1.涉及的主要操作：

（1）粉碎或研磨：目的是增大反应物间的接触面积，加快反应(或溶解)速率。

（2）溶解：

（3）过滤：

（4）蒸发：

2.工艺流程图的三大类型：

（1）工业生产流程

（2）提纯除杂类

（3）金属的回收利用

一：工业生产流程

1．CO2是最主要的温室气体，也是巨大的碳资源，CO2的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。利用NaOH溶液来“捕捉”CO2，并将CO2储存或利用，流程如图（部分条件及物质未标出）。

（1）转化室中发生反应的化学方程式为 　               　； 　                      　。

（2）下列有关该过程的叙述正确的是 　       　。

A.该过程可实现CO2零排放                B.该过程只有1种物质可以循环利用

C.将X物质分离出来的操作是过滤          D.该过程至少发生了4个化学反应

（3）利用Na2CO3或K2CO3溶液吸收低浓度的CO2，将其转化为NaHCO3或KHCO3，NaHCO3或KHCO3受热分解生成高浓度的CO2储存利用，生成的Na2CO3或K2CO3循环使用以降低生产成本。

根据表中信息，选择K2CO3溶液作吸收液的优点是 　                                 　。

（4）将CO2作为资源是实现碳中和的有效方法。以CO2和H2为原料，在一定条件可以合成C2H6O和O2，参加反应的CO2和H2的质量比为 　                               　。

2．氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。工业上用粗铜渣（含CuO、Fe2O3、FeO以及少量不溶性杂所）为原料制取氯化铜（CuCl2）的为生产流程如图1：

（1）为了提高粗铜渣的利用率，可采取的措施是 　   　。

（2）“盐酸浸出”中发生反应的化学方程式 　                               　（写1个）。铜的浸出率与浸出时间的关系如图2所示，由图可知：最佳浸出时间为 　              　。

表一：几种离子生成氢氧化物沉淀的pH

（3）“操作1”用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 　      　，其中玻璃棒的作用是 　   　。

（4）依据“表一”分析：“除铁”中加入H2O2的作用是 　   　。在下列试剂中选用适当试剂 　   　（填选项字母）调节PH，调节PH的适宜范围是 　   　。

A.CuSO4

B.CuO

C.Cu2（OH）2CO3

（5）“操作2”包含过滤、洗涤滤渣、蒸发等多步实验基本操作，洗涤滤渣的目的是 　   　，过滤后滤渣为红褐色固体，该滤渣是 　   　。（填化学式）。

（6）若不考虑“调节pH”对流程的影响，欲通过该方法生产CuCl2 13.5t，理论上至少需要含铜64%的粗铜渣 　   　t。（精确到0.1，写出计算过程）

二：提纯除杂类

3．利用废镍催化剂（主要成分：Ni，还含有少量的Fe、Cu等杂质）制备NiCO3的实验流程如下（虚线处部分流程略去）：

已知：Na2CO3溶液能使无色酚酞溶液变红。碱性条件下NiSO4转化为Ni（OH）2沉淀。

（1）实验前需要对废镍催化剂进行粉碎，其目的是 　                       　。

（2）“酸溶”中Fe与稀硫酸反应的化学方程式为 　                        　。

（3）“氧化”阶段发生的反应为H2O2+2FeSO4+H2SO4═Fe2（SO4）3+aH2O，则a＝　   　。

（4）“除铁”步骤中加入氨水调节pH，使Fe3+转化Fe（OH）3沉淀，将Fe（OH）3沉淀和NiSO4溶液分离的操作是 　   　，该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、　   　。

（5）“沉镍”是将Na2CO3溶液加入NiSO4溶液中生成NiCO3沉淀，反应的化学方程式为 　                 　，属于 　   　反应（填基本反应类型）。该过程不能将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中，其原因是 　                       　。

4．粗盐中除了含有NaCl外，还含有少量CaCl2、MgCl2，及泥沙等杂质，如图是常用粗盐精制的操作流程。

回答下列问题：

（1）操作a相当于实验室中的 　   　操作。

（2）沉淀A的化学式为 　   　。

（3）加入过量Na2CO3溶液的目的是 　   　。

（4）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 　   　（填化学式）。

（5）将得到的精盐水进一步蒸发，得到精盐。现用得到的精盐配制溶质质量分数为6%的氯化钠溶液50g，下列说法正确的是 　   　（填序号）。

A.需用托盘天平称量精盐的质量为3g，量取水的体积为47mL

B.需要用到的玻璃仪器有：烧杯、量筒、胶头滴管、细口瓶

C.若使用量筒时俯视读数，其他操作均无任何差错，则所配的氯化钠溶液的溶质质量分数大于6%

三.金属的回收利用

5．废旧金属可回收利用，某化学兴趣小组用合金废料（含Fe、Cu和Al）制取FeSO4溶液和回收金属铜，实验流程如图所示（部分生成物已略去）。已知：2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑。

（1）步骤A加入足量NaOH溶液目的是 　                               　。

（2）操作Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和（填仪器名称） 　   　。

（3）步骤B发生反应的化学方程式为 　            　，该反应属于基本反应类型中的 　   　反应。

（4）铝制品在空气中耐腐蚀的原因是 　                              　。

6．废旧手机的电路板中含有铝、铁、铜、银、金等多种金属，随意丢弃既会造成资源浪费，也会污染土壤和水体。化学兴趣小组为回收其中的铜，设计并进行了如下实验。已知：Cu+H2O2+H2SO4═CuSO4+2H2O；不考虑金、银发生类似反应。

（1）将电路板粉碎成粉末的目的是 　   　。

（2）操作a是 　   　。滤液A中的溶质除了硫酸以外，还有 　   　（填化学式）。

（3）步骤Ⅱ中的实验现象是 　                                　。

（4）步骤Ⅳ中反应的化学方程式是 　                             　。

（5）金属活动性Fe＞Cu，故可发生反应：Fe+CuSO4═FeSO4+Cu。非金属与金属类似，已知活动性Cl2＞Br2＞I2，请写出将Cl2通入NaBr溶液中发生反应的化学方程式：　   　。

7．某金属冶炼厂的废渣中含有ZnO、Cu、S等物质，现欲从该废渣中回收铜，并制备硫酸锌晶体，其主要流程如下：

已知：ZnO不与氧气反应；假定步骤②和步骤③中所有反应物质均恰好完全反应；ZnSO4溶解度随温度升高而增大。

（1）将“废渣”粉碎的目的是 　                       　。

（2）产生的“废气”若直接排放到空气中，会造成的环境问题是 　   　；处理该废气用石灰浆不用石灰水，其原因是 　                             　。

（3）步骤②中反应的化学方程式有：ZnO+H2SO4═ZnSO4+H2O； 　   　。

（4）步骤③中反应的化学方程式为 　                             　，该反应的基本反应类型为 　   　；若在实验室中完成操作Ⅰ，所需玻璃仪器除烧杯外，还有 　              　。

（5）操作Ⅱ包括：蒸发浓缩、　   　、过滤、洗涤、干燥。

（6）请你对“金属资源的保护”提一条合理建议：　                        　。