專題四工藝流程圖題(中考1 3題) 流程圖題是安徽中考的高頻考點,近5年來,只有2014年沒有考查,都是在填空題第13題考查,分值為67分,一般以物質的工業(yè)合成和確定混合物組成的流程圖為情景進行命題。主要考查的知識點有:化學式和化學方程式的書寫、化學基本反應類型的判斷、過濾和蒸發(fā)等分離物質的操作以及所需儀器和作用、物質變化的判斷、物質的分類、常見物質的用途等。此類試題取材廣泛,構思獨特新穎,有效融入了工業(yè)生產和現代科技工業(yè)中的新知識,內容呈現出探究性、應用性與創(chuàng)新性的特點,較好地考查了學生提取信息、讀圖、邏輯推理能力和綜合運用所學知識解決實際問題的能力。預計2019年安徽中考關于工業(yè)流程圖題的考查仍會延續(xù)往年的命題風格,以制備某種物質的工業(yè)流程圖為情景考查學生所學化學知識。 解答此類試題時應注意以下幾點:認真、耐心閱讀題目,把題目所給流程的目的搞清楚,知道流程中每個操作(一般為過濾和蒸發(fā))、加入試劑的作用和目的。強化提取信息的能力、順向和逆向思維相結合的能力,熟練掌握有關物質的化學式和化學方程式的書寫。注意答題的完整性和準確性,敘述要條理清晰、科學合理、符合化學用語標準等。 鏈接安徽中考 例題(2017安徽中考,13,7分)五氧化二釩(V2O5)是一種工業(yè)催化劑,如圖是制取V2O5的工藝流程。(1)寫出反應的化學方程式:。(2)操作a的名稱是,實驗室進行該操作所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和。(3)反應的反應類型是,物質X中一定含有的元素是。(4)寫出副產物KCl的一種用途:。 解析 (1)反應中,KVO3和NH4Cl反應生成NH4VO3和KCl,反應的化學方程式為KVO3+NH4Cl=NH4VO3+KCl。(2)操作a的名稱是過濾,實驗室進行該操作所需的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗。(3)反應中,反應物是一種,生成物是多種,屬于分解反應;根據質量守恒定律可知,物質X中一定含有氮元素。(4)副產物KCl在農業(yè)上常用作鉀肥。答案 (1)KVO3+NH4Cl=NH4VO3+KCl(2)過濾漏斗(3)分解反應氮(或N)(4)作鉀肥(合理即可)方法總結此類試題往往會以實際生產中的某個簡單流程為情景考查化學知識(如物質的分離、物質的分類、化學方程式的書寫等)。做好本題關鍵是要把該流程的目的搞清楚,知道流程中的每個操作、加入試劑的作用和目的,并聯系所學知識,綜合考慮,全面解答。 題型一物質合成流程圖1.(2016安徽中考,13,7分)高純氧化鋅廣泛應用于電子工業(yè),某研究小組設計如下流程制備高純氧化鋅。(1)反應的化學方程式為。(2)反應的基本反應類型是。(3)反應后進行的分離操作名稱是,若得到的NH 4Cl溶液有渾濁,原因可能是(寫出一種即可)。(4)反應屬于分解反應,除得到氧化鋅外還生成2種常見氣體,其化學式為、。 答案 (1)Zn+2HCl=ZnCl2+H2(2)復分解反應(3)過濾過濾時液面高于濾紙邊緣(或濾紙破損、儀器不干凈等)(4)CO2CO解析 (1)反應是鋅與稀鹽酸反應,反應生成氯化鋅和氫氣,反應的化學方程式為Zn+2HCl=ZnCl2+H2。(2)反應是氯化鋅溶液與草酸銨溶液發(fā)生反應,生成氯化銨和草酸鋅沉淀,反應的化學方程式為ZnCl2+(NH4)2C2O4=2NH4Cl+ZnC2O4,該反應發(fā)生在溶液中是兩種化合物相互交換成分生成另外兩種化合物,屬于復分解反應。(3)反應后的操作是將氯化銨溶液和草酸鋅沉淀分離,即固液分離,所以該操作的名稱是過濾;過濾時若液面高于濾紙邊緣、濾紙破損或儀器不干凈都會造成過濾后濾液仍然渾濁。(4)草酸鋅沉淀灼燒發(fā)生分解反應,根據化學反應前后元素的種類不變,除生成氧 化鋅外,生成的另外兩種常見氣體應為CO2和CO。 2.(2018江蘇宿遷中考)海洋是人類巨大的資源寶庫,如圖為從海水中提取金屬鎂的簡易流程圖。(已知:貝殼的主要成分是CaCO3)(1)海洋中含量最多的物質是。(2)實驗室中進行操作時,玻璃棒的作用是。(3)生石灰轉化為石灰乳的過程是反應(選填“吸熱”或“放熱”)。(4)上述流程中未涉及的基本反應類型是反應。答案 (1)H 2O(2)引流(3)放熱(4)置換 解析 (1)海洋中含量最多的物質是H2O。(2)由實驗的過程可知,操作能將固液分開,操作是過濾,實驗室中進行過濾時,玻璃棒的作用是引流。(3)生石灰轉化為石灰乳的過程是放熱反應。(4)由題意可知,流程中煅燒石灰石、氯化鎂通電得到鎂都發(fā)生了分解反應;生石灰轉化為石灰乳是化合反應;氫氧化鈣與氯化鎂反應、氫氧化鎂與稀鹽酸反應是復分解反應;未涉及的基本反應類型是置換反應。 3.(2018山東煙臺中考)2017年12月28日,全球首段承載式太陽能光伏發(fā)電公路試驗段在我省建成通車。高純硅是光伏發(fā)電的重要材料,生產高純硅的流程圖如圖: (1)生產高純硅需要對普通石英砂(含有少量Fe2O3雜質)進行提純,其中酸洗是一個重要的步驟。請寫出用鹽酸除去Fe 2O3的化學方程式:。(2)整個生產過程中必須控制無氧、無水。在SiHCl3與H2反應過程中若混入O2,可能引起的后果是。SiHCl3遇水能劇烈反應生成H2SiO3、H2與HCl,該反應的化學方程式是。(3)為了節(jié)約資源,上述生產流程中可循環(huán)利用的物質是(填化學式)。 答案 (1)Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O(2)爆炸SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2+3HCl(3)HCl解析 (1)用鹽酸除去Fe2O3是鹽酸和氧化鐵反應生成氯化鐵和水,對應的化學方程式為Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O。(2)由于氫氣具有可燃性,極易發(fā)生爆炸,所以若混入了氧氣可能引起的后果是爆炸。SiHCl3遇水能劇烈反應生成H2SiO3、H2與HCl,對應的化學方程式是SiHCl3+3H2O=H2SiO3+H2+3HCl。(3)由于開始時HCl是反應物,而結束后為生成物,所以為了節(jié)約資源,上述生產流程中可循環(huán)利用的物質是HCl。 4.(2018江蘇南通中考)硫酸亞錫(SnSO4)廣泛應用于電鍍工業(yè)。該物質易與氧氣反應而變質。實驗室模擬工業(yè)上制取SnSO4的一種實驗方案如下: (1)SnCl2由Sn與鹽酸反應制得,同時生成氫氣,該反應的化學方程式為。(2)Na2CO3俗稱。(3)過濾所得濾液中的溶質為(填化學式)。(4)用已知質量分數和密度的濃硫酸配制質量分數為15%的稀硫酸,所需玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和。稀釋濃硫酸的正確操作為。(5)反應2屬于基本反應類型中的反應。從反應2所得溶液中獲得SnSO 4晶體的部分操作須在隔絕空氣條件下進行的原因是。答案 (1)Sn+2HCl=SnCl2+H2(2)純堿(3)SnCl2、NaCl(4)量筒將濃硫酸沿燒杯壁慢慢注入水里,并用玻璃棒不斷攪拌(5)復分解防止SnSO4晶體與氧氣反應而變質 5.(2013安徽中考,13,7分)以黃鐵礦為原料(主要成分是FeS2)為原料,生產硫酸的簡要流程圖如圖: (1)寫出流程圖中一種氧化物的名稱。(2)將黃鐵礦粉碎,目的是。(3)流程中SO 2轉化為SO3的化學方程式為。(4)爐渣(Fe2O3)在工業(yè)上可用來。答案 (1)二氧化硫(或三氧化硫或三氧化二鐵)(2)增大反應物的接觸面積(3)2SO2+O22SO3(4)作煉鐵原料 解析 (1)二氧化硫或三氧化硫或三氧化二鐵都是由兩種元素組成,其中一種元素是氧元素,屬于氧化物。(2)反應物接觸面積越大,反應越劇烈,黃鐵礦粉碎會增大反應物的接觸面積,加快反應速率。(3)反應物是二氧化硫和氧氣,生成物是三氧化硫,用觀察法配平,反應條件是催化劑和加熱,所以方程式是2SO2+O22SO3。(4)爐渣(Fe2O3)可以用來煉鐵,一氧化碳與氧化鐵反應生成鐵和二氧化碳,所以可以用作冶鐵原料。 6.(2018山東濰坊中考)侯德榜是我國著名的化學家,發(fā)明了侯氏制堿法,為純堿和氮肥工業(yè)技術的發(fā)展作出了杰出的貢獻。工業(yè)上以半水煤氣(主要成分是N2、H2、CO、CO2和H2O)、食鹽等為原料制取純堿的流程如下: (1)流程中循環(huán)利用的物質有H 2O和。(2)步驟中,在使用銅催化劑和加熱條件下,半水煤氣主要成分間發(fā)生反應實現了CO轉化,化學方程式是。 (3)實驗室從混合氣體H2、N2、CO2中分離出CO2的實驗裝置如圖所示。廣口瓶和分液漏斗中盛放的藥品分別是、。(4)除去純堿中少量碳酸氫鈉雜質的方法是。答案 (1)CO 2(2)CO+H2OCO2+H2(3)氫氧化鈉溶液稀硫酸(4)加熱 解析 (1)據題圖可以看出,流程中循環(huán)利用的物質有H2O和CO2。(2)步驟中,在使用銅催化劑和加熱條件下,半水煤氣中一氧化碳和水發(fā)生反應生成二氧化碳和氫氣,實現了CO轉化,化學方程式為CO+H2OCO2+H2。(3)要從混合氣體H2、N2、CO2中分離出CO2,需要先將CO2吸收掉,使用的藥品是氫氧化鈉溶液,然后將CO2釋放出來,使用的是稀硫酸,故廣口瓶和分液漏斗中盛放的藥品分別是氫氧化鈉溶液、稀硫酸。(4)碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差,故除去純堿中少量碳酸氫鈉雜質可以采用加熱的方法。 7.(2011安徽中考,13,7分)醫(yī)用氯化鈣常用于合成藥物。以工業(yè)碳酸鈣(含少量Fe3+等雜質)為原料生產二水合氯化鈣(CaCl22H2O)的流程如圖所示。(1)寫出第步中碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式:。(2)第步中是否發(fā)生化學變化?(填“是”或“否”)。(3)操作a的名稱是,實驗室進行該操作時玻璃棒的作用是。(4)青少年正處于生長發(fā)育階段,需要攝入足夠的鈣,寫出一個合理的補鈣方法:。答案 (1)CaCO 3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2(2)是(3)過濾引流(4)多吃富含鈣的食物 題型二確定混合物組成流程圖8.(2018安徽滁州二模)2018年春我省大部分地區(qū)普降大雪,給人們的出行帶來諸多不便。一些地方使用了大量的融雪劑用于消除積雪。某種融雪劑可能是由NaCl、CaCl2、CuSO4中的一種或兩種物質組成。小明為了探究其成分,設計并完成了以下實驗:根據以上實驗,請你推斷:(1)該融雪劑中一定不含有,一定含有。(填化學式)(2)寫出第步反應的化學方程式:。(3)第步分離操作的名稱是。 (4)融雪劑的大量使用會給環(huán)境帶來一些危害。請你寫出融雪劑對環(huán)境的一種危害或提出道路除雪的一條合理化建議:。 答案 (1)CuSO4CaCl2(2)CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl(3)過濾(4)危害道路兩旁的植物(或腐蝕鋼鐵橋梁、污染地下水等)或建議:道路除雪應以機械除雪為主、融雪劑融雪為輔解析 (1)由分析可知,該融雪劑溶解后得無色溶液,一定無硫酸銅;無色溶液加碳酸鈉,生成白色沉淀,則一定有氯化鈣。(2)第步是氯化鈣和碳酸鈉溶液反應,反應的化學方程式為CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl。(3)第步是難溶性沉淀和溶液分離,屬于過濾操作。(4)融雪劑會危害道路兩旁的植物、腐蝕鋼鐵橋梁、污染地下水等;道路除雪應以機械除雪為主、融雪劑融雪為輔。 9.(2018湖北武漢中考)有一包固體粉末,可能含碳、鋁、銅、氧化鋁、氧化銅中的一種或幾種。為探究該固體粉末的組成,某化學興趣小組進行了如圖所示實驗: (1)向樣品中加入過量稀鹽酸產生的氣體是。(2)向固體A中加入硝酸銀溶液,發(fā)生反應的化學方程式為。(3)固體B中含有的物質是。(4)原固體樣品中一定含有的物質是。(5)藍色溶液丙中一定含有的溶質是。答案 (1)氫氣(2)Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2(3)碳、銀(4)碳、鋁(5)硝酸鋁、硝酸銅和硝酸 解析 (1)鋁能和稀鹽酸反應產生氫氣。(2)銅和硝酸銀反應生成銀和硝酸銅,反應的化學方程式為Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2。(3)固液混合物過濾后,固體A中加入硝酸銀溶液,生成藍色溶液乙,是銅和硝酸銀反應生成銀和硝酸銅,得到固體B,B在氧氣中灼燒生成二氧化碳,說明固體A中一定有銅、碳,B中一定有碳和銀。(4)樣品中加入過量的鹽酸,有氣體產生,說明樣品中一定有鋁;固液混合物過濾后,固體A中加入硝酸銀溶液,生成藍色溶液乙,銅和硝酸銀反應生成銀和硝酸銅,得到固體B,B在氧氣中灼燒生成二氧化碳,說明固體A中一定有銅、碳,B中一定有碳和銀;因此原固體樣品中一定含有的物質是碳和鋁。(5)藍色溶液丙中一定含有的溶質是硝酸鋁、硝酸銅和硝酸,因為鹽酸和硝酸銀反應生成氯化銀白色沉淀和硝酸。 題型三混合物除雜流程圖10.(2018合肥廬陽區(qū)校級模擬)現有一包混有少量Na2CO3和CaCO3的NaCl固體,為除去其中的雜質,設計流程如圖,請回答下列問題:(1)在操作前加入水的目的。(2)操作名稱是,其中玻璃棒的作用是。(3)寫出除雜過程中發(fā)生的化學方程式,該反應屬于(填寫基本反應類型)。(4)求出Na 2CO3中碳元素的化合價:。答案 (1)除去雜質CaCO3(2)蒸發(fā)結晶攪拌,使液體受熱均勻(3)CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl復分解反應(4)+4 解析 (1)NaCl、Na2CO3均易溶于水,CaCO3難溶于水,在操作前加入水的目的除去雜質CaCO3。(2)操作是將氯化鈉晶體從氯化鈉溶液中結晶出來,是蒸發(fā)結晶,實驗中玻璃棒的作用是攪拌,使液體受熱均勻。(3)碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,反應的化學方程式為CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl,該反應是由兩種化合物相互交換成分生成兩種新的化合物,屬于復分解反應。(4)碳酸鈉中,鈉元素顯+1價,氧元素顯-2價,設碳元素的化合價為x,則:(+1)2+x+(-2)3=0,則x=+4。 11.(2018江蘇蘇州中考)從大理石(主要雜質是氧化鐵)中提純碳酸鈣的一種實驗流程如下: (1)反應池中用硝酸不用稀硫酸的主要原因是。(2)反應池中加入氨水的目的是。(3)反應池生成碳酸鈣的化學方程式是。(4)過濾中所得濾液在農業(yè)生產中的一種用途是。 答案 (1)稀硫酸和碳酸鈣反應生成微溶于水的硫酸鈣(2)除去過量的硝酸(3)(NH4)2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3+2NH4NO3(4)作氮肥解析 (1)根據硫酸和碳酸鈣反應生成微溶于水的硫酸鈣覆蓋在大理石表面,阻礙反應的繼續(xù)進行,所以反應池中用硝酸不用稀硫酸。(2)反應池中加入氨水的目的是:除去過量的硝酸。(3)碳酸銨和硝酸鈣反應生成碳酸鈣沉淀和硝酸銨,化學方程式為(NH4)2CO3+Ca(NO3)2=CaCO3+2NH4NO3。(4)過濾中所得濾液中含有硝酸銨,在農業(yè)生產中的一種用途是作氮肥。