專題三工業(yè)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(shí) 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 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(shí)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 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 題型1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(shí) 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操作的目的 例1 2014年廣州 粗鹽中除NaCl外還含有MgSO4以及泥 沙等雜質(zhì) 初步提純粗鹽的實(shí)驗(yàn)流程如圖1 圖1 圖2 1 濾渣 是粗鹽中含有的 2 實(shí)驗(yàn)過程中四次用到玻璃棒 分別是 第一次 溶解時(shí)攪拌 第二次 第三次 第四次 將精鹽從蒸發(fā)皿轉(zhuǎn)移出來 3 本實(shí)驗(yàn)從濾液得到精鹽 采用的是蒸發(fā)溶劑的方法而不用降低溶液溫度的方法 參考溶解度曲線圖分析其原因 如圖2 4 如圖2可知 20 時(shí)NaCl的溶解度為 g 本實(shí)驗(yàn)溶解3 6g的粗鹽 蒸餾水的最佳使用量約為 mL 增加蒸餾水的用量雖然能加快粗鹽的溶解 但會(huì)引起的不良后果是 解析 3 氯化鈉的溶解度受溫度影響變化不大 適合用蒸發(fā)結(jié)晶 4 如圖2可知 20 時(shí)NaCl的溶解度為36g 溶解3 6g的粗鹽 蒸餾水的最佳使用量約為10mL 增加蒸餾水的用量雖然能加快粗鹽的溶解 但會(huì)在蒸發(fā)時(shí)造成能源浪費(fèi) 答案 1 泥沙 2 過濾時(shí)引流蒸發(fā)時(shí)攪拌 3 氯化鈉的溶解度受溫度影響變化不大 4 3610浪費(fèi)能源 題型2空氣資源 合成氨工藝流程 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 題型3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 則剩余的步驟就是分離和提純操作 例3 2013年湛江 牙膏中的摩擦劑碳酸鈣可以用石灰石 來制備 甲同學(xué)設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)方案 1 過濾時(shí)玻璃棒的作用是 過濾后發(fā)現(xiàn)濾液渾 濁 應(yīng) 2 寫出步驟 的化學(xué)方程式 該反應(yīng)是 填 放熱 或 吸熱 反應(yīng) 3 乙同學(xué)設(shè)計(jì)了一種實(shí)驗(yàn)方案 請你寫出乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的一個(gè)優(yōu)點(diǎn) 解析 分析乙同學(xué)的方案可以知道 該方案不需加熱 可 以據(jù)此解答該題 答案 1 引流檢查原因 改進(jìn)后重新過濾 2 CaO H2O Ca OH 2放熱 3 操作簡單 節(jié)約能源 題型4造紙 印染工業(yè) 圖1 例4 2014年廣東 Na2SO4是制造紙漿 染料稀釋劑 醫(yī)藥品等的重要原料 某Na2SO4樣品中含有少量CaCl2和MgCl2 實(shí)驗(yàn)室提純Na2SO4的流程如圖1 1 加入NaOH溶液可除去的陽離子是 填離子符 號(hào) 其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 若添加的NaOH和Na2CO3過量 可加入適量 填 名稱 除去 2 操作a的名稱是 該操作中用到的有燒杯 玻 璃棒 3 溶液M中的溶質(zhì)是Na2SO4和雜質(zhì)NaCl 觀察圖2的溶解度曲線 則操作b是 先將溶液M蒸發(fā)濃縮 再降溫結(jié)晶 過濾 降溫結(jié)晶的最佳溫度范圍是 以下 因?yàn)镹a2SO4的溶解度 圖2 解析 2 操作a得到的是固體和液體 因此是過濾 3 由于硫酸鈉的溶解度在30 以下比氯化鈉小 降溫的過程中會(huì)析出大量的硫酸鈉 答案 1 Mg2 2NaOH MgCl2 Mg OH 2 2NaCl 稀硫酸 2 過濾漏斗 3 3030 以下比氯化鈉小 或30 以下硫酸鈉的溶解度受溫度影響比氯化鈉大 題型5化工實(shí)驗(yàn) 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5 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 現(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 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 Zn CuSO4 Cu ZnSO4 答案 1 SO2過濾 2 ZnSO4 CuSO4和H2SO4 3 Zn H2SO4 ZnSO4 H2 或Zn CuSO4 Cu ZnSO4