专题四工艺流程题
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一、生产流程题工艺流程题与化工生产密切相关，它反映了在工业生产中，生产或提取某物质的反应原理和操作原理。
解答此类题目的关键是要分析每一步反应中的反应物和生成物，以及每步操作中物质的分离方法，然后依据整个流程图对问题进行综合分析、解答。
二、提纯除杂流程题 此题型是全国中考的高频考点，主要考查内容有：①除去气体杂质；②除去金属杂质；③除去酸、碱、盐杂质；④除去金属氧化物杂质；⑤从海水中提取NaCl 或MgCl 2等；⑥从废液中提取金属或盐等，一般在填空题中出现，少量出现在选择题中。
生产流程题【例1】(2017·内江)南海、钓鱼岛及其附属海域是我国固有领土，蕴藏着丰富的海洋资源，我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”，在充分利用海洋资源的基础上，结合“侯氏制碱法”的基本原理，可模拟实现工业生产纯碱的过程如下(某些反应产物已略去)。
回答下列问题：(1)操作a 的名称是__过滤__。
(2)反应②的化学方程式为__CaO ＋H 2O===Ca(OH)2__。
(3)反应④的化学方程式为__2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O__；请列举小苏打在生活中的一种常见用途__食品加工__。
(4)向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序是：先通氨气形成饱和氨盐水，然后在加压条件下通入二氧化碳。
这样操作的目的是__利于更多的二氧化碳参与反应__。
(5)仔细观察流程图，其中可循环利用的物质除二氧化碳之外，还有__氯化铵__。
【解析】(1)操作a 是固体和液体分离，为过滤。
(2)反应②是氧化钙和水反应生成氢氧化钙，对应的化学方程式为CaO ＋H 2O===Ca(OH)2。
(3)反应④是碳酸氢钠受热分解为碳酸钠和水以及二氧化碳，对应的化学方程式为2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O ；小苏打是发酵粉的主要成分，在生活中的一种常见用途是食品加工。
(4)向精制饱和食盐水中通入两种气体的顺序是：先通氨气形成饱和氨盐水，然后在加压条件下通入二氧化碳。
氨水显碱性，利于酸性气体吸收，而加压也有利于提高气体的溶解度，所以这样操作的目的是利于更多的二氧化碳参与反应。
(5)在流程图中二氧化碳和氯化铵既是反应物也是生成物，所以，可循环利用的物质除二氧化碳之外，还有氯化铵。
提纯除杂流程题【例2】(兰州中考)粗盐中常含MgCl 2、CaCl 2等杂质，提纯粗盐的工艺流程如图所示。
回答下列问题：(1)氢氧化钠有强烈的腐蚀性，如果不慎沾到皮肤上，要用大量的水冲洗，再涂上__硼酸溶液__。
(2)步骤②加入过量的碳酸钠溶液的作用是__完全除去Ca 2＋__。
(3)操作a 的名称是__过滤__。
(4)步骤④中，要用玻璃棒不断搅拌，其目的是__防止液体受热不均，使液体飞溅__。
【解析】在解此类题时，首先分析杂质和所提纯物质的性质，然后选择适当的试剂，要求只与杂质反应，不与所需物质反应，且不会生成新的杂质。
除去多种杂质时，要考虑加入试剂的顺序，为了保证将杂质除尽，所加试剂必须过量，因此为了不引进新杂质，后面加入的试剂要能除去前面加入的过量试剂。
1．(2018·遵义)某火力发电厂用石灰石吸收废气中的SO 2，部分流程如图。
下列说法错误的是( B )A ．该流程能减少酸雨的形成B ．饱和食盐水中的NaCl 没有参与发应C ．用CO 2制取NaHCO 3，符合低碳理念D ．用CaSO 4和煤灰制水泥，实现废物再利用2．(2018·乌鲁木齐)CaCl 2应用广泛，以石灰石(杂质主要是 Fe 2O 3、MgSO 4)为原料生产 CaCl 2的流程如下：(1)氧化铁和盐酸反应的化学方程式为__Fe 2O 3＋6HCl===2FeCl 3＋3H 2O__。
(2)过滤操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和__漏斗__。
(3)滤液1中的溶质有 HCl 、FeCl 3、MgSO 4和__CaCl 2__。
(4)写出滤液1中加入BaCl 2 发生的化学反应方程式：__BaCl 2＋MgSO 4===BaSO 4↓＋MgCl 2__。
(5)滤液2中加入Ca(OH)2可以除去HCl 、MgCl 2 和__FeCl 3__。
(6)滤液3呈碱性，为使溶液pH 降低，可加入适量的__HCl__。
3．(2017·雅安)钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料，它们具有很多优良的性能，如熔点高，密度小，可塑性好等。
以钛铁矿(主要成分为FeTiO 3，同时含有少量的Fe 2O 3、FeO 等)为原料制TiO 2，再由TiO 2制金属Ti 的工艺流程如下：【查阅资料】钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应。
(1)写出工艺流程中生成硫酸铁的化学方程式：__Fe 2O 3＋3H 2SO 4===Fe 2(SO 4)3＋3H 2O__，该反应的基本类型是__复分解__反应。
(2)操作2的名称是__过滤__。
(3)工艺流程中，水解属于__化学__变化。
(4)工业上常在高温和氩气氛围中，用金属镁和TiCl 4反应的方法制备Ti ，氩气的作用是__防止钛、镁在高温下与空气中的氧气、二氧化碳等反应__。
(5)TiO 2可与焦炭、氯气在高温下反应，该反应中氯气和碳的质量按71∶12的比例参加反应，反应的化学方程式为__TiO 2＋2Cl 2＋2C=====高温TiCl 4＋2CO__。
4．(2017·湘潭)我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。
其模拟流程如下：【小资料】Ⅰ.贝壳的主要成分是CaCO 3；Ⅱ.通常情况下，1体积水中大约能溶解700体积氨气，1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳；Ⅲ.饱和食盐水中发生的主要反应为：NH 3＋CO 2＋H 2O===NH 4HCO 3，NH 4HCO 3＋NaCl===NaHCO 3↓＋NH 4Cl 。
(1)合成氨需要的氮气来自空气，空气属于__混合物__(填“混合物”或“纯净物”)。
空气中氮气的体积分数约为__78%__。
(2)过程②中主要操作的名称是__过滤__。
(3)过程①中发生反应的化学方程式为__CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑__，过程③中的反应所属基本反应类型为__分解反应__。
(4)为了提高产率，往饱和食盐水中通入气体时，你认为应该先通入__NH 3__(填“NH 3”或“CO 2”)，你的理由是：__氨气在水中的溶解度大，先通氨气会吸收更多的CO 2，有利于生成较多的NaHCO 3__。
(5)上述流程中可以循环利用的物质是__CO 2、NH 3__(填化学式)。
5．(2018·玉林)利用某工业废弃固体(成分为Cu 2S 和FeS 2)制备硫酸铜溶液和硫酸亚铁固体，流程如下图所示。
(已知：①固体B 含有氧化铜、氧化铁 ②铁能与硫酸铁反应，生成硫酸亚铁)(1)操作Ⅰ是__过滤__。
为了提高废弃固体的反应速率，除将固体粉碎、提高温度外，还可以采取的具体措施有__固体进入反应容器和气体进入反应容器的流向相反__(写一条)。
(2)写出FeS 2在空气中灼烧的化学方程式：__4FeS 2＋11O 2=====灼烧_2Fe 2O 3＋8SO 2__。
(3)溶液C 中的溶质有__H 2SO 4、Fe 2(SO 4)3、CuSO 4__(用化学式表示)。
(4)试剂y 的作用是__除去固体D 中的铁，获得纯净的铜，同时得到硫酸亚铁溶液__。
6．(2017·广州)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于冶金、电镀、医药等行业。
已知CuCl 难溶于水和乙醇，在潮湿空气中易变质。
CuCl 的制备流程如下：(1)“滤液1”中除了Na ＋、SO 42－外，还存在较多的离子是：__Cu 2＋__、__Cl －__(写离子符号)。
(2)“反应”中发生的化学反应是2CuCl 2＋Na 2SO 3===2CuCl ↓＋2NaCl ＋SO 3，产生的SO 3迅速与水化合生成一种酸，该反应的化学方程式为__SO 3＋H 2O===H 2SO 4__。
(3)“操作a ”的名称是__过滤__。
本流程中可以循环利用的物质(水除外)是__NaCl__(写化学式)。
(4)可用“水洗”的原因是__CuCl 难溶于水__，“醇洗”的目的是__除去CuCl 表面的水分(防止CuCl 处于潮湿状态)__。
(5)160 g CuSO 4与足量NaCl 经上述制备流程，可生成的CuCl 最多是__99.5__g 。
7．(德阳中考)某氮肥厂用煤、空气和水为原料合成氨，其工艺流程如下：请你回答下列有关问题：(1)煤气发生炉中发生的化学方程式为①C ＋O 2=====点燃CO 2 ②C ＋2H 2O=====高温2H 2＋CO 2其中反应②所属的基本反应类型为__置换反应__。
反应①的主要作用是__AD__(填序号)。
A ．提供二氧化碳B ．提供氧气C ．提供一氧化碳D ．提供热量(2)部分氨气通入碳化塔的目的是为了除去二氧化碳，同时得到副产品碳酸氢铵，其生成碳酸氢铵反应的化学方程式为__NH 3＋H 2O ＋CO 2===NH 4HCO 3__。
8．(2017·广东)某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程见下图：资料1：垃圾焚烧产生的烟气中含有SO 2等有害气体。
资料2：FeSO 4容易被空气中的O 2氧化。
回答下列问题：(1)石灰浆吸收SO 2(性质与CO 2相似)的化学反应方程式为__Ca(OH)2＋SO 2===CaSO 3＋H2O__。
(2)溶解步骤中同时发生的三个化学反应方程式为Fe＋Fe2(SO4)3===3FeSO4、__Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑__、__Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O__。
(3)将所得FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、__降温结晶__、过滤，得到FeSO4晶体，其中氮气的作用是__隔绝空气，防止FeSO4被氧化__。
(4)政府倡导垃圾分类，其好处是：__利于回收利用(或有利于环境保护等)__(写一点)。
9．(2018·重庆A)某工厂的废水中含有MgSO4和FeCl3，技术人员逐渐加入NaOH溶液调节废水的pH，先后分离出两种沉淀，并通过系列处理得到有价值的产品。
操作流程如下图所示。
(1)固体A与某酸反应的化学方程式为__Mg(OH)2＋H2SO4===_MgSO4＋2H2O__。
操作②时，当__析出大量晶体__即可停止加热。
(2)固体B加热的产物是两种常见氧化物，则另一种氧化物的化学式为__H2O__。
(3)溶液a除了可能含有NaOH外，还一定含有的溶质是__NaCl、Na2SO4__(填化学式)。
10．(2018·绥化)海洋中有丰富的水生生物和化学资源。
