通关01 工业流程题解法（原卷版）.docx

通关01工业流程题解法

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工业流程题是将化工生产中的生产流程用框图形式表示出来，并根据生产流程中有关的化学知识步步设问，是无机框图的创新，是近几年常考的题型。它以现代工业生产为依托，与化工生产成本、产品提纯、环境保护等相融合，考查物质的制备、检验、分离、提纯等基本实验原理在化工生产中的实际应用，要求考生依据流程图分析原理，紧扣信息，抓住关键，准确答题。

工业流程题通常从以下几个方面考查学生的知识点与能力。

①判断流程中得到的滤液或滤渣成分；

②书写流程中涉及到变化的化学方程式；

③判判断流程中可循环利用的物质；

④分析流程中所用的操作方法或步骤；

⑤设计流程中对物质的检验或除杂方案；

⑥分析流程中化学实验条件的控制，如温度、压强、pH；

⑦根据流程中提供的数据进行量的计算。

考向预测：

01金属制取

02环境保护与能源类

03物质的制备

04分离与提纯类

05回收与利用类

06海洋资源开发与利用类

一、原料预处理的方法

【例1】（2022江苏苏州中考）锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物，其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰（MnSO4）制备Mn3O4的流程如下：

（1）“沉淀”反应是MnSO4+NH3·H2O=Mn(OH)2↓+(NH4)2SO4。该反应的基本类型为___________。

（2）写出“过滤”所得滤液的一种用途：___________。

（3）将Mn(OH)2加水“打浆”制成悬浊液，可加快“氧化”反应速率的原因是___________。

（4）“氧化”时，Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4，该反应的化学方程式为___________。

（5）通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。

①通空气8小时左右，所得固体几乎全部为Mn3O4推出该结论的依据是___________。

②通空气超过8小时，产物中锰元素质量分数减小的原因是___________。

二、控制反应条件的方法

【例2】（2023·四川内江·中考真题）镁、纯碱在工业生产中有广泛的用途。某地的菱镁矿中主要含MgCO3及少量FeCO3、Al2O3和SiO2，以菱镁矿等为原料制取镁、纯碱的工艺流程如图。请回答下列问题：

(1)在反应①中，为了加快反应速率，选用_______（填“块状”或“粉末状”）菱镁矿：写出菱镁矿中碳酸镁与盐酸反应的化学方程式_______。

(2)向饱和食盐水中通入NH3、CO2气体时，需加压通入的气体是_______；在反应②③中均发生_______反应（填化学反应基本类型）。

(3)此工艺条件下金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示：

金属离子

Mg2+

Al3+

Fe3+

开始沉淀的pH

8.9

3.4

1.5

沉淀完全的pH

10.9

4.7

2.8

向a溶液中通入足量空气后，溶液中_______元素化合价发生了改变：向b溶液中加MgO调节溶液pH，调pH范围为_______。1.温度的控制

1.温度的控制

（1）加热：加快反应速率或溶解速率；除杂，除去热不稳定的杂质，如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质；使沸点相对较低或易升华的原料气化。但要注意避免反应物或生成物的过热分解。

（2）降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离；降低晶体的溶解度，减少损失。

（3）控温：（用水浴带温度计便于控温且受热均匀）防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质达到沸点挥发出来；使催化剂的活性达到最好；防止副反应的发生。

（4）降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。

2.调节溶液的pH:

（1）目的：使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀而除去

（2）需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使pH增大的物质如用MgO、Mg(OH)2等等。

（3）原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大pH

（4）pH控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的pH

3.使用催化剂目的是：提高反应速率，但使用时必须注意其活性温度范围。

三、提纯分离的方法

【例3】（2022广西梧州中考）二氧化氯(ClO2)是一种常用的消毒剂，工业以粗盐水(含少量Ca2+、Mg2+、等杂质离子)为原料生产ClO2，工艺流程如图8所示。

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