2013中考化學(xué)備考：制取新物質(zhì)的流程問題(一輪復(fù)習(xí))

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    有關(guān)“流程”考題解析
    河北省河間市第六中學(xué)　張春霞
    
    流程題以“先進(jìn)生產(chǎn)工藝”或“實驗操作流程”為情境，以元素化合物知識為框架，要求同學(xué)們能夠?qū)?/span>文字表述、框圖描述中的新信息進(jìn)行吸收、整合、分析，準(zhǔn)確地提取出實質(zhì)性的內(nèi)容，學(xué)會用化學(xué)視角分析和解決實際問題。由于
    流程題為考查化學(xué)核心知識提供了廣闊的情景空間，能有效地考查同學(xué)們的閱讀能力、資料的收集處理能力和遷移推理能力，越來越成為中考化學(xué)試題中的主流題型。現(xiàn)結(jié)合幾例中考試題進(jìn)行解析，希望對同學(xué)們的復(fù)習(xí)備考有所幫助。
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    一、制取新物質(zhì)的流程問題
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    例1．（2010年龍巖中考試題
    ）摩爾鹽（硫酸亞鐵銨晶體）具有重要用途。下圖為制取摩爾鹽過程的示意圖。
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    請回答下列問題：
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    （1）實驗前，先用碳酸鈉溶液浸泡廢鐵屑，除去廢鐵屑表面油漬。碳酸鈉溶液可除去油漬是因為碳酸鈉溶液的pH______7（填“>”、“<”或“=”）。
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    （2）廢鐵屑的主要成分是鐵，同時含少量氧化鐵。步驟①中有多個化學(xué)反應(yīng)。請寫出其中一個反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。
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    （3）根據(jù)步驟③可知，摩爾鹽_________（填“能”或“不能”）溶解于酒精。
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    （4）步驟②所得濾液含有未反應(yīng)的FeSO4、（NH4）2SO4，可采用如下流程回收利用。
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    溶液N中一定含有的溶質(zhì)是___________，試劑Y是_____________。
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    解析：（1）碳酸鈉溶液可除去油漬是因為碳酸鈉溶液的pH> 7；（2）鐵與氧化鐵都能與稀硫酸反應(yīng)，而且生成物不同；（3）將含少量水的摩爾鹽經(jīng)過用酒精洗滌、晾干后得到摩爾鹽晶體，說明用酒精洗滌是為了除去水分，而摩爾鹽不能溶解于酒精；（4）分析流程圖可知涉及到了以下幾個反應(yīng)：（NH4）2SO4+2NaOH == Na 2SO4 + 2H2O+2 NH 3↑、FeSO4+2NaOH == Fe (OH)2?↓+ Na 2SO4、Fe (OH)2+ H2SO4== FeSO4+2H2 O，所以溶液N中一定含有的溶質(zhì)是硫酸鈉，試劑Y是硫酸。
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    答案：（1）>? (2) Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑ ; 3H2SO4 + Fe2O3==Fe2(SO4)3+3H2O;
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    Fe2(SO4)3+ Fe==3FeSO4（寫出其中一個即可
    ）(3) 不能 （4）硫酸鈉?硫酸
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    二、測定物質(zhì)含量的流程問題
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    例2．（2010年杭州中考試題）某學(xué)校的課外活動小組要測定某塊鹽堿地中的NaCl、Na2SO4、Na2CO3的含量，為鹽堿地的改造提供依據(jù)。下面是他們的測定步驟：
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    ?(1)
    確定要測定地塊的采樣點(diǎn)。?
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    (2)將采集好的土樣晾干、粉碎、稱量，加蒸餾水充分?jǐn)嚢韬筮^濾，取濾液。
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    (3)對所取濾液進(jìn)行以下實驗：（實驗過程中所加試劑均是足量的，得到的所有沉淀中的陰離子都來自原土壤濾出液中）
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    (4)稱量實驗中得到的各種沉淀質(zhì)量，計算得出鹽堿地中上述三種鹽的含量。
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    請回答下列問題：
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    (1)設(shè)計采樣點(diǎn)時有下列四種方案，選用方案_
    _??? __較為合理。
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    　　　　A??????????? ?????????B??????????????????? C?????????????????? D
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    (2)上述實驗中試劑A的化學(xué)式是?????? ??，試劑B的化學(xué)式是??????? ，氣體和試劑C反應(yīng)的化學(xué)方程式是__????????????????? 。
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    (3)
    若上述實驗中試劑A為氯化鋇溶液，則按上述實驗步驟最終測得土壤中 ???????????的含量偏高。
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    解析：（1）要測定某塊鹽堿地中的NaCl、Na2SO4、Na2CO3的含量，測定地塊的采樣點(diǎn)應(yīng)分布均勻、具有代表性，故選C；（2）聯(lián)系“要測定某塊鹽堿地中的NaCl、Na2SO4、Na2CO3的含量”的目的，將框圖前后貫穿反復(fù)審題，試劑A能與Na2SO
    4、Na2CO3反應(yīng)分別生成硫酸鋇、碳酸鋇沉淀，可知試劑A為含有鋇離子的溶液，又不能干擾NaCl、Na2SO4、Na2CO3中三種陰離子的測定，所以試劑A的化學(xué)式是Ba(NO3)2；根據(jù)硫酸鋇既不溶于水也不溶于酸，而碳酸鋇不溶于水但溶于酸，可知試劑B是一種酸，可以是稀鹽酸也可以是稀硝酸，但不能是稀硫酸，因為H2SO4+BaCO3==Ba SO4↓+ H2O+CO2↑，會使Ba SO4的質(zhì)量
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    增加，導(dǎo)致Na2SO4的含量比實際偏大；能與CO2氣體反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀的是Ba(OH)2溶液；（3）若試劑A為氯化鋇溶液，使濾液中氯離子的含量增大，氯化銀沉淀的質(zhì)量也增大，計算出的氯化鈉的含量偏大。
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    答案：（1）C （2）Ba(NO3)2??? H NO3或HCl??? CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O
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    （3）NaCl
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    三、回收物質(zhì)的流程問題
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    例3．（2010年山西中考試題）某工廠欲從只含有CuSO4的廢液中回收金屬銅，并得到工業(yè)原料硫酸亞鐵，其工業(yè)流程如下：
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    （1）操作a、b的名稱分別是________、_______。
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    （2）寫出流程中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________________________、_______________。
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    以上兩個反應(yīng)能夠發(fā)生的原因是___________________________。
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    解析：審題可知整個化工工藝流程最終的產(chǎn)品只有
    銅和硫酸亞鐵，加入的過量的A只能是鐵，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，反應(yīng)后的固體是生成的銅和剩余的鐵，液體是FeSO4溶液，能與剩余的鐵反應(yīng)生成FeSO4溶液的可以是稀硫酸。（1）操作a能使不溶性固體從溶液中分離出來，所以操作a是過濾；操作b能使FeSO4晶體從FeSO4溶液中結(jié)晶出來，所以操作b是蒸發(fā)；（2）兩個反應(yīng)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑能夠發(fā)生的原因是在金屬活動性順序中，鐵位于銅、氫之前。
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    答案：（1）過濾 蒸發(fā)
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    （2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，F(xiàn)e+H2SO4=FeSO4+H2↑ 在金屬活動性順序中，鐵位于銅、氫之前。
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    四、物質(zhì)除雜的流程問題
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    例4．（2010年新疆中考試題）某學(xué)習(xí)小組在探究“從空氣中制取氮?dú)狻睍r，提出以下實驗方案：
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    空氣→除去二氧化碳和水蒸氣→除去氧氣→氮?dú)?/span>
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    （1）除去二氧化碳和水蒸氣：在甲裝置的A中所裝溶液是???????? 。
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    （2）除去氧氣：他們分別收集一瓶（1）中得到的氣體，用圖乙裝置進(jìn)行實驗，小紅選用紅磷，小明選用木炭。他們倆中有一位同學(xué)選用的藥品不合理，理由是
    ???????? 。
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    （3）分析誤差：此法得到的氮?dú)馄涿芏扰c氮?dú)獾膶嶋H密度有誤差，你認(rèn)為產(chǎn)生誤差的可能原因是（任寫一種）???????? 。
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    解析：（1）甲裝置的B中所裝濃硫酸是用于除去水蒸氣的，甲裝置的A中所裝溶液是用于除去二氧化碳的，所以甲裝置的A中所裝溶液是氫氧化鈉溶液（2）除去氧氣需要選用的藥品只與氧氣反應(yīng)且不生成新的氣體，而木炭燃燒會產(chǎn)生新的氣體雜質(zhì)二氧化碳，故不合理；（3）此法得到的氮?dú)庵羞€混有稀有氣體、或者氧氣沒有除盡、二氧化碳沒有除盡、裝置氣密性不好等原因都會使其密度與氮?dú)獾膶嶋H密度有誤差。
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    答案：（1）氫氧化鈉溶液（2）選用木炭燃燒又會產(chǎn)生新的氣體雜質(zhì)二氧化碳（3）裝置氣密性不好（或混有稀有氣體、或者氧氣沒有除盡、二氧化碳沒有除盡）
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    五、探究物質(zhì)成分的流程問題
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    例5．（2010年濰坊中考試題)已知鹽酸鹽(金屬氯化物)跟AgNO3溶液反應(yīng)生成白色沉淀。某公司生產(chǎn)的融雪劑由NaCl、NaNO3、MgCl
    2、CuSO4中的兩種物質(zhì)組成。小明為探究其成分，設(shè)計并完成下列實驗：
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    請你推斷：
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    融雪劑中一定不含的物質(zhì)是?????? ??????????????????(填寫名稱)，融雪劑中一定含有的物質(zhì)是
    ??????????????????? (填化學(xué)式)。
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    解析：由融雪劑加水溶解得到無色溶液，而硫酸銅溶液是藍(lán)色的，可知融雪劑中一定不含硫酸銅；因為無色溶液中加入適量NaOH溶液后生成白色沉淀，所以融雪劑中一定含有MgCl2；MgCl2中已經(jīng)含有氯離子，所以融雪劑中是否含有NaCl無法確定。
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    ?答案：硫酸銅??? MgCl2
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    總結(jié)：解答流程圖問題要注意認(rèn)真閱讀，熟悉流程，聯(lián)系所涉及的物質(zhì)的性質(zhì)和物質(zhì)間的反應(yīng)，從頭至尾弄清整個流程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化的基本原理和除雜分離提純的過程,然后再結(jié)合題設(shè)的問題,逐一推敲解答。當(dāng)把框圖的主線弄清楚了,圍繞主線所設(shè)計的一系列問題,也就迎刃而解了。
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    練一練：1．
    (2010年廈門中考試題)工業(yè)上生產(chǎn)電路板及處理廢液的工藝流程如下：
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    （1）由步驟①可判斷FeCl3與銅反應(yīng)生成的兩種產(chǎn)物是???????? 和???????? 。
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    （2）步驟②加入過量的鐵粉，除能與廢液中FeCl3反應(yīng)外，還可發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為???????????????? ???????????????????????。
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    （3）步驟③加入稀鹽酸，充分?jǐn)嚢?，?dāng)觀察到????????????????????????? 現(xiàn)象時，說明濾渣只剩銅。
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    （4）步驟②③所得FeCl2可與一種單質(zhì)發(fā)生化合反應(yīng)生成FeCl3 ，實現(xiàn)循環(huán)使用。根據(jù)質(zhì)量守恒定律可推測該單質(zhì)的化學(xué)式為?????? 。
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    2． （2010年濰坊中考試題)氯化鈣是常用的融雪劑。工業(yè)上以碳酸鈣(含有少量Na+、A13+、Fe3+等雜質(zhì))生產(chǎn)氯化鈣的主要流程如下：
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    ?? ①濾渣的主要成分是???????? (填化學(xué)式)；
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    ?? ②加鹽酸酸化，其目的之一是除去未反應(yīng)的氫氧化鈣，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式
    ??????????? 。
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    參考答案：
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    1．（1）FeCl2和Cu Cl2?（2）Fe+ Cu Cl2== FeCl2+Cu?? （3）不再有氣泡產(chǎn)生?? （4）Cl
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    2． ①Al(OH)3? Fc(OH)3?? ②Ca(OH)2+2HCl==CaCl2+2H2O
    
    
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