有关“流程”考题解析

有关“流程”考题解析河北省河间市第六中学张春霞流程题以“先进生产工艺”或“实验操作流程”为情境，以元素化合物知识为框架，要求同学们能够将文字表述、框图描述中的新信息进行吸收、整合、分析，准确地提取出实质性的内容，学会用化学视角分析和解决实际问题。由于流程题为考查化学核心知识提供了广阔的情景空间，能有效地考查同学们的阅读能力、资料的收集处理能力和迁移推理能力，越来越成为中考化学试题中的主流题型。现结合几例中考试题进行解析，希望对同学们的复习备考有所帮助。一、制取新物质的流程问题例1．（2010年龙岩中考试题）摩尔盐（硫酸亚铁铵晶体）具有重要用途。下图为制取摩尔盐过程的示意图。请回答下列问题：（1）实验前，先用碳酸钠溶液浸泡废铁屑，除去废铁屑表面油渍。碳酸钠溶液可除去油渍是因为碳酸钠溶液的pH______7（填“”、“”或“=”）。（2）废铁屑的主要成分是铁，同时含少量氧化铁。步骤①中有多个化学反应。请写出其中一个反应的化学方程式：________________________________。（3）根据步骤③可知，摩尔盐_________（填“能”或“不能”）溶解于酒精。（4）步骤②所得滤液含有未反应的FeSO4、（NH4）2SO4，可采用如下流程回收利用。溶液N中一定含有的溶质是___________，试剂Y是_____________。解析：（1）碳酸钠溶液可除去油渍是因为碳酸钠溶液的pH7；（2）铁与氧化铁都能与稀硫酸反应，而且生成物不同；（3）将含少量水的摩尔盐经过用酒精洗涤、晾干后得到摩尔盐晶体，说明用酒精洗涤是为了除去水分，而摩尔盐不能溶解于酒精；（4）分析流程图可知涉及到了以下几个反应：（NH4）2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O+2NH3↑、FeSO4+2NaOH==Fe(OH)2↓+Na2SO4、Fe(OH)2+H2SO4==FeSO4+2H2O，所以溶液N中一定含有的溶质是硫酸钠，试剂Y是硫酸。答案：（1）(2)Fe+H2SO4==FeSO4+H2↑;3H2SO4+Fe2O3==Fe2(SO4)3+3H2O;Fe2(SO4)3+Fe==3FeSO4（写出其中一个即可）(3)不能（4）硫酸钠硫酸二、测定物质含量的流程问题例2．（2010年杭州中考试题）某学校的课外活动小组要测定某块盐碱地中的NaCl、Na2SO4、Na2CO3的含量，为盐碱地的改造提供依据。下面是他们的测定步骤：(1)确定要测定地块的采样点。(2)将采集好的土样晾干、粉碎、称量，加蒸馏水充分搅拌后过滤，取滤液。(3)对所取滤液进行以下实验：（实验过程中所加试剂均是足量的，得到的所有沉淀中的阴离子都来自原土壤滤出液中）(4)称量实验中得到的各种沉淀质量，计算得出盐碱地中上述三种盐的含量。请回答下列问题：(1)设计采样点时有下列四种方案，选用方案____较为合理。ABCD(2)上述实验中试剂A的化学式是，试剂B的化学式是，气体和试剂C反应的化学方程式是__。(3)若上述实验中试剂A为氯化钡溶液，则按上述实验步骤最终测得土壤中的含量偏高。解析：（1）要测定某块盐碱地中的NaCl、Na2SO4、Na2CO3的含量，测定地块的采样点应分布均匀、具有代表性，故选C；（2）联系“要测定某块盐碱地中的NaCl、Na2SO4、Na2CO3的含量”的目的，将框图前后贯穿反复审题，试剂A能与Na2SO4、Na2CO3反应分别生成硫酸钡、碳酸钡沉淀，可知试剂A为含有钡离子的溶液，又不能干扰NaCl、Na2SO4、Na2CO3中三种阴离子的测定，所以试剂A的化学式是Ba(NO3)2；根据硫酸钡既不溶于水也不溶于酸，而碳酸钡不溶于水但溶于酸，可知试剂B是一种酸，可以是稀盐酸也可以是稀硝酸，但不能是稀硫酸，因为H2SO4+BaCO3==BaSO4↓+H2O+CO2↑，会使BaSO4的质量增加，导致Na2SO4的含量比实际偏大；能与CO2气体反应生成碳酸钡沉淀的是Ba(OH)2溶液；（3）若试剂A为氯化钡溶液，使滤液中氯离子的含量增大，氯化银沉淀的质量也增大，计算出的氯化钠的含量偏大。答案：（1）C（2）Ba(NO3)2HNO3或HClCO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O（3）NaCl三、回收物质的流程问题例3．（2010年山西中考试题）某工厂欲从只含有CuSO4的废液中回收金属铜，并得到工业原料硫酸亚铁，其工业流程如下：（1）操作a、b的名称分别是________、_______。（2）写出流程中有关反应的化学方程式：___________________________、_______________。以上两个反应能够发生的原因是___________________________。解析：审题可知整个化工工艺流程最终的产品只有铜和硫酸亚铁，加入的过量的A只能是铁，发生的化学反应是Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，反应后的固体是生成的铜和剩余的铁，液体是FeSO4溶液，能与剩余的铁反应生成FeSO4溶液的可以是稀硫酸。（1）操作a能使不溶性固体从溶液中分离出来，所以操作a是过滤；操作b能使FeSO4晶体从FeSO4溶液中结晶出来，所以操作b是蒸发；（2）两个反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑能够发生的原因是在金属活动性顺序中，铁位于铜、氢之前。答案：（1）过滤蒸发（2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑在金属活动性顺序中，铁位于铜、氢之前。四、物质除杂的流程问题例4．（2010年新疆中考试题）某学习小组在探究“从空气中制取氮气”时，提出以下实验方案：空气→除去二氧化碳和水蒸气→除去氧气→氮气（1）除去二氧化碳和水蒸气：在甲装置的A中所装溶液是。（2）除去氧气：他们分别收集一瓶（1）中得到的气体，用图乙装置进行实验，小红选用红磷，小明选用木炭。他们俩中有一位同学选用的药品不合理，理由是。（3）分析误差：此法得到的氮气其密度与氮气的实际密度有误差，你认为产生误差的可能原因是（任写一种）。解析：（1）甲装置的B中所装浓硫酸是用于除去水蒸气的，甲装置的A中所装溶液是用于除去二氧化碳的，所以甲装置的A中所装溶液是氢氧化钠溶液（2）除去氧气需要选用的药品只与氧气反应且不生成新的气体，而木炭燃烧会产生新的气体杂质二氧化碳，故不合理；（3）此法得到的氮气中还混有稀有气体、或者氧气没有除尽、二氧化碳没有除尽、装置气密性不好等原因都会使其密度与氮气的实际密度有误差。答案：（1）氢氧化钠溶液（2）选用木炭燃烧又会产生新的气体杂质二氧化碳（3）装置气密性不好（或混有稀有气体、或者氧气没有除尽、二氧化碳没有除尽）五、探究物质成分的流程问题例5．（2010年潍坊中考试题)已知盐酸盐(金属氯化物)跟AgNO3溶液反应生成白色沉淀。某公司生产的融雪剂由NaCl、NaNO3、MgCl2、CuSO4中的两种物质组成。小明为探究其成分，设计并完成下列实验：请你推断：融雪剂中一定不含的物质是(填写名称)，融雪剂中一定含有的物质是(填化学式)。解析：由融雪剂加水溶解得到无色溶液，而硫酸铜溶液是蓝色的，可知融雪剂中一定不含硫酸铜；因为无色溶液中加入适量NaOH溶液后生成白色沉淀，所以融雪剂中一定含有MgCl2；MgCl2中已经含有氯离子，所以融雪剂中是否含有NaCl无法确定。答案：硫酸铜MgCl2总结：解答流程图问题要注意认真阅读，熟悉流程，联系所涉及的物质的性质和物质间的反应，从头至尾弄清整个流程中物质转化的基本原理和除杂分离提纯的过程,然后再结合题设的问题,逐一推敲解答。当把框图的主线弄清楚了,围绕主线所设计的一系列问题,也就迎刃而解了。练一练：1．(2010年厦门中考试题)工业上生产电路板及处理废液的工艺流程如下：（1）由步骤①可判断FeCl3与铜反应生成的两种产物是和。（2）步骤②加入过量的铁粉，除能与废液中FeCl3反应外，还可发生反应的化学方程式为。（3）步骤③加入稀盐酸，充分搅拌，当观察到现象时，说明滤渣只剩铜。（4）步骤②③所得FeCl2可与一种单质发生化合反应生成FeCl3，实现循环使用。根据质量守恒定律可推测该单质的化学式为。2．（2010年潍坊中考试题)氯化钙是常用的融雪剂。工业上以碳酸钙(含有少量Na+、A13+、Fe3+等杂质)生产氯化钙的主要流程如下：①滤渣的主要成分是(填化学式)；②加盐酸酸化，其目的之一是除去未反应的氢氧化钙，写出反应的化学方程式。参考答案：1．（1）FeCl2和CuCl2（2）Fe+CuCl2==FeCl2+Cu（3）不再有气泡产生（4）Cl22．①Al(OH)3Fc(OH)3②Ca(OH)2+2HCl==CaCl2+2H2O