1、专题四 工艺流程图题一、流程图的题一般都是将混合物先分离,再将其中的杂质转化成为混合物中的目标药品。二、题型分析与解题指导 (1)原料到产品的生产原理。(书写化学方程式,判断基本反应类型) (2)除杂试剂的选择及除杂原理。(书写化学式、化学方程式,判断基本反应类型或问除杂目的) (3)分离操作。(书写操作名称、仪器名称) 过滤。适合于固体和液体分离; 结晶。适合于从溶液中得到晶体。若溶质的溶解度受温度影响不大,则采用蒸发结晶得到晶体。若溶质的溶解度随温度的升高而显著增大,则采用加热浓缩、降温结晶得到晶体。先进行加热浓缩的目的是将溶液变成热的饱和溶液,然后降温,这样可以提高结晶率。 (4)中间产
2、品成分的分析和判断。(书写物质名称或化学式) (5)对生产工艺的评价。(是否环保、低能耗;原料利用率高还是低;是否存在可循环利用的物质等等)。例:(2019广东省)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如下:资料1:垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2等有害气体。资料2:FeSO4容易被空气中的O2氧化。(1)石灰浆吸收SO2(性质与CO2相似)反应的化学方程式为_。(2)溶解步骤中同时发生的三个化学方程式为: Fe + Fe2(SO4)3=3FeSO4、_、_。(3)将所得FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、_、过滤,得到FeSO4晶体,其中氮气的作用是_。(4)政府倡导垃圾分类,其好
3、处是_(写一点)。三、课堂练习1. 某金属冶炼厂的工业废渣中含有泥沙和某些单质,其中单质含有铜、锌和少部分硫现欲回收铜和锌,并对硫进行处理,主要流程如图所示:(1)在废气A中,一定含有的有害气体是 (填化学式)操作的操作名称是 (2)溶液D中含有的溶质是 (填化学式)(3)写出加入Zn后发生的化学方程式 ;2.杂卤石属于“呆矿”,主要成分有K2SO4、MgSO4、CaSO4、不溶性成分等,可作为一种钾资源。实验室模拟工厂用杂卤石溶浸液制备硫酸钾,流程如下(假设不溶性成分不参加反应):(1)在实验流程中,“加过量的石灰乳”的目的是除去溶浸液中的_,用石灰乳而不用澄清石灰水的原因是_。(2)X溶液
4、中的溶质是_(写名称)。(3)固体B含有杂卤石中的不溶性成分和加试剂时所产生的_(用化学式表示)。(4)向溶液A中加稀硫酸时,所发生中和反应的化学方程式为_。(5)操作b的名称是_,需要用到的仪器有铁架台、酒精灯、玻璃棒和_。3. (2019安顺市)某种矿石由氧化镁、氧化铁、氧化铜和二氧化硅组成,用它制备氢氧化镁的流程示意图如图所示(已知:二氧化硅不溶于水也不与稀盐酸反应)。请回答下列问题:(1)溶液A中共含有_种阳离子;写出矿石中的任意一种金属氧化物与稀盐酸反应的化学方程式:(写一个)_。(2)在溶液A中加入熟石灰调节溶液的pH,可以使溶液中的金属阳离子逐步转化为沉淀。该实验条件下,使金属阳
5、离子沉淀的相关pH数据见下表。为保证产品纯度、减少产品损失,并便于操作,所得溶液B的pH的取值范围为_。(3)写出溶液B中加入熟石灰发生反应的化学方程式:_。4.(17青岛市)某混合气体中含有CO、CO2、SO2三种气体。某兴趣小组对此进行了探究。【查阅资料】.SO2 能使品红溶液褪色;易与高锰酸钾溶液反应而被吸收;能与氢氧化钠溶液反应;能使澄清的石灰水变浑浊。.CO 和CO2均不能使品红溶液褪色,也不与高锰酸钾溶液反应。.CO 与CuO 反应的化学方程式为:CO+CuO =Cu+CO2。【实验探究】为验证这三种气体, 同学们在老师指导下,设计并进行如下实验:【事实与结论】通过实验验证了以上三
6、种气体的存在,请完成下列空格:(1)装置 E 的作用是_;装置 F 的作用是_。(2)能证明气体中含有 SO2的现象是_,含有 CO2的现象是_。【反思与评价】若将装置和装置互换, 则无法验证的气体是_(填写化学式)。5(2019扬州市)为测定钢铁中的含碳量,设计如下装置,钢铁样品在装置A中煅烧时,气体产物只有CO2和SO2。(1)钢样处理成粉末的主要目的是_。钢样中的Fe3C煅烧时的化学方程式为Fe3C+3O2 = _+CO2(2)实验室用KClO3和MnO2制备O2的化学方程式为 ,MnO2中Mn的化合价为_。(3)装置 B的作用是_,装置 B中的现象是_。 (4)装置C的作用是_。若无装
7、置C,则测定结果_(选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(5)装置D的作用为_;装置E的作用为_。(6)钢样中加入某物质可降低煅烧温度,为不影响测定结果,该物质在组成上需满足的条件是_。6. 硫酸铜晶体常用作农业和渔业的杀虫剂、杀菌剂。以下是由废铜料(含铁)生产硫酸铜晶体的流程。(1)B 的化学式为_,操作 a 的名称是_。(2)的反应基本类型为_;反应、的化学方 程 式 分 别 为 ; 。(3)已知:Cu2H2SO4(浓)=CuSO4SO22H2O。从环保和经济的角度分析,对比途径、,途径的优点有不产生有害气体和_。7. 粗盐中含有 MgCl2、CaCl2 等杂质,工业提纯粗盐的工艺流程如下
8、图所示。1) 步骤反应的化学方程式为:_。2) 步骤操作 a 的名称是_。步骤加入适量盐酸的目的是除去滤液中的Na2CO3和_。3)若步骤和步骤的顺序颠倒,则最后所得的精盐水中还含有_。四、课堂练习参考答案1.(1)SO2;过滤。(2)H2SO4、ZnSO4、CuSO4(3)略 2.(1)MgSO4;澄清石灰水浓度太小(或“氢氧化钙是微溶物”)(2)碳酸钾(3)Mg(OH)2、CaCO3(4)2KOH+H2SO4 = K2SO4+H2O(5)蒸发浓缩,蒸发皿3.(1)4;MgO+2HCl = MgCl2+H2O(2)6.78.6;(3)MgCl+Ca(OH)2 = Mg(OH)2+CaCl24
9、.(1)吸收二氧化碳,防止对一氧化碳的验证产生干扰;验证二氧化碳已经被吸收尽。(2)A中品红溶液褪色,C中品红不褪色;D中澄清石灰水变浑浊。【反思与评价】CO2与SO25.(1)增大反应物接触面积,使反应更充分(2)略;+4(3)除去CO2中的SO2;高锰酸钾溶液褪色(4)吸收CO2中的水蒸气;偏大。(5)吸收CO2,测定产生的CO2的质量;防止空气的CO2和H2O进入D装置(6)不能含有碳元素6. (1)CuO;过滤;(2)化合反应;FeH2SO4= FeSO4H2;CuO H2SO4 = CuSO4H2O;(3)硫酸的利用率高 (合理均可)7.(1)MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2(2)过滤;NaOH;(3)CaCl2