【归纳题型解法】
类型一 海水资源利用类
【方法技巧】 以海水资源为情境命制的题目主要有制备工艺流程和提纯工艺流程两类,如利用海水资源和辅助原料制取新的产品和从海水中晒制的粗盐的提纯,这两类题目主要考查化学反应方程式的书写、实验基本操作、物质分离与提纯等。要想突破此类题目要掌握以下几点: (1)书写化学反应方程式要注意“四步”: 反应物和生成物的化学式要正确书写。要遵循质量守恒定律。要注意写反应条件,如加热、加压或催化剂等。注意标准沉淀符号或气体符号. (2)注意“两操作”: 过滤操作的所用仪器与物品:漏斗、滤纸、烧杯和玻璃棒;过滤时的注意事项:“三靠、 二低、一贴”。蒸发操作所用的仪器:蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台(带铁圈);其中玻璃棒的作用是加热时搅拌,防止受热不均匀造成液滴飞溅;当出现较多量固体时停止加热。
(3)注意“两方法”:物理方法主要有过滤法、结晶法、蒸馏法和吸附法等,对于结晶法主要有蒸发结晶(适用于溶解度受温度影响不大的物质,如氯化钠中含有少量硝酸钾时提纯氯化钠用蒸发结晶法)、降温结晶(冷却热饱和溶液,适用于溶解度随温度降低而明显减小的物质,如硝酸钾中含有少量氯化钠时提纯硝酸钾可用降温结晶法)、升温结晶(适用于溶解度随温度升高而减小的物质,如从石灰水中分离出氢氧化钙). 化学方法主要有化气法、沉淀法、置换法、溶解法、加热法等。
(4)要清楚制备目的,关注好流程的主线、框内物质的成分、核心反应及箭头的指向(反箭头一般指的物质是可以循环再用),就能很好的完成该类题目。
【典例1】(改编)广东省拥有丰富的海洋资源,开发利用这些宝贵的资源有力地促进了经济的发展。
(1)从海水中提取出的粗盐中除了NaCl外,还含有泥沙等杂质.请完善下列实验室中除去泥沙等杂质的实验步骤,并回答相关问题:(如图1)其中操作1的名称是51.cm ;在过滤操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 (填仪器名称);在加热蒸发过程中,当蒸发皿中 时,停止加热。 (2)上述除去泥沙后的澄清滤液中,还含有Ca2+、Mg2+等阳离子.要想知道该滤液是硬水还是软水,可加入 进行检验。
(3)海水提取出粗盐后的母液中,还含有较多的氯化镁,用氯化镁可制得金属镁。工业上从母液中提取氯化镁的过程如图2:反应1的基本反应类型是 ;物质X是 (填名称)。
类型二 合成氨类
【方法技巧】 该类题目是利用空气资源(主要是氮气)和制得的氢气联合制氨气的工艺,因此该类题目一般考查从空气中氮气的分离、气体的干燥和除杂和根据题给信息书写化学反应方程式等,主要从以下几点进行突破:
(1)分离气体的方法:一般是根据气体的沸点不同进行分离,如液态氮的沸点比液态氧低,采用低温蒸发的方法分离出来液态氮。
(2)气体的除杂:一般是根据气体的性质不同进行除杂,要注意除杂所用的试剂尽量不能是气体,因为气体之间很容易混在一起,故要选液体或固体试剂。如除去N2和H2中的水蒸气可通过装浓硫酸的洗气瓶,也可以通过盛碱石灰的干燥管。除去N2和H2中的水蒸气可通过盛碱石灰的干燥管。
(3)根据新信息书写化学方程式的关键:u型卡子读懂所给信息,提取反应物和生成物的有用信息. 书写化学方程式时要注意反应的条件、气体符号、沉淀符号和方程式的配平。
(4)关注“箭头”、“方框内物质"、“核心反应”、“副产品 ”、“循环再用物质”等。
【典例2】(原创) 合成氨指由氮气和氢气在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨,世界上的氨除少量从焦炉气中合成外,绝大部分是合成氨,这人类科学技术上的一项重大突破,以下是利用天然气、水和空气为原料合成氨的流程:
电动车电池修复器(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS.一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式: .
(2)天然气和水蒸气制取氢气的反应原理如下: CH4==C+2H2;②H2O+C==CO+H2,其中反应中碳元素的化合价变化情况是 变成 。反应②属于 基本反应类型。
(3)通过空气获得N2的过程属于 变化。
(4)步骤Ⅵ经冷却得到的气体是没有完全反应的N2和H2,液体是液氨,由此可见,氨气、氮气、氢气沸点最高的是 ;已知同温同压下,相同数目的气体分子具有相同的气体体积,若要让氢气和氮气恰好完全反应,则需要氢气和氮气的体积比为 。
类型三 利用矿产资源合成类
【方法技巧】 这类型的题目一般首先矿产例如石灰石、铁矿石等作为原料制取物质,此类题主要分为以下几步:
(1)原料处理主要包括以下几种方法:溶解时:粉碎固体的目的;溶解试剂(蒸馏水溶、酸溶、碱溶等),仪器选择(如过滤所需要的仪器等)。高温煅烧:如碳酸钙分解;煅烧高岭土改变其结构,使一些物质能溶解,并使一些杂质高温下氧化、分解,便于后面步骤的除去。
(2)分离提纯主要包括以下几种方法: 氧化除杂:如用氧化剂将Fe2+氧化成Fe3+,。调节pH除杂:控制溶液的酸碱性使某些金属离子形成氢氧化物沉淀. 试剂除杂:加试剂直接反应除去杂质.
(3)最后制取产品的处理主要包括以下几种方法:洗涤:洗涤剂选择(如冰水、乙醇洗等);目的是洗去晶体表面的杂质离子,并减少晶体在洗涤过程中的损耗;晶体表面洗净检验方法(实质上检验晶体表面一些可溶性杂质离子,要注意强调取最后一次洗涤液少许于试管中)。结晶方法:a.蒸发结晶:一般适用于单一溶质且该物质热稳定性较好(不会热分解)的结晶析出,如从食盐水中得到氯化钠晶体.b.蒸发浓缩、冷却结晶、过滤:目的主要是让溶解度随温度变化大的溶质析出,多用于结晶水合、不稳定的盐类(如铵盐、硝酸盐)的结晶析出.这种题往往是用图像表示溶解度与温度关系.c.蒸发结晶、趁热过滤:目的是让溶解度随温度变化小的溶质析出,防止某物质降温时会析出,如除去氯化钠溶液中硝酸钾。趁热过滤需用到热滤漏斗或用热毛巾捂住普通漏斗外壁,以防因温度下降而析出杂质。d.重结晶:提高产品的纯度。
【典例3】(2013·湛江)牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备,甲同学设计了一种实验流程:
(1)过滤时玻璃棒的作用是 ,过滤后发现滤液浑浊,应 。
(2)写出步骤②的化学方程式 .
该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应.
乙同学设计了一种实验流程方案如下:
(3)请你写出乙同学实验方案的一个优点: 。
【典例4】 硫铁矿烧渣(主要成分是Fe2O3及不溶性杂质)是生产硫酸的工业废渣,其综合利用对环境保护具有现实意义。利用硫铁矿烧渣制备硫酸亚铁的实验流程如下:
(1)写出还原剂(C)还原硫铁矿烧渣的化学反应方程式: ,
(2)A溶液中的主要溶质是(写名称) ,
(3)实验室过滤操作中除用到漏斗外还要用到的玻璃仪器是 隧道烘箱验证方案 ,
(A)量筒(B)烧杯(C)表面皿(D)玻璃棒
(4)操作4的名称是 。
类型四 能源转化类
【方法技巧】 该类型的工业流程图,一般以化石燃料为资源背景,如煤由于含有碳元素,因此也是合成有机化合物的重要材料之一,故该类型题目涉及的知识面较广,但是一般会提供比较多信息或问题的落点比较低,只要掌握以上几种流程图的解题思路,也会迎刃而解。
【典例5】(2011·佛山)煤是社会生产、生活中最重要的能源,工业上常把煤进行气化和液化处理,使煤变成清洁能源。煤气化和液化流程示意图如下:
(1)第步操作发生的是 (填“物理”或“化学”)变化。
(2)第陶瓷展架步是精炼煤与水蒸气的反应,化学方程式为 。
(3)第步反应的基本类型属于 .
(4)含硫化合物洗液经过提炼后,可用来制硫酸,过程是:含硫化合物氧化得到SO2, SO
2进一步氧化得到X, X与水反应得到H2SO4,则X的化学式为 。
(5)从“绿化学”的角度分析,“煤的汽化和煤的液化”生产流程的优点 。
类型五 回收利用类试题
【方法技巧】回收利用(废液、废渣)类流程题主要是突出绿化学的理念,变废为宝,主要考查的知识点是酸、碱、盐内容,因此首先要掌握好常见金属(重点是铁)、酸、碱、盐的化学性质和常见盐的溶解性,记住初中化学常见的一些沉淀,如BaSO4、BaCO3是白沉淀等,再者要记住金属活动性顺序表中氢后面的金属不与稀酸反应;其次要掌握好复分解反应、置换反应(铁单质与硫酸铜溶液生成亚铁盐的反应是考查的重点)、化合反应、分解反应等四大基本反应类型;最后掌握过滤(过滤时所用的仪器、玻璃棒的作用是考查的重点)、结晶(蒸发结晶和降温结晶的区别)等制作智能卡实验基本操作。
【典例6】(2014·呼和浩特)有一种工业废水,其中含有大量的硫酸亚铁、少量硫酸铜和污泥。某同学设计了一个既经济又合理的实验方案,制备硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)并回收铜。方案流程如下:
【查阅资料】FeSO4·7H2O受热易分解.
回答下列问题:
(1)步骤中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和____________。
(2)步骤中需加入的物质是___________,目的是_________________________。
(3)步骤中发生反应的化学方程式是_____________________________.
(4)步骤的操作是蒸发浓缩、____________、过滤。
类型六 信息给予类
【方法技巧】 虽然近年中考工业流程题设置的情境新颖,但万变不离,对于此类题要注意以下几点: