例谈中考化学“工艺流程题”热点题型

摘 要：工艺流程题常以“生产工艺”或“实验操作流程”为素材，将化工生产过程或实验操作过程中的主要步骤以流程图的方式呈现出来，考查考生对化学知识的掌握，以及分析问题和解决问题的能力.据此，文章对中考工艺流程题的考查内容及其常见题型进行了分类和总结.

关键词：题型；工艺流程；中考化学

中图分类号：G632   文献标识码：A   文章编号：1008-0333（2023）35-0137-03

工艺流程试题是近年来中考化学试题的特色之一.此类试题就是将化工生产过程中的主要生产阶段即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，形成与化工生产紧密联系的化工工艺试题［1］.

1 分离、提纯和除杂流程

例1 （2023·广东广州）制盐在我国有着悠久的历史.某盐湖水样品含有NaCl、Na2SO4及少量MgSO4和CaSO4，某小组从中获取NaCl和Na2SO4的主要过程如图1所示.

（1）“除杂1”应依次加入的两种试剂是_______、_______，“除杂2”应加入的试剂是_______.［除杂限选试剂：HCl、HNO3、Na2CO3、Ca（OH）2］

（2）将“溶液A”在80 ℃蒸发浓缩，至有少量固体析出.①该小组分析溶解度曲线（如图2所示），推测析出的少量固体是NaCl，但检验后却发现是Na2SO4.请做出合理解释：_______.

②该小组停止蒸发浓缩，经_______、过滤得到大量Na2SO4固体及母液；将母液中的NaCl分离出来，操作是_______.

（3）设计由硫黄（单质硫）生产Na2SO4的转化路径，依次写出反应的化学方程式：_______.（提示：常见＋4价硫的化合物可与O2化合生成＋6价硫的化合物）

解析 （1）样品中含有的杂质是硫酸镁和硫酸钙，可将硫酸镁或硫酸钙转化为氯化钠和硫酸钠.从杂质含有硫酸根离子可知，转化为硫酸钠较为容易，只需除去镁离子和钙离子，引入钠离子即可.根据给出药品，可以先加入过量氢氧化钙，氢氧化钙和硫酸镁反应生成硫酸钙和氢氧化镁沉淀，之后加入碳酸钠，碳酸钠和硫酸钙反应生成碳酸钙沉淀和硫酸钠，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠.过滤滤液中有氯化钠、硫酸钠、碳酸钠、氢氧化钠.杂质碳酸钠、氢氧化钠可以加入盐酸转化为氯化钠，盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠和水.

（2）①80 ℃硫酸钠的溶解度大于氯化钠的溶解度，如氯化钠和硫酸钠的质量相等则氯化钠先析出，但硫酸钠先析出，则说明溶液中硫酸钠的含量比氯化钠高，硫酸钠先达到饱和析出.②硫酸钠的溶解度随温度变化較大，40 ℃后随温度的降低溶解度降低较多，氯化钠的溶解度随温度的变化改变较小.所以开始经降温结晶，过滤得到大量硫酸钠固体与母液.然后可以通过蒸发结晶的方法从母液中将氯化钠分离出来，操作时加热蒸发溶剂至有较多晶体析出（温度较高时硫酸钠的溶解度又升高，不会因为低温时饱和蒸发水而析出），趁热过滤，洗涤，干燥.

（3）使用硫单质生产硫酸钠，初中常见的硫单质的反应是硫和氧气点燃生成二氧化硫，化学方程式为S+O2点燃SO2.根据碱的通性，氢氧化钠可以和二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，化学方程式为SO2+2NaOHNa2SO3+H2O.根据提示常见＋4价硫的化合物可与O2化合为＋6价硫的化合物，则亚硫酸钠和氧气反应可生成硫酸钠，化学方程式为2Na2SO3+O22Na2SO4.

答案：略

2 混合物成分确定流程

例2 （2023·天津）某氯化钠固体样品中可能含有硫酸钠、硝酸钡、氯化镁、硫酸铜和碳酸钙中的一种或几种.为确定其成分，取40 g固体样品，按如图3所示流程进行实验.

回答下列问题：

（1）白色沉淀A的化学式为_______；

（2）写出生成白色沉淀B的化学方程式_______；

（3）固体样品中除氯化钠外，还一定存在_______；

（4）已知实验中得到2 g白色沉淀A，2.33 g白色沉淀B，5.8 g白色沉淀C，则固体样品中氯化钠的质量分数为_______.

解析 分析流程可知，取40 g固体样品，加入足量水溶解，过滤，得到白色沉淀A和无色溶液1，向白色沉淀A中加入过量稀盐酸，沉淀全部溶解；碳酸钙难溶于水，能和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，则白色沉淀A是碳酸钙，原固体中一定有碳酸钙；向无色溶液1中滴加氯化钡溶液恰好完全反应，过滤，得到白色沉淀B和溶液2，向白色沉淀B中加入过量稀盐酸，沉淀不溶解；硫酸钠和氯化钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀，则白色沉淀B是硫酸钡，原固体中一定有硫酸钠；硫酸钠和硝酸钡不能共存，则原固体中一定没有硝酸钡；向溶液2中加入过量氢氧化钠溶液，过滤，得到白色沉淀C和溶液3；过量氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，则白色沉淀C是氢氧化镁，溶液3中有过量的氢氧化钠；向溶液3中加入过量的稀盐酸，稀盐酸和剩余的氢氧化钠反应生成氯化钠和水，再通过蒸发、结晶，过量的盐酸挥发，得到氯化钠固体.（1）由分析可知，白色沉淀A是碳酸钙，化学式为CaCO3；（2）由分析可知，生成白色沉淀B的反应是氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl；（3）由分析可知，固体样品中除氯化钠外，还一定存在CaCO3、Na2SO4、MgCl2；（4）白色沉淀A是碳酸钙，白色沉淀B是硫酸钡，白色沉淀C是氢氧化镁，实验中得到2 g碳酸钙，2.33 g硫酸钡，5.8 g氢氧化镁，反应的化学方程式和质量关系如下：

Na2SO4+BaCl2BaSO4↓+2NaCl

142233

1.42 g2.33 g

MgCl2+2NaOHMg（OH）2↓+2NaCl

9558

9.5 g5.8 g

则固体样品中氯化钠的质量分数为

40 g-2 g-1.42 g-9.5 g40 g×100%=67.7%.

答案：略

3 废气处理及空气的利用

例3 （2023·湖北宜昌）2023年5月30日，我国“神舟十六号”载人航天飞船成功发射.为保证宇航员正常的生命活动，空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近，主要采用如图4所示循环系统.

（1）空间站内空气中含量最多且不会被宇航员消耗的气体是_______（填化学式，下同），补充氧气的化学反应有_______（填序号）.空间站用活性炭净化空气，是利用它的_______性.

（2）反应④的化学方程式是_______；此系统中循环利用的物质有_______.

解析 （1）空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近，所以空间站内空气中含量最多且不会被宇航员消耗的气体是氮气.反应①水的电解会生成氧气，反应③二氧化碳与超氧化物反应也会生成氧气.活性炭具有疏松多孔的结构，常利用活性炭的吸附性净化空气.（2）二氧化碳与氢气在催化剂的催化下生成甲烷和水，反应化学方程式为CO2+4H2催化剂CH4+2H2O.反应①中水被消耗，反应④中水生成，水属于循环利用物质；反应①中氧气生成，反应③中氧气消耗，氧气属于循环利用物质；反应①中氢气生成，反应④中氢气消耗，氢气属于循环利用物质；反应②中二氧化碳生成，反应③中二氧化碳消耗，二氧化碳属于循环利用物质.

答案：略

4 工业生产流程

例4 （2023·山西，节选）制作豆腐过程中用到了盐卤.盐卤是我国数千年来豆腐制作的传统凝固剂，有较好的溶解性和凝固性，主要成分为氯化钠（含量约2%～6%）和氯化钾（含量约2%～4%）等.豆腐的制作流程如图5所示，请结合图文信息分析思考，解决问题：

（1）研磨机将豆子研碎、研细的目的是_______.

（2）煮浆器内在煮沸过程中，可将有毒豆浆转化为无毒豆浆，发生的主要变化是_______.

（3）为加快凝固速度，当把盐卤慢慢加入混合器时，需进行的操作是_______.

（4）向盐卤中滴加AgNO3溶液，发生反应的化学方程式为_______（写1个）.

解析 （1）研磨机将豆子研碎、研细的目的是使豆子得到充分利用或得到更多的豆浆；（2）煮浆器内在煮沸过程中，可将有毒豆浆转化为无毒豆浆，会杀死一部分细菌，有新物质生成，属于化学变化；（3）当把盐卤慢慢加入混合器时，搅拌可以增大盐卤和蛋白质的接触面积，加快凝固速度；（4）氯化钠和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，氯化钾和硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钾，发生反應的化学方程式为AgNO3+NaClAgCl↓+NaNO3或AgNO3+KClAgCl↓+KNO3.

答案：略

参考文献：

［1］ 人民教育出版社，课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心.义务教育教科书·化学［M］.北京：人民教育出版社，2015.

［责任编辑：季春阳］

收稿日期：2023-09-15

作者简介：尹莉娟（1990.2-），女，江苏省泗洪人，本科，中学一级教师，从事初中化学教学研究.