趙培龍

工藝流程圖題是將實(shí)際化工生產(chǎn)中的流程用框圖形式表示出來，并根據(jù)生產(chǎn)流程中有關(guān)的化學(xué)知識(shí)設(shè)置問題的題目。題目所給信息量比較大，區(qū)分度比較高，因此是中考化學(xué)壓軸題中的重點(diǎn)題型。

【原題呈現(xiàn)】

例（2020·安徽）硫酸亞鐵晶體是重要的化學(xué)試劑，傳統(tǒng)制備方法是用鐵屑與稀硫酸反應(yīng)。因鐵屑中含有硫、磷等雜質(zhì)，與稀硫酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生刺鼻、嗆人的有毒氣體，某科技小組改用鐵屑與硫酸銅溶液反應(yīng)制備硫酸亞鐵晶體，流程如圖1所示，回答下列問題。

[固體][步驟②][硫酸亞鐵晶體][步驟①

硫酸銅溶液][操作Ⅰ][FeSO4溶液][鐵屑]

圖1

（1）步驟①中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（2）操作Ⅰ的名稱是 。步驟②涉及蒸發(fā)，蒸發(fā)時(shí)必需的儀器有鐵架臺(tái)（含鐵圈）、酒精燈、玻璃棒、 。

（3）用硫酸銅溶液代替稀硫酸制備硫酸亞鐵晶體，優(yōu)點(diǎn)是 。

解析：（1）步驟①鐵屑中鐵與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅。（2）操作Ⅰ實(shí)現(xiàn)了固液分離，即操作名稱為過濾;步驟②蒸發(fā)時(shí)除了上述儀器，還需要蒸發(fā)皿。（3）由于鐵屑中存在硫、磷等雜質(zhì)，與稀硫酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生刺鼻、嗆人的有毒氣體，所以利用硫酸銅與鐵屑反應(yīng)，避免了有毒氣體生成。

答案：（1）Fe + CuSO4 [? ? ? ? ? ? ? ? ] FeSO4 + Cu （2）過濾 蒸發(fā)皿 （3）不產(chǎn)生有毒氣體，安全環(huán)保

小結(jié)：工藝流程圖題所設(shè)的問題一般都是孤立的，在解答時(shí)不要求看懂全部流程后再解答，有看不懂的地方可以先跳過去，繼續(xù)解答后面的問題。由于題目設(shè)問前后幾乎沒有聯(lián)系，同學(xué)們可根據(jù)題意單獨(dú)進(jìn)行作答，如書寫陌生的化學(xué)方程式、混合物分離方法的名稱及所用儀器名稱等。

【技巧點(diǎn)撥】

1. 物質(zhì)成分的分析（推斷流程圖中的某種物質(zhì)）

（1）抓住一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：一切反應(yīng)或操作都是為了獲得產(chǎn)品。同學(xué)們可以從以下幾個(gè)方面分析流程的每一步：①反應(yīng)物是什么;②發(fā)生了什么反應(yīng);③圖中有沒有物質(zhì)沒有寫上去或省略了;④該反應(yīng)造成了什么影響，對(duì)制造產(chǎn)品有什么作用。

（2）推斷流程圖某一步中的物質(zhì)，可以從上一步操作中反應(yīng)物可能發(fā)生的反應(yīng)入手進(jìn)行分析，同時(shí)需注意所加試劑是否有剩余。

2. 化學(xué)方程式的書寫

（1）根據(jù)流程圖書寫某一步發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷其可能發(fā)生的反應(yīng)，然后寫出反應(yīng)物、生成物，并進(jìn)行配平。

（2）陌生化學(xué)方程式的書寫：根據(jù)流程中的箭頭方向判斷反應(yīng)物和生成物。若從已知信息中找出的反應(yīng)物和生成物不滿足質(zhì)量守恒定律，可以在反應(yīng)物或生成物中加上水，然后進(jìn)行配平。還應(yīng)注意反應(yīng)條件的有關(guān)信息，若在空氣中煅燒或通入空氣，則還需考慮空氣中的氧氣是否參加反應(yīng)。

3. 判斷能回收利用或可循環(huán)利用的物質(zhì)

（1）可回收利用的物質(zhì)：指流程中除主產(chǎn)物外可以利用的物質(zhì)。

（2）可循環(huán)利用的物質(zhì)：步驟中某一步的產(chǎn)物是另一步的原料。

4. 工藝流程的評(píng)價(jià)

（1）節(jié)約性：原料的來源要豐富，價(jià)格要低廉，利用率要盡量高。

（2）安全性和簡便性：盡量選用較溫和的反應(yīng)條件，避免高溫、高壓條件。

（3）對(duì)環(huán)境的影響：是否符合綠色化學(xué)理念，如原料或副產(chǎn)物無毒無害、無廢棄物排放等。

【素養(yǎng)提升】

（2020·江西）2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)被授予對(duì)鋰離子電池研究做出貢獻(xiàn)的三位科學(xué)家。如圖2是從鈷酸鋰廢極片[主要成分為鈷酸鋰（LiCoO2）]中回收得到Co2O3和Li2CO3的一種工藝流程。

[Li2CO3][Co2O3][CoC2O4固體][Li2SO4等溶液][CoSO4、

Li2SO4

等溶液][濾渣][操作3][操作4][焙燒][操作5][熱水洗滌、

干燥][（NH4）2C2O4][H2SO4][H2O2][操作2][廢極片粉末][操作1][粉碎][鈷酸鋰

廢極片]

圖2

（1）操作1中，粉碎廢極片的目的是 。

（2）實(shí)驗(yàn)室中完成操作2時(shí)，需用到的玻璃儀器是 （填一種即可）。

（3）操作4中，在高溫條件下，CoC2O4在空氣中反應(yīng)生成Co2O3和二氧化碳，化學(xué)方程式為 ? ?;

（4）操作5中，Li2CO3晶體用熱水洗滌比用冷水洗滌損耗更少，說明Li2CO3的溶解度隨溫度升高而 。

答案：（1）增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率 （2）燒杯（或玻璃棒，或漏斗） （3）4CoC2O4 + 3O2 [? ? 高溫? ? ] 2Co2O3 + 8CO2 （4）減小