中考化学专项训练:工艺流程题(含解析)10239.pdf
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1、10(2019大庆)海水中镁元素的总储量为 2.1x1015t,可用于生产金属镁,目前世界生产的镁 60%来自海水,利用海水提取镁的工业流程,如图所示,下列说法错误的是()A.沉淀槽中总的化学方程式为 B.在上述流程中,元素的化合价均没有发生变化 C.反应器中发生的化学反应类型为中和反应 D.由贝壳制取生石灰的反应条件是高温【答案】B【解析】沉淀槽中总的化学方程式为,;在上述流程中,氯化镁分解得到镁和氯气的过程中,镁的化合价由+2 变为零,氯的化合价由1 变为零,故元素的化合价有变化;反应器中发生的化学反应是盐酸和氢氧化镁的反应,是酸和碱的反应,故类型为中和反应;贝壳的主要成分是碳酸钙,由贝壳
2、制取生石灰的反应条件是高温下碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳.27(2019广西四市)工业上利用某废渣【含 FeSO4、Fe2(SO4)3 及少量 CaO 和 MgO】制备高档颜料铁红(主要成分为 Fe2O3)和回收(NH4)2SO4,具体生产流程如下:【背景信息】a.氧化还原反应中,会有元素化合价发生变化。b3 Fe2(SO4)3+12 NH3H2O=(NH4)2Fe6(SO4)4(OH)12+5(NH4)2SO4(1)步骤中操作 Y 的名称是 。(2)加入物质 X 溶解废渣,X 应选用 (填序号)。A盐酸 B.硫酸 C.氨水 D.氢氧化钠 步骤酸浸时,生成盐的化学方程式为 (任写一个)。(3)
3、步骤通入氧气氧化的目的是 ;工业上对该操作控制在 4 小时左右为宜,根据右图有关数据分析,影响 Fe2+氧化率的变化规律:。【答案】(1)过滤 (2)硫酸 MgO+H2SO4=MgSO4+H2O (3)将硫酸亚铁氧化成硫酸铁 温度越高亚铁离子氧化率越高,相同温度酸性越强氧化率越高 【解析】(1)把液体和固体分开用过滤的方法;(2)废渣酸浸,需要加入酸,又因为最后需要得到硫酸铵,所以加入硫酸;氧化镁与硫酸反应生成硫酸镁和水,方程式是:MgO+H2SO4=MgSO4+H2O;(3)通入氧气将硫酸亚铁氧化成硫酸铁,图示对照可知温度越高亚铁离子氧化率越高,相同温度酸性越强氧化率越高。24(2019梧州
4、)制备高纯硅和二氧化硅主要工艺流程如下图所示。(1)2019 年,我国华为公司推出了 5G 商用芯片。制造芯片要用到高纯硅,硅属于_元素(填“金属”或“非金属”)。(2)反应的化学方程式为:222SiOCSiCO高温,从氧化还原反应角度分析,C 发生了_反应。(3)用于制造光导纤维的高纯二氧化硅,可利用反应制备,同时生成一种可循环使用的物质,该反应的化学方程式为_。整个工艺流程中,还可以循环利用的另一种物质是_。【答案】(1)非金属 (2)氧化反应 (3)130042222CSiClOSiOCl HCl【解析】(1)硅元素的汉字名称有“石”字旁,属于非金属元素;(2)氧化剂在反应中失去氧元素,
5、发生了还原反应,还原剂在反应中得到氧元素,发生了氧化反应,上述反应中,C 单质得到氧元素,被氧化成一氧化碳,因此,C 发生了氧化反应;(3)反应的反应物是 SiCl4和 O2,生成物是 SiO2和一种能循环使用的物质,根据化学反应前后元素种类不变,可知该物质是 Cl2,Cl2在上述流程中可循环使用,反应的化学方程式为:130042222CSiClOSiOCl;除此以外,流程中还可以循环使用的物质是 HSiCl3和 H2反应生成的 HCl。45.(2019眉山)某矿石主要成分是 MgO,含少量的 Fe2O3、CuO 和 SiO2杂质。用该矿石制备 Mg(OH)2的工艺流程简图如下:回答下列问题:
6、(1)步骤和步骤均用到的操作是 。(2)溶液 A 中所含的阳离子有 Fe3+、Cu2+、Mg2+和 (填离子符号)。(3)已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的 pH 见下表:对应离子 Fe3+Cu2+Mg2+开始沉淀时的 pH 1.9 4.2 9.1 完全沉淀时的 pH 3.2 6.7 11.1 步骤加入熟石灰,调节溶液的 pH 范围为 ,固体 C 中所含成分的化学式为 。(4)步骤制得 Mg(OH)2的化学方程式为 。【答案】(1)过滤 (2)H+(3)Fe(OH)3、Cu(OH)2 (4)Ca(OH)2+MgCl2 Mg(OH)2 +CaCl2 【解析】(1)从步骤和步骤均是固体、
7、液体分开,而初中所学过滤就是将固体与液体分离的一种方法;(2)矿石主要成分是 MgO,含少量的 Fe2O3、CuO 和 SiO2杂质,由于 MgO+2HCl=MgCl2+H2O,Fe2O3+6HCl 2FeCl3+3H2O,CuO+2HCl=CuCl2+H2O,因盐酸过量且SiO2它不溶于水也不溶于酸,过滤后滤液 A 中有 MgCl2、FeCl3、CuCl2、HCl、H2O,所以溶液 A 中所含的阳离子有 Fe3+、Cu2+、Mg2+和 H+;(3)从部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的 pH 表可知开始沉淀时的 pH 为 9.1,而 Fe3+、Cu2+完全沉淀时的 pH 最高为 6.7,
8、则步骤加入熟石灰,调节溶液的pH范围为6.7与9.1之间;因加入Ca(OH)2,则Fe3+3OH-=Fe(OH)3,Cu2+2OH-=Cu(OH)2,则固体 C 中有 Fe(OH)3、Cu(OH)2;(4)由于滤液 A 中加入熟石灰,其滤液 B 中溶质是 MgCl2,继续加入熟石灰相互反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,其化学方程式为 Ca(OH)2+MgCl2 Mg(OH)2 +CaCl2。27.(2019常州)我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外,更是重要的化工原料。工业上以煤和空气为原料生产尿素CO(NH2)2的一种流程如下:(1)从液态空气中分离出 N2的过程属于_(填“物理”或“化
9、学”)变化。(2)在 煤 和 水 蒸 气 反 应 前 需 先 将 煤 粉 碎,这 样 做 的 目 的 是_。(3)水煤气在铜催化下实现 CO 的转化:COH2OCO2X,其中 X 的化学式为_。(4)上 述 流 程 中 合 成 尿 素 的 同 时 还 有 水 生 成,该 反 应 的 化 学 方 程 式 为_。(5)实际生产中,N2和 H2不可能全部化为 NH3。上述流程中可以环利用的物质有_。(6)以 CO2和 H2为原料还可合成液体燃料乙醇(C2H6O),该过程可用化学方程式表示为:2CO26H2=C2H6O+3H2O。已知:每克燃料完全燃烧数出的热量叫做热值。若将含 12g 的碳的煤为原料
10、合成的乙醇完全燃烧。理论上最多可放出_kJ 的热量,从而提高了煤的利用效率。答案(1)物理变化 (2)增大与水蒸气的接触面积使反应更快更充分 (3)H2 (4)CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O (5)H2O、N2、H2 (6)294kJ 【解析】(1)若先将空气液化,然后从中分离出氮气,过程中没有新物质生成,属于物理变化;(2)将煤块粉碎成煤粉,其目的是增大与水蒸气的接触面积使反应更快更充分;(3)由质量守恒定律:反应前后,原子种类、数目均不变,反应前原子的种类和数目分别为:C:1,O:2,H:2,反应后原子的种类和数目分别为:C:1,O:2,则 X 分子中含有 2 个氢原子,物质X
11、为氢气,其化学式为 H2;(4)从流程图中可以看出二氧化碳和氨气在一定条件下能生成尿素和水,反应的化学方程式为 CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O;(5)从流程图中可以看出整个过程中 H2O、N2、H2三种物质既参与反应又能不断的生成,故可以循环使用;(6)12g 的碳的煤合成的乙醇的质量为:12g4624=23g,释放出的热量为 23g30 kJg-1=690kJ,12g 的物质 煤 乙醇 热值/kJg-1 约 33 30 一定条件 碳的煤完全燃烧释放的热量为:12g33 kJg-1=396 kJ,故多释放出的热量为:690kJ-396 kJ=294kJ。30(2019 兰州)已知某水
12、泥样品的主要成分是氧化钙、二氧化硅,并含有一定量的氧化铝、氧化镁等金属氧化物。国家标准实验中测定水泥中钙含量的方法之一是通过高锰酸钾对CaC2O4进行滴定。其流程如下:已知:二氧化硅既不溶于水也不与酸反应。氨水显碱性,化学性质与氢氧化钠相似。(1)pH=5.5 的溶液显_(填“酸”“碱”或“中”)性。(2)水泥样品中加入盐酸的目的是_。(3)步骤 I 与步骤中涉及的操作名称是_,固体 A 的化学式为_,固体B 中含有物质的化学式为_(任写一个)。(4)步骤中生成 CaC2O4的化学方程式为_。【答案】(1)酸 (2)将样品中不溶性的金属氧化物转化为可溶性金属氯化物 (3)过滤 SiO2 Mg(
13、OH)2 (4)Ca(OH)2+Na2C2O4=CaC2O4+2NaOH【解析】(1)酸性溶液的 pH7,所以,pH=5.5 的溶液显酸性;(2)金属氧化物不溶于水,但能与稀盐酸反应生成可溶性的盐和水,因此,向水泥样品中加入足量稀盐酸目的是将样品中的氧化钙、氧化镁、氧化铝反应转化为可溶性的氯化钙、氯化镁、氯化铝;(3)步骤 I、II 都是将固体和液体分离,其操作是过滤;固体 A 是不溶于水也不和稀盐酸反应的二氧化硅(SiO2);氯化镁、氯化铝能分别与氨水反应生成氢氧化镁沉淀和氢氧化铝沉淀,可知固体 B 中含有的物质由氢氧化镁Mg(OH)2;(4)溶液 B 中的氯化钙溶液和 草 酸 钠 溶 液
14、反 应 生 成 草 酸 钙 沉 淀 和 氢 氧 化 钠,反 应 的 化 学 方 程 式 为:Ca(OH)2+Na2C2O4=CaC2O4+2NaOH。25(2019昆明)碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷工艺。用某工业废渣(主要含有 TeO2、少量 Ag、Au)为原料制备碲的一种工艺流程如下:回答下列问题:(1)类比 CO2与 NaOH 的反应,写出“碱浸”时发生反应的化学方程式:。(2)滤液 1 中的两种溶质是 H2SO4和 (填化学式)。(3)上述工艺流程中设计“废渣TeO2”的目的是 。(4)“酸溶”后,在 TeCl4溶液中通入 SO2,反应生成碲和初中化学中两种常见的酸,则该反应的化学方
15、程式是 。【答案】(1)TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O (2)Na2SO4 (3)提纯 TeO2或除去 Ag、Au (4)2SO2+TeCl4+4H2O=4HCl+2H2SO4+Te【解析】根据题意和流程图分析转化过程,结合酸碱盐的反应进行解答,书写化学方程式。(1)由二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,“碱浸”时发生反应的化学方程式为TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O,故填:TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O;(2)滤液 1 中的两种溶质是过量的 H2SO4和生成的硫酸钠;(3)废渣中有杂质,工艺流程中设计“废渣TeO2”的目的是提纯 TeO2或除去 Ag
16、、Au;(4)在 TeCl4溶 液 中 通 入 SO2,反 应 生 成 碲 和 盐 酸、硫 酸,化 学 方 程 式 为2SO2+TeCl4+4H2O=4HCl+2H2SO4+Te。14(2019大庆)某化学兴趣小组的同学想从含有硫酸铝、硫酸铜的废液中回收金属铜,设计流程如下:(1)过滤操作中用到的所有玻璃仪器为_.(2)中有关化学的有关反应的化学方程式_.(3)溶液 B 中所含有的溶质是_;固体 A 的成分是_.(均填化学式)(4)中加入过量的稀硫酸的目的是_.【答案】(1)漏斗、烧杯、玻璃棒 (2)Fe+CuSO4=Cu+FeSO4(3)Al2(SO4)3 FeSO4 Cu Fe (3)使混
17、合物中的铁完全反应,得到纯净的铜【解析】(1)过滤操作中用到的所有仪器有铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒等;其中属于玻璃仪器有:漏斗、烧杯、玻璃棒(2)向硫酸铜和硫酸铝的溶液中加入足量的铁粉,铝的活动性比铁强,铁的活动性比铜强,故发生的反应是硫酸铜和铁的反应;(3)因为硫酸铝不反应,故滤液中一定有硫酸铝,铁是过量的,因此和硫酸铜反应后有剩余,故固体中有生成的铜和过量的铁,滤液中有生成的硫酸亚铁和未反应的硫酸铝;(4)中加入过量的稀硫酸的目的是将过量的铁完全除去.24(2019龙东)除去粗盐中难溶性杂质后,得到的固体中除了 NaCl 还含有少量的可溶洗杂质 MgCl2、CaCl2,某同学为除去可溶性杂
18、质,将该固体加水溶解形成溶液 A,并设计如下方案:(1)操作、操作指的是 ;(2)滤液 B 中的溶质是 ;(3)操作中加过量的稀盐酸是为了除去溶液中的 (填序号);NaOH Na2CO3 MgCl2 CaCl2【答案】(1)过滤 (2)氯化钠、氢氧化钠、氯化钙(填化学式)(3)【解析】加入过量的氢氧化钠和碳酸钠溶液后,会生成氢氧化镁和碳酸钙沉沉淀,分离开沉淀和滤液的方法是过滤;溶液 A 中有氯化钠、氯化镁和氯化钙,加入过量的氢氧化钠溶液后,会生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,还有加入了新的成分氢氧化钠,所以滤液中有氯化钠、氢氧化钠、氯化钙;滤液 C 中的成分是氯化钠、碳酸钠和氢氧化钠,所以加入稀盐酸是
19、为了除去溶液中的氢氧化钠和碳酸钠。18(2019贵港)氢能是最理想的能源.下图是制取与贮存氢气的一种方法.请回答下列问题:(1)ZnFe2O4在循环制氢体系的总反应中起_作用.其中铁元素的化合价为_.(2)反应的化学方程式为_.【答案】(1)催化 +3(2)3H2+2Mg2Cu 3MgH2+MgCu2.【解析】(1)ZnFe2O4在循环制氢体系中,在反应中 ZnFe2O4分解为氧化锌、四氧化三铁,反应氧化锌、四氧化三铁和水要生成 ZnFe2O4确定在整个过程中,性质、质量不变,故为催化剂;根据化合物中元素化合价的代数和为零,设铁元素化合价为 x,则(+2)x2+x+(-2)x4=0,x=+3;
20、(2)从图中看出,反应是氢气和 Mg2Cu,生成 MgH2和 MgCu2,故为化学方程式为 3H2+2Mg2Cu 3MgH2+MgCu2.18(2019北京)利用电石渣主要成分为 Ca(OH)2、MgO制备硫酸钙的主要工艺流程如下:已知:MgO 难溶于水;MgSO4易溶于水;CaSO4微溶于水。(1)反应器中搅拌的目的是_。(2)反应器中发生的反应主要有 MgO+H2SO4=MgSO4+H2O 和_。(3)上述流程中,用于分离提纯的设备有_。【答案】(1)使反应物充分接触,提高反应速率 (2)Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O (3)过滤器、洗涤槽 【解析】(1)化学反应中,反应
21、物接触越充分,反应速率越快,反应器中搅拌可以使反应物充分接触,提高反应速率。(2)反应器中发生的化学反应主要有:氧化镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和水,氢氧化钙和稀硫酸反应生成硫酸钙和水,该反应的化学方程式为:Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O。(3)反应所得的硫酸镁易溶于水,硫酸钙微溶于水,经过滤器过滤,可以将微溶性的硫酸钙和可溶的硫酸镁分离,再金洗涤槽洗涤可以提高硫酸钙的纯度,因此,流程中,分离提纯的设备是过滤器、洗涤槽。25.(2019山西)工业上常采用“盐硝联产工艺”生产高纯度食盐,还可制得硫酸钠。卤水中主要含有 NaCl,还含有少量 Na2SO4、CaSO4、MgSO4、Ca
22、Cl2、MgCl2、FeCl3。用火碱和烟道气中的 CO2为原料净化卤水,符合低碳经济发展要求,分析流程,回答问题。(1)反应器一中主要除去的离子是 (填符号)。(2)烟道气通入反应器 2 前要脱硫,是为了除去有害气体 (填化学式)。反应器2 中生成沉淀的化学方程式 。(3)下表为 NaCl 和 Na2SO4、在不同温度时的溶解度:从析盐罐中排除的溶液 a,在温度不变的条件下,每 10g 水中含有 NaCl 约 g。为提高 Na2SO4纯度,析硝罐中析出的 Na2SO4需采用 (填“升温”或“降温”)结晶方法。【答案】(1)Mg2+、Fe3+(2)SO2 CaCl2+Na2CO3=2NaCl+
23、CaCO3或 CaSO4+Na2CO3=Na2 SO4+CaCO3 (3)3.64 升温【解析】(1)火碱是氢氧化钠的俗称,能和卤水中的氯化镁、硫酸镁和氯化铁反应生成氢氧化镁、氢氧化铁沉淀,从而使镁离子和铁离子从卤水中沉淀出来。(2)烟道气通入反应器 2 前要脱硫,脱硫主要是为了除去有害气体 SO2;反应器 2 中的二氧化碳与反应器 1 中的过量的氢氧化钠反应生成碳酸钠,碳酸钠与氯化钙、硫酸钙反应都能生成碳酸钙沉淀,从而除去卤水中的钙离子。(3)在温度不变的条件下,32.4时,氯化钠的溶解度是 36.4 克,则每 10g 水中含有NaCl 约 3.64g,32.4时,硫酸钠的溶解度最大,降温氯
24、化钠的溶解度减小,氯化钠晶体可能析出,升温氯化钠的溶解度增大,不会析出,而硫酸钠会结晶出来,所以为提高Na2SO4纯度,析硝罐中析出的 Na2SO4需采用升温的方法进行结晶。27(2019湘潭)某金属冶炼厂的管道烟泥中含有少量铜、锌、硫等单质。现欲回收铜和锌,并对硫进行环保处理,主要步骤如下图所示:已知:加热的条件下,Zn、Cu 都可以与氧气反应生成相应的金属氧化物。(1)烟泥最初处理需要除油污,用洗涤剂除油污的过程中发生了_现象。步骤产生的废气 B 中,一定含有的有害气体是_(填化学式)。环保处理最好釆用的试剂是_(填字母序号)。A浓硫酸 B食盐水 C石灰乳(2)写出步骤中得到铜的化学方程式
25、_,它属于基本反应类型中的_反应。(3)步骤和中主要操作的名称是_。(4)我国古代就制得了一种外观似金子的锌和铜的合金,也就是黄铜,它的硬度比纯铜_(填“高”或者“低”)。(5)取少量的溶液 C,往其中加入一定质量的镁粉,充分反应后过滤,得到滤渣和滤液。往滤渣中加入稀盐酸有气泡产生,则滤液中一定没有_(填字母序号)。A硫酸镁 B硫酸锌 C硫酸铜 D硫酸铜和硫酸锌【答案】(1)乳化 SO2 C (2)Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4 置换 (3)过滤 (4)高 (5)C 【解析】(1)乳化剂能使油和水形成的乳浊液稳定存在,用洗涤剂除油污发生的是乳化现象;烟泥中存在 硫单质,所以有害气体是 SO
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