2023年中考化学必备解题模板系列-专题03解读工业流程题(含解析).docx
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1、解读工业流程题工业流程精要概括一、原料预处理的方法1.粉碎或研磨目的是:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)。2.煅烧或灼烧目的是:不易转化的物质转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质3.酸浸目的是:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)4.碱溶目的是:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀)5.加入氧化剂:转化为易于被除去(沉淀)的离子。6.煮沸:除去溶解在溶液中的气体,如氧气例1:(2022山东枣庄中考)(5分)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如下:注:灼烧后得
2、到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。回答下列问题:(1)“灼烧”的主要目的是 。(2)“酸溶”发生反应的化学方程式为 ,反应类型为 。(3)“转化”生成气体X的成分为 。1. (2022北京中考)硼(B)是制造火箭耐热合金的原料。镁还原法生产硼的主要工艺流程如下图。(1)脱水炉中,硼酸发生分解反应,配平该反应的化学方程式H3BO3B2O3+H2O:_。(2)还原炉中,发生反应的基本反应类型为_。(3)酸煮罐中,加入盐酸的目的是_。2. (2022江苏苏州中考)锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物,其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰(MnSO4)制备
3、Mn3O4的流程如下:(1)“沉淀”反应是。该反应的基本类型为_。(2)写出“过滤”所得滤液的一种用途:_。(3)将Mn(OH)2加水“打浆”制成悬浊液,可加快“氧化”反应速率的原因是_。(4)“氧化”时,Mn(OH)2与空气中的氧气在60条件下反应生成Mn3O4,该反应的化学方程式为_。(5)通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。通空气8小时左右,所得固体几乎全部为Mn3O4推出该结论的依据是_。通空气超过8小时,产物中锰元素质量分数减小的原因是_。二、控制反应条件的方法1.温度的控制(1)加热:加快反应速率或溶解速率
4、;除杂,除去热不稳定的杂质,如NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、I2、NH4Cl等物质;使沸点相对较低或易升华的原料气化。但要注意避免反应物或生成物的过热分解。(2)降温:防止某物质在高温时会溶解(或分解);使某个沸点较高的产物液化,使其与其他物质分离;降低晶体的溶解度,减少损失。(3)控温:(用水浴带温度计便于控温且受热均匀)防止某种物质温度过高时会分解或挥发;为了使某物质达到沸点挥发出来;使催化剂的活性达到最好;防止副反应的发生。(4)降温或减压可以减少能源成本,降低对设备的要求,达到绿色化学的要求。2.调节溶液的pH:(1)目的:使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀而除去
5、(2)需要的物质:含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐,即能与H+反应,使pH增大的物质如用MgO、Mg(OH)2等等。(3)原理:加入的物质能与溶液中的H+反应,降低了的浓度,增大pH(4)pH控制的范围:大于除去离子的完全沉淀值,小于主要离子的开始沉淀的pH3.使用催化剂目的是:提高反应速率,但使用时必须注意其活性温度范围。例2(2022山东东营中考)(7分)海洋是人类巨大的资源宝库,如图为某课题小组模拟从海水中提取金属镁的简易流程图。某品牌不同碱的价格试剂NaOHCa(OH)2KOH价格(元/吨)31006707000请分析:(1)海水和母液都可以作为制取氯化镁的原料,小真同学提
6、出选择母液更好,小组同学一致同意他的观点,理由是 。(2)在工业生产中为了降低成本,步骤中的试剂最好选择表格中的 。(3)步骤由氢氧化镁制得氯化镁反应的化学方程式为 ,该反应属于 反应(填基本反应类型)。(4)在步骤的反应中 能转变成了 能。3.(2022湖南常德中考)某火力发电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝(Al2O3)。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如图,请回答下列问题:(1)“操作 a”的名称_;(2)加足量氨水能将Al3+全部转化成Al(OH)3,写出氨水的化学式_;(3)“酸浸”时发生的主要反应的化学方程式为_;(4)写出“煅烧”时涉及的主要反应的化学方程式_。三、提纯分
7、离的方法1.纯物质溶液得到晶体:蒸发结晶(NaCl型)或蒸发浓缩(至有晶体出现为止),冷却结晶(KNO3型和含有结晶水的晶体)2.混合溶液(分离A和B):蒸发结晶,趁热过滤(得NaCl型),将滤液冷却结晶,过滤(得KNO3型)模板:加热浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥3.沉淀洗涤(1)沉淀洗涤的目的:除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。(2)洗涤方法:向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流出后,重复操作23次。(3)误差分析:若沉淀不洗涤或洗涤不干净,则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多,则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。(4)沉淀是否洗涤干净的判断方法答题模板取最后一次洗涤液,滴加(试剂),
8、若没有现象,证明沉淀已洗净(5)趁热过滤:减少结晶损失;提高晶体纯度4.工业流程的主要操作:结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。5.实验操作答题模板:取少量待测液于试管中,滴加(试剂,用量),若没有现象,证明没有;若出现现象,证明含有6.终点现象的描述答题模板:当滴入最后一滴标准溶液后,溶液变成色,且半分钟内不恢复原来的颜色。例3. (2022广西梧州中考)二氧化氯(ClO2)是一种常用的消毒剂,工业以粗盐水(含少量Ca2+、Mg2+、等杂质离子)为原料生产ClO2,工艺流程如图8所示。(1)除去粗盐中的难溶性杂质的步骤是溶解、_。(2)“精制”中,用下列药品除去杂质离子
9、,请写出一组合理的添加顺序_ (填序号)。Na2CO3BaCl2NaOH(3)“精制”最后应加入适量盐酸,其目的是除去溶液中的_ (填离子符号)。(4)电解池中发生的主要化学反应方程式为_。(5)生产过程中能循环利用的物质X是_(填化学式)。4. (2022内蒙古通辽中考)我国化学家侯德榜所创立的侯氏联合制碱法,既提高了原料利用率,又“变废为宝”,降低了生产成本,促进了世界制碱技术的发展。侯氏联合制碱法的部分工艺流程如下:已知:;(1)粗盐水中主要含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2三种可溶性杂质,工业上常用加入稍过量的_溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液及适量的盐酸等除杂、精制。(2)
10、中发生反应的化学方程式为_。(3)氯化铵属于化肥中的_,不采用蒸发结晶的方法得到氯化铵晶体的原因是_。(4)该流程中可循环利用的物质是水、_。5. (2022四川内江中考)氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。提纯工业级粗氧化锌(含有FeO、MnO、NiO等杂质)的流程如图所示:(已知:在反应中,金属氧化物与硫酸反应生成盐和水。)请回答下列问题:(1)将反应中的化学方程式补充完整: _。若在实验室中进行此反应,Zn2(OH)2CO3固体应放在_(选填“坩埚”或“蒸发皿”)中高温加热。(2)反应中,FeO与稀硫酸反应的化学方程式为_;反应的化学反应基本类型为_反应。(3)反应中除掉的杂
11、质离子是_;反应所得滤液中,溶质的主要成分是_。四、分析工业流程1.关注“箭头”:箭头进入的是投料(即反应物);出去的是生成物(包括主产物和副产物);(回头的箭头)表示循环利用的物质2.关注方框内所指3.关注流程“三线”和“核心”(如下图)4.工艺流程的评价设计方案的科学性:能否达到实验目的,杂质是否完全除去,是否引入新的杂质等。安全性和简便性:尽量选用较温和的反应条件,避免高温、高压条件。对环境的影响:是否符合绿色化学理念,是否产生有毒气体等。节约性:原料利用率要尽量高。例4(2022年四川省德阳市中考)碘(I2)及其化合物广泛应用于医药、染料等方面。I2的一种制备方法如下图所示: 说明:图
12、中的“置换”指发生置换反应。回答下列问题:(1)“过滤”操作中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_(填仪器名称)。(2)在此制备流程中循环使用的物质是_(填化学式)。(3)溶液B中主要溶质可能是_(填化学式)。(4)“置换”中的化学方程式为_。例5.(2022广西贺州中考)某燃煤电厂产生的固体废弃物粉煤灰中含有较多的氧化铝。从粉煤灰中提取氧化铝的工艺流程如下。(1)“酸浸”中使用的酸是_(填字母序号)。A. HCl B. H2SO4 C. HNO3(2)“煅烧”后产物X的化学式为_,写出“煅烧”过程发生的化学方程式:_。(3)该工艺的价值在于_。6.(2022四川乐山中考)垃圾分类有利于保护环境,
13、充分利用资源。某厂从废旧电子产品中回收贵重金属同时制备CuSO45H2O的工艺流程如下:已知:步骤3中发生反应的化学方程式为: 。回答下列问题:(1)从垃圾分类的角度,该厂加工的废旧电子产品属于 。A. 有害垃圾 B. 可回收垃圾 C. 厨余垃圾 D. 其他垃圾(2)流程中步骤回收的贵重金属为_。(3)流程中操作a表示一系列的操作,包括:蒸发浓缩、_、过滤、洗涤、干燥等。(4)步骤中发生反应的化学方程式为_。答案解析工业流程精要概括一、原料预处理的方法1.粉碎或研磨目的是:增大固液(或固气或固固)接触面积,加快反应(溶解)速率,增大原料的转化率(或浸取率)。2.煅烧或灼烧目的是:不易转化的物质
14、转为容易提取的物质;其他矿转化为氧化物;除去有机物;除去热不稳定的杂质3.酸浸目的是:溶解、去氧化物(膜)、调节pH促进水解(沉淀)4.碱溶目的是:去油污,去铝片氧化膜,溶解铝、二氧化硅,调节pH促进水解(沉淀)5.加入氧化剂:转化为易于被除去(沉淀)的离子。6.煮沸:除去溶解在溶液中的气体,如氧气例1:(2022山东枣庄中考)(5分)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如下:注:灼烧后得到黑色固体和残留物,残留物不溶于水和稀硫酸。回答下列问题:(1)“灼烧”的主要目的是 。(2)“酸溶”发生反应的化学方程式为 ,反应类型为 。(3)“转化”生成气体X的成分为 。【答案】(1)将
15、Cu转化为CuO; (2)CuO+H2SO4CuSO4+H2O;复分解反应;(3)氢气(或H2)。【解析】(1)铜灼烧生成氧化铜,“灼烧”的主要目的是将铜转化为氧化铜,故答案为:将Cu转化为CuO;(2)“酸溶”的原理是氧化铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,化学方程式为CuO+H2SO4CuSO4+H2O,该反应是由两种化合物相互交换成分生成两种新物质的化合物,因此属于复分解反应;故答案为:CuO+H2SO4CuSO4+H2O;复分解反应;(3)过滤后的滤液中含有硫酸铜和硫酸,加入过量的铁屑时,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,因此“转化”生成气体X的成分为氢气;故
16、答案为:氢气(或H2)。1. (2022北京中考)硼(B)是制造火箭耐热合金的原料。镁还原法生产硼的主要工艺流程如下图。(1)脱水炉中,硼酸发生分解反应,配平该反应的化学方程式H3BO3B2O3+H2O:_。(2)还原炉中,发生反应的基本反应类型为_。(3)酸煮罐中,加入盐酸的目的是_。【答案】(1) (2)置换反应 (3)除去硼中的氧化镁【解析】(1)根据配平化学方程式的依据是反应前后每种原子的个数不变,生成物中含2个硼原子,故硼酸的化学计量数为2,则反应物中含6个H,故生成物中也应含6个H,故水的化学计量数为3,故填:;(2)根据流程图可知,还原炉中,发生的反应是氧化硼与镁在一定条件下反应
17、生成硼和氧化镁,反应前镁是单质,氧化硼是化合物,反应后生成的硼是单质,氧化镁是化合物,符合置换反应的定义,故填:置换反应;(3)由氧化镁能和稀盐酸反应生成氯化镁和水,硼不与酸反应,则加入酸后可以除去硼中的氧化镁,故填:除去硼中的氧化镁。2. (2022江苏苏州中考)锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物,其中Mn3O4是重要的结构材料。工业用硫酸锰(MnSO4)制备Mn3O4的流程如下:(1)“沉淀”反应是。该反应的基本类型为_。(2)写出“过滤”所得滤液的一种用途:_。(3)将Mn(OH)2加水“打浆”制成悬浊液,可加快“氧化”反应速率的原因是_。(4)“氧化”时,
18、Mn(OH)2与空气中的氧气在60条件下反应生成Mn3O4,该反应的化学方程式为_。(5)通过测定固体产物中锰元素质量分数来推断产物成分。“氧化”所得固体产物中锰元素质量分数随通空气时间的变化如图所示。通空气8小时左右,所得固体几乎全部为Mn3O4推出该结论的依据是_。通空气超过8小时,产物中锰元素质量分数减小的原因是_。【答案】(1)复分解反应 (2)作氮肥 (3)增大氢氧化锰与氧气接触面积 (4) (5) Mn3O4中锰元素的质量分数约为 部分Mn3O4转化为更高价态的锰的氧化物(或部分Mn3O4转化为Mn2O3.MnO2)【解析】(1)氨水可电离出铵根离子和氢氧根离子,根据反应可知硫酸锰
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