2022年中考化学二轮复习题型专练-题型12工艺流程题之生产、制备流程.docx

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1、题型12 工艺流程题之生产、制备流程【要点提炼】1. 对原料进行预处理的常用方法及其目的：（1）粉碎（研磨）的目的：增大反应物间的接触面积，加快反应速率，使反应更充分。（2）搅拌的目的：使反应物充分接触，反应更充分，加快反应速率。（3）水浸的目的：通过加水，使可溶物溶解，与不溶物分离。（4）酸或碱浸的目的：使与酸或碱反应的物质溶解，与不溶物分离。（5）灼烧（煅烧）的目的：使固体或杂质在高温条件下分解，使反应充分进行或增大转化率。中%国教育出&版*网2. 流程中反应条件的控制：（1）调节pH的目的：使反应发生或者避免某反应的发生。（2）控制温度的目的：防止某种物质温度过高时分解。（3）加入过量试

2、剂的目的：完全除去某物质（非目标产物）；使某物质完全转化为目标产物。（4）通入保护气（如氩气）的作用：防止主物质与氧气等发生反应。3. 混合物分离、提纯的操作及所需仪器的判断：（1）过滤：实验操作后得到的物质分别为固体和液体，实验室过滤操作所用仪器：玻璃棒、烧杯和漏斗，铁架台（带铁圈）。（2）蒸发结晶：使溶液中的溶质析出，获取该物质固体的过程，实验室蒸发结晶操作所用仪器：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳、铁架台（带铁圈）。当溶液中只含有一种溶质时：a最后所得晶体不带结晶水（如NaCl、KNO3）：蒸发结晶；b最后所得晶体带结晶水（如CuSO45H2O）：蒸发浓缩、冷却结晶。当溶液中有两种或两种以

3、上溶质时：根据两种物质溶解度随温度的变化趋势确定提纯方法。4. 物质成分的分析（物质化学式的推断及书写）：（1）判断所加试剂：从加入试剂的目的、反应的产物入手进行分析，但一定要考虑是否会引入新的杂质。（2）判断物质成分：从上一步操作中反应物可能发生的反应或题干所给信息入手进行分析。反应的生成物一定有，同时需注意所加试剂是否过量，过量试剂在流程图的物质滤液中一定含有。5. 化学方程式的书写及反应类型的判断（含陌生化学方程式）：根据流程图中线的走向，找出反应物和生成物，然后根据化学反应前后元素种类不变，书写化学方程式；若从已知信息中找到的反应物和生成物不满足质量守恒定律，需确认反应中是否有水参与或

4、生成；若在空气中燃烧或通入空气，则需考虑空气中的氧气或CO2是否参加反应，再根据题意写出反应条件并配平，最后结合化学方程式判断基本反应类型。6. 对流程进行评价：（1）科学性：是否能达到实验目的，是否引入新的杂质，杂质是否完全除去等。（2）安全性和简便性：若反应中会产生可燃性物质，应注意做好防护措施，如通风和远离火源；尽量选用较温和的反应条件，避免高温高压等复杂条件。（3）环保性：是否符合“绿色化学”理念，是否产生有毒物质等，环保、低碳方案优先。（4）经济实用性：应遵循原料廉价易得，反应能耗低，产率或原料的利用率高等原则。【专题训练】1今年国庆假期，小兵从旅游地带回一瓶浑浊的山泉水，他在化学实

5、验室模拟自来水厂的净水过程，最终制成蒸馏水，流程如图所示：（1）操作的名称是_。（2）操作主要是除去一些异味和色素，应选用的物质是 _。（3）取少量液体D于试管中，加入少量 _，振荡，发现有较多浮渣产生，说明液体D是硬水，日常生活常用 _ 法降低水的硬度。【答案】（1）过滤（2）活性炭（3）肥皂水 煮沸【解析】（1）操作分离固体和液体操作，为过滤；（2）活性炭具有吸附性，可以除去一些异味和色素；（3）硬水是含较多可溶性钙、镁矿物质的天然水；鉴别硬水和软水可以使用肥皂水，泡沫较少浮渣较多的是硬水，泡沫较多浮渣较少的是软水；生活中常用加热煮沸的方法降低水的硬度。来#源:中%&教网*2以空气等为原料

6、可合成氨尿素【CO（NH2）2】，其部分流程如下：（1）空气分离时依据氮气和氧气的_（填“沸点”或“熔点”）不同进行分离。（2）写出合成塔中发生反应的化学方程式_，其基本反应类型是_。中国#教育出版网&%（3）合成塔中发生反应的化学方程式为（反应条件省略），则加入的X物质是_（写化学式）。中#国*教育%&出版网（4）写出产品尿素的一种用途_。【答案】（1）沸点（2） 化合反应（3）CO2 （4）用作氮肥【解析】（1）氮气和氧气的沸点不同，据此可以将两者分离，答案：沸点（2）合成塔中氮气和氢气发生反应生成一种物质氨气，是化合反应，答案：；化合反应（3）合成塔中发生反应的化学方程式为（反应条件省略

7、），根据质量守恒定律，反应前后原子种类数目不发生改变。反应前后氮原子和氢原子数目相等；反应前没有氧原子和碳原子，反应后有一个碳原子和两个氧原子，并且这一个碳原子和两个氧原子都由X提供，所以答案为：CO2（4）尿素中含有氮元素是一种常用的氮肥。3五氧化二钒（V2O5）是一种工业催化剂， 下图是制取V2O5的工艺流程。（1）操作a的名称是_，实验室进行该操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_。（2）反应的反应类型是_，物质X中一定含有的元素是_。中国教育%出版&#网*【答案】（1）过滤 漏斗（2）分解反应 N（或氮元素）【解析】（1）由流程图可知，得到了NH4VO3沉淀和KCl溶液，分离固体和液体的

8、操作是过滤；过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。中国教育出%&版#网*（2）由流程图知，该反应由一种物质反应生成多种物质，故为分解反应；根据质量守恒定律得，反应前后元素种类不变，故物质X中一定含有的元素是氮元素。4用废弃的金属镁、铁、铜制取重要化工原料MgSO4的实验过程如下： 请回答：（1）操作中被磁铁吸引的金属A是 ；金属B是 。（2）操作a的名称是 ；在操作a中需要使用玻璃棒，其作用是 。（3）写出步骤所涉及的化学反应方程式： 。（4）实验步骤中除选用稀硫酸外，还可选用下列试剂 （填序号）。A硫酸铜溶液 B氯化钠溶液 C硝酸银溶液（5）小红要探究镁和铁与稀硫酸反应的快慢，不需要控

9、制的量是 （填序号）。A两种金属的形状 B硫酸的质量分数 C反应容器的大小 D反应的初始温度【答案】（1）铁；铜；（2）过滤；引流；（3）Mg+H2SO4MgSO4+H2；（4）A；（5）C。【解析】（1）操作中被磁铁吸引的金属A是铁；金属B是铜。（2）操作a的名称是过滤；在过滤中需要使用玻璃棒，其作用是引流。（3）步骤中，镁和稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气，反应的化学反应方程式：Mg+H2SO4MgSO4+H2。（4）实验步骤中除选用稀硫酸外，还可选用硫酸铜溶液，这是因为硫酸铜和镁反应生成硫酸镁和铜。（5）小红要探究镁和铁与稀硫酸反应的快慢，需要控制的量是种金属的形状，硫酸的质量分数，反应的初始

10、温度，不需要控制的量是反应容器的大小。5金属钛被称为铁和铝之后崛起的“第三种金属”，它是航海、化工、医疗上不可缺少的材料。工业上用钛铁矿（主要成分FeTiO3）制备金属钛的一种工艺流程如图所示。（1）操作的名称是 ；（2）向钛铁矿中加入的稀盐酸需过量，目的是 ；（3）高温条件下，二氧化钛固体，单质碳和通入的Cl2发生反应的化学方程式为 ；（4）在流程中，可用Na代替Mg制取Ti，其原因是 。【答案】（1）过滤；（2）使钛铁矿完全反应；（3）TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；（4）钠比镁活泼。来#%源:中教网【解析】（1）从溶液中分离出固体采用过滤的方法；故填：过滤；（2）向钛铁矿中加

11、入的稀盐酸需过量，目的是使钛铁矿完全反应；故填：使钛铁矿完全反应；（3）在高温的条件下，二氧化钛、碳与氯气反应生成四氯化钛和一氧化碳；故填：TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO；（4）在金属活动性顺序中，钠排在镁的前面，所以钠比镁活泼，在流程中，可用Na代替Mg制取Ti。6工业上用纯碱和石灰石为原料制备烧碱的简要工艺流程如图所示，请回答。来%源:中国教&育出版网#（1）石灰石、生石灰、熟石灰均能与下列_（填字母）发生化学反应。A水 B盐酸 C二氧化碳（2）步骤发生反应的化学方程式是_来源#:*zzstep&.com（3）某研究性学习小组的同学想检验上述工艺中的烧碱溶液里是否含有纯碱，甲同

12、学选择了一种酸溶液，乙同学选择了一种碱溶液，丙同学也选择了一种溶液，该溶液中溶质与甲、乙同学所用溶液中溶质的物质类别不同，他们都能达到检验目的，你认为丙同学所选溶液中的溶质可能是_（填一种物质的化学式）。【答案】（1）B； （2）Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH； （3）CaCl2或Ca（NO3）2或BaCl2或Ba（NO3）2。【解析】本题主要考查工业上生产烧碱的工艺流程。（1）由石灰石、生石灰、熟石灰的性质可知，三者都能与盐酸反应。（2）由题干可知，步骤发生反应是氢氧化钙与碳酸钠反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钠。（3）由于碳酸钠能与可溶性的钙盐、钡盐反应，丙同学所选溶液中

13、的溶质可能是CaCl2或Ca（NO3）2或BaCl2或Ba（NO3）2等。来源:&中#教网7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：中国教#育%出版网（1）从液态空气中分离出N2的过程属于 _ （填“物理”或“化学”）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）上述流程中合成尿素的同时还有水生成，该反应的符号表达式式为 _。（4）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_。【答案】（1）物理（2）增大煤与水的接触面积，使反应更快更充分（3）CO2+

14、NH3CO（NH2）2+H2O （4）H2O、N2、H2【解析】（1）从液态空气中分离出N2的过程中没有新物质生成，属于物理变化；中国%教育出#版&网（2）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是：增大煤与水的接触面积，使反应更快更充分；（3）二氧化碳和氨气反应生成尿素和水，反应的符号表达式为：CO2+NH3CO（NH2）2+H2O；（4）既是反应物也是生成物的物质可以循环使用，所以上述流程中可以环利用的物质有：H2O、N2、H2。8以工业CuO（含少量FeO）、工业盐酸（含少量稀硫酸）为原料，生产CuCl22H2O工艺流程如下。（1）反应中发生了金属氧化物与酸的反应，化学方程式为_ _

15、（写一个即可）。（2）为了加快反应中的反应速度，可以适当加热，但是温度不能过高，原因是_。（3）反应中发生的3个反应为：FeSO4+BaCl2=BaSO4+FeCl2；CuSO4+BaCl2=BaSO4+CuCl2；2FeCl2+H2O2+4H2O=2Fe（OH）3+4HCl，其中属于复分解反应的是_（填序号）。【答案】（1）CuO+2HCl=CuCl2+H2O（或FeO+2HCl=FeCl2+H2O）（2）盐酸易挥发，温度越高，挥发越快（3）【解析】（1）氧化铜与盐酸反应生成氯化铜和水，氧化亚铜与盐酸反应生成氯化亚铁和水，化学方程式为：CuO+2HCl=CuCl2+H2O（或FeO+2HCl

16、=FeCl2+H2O）；来源*:#%中&教网（2）盐酸具有挥发性，温度越高，分子运动速率越快，盐酸挥发越快，将不利于反应的进行，所以需要控制温度，避免盐酸过度挥发；（3）两种反应物相互交换了组分，并有沉淀生成，属于复分解反应；两种反应物相互交换了组分，并有沉淀生成，属于复分解反应；反应物为三种，且不是互换组分，虽有沉淀生成，但不是复分解反应。故填：、。9生物浸出技术在金属冶炼中应用广泛。嗜热细菌在6580酸性水溶液及氧气存在下，能氧化黄铜矿（主要成分CuFeS2）产生硫酸盐，进而生产铜和绿矾，主要流程如下：（1）分离出矿渣的操作是_。（2）若试剂b为Fe粉，反应的化学方程式为_。（3）氢氧化铁

17、与试剂a发生中和反应，反应的化学方程式为_。来源&#:【答案】（1）过滤； （2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu； （3）2Fe（OH）3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+6H2O。【解析】本题主要考查工业上生产绿矾的工艺流程。（1）根据图示可知，在分离出矿渣的同时得到了含硫酸铜和硫酸铁的溶液，因此该操作是过滤。（2）若试剂b为Fe粉，铁的金属活动性比铜强，能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜。（3）中和反应是指酸与碱作用生成盐和水的反应。氢氧化铁与试剂a发生中和反应，生成了硫酸铁溶液，因此试剂a为硫酸。10硫酸是重要的化工原料。以火山喷发产生的硫磺（主要成分为S）作为原料生产硫酸的主

18、要流程如下:（1）接触室中，在催化加热条件下发生反应的化学方程式为_。（2）上述流程中，涉及到的含硫物质有S、_和 H2SO4。（3）上述各物质中，硫元素呈现_种化合价。【答案】（1） （2）SO2、SO3 （3）3【解析】（1）由图可知，接触室中，二氧化硫和氧气在催化加热的条件下反应生成三氧化硫，该反应的化学方程式为：；（2）由图可知，上述流程中，涉及到的含硫物质有S、SO2、SO3和 H2SO4；（3）S中硫元素的化合价为0，二氧化硫中氧元素显-2价，设二氧化硫中硫元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（-2）2=0，x=+4；设三氧化硫中硫元素的化合价为y，

19、y+（-2）3=0，y=+6；氢元素通常为+1价，氧元素通常为-2价，设硫酸中硫元素的化合价为z，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+1）2+z+（-2）4=0，z=+6，故上述各物质中，硫元素呈现3种化合价。11炼铁产生的废渣中含有大量CuS及少量铁和铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl2的流程图如下：来源:中教&%*网（1）操作1：粉碎。粉碎的目的是_。（2）操作2：焙烧。高温条件下，通入空气，CuS和NaCl反应生成了CuCl2和Na2SO4，化学方程式为_。（3）操作3：_（填操作名称）。（4）流程图中能循环利用的物质是_。【答案】（1）增大反应物的接触面积（2）

20、CuS+2NaCl+2O2=(高温)CuCl2+Na2SO4（3）过滤（4）NaCl（或氯化钠）【解析】本题主要考查工业上生产氯化铜的工艺流程。（1）物质的颗粒越小，表面积越大，将废渣粉碎可以加大反应物的接触面积，加快反应。（2）根据题意可知，CuS、NaCl通入空气后在高温条件下发生反应生成CuCl2和Na2SO4，CuS、NaCl中均无氧元素，因此空气中的氧气参加了化学反应。（3）操作3后得到了氢氧化铁固体和氯化铜等溶液，因此该操作是过滤。（4）分析流程图可知，氯化钠在操作2焙烧中为反应物，而在操作3过滤后又得到了氯化钠，因此氯化钠可以循环利用。12金属钛广泛用于航空航天工业、化工、医疗等

21、领域。用钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取钛并获得副产品A的主要工艺流程如图1所示，请回答下列问题。（1）构成金属钛的微粒是_（填“分子”“原子”或“离子”），标出H2TiO3中钛元素的化合价_。（2）反应需持续通入氬气，氩气的作用是_。来&源:%中国教育*#出版网（3）反应的产物除红色固体A外，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体，则该反应的化学方程式为_；（4）对反应进行改进，可直接生产锂离子电池的电极材料LiFePO4，工艺流程如图2所示：写出“高温煅烧”由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_（其中一种产物能造成温室效应）。【答案】（1）原子 （2）防止Mg和Ti被氧

22、化（3）来源:zz#*（4）【解析】（1）钛是由钛原子构成的，故填：原子；（2）氢元素通常为+1价，氧元素通常为-2价，设H2TiO3中钛元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：2（+1）+x+（-2）3=0，x=+4，元素化合价的表示方法是在化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号标在数字前面，故标出H2TiO3中钛元素的化合价为：；（2）镁、钛在高温的条件下，容易被氧化，故氩气的作用是：防止Mg和Ti被氧化；（3）FeSO4在高温的条件下分解为红色固体A，还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，反应物中含F

23、E.S、O，故生成物中也应含Fe、S、O三种元素，故红色固体A应为三氧化二铁，两种气体应为二氧化硫和三氧化硫，故该反应的化学方程式为：；来源#*:中教&%网（4）由图可知，FePO4、Li2CO3、H2C2O4在高温煅烧的条件下反应生成LiFePO4。其中一种产物能产生温室效应，故该产物为二氧化碳，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中还含H，故生成物还应有水，该反应的化学方程式为：。13我国炼铁始于春秋时代，随后炼铁规模和技术不断发展。近年来，我国钢铁工业持续快速发展，建成了门类齐全，独立完整的产业体系。联合钢铁工业的基本生产流程如图。请回答下列问题：来源&*:#中教网（1

24、）写出高炉中以赤铁矿（主要成分是Fe2O3）为原料炼铁的化学方程式 。（2）炼铁的固体原料需经过粉碎，其目的是 ；焦炭在炼铁过程中的主要作用是 。（3）工业炼钢时，用纯氧的目是 ，与纯铁相比，钢坯 （填字母）。a熔点变高 b硬度变大 c抗腐蚀性增强【答案】（1）Fe2O3+3CO2Fe+3CO2；（2）增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；提供热量，产生还原剂一氧化碳；（3）防止空气中的其它成分影响钢的质量；bc。【解析】（1）高炉中以赤铁矿（主要成分是Fe2O3）为原料炼铁时，氧化铁和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式：Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。（2）炼铁的固体原料需

25、经过粉碎，其目的是增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；焦炭在炼铁过程中的主要作用是提供热量，产生还原剂一氧化碳。（3）工业炼钢时，用纯氧的目是防止空气中的其它成分影响钢的质量；与纯铁相比，钢坯硬度变大、抗腐蚀性增强。14某化学课外兴趣小组设计将含有硫酸铜和硫酸亚铁的废水经过以下流程，提取铜和副产品硫酸亚铁晶体，实验流程如图所示。请回答下列问题：（1）试剂A的名称是_，加入A的反应现象为_。（2）操作1的名称是_。（3）固体B含有的物质是_，加入足量的稀硫酸的目的是_ _。（用化学方程式表示）【答案】（1）铁 析出红色固体，溶液由蓝色变成浅绿色 （2）过滤（3）铜、铁 Fe+H2SO4FeS

26、O4+H2【解析】（1）将含有硫酸铜和硫酸亚铁的废水经过处理提取铜和硫酸亚铁晶体；铁活动性大于铜，故试剂A为铁单质，加入铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，现象为生成红色固体、溶液由蓝色变为浅绿色。（2）操作1为分离固液的操作，是过滤。（3）固体B中含有的物质是生成的铜和过量的铁；铜不和稀硫酸反应，铁较活泼和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，Fe+H2SO4FeSO4+H2，加入足量的稀硫酸的目的是除去铁得到铜。15制造芯片的基材主要是高纯硅。如图是制备高纯硅的一种工艺流程：回答下列问题：（1）反应I的化学方程式是_。（2）过滤所得粗硅应充分洗涤，以除去表面可能吸附的HC1和_（填化学式）。（3）反应

27、要在无氧气环境中进行，原因是_（答出一种即可）。（4）上述生产流程中，可以循环利用的物质是_（填化学式）。【答案】（1） （2）MgCl2 （3）防止硅被氧化或防止发生爆炸 （4）HCl【解析】二氧化硅和镁在高温的条件下反应生成氧化镁和硅，加入过量的稀盐酸后，氧化镁完全反应生成氯化镁和水，过滤后分离出粗硅，硅与氯气反应生成四氯化硅，四氯化硅和氢气在高温的条件下反应生成硅和氯化氢。来源:中*国教育出版网%#（1）二氧化硅和镁在高温的条件下反应生成氧化镁和硅，反应的化学方程式为：。（2）过滤过滤中，将粗硅从氯化镁溶液中分离出来，粗硅表面会附着氯化镁溶液，所以洗涤的作用是除去表面附着的氯化氢和氯化镁

28、，故填：MgCl2 。来源#:zzst*%（3）硅在高温的条件下可与氧气反应，氢气在高温下遇氧气在有限空间内燃烧会发生爆炸，故填：防止硅被氧化或防止发生爆炸。（4）反应中生成的氯化氢可以在除去氧化镁的过程中再利用，故可以循环利用的物质是HCl。16水垢的主要成分是CaCO3、Mg（OH）2。从水垢中制备氯化钙的主要流程如图。中%国教育&出版网（1）滤渣的主要成分是_ （填化学式），在物质分类中，该物质属于 _。（2）第步之后加入盐酸目的是_，写出该反应的化学方程式： _。（3）检验软、硬水要用到_，生活中硬水软化常用的方法是_。来%源#:*中教网【答案】（1）Mg（OH）2 碱 （2）除去未反

29、应的氢氧化钙 Ca（OH）22HCl=CaCl22H2O（3）肥皂水 煮沸【解析】（1）氢氧化钙溶液和氯化镁溶液反应生成氢氧化镁沉淀，所以滤渣的主要成分是氢氧化镁，其化学式为Mg（OH）2；在物质分类中，该物质属于碱，故填：Mg（OH）2；碱；（2）第步之后加入盐酸目的是除去未反应的氢氧化钙，该反应为盐酸和氢氧化钙溶液反应生成氯化钙和水，反应的化学方程式为Ca（OH）22HCl=CaCl22H2O，故填：除去未反应的氢氧化钙；Ca（OH）22HCl=CaCl22H2O；（3）可用肥皂水区分硬水和软水，向水中加入肥皂水时，如果产生的泡沬较多，是软水，如果产生大量浮渣，是硬水；加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出从而降低水的硬度，因此生活中通过煮沸能降低水硬度，故填：肥皂水；煮沸。