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工业流程题
工业流程题是近年来各地中考常考的一种题型,此类试题主要有以下特点:
1. 背景新颖,试题陌生度大,需要同学们灵活应用所学知识,解决生产中的一些实际问题。
2. 知识覆盖面广、思维跨度较大、综合性较强,涵盖元素及其化合物的知识及实验基本操作。
3. 体现理论联系实际、学以致用的学习观,能有效体现新课标的特点。
此题型的考法一般包括两个方面:一是以实验为目的的流程题,主要是对混合物的除杂、分离和提纯;二是以制备某物质为目的的流程题。
解答以实验为目的的流程题一定要认真从题目中找出要得到的主要物质是什么,混有的杂质有哪些,认真分析加入某一试剂后,能与什么物质发生反应,生成了什么物质,要用什么方法才能将杂质除去,只有这样才能明白每一步所加试剂或操作的目的。解答以制备某物质为目的的流程题,应明确要制取什么物质,从题干或问题中获取有用信息,了解产物的性质,题目中的信息往往是制备该物质的关键所在。
典型考题探究
类型一物质制备类
1. (2022·威海)某工厂生产高锰酸钾(KMnO4)的流程如图所示,下列说法不正确的是( C )
A. 混合加热室中发生物理变化
B. 氧化室中一定有O2参与反应
C. 电解室中K2MnO4发生分解反应
D. 该过程中可以循环利用的物质是KOH
C
2. (2021·南通)利用废镍催化剂(主要成分为Ni,还含有少量的Zn、Fe、CaO等杂质)制备NiCO3的实验流程如图甲所示(虚线处部分流程已略去):
已知:Na2CO3溶液能使无色酚酞溶液变红。碱性条件下NiSO4会转化为Ni(OH)2沉淀。
(1) “酸溶”时,为使废镍充分溶解,可采取的措施有 搅拌(或加热;或适当提高硫酸溶液的浓度等) (任写一种)。
搅拌(或加热;或
适当提高硫酸溶液的浓度等)
(2) “氧化”阶段发生的反应为H2O2+2FeSO4+H2SO4Fe2(SO4)3+aH2O,则a= 2 。
2
(3) “除铁”的目的是除去溶液中的Fe3+。改变温度、pH,Fe3+转化所得产物可能不同(如图乙)。80℃、pH=6时,Fe3+转化为 FeOOH (填化学式)。
FeOOH
(4) “沉镍”是将Na2CO3溶液加入NiSO4溶液中生成NiCO3沉淀,反应的化学方程式为 Na2CO3+NiSO4NiCO3↓+Na2SO4 。该过程不能将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中,其原因是 Na2CO3溶液呈碱性,将NiSO4溶液滴入Na2CO3溶液中会生成Ni(OH)2沉淀,不能得到NiCO3 。
Na2CO3+NiSO4NiCO3↓+Na2SO4
Na2CO3溶液呈碱性,将NiSO4溶液滴
入Na2CO3溶液中会生成Ni(OH)2沉淀,不能得到NiCO3
3. (2022·株洲)某化工公司用硫酸钙(CaSO4)、 NH3、H2O、CO2制备化肥硫酸铵[(NH4)2SO4],其工艺流程如图:
已知:NH3是一种极易溶于水且能与水反应的气体;2NH3+H2O+CO2 (NH4)2CO3。
请回答下列问题:
(1) (NH4)2SO4是一种 氮肥 (填“氮肥”“磷肥”“钾肥”或“复合肥料”)。
氮肥
(2) 第③步的操作中,要用到的玻璃仪器有漏斗、 烧杯、玻璃棒 等。
(3) 第⑤步的化学方程式为 CaCO3CaO+CO2↑ 。
(4) 上述流程中,能循环使用的物质是 二氧化碳(或CO2) 。
(5) 长期施用硫酸铵化肥,会使土壤酸化、板结,不利于农作物生长,我们可以将适量的 熟石灰 加入土壤,改良其酸性。
烧杯、玻璃棒
CaCO3CaO+CO2↑
二氧化碳(或CO2)
熟石灰
4. (2021·连云港)回收含铜废料(主要成分为Cu)中的铜,部分实验流程如图:
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。
下列关于该流程的说法,错误的是( C )
A. “灼烧”的主要目的是将Cu转变为CuO
B. 滤液X中的溶质为FeSO4
C. “酸溶”和“还原”过程中发生的反应均为置换反应
D. 将Cu、Fe混合物加入足量稀硫酸中,充分反应后过滤得Cu
C
类型二混合物的分离和提纯类
5. (2022·内江)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①中,金属氧化物与硫酸反应生成盐和水)
请回答下列问题:
(1) 滤饼的化学式为Zn2(OH)2CO3,将反应⑤中的化学方程式补充完整:Zn2(OH)2CO32ZnO+CO2↑+ H2O 。若在实验室中进行此反应,Zn2(OH)2CO3固体应放在 坩埚 (填“坩埚”或“蒸发皿”)中高温加热。