专题十八 工艺流程题（主书）-【一本】2024年中考训练方案 化学

167 专题十八 工艺流程题 题型考法解读 1.化学T艺流程题以现代T业生产为依 等)、难溶性碱或碳酸盐等。 托，将生产流程以框图形式呈现山来，主要考查 (2)混合物分离提纯的操作 化学实验基本操作（如物质的分离和提纯）和化 ①过滤：将固体和液体进行分离。 学反应原理（如置换反应、复分解反应）及实际 ②结晶：从液体中获得晶体，包括蒸发结晶 工业生产问题、环境问题等。 和冷却热的饱和溶液结品 2.T艺流程路线示意图 (3)物质成分分析 联系牛产实 ①推断所加试剂：从加入试剂的日的、参加 际，注意控 原料预 制反应条件 反应的物质、反应的产物方面分析判断。 物质分 处理 离提纯 ②推断未知产物：根据流程中的反应物判 原料 核心 反应 日标产物 断发生的反应，再结合已知生成物及质量守恒 定律推断未知产物。 副产品 物质循环利用 ③推断未知产物的元素组成：根据化学反 3.常考知识点 应前后元素种类不变，再结合其他产物的元素 (])原料预处理的方法及日的 组成推断未知产物的元素组成。 ①粉碎（研增）：增大反应物间的接触面积， (4)流程的作用及评价 加快反应速率。 ①从成本方面考虑：所用原料是否价格低 ②灼烧（煅烧、焙烧）：固体在高温下分解或 廉或是否将废弃物转化为了有用的物质，流程 氧化；除去可燃性杂质等。 中的能耗如何，是否实现了物质、能量的循环利 ③水浸：使可溶物溶解，通过过滤分离可溶 用等。 物与不溶物。 ②从环保方面考虑：是否有污染、是否有腐蚀 ④酸浸：溶解金属、金属氧化物（如氧化铝 性、“三废”（废气、废渣、废水）是否进行了处理等。 题型专项突破 类型1 海水资源的开发利用 (2)在②中，氯化钠的质量分数会逐渐 典例1利用海水提取粗盐的过程，如图所示： (填“变大”或“变小”，下同)，水的质量 粗纽→氯化钢 (3)图中一定是氯化钠饱和溶液的是 海水→贮水池→→结品池 母液 多种化 (填序号，下同)，可能是氯化钠饱和溶液的是 ④ 工产品 (1)图中②是 (填“蒸发”或“冷却”)池。 解析(1)海水经过蒸发析出晶体，图中②是 168 蒸发池。(2)在蒸发过程中水的质量会变小， (3)海水资源综合利用的部分途径如图2所示。 氯化钠溶液的溶质质量分数会逐渐变大。 NH..CO 碳酸氢钠一纯碱 (3)有晶体析出的溶液是饱和溶液，图中一定 是氟化钠饱和溶液的是③和④，蒸发过程中 水 饱和NaC电解_烧碱和氧气氣气 溶液可能是饱和溶液，故可能是氯化钠饱和 溶液的是②。 液沉淀剂 MgOH☑MgCL. 溶液 W8常餐四 因2 答案(1)蒸发(2)变大变小 ①氨碱工业生产过程中，在加压并不断向饱 (3)③④② 和的氨盐水中通人二氧化碳的条件下，使碳 变式训练1烟台有漫长的海岸线，蕴藏着末富 酸氢钠结品析出，该反应的化学方程式是 的海洋资源。 (1)海水淡化。可以采用如图1所示的膜分 ②写出步骤I电解饱和NaCI溶液的化学方 离法淡化海水，水分子可以通过淡化膜（海水 程式： 0 中体积较大的盐的离子和其他分子不能通 ③海水制镁。实际生产中，步骤Ⅲ常选用 过)进人左侧的淡水池，从而得到淡水。下列 作为沉淀剂，从海水巾提取 说法巾正确的是 (填字母)。 MgCl2历经步骤Ⅱ、Ⅲ、IV三步转换的主要目 谈化膜 的是 加相 美型2 金属及金属矿物的利用 典例2某化工)以废金屈（主要成分为Fe和 Cu,表面有少量油污)为原料回收海绵铜，并 图1 制备氯化铁的工艺流程如图所示。 A.膜分离法的原理与滤纸过滤原理类似 足量过量空 适量 B.膜分离法还可以浓缩海水中的盐类物质 试剂X 盐酸盐检气NaOH溶液 C.膜分离法也是一种分离混合物的方法 酸浸 沉铁 FeCl 氧化 D.该膜分离法的日的是除去海水中的不溶物 涤 过滤 过滤 溶液 (2)粗盐提纯。除去难溶性杂质后的食盐水 废液海绵铜NaNO: 滤液甲适量 巾还含有Ca-、Mg2+、SO等杂质离子，为 盐酸 已知：NaNO2易溶于水且不与名氧化钠反 得到较纯的氯化钠，进行如下的实验操作： 应，在“氧化”巾起催化作用，该反应的化学方 ①加人过量的NCO,溶液；②加人过量的 NaNO 程式为4FeC+4HCl+O -4FeCl+ BaC2溶液；③加入过量的NaOH溶液；④加 2H2O。 入适量的盐酸调节溶液的pH等于7；⑤过 回答问题： 滤：⑥蒸发。正确的操作顺序是 (1)废金属属于 (填“纯净物”或“混 (填字母)，其中操作④加入适量的盐酸调节 合物”)。 溶液的pH等于7的日的是 (2)“洗涤”的日的是去除废金属表面的油污， 试剂X最好选用 (填字母)。 A.①③②④⑤⑥ B.③②①④⑤⑥ A.水 B.氢氧化钠溶液 C.③①②⑤④⑥ D.②③①⑤④⑥ C.稀硫酸 D.氯化钠溶液 169 (3)“酸浸”中发生反应的化学方程式为 (1)反应①的化学方程式为 0 (4)“滤液甲”巾一定含有的溶质是 (2)反应②的基本反应类型是 (⑤)向“滤渣乙”中加入适量盐酸，可以观察到 (3)反应②后进行的分离操作名称是 的现象是 若得到的NH,C溶液浑浊，原因可能是 解析(I)废金属的主要成分为Fe和Cu,表 (写出一种即可)。 面有少量油污，则废金属属于混合物。(2)氨 (4)反应③属于分解反应，除得到氧化锌外还 氧化钠能够与油污发生化学反应生成可溶性 物质，所以可用氢氧化钠溶液去除油污，B正 生成2种常见气体，其化学式为 确。(3)废金属的主要成分为Fe和Cu,铜在 盒属活动性顺序中位于氢的后面，不能与盐 来型3 矿产资源的开发与利用 酸反应，铁在金属活动性顺序中位于氢的前 典例3二氧化碲(TeO2)是性能优良的声光品 面，能与盐酸反应生成氯化亚铁和氨气，反应 的化学方程式为Fe十2HCI一FeCl2十 休材料。以某L业废渣（主要含有T()2,还 H2◆。(4)酸浸后滤液中含有氯化亚铁和过 有少量Cu、Ag)为原料制备纯净的TeO2的 量的盐酸，氧化过程中，在亚硝酸钠作催化剂 种T艺流程如图所示： 的条件下，氟化亚铁、盐酸和氧气反应生成氯 过量NaOH溶液 硫酸 化铁和水，沉铁过程中，氯化铁与氢氧化钠反 废渣一粉碎-狱浸过滤一沉碲过滤-TO, 应生成气氧化铁沉淀和氯化钠，过量的盐酸 滤渣 滤液 与氢氧化钠反应生成氯化钠和水，亚硝酸钠 已知：Tc(O2微溶于水，能与Na(OH发生反应。 是反应的催化剂，反应前后化学性质与质量 不变，则“滤液甲”中一定含有的溶质是亚硝 回答下列问题： 酸钠和氯化钠。(5)滤渣乙是氢氧化铁，加入 (1)粉碎的日的是 造量盐酸后，氢氧化铁与盐酸反应生成氯化 (2)类比C()2与Na()H的反应，写出“碱浸” 铁和水，实验中观察到红褐色因体逐渐溶解， 时发生反应的化学方程式： 得到黄色溶液。 答案(1)混合物(2)B (3)“碱浸”后过滤，此时滤渣成分为 (3)Fc+2HC1—FcCl2+H2↑ (4)NaNO2、NaCl (4)“沉碲”时，加入硫酸的作用为 (⑤)红褐色固体逐渐溶解，得到黄色溶液 变式训练2高纯氧化锌广泛应用于电子T业， 某研究小组设计如下流程制备高纯氧化锌。 解析(1)将废渣粉碎，其目的是增大废渣与 氢氧化钠溶液的接触面积，使其充分反应。 氯化铵溶液 草酸铵 (NH,CD 稀盐酸氯化锌 (2)类比2NaOH+CO2一NaCO为+H2O, [(NI)CO] 反应① 溶液 反应② 草酸锌沉淀 “碱浸”时发生的反应为2Na(OII+Te(O, (ZnCO.) 一Na:TeO十HzO。(3)废渣中的铜和银不 均烧，反应圆 与氢氧化钠溶液反应，故碱浸后过滤得到的 高纯氧化锌 滤渣为金属铜和银。(4)由于加入的氨氧化 170 钠溶液过量，故硫酸的作用是中和氢氧化钠， (3)化学反应类型有不同的分法，共中反应前 同时硫酸和N2T(O,反应生成硫酸钠、水和 后，有元素化合价变化的化学反应是氧化还 二氧化碎。 原反应。有元素化合价升高的反应物是还原 答案(1)增大反应物的接触面积，加快反应 剂，有元索化合价降低的反应物是氧化剂。 速率 化学反应前后元素化合价没有变化的化学反 (2)2NaOH+TeO=Na,TeOa+H2O 应是非氧化还原反应。则下列说法止确的是 (3)Cu、Ag (4)除去过量的氢氧化钠，使碲元素转化为 A.吸收塔、制碱釜中发生的反应属于氧化还 T(O2沉淀分离出来 原反应 变式训练32019年，我国某公司推山了5G商 B.制碱釜中的反应物Na2S)作氧化剂 用芯片，制造芯片要用到高纯硅，以下为制备 C,氧化塔中发生的反应属于氧化还原反应 高纯硅和二氧化硅的主要工艺流程。 D.氧化塔中的反应物CaSO3作还原剂 石英砂：炭和 aL园 (4)生产流程中生成的 微疆硅品SQ离纯三氧化国 可循环利用，节约成本。 反应 解析(1)工业烟气中含有大量的S()2,排放 (1)从基木反应类型角度分析，反应①属于 到空气中易形成酸雨。(2)氢氧化钠与二氧 反应。 化硫反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方 (2)反应②的化学方程式为 程式为SO2+2NaOH一NaSO3+HO;工 ,该工艺流程中可以循环利用 业上用分离液态空气法制氧气，是利用空气 的物质是 中各成分的沸，点不同进行分离的。(3)吸收 美型4 工业三废的回收利用 塔中发生的反应是S()2+2Na(OH一 典例4某石膏板企业用热电厂燃烧煤产生的炉 Na SO3十THO,制碱釜中氢氧化钙和亚硫酸 渣来生产膏板。原理是发电过程中产生的 钠反应生成氢氧化钠和亚硫酸钙，反应前后， 烟气中含有大量的SO,用“碱一石灰一右膏 元素化合价没有变化，不是氧化还原反应，故 (CaSO·2HO)”的方法使烟气脱疏从而生 A、B错误；氧化塔中发生的反应中氧元素、硫 成石膏。 元素的化合价发生改变，是氧化还原反应，故 烧碱浴液+ 操作a 熟石灰 C正确：氧化塔中的反应物CaSO转化为 CaSO4·2HO,硫元素的化合价由十4变为 S0- →NaSO CaSO2H,O 塔 十6，化合价升高，是还原剂，故D正晚。 (1)工业烟气没经处理直接排放到空气中易 (4)生产流程中生成的烧碱溶液可循环利用， 形成 会污染、破坏环境。 节约成本。 (2)写出吸收塔内发生反应的化学方程式： 答案(1)酸雨 :工业上用分离液 (2)SO2+2NaOH-Na2SO3+H2O沸点 态空气法制氧气，是利用空气中各成分的 (3)CD 不同进行分离的。 (4)烧碱溶液046 专题十六 物质推断题 【变式训练1】 不同类别的物质,B为红棕色粉末,可推出B为 D 根据①可知,该溶液显酸性,定存在氢离 氢化铁:D广泛应用于治金、造纸,纺织、印染和 子;碳酸根离子不能与氢离子共存,故该溶液中 洗涂剂生产等领域,可推出D为碳酸纳;C由两 定不存在碳酸根离子;根据②可知,该溶液山 种元素组成,C能与B(金属氧化物)、D(盐)反应 一定存在钱离子;根据③可知,该溶液中一定不 可推出C为酸-HCl;A能与C反应,B能转化 存在领离子。综合上述分析可知,该溶液中定 为A,可推出A为铁;C能与E反应,E能与D相互 含有H、Mg,可能含有C、NO,一定不含 转化,可推出E为氢氧化纳。代入验证,符合题意。 Be{CO。 【答案】(1)Fe0 【变式训练2】 (2)Fe+2HCl-FeCl.+H 【解析】 A、B、C.D.E为初中化学中常见的五种 (3)氢离子和氢氧根离子结合生成水分子 专题十七 物质的检验、鉴别、分离和提纯题 【变式训练1】 滴人变红的氢氧化纳溶液中,红色消失的为稀盐 C CaCl。易溶于水,CaCO.不溶于水,A正确; 酸,红色不消失的为氢化铀溶液。 CaO与水反应放出大量的热,NHNO.溶于水吸 【变式训练3】 收热量,B正确;打开浓疏酸和稀疏酸的试剂瓶瓶 D 除去氢化钾固体中的杂质二氧化,应加水 盖,都不会产生白雾,C错误;将燃着的木条伸人 溶解、过滤、蒸发结品,A错误;除去疏酸钢时加 气体中,木条熄灭的是CO。,燃烧得更旺的是O。, 入铲粉,生成疏酸,引入了新杂质,B错误;氢氧 D正确。 化纳和氛化铁溶液反应生成氢氧化铁沉淀和急 【变式训练2】 化纳,但加人的氢氧化钢溶液过量,引人了新杂 D 向NaOH.HSO.HNO.溶液中加人醉瓢 质,C错误;铁和过量的稀盐酸反应,再经过滤 仅能鉴别出氢氧化纳溶液,无法鉴别疏酸和硝 酸;向KOH、HCl、Ba(OH)。溶液中加入献,仅 洗济、干燥,得到铜,D正确 【变式训练4】 能鉴别出稀扑酸,无法鉴别氛氧化钟溶液和氢氧 化锁溶液;向NaOH、NaCl、Na.CO:溶液中加入 1) 加入过量的BaCl:溶液可以将疏酸根离子沉 翰酸,仅能鉴别出氧化纳溶液,无法鉴别氢氧化 淀,再加入过量的Na。CO.溶液除去过量的BaCl 纳溶液和碳酸纳溶液;向NaOH、NaC1、HC1溶液 完全反应后,过滤,最后再加人活量的稀盐酸除力 中加入酸献,变红的是氢氧化纳溶液,不变色的 过量的Na。(CO。步骤②与④不能交换,否则无法 是氛化纳溶液和稀盐酸,再将不变色的溶液分别 除去过过的Na。CO.,目过滤没有意义。 专题十八 工艺流程题 【变式训练1】 不正确。(2)氢氧根离子和铁离子反应生成氢氧 【解析】(1)膜分离法的原理与滤纸过滤原理类 化镂沉淀,疏酸根离子和锁离子反应生成碗酸锁 似,将水分子和其他杂质分离,A正确:膜分离法 沉淀,碳酸根离子和锈离子反应生成碳酸沉 可除去体积较大的盐的离子,可以浓缩海水中的 淀,碳酸根离子和过量的锁离子反应生成碳酸锁 盐类物质,B正确;膜分离法的目的是除去海水中 沉淀,所以①应在②后面、④应在后面,D符合 的不溶物和体积较大的盐的离子和其他分子,I 题意;操作④加入适量的盐酸调节溶液的pH等 47 于7的目的是除去溶液中过量的氢氧化纳和碳 溶液与草酸安之间的反应是两种盐之间相互交 酸衲。(3)①氢气、水、二氧化碳和氢化纳反应生成 换成分的复分解反应。(3)通过过滤可以把不溶 碳酸氢纳和氢化按,反应的化学方程式为NH。十 于水的固体物质与液体进行分离,滤纸破损或过 NaCl+H.O+CO.-NaHCO.+NHCl 滤时液面高于滤纸边缘都能导致滤液浑浊。 ②氧化纳和水在电解的条件下生成氢氧化钢、氛 (4)反应前后原子的种类和教目不变,故灼烧草 气和氢气,反应的化学方程式为2NaCl十2H.C 酸铎生成氧化锋、二氧化碳、一氧化碳3种物质。 通也2Na(H十H。十Cl。个。③氢氧化和氧化 【答案】(1)Zn+2HCl-ZnCl+H^ 钱反应生成氢氧化铁沉淀和氧化,实际生产 (2)复分解反应 中,步骤II常选用熟石灰作为沉淀剂,从海水中 (3)过滤 滤纸破损(或过滤时液面高于滤纸边 缘,合理即可) 提取MgCl。历经步骤lI、IllI、IV三步转换的主要 (4)CO:C 目的是提高氧化镂的纯度。 【变式训练3】 【答案】(1)ABC 【解析】(1)反应①为硅与氢气在一定条件下反 (2)D 除去溶液中过量的氢氧化钢和碳酸 应生成SiCl.,符合“多变一”的特点,属于化合反 (3)①NH;+NaCl+HO+CO--NaHCO+ 应。(2)反应②为HSiCl.和H:在900~1100C NH.Cl 的条件下生成HC]和Si,反应的化学方程式为 ②2NaCI+2H。O通电2NaOH+H。{+C1 ③熟石灰 提高氢化铁的纯度(合理即可) 物,又是生成物的物质可以循环利用,所以该反 【变式训练2】 应中,可以循环利用的物质是HCl 【答案】(1)化合 【解析】(1)反应①是铎和稀盐酸反应,化学方 900~1100C (2)HSiCl,+H. 程式是Zn十2HCl-ZnCl。十H^。(2)氧化铎 -Si+3HC] HC1 专题二十 化学计算题 【变式训练1】 氢氧化钟溶液中济质的质量分数为7.× 【解析】疏酸和氢氧化钢反应生成氢氧化铁 沉淀和 酸钢,可知生成疏酸纳的质量为71g× 100%~5.9%。 10%一7.1g,根据化学方程式结合质量守恒定律 (3)氢氧化纳溶液的体积为67.9g-1.06g/cm 进行相关计算。 64.1cm-64.1mL。 【答案】解:(1)设样品中碗酸铁的质量为x,参 答:(1)样品中梳酸钱的质量为6g 加反应的氢氧化纳的质量为y,生成氢氧化的 (2)加人的氢氢化钟溶液中溶质的质量分数为 质量为z。 5.9%。 MgSO.+2NaOH--NaSO.+Mg(OH): (3)加人的氢氧化纳溶液的休积为64.1mL。 80 120 142 58 2 【变式训练2】 7.1g 120) 【解析】(1)由题图可知,固体质量由20g变为 1427.,解得x=6g。 4g,减少的质量为和稀盐酸反应的氧化铁的质 量,故矿石中氧化铁的质量为20g-1g-16g (2)矿石中氧化铁为16g,其中含铁元素的质量 58_ 为16g×565163×100%-11.2g,铁元素 56X2 (2)根据质量守恒定律可知,加人的氢氧化钢溶 的质量分数为112g×100%-56%>50%,故属 液的质量为71g十2.9g-6g-67.9g,则加人的 20g