2024年中考化学二轮专题复习：工艺流程制备

2024年中考化学二轮专题复习：工艺流程制备 1．碳酸锂是制备锂电池的重要原料。工业上以锂辉石精矿（主要成分为）为原料制取碳酸锂的主要工艺流程及碳酸锂的溶解度表如下：    湿度/℃ 0 20 40 60 80 碳酸锂的溶解度/g 1.55 1.33 1.18 1.00 0.82 请回答下列问题： (1)酸浸槽、反应器中均进行了搅拌操作，其目的是 。 (2)酸浸槽中，发生反应的化学方程式为 。 (3)结合碳酸锂的溶解度表，洗涤槽中应用 （填“冷水”或“热水”）洗涤；洗涤的目的是 。 2．硼砂（主要成分为Na2B4O7•10H2O，杂质中含少量Fe3+）制备硼（B）单质的部分流程如图所示：    【查阅资料】硼砂通常为含有无色晶体的白色粉末，易溶于水。请完成下列问题： (1)粉碎硼砂的目的是 。 (2)操作A的名称是 。 (3)滤渣的成分为 （填化学式）。 (4)写出“制硼”反应的化学方程式 。 3．绿矾（FeSO4·7H2O）是自然界存在的一种矿石，翠绿如宝石，铁红（主要成分是Fe2O3）颜色鲜艳，稳定无毒，是中国传统红色颜料的重要着色剂。 (1)《唐本草》《天工开物》中都记载中国很早就能焙烧“绿矾”制备“铁红”，反应原理为，其中X的化学式为 。 (2)某企业以绿矾为原料制备铁红的流程如图：    ①已知“沉淀”时的主要反应为：2FeSO4+H2O2+2H2O=2FeO（OH）↓+2H2SO4。“沉淀”时需控制反应的温度与溶液的pH，反应温度不宜过高，原因是 ；“沉淀”时调节溶液的初始pH约为4，加入物质M的目的是调节溶液的pH，使溶液的pH始终保持为3.0~4.5，M应具备的性质有 （填字母）。 A能与酸反应        B．能与碱反应        C．不与FeO（OH）反应 ②“煅烧”时反应的化学方程式为 。 (3)对比直接培烧绿矾制铁红与现代企业以绿矾制铁红，现代企业制铁红的优点有 （写出一条即可）。 4．某兴趣小组在实验室模拟水厂将浑浊的河水净化成自来水，并最终制成蒸馏水，其实验流程如图1所示。 请回答下列问题： (1)加入明矾的作用是 ；操作1的名称是 ，用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。(每空2分) (2)利用如图2所示的装置进行操作2，待处理的水应该从 端通入(填“a”或“b”)。 (3)通过操作3可以得到净化程度较高的蒸馏水，是 变化(填“物理”或“化学”)。 (4)水是一种宝贵的自然资源。请写出一条生活中节约用水的措施： 。 (5)【查阅资料】国家有关水的硬度的标准为： 类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水 以CaCO3浓度计(mg/L) 0～75 75～150 150～300 300～450 450～700 同学们在实验室中取少量自来水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为311.2mg/L，结合数据，得出本地区的自来水属于 。 5．石灰石、大理石都是重要的建筑材料，同时又是一种重要的化工原料。下图是工业上以石灰石为原料的化工生产过程中主要物质之间的转化关系（图中部分反应的部分生成物已略去）。回答下列问题： （1）已知反应②的化学方程式为：，则D物质的化学式是 。 （2）写出反应④的化学方程式 。 （3）实验室可利用F制备少量的氢氧化钠溶液，反应的化学方程式为 ，该反应属于 反应。 （4）F在生产和生活中用途广泛，请任举一例： 。 6．氢能源是理想能源，氢能源开发一直是前沿科学研究的课题之一。科学家研发出一种以铝镓合金（镓：Ga）和水为原料制取氢气的新工艺，流程如图1所示。回答下列问题： （1）从物质分类的角度看，铝镓合金属于 （选填“混合物”或“纯净物”），用该合金与铝片相互刻划发现铝片上有划痕，说明 （2）如图1所示，物质X是一种单质，X的化学式是 。反应①中镓的作用是 ，该反应的化学方程式是 ，它属于四种基本反应类型中的 。 （3）与电解水制取氢气相比，用铝镓合金和水为原料制取氢气的优点是（答出一点即可） 。 （4）镓的原子结构示意图如图2所示，写出镓与氧气在加热时反应的化学方程式 。 7．从某废旧电子产品中可以提炼贵重金属，并得到硫酸铜溶液。其工艺流程如图所示: (提示：铜、氧气和稀硫酸在加热的条件下可以反应，金和铂不能反应） (1)图中“操作”的名称是 。 (2)写出所得“贵重金属”的成分是 。 (3)写出①中发生的化学反应方程式 （ 任写1个）该反应的基本类型为 反应 。 8．天问一号，是中国航天科技集团公司下属中国空间技术研究院总研制的探测器，负责执行中国第一次自主火星探测任务。天问一号于2021年2月到达火星附近，实施火星捕获。2021年5月择机实施降轨。外界也纷纷表示祝贺，称赞中国这次的火星探测任务，是非常伟大的，是人类的一项重要成就。 (1)探测器(如图1)的结构材料大多采用铝合金和镁合金，要求高强度的零部件则采用钛合金和不锈钢。不锈钢属于 材料。(填“复合“、“合成”、“金属”)。 (2)在探测器的控制系统中也使用了金属铜。铜可采用如下方法制备： 方法一：火法炼铜：Cu2S+O22Cu+SO2 方法二：湿法炼铜：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4 上述两种方法中，方法二更好，原因是 。 (3)探测器的太阳能电池板和电脑芯片中，硅是不可缺少的材料。如图2是用粗硅(含CaCO3)制备高纯硅的一种简易流程。操作①的名称是 (提示：硅单质不溶入水，也不与盐酸反应)。四大基本反应类型中，共有 种反应类型在该流程中涉及到。 9．纯碱用途非常广泛，我国化学家侯德榜先生是制碱工业的先驱，工业上以食盐和石灰石等为主要原料，生产纯碱的模拟流程如图所示： （1）反应①的化学方程式为 ，反应②的基本反应类型为 。 （2）工业上采用分离液态空气的方法制取氮气，属于 变化(填“物理”或“化学”)。 （3）在加压条件下不断向饱和食盐水和氨水中通入二氧化碳制取碳酸氢钠固体，该流程需要加压条件的原因是 。 （4）操作 a 的名称是 ，实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。 10．我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。其模拟流程如下：    (1)工业上利用氮气和氧气的 不同（填“沸点”或“熔点”），可将氮气从液态空气中分离出来。 (2)反应②的化学方程式为 。 (3)操作a的名称是 ，实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、 。 (4)写出NH4Cl的一种用途 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1)加快反应速率 (2)Li2O+H2SO4= Li2SO4+H2O (3) 热水 除去碳酸锂沉淀表面的残液 【详解】（1）酸浸槽、反应器中均进行了搅拌操作，其目的是加快反应速率 （2）酸与金属氧化物反应生成盐和水，则酸浸槽中，发生反应的化学方程式为：Li2O+H2SO4= Li2SO4+H2O。 （3）因为碳酸锂的溶解度随温度的升高而增大，所以利用热水洗涤可减少碳酸锂的损失，所以洗涤槽中应用热水洗涤，洗涤的目的是除去碳酸锂沉淀表面的残液。 2．(1)增大反应物的接触面积，使反应更充分 (2)过滤 (3)Fe（OH）3 (4)3Mg+B2O32B+3MgO 【详解】（1）粉碎硼砂的目的是为了增大反应物的接触面积，使反应更充分； （2）操作A是将固体和液体分离，是过滤操作； （3）硼砂中的少量Fe3+和氢氧化钠反应生成氢氧化铁沉淀，滤渣的成分是Fe（OH）3； （4）Mg和B2O3在850℃时反应生成B和MgO，化学方程式为：3Mg+B2O32B+3MgO。 3．(1)SO3 (2) 温度越高，过氧化氢分解越快 AC (3)对环境污染更小（或产品纯度更高等） 【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Fe、S、O、H的个数分别是2、2、15、14，生成物中含Fe、S、O、H的个数分别是2、1、12、14，故生成物中还应含1个S、3个O，故X的化学式为：SO3； （2）①过氧化氢是沉淀时反应的反应物，过氧化氢在温度较高时易分解，因此沉淀时反应的温度不宜过高； 沉淀时有硫酸生成，硫酸是一种酸，硫酸浓度增大，溶液pH会减小，为使溶液的pH始终保持为3.0~4.5，物质M应该能消耗反应生成的硫酸，且不与FeO(OH)反应。 故选AC； ②“煅烧”时FeO(OH)反应分解生成氧化铁，根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，反应物中含氢元素，故生成物中也应含氢元素，故还应生成了水，该反应的化学方程式为：； （3）直接焙烧绿矾制铁红时有二氧化硫生成，二氧化硫是大气污染物，还会引起酸雨，现代企业以绿矾制铁红没有空气污染物生成，整个生产过程更环保，直接焙烧绿矾制铁红时，由于没有除去绿矾中的杂质，所得铁红中会混有一定量的杂质，而现代企业生产的铁红纯度更高。 4．(1) 吸附水中的悬浮杂质，使其沉降 过滤 漏斗 (2)b (3)物理 (4)用淘米水浇花、用洗衣服的水冲厕所 (5)硬水 【详解】（1）加入明矾的作用是吸附水中的悬浮杂质，使其沉降； 操作1是分离固液的过滤操作；过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗； （2）利用如图2所示的装置进行操作2，待处理的水应该从b端通入，使水能够与活性炭充分接触，净水效果更好； （3）通过操作3可以得到净化程度较高的蒸馏水，该过程中没有新物质生成，是物理变化； （4）生活中节约用水的措施：用淘米水浇花、用洗衣服的水冲厕所等； （5）同学们在实验室中取少量自来水，用便携式水硬度检测仪测得该自来水的硬度为311.2mg/L，结合表格数据，得出本地区的自来水属于硬水。 5． NaHCO3 复分解 改良酸性土壤 【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含C、O、Na、Cl、N、H的个数分别是1、3、1、1、1、5，生成物中含C、O、Na、Cl、N、H的个数分别是0、0、0、1、1、4，故生成物中还应含1个C、3个O、1个Na、1个H，故D的化学式为：NaHCO3； （2）碳酸钙高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，故B为氧化钙，反应④为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应的化学方程式为：； （3）F为氢氧化钙，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，该反应的化学方程式为：； 该反应符合“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应，属于复分解反应； （4）F为氢氧化钙，氢氧化钙显碱性，可用于改良酸性土壤。 6． 混合物 铝镓合金的硬度比铝大 O2 催化作用 置换反应 常温下反应；节约能源；使用了高效催化剂 【详解】（1）铝镓合金中至少含有铝、镓两种物质，属于混合物，合金硬度比纯金属大，故用该合金与铝片相互刻划，发现铝片上有划痕，说明铝镓合金的硬度比铝大。 （2）氧化铝电解生成铝和氧气，物质X是一种单质，X的化学式是O2。反应前后镓的质量不变，则反应①中镓的作用是催化作用，反应是铝和水在镓的催化作用下生成氧化铝和氢气，故该反应的化学方程式是，反应符合一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应，故它属于四种基本反应类型中的置换反应。 （3）与电解水制取氢气相比，用铝镓合金和水为原料制取氢气的优点是常温下反应；节约能源；使用了高效催化剂。 （4）由镓的原子结构示意图可知，镓原子的最外层电子数为3，小于4，容易失去电子形成阳离子，则镓与氧气在加热时反应生成氧化镓，故反应的化学方程式为。 7．(1)过滤 (2)Au、Pt/金、铂 (3) Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑[或2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑] 置换 【分析】过滤能够除去不溶于水的物质；金、铂化学性质不活泼，不能和稀硫酸反应；稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，和铝反应生成硫酸铝和氢气。 【详解】（1）图中“操作”是将固体与液体分离，是过滤。故填：过滤。 （2）铝、铁是活泼金属，能与稀硫酸反应，金、铂化学性质不活泼，不能和稀硫酸反应，所以所得贵重金属是金、铂。故填：Au、Pt或金、铂。 （3）①中稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，和铝反应生成硫酸铝和氢气，发生的化学反应方程式：Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑[或2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑]；是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物，符合置换反应的特点，故属于置换反应。 8．(1)金属 (2)方法二节约能源，操作简单，污染小（合理即可） (3) 过滤 三/3 【详解】（1）金属材料包括纯金属和合金，不锈钢属于铁的合金，属于金属材料； （2）方法一：条件需要高温，且会产生有刺激性气味的二氧化硫； 方法二：在常温下就能进行，且不产生污染物； 故方法二更好，因为方法二节约能源，操作简单，污染小（合理即可）； （3）过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来，所以操作①的名称是过滤； 硅和氯气反应生成四氯化硅，符合“多变一”的特点，属于化合反应； 四氯化硅和氢气高温下反应生成氯化氢和硅，该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应； 粗硅中的碳酸钙和盐酸的反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应，属于复分解反应； 所以四大基本反应类型中，共有3种反应类型在该流程中涉及到。 9． 分解反应 物理 增加二氧化碳的溶解度 过滤 漏斗 【详解】（1）石灰石主要组分为碳酸钙，碳酸钙在煅烧条件下反应生成氧化钙和二氧化碳，所以化学方程式为；碳酸氢钠在加热条件下分解生成了碳酸钠、水和二氧化碳，由一种反应物生成多种生成物，符合分解反应特点，所以反应②为分解反应； 故答案为：；分解反应。 （2）工业上采用分离液态空气的方法制取氮气，利用氮气与氧气沸点的不同，没有新物质生成，所以属于物理变化； 故答案为：物理。 （3）常压下二氧化碳在水中溶解度不大，只是能溶于水，增大压强，可以增加二氧化碳的溶解度，便于反应的进行； 故答案为：增加二氧化碳的溶解度。 （4）经过操作a之后实现固液的分离，所以操作a为过滤；过滤需要玻璃棒引流，烧杯盛取滤液，还需要漏斗进行过滤； 故答案为：过滤；漏斗。 10．(1)沸点 (2) (3) 过滤 漏斗 (4)用作肥料等 【详解】（1）工业上利用液态空气中氧气、氮气和氩气的沸点不同，使其在不同的温度下气化，从而将各种气体分离出来。 （2）根据题意碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，化学方程式为 （3）操作a用来分离碳酸氢钠固体和氯化铵溶液，因此操作a为过滤，实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。 （4）NH4Cl的一种用途：用作制化肥（用作粘合剂, 洗涤剂, 染色助剂等）。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$