2024年中考化学二轮专题复习工艺流程问题

2024年中考化学二轮专题复习：工艺流程问题 1．是制备新能源汽车电池的重要原料。下图是一种摸拟提纯碳酸锂的工艺，根据要求回答问题。 【查阅资料】 I.锂辉矿主要成分为，含泥沙等杂质。 II.（化学性质类似】为无色晶体，微溶于水，在冷水中的溶解度比热水中大。 (1)X是一种酸，其溶质化学式为 ，气体Y的固体俗称是 。 (2)②中发生中和反应的化学方程式为 。 (3)有以下三种温度的饱和溶液，③中你选择的是_______（填序号）。 A． B． C． (4)将滤液2蒸发，当有 时（填现象），停止加热，可得到其他化工产品。 2．海洋是巨大的资源宝库，从海水中提取金属镁的过程如下图，请回答问题： (1)海水中提取镁的原料之一是石灰石，石灰石在生产生活中的用途是______(填字母)。 A．做建筑材料 B．做补钙剂 (2)A的俗称为 ； (3)步骤Ⅲ中操作a的名称是 ； (4)步骤Ⅳ发生反应的化学方程式为 ； (5)步骤V中的能量转化为 。 3．氯化钡是一种可溶性重金属盐，广泛应用于化工领域。如图1为工业上以重晶石（主要成分为BaSO4，杂质为Fe2O3）为原料制备氯化钡晶体（BaCl2⋅xH2O）的工艺流程，回答下列问题。 已知：；②BaO能与水反应生成碱。 (1)流程图中过滤的作用是 。 (2)焙烧时，焦炭与杂质Fe2O3也会发生反应，写出反应的化学方程式 。如图2为温度与硫酸钡转化率关系的曲线图，则最佳温度约为 。 (3)酸溶时，硫化钡（BaS）与盐酸发生复分解反应产生硫化氢气体（H2S），该反应的化学方程式为 。 (4)流程中气体M成分除H2S和少量挥发出的HCl、水蒸气外，还含有 。（填名称）。 4．某废液中含有硫酸锌、硫酸镍（）、硫酸铜和硫酸，初三化学兴趣小组欲从中回收铜和硫酸锌晶体。老师给出信息：硫酸锌的溶解度受温度变化影响较大；硫酸镍溶液呈绿色，硫酸锌溶液呈无色。 (1)为探究镍的金属活动性，同学们做了以下两个实验： ①将镍丝（Ni）插入稀硫酸中，观察到有气泡产生； ②将镍丝（Ni）插入硫酸锌溶液中，观察到镍丝上无固体附着物，溶液颜色没有发生变化。 请根据实验结果，锌、铜、镍的活动性由强到弱的顺序是 。 (2)同学们按照实验目的设计了以下实验方案，请你协助完成详案： ①实验操作的名称是 。 ②Y是 （填化学式）。写出X与废水中的物质发生反应的其中一个化学方程式 。 5．保险粉（化学式为）在工农业生产中有广泛的用途。在碱性溶液中稳定，在中性和酸性溶液中极不稳定。在NaCl存在下，在水中溶解度显著下降。其制备流程如图所示。 已知：反应Ⅰ的原理为：。 (1)氧化还原反应的特征是反应前后有元素化合价发生变化，化合价升高的物质发生氧化反应，化合价降低的物质发生还原反应。反应Ⅰ （填“属于”或“不属于”）氧化还原反应，该反应中发生还原反应的物质是 。 (2)反应Ⅱ为复分解反应，该反应的化学方程式为 。 (3)操作a中玻璃棒的作用是 。 (4)滤液中含有，为使结晶析出还需要加入少量NaOH的原因是 ，加入NaCl的原因是 。 6．金属锌在冶金、化学电源等方面具有重要作用。以闪锌矿（主要含ZnS，还含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS等杂质）为原料制备金属锌的流程如图： 已知： Ⅰ.SiO2不溶于水且不与硫酸反应，PbSO4难溶于水和稀硫酸。 Ⅱ.在化学反应中，如果有元素的化合价降低，必然也有元素的化合价升高。 请回答下列问题。 (1)为了提高焙烧效率，通常在焙烧前将矿石 ；“焙烧”产生的尾气必须进行净化处理的原因是 ； (2)“溶浸”产生的滤渣主要成分除了SiO2外还有 （填化学式）； (3)“氧化除杂”生成物为氢氧化铁和硫酸锌，其化学方程式为 ； (4)“电解”过程除了可以制得产品锌以外，同时还能获得可循环使用的O2和 （填化学式）； (5)已知Cd放入盐酸中有气体产生，则Cd、Cu、Zn的金属活动性由强到弱的顺序为 ； (6)某BaCO3中混有SiO2杂质，提纯该BaCO3的实验操作是 。 7．某化学活动小组在实验室以固体为原料制取少量，基本流程如下： 已知：与都可溶于水；难溶于水且在100℃时开始分解。 (1)操作a要用到的实验仪器中，除玻璃仪器以外，还有 (填一种具体的实验仪器)。 (2)反应①为化合反应，产物为，该反应的化学方程式为 ，下列物质中能与反应的有 。 A．稀硫酸    B．    C．盐酸    D． (3)反应②的化学方程式为 。 (4)产品(Ⅱ)比(Ⅰ)更纯净，原因是产品(Ⅰ)经过洗涤、烘干以后，表面附着的 (填化学式)及 (填化学式)等杂质已被除去。 (5)为了获得纯净的，烘干时需要控制的条件是 。 8．淡化海水所得的浓盐水中含大量，可制备金属镁，主要物质转化关系如图所示： (1)步骤2发生反应的化学方程式为 。 (2)浓盐水经过步骤1和2两步反应，设计这两步的目的是 。 (3)该过程中可循环利用的物质有 。 (4)工业上用电解熔融氯化镁来制备金属镁，该反应的化学方程式为 。 (5)能在中燃烧生成水，也能在中燃烧生成HCl，因此氯气具有 （填“氧化性”或“还原性”）。 9．钛白粉是一种建筑涂料。工业上可利用生产钛白粉时生成的副产品FeSO4和H2SO4的废液生产Fe2O3，其主要生产流程如图所示，分析流程回答问题。 (1)设备1中FeSO4转化为Fe2(SO4)3铁元素的化合价 (填“升高”、“降低”或“不变”)。 (2)设备3中得到Fe(OH)3固体的操作包括过滤、洗涤、干燥等。若要检验Fe(OH)3已洗涤干净，可向最后一次洗涤液中加入的试剂是 。 (3)设备4中Fe(OH)3在加热下反应生成Fe2O3和另一种氧化物，该反应的化学方程式为 。 10．如图是制取氯化铵的工艺流程图。请回答下列问题。 (1)饱和氨水的pH 7（填“”、“”或“”）。 (2)操作II的名称是 ，其中玻璃棒的作用是 。 (3)步骤③发生的反应属于 （填基本反应类型）。 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) H2SO4 干冰 (2)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O (3)C (4)较多固体出现 【详解】（1）锂辉矿主要成分为Li2CO3，X是一种酸，与反应碳酸锂生成滤液1，滤液1与氢氧化钠溶液反应生成硫酸锂溶液，根据质量守恒定律，可知加入的酸是稀硫酸，其溶质的化学式为H2SO4。碳酸盐与酸反应生成盐、水和二氧化碳，产生的气体Y是二氧化碳，二氧化碳固体的俗称是干冰。 （2）②中发生中和反应，硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O。 （3）Li2CO3（化学性质与Na2CO3类似）为无色晶体，微溶于水，在冷水中的溶解度比热水中大，则③中应选择60℃，此时碳酸锂易结晶析出。故选C。 （4）蒸发时，待蒸发皿中出现较多固体时，应停止加热，利用余热将剩余水分蒸干。 2．(1)A (2)生石灰 (3)过滤 (4)Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O (5)电能转化为化学能 【分析】石灰石主要成分是碳酸钙，高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳气体，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，即石灰乳，则A是氧化钙，B是二氧化碳，海水中含有氯化镁，氯化镁与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，固体C是氢氧化镁，氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁，氯化镁在通电条件下反应生成镁和氯气。 【详解】（1）A、石灰石硬度大，可用作建筑材料，符合题意； B、石灰石是混合物，其主要成分碳酸钙可用作补钙剂，但石灰石不能用作补钙剂，不符合题意； 故选：A。 （2）物质A是氧化钙，俗称生石灰。 （3）根据分析可知，步骤Ⅲ是实现固液分离的操作，操作a名称是过滤。 （4）步骤Ⅳ是指氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水，该反应化学方程式：Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O。 （5）步骤V是指氯化镁在通电条件下反应生成镁和氯气，能量转化为电能转化为化学能。 3．(1)将不溶性固体和液体分离 (2) 1000℃ (3) (4)氢气 【详解】（1）流程图中过滤的作用是为了将不溶性固体和液体分离； （2）氧化铁和碳在高温条件下生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：；由图2可知，1000℃时硫酸钡转化率最高，所以最佳温度约为1000℃； （3）复分解反应是指两种化合物相互交换成分，生成两种新的化合物；硫化钡（BaS）与盐酸发生复分解反应产生硫化氢气体（H2S）和氯化钡，化学方程式为； （4）在焙烧过程中，碳还原氧化铁得到铁单质，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以流程中气体M成分除H2S和少量挥发出的HCl、水蒸气外，还含有氢气。 4．(1)Zn、Ni、Cu (2) 过滤 H2SO4 Zn + H2SO4＝ ZnSO4 + H2↑或Zn + CuSO4＝ Cu +ZnSO4或Zn + NiSO4＝ Ni +ZnSO4 【详解】（1）①将镍丝(Ni)插入稀硫酸中，观察到有气泡产生，说明镍能与稀硫酸反应，说明在金属活动性顺序里，镍排在氢前； ②将镍丝(Ni)插入硫酸锌溶液中，观察到镍丝上无固体附着物，溶液颜色没有发生变化，说明镍与硫酸锌不反应，说明锌比镍活泼，在金属活动性顺序里，铜排在氢后，故金属活动性由强到弱为：Zn、Ni、Cu； （2）①由图可知，操作I实现了固、液分离，名称是过滤； ②废水中含硫酸锌、硫酸镍、硫酸铜和硫酸，加入足量金属X，得到固体混合物和硫酸锌溶液，故金属X应是锌，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，锌和硫酸镍反应生成硫酸锌和镍，故固体混合物中一定含反应生成的铜、镍，还可能含锌（锌可能过量），向固体混合物中加入足量溶液Y，得到铜和溶液 ，铜与稀硫酸不反应，锌、镍均能与稀硫酸反应，故Y可能是稀硫酸，化学式为H2SO4； 由以上分析可知，X为锌，锌能与废水中的硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为：Zn + H2SO4＝ ZnSO4 + H2↑，锌能与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜，该反应的化学方程式为：Zn + CuSO4＝ Cu +ZnSO4，锌和硫酸镍反应生成硫酸锌和镍，该反应的化学方程式为：Zn + NiSO4＝ Ni +ZnSO4。 5．(1) 属于 (2) (3)引流 (4) 可调节溶液为碱性，使稳定存在 氯化钠的存在使的溶解度降低，更易结晶析出，从而提高产率 【详解】（1），该反应中锌元素的由0价升高为+2价，硫元素由+4价降低为+3价，反应前后有元素化合价发生变化，属于氧化还原反应；化合价降低的物质发生还原反应，故该反应中发生还原反应的物质是SO2； （2）反应Ⅱ为复分解反应，该反应是ZnS2O4和氢氧化钠反应生成氢氧化锌沉淀和Na2S2O4，反应的化学方程式为：； （3）操作a是将氢氧化锌沉淀与滤液分离，为过滤，过滤中玻璃棒的作用是引流； （4）Na2S2O4在碱性溶液中稳定，在中性和酸性溶液中极不稳定，在NaCl存在下，Na2S2O4在水中溶解度显著下降，所以滤液中含有Na2S2O4，为使Na2S2O4结晶析出还需要加入少量NaOH的原因是：使Na2S2O4稳定存在，加入NaCl的原因是：Na2S2O4在水中溶解度显著下降，析出尽可能多的 Na2S2O4。 6．(1) 粉碎 尾气中含有空气污染物二氧化硫 (2)PbSO4 (3)4FeSO4+O2+4ZnO+6H2O═4Fe(OH)3+4ZnSO4 (4)H2SO4 (5)Zn＞Cd＞Cu (6)先加入足量的稀盐酸，充分反应后过滤，向滤液中加入适量的碳酸钠溶液，再过滤、洗涤、干燥 【分析】闪锌矿（主要含ZnS，还含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS等杂质）焙烧，ZnS、FeS、CdS、PbS中的硫转化成二氧化硫，同时生成金属氧化物，二氧化硅不参与反应，向金属氧化物中加入稀硫酸，PbSO4难溶于水和稀硫酸，溶浸得到滤渣：PbSO4，加入氧化锌，除去稀硫酸，同时生成硫酸锌，在一定条件下通入氧气，氧气、硫酸亚铁、氧化锌和水反应，得到氢氧化铁沉淀，再加入锌粉，置换出Cd，最后得到滤液：硫酸锌溶液，在通电条件下反应生成锌。 【详解】（1）粉碎可增大反应物间的接触面积，提高焙烧效率，故通常在焙烧前将矿石粉碎；“焙烧”产生的气体为二氧化硫，二氧化硫直接排放到空气中会形成酸雨，因此，产生的尾气必须进行净化处理。 （2）“溶浸”产生的滤渣主要成分除了SiO2还有PbSO4，是因为PbSO4常温下难溶于水和稀硫酸。 （3）从流程图可知：“氧化除杂”反应物为硫酸亚铁、氧气、氧化锌和水，生成物为氢氧化铁和硫酸锌，其化学方程式为4FeSO4+O2+4ZnO+6H2O═4Fe(OH)3+4ZnSO4 （4）由流程图可知：可知滤液为硫酸锌，根据化学反应前后元素种类不变，在化学反应中，如果有元素的化合价降低，必然也有元素的化合价升高，可知电解硫酸锌能得到锌、硫酸和氧气，因此可循环使用的物质除氧气外，还有硫酸。 （5）“还原除杂”利用锌粉与CdSO4反应，其化学方程式为：CdSO4+Zn＝ZnSO4+Cd；说明锌比Cd活泼；已知Cd放入盐酸中有气体产生，说明Cd比铜活泼，则Cd、Zn、Cu的金属活动性顺序为Zn＞Cd＞Cu。 （6）碳酸钡与盐酸反应，SiO2不溶于水且不与硫酸反应，向样品中加入适量盐酸至不再产生气泡，过滤除去固体杂质SiO2，向滤液中加入适量的碳酸钠溶液至刚好不再产生沉淀，过滤，洗涤固体，烘干，得到碳酸钡固体。 7．(1)铁架台 (2) BD (3) (4) H2O Na2SO4 (5)控制在100℃以下 【详解】（1）操作 a 将固液分离，为过滤操作，过滤要用到的实验用品中，除玻璃仪器外，还有铁架台； （2）反应①为化合反应，产物为MnSO4，结合流程图可知，反应为二氧化锰和二氧化硫反应生成硫酸锰，化学方程式为： ； A、硫酸锰与稀硫酸不反应，选项错误； B、氯化钡和硫酸锰反应生成硫酸钡沉淀和氯化锰，选项正确； C、硫酸锰与盐酸不反应，选项错误； D、碳酸钠和硫酸锰反应生成碳酸锰沉淀和硫酸钠，选项正确； 故选：BD； （3）由流程图和质量守恒定律知，反应②是碳酸氢钠和硫酸锰反应生成二氧化碳气体、碳酸锰沉淀、硫酸钠和水，该反应的化学方程式为； （4）MnCO3粗产品表面附着有Na2SO4杂质，所以原因是产品MnCO3(Ⅰ) 经过洗涤、烘干以后，表面附着的H2O及Na2SO4等杂质已被除去； （5）MnCO3难溶于水且在100℃时开始分解，所以为了获得纯净的MnCO3，烘干时需要控制的条件是：控制在100℃以下。 8．(1) (2)分离出氯化镁 (3)氯气、氯化氢（或Cl2、HCl） (4) (5)氧化性 【详解】（1）氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水，该反应的化学方程式为：。故填：。 （2）由流程图可知，浓盐水经过步骤1和2两步反应得到纯净的氯化镁，设计这两步的目的是分离出氯化镁。故填：分离出氯化镁。 （3）由流程图可知，该过程中可循环利用的物质有氯气、氯化氢。故填：氯气、氯化氢（或Cl2、HCl）。 （4）由流程图可知，电解熔融氯化镁生成镁和氯气，该反应的化学方程式为：。故填：。 （5）能在中燃烧生成水，氧气在该氧化反应中提供氧，在该反应做氧化剂，具有氧化性，也能在中燃烧生成HCl，在该反应做氧化剂，因此氯气也具有氧化性。故填：氧化性。 9．(1)升高 (2)BaCl2溶液 (3)2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 【详解】（1）化合物中化合价的代数和为0，设备1中反应物硫酸亚铁FeSO4中硫酸根的化合价为-2，故其中铁元素的化合价为价，生成物硫酸铁Fe2(SO4)3中铁元素化合价为价，故设备1中铁元素的化合价升高； （2）设备3是将氢氧化铁固体与滤液进行分离，将固体和液体分离的方法是过滤；若要检验Fe（OH）3已洗涤干净，若不干净则会有Na2SO4，故可向最后一次洗涤液中加入BaCl2溶液来检验，若有沉淀生成则没有洗涤干净； （3）由题目信息：设备4中Fe(OH)3在加热下反应生成Fe2O3和另一种氧化物，根据质量守恒定律化学反应前后元素的种类不变可知另一种氧化物为水，该反应的化学方程式为：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O。 10．(1) (2) 蒸发 搅拌，防止局部温度过高造成液体飞溅 (3)复分解反应 【详解】（1）氨水显碱性，则饱和氨水的pH＞7； （2）由流程图可知，操作II是将溶液转化为氯化铵固体，则操作II的名称是蒸发；在蒸发过程中，玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高造成液体飞溅； （3）由流程图可知，步骤③发生的反应是氯化钙与碳酸铵反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵，该反应符合两种化合物互相交换成分生成沉淀、气体或水，属于复分解反应。 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 $$