专题13 工艺流程(湖南专用)- 【好题汇编】2025年中考化学二模试题分类汇编
2025-06-12
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内容正文:
专题12 工艺流程
考点概览
题型一 金属
题型二 化工工艺
题型三 水和溶液
金属题型一
1.(2025·湖南长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校·二模)实验室以一种工业废渣(主要成分为,含少量、)为原料制备,实验过程如图:
已知:在过量溶液中会生成沉淀。
(1)“酸浸”时发生的主要反应为。为提高镁元素的浸出率,可采取的措施是 (任写一条)。
(2)“操作”包括两步:第一步调节使全部转化为沉淀。第二步除去沉淀。第二步的操作是 (填操作名称)。
(3)“沉镁”时,反应原理为。为提高的纯度,试剂加入顺序为 (填“”或“”)。
a.向溶液中逐滴加入溶液 b.向溶液中逐滴加入溶液
(4)“氧化”时,在约条件下,边搅拌边缓慢加入溶液,发生的反应为: 。需要稍过量的原因是 。
2.(2025·湖南省衡阳市八中教育集团·二模)纳米Fe2O3是生产锂电池电极的重要原料。以磁铁矿铁精粉(主要成分为Fe3O4)为原料制备纳米Fe2O3的部分工艺流程如下图。
(1)磁铁矿铁精粉在使用前需要研磨,其目的是 。
(2)流程中涉及到的物质属于氧化物的是 (填序号)。
a.Fe3O4 b.Fe(OH)3 c.Fe2O3
(3)Ⅲ中发生分解反应,同时生成水,该反应的化学方程式为 。
3.(2025·湖南省衡阳市第十七中学·二模)纳米氧化铁因其独特的性质,在生物医学和催化剂等领域有着广泛的应用。下面是其生产流程:
(1)流程中使用的甲苯属于 (填“有机物”或“无机物”)。
(2)写出反应①的化学方程式: 。
(3)纳米氧化铁比普通氧化铁催化效果更好,原因是 。
4.(2025·湖南省娄底市新化县·二模)菱铁矿(主要成分为,含少量等其他杂质)制备铁粉的一种流程如图所示。请回答下列问题:
【查阅资料】难溶于水,能与酸反应,还可用做阻燃剂;
(1)过程Ⅱ中,转化为沉淀的反应属于 反应(填基本反应类型)。反应后的滤液2中的溶质的化学式为 。
(2)过程Ⅲ中,在高温条件下,与反应生成和一种能产生温室效应的气体,该反应的化学方程式为 。请结合该反应分析,可做阻燃剂的原因为 。
5.(2025·湖南省岳阳市汨罗市·二模)活性CuO可用于印刷电路板制造,用含普通CuO的原料(含量为87%,杂质不溶于水也不与酸反应)制备活性CuO的工艺流程如图:
(1)步骤①发生反应的化学方程式是 。、
(2)步骤②溶液加入后立即产生气泡,原因是 。
(3)下列说法正确的是_________。
A.步骤①粉碎原料可使反应更充分
B.步骤②溶液中的水参加了反应
C.步骤③的反应属于化合反应
6.(2025·湖南省常德市安乡县·二模)用黄铜(铜锌合金)制作的弹壳上的锈主要为碱式碳酸铜(化学式子为Cu2(OH)2CO3),处理弹壳回收Cu同时获得硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)的流程如下:
(1)加入过量金属A的目的是 。
(2)操作1、操作2用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。操作3包括:蒸发浓缩、 过滤、洗涤等。
(3)试剂X应选用 (选填序号)。
a.稀H2SO4 b.盐酸 c.醋酸
7.(2025·湖南省岳阳市岳阳楼区·二模)赭色是中国传统色彩,常用氧化铁做颜料绘制,颜料稳定性很好。如图是利用含铁废料(含Fe、FeO、Fe2O3等)制备氧化铁的主要转化过程,请回答下列问题。
已知:废料中杂质不与稀硫酸反应
(1)步骤①中含铁废料要粉碎,目的是 。
(2)步骤②的化学反应类型为 。
(3)两次获得的滤液中含有的同种阴离子是 (写离子符号)。
8.(2025·湖南省常德市澧县·二模)赤泥是氧化铝生产过程中的一种工业固体废弃物,含等。已知高炉通常不能有效还原金属铝和金属钙,不溶于水也不与稀盐酸反应。从赤泥中回收和,实现综合利用的工艺流程如下:
(1)在对高炉熔炼后得到的炉渣进行进一步加工处理时,常先将炉渣粉碎后再加稀盐酸浸泡,粉碎的主要目的是 。
(2)熔融物中的主要金属成分是 (填化学式)。
(3)老百姓想利用改良后的土壤种植橘树增加收入,该橘树适合生长在为的微酸性土壤中,请帮忙设计一个合理的测量土壤的方案: 。
9.(2025·湖南省郴州市·二模)教材中工业炼铁使用的设备是高炉,竖炉炼铁也是一种重要的炼铁方法,其工艺流程如图所示。
回答问题:
(1)将赤铁矿石粉碎的目的是 。
(2)还原反应室中发生了两个还原氧化铁的反应,化学方程式分别为:Fe2O3+3H22Fe+3H2O和 。
(3)下列关于竖炉炼铁说法正确的是______。
A.该工艺流程中,CO2可以循环利用
B.冶炼出来的铁放在潮湿的空气中易生锈
C.赤铁矿属于纯净物
D.催化反应室通入的天然气是可再生能源
化工工艺题型二
1. (2025·湖南省永州市·二模)《周礼·考工记》记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛的工艺。将干燥的木头烧成草木灰(含),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。如图为模拟该法制取的工艺流程。
(1)步骤I中涉及的操作名称为 。
(2)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为 ,从复分解反应的条件来看,该反应能够发生的原因是生成物中有 生成。
(3)步骤Ⅲ中包含降温结晶,说明的溶解度随温度的升高而 。
2. (2025·湖南省湘西州花垣县·二模)碳酸钙是一种重要的建筑材料。在工业上用途甚广。某小组同学查阅资料获得了传统石灰石煅烧流程和现代工业化生产流程。
Ⅰ.石灰岩烧制石灰的明确文献记载最早见于西晋《博物志》,记载的传统石灰石煅烧生成碳酸钙的流程简图如下:
Ⅱ.现代利用碳化法生产碳酸钙的主要流程图所示:
(1)石灰石煅烧过程与现代流程中 设备内发生的反应相同。
(2)消化池中发生的反应会 (选填“吸收”或“放出”)热量。
(3)对比上述两种流程,分析现代工艺相对古代传统工艺的优点是 (写一条)。
3. (2025·湖南省娄底市新化县·二模)如图是我国科学家利用转化为葡萄糖的流程图,开辟了产粮新路径。
(1)将进行资源化再利用,有利于减少 的发生。
(2)装置1中分解为CO和常见单质X,X的化学式是 。
(3)理论上,合成葡萄糖所需和的质量比是 (最简比)。
4. (2025·湖南省湘潭市湘钢二中·二模)5G改变生活,中国“芯”彰显中国“智”造。芯片是电脑、手机、智能家电等的核心部件,是用纯度极高的单质硅制成的。目前,普遍利用石英砂(主要成分是SiO2)作原料,采用“三氯硅烷(HSiCl3)还原法”制备高纯硅,其生产流程如图所示。
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ生产过程中将石英砂粉碎的目的是: 。
(2)粗硅的主要成分是Si,杂质不参与反应,反应Ⅱ的化学方程式为 。
(3)生产流程中可以被循环利用的物质是 。
5. (2025·湖南省张家界市桑植县·二模)实现“碳中和”的途径有很多,例如利用天然气制H2;利用工业废气中的H2与CO2反应合成“低碳甲醇(CH3OH)”。天然气(主要成分为CH4)可用于制备碳材料和高纯H2,其流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)流程中,可回收利用的物质是 。
(2)“消炭”:除去催化剂表面堆积的含碳物质。高温时,将“积炭”的催化剂置于CO2气流中可除去C,该反应的化学方程式为 。
(3)不同催化剂的相关参数如下表,分析可知,最合适的催化剂为 (填序号)。
催化剂序号
最佳反应温度/℃
最佳反应温度下的使用寿命/h
积炭量/mg
a
500
90
250
b
600
80
585
c
760
2
19
6. (2025·湖南省永州市宁远县·二模)蔗糖是生活中常见的甜味剂,主要从甘蔗或甜菜中提取,其生产流程如下:
(1)压榨取汁过程中,主要是将甘蔗(或甜菜)中的汁液与固体分离,此操作类似于化学实验基本操作中的 。
(2)澄清处理时加入石灰乳,其目的之一是中和汁液中的 (填“酸性”或“碱性”)物质。
(3)固液分离得到的母液是蔗糖的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
水和溶液题型三
1.(2025·湖南省邵阳市新宁县·二模)海水中含有丰富的镁,目前世界上生成的镁60%来自海水,分离出食盐的海水称作苦卤水,其中含有丰富的。工业上以苦卤水为原料制取金属镁的流程如图:
(1)操作1名称 。
(2)在反应过程中能循环使用的是 (写化学式)。
(3)写出沉淀槽中发生反应的化学方程式 。
2.(2025·湖南省衡阳市·二模)氢能是最理想的能源。下图是一种比较经济的制取氢气的工艺流程。
(1)I中得到的氢气是一种清洁燃料,原因是 (用化学方程式表示)。
(2)II反应生成两种氧化物。另一种生成物中一定含有氢元素和氧元素,请说明理由: 。
(3)Ⅲ反应前后,铝元素的化合价 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
3.(2025·湖南省长沙市湖南师大附中集团·二模)某工厂在粗盐的提纯过程中产生了大量的“盐泥”[主要成分为]、和NaCl]。利用“盐泥”制备硫酸镁晶体的工艺流程如下图所示。
已知:两种物质在不同温度时的溶解度如下表。
温度/℃
0
20
40
60
80
NaCl溶解度/g
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
MgSO₄溶解度/g
22.0
33.7
44.5
54.6
55.8
(1)40℃时,NaCl的溶解度为 g。
(2)“结晶槽”中获得硫酸镁晶体的方法是 结晶。
(3)从结晶槽中获得的硫酸镁晶体表面附着有杂质,需用试剂洗去。为避免晶体损失,最适宜的洗涤试剂是 。
4.(2025·湖南省长沙市湘一立信中学·二模)粗盐中含有泥沙及少量可溶性等杂质,为获得精盐进行如下实验:
请回答下列问题:
(1)操作b是 。
(2)在除杂过程中所涉及到的基本反应类型是 。
(3)写出加入过量的氯化钡溶液所发生的化学反应方程式 。
(4)加入过量碳酸钠溶液的目的 。
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专题12 工艺流程
考点概览
题型一 金属
题型二 化工工艺
题型三 水和溶液
金属题型一
1.(2025·湖南长沙市开福区青竹湖湘一外国语学校·二模)实验室以一种工业废渣(主要成分为,含少量、)为原料制备,实验过程如图:
已知:在过量溶液中会生成沉淀。
(1)“酸浸”时发生的主要反应为。为提高镁元素的浸出率,可采取的措施是 (任写一条)。
(2)“操作”包括两步:第一步调节使全部转化为沉淀。第二步除去沉淀。第二步的操作是 (填操作名称)。
(3)“沉镁”时,反应原理为。为提高的纯度,试剂加入顺序为 (填“”或“”)。
a.向溶液中逐滴加入溶液 b.向溶液中逐滴加入溶液
(4)“氧化”时,在约条件下,边搅拌边缓慢加入溶液,发生的反应为: 。需要稍过量的原因是 。
【答案】(1)将废渣粉碎或搅拌或增大酸的浓度等
(2)过滤
(3)b
(4)确保亚铁离子被完全氧化为铁离子,避免亚铁离子残留影响后续步骤
【详解】(1)为提高镁元素的浸出率,可采取的措施是:将废渣粉碎或搅拌,增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分,或增大反应物酸的浓度等,使反应更快更充分;
(2)第二步除去Fe(OH)3沉淀的操作是分离出不溶性固体,故采用过滤的方法;
(3)根据已知MgCl2在过量Na2CO3溶液中会生成Mg(OH)2沉淀,故“沉镁”时为提高MgCO3的纯度,需要向MgCl2溶液中逐滴加入Na2CO3溶液,防止碳酸钠过量,生成氢氧化镁沉淀,故选b;
(4)“氧化”时,在约50℃条件下,边搅拌边缓慢加入H2O2溶液,发生的反应为: ,过氧化氢需要稍过量的原因是:确保亚铁离子被完全氧化为铁离子,避免亚铁离子残留影响后续步骤。
2.(2025·湖南省衡阳市八中教育集团·二模)纳米Fe2O3是生产锂电池电极的重要原料。以磁铁矿铁精粉(主要成分为Fe3O4)为原料制备纳米Fe2O3的部分工艺流程如下图。
(1)磁铁矿铁精粉在使用前需要研磨,其目的是 。
(2)流程中涉及到的物质属于氧化物的是 (填序号)。
a.Fe3O4 b.Fe(OH)3 c.Fe2O3
(3)Ⅲ中发生分解反应,同时生成水,该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率
(2)ac
(3)
【详解】(1)磁铁矿铁精粉在使用前需要研磨,其目的是:增大反应物的接触面积,加快反应速率;
(2)a、氧化铁中含有铁和氧两种元素,属于氧化物,故正确;
b、Fe(OH)3 中含有铁、氢、氧三种元素,不属于氧化物,故错误;
c、氧化铁中含有铁和氧两种元素,属于氧化物,故正确;
故选ac;
(3)煅烧氢氧化铁生成氧化铁和水,反应的化学方程式为:。
3.(2025·湖南省衡阳市第十七中学·二模)纳米氧化铁因其独特的性质,在生物医学和催化剂等领域有着广泛的应用。下面是其生产流程:
(1)流程中使用的甲苯属于 (填“有机物”或“无机物”)。
(2)写出反应①的化学方程式: 。
(3)纳米氧化铁比普通氧化铁催化效果更好,原因是 。
【答案】(1)有机物
(2)
(3)纳米氧化铁粒径小,比表面积大(或接触面积大 )
【详解】(1)有机物是含有碳元素的化合物,少数含碳元素的化合物,如:一氧化碳、二氧化碳、碳酸、碳酸盐等物质具有无机化合物的特点,把它们当作无机化合物。甲苯(C7H8)含有碳元素,属于有机物。
(2)根据流程图可知,反应①是氯化铁与氢氧化钠反应生成氢氧化铁和氯化钠,反应的化学方程式为:。
(3)纳米氧化铁比普通氧化铁催化效果好,因为纳米颗粒粒径小,比表面积大(或接触面积大 ) ,更利于反应进行。
4.(2025·湖南省娄底市新化县·二模)菱铁矿(主要成分为,含少量等其他杂质)制备铁粉的一种流程如图所示。请回答下列问题:
【查阅资料】难溶于水,能与酸反应,还可用做阻燃剂;
(1)过程Ⅱ中,转化为沉淀的反应属于 反应(填基本反应类型)。反应后的滤液2中的溶质的化学式为 。
(2)过程Ⅲ中,在高温条件下,与反应生成和一种能产生温室效应的气体,该反应的化学方程式为 。请结合该反应分析,可做阻燃剂的原因为 。
【答案】(1)复分解 Na2SO4、Na2CO3
(2) 碳酸亚铁在高温下与氧气反应生成的二氧化碳能使可燃物与氧气隔绝
【详解】(1)过程Ⅱ中,FeSO4转化为FeCO3沉淀的反应是碳酸钠与硫酸亚铁反应生成硫酸钠和碳酸亚铁沉淀,该反应符合两种化合物互相交换成分生成气体、沉淀或水,属于基本反应类型中的复分解反应;
菱铁矿主要成分为FeCO3,含少量SiO2等其他杂质,过程Ⅰ向菱铁矿中加入过量稀硫酸,碳酸亚铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁、二氧化碳和水,二氧化硅不溶于水、也不与酸反应,则充分反应后过滤得到的滤液1中含有硫酸亚铁、硫酸;过程Ⅱ向滤液1中加入过量纯碱溶液,纯碱是碳酸钠的俗称,碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,碳酸钠与硫酸亚铁反应生成硫酸钠和碳酸亚铁沉淀,则充分反应后过滤得到的滤液2中含有硫酸钠、碳酸钠,其化学式为Na2SO4、Na2CO3;
(2)过程Ⅲ中,在高温条件下,与反应生成和一种能产生温室效应的气体,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,则该气体为二氧化碳,故该反应的化学方程式为;
FeCO3可做阻燃剂的原因是碳酸亚铁在高温下与氧气反应生成的二氧化碳能使可燃物与氧气隔绝。
5.(2025·湖南省岳阳市汨罗市·二模)活性CuO可用于印刷电路板制造,用含普通CuO的原料(含量为87%,杂质不溶于水也不与酸反应)制备活性CuO的工艺流程如图:
(1)步骤①发生反应的化学方程式是 。、
(2)步骤②溶液加入后立即产生气泡,原因是 。
(3)下列说法正确的是_________。
A.步骤①粉碎原料可使反应更充分
B.步骤②溶液中的水参加了反应
C.步骤③的反应属于化合反应
【答案】(1)
(2)过量的盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳
(3)AB
【详解】(1)步骤①中,原料里的CuO与过量盐酸反应,生成氯化铜和水,化学方程式为。
(2)因为步骤①中盐酸过量,加入Na2CO3溶液后,Na2CO3会先和盐酸发生反应,所以会立即产生气泡。
(3)A、步骤①中粉碎原料,可增大反应物的接触面积,使反应更充分,该选项正确;
B、步骤②中 CuCl2溶液与Na2CO3溶液反应生成Cu2(OH)2CO3,根据质量守恒定律,化学反应前后,元素种类不变,可知溶液中的水(H2O)参加了反应,该选项正确;
C、化合反应由两种或两种以上物质反应生成一种物质。步骤③中Cu2(OH)2CO3加热分解生成CuO、CO2和H2O,属于分解反应,不是化合反应,该选项错误。
故选AB。
6.(2025·湖南省常德市安乡县·二模)用黄铜(铜锌合金)制作的弹壳上的锈主要为碱式碳酸铜(化学式子为Cu2(OH)2CO3),处理弹壳回收Cu同时获得硫酸锌晶体(ZnSO4·7H2O)的流程如下:
(1)加入过量金属A的目的是 。
(2)操作1、操作2用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。操作3包括:蒸发浓缩、 过滤、洗涤等。
(3)试剂X应选用 (选填序号)。
a.稀H2SO4 b.盐酸 c.醋酸
【答案】(1)将硫酸铜全部转化为铜
(2)冷却结晶
(3)a
【详解】(1)碱式碳酸铜和硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,锌会与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,会与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,所以加入过量金属A的目的是使硫酸铜、硫酸完全反应;
(2)蒸发浓缩会形成热的饱和溶液,接下来的操作应是:冷却结晶;
(3)滤渣②中含有置换出的铜和过量的锌,依据除杂的原则,除去杂质,不能引入新的杂质,盐酸生成的氯化锌对于硫酸锌也是杂质,所以试剂X应选用稀硫酸,故选a。
7.(2025·湖南省岳阳市岳阳楼区·二模)赭色是中国传统色彩,常用氧化铁做颜料绘制,颜料稳定性很好。如图是利用含铁废料(含Fe、FeO、Fe2O3等)制备氧化铁的主要转化过程,请回答下列问题。
已知:废料中杂质不与稀硫酸反应
(1)步骤①中含铁废料要粉碎,目的是 。
(2)步骤②的化学反应类型为 。
(3)两次获得的滤液中含有的同种阴离子是 (写离子符号)。
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率
(2)复分解反应
(3)SO42-
【详解】(1)将含铁废料粉碎,能增大其与稀硫酸的接触面积,从而使反应更充分,加快反应速率。
(2)步骤②中是Fe2(SO4)3与碱液(如NaOH)反应,生成Fe(OH)3沉淀和硫酸盐,是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应,属于基本反应类型中的复分解反应。
(3)步骤①中含铁废料与稀硫酸反应,生成的盐中含硫酸根离子;步骤②中Fe2(SO4)3与碱液反应生成Fe(OH)3沉淀和硫酸盐,所以两次获得的滤液中含有的同种阴离子是硫酸根离子,符号为SO42-。
8.(2025·湖南省常德市澧县·二模)赤泥是氧化铝生产过程中的一种工业固体废弃物,含等。已知高炉通常不能有效还原金属铝和金属钙,不溶于水也不与稀盐酸反应。从赤泥中回收和,实现综合利用的工艺流程如下:
(1)在对高炉熔炼后得到的炉渣进行进一步加工处理时,常先将炉渣粉碎后再加稀盐酸浸泡,粉碎的主要目的是 。
(2)熔融物中的主要金属成分是 (填化学式)。
(3)老百姓想利用改良后的土壤种植橘树增加收入,该橘树适合生长在为的微酸性土壤中,请帮忙设计一个合理的测量土壤的方案: 。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(2)Fe
(3)取少量土壤于烧杯中,加水搅拌均匀后浸泡一段时间,再过滤得到土壤浸出液,取一小片pH试纸放置在白瓷板上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量待测液滴在试纸上,把试纸显示的颜色和标准比色卡比对后读出pH值
【详解】(1)在对高炉熔炼后得到的炉渣进行进一步加工处理时,常先将炉渣粉碎后再加稀盐酸浸泡,粉碎的主要目的是增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(2)由流程图可知,高炉中主要是将Fe2O3还原成铁,故熔融物中的主要金属成分是Fe;
(3)测量土壤pH的方案:取少量土壤于烧杯中,加水搅拌均匀后浸泡一段时间,再过滤得到土壤浸出液,取一小片pH试纸放置在白瓷板上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取少量待测液滴在试纸上,把试纸显示的颜色和标准比色卡比对后读出pH值。
9.(2025·湖南省郴州市·二模)教材中工业炼铁使用的设备是高炉,竖炉炼铁也是一种重要的炼铁方法,其工艺流程如图所示。
回答问题:
(1)将赤铁矿石粉碎的目的是 。
(2)还原反应室中发生了两个还原氧化铁的反应,化学方程式分别为:Fe2O3+3H22Fe+3H2O和 。
(3)下列关于竖炉炼铁说法正确的是______。
A.该工艺流程中,CO2可以循环利用
B.冶炼出来的铁放在潮湿的空气中易生锈
C.赤铁矿属于纯净物
D.催化反应室通入的天然气是可再生能源
【答案】(1)增大反应物的接触面积,加快化学反应速率
(2)Fe2O3+3CO 高温 Fe+3CO2
(3)AB
【详解】(1)粉碎机将矿石粉碎的目的是:增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分;
(2)另一个反应为一氧化碳与氧化铁高温反应生成铁和二氧化碳,方程式:Fe2O3+3CO 高温 Fe+3CO2;
(3)A、二氧化碳是某个反应的反应物,又是某个反应的生成物,可循环利用,选项正确;
B、铁生锈是铁与水和氧气共同作用的结果,冶炼出来的铁放在潮湿的空气中易生锈,选项正确;
C、赤铁矿是由多种物质组成的,主要充分是氧化铁,属于混合物,选项错误;
D、天然气属于化石能源,短时间不能生成,属于不可再生能源,选项错误;
故选AB。
化工工艺题型二
1. (2025·湖南省永州市·二模)《周礼·考工记》记载了我国劳动人民制取氢氧化钾以漂洗丝帛的工艺。将干燥的木头烧成草木灰(含),用其灰汁浸泡丝帛,再加入石灰即可。如图为模拟该法制取的工艺流程。
(1)步骤I中涉及的操作名称为 。
(2)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为 ,从复分解反应的条件来看,该反应能够发生的原因是生成物中有 生成。
(3)步骤Ⅲ中包含降温结晶,说明的溶解度随温度的升高而 。
【答案】(1)过滤
(2) 沉淀
(3)增大
【详解】(1)分离固液的操作为过滤,则步骤I中涉及的操作名称为过滤;
(2)步骤Ⅱ中发生的反应是氢氧化钙与碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾,化学方程式为 ;从复分解反应的条件来看,该反应能够发生的原因是生成物中有沉淀生成;
(3)步骤Ⅲ中包含降温结晶,说明的溶解度随温度的升高而增大。
2. (2025·湖南省湘西州花垣县·二模)碳酸钙是一种重要的建筑材料。在工业上用途甚广。某小组同学查阅资料获得了传统石灰石煅烧流程和现代工业化生产流程。
Ⅰ.石灰岩烧制石灰的明确文献记载最早见于西晋《博物志》,记载的传统石灰石煅烧生成碳酸钙的流程简图如下:
Ⅱ.现代利用碳化法生产碳酸钙的主要流程图所示:
(1)石灰石煅烧过程与现代流程中 设备内发生的反应相同。
(2)消化池中发生的反应会 (选填“吸收”或“放出”)热量。
(3)对比上述两种流程,分析现代工艺相对古代传统工艺的优点是 (写一条)。
【答案】(1)石灰窑
(2)放出
(3)原料利用率更高(合理即可)
【详解】(1)石灰石煅烧得到生石灰(),根据图像,石灰石煅烧过程与现代流程中石灰窑设备内发生的反应相同。
(2)消化池中生石灰与水反应生成氢氧化钙,该过程放出热量。
(3)现代工艺中将窑气净化后得到的二氧化碳可被循环利用到碳化塔中,则现代工艺相对古代传统工艺的优点是原料利用率更高。
3. (2025·湖南省娄底市新化县·二模)如图是我国科学家利用转化为葡萄糖的流程图,开辟了产粮新路径。
(1)将进行资源化再利用,有利于减少 的发生。
(2)装置1中分解为CO和常见单质X,X的化学式是 。
(3)理论上,合成葡萄糖所需和的质量比是 (最简比)。
【答案】(1)温室效应
(2)O2
(3)22:9
【详解】(1)将CO2资源化利用,可降低二氧化碳的含量,有利于减少温室效应的发生;
(2)通电条件下,装置1中CO2分解成CO和常见单质X,根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类和个数不变,二氧化碳中碳、氧原子个数比为1:2,一氧化碳中碳、氧原子个数比为1:1,则X中含有氧元素,所以单质X为氧气,化学式为O2;
(3)二氧化碳和水一定条件下生成葡萄糖和氧气,由葡萄糖(C6H12O6)化学式知,葡萄糖分子中碳、氢原子个数比为1:2,根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和个数不变,则理论上合成葡萄糖所需CO2和H2O的分子个数比为1:1,所以所需和的质量比为44:18=22:9。
4. (2025·湖南省湘潭市湘钢二中·二模)5G改变生活,中国“芯”彰显中国“智”造。芯片是电脑、手机、智能家电等的核心部件,是用纯度极高的单质硅制成的。目前,普遍利用石英砂(主要成分是SiO2)作原料,采用“三氯硅烷(HSiCl3)还原法”制备高纯硅,其生产流程如图所示。
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ生产过程中将石英砂粉碎的目的是: 。
(2)粗硅的主要成分是Si,杂质不参与反应,反应Ⅱ的化学方程式为 。
(3)生产流程中可以被循环利用的物质是 。
【答案】(1)增大反应物接触面积,加快反应速率
(2)
(3)HCl/盐酸
【详解】(1)粉碎的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率,故填:增大反应物接触面积,加快反应速率;
(2)根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,反应Ⅱ是粗硅和HCl在250℃下反应生成SiHCl3和一种单质气体,该单质气体即为H2,化学方程式为:,故填:;
(3)根据流程图可知,氯化氢既是反应物又是生成物,故在生产流程中可以被循环利用的物质是HCl,故填:HCl或盐酸。
5. (2025·湖南省张家界市桑植县·二模)实现“碳中和”的途径有很多,例如利用天然气制H2;利用工业废气中的H2与CO2反应合成“低碳甲醇(CH3OH)”。天然气(主要成分为CH4)可用于制备碳材料和高纯H2,其流程如图所示:
请回答下列问题:
(1)流程中,可回收利用的物质是 。
(2)“消炭”:除去催化剂表面堆积的含碳物质。高温时,将“积炭”的催化剂置于CO2气流中可除去C,该反应的化学方程式为 。
(3)不同催化剂的相关参数如下表,分析可知,最合适的催化剂为 (填序号)。
催化剂序号
最佳反应温度/℃
最佳反应温度下的使用寿命/h
积炭量/mg
a
500
90
250
b
600
80
585
c
760
2
19
【答案】(1)甲烷/CH4
(2)
(3)a
【详解】(1)由流程图可知,可以回收利用的物质是甲烷;
(2)二氧化碳和碳在高温下反应生成一氧化碳,从而除去碳,该反应的化学方程式为:;
(3)分析表中数据可知,催化剂a最佳反应温度最低,最佳反应温度下的使用寿命最长,积炭量适中,属于最合适的催化剂。
6. (2025·湖南省永州市宁远县·二模)蔗糖是生活中常见的甜味剂,主要从甘蔗或甜菜中提取,其生产流程如下:
(1)压榨取汁过程中,主要是将甘蔗(或甜菜)中的汁液与固体分离,此操作类似于化学实验基本操作中的 。
(2)澄清处理时加入石灰乳,其目的之一是中和汁液中的 (填“酸性”或“碱性”)物质。
(3)固液分离得到的母液是蔗糖的 (填“饱和”或“不饱和”)溶液。
【答案】(1)过滤
(2)酸性
(3)饱和
【详解】(1)过滤就是将不溶性固体与液体分离的操作方法;压榨取汁过程中,将甘蔗(或甜菜)中的汁液与固体分离,这种使固液分离的操作类似于化学实验基本操作中的过滤;
(2)石灰乳的主要成分是氢氧化钙,氢氧化钙属于碱,具有碱性。澄清处理时加入石灰乳,其目的之一是中和汁液中的酸性物质;
(3)固液分离得到母液后,得到的固体干燥后得到蔗糖,说明母液中不能再继续溶解更多的蔗糖了,所以固液分离得到的母液是蔗糖的饱和溶液。
水和溶液题型三
1.(2025·湖南省邵阳市新宁县·二模)海水中含有丰富的镁,目前世界上生成的镁60%来自海水,分离出食盐的海水称作苦卤水,其中含有丰富的。工业上以苦卤水为原料制取金属镁的流程如图:
(1)操作1名称 。
(2)在反应过程中能循环使用的是 (写化学式)。
(3)写出沉淀槽中发生反应的化学方程式 。
【答案】(1)过滤
(2)Cl2
(3)CaO+H2O═Ca(OH)2、MgCl2+Ca(OH)2═CaCl2+Mg(OH)2↓
【详解】(1)操作1是将固体和分离的过程,名称是过滤;
(2)电解氯化镁生成镁和氯气,单质Y为氯气,氯气和氢气反应生成氯化氢,Z是氢气,氯化氢溶于水形成盐酸溶液,所以可循环使用的是氯气,化学式为Cl2;
(3)沉淀槽中氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氯化镁与氢氧化钙反应生成氯化钙和氢氧化镁沉淀,反应的化学方程式为CaO+H2O═Ca(OH)2、MgCl2+Ca(OH)2═CaCl2+Mg(OH)2↓。
2.(2025·湖南省衡阳市·二模)氢能是最理想的能源。下图是一种比较经济的制取氢气的工艺流程。
(1)I中得到的氢气是一种清洁燃料,原因是 (用化学方程式表示)。
(2)II反应生成两种氧化物。另一种生成物中一定含有氢元素和氧元素,请说明理由: 。
(3)Ⅲ反应前后,铝元素的化合价 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
【答案】(1)
(2)Al(OH)3中含Al、H、O三种元素,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,生成物氧化铝中只含Al、O元素,所以另一种生成的氧化物中一定含H、O元素
(3)降低
【详解】(1)氢气是一种清洁燃料,原因是氢气与氧气在点燃的条件下反应后只生成水,无污染,故反应的化学方程式写为:。
(2)由化学式可知,Al(OH)3中含Al、H、O三种元素,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,生成物氧化铝中只含Al、O元素,所以另一种生成的氧化物中一定含H、O元素,故填Al(OH)3中含Al、H、O三种元素,根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素种类不变,生成物氧化铝中只含Al、O元素,所以另一种生成的氧化物中一定含H、O元素。
(3)氧化铝中,铝元素的化合价为+3价,铝为单质,其中铝元素的化合价为零,则Ⅲ反应前后,铝元素的化合价降低,故填降低。
3.(2025·湖南省长沙市湖南师大附中集团·二模)某工厂在粗盐的提纯过程中产生了大量的“盐泥”[主要成分为]、和NaCl]。利用“盐泥”制备硫酸镁晶体的工艺流程如下图所示。
已知:两种物质在不同温度时的溶解度如下表。
温度/℃
0
20
40
60
80
NaCl溶解度/g
35.7
36.0
36.6
37.3
38.4
MgSO₄溶解度/g
22.0
33.7
44.5
54.6
55.8
(1)40℃时,NaCl的溶解度为 g。
(2)“结晶槽”中获得硫酸镁晶体的方法是 结晶。
(3)从结晶槽中获得的硫酸镁晶体表面附着有杂质,需用试剂洗去。为避免晶体损失,最适宜的洗涤试剂是 。
【答案】(1)36.6
(2)降温
(3)饱和硫酸镁溶液/饱和MgSO4溶液
【详解】(1)由表可知,20℃时,NaCl的溶解度为36.6g;
(2)由表可知,硫酸镁的溶解度随温度的升高而增加,且溶解度受温度影响较大,故“结晶槽”中获得硫酸镁晶体的方法是降温结晶;
(3)从结晶槽中获得的硫酸镁晶体表面附着有杂质,需用试剂洗去。为避免晶体损失,最适宜的洗涤试剂是饱和硫酸镁溶液,饱和硫酸镁溶液不能继续溶解硫酸镁,但是可以溶解其它物质,可以除去杂质,且减少损耗。
4.(2025·湖南省长沙市湘一立信中学·二模)粗盐中含有泥沙及少量可溶性等杂质,为获得精盐进行如下实验:
请回答下列问题:
(1)操作b是 。
(2)在除杂过程中所涉及到的基本反应类型是 。
(3)写出加入过量的氯化钡溶液所发生的化学反应方程式 。
(4)加入过量碳酸钠溶液的目的 。
【答案】(1)过滤
(2)复分解反应
(3)
(4)将钙离子、钡离子完全转化为沉淀除去
【详解】(1)操作b是将固体和液体进行分离,则该操作为过滤操作,故填:过滤;
(2)氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠、氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠、碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠、碳酸钠与剩余的氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,反应均为两种化合物相互交换成分生成新的化合物的反应,均属于复分解反应,故填:复分解反应;
(3)氯化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠,反应的化学方程式为,故填:;
(4)加入过量的碳酸钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠、碳酸钠与剩余的氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠,则加入过量碳酸钠溶液的目的是将钙离子、钡离子完全转化为沉淀除去,故填:将钙离子、钡离子完全转化为沉淀除去。
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