内容正文:
专题三 生产实际类试题
山西大模考数据诊断
专题分类集训
1
2
硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、火药等,硫酸生产厂产生的烟气中含有SO2气体,直接排放会形成酸雨,如图是某硫酸厂除去烟气中SO2的流程图,回答下列问题:
典型例题
(1)除硫塔内,将NaOH溶液呈雾状向下喷洒,其目的是________________________
___________________________;SO2发生反应的化学方程式是_________________________________________________________(写一个)。
(2)再生池内加入的氢氧化钙也可用__________________代替。
(3)图中操作A指的是______,流程中可以循环利用的物质是____________。
【数据再现】
满分 平均分 得分率
6 3.22 54%
增大反应物间的接触面积,
使反应更充分可以循环利用
SO2+2NaOH === Na2SO3+H2O(或SO2+H2O === H2SO3)
生石灰(或氧化钙)
过滤
NaOH溶液
【数据解读】通过数据分析及学生答题情况可知,学生得分率较低的设问为(1)题第二空和(2)题,未掌握的知识点为:结合设备流程写出具体反应的化学方程式、结合实验目的推断某添加物的替代物。对于(1)题第二空失分的主要原因是:①不能根据流程图中的“箭头”判断除硫塔中参与反应的反应物和生成物;②在书写化学方程式时未配平、Na2SO3化学式书写错误。对于(2)题学生失分的原因是:该设问角度在往年中考招生考试中未曾出现过,学生会因对此感到陌生而失分。
净水流程
1. 自来水在出厂的时候水质是达标的,但经过管道、水箱等多个环节的运输和储存到达家庭水龙头的过程中很容易被微生物、细菌、重金属污染,公共场所一般安装直饮水设备,某种直饮水机的水处理过程如图所示。分析流程,回答问题:
专题分类集训
(1)炭滤器的作用是________(填序号)。
A.过滤 B. 脱色除味 C. 杀菌消毒
(2)软水器主要是为了除去水中的_____________________________,生活中常用来降低水硬度的方法是________。
(3)紫外线灭菌器的作用是____________。
(4)产品水属于________(填“纯净物”或“混合物”);产品水含有的铁、锰、铜、锌、钙等元素中,属于人体所含常量元素的是________。
AB
可溶性钙、镁化合物(合理即可)
煮沸
杀菌消毒
混合物
Ca(或钙)
2. 每年的3月22日为“世界水日”,“世界水日”的宗旨是唤起公众的节水意识,加强水资源保护。如图为山西省某地区饮用水的净化流程示意图,请回答下列问题:
(1)沉淀池中加入明矾的作用是_________________________________,在沙滤后需要加入活性炭,其作用是________________________。
(2)若该地区水源中含有较多的MgCl2,请写出在沉淀池中加入生石灰后发生反应的化学方程式 ______________________________________________________________
(写一个)。
(3)将水喷向空中氧化的目的是_____________________________________(从溶解度角度作答)。
(4)自来水从配水泵传输到用户的过程中存在污染,人们在家中饮用该水之前应该_________。
使小颗粒物聚集成大颗粒,加速沉降
吸附水中的色素和异味
CaO+H2O === Ca(OH)2[或Ca(OH)2+MgCl2 === Mg(OH)2↓+CaCl2]
增大水与空气的接触面积,便于氧气溶解
加热煮沸
3. 水与自然界中矿石长期接触,常含Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2等物质,导致钙离子、镁离子含量较多,称之为硬水。生活中,水的硬度过高会造成一定危害。长期使用硬水烧水的热水壶,内部会形成一层水垢,其主要成分为碳酸钙和氢氧化镁,说明加热煮沸可使这类硬水成为软水。其原理的流程如下(气体产物已略去):
回答下列问题:
(1)反应Ⅰ属于四大基本反应类型中的________反应;反应Ⅱ除产生水垢外,还有一种气体产物为________;如果当地硬水中CaSO4含量较多,则水垢中还常含有少量CaSO4,CaSO4析出的原因是_____________________________________。
(2)向200 g水垢中加入400 g过量的稀盐酸,充分反应,测得3分钟内混合物质量的变化(不考虑水与HCl的挥发)如下表所示:
观察到的现象是________________________。
时间/s(秒) 0 30 60 90 120 180
混合物的质量/g 600 574 554 547.2 547.2 547.2
分解
CO2
CaSO4微溶于水,且升温使其溶解度降低
固体逐渐溶解,产生气泡
金属的制取与回收流程
4. 金属钛是21世纪最重要的金属材料,它已经渗透到了各个领域,医学、航天、5G生活中都有它的踪迹。用钛精矿(主要成分是TiO2)经过一系列流程可以得到金属钛,如图是生产钛的工艺流程。
(1)粉碎机的作用是_______________________________________。
(2)推测废气中可能含有的气体_____________________(写一种),推测的依据是___________________________________________。
(3)用微观观点解释沸腾炉中发生的变化__________________。
(4)合成器中发生反应的基本反应类型是___________。
粉碎钛精矿,便于反应器中的物质充分反应
CO(或CO2,合理即可)
化学反应前后元素的种类不变(或质量守恒定律)
分子间的间隔变大
置换反应
5. 回收利用废旧金属具有重要意义。某机械厂金属废料的成分是Zn、Cu、ZnO和CuO,某化学小组利用该金属废料回收铜并制取氧化锌和硫酸铜。请回答下列问题。
【活动一】回收铜并制取氧化锌,实验方案如下:
(1)步骤Ⅰ所得滤液a中溶质的成分是________________________(填写化学式)。
(2)步骤Ⅲ加入试剂甲的名称是_______。
(3)步骤Ⅳ加入适量NaOH溶液的目的是_______________________________________。
【活动二】利用活动一回收的铜制取硫酸铜,设计方案如下:
方案A:Cu CuO CuSO4
方案B:Cu CuSO4
【信息】Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
浓硫酸
稀硫酸
ZnSO4、CuSO4、H2SO4
稀硫酸
除去过量的硫酸,并将硫酸锌转化为氢氧化锌
(4)方案A中氧化铜与稀硫酸反应的化学方程式为______________________________。
(5)小组同学从绿色化学的视角分析方案B不合理,理由是____________________________________________________(写出一条即可)。
CuO+H2SO4=== CuSO4+H2O
方案B中生成有毒的二氧化硫气体,会污染空气(合理即可)
6. 实现垃圾最大限度的回收利用,既可以节约资源,又可以减少污染。火法冶金是一种回收废弃电路板中金属的传统技术。在火法冶金过程中,废弃电路板首先被燃烧以去除塑料,然后对剩余金属进行熔渣和提炼。其处理流程如图所示。
(1)铜熔炼炉中发生的反应之一是Cu2S + O2 2Cu+SO2 ,该反应所属的基本反应类型为______________。
(2)图中将产生的二氧化硫引入硫酸厂的优点是________________________________
_________。
(3)写出一个电解熔炼过程中发生反应的化学方程式____________________________
________________________________________________________。
(4)你认为上述处理废弃电路板的流程中存在的不足之处是______________________
__________________________________________________________________________________________________(写一条)。
置换反应
既可以充分利用SO2,又可以减少环
境污染
(或Zn+CuSO4=== ZnSO4+Cu或Pb+CuSO4=== PbSO4+Cu)
Fe+CuSO4=== FeSO4+Cu
没有实现回收利用(或其他金属没有回收或过程中产生大量的废气、废渣没有妥善
废弃电路板中的有机塑料
处理与处置等,合理即可)
7. 锌是一种重要的金属,为电池制造业的发展做出了不可磨灭的贡献。工业用闪锌矿(主要含ZnS、PbS等)火法制备锌的主要工艺流程如图所示。分析流程,回答问题:
(1)焙烧炉中通入过量空气的目的是_________________________________。
(2)焙烧炉中产生的气体如果不经处理直接排放到空气中,会形成________,污染环境。
(3)鼓风炉中炼锌的反应原理与高炉炼铁相似,写出其中一个反应的化学方程式:_________________________________________________________________________,焦炭的作用是_______________________________(写一个)。
(4)粗锌中含有的杂质主要是Pb、C,已知Zn、Pb、C的沸点分别为907 ℃、1749 ℃、4827 ℃,则精馏塔中的温度应控制在________________之间,即可将锌与杂质分离得到精锌。
将ZnS、PbS完全转化为ZnO、PbO
酸雨
ZnO+CO Zn+CO2(或C+O2 CO2或CO2+C 2CO,合理即可)
提供热量(或产生还原剂一氧化碳)
907 ℃~1749 ℃
8. 金属钨(W)因其熔点较高,在日常生活中常作为白炽灯的灯丝。工业上常用黑钨矿(主要含有钨酸亚铁,化学式为FeWO4)经过压煮、酸浸、焙烧、还原等流程制得金属钨,其具体工艺流程如图所示:
(1)黑钨矿粉末、Na2CO3溶液和空气在压煮器中发生化学反应后,需经过_______(填操作名称)操作将溶液和固体分离。
(2)将Na2WO4溶液和浓盐酸通入酸浸槽中时需用搅拌器不断搅拌,搅拌的目的是________________________________,在通入浓盐酸的过程中会嗅到一种刺鼻的气味,其原因是__________________。
(3)焙烧炉中发生反应的化学方程式为__________________________。
(4)还原炉中发生化学反应的基本反应类型是__________。
过滤
使反应物充分接触,加快反应速率
浓盐酸具有挥发性
H2WO4 WO3+H2O
置换反应
9. 某废酸液主要含H2SO4和FeSO4,研究人员利用CaCO3消耗部分酸,再加入廉价的电石渣(主要成分为CaO),通过一系列操作可得到磁性铁, 成本较低且有利于保护环境。工艺流程如下:
(1)该废酸液的pH______7(填“<”或“>”)。
(2)电石渣转化为石灰乳的过程会________(填 “吸收”或“放出”)热量。
(3)“沉铁”过程中,溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca(OH)2发生复分解反应,生成的产物是________和________(填化学式)。
(4)磁性铁是铁的一种氧化物,且为磁铁矿的主要成分,其化学式为________。
<
放出
Fe(OH)2
CaSO4
Fe3O4
(5)研究发现,“沉铁”后,溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率,最适宜的pH为___。pH较低时产率较低的主要原因是___________________________。
溶液的pH 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 9.0
产物颜色 黄褐色 黄褐色 较黑 很黑 很黑 灰黑色
产率(%) 43.9 50.6 86.2 93.0 92.3 91.6
7.5
pH较低时,Fe(OH)2不易生成
10. 现对一批已生锈的弹壳进行回收利用,主要流程如下:
【资料】①该弹壳由铜锌合金制成,其锈的主要成分是Cu2(OH)2CO3;
②Cu2(OH)2CO3能与稀硫酸反应生成硫酸铜,其他杂质不溶于水,也不参与反应。
(1)为加快步骤一的反应速率,可采用的方法是_____________________(填一种即可)。
(2)溶液A中的溶质是_______________________________________________。
(3)步骤三中发生反应的化学方程式为__________________________。
(4)回收锌的质量________(选填“大于”、“小于”或“等于”)废弃弹壳中锌元素的质量。
将弹壳粉碎(合理即可)
H2SO4、CuSO4、ZnSO4(或硫酸、硫酸铜、硫酸锌)
Zn+H2SO4=== ZnSO4+H2↑
大于
(5)改变铜锌合金中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。现欲制备120吨(t)含锌量小于35%的黄铜,该类黄铜具有良好的塑性,能承受冷热加工,但在200 ℃~700 ℃之间热加工时易断裂。下列符合原料配比及热加工条件的是______(填字母序号)。
A. 锌44 t 铜76 t 750 ℃
B. 锌38 t 铜82 t 500 ℃
C. 锌55 t 铜65 t 190 ℃
D. 锌25 t 铜95 t 750 ℃
D
酸碱盐处理/制取流程
11.“庄稼一枝花,全靠肥当家”。近年来,随着农业生产的不断发展,对硫酸镁(MgSO4)肥料的需求量逐年上升。以氧化镁矿粉(主要成分氧化镁,还含有少量氧化铁、烧碱等杂质)和浓硫酸为原料,生产MgSO4的部分生产流程如图1所示。已知氧化镁与硫酸发生反应的化学方程式为:MgO+H2SO4=== MgSO4+H2O。分析制备过程,回答下列问题:
图1
(1)图1中,石墨配酸塔由石墨制成,说明石墨具有的性质是_____________________
___________。
(2)生产中,稀硫酸与杂质发生反应的化学方程式为___________________________________________________________________。
(3)回转化成室中发生的化学反应
会_________(填“吸收热量”或“放
出热量”)。
不与酸反应(或耐腐蚀,
合理即可)
H2SO4+2NaOH=== Na2SO4+2H2O[或Fe2O3+3H2SO4=== Fe2(SO4)3+ 3H2O]
放出热量
图2
(4)分析图2,使用硫酸的最佳浓度为________。
(5)生产过程无废物排放,符合绿色化学要求,其中可循环利用的物质是_______________________。
66%
酸雾和水蒸气(或稀硫酸)
12. 碳酸钾广泛应用于玻璃、纺织印染和肥皂生产等领域。制取碳酸钾的工艺流程示意图如下:
根据以上图表信息,回答下列问题:
(1)生成碳酸钾的化学方程式为____________________________________________。
(2)上述流程中可循环使用的物质是_________, NH4Cl在农业上可用作________。
(3)得到K2CO3晶浆的结晶方法是_________。
(4)上述流程中洗涤K2CO3晶体应选用________(填序号)。
①NH4Cl溶液 ②热水 ③饱和K2CO3溶液
温度/℃ 0 10 20 30 40 60 80 100
K2CO3的溶解度/g 107.0 109.0 111.0 114.0 117.0 126.0 139.0 156.0
2KCl+2NH3+CO2+H2O=== 2NH4Cl+K2CO3
有机萃剂
氮肥
蒸发结晶
③
13. 以黄铁矿(主要成分为FeS2)为原料生产硫酸的工艺流程如图所示:
(1)沸腾炉中发生反应的化学方程式为:4FeS2+11O2 2X+8SO2 ,其中X的化学式为______。
(2)接触室中发生反应的化学方程式为:2SO2+O2 2SO3,产物SO3中硫元素的化合价为______;吸收塔中发生反应的化学方程式为:SO3+H2O=== H2SO4,该反应的基本类型是______________。若有800 kg三氧化硫进入吸收塔中,且完全被吸收,则理论上制得硫酸的质量为_____kg。
(3)O2、SO2、SO3、H2SO4,四种物质中属于氧化物的是__________。
(4)实验室中稀释浓硫酸的操作是__________________________________________________。
△
Fe2O3
+6
化合反应
980
SO2、SO3
将浓硫酸沿着烧杯内壁倒入水中,并用玻璃棒不断搅拌
14. 高锰酸钾是一种重要的化工产品,在化学、生产、生活等场景中都有重要的用途。某工厂生产高锰酸钾的流程如图所示。
请回答下列问题:
(1)写出高锰酸钾的一种用途_______________________。
(2)“Ⅰ混合加热”发生的主要是________(填“物理”或“化学”)变化。
(3)请将“Ⅱ氧化反应”发生反应的化学方程式补充完整(在横线上填化学式)。
______+2MnO2+4KOH 2K2MnO4+2______
(4)“Ⅲ电解”反应中,反应前后化合价发生变化的元素有________(写元素符号)。
(5)生产流程中可循环利用的物质是________(写化学式)。
实验室制氧气(合理即可)
物理
O2
H2O
Mn、H
KOH
15. 石灰石中除碳酸钙外,还含有二氧化硅、氧化铁、氧化钙、氧化镁等成分。以石灰石为原料,经一系列变化制得的轻质碳酸钙广泛用于橡胶、塑料、油漆、涂料等行业。下列是一种制取轻质碳酸钙的流程。
图1
(1)“酸溶”后溶液中含有的金属阳离子是______________________________________
__________。
(2)“除杂”时,加入X后发生反应的化学方程式是______________________________
__________________________________________________(写一个)。
(3)图2是“滤液”中所含溶质的溶解度曲线,在同一温度下,
结晶出的物质是_________,理由是___________________
___________________。
(4)上述流程中可循环利用的物质是_________。
图2
Ca2+、Fe3+、Mg2+(或钙离子、铁离子、
镁离子)
2FeCl3+3Ca(OH)2 === 3CaCl2+
2Fe(OH)3↓[或MgCl2+Ca(OH)2 === Mg(OH)2↓+CaCl2]
NH4Cl
同一温度下,氯化铵
的溶解度小于氯化钙
二氧化碳
资源利用流程
16. 如图是从钴酸锂废极片[主要成分为钴酸锂(LiCoO2)]中回收得到Co2O3和Li2CO3的一种工艺流程。
(1)实验室中完成操作2时,需用到的玻璃仪器是____________________(填一种即可)。
(2)操作4中,在高温条件下,CoC2O4在空气中反应生成Co2O3和二氧化碳,化学方程式为____________________________________。
(3)操作5中,Li2CO3晶体用热水洗涤比用冷水洗涤损耗更少,说明Li2CO3的溶解度随温度升高而____________。
玻璃棒(或漏斗或烧杯)
4CoC2O4+3O2 2Co2O3+8CO2
减小(或降低)
17. 乙醇汽油作为一种新型清洁能源,是目前世界上可再生能源的发展重点。利用农业废弃物秸秆垃圾可生产乙醇(C2H5OH),主要流程如图所示:
(1)发酵罐中发生的是________(填“物理”或“化学”)变化。
(2)分子筛的作用是吸附________(填“大于”或“小于”)筛孔直径的水分子。
(3)乙醇充分燃烧的化学方程式为___________________________________,推广使用乙醇汽油的好处是________________________(任写一条)。
化学
小于
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
节约化石能源(合理即可)
$