2026年中考化学专题复习：题型4工艺流程题(学生版)

题型四 工艺流程题 一、原料预处理的方法 1.粉碎或研磨目的：增大固液（或固气或固固）接触面积，加快反应（溶解） 速率，增大原料的转化率（或浸取率）。 2.煅烧或灼烧目的：不易转化的物质转为容易提取的物质；其他矿转化为氧化物；除去有机物；除去热不稳定的杂质。 3.酸浸目的：溶解、去氧化物（膜）、调节pH促进水解（沉淀）。 4.碱溶目的： 去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH促进水解（沉淀）。 5.加入氧化剂： 转化为易于被除去（沉淀）的离子。 6.煮沸：除去溶解在溶液中的气体， 如氧气。 二、控制反应条件的方法 1.温度的控制 （1）加热：加快反应速率或溶解速率；除杂，除去热不稳定的杂质，如 NaHCO3、Ca(HCO3)2、KMnO4、 I2、NH4Cl 等物质；使沸点相对较低或易升华的原料气化。但要注意避免反应物或生成物的过热分解。 （2）降温：防止某物质在高温时会溶解(或分解)；使某个沸点较高的产物液化，使其与其他物质分离； 降低晶体的溶解度，减少损失。 （3）控温：（用水浴带温度计便于控温且受热均匀）防止某种物质温度过高时会分解或挥发；为了使某物质达到沸点挥发出来；使催化剂的活性达到最好；防止副反应的发生。 （4）降温或减压可以减少能源成本，降低对设备的要求，达到绿色化学的要求。 2.调节溶液的pH： （1）目的：使溶液中的金属阳离子形成氢氧化物完全沉淀而除去。 （2）需要的物质：含主要阳离子的难溶性氧化物或氢氧化物或碳酸盐，即能与H+反应，使pH增大的物质如用 MgO、Mg(OH)2 等等。 （3）原理：加入的物质能与溶液中的H+反应，降低了的浓度，增大pH。 （4）pH 控制的范围：大于除去离子的完全沉淀值，小于主要离子的开始沉淀的pH。 3.使用催化剂目的：提高反应速率，但使用时必须注意其活性温度范围。 三、提纯分离的方法 1.纯物质溶液得到晶体：蒸发结晶（NaCl 型）或蒸发浓缩（至有晶体出现为止），冷却结晶（KNO3型和含有结晶水的晶体） 2.混合溶液（分离A 和B）：蒸发结晶，趁热过滤（得NaCl 型），将滤液冷却结晶，过滤（得KNO3 型） 答题模板：加热浓缩→冷却结晶→过滤→洗涤→干燥。 3.沉淀洗涤 （1）沉淀洗涤的目的：除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。 （2）洗涤方法：向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀，待水自然流出后，重复操作 2～3 次。 （3）误差分析： 若沉淀不洗涤或洗涤不干净，则使沉淀的质量偏高。 若沉淀洗涤次数过多，则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。 （4）沉淀是否洗涤干净的判断方法： 取最后一次洗涤液，滴加……（试剂），若没有……现象，证明沉淀已洗净。 （5）趁热过滤：减少结晶损失；提高晶体纯度。 4.工业流程的主要操作：结晶、重结晶、洗涤、干燥、灼烧、分液、重复操作2-3次等。 5.实验操作答题模板：取少量待测液于试管中，滴加……（试剂，用量），若没有……现象，证明没有……； 若出现……现象，证明含有…… 6.终点现象的描述答题模板： 当滴入最后一滴×××标准溶液后，溶液变成×××色，且半分钟内不恢复原来的颜色。 四、分析工业流程 1.关注“箭头”：箭头进入的是投料（即反应物）； 出去的是生成物（包括主产物和副产物）； 回头的箭头是可循环利用的物质。 2.关注方框内所指 3.关注流程“三线”和“核心”（如下图） 4.工艺流程的评价 （1）科学性：能否达到实验目的，杂质是否完全除去，是否引入新的杂质等。 （2）安全性和简便性：尽量选用较温和的反应条件，避免高温、高压条件。 （3）环保性：是否符合绿色化学理念，是否产生有毒气体等。 （4）节约性：原料利用率要尽量高。 类型1 生产制备流程 1．（2024•江西）研究小组利用炭粉与氧化铜反应后的剩余固体（含Cu、Cu2O、CuO和C）为原料制备胆矾（硫酸铜晶体），操作流程如图所示。资料：Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O （1）步骤①中进行反应时用玻璃棒搅拌的目的是　 　 。 （2）步骤②中反应的化学方程式为Cu+H2SO4+H2O2═CuSO4+2X，则X的化学式为　 　。 （3）步骤③中生成蓝色沉淀的化学方程式为　 　 。 （4）下列分析不正确的是　 　（填字母，双选）。 A．操作1和操作2的名称是过滤 B．固体N的成分是炭粉 C．步骤④中加入的溶液丙是Na2SO4溶液 D．“一系列操作”中包含降温结晶，说明硫酸铜的溶解度随温度的升高而减小 2．（2023•江西）烧碱﹣纯碱法净化卤水过程产生的盐泥中主要含有CaCO3及少量的Mg（OH）2和NaCl。如图是实验室模拟工业上以该盐泥为原料制备CaCl2的操作流程： （1）步骤①中操作a的名称是　 　。 （2）步骤②中发生中和反应的化学方程式为　 　 。 （3）步骤③中的试剂X应选下列物质中的　 　（填序号）。 A．KOH溶液 B．Ca（OH）2溶液 C．Na2SO4溶液 D．Ca（NO3）2溶液 （4）步骤④中“一系列操作”包括降温结晶，说明CaCl2的溶解度随温度的降低而　 　。 3．（2022•江西）某化工厂以生产钛白粉的主要副产物（含硫酸亚铁）为原料，制取含高纯度氧化铁的氧化铁红，其工业流程如下： （1）操作1能得到硫酸亚铁晶体，说明硫酸亚铁的溶解度随温度的升高而　 　。 （2）实验室中完成操作2时，玻璃棒的作用是　 　。 （3）操作3中，硫酸亚铁在空气中煅烧得到氧化铁和三氧化硫的化学方程式 为　 　 。 （4）操作4涉及的化学反应的基本类型为　 　　 　。 4．（2021•江西）江西赣州被誉为“世界钨都”，钨（W）是一种重要的战略资源。如图是一种生产钨的工业流程： 已知：白钨矿的主要成分是钨酸钙（CaWO4），还含有CaO、SiO2等； 碳在高温条件下会与金属钨反应生成碳化钨。 （1）操作1中粉碎白钨矿的目的是　 　 。 （2）操作2所得滤液中一定含有的阳离子是　 　、　 　。 （3）流程中氨水（NH3•H2O）和H2WO4反应生成（NH4）2WO4的化学方程式为　 　 　 　 。 （4）用氢气还原WO3可获得高纯度的钨，此处不宜用焦炭代替氢气的原因是　 　 　 　 。 类型2 分离提纯流程 5．（2025•广安）2025年，中国经济新动能澎湃发展，我国制造业向着高质量发展的航道稳健前行。制造业中的芯片用到的高纯度硅，可用石英砂（主要成分SiO2，含少量Al2O3、Fe2O3、其它杂质）为原料制得，制备过程中还可以回收金属铝和铁。其工艺流程如图： 已知：①SiO2不溶于水，且不与酸反应；②Si+3HClSiHCl3+H2； ③其它杂质不溶于水也不参与反应。 回答下列问题： （1）Al2O3中铝元素的化合价为　 　。 （2）在实验室中“操作1”的名称为　 　。 （3）“酸浸”步骤中发生的反应属于　 　 反应（填基本反应类型）。 （4）写出焦炭与SiO2在高温条件下反应生成Si和CO的化学方程式　 　 。 （5）该工艺流程中，可循环利用的物质：　 　 （填化学式）。 类型3 回收利用流程(工业三废的处理) 6．（2025•江西）碳酸镁是重要的化工原料。实验室以工业废渣（含MgCO3、MgO、SiO2）为原料制备MgCO3的主要实验过程如下： 已知：MgCO3能与酸反应；SiO2不溶于水且流程中不参与反应。 （1）滤渣的成分是　 　。 （2）工业废渣中的氧化镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和水，该反应的化学方程式为　 　 　 　 。 （3）操作1和操作2的名称都是　 　，不能省去操作1的理由是　 　 　 　 。 7．（2020•江西）2019年诺贝尔化学奖授予对锂离子电池研究作出贡献的三位科学家。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）操作1中，粉碎废极片的目的是　 　 。 （2）实验室中完成操作2时，需用到的玻璃仪器是　 　 （填一种即可）。 （3）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　 　 。 （4）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　 　。 8．（2019•江西）2020年奥运会奖牌制作原料来自于电子垃圾中提炼出来的金属。从废线路板中提炼贵重金属和制备硫酸铜晶体的一种工艺流程如图： 已知：在酸性环境中有过氧化氢存在时，铁和铜分别会转化为铁离子和铜离子。 （1）操作①的名称是　 　。 （2）提炼出的贵重金属可制作奖牌，其成分是　 　 。 （3）调节pH的主要目的是除去滤液中　 　　 　（填金属离子符号）。 （4）写出粗铜中的铜与稀硫酸和过氧化氢的混合溶液发生反应的化学方程式：　 　 　 　 。 类型4 海水资源的利用 9．（2025•眉山）海洋是生命的摇篮，是人类巨大的资源宝库。我国海岸线长3.2万千米，主张管辖的海域面积为300万平方千米，海洋资源开发前景十分广阔。如图所示是用海水晒盐并获得氯化钠等产品的大致过程。 （1）图中①是　 　（填“蒸发”或“冷却”）池。 （2）根据海水晒盐的原理，下列说法中正确的是　 　（填字母序号）。 A.海水进入“储水池”，海水的成分基本不变 B.在①中，海水中氯化钠的质量逐渐增大 C.海水引入“结晶池”后继续浓缩，直至达到饱和析出食盐晶体 （3）得到的“粗盐”中除泥沙外还含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，若要得到纯净的氯化钠， 加水溶解后先加入过量的　 　 溶液除去Na2SO4，再加入过量的Na2CO3和NaOH溶液除去　 　 ，过滤后加入稀盐酸调节溶液的pH，最后处理得到氯化钠。 （4）氯化钠用途广泛，如　 　 （任写一条）。 类型1 生产制备流程 10．（2025•南通）以锌灰（主要成分为ZnO，含少量FeO、MnO、CuO）为原料制备ZnCl2的工艺流程如下（“…→”表示部分过程略去）： （1）“浸取”时，ZnO与盐酸反应的化学方程式为　 　 。 （2）“氧化”反应之一为3MnCl2+2KMnO4+2H2O═2KCl+5MnO2↓+4HCl。 ①“氧化”时化合价升高的金属元素为　 　 （用元素符号表示）。 ②若“氧化”时使用H2O2“滤渣1”仍为Fe（OH）3和MnO2，但工业生产时仍不选择H2O2，其原因是　 　 。 （3）实验室进行“过滤”操作时，所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和　 　 。 （4）“置换”时，加入过量Zn粉的目的是　 　 。 （5）工业生产中若锌灰质量一定，为提高ZnCl2的产量，可采取的措施为　 　 。 11．（2025•安徽）纳米氧化锌是一种新型高功能材料。工业上利用锌浸出液（主要含ZnSO4、CuSO4和CdSO4等）通过水热法制备纳米氧化锌，主要流程示意图如下： 已知：金属活动性顺序为Zn＞Cd（镉）＞Cu。 回答下列问题： （1）锌浸出液需先加酸调节pH，适宜加入的酸是　 　 （填“稀盐酸”或“稀硫酸”）。 （2）锌粉除铜、镉比锌粒效果好的原因是　 　 ，除铜反应的化学方程式为　 　 。 （3）锌粉除铜、镉的试验结果如图所示。增加锌粉用量，铜的去除率不变，镉的去除率上升的原因 是　 　 。 （4）水热合成后，“反应器2”中的混合物经　 　（填操作名称）、洗涤、干燥得到产品。 类型2 分离提纯流程 12．（2025•绵阳）硬碳酸钙是常见的化工原料，常作补钙剂，也可作为牙膏中的摩擦剂。以石灰石（主要成分是CaCO3，含有少量的Fe2O3、Al2O3及SiO2等杂质）为原料制备高纯碳酸钙的工艺流程示意图如图。 已知：SiO2不溶于水，不与盐酸反应。回答下列问题。 （1）根据碳酸钙可作摩擦剂，推测碳酸钙具有　 　 （任写一点）的性质。 （2）利用“粉碎机”粉碎石灰石的目的是　 　 。 （3）“酸浸”时发生的反应所属基本反应类型为　 　 ，滤渣I的成分为　 　 。 （4）加入适量Ca（OH）2除去AlCl3和FeCl3，写出除去FeCl3的化学方程式　 　 　 　 。 （5）“沉钙”时发生反应的化学方程式为CaCl2+2NH3+CO2+H2O＝2NH4Cl+CaCO3↓。已知：NH3溶于水所得溶液呈碱性，CO2在碱性环境中溶解量增大。 ①为使“沉钙”顺利进行，应先通入的气体是　 　。 ②“沉钙”时还可以用　 　（填字母）代替NH3。 A．NaCl B．Ca（OH）2 C．KOH D．NaOH ③若实验室分离NH4Cl溶液和CaCO3所用玻璃仪器有玻璃棒、　 　 、　 　。 类型3 回收利用流程(工业三废的处理) 13．（2025•烟台）某化学兴趣小组利用工业废镍材料（含有金属镍及少量Fe、Cu、Fe2O3）回收金属镍（Ni），设计流程如图所示（部分产物略去）。回答下列问题： 【查阅资料】①“转化”过程中发生的反应：2FeSO4+H2SO4+H2O2＝Fe2（SO4）3+2H2O； ②“除铁”过程中，可以通过调节溶液pH，使溶液中的硫酸铁生成Fe（OH）3沉淀， 而硫酸镍不生成沉淀。 （1）“酸浸”过程中Ni与稀硫酸反应的化学方程式是　 　 ，此反应的基本反应类型是　 　 。酸浸后，滤渣的成分是　 　。 （2）“除铁”过程中，生成Fe（OH）3沉淀，该反应的化学方程式是　 　 　 　 。 （3）“置换”过程中，生成镍的化学方程式是　 　 。铁粉能置换出镍，说明铁的金属活动性比镍　 　。 类型4 海水资源的利用 14．（2025•德阳）海水“晒盐”后剩下的“苦卤”也是宝贵的化学资源，其中主要是由氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴等元素组成的盐。利用苦卤生产“国防元素”金属镁的工艺流程如下。 回答下列问题： （1）“沉淀池”中分离出Mg（OH）2沉淀的操作名称是　 　。 （2）“溶解池”中发生反应的化学方程式为　 　 。 （3）生产过程中，将“苦卤”中的MgCl2先转化为Mg（OH）2，再将Mg（OH）2重新转化为MgCl2，其目的是　 　（填标号）。 A.富集MgCl2 B.提纯MgCl2 C.没有任何价值 学科网（北京）股份有限公司 $