专题05 工业流程题(13题)(抢分专练)(深圳专用)2026年中考化学终极冲刺讲练测
2026-05-13
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3份
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44页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 中考复习-三轮冲刺 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 深圳市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.12 MB |
| 发布时间 | 2026-05-13 |
| 更新时间 | 2026-05-13 |
| 作者 | 佳优理科 |
| 品牌系列 | 上好课·冲刺讲练测 |
| 审核时间 | 2026-05-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57846841.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
抢分05 非选择题(13题)(深圳专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
抢分01 金属制备、冶炼类
1.
【答案】(1)生成的氢气若不纯与明火可能爆炸
(2) 390 量取
(3) 锌粉的接触面积较大,反应更充分 减小
(4) 无
2.
【答案】(1)混合物
(2) 将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,证明该气体是CO2 还原
(3)大
(4)增大反应物的接触面积,使反应进行得更快更充分,提高炼铁效率
(5)
(6)高炉炼铁依赖焦炭作为原料,反应过程中会生成大量CO2,碳排放高;氢基竖炉炼铁以氢气为核心还原剂,还原Fe2O3的产物为水,从源头减少了CO2的排放(合理即可)
3.
【答案】(1)或
(2) 混合物 增大反应物之间的接触面积,使反应更充分
(3)1:2
(4)
(5)
(6)红
4.
【答案】(1)SiO2
(2) 增大反应物接触面积、升高温度、搅拌、提高酸浓度
(3)Al3+、Fe3+
(4)
(5)过滤
(6)pH为3.0时,铁的沉淀率已经很高,铁基本可以完全沉淀除去,而此时铝的沉淀率很低,铝几乎不沉淀,既可以除去铁杂质,又能减少铝的损失,提高明矾产率
5.
【答案】(1) 将块状大理石粉碎(或搅拌、适当升高温度、适当增大盐酸浓度,合理即可)
(2) 红棕色固体溶解,溶液由无色变为黄色
(3)
(4)除去滤液中过量的氢氧化钙,得到中性氯化钙溶液
(5) 制肥皂(或用于造纸、作某些气体的干燥剂等,合理即可) 不能
(6)过滤
6.
【答案】(1) 混合物
(2) 过滤
(3) 不与稀盐酸反应(或难溶于稀盐酸)
(4)B
(5)
(6)
(7) 虚线
7.
【答案】(1)增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分
(2)
(3)CO
(4)间隔(或间隙)
(5) (或) 置换 过滤
(6)、
(7)能耗高,产生有毒气体污染环境
8.
【答案】(1)<
(2) 吸收
(3)
(4)
(5)
(6)无排放,更环保
9.
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(2) 置换
(3)Cu和C
(4)
(5)
(6)D
抢分02 金属废渣制备、回收类
1.
【答案】(1) 化学
(2) 三
(3)下降
(4)3.2≤pH<7.2
2.
【答案】(1)除去钢渣表面油脂
(2) 使、完全反应 或 过滤 、C
(3)或
(4)防止受热失去结晶水(或“防止受热分解”)
3.
【答案】(1) 增大反应物的接触面积,加快反应速率,确保反应更完全 复分解
(2) 溶液由黄色逐渐变为浅绿色
(3)不能
(4) N2 c
4.
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2) 过滤 、
(3)
(4)
(5)没有白色沉淀产生或无明显现象
(6)I
抢分03 环境保护工艺
1.
【答案】(1)过滤
(2)
(3)
(4) 变红
2.
【答案】(1) 过滤 1200 或
(2)
(3)节约能源(合理即可)
(4)高温化学性质稳定或耐高温
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抢分05 非选择题(13题)(深圳专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
抢分考点
苏州3年真题
抢分依据
命题预测
工业流程题
2025年第13题
2024年第15题
2023年第15题
工业流程题应用性本质在于将学科知识转化为解决工程实际问题的工具,培养学生“像工程师一样思考”的实践智慧,精准对标新课标“化学、技术、工程融合”解决跨学科问题的思路与方法。本题以基础性知识为根、综合性情境为干、创新性能力为枝,应用性实践为果,深度落实新课标中用知识解决真实问题的思想导向。
预计2026年第13题将围绕金属冶炼(铁、铜)、海水/矿石综合利用展开。重点考查:流程中每一步的目的(除杂、转化)、反应类型的判断、化学方程式书写,以及评价工艺优缺点的开放性问答
深圳中考化学的工业流程题(通常是第13题),本质上就是“披着工厂外衣的实验室反应”。它把课本上的化学方程式、分离提纯操作,放到了一个看似复杂的工业生产背景下(如海水提镁、金属冶炼、废水处理)。做这种题,核心是“瞻前顾后,价态守恒,操作配对”。以下是实战抢分四步走:
第一步:瞄准“首尾物质”(明确目标)
看进线(原料):流程图最左边进入的是什么(如:废旧电池粉末、铁矿石、海水)。
看出线(产品):流程图最右边出来的是什么(如:纯净的Mg、Cu、一种特定晶体)。
技巧:心里带着“原料是怎么变成产品的”这个疑问去读图,忽略那些不相关的分支(如某些废渣、废气的处理),直奔主流程。
第二步:分析“每一步框内”发生了什么(核心逻辑)
每一个方框代表一个操作步骤,问号往往就在这里:
加了一种新物质(如加入酸、碱、碳酸钠等):目的通常是将主产品转化为可分离的离子态(溶解),或者除去某种杂质离子(如用Na₂CO₃除Ca²⁺,用NaOH除Mg²⁺)。
⚠️ 抢分点:如果加入了过量试剂,后面必须要有一步“除去过量该试剂”的操作(如加酸回调pH,或加热分解)。
发生了气体或沉淀:目的通常是分离(固液分离用过滤,液气分离用收集)。
加热/高温/通电:直接联想课本上学过的反应(如碳酸钙高温分解、氢气电解水、碳还原金属氧化物)。
第三步:锁定“常见操作”与“名词解释”(送分题)
流程图中出现的教材固定操作名称,必须一字不差写出来:
固液分离 → 过滤(常考:玻璃棒的作用是“引流”)。
得到晶体 → 蒸发结晶(NaCl等溶解度受温度影响小的)或降温结晶/冷却热饱和溶液(KNO₃等受温度影响大的)。
除去可溶性杂质 → 洗涤、干燥。
液体体积控制 → 量取(用到的仪器是量筒+胶头滴管)。
第四步:书写“核心化学方程式”(大分值)
找反应物和生成物:反应物通常是“某物质 + 加入的试剂”;生成物通常是“主产品离子 + 另一种沉淀/气体”。
看条件:流程中的“高温”、“通电”、“催化剂”等词,往往就是方程式的反应条件。
配平与符号:一定要注意,如果生成物有沉淀或气体脱离体系,且不是在溶液中同时进行,一般不标↓或↑,除非特别说明是在溶液里反应;但在工业流程里,为了严谨,若明显是溶液中的离子反应,还是要标。
抢分01 金属制备、冶炼类
1.(2026年广东省深圳市21校联考九年级中考一模化学试卷)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、和硫酸镉()等]通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程如图1所示。
【资料卡片】
①金属活动性顺序:…… ……;
②溶液为无色。
(1)“反应器1”酸浸过程中,要注意通风、严禁明火的原因是______。
(2)“锌浸出液”进入“反应器2”前,需先加一定量的稀硫酸。实验室中将质量分数为的浓硫酸稀释成质量分数为的稀硫酸,需加入水的质量为______g。配制稀硫酸的实验步骤为:计算、______、混匀。
(3)向“反应器2”中加入“锌粉”用下去除“锌浸出液”中的铜和镉,效果比用锌粒更好,原因是______。“除铜反应”的化学方程式为______,该反应过程中,固体物质质量______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)锌粉除铜、镉的试验结果如图2所示。增加锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升,说明“锌浸出液”中______(填物质化学式)已完全反应,此时混合溶液为______色。
2.(2026年广东深圳市南山实验教育集团九年级一模化学试卷)铁是目前提取量最大的金属,冶铁工业的发展直接影响国民经济的整体运行和发展。工程师在高炉炼铁(图甲)的基础上,开发了氢基竖炉炼铁新工艺(图乙)。
I.高炉炼铁
(1)赤铁矿石属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)高炉炼铁中焦炭的作用有两个:一是燃烧提供热量,并生成。实验室验证某气体为,的方法是___________(写出具体的操作、现象和结论);另外一个作用体现了焦炭的___________性。
(3)高炉炼铁的产物是生铁,与纯铁相比,其硬度更___________(填“大”或“小”)。
Ⅱ.氢基竖炉炼铁
(4)将赤铁矿石粉碎的目的是___________。
(5)高温条件下氢气与氧化铁反应生成铁和水,化学方程式为___________。
(6)与高炉炼铁相比,氢基竖炉炼铁更符合低碳理念,原因是___________。
3.(2026年广东省深圳市南山外国语集团中考一模化学试卷)我国有悠久的钢铁冶炼历史,能更好地传承、发展和应用。
【传承:古典技艺时代】
(1)《天工开物》中有我国古代炼铁的记载,以焦炭为原料生成CO的化学方程式为________(写一个即可)。
【发展:绿色智能时代】
目前工业上钢铁冶炼排放约占我国排放总量的15%。可利用替代一部分CO冶炼钢铁。竖炉炼铁的工艺流程示意图如下图所示。
(2)赤铁矿石属于________(填“纯净物”或“混合物”)。粉碎机将矿石粉碎的目的是________。
(3)电解水得到H2也可替代部分CO,在电解水实验中,与电源正、负极相连的玻璃管内产生的气体体积比约为________(最简整数比)。
(4)还原反应室中发生的两个还原氧化铁的反应,化学方程式分别为和________。
(5)催化反应室中发生的反应之一为。其中,X的化学式为________。
【应用:制作金属蚀刻画】
(6)某兴趣小组同学想制作一枚铁制纪念徽章。选择打磨后的铁片,贴上镂空图案(如图),在镂空处滴加溶液,观察到镂空位置出现________色图案。
4.(2026年广东深圳市中考第一次模拟考试化学试题)明矾在造纸、净水等方面应用广泛。铝灰是含Al、和少量FeO、Fe2O3、SiO2等成分的块状固体,实验室以铝灰为原料制备明矾的流程如图所示:
已知:①不溶于强酸;
②可以使氧化为
③和会在不同的pH值范围沉淀。
回答下列问题:
(1)滤渣I的主要成分是_______(填化学式)。
(2)为了提高“酸浸”效率可以采取的措施有_______(任写一种即可),请写出“酸浸”中发生的化学反应方程式_______。
(3)“氧化”后溶液中的金属阳离子有:_______(填微粒符号)。
(4)其他条件相同时,Fe2+的“氧化效率”与温度的关系如图所示,试解释温度升高“氧化效率”降低的可能原因是_______(利用化学方程式解释)。
(5)在“酸浸”“调pH沉铁”“沉铝”步骤后均需进行的操作是_______。
(6)溶液的pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。“调pH沉铁”时应控制溶液的最佳pH值为3.0,理由是_______。
5.(2026年广东深圳外国语学校中考一模化学试题)氯化钙是一种重要的盐。在生活中可用作干燥剂、融雪剂,在工业上可用于制造防冻液,医疗上也可用于补钙、抗过敏和消炎等。以块状大理石(主要成分为,含少量等杂质)生产医用氯化钙晶体工艺流程为:
查阅资料:①难溶于水,也不与酸反应。
②氯化钙的水溶液呈中性。
(1)为了使步骤①中的反应更充分,可采用的措施为_________。
(2)步骤①过程中有气体产生,写出该反应的化学方程式为_________。步骤①中,也可与稀盐酸发生化学反应,可观察到_________(填反应现象)。
(3)滤渣Ⅱ的固体为一种难溶性的碱,其化学式为_____。
(4)调时往滤液B中加适量稀盐酸的目的是_______。
(5)氢氧化钠是常见的碱,用途广泛,请列举一种_______。工艺流程中所使用的氢氧化钙___(填“能”或“不能”)用氢氧化钠代替。
(6)在步骤②中经过蒸发浓缩、降温结晶、____、洗涤、干燥可得到晶体。
6.(广东深圳市南山实验教育集团2025-2026学年九年级下学期第二次学业质量监测化学试卷)某矿石主要成分是,含少量的、和杂质。用该矿石制备阻燃剂的工艺如图。
已知:部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的见下表:
氢氧化物
开始沉淀pH
2.3
4.2
9.1
完全沉淀pH
3.2
6.7
11.1
回答下列问题:
(1)矿石属于___________(填“纯净物”或“混合物”)
(2)步骤①和步骤②均用到的操作名称是___________。
(3)步骤①中得到的滤渣是,由此可知的性质有___________。
(4)步骤②加入熟石灰,调节溶液的pH范围为___________(填标号)。
A. B. C.
(5)固体C中所含成分的化学式为___________。
(6)步骤③制得的反应化学方程式为___________。
(7)添加了的沥青有阻燃作用,原理是受热分解生成和另一种常见氧化物,该过程吸收热量。该反应的化学方程式为___________。若取同质量的基质沥青和添加了一定量的阻燃沥青进行加热,结果如图所示。表示阻燃沥青的是___________。(选填“虚线”“实线”)。
7.(2026年广东深圳市34校中考一模化学试卷)钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备。工业上利用钛铁矿——钛酸亚铁()制备金属钛(Ti)的工艺流程如图所示。
【查阅资料】常温常压下,为固体,化学性质稳定,不与稀硫酸、稀盐酸反应。
(1)反应前粉碎钛铁矿的目的是___________。
(2)钛酸亚铁()中钛元素的化合价是___________价。
(3)“反应釜(器)”中发生的反应是,的化学式是___________。
(4)从微观角度分析,由液态变成气态时,分子间的___________发生改变。
(5)“合成器”中得到的金属钛产品中含有杂质镁,写出一种用化学方法除去杂质Mg的原理是___________(用化学方程式表示),其基本反应类型是___________反应。除杂后从中分离得到金属钛的操作是___________。
(6)“合成”后,通过电解可重新获得金属镁,该工艺中可循环利用的物质有___________(写化学式)。
(7)依据“绿色化学”理念,指出该过程中存在的不足之处___________。
8.(2026年广东深圳市中考一模物理、化学真题合卷-初中化学)铁是目前年产量最高的金属。现代以赤铁矿(主要成分为)为原料,通过高炉炼铁得到铁。我国科学家开发了氢基闪速炼铁工艺,只需3~6秒即可完成传统高炉5~6小时的炼铁过程。二者原理如图:
(1)闪速炼铁的速率远快于高炉炼铁。由此分析,两种炼铁方式中,粉碎后的铁矿石粒径大小关系为:闪速炼铁_____(填“>”或“<”)高炉炼铁。
(2)高炉炼铁中,产生还原性气体的化学方程式为______,该反应______热量(填“吸收”或“放出”)。
(3)石灰石在高温下的产物与矿石中的杂质化合生成炉渣,则该杂质的化学式为______
(4)闪速炼铁过程中,高温下氢气将氧化铁还原为铁,同时生成水,发生反应的化学方程式为_____。
(5)1300℃时,还原氢矿比R(HCT)对闪速炼铁过程中还原塔中各指标的影响如图所示。最佳还原氢矿比为______。
(6)与高炉炼铁相比,闪速炼铁的优势还有_____(任写一条)。
9.(25-26九·广东深圳南山区·一模)磷酸铁(FePO4)作为新型材料被广泛应用于航空航天设备、新能源汽车等领域。以废旧金属(含有金属铁及少量铜、碳)制备FePO4的简要流程如下。
【查阅资料】磷酸(H3PO4)是一种酸,可与活泼金属反应,不与碳反应。
(1)酸浸时,废旧金属块间留有空隙并按“井”字形放置,稀磷酸在废旧金属块缝隙自由流动,采用这种堆放方式的优点是________。
(2)酸浸过程中,铁与过量的稀磷酸反应,生成Fe(H2PO4)2和氢气,反应的化学方程式为________;该反应的基本反应类型为________反应。
(3)滤渣Ⅰ的成分是________(写化学式)。
(4)操作②中加入的H2O2溶液受热易分解,反应的化学方程式为________。
(5)得到FePO4产品的化学反应原理是2Fe(H2PO4)2+H2O2=2FePO4↓+2H3PO4+2X,则X的化学式为________。
(6)磷酸酸浸速率同时受磷酸浓度和温度的影响。由图中信息可知,在其他条件相同时,以下磷酸浓度和温度条件的组合中,酸浸速率最快的一组是________。
A.16%,85℃ B.19%,88℃ C.23%,89℃ D.29%,93℃
抢分02 金属废渣制备、回收类
1.(2026年广东深圳市部分学校中考化学模拟试卷)某油脂厂废弃的镍催化剂主要含金属 Ni、Al、Fe及它们的氧化物 NiO、Al2O3、Fe2O3、FeO,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):
查阅资料:
1.有化合价变化的反应均为氧化还原反应,氧化还原反应中化合价上升的同时一定有化合价下降。
2.铝和氧化铝均可与氢氧化钠溶液反应,生成的盐可溶于水。
2.溶液中金属离子形成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
(1)“碱浸”中NaOH有两个作用,一是去油污,该过程是______(填“物理”或“化学”)变化;二是与Al及其氧化物反应,其中与Al2O3反应生成NaAlO2写出化学方程式______;
(2)“滤液①”通过“酸浸”得的溶液中含有______种金属阳离子,请写出其中的一个复分解反应______;
(3)“转化”中 H2O2的作用是将 Fe2+转化为 Fe3+,H2O2中氧元素在该反应中化合价将______(填“上升”或“下降”);
(4)“调节 pH”中pH的范围应该控制的范围是______。
2.(广东深圳市福田区外国语学校2025-2026学年九年级下学期4月化学素养练习)绿矾()是重要的化工原料。用表面沾有油脂的钢渣(主要成分为和,含少量和)为原料制备的流程如图。
已知:①钢渣来源于长时间堆放钢铁的场地上残留的固体废渣;②难溶于水,也难溶于硫酸;③油脂可与溶液反应;④受热易失去结晶水。回答下列问题:
(1)“碱洗”的主要目的是___________。
(2)“浸取”步骤中,加入过量稀硫酸的目的是___________,写出其中一个反应的化学方程式___________。分离出“浸渣”的实验操作名称是___________,“浸渣”的主要成分有___________(填化学式)。
(3)“滤液”中有而没有,写出“还原”步骤发生反应其中一个化学方程式___________。
(4)“系列操作”过程涉及干燥。干燥时需控制温度低于30℃,原因是___________。
3.(2026年广东省深圳市罗湖区外语初中学校九年级中考模拟测试化学试题)是一种重要的药品、食品和饲料添加剂。某工业废渣的主要成分为、和。实验室用此废渣制备的流程如图:
查阅资料:在空气中加热容易被氧化,生成等物质。
(1)废渣在反应前被研磨成粉末,其目的是________。稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为________,该反应的基本反应类型为________反应。
(2)加入Fe粉后主要现象为:铁粉逐渐溶解,________。其中,Fe与反应生成,写出该反应的化学方程式:________。
(3)经测定,滤渣中只含有和,由此可推测,实验室________(填“能”或“不能”)用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制。
(4)为了获得纯度较高的晶体,在结晶过程中可通入________(填“”或“”)。待结晶完毕后,过滤出晶体,为了除去晶体表面的杂质,晶体需要用洗涤液洗涤2-3次。为了防止晶体产量降低,洗涤液应选用________(填字母)。
a.热水
b.稀硫酸
c.饱和溶液
d.饱和溶液
4.(2026年广东深圳市部分学校中考化学模拟试卷)硫酸铜在纺织、印刷等行业有广泛用途。工业上用废黄铜(铜锌合金)制备五水硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的流程如图所示。
(1)将块状废黄铜粉碎成粉末的目的是___________。
(2)操作1的名称为___________,溶液A的溶质成分为___________(填化学式)。
(3)方案I“酸浸池”中发生反应的化学方程式为___________。
(4)方案II“氧化池”中发生的反应为,则X的化学式为___________。
(5)方案II中固体B进入氧化池前需先洗涤。小明取少量最后一次洗涤液于试管中,向试管内滴加氯化钡溶液,观察到___________,说明固体B已洗涤干净。
(6)从绿色环保角度分析,方案___________(填“I”或“II”)更符合绿色化学的要求。
抢分03 环境保护工艺
1.(2026年广东深圳市南山区第二外国语教育集团中考一模化学试题)煤直接燃烧容易造成环境污染,工业上常把煤进行气化和液化处理后再使用,其流程示意图如下:
(1)步骤①中,实现固液分离所采用的方法类似于实验室的__________操作(填“搅拌”、“过滤”或“蒸馏”)
(2)步骤②精炼煤(主要成分是碳)与水蒸气反应生成水煤气,写出该反应的化学方程式________。
(3)步骤③生成的甲醇是一种清洁能源,生成甲醇的方程式为_____。
(4)步骤④的化学反应方程式为,则的化学式为______,硫酸能使紫色石蕊溶液______,稀硫酸的pH______7(填“>”、“=”或“<”)
2.(2026年广东深圳市34校联考中考二模化学试卷)燃煤发电厂产生的粉煤灰(主要成分是和)是我国规模最大的工业废弃物之一、从粉煤灰中提取是“变废为宝”有效途径,其中两种工艺流程如下图。
工艺一:火法活化粉煤灰
工艺二:湿法处理粉煤灰
【查阅资料】i.难溶于水,不能与酸反应。ⅱ.难溶于水。
(1)工艺一:
①写出石灰石高温分解生成CaO和的化学方程式___________。CaO与粉煤灰在高温下生成难溶性和可溶性,可通过___________(填操作名称)实现分离。
②铝浸出率。表1是粉煤灰和石灰石等物质进行高温煅烧时,温度对“铝浸出率”的影响情况。综合考虑“铝浸出率”和能耗,可得最佳煅烧温度为___________℃。
表1其他条件相同时,温度对铝浸出率的影响
温度(℃)
900
1000
1100
1200
1300
铝浸出率(%)
35.2
58.7
79.3
90.5
91.2
③该流程中可回收循环利用的物质有___________(写一种)。
(2)工艺二:
④写出“酸浸”的化学方程式___________。
(3)对比工艺一,工艺二的优势有___________(写一点)。
(4)可用于制耐高温坩埚等。由此可推知的性质有___________(写一点)。
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抢分05 非选择题(13题)(深圳专用)
抢分预测 抢分秘籍 抢分特训
抢分考点
苏州3年真题
抢分依据
命题预测
工业流程题
2025年第13题
2024年第15题
2023年第15题
工业流程题应用性本质在于将学科知识转化为解决工程实际问题的工具,培养学生“像工程师一样思考”的实践智慧,精准对标新课标“化学、技术、工程融合”解决跨学科问题的思路与方法。本题以基础性知识为根、综合性情境为干、创新性能力为枝,应用性实践为果,深度落实新课标中用知识解决真实问题的思想导向。
预计2026年第13题将围绕金属冶炼(铁、铜)、海水/矿石综合利用展开。重点考查:流程中每一步的目的(除杂、转化)、反应类型的判断、化学方程式书写,以及评价工艺优缺点的开放性问答
深圳中考化学的工业流程题(通常是第13题),本质上就是“披着工厂外衣的实验室反应”。它把课本上的化学方程式、分离提纯操作,放到了一个看似复杂的工业生产背景下(如海水提镁、金属冶炼、废水处理)。做这种题,核心是“瞻前顾后,价态守恒,操作配对”。以下是实战抢分四步走:
第一步:瞄准“首尾物质”(明确目标)
看进线(原料):流程图最左边进入的是什么(如:废旧电池粉末、铁矿石、海水)。
看出线(产品):流程图最右边出来的是什么(如:纯净的Mg、Cu、一种特定晶体)。
技巧:心里带着“原料是怎么变成产品的”这个疑问去读图,忽略那些不相关的分支(如某些废渣、废气的处理),直奔主流程。
第二步:分析“每一步框内”发生了什么(核心逻辑)
每一个方框代表一个操作步骤,问号往往就在这里:
加了一种新物质(如加入酸、碱、碳酸钠等):目的通常是将主产品转化为可分离的离子态(溶解),或者除去某种杂质离子(如用Na₂CO₃除Ca²⁺,用NaOH除Mg²⁺)。
⚠️ 抢分点:如果加入了过量试剂,后面必须要有一步“除去过量该试剂”的操作(如加酸回调pH,或加热分解)。
发生了气体或沉淀:目的通常是分离(固液分离用过滤,液气分离用收集)。
加热/高温/通电:直接联想课本上学过的反应(如碳酸钙高温分解、氢气电解水、碳还原金属氧化物)。
第三步:锁定“常见操作”与“名词解释”(送分题)
流程图中出现的教材固定操作名称,必须一字不差写出来:
固液分离 → 过滤(常考:玻璃棒的作用是“引流”)。
得到晶体 → 蒸发结晶(NaCl等溶解度受温度影响小的)或降温结晶/冷却热饱和溶液(KNO₃等受温度影响大的)。
除去可溶性杂质 → 洗涤、干燥。
液体体积控制 → 量取(用到的仪器是量筒+胶头滴管)。
第四步:书写“核心化学方程式”(大分值)
找反应物和生成物:反应物通常是“某物质 + 加入的试剂”;生成物通常是“主产品离子 + 另一种沉淀/气体”。
看条件:流程中的“高温”、“通电”、“催化剂”等词,往往就是方程式的反应条件。
配平与符号:一定要注意,如果生成物有沉淀或气体脱离体系,且不是在溶液中同时进行,一般不标↓或↑,除非特别说明是在溶液里反应;但在工业流程里,为了严谨,若明显是溶液中的离子反应,还是要标。
抢分01 金属制备、冶炼类
1.(2026年广东省深圳市21校联考九年级中考一模化学试卷)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、和硫酸镉()等]通过水热法制备纳米氧化锌,主要流程如图1所示。
【资料卡片】
①金属活动性顺序:…… ……;
②溶液为无色。
(1)“反应器1”酸浸过程中,要注意通风、严禁明火的原因是______。
(2)“锌浸出液”进入“反应器2”前,需先加一定量的稀硫酸。实验室中将质量分数为的浓硫酸稀释成质量分数为的稀硫酸,需加入水的质量为______g。配制稀硫酸的实验步骤为:计算、______、混匀。
(3)向“反应器2”中加入“锌粉”用下去除“锌浸出液”中的铜和镉,效果比用锌粒更好,原因是______。“除铜反应”的化学方程式为______,该反应过程中,固体物质质量______(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)锌粉除铜、镉的试验结果如图2所示。增加锌粉用量,铜的去除率不变,镉的去除率上升,说明“锌浸出液”中______(填物质化学式)已完全反应,此时混合溶液为______色。
【答案】(1)生成的氢气若不纯与明火可能爆炸
(2) 390 量取
(3) 锌粉的接触面积较大,反应更充分 减小
(4) 无
【详解】(1)锌和酸反应能生成氢气,氢气不纯与明火发生爆炸。
(2)稀释溶液溶质质量不变,则加入水的质量为;
稀释溶液的过程是计算、量取、混匀;
(3)锌粉比锌粒与盐溶液中的溶质接触面积更大,接触更充分,因此反应更好;
锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜,化学方程式是:;
根据方程式可知,65份锌和硫酸铜反应生成64份的铜,因此反应后固体的质量减小;
(4)根据题意,铜的去除率不再变化,说明铜已经完全被置换出来,说明硫酸铜完全反应,故填:;
根据题意,硫酸铜完全反应,而硫酸锌和溶液为无色,故此时溶液为无色。
2.(2026年广东深圳市南山实验教育集团九年级一模化学试卷)铁是目前提取量最大的金属,冶铁工业的发展直接影响国民经济的整体运行和发展。工程师在高炉炼铁(图甲)的基础上,开发了氢基竖炉炼铁新工艺(图乙)。
I.高炉炼铁
(1)赤铁矿石属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)高炉炼铁中焦炭的作用有两个:一是燃烧提供热量,并生成。实验室验证某气体为,的方法是___________(写出具体的操作、现象和结论);另外一个作用体现了焦炭的___________性。
(3)高炉炼铁的产物是生铁,与纯铁相比,其硬度更___________(填“大”或“小”)。
Ⅱ.氢基竖炉炼铁
(4)将赤铁矿石粉碎的目的是___________。
(5)高温条件下氢气与氧化铁反应生成铁和水,化学方程式为___________。
(6)与高炉炼铁相比,氢基竖炉炼铁更符合低碳理念,原因是___________。
【答案】(1)混合物
(2) 将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,证明该气体是CO2 还原
(3)大
(4)增大反应物的接触面积,使反应进行得更快更充分,提高炼铁效率
(5)
(6)高炉炼铁依赖焦炭作为原料,反应过程中会生成大量CO2,碳排放高;氢基竖炉炼铁以氢气为核心还原剂,还原Fe2O3的产物为水,从源头减少了CO2的排放(合理即可)
【详解】(1)赤铁矿石的主要成分是Fe2O3,同时含有其他杂质,由多种物质组成,因此属于混合物。
(2)实验室检验CO2的原理是CO2能与澄清石灰水中的Ca(OH)2反应,生成CaCO3白色沉淀,操作、现象和结论为:将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,证明该气体是CO2;
焦炭的另一个作用是与CO2在高温下反应生成CO(),CO作为还原剂还原Fe2O3,该过程中焦炭夺取CO2中的氧,体现了还原性。
(3)生铁是铁碳合金,根据合金的性质,合金的硬度一般大于其组成纯金属的硬度,因此生铁的硬度比纯铁大。
(4)将赤铁矿石粉碎,可增大反应物的接触面积,使反应进行得更快更充分,提高炼铁效率。
(5)高温条件下氢气与氧化铁反应生成铁和水,化学方程式为。
(6)高炉炼铁依赖焦炭作为原料,反应过程中会生成大量CO2,碳排放高;氢基竖炉炼铁以氢气为核心还原剂,还原Fe2O3的产物为水,从源头减少了CO2的排放,因此更符合低碳理念。
3.(2026年广东省深圳市南山外国语集团中考一模化学试卷)我国有悠久的钢铁冶炼历史,能更好地传承、发展和应用。
【传承:古典技艺时代】
(1)《天工开物》中有我国古代炼铁的记载,以焦炭为原料生成CO的化学方程式为________(写一个即可)。
【发展:绿色智能时代】
目前工业上钢铁冶炼排放约占我国排放总量的15%。可利用替代一部分CO冶炼钢铁。竖炉炼铁的工艺流程示意图如下图所示。
(2)赤铁矿石属于________(填“纯净物”或“混合物”)。粉碎机将矿石粉碎的目的是________。
(3)电解水得到H2也可替代部分CO,在电解水实验中,与电源正、负极相连的玻璃管内产生的气体体积比约为________(最简整数比)。
(4)还原反应室中发生的两个还原氧化铁的反应,化学方程式分别为和________。
(5)催化反应室中发生的反应之一为。其中,X的化学式为________。
【应用:制作金属蚀刻画】
(6)某兴趣小组同学想制作一枚铁制纪念徽章。选择打磨后的铁片,贴上镂空图案(如图),在镂空处滴加溶液,观察到镂空位置出现________色图案。
【答案】(1)或
(2) 混合物 增大反应物之间的接触面积,使反应更充分
(3)1:2
(4)
(5)
(6)红
【详解】(1)焦炭在氧气中燃烧生成一氧化碳,其化学方程式为;在高温的条件下焦炭还原二氧化碳,其化学方程式为;
(2)赤铁矿石的主要成分是氧化铁,还含有其他杂质,所以属于混合物;粉碎机将矿石粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积,使反应更充分;
(3)根据“正氧负氢、氢二氧一”可知,与正极相连的玻璃管内产生的气体是氧气,与负极相连的玻璃管内产生的气体氢气,所以它们的体积之比是1:2;
(4)还原反应室中一氧化碳在高温下也能还原氧化铁生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为:;
(5)根据化学反应前后原子的种类和数目不变,反应后碳原子有2个,氢原子有4个,氧原子有2个,反应前甲烷中含有1个碳原子和4个氢原子,所以X中含有2个氧原子和1个碳原子,X的化学式为;
(6)铁和硫酸铜反应生成红色的铜和硫酸亚铁,所以会观察到镂空位置出现红色图案。
4.(2026年广东深圳市中考第一次模拟考试化学试题)明矾在造纸、净水等方面应用广泛。铝灰是含Al、和少量FeO、Fe2O3、SiO2等成分的块状固体,实验室以铝灰为原料制备明矾的流程如图所示:
已知:①不溶于强酸;
②可以使氧化为
③和会在不同的pH值范围沉淀。
回答下列问题:
(1)滤渣I的主要成分是_______(填化学式)。
(2)为了提高“酸浸”效率可以采取的措施有_______(任写一种即可),请写出“酸浸”中发生的化学反应方程式_______。
(3)“氧化”后溶液中的金属阳离子有:_______(填微粒符号)。
(4)其他条件相同时,Fe2+的“氧化效率”与温度的关系如图所示,试解释温度升高“氧化效率”降低的可能原因是_______(利用化学方程式解释)。
(5)在“酸浸”“调pH沉铁”“沉铝”步骤后均需进行的操作是_______。
(6)溶液的pH对铝、铁沉淀率的影响如图所示。“调pH沉铁”时应控制溶液的最佳pH值为3.0,理由是_______。
【答案】(1)SiO2
(2) 增大反应物接触面积、升高温度、搅拌、提高酸浓度
(3)Al3+、Fe3+
(4)
(5)过滤
(6)pH为3.0时,铁的沉淀率已经很高,铁基本可以完全沉淀除去,而此时铝的沉淀率很低,铝几乎不沉淀,既可以除去铁杂质,又能减少铝的损失,提高明矾产率
【详解】(1)已知SiO2不溶于强酸,铝灰中其他组分均可与稀硫酸反应进入溶液,因此滤渣I的主要成分为SiO2;
(2)为了提高“酸浸”效率可以采取的措施有增大反应物接触面积、升高温度、搅拌、提高酸浓度;氧化铝和稀硫酸发生复分解反应生成硫酸铝和水,反应的化学方程式为:;
(3)酸浸后铝、氧化铝转化为Al3+,FeO转化为Fe2+,Fe2O3转化为Fe3+,加入H2O2会将Fe2+全部氧化为Fe3+,因此氧化后溶液中的金属阳离子为Al3+、Fe3+;
(4)H2O2受热易分解,温度升高后,H2O2分解损耗,氧化剂浓度降低,因此氧化效率下降,反应的化学方程式为:;
(5)三个步骤都需要分离固体沉淀和溶液,分离固液混合物的操作是过滤;
(6)沉铁的目的是除去铁杂质同时尽量不损失铝元素,由图像可知,pH为3.0时,铁的沉淀率已经很高,铁基本可以完全沉淀除去,而此时铝的沉淀率很低,铝几乎不沉淀,既可以除去铁杂质,又能减少铝的损失,提高明矾产率。
5.(2026年广东深圳外国语学校中考一模化学试题)氯化钙是一种重要的盐。在生活中可用作干燥剂、融雪剂,在工业上可用于制造防冻液,医疗上也可用于补钙、抗过敏和消炎等。以块状大理石(主要成分为,含少量等杂质)生产医用氯化钙晶体工艺流程为:
查阅资料:①难溶于水,也不与酸反应。
②氯化钙的水溶液呈中性。
(1)为了使步骤①中的反应更充分,可采用的措施为_________。
(2)步骤①过程中有气体产生,写出该反应的化学方程式为_________。步骤①中,也可与稀盐酸发生化学反应,可观察到_________(填反应现象)。
(3)滤渣Ⅱ的固体为一种难溶性的碱,其化学式为_____。
(4)调时往滤液B中加适量稀盐酸的目的是_______。
(5)氢氧化钠是常见的碱,用途广泛,请列举一种_______。工艺流程中所使用的氢氧化钙___(填“能”或“不能”)用氢氧化钠代替。
(6)在步骤②中经过蒸发浓缩、降温结晶、____、洗涤、干燥可得到晶体。
【答案】(1) 将块状大理石粉碎(或搅拌、适当升高温度、适当增大盐酸浓度,合理即可)
(2) 红棕色固体溶解,溶液由无色变为黄色
(3)
(4)除去滤液中过量的氢氧化钙,得到中性氯化钙溶液
(5) 制肥皂(或用于造纸、作某些气体的干燥剂等,合理即可) 不能
(6)过滤
【详解】(1)增大反应物接触面积、搅拌都能加快反应使反应更充分,因此可将块状大理石粉碎,或搅拌等。
(2)碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,该反应的化学方程式为;氧化铁是红棕色固体,氧化铁和稀盐酸反应生成氯化铁和水,氯化铁溶液呈黄色,因此观察到的实验现象为红棕色固体逐渐溶解,溶液由无色变为黄色。
(3)滤液A中含有步骤①生成的氯化铁,加入石灰水后,石灰水中的氢氧化钙和氯化铁反应生成难溶性的碱氢氧化铁和氯化钙,氢氧化铁的化学式为。
(4)之前加入的石灰水过量,会成为氯化钙溶液中的杂质,加适量稀盐酸,稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水,可除去溶液中的氢氧化钙,且不引入新杂质。
(5)氢氧化钠常见用途有制肥皂、造纸、作某些气体的干燥剂等,合理即可。若用氢氧化钠代替氢氧化钙,反应会生成新杂质氯化钠,导致最终的氯化钙晶体不纯,因此不能替代。
(6)降温结晶析出晶体后,需要通过过滤操作分离出晶体,再进行后续的洗涤、干燥操作。
6.(广东深圳市南山实验教育集团2025-2026学年九年级下学期第二次学业质量监测化学试卷)某矿石主要成分是,含少量的、和杂质。用该矿石制备阻燃剂的工艺如图。
已知:部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的见下表:
氢氧化物
开始沉淀pH
2.3
4.2
9.1
完全沉淀pH
3.2
6.7
11.1
回答下列问题:
(1)矿石属于___________(填“纯净物”或“混合物”)
(2)步骤①和步骤②均用到的操作名称是___________。
(3)步骤①中得到的滤渣是,由此可知的性质有___________。
(4)步骤②加入熟石灰,调节溶液的pH范围为___________(填标号)。
A. B. C.
(5)固体C中所含成分的化学式为___________。
(6)步骤③制得的反应化学方程式为___________。
(7)添加了的沥青有阻燃作用,原理是受热分解生成和另一种常见氧化物,该过程吸收热量。该反应的化学方程式为___________。若取同质量的基质沥青和添加了一定量的阻燃沥青进行加热,结果如图所示。表示阻燃沥青的是___________。(选填“虚线”“实线”)。
【答案】(1) 混合物
(2) 过滤
(3) 不与稀盐酸反应(或难溶于稀盐酸)
(4)B
(5)
(6)
(7) 虚线
【详解】(1)矿石含有MgO、Fe2O3等多种物质,符合混合物的定义。
(2)步骤①②均为分离不溶性固体和液体,对应操作是过滤。
(3)加入过量稀盐酸后SiO2仍为固体,说明其不溶于、也不与稀盐酸反应。
(4)步骤②需让Fe3+、Cu2+完全沉淀,同时Mg2+不沉淀,结合表格数据,pH应控制在6.7~9.1,故选B。
(5)pH为6.7~9.1时,Fe3+、Cu2+分别完全转化为对应的氢氧化物沉淀,即固体C的成分为。
(6)溶液B中氯化镁,和氢氧化钙发生复分解反应,生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,化学方程式略。
(7)根据质量守恒,反应前后元素种类不变,另一种氧化物为水,所以化学方程式为;
氢氧化镁分解吸热,阻燃沥青升温更慢,相同加热时间温度更低,对应图中虚线。
7.(2026年广东深圳市34校中考一模化学试卷)钛和钛合金被广泛用于火箭、导弹、航天飞机、船舶、化工和通讯设备。工业上利用钛铁矿——钛酸亚铁()制备金属钛(Ti)的工艺流程如图所示。
【查阅资料】常温常压下,为固体,化学性质稳定,不与稀硫酸、稀盐酸反应。
(1)反应前粉碎钛铁矿的目的是___________。
(2)钛酸亚铁()中钛元素的化合价是___________价。
(3)“反应釜(器)”中发生的反应是,的化学式是___________。
(4)从微观角度分析,由液态变成气态时,分子间的___________发生改变。
(5)“合成器”中得到的金属钛产品中含有杂质镁,写出一种用化学方法除去杂质Mg的原理是___________(用化学方程式表示),其基本反应类型是___________反应。除杂后从中分离得到金属钛的操作是___________。
(6)“合成”后,通过电解可重新获得金属镁,该工艺中可循环利用的物质有___________(写化学式)。
(7)依据“绿色化学”理念,指出该过程中存在的不足之处___________。
【答案】(1)增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分
(2)
(3)CO
(4)间隔(或间隙)
(5) (或) 置换 过滤
(6)、
(7)能耗高,产生有毒气体污染环境
【详解】(1)将钛铁矿粉碎的目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,故填:增大反应物间的接触面积,使反应更快、更充分。
(2)钛酸亚铁中,铁元素的化合价为+2价,氧元素的化合价为-2价,设钛的化合价为 x ,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0: (+2)+x+3×(−2)=0 ,解得: x=+4 ,则钛元素的化合价是+4价,故填:+4。
(3)由化学方程式可知,反应前出现了2个铁原子、2个钛原子、14个氯原子、6个氧原子和6个碳原子,反应后出现了2个铁原子、2个钛原子、14个氯原子,根据质量守恒定律,反应后尚缺的6个氧原子和6个碳原子存在于6X中,则X的化学式为CO,故填:CO。
(4)由液态变成气态时,是分子间的间隔(空隙)发生改变。
(5)为固体,化学性质稳定,不与稀硫酸、稀盐酸反应。杂质镁和稀盐酸(或稀硫酸)反应生成氯化镁(或硫酸镁)和氢气,故反应的化学方程式写为:(或);
由化学方程式可知,该反应是一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物的反应,符合置换反应的特点,属于置换反应,故填置换;
除杂后从中分离得到金属钛的操作是分离固体与液体的方法,为过滤,故填:过滤。
(6)通过电解可重新获得金属镁和氯气,根据该工艺流程,可循环利用的物质有。
(7)由图可知,流程中需要维持高温的条件,能耗高,产生有毒气体污染环境,故填:能耗高,产生有毒气体污染环境(合理即可)。
8.(2026年广东深圳市中考一模物理、化学真题合卷-初中化学)铁是目前年产量最高的金属。现代以赤铁矿(主要成分为)为原料,通过高炉炼铁得到铁。我国科学家开发了氢基闪速炼铁工艺,只需3~6秒即可完成传统高炉5~6小时的炼铁过程。二者原理如图:
(1)闪速炼铁的速率远快于高炉炼铁。由此分析,两种炼铁方式中,粉碎后的铁矿石粒径大小关系为:闪速炼铁_____(填“>”或“<”)高炉炼铁。
(2)高炉炼铁中,产生还原性气体的化学方程式为______,该反应______热量(填“吸收”或“放出”)。
(3)石灰石在高温下的产物与矿石中的杂质化合生成炉渣,则该杂质的化学式为______
(4)闪速炼铁过程中,高温下氢气将氧化铁还原为铁,同时生成水,发生反应的化学方程式为_____。
(5)1300℃时,还原氢矿比R(HCT)对闪速炼铁过程中还原塔中各指标的影响如图所示。最佳还原氢矿比为______。
(6)与高炉炼铁相比,闪速炼铁的优势还有_____(任写一条)。
【答案】(1)<
(2) 吸收
(3)
(4)
(5)
(6)无排放,更环保
【详解】(1)增大反应接触面积可以提高反应速率,闪速炼铁的速率远快于高炉炼铁,故粉碎后的铁矿石粒径大小关系为:闪速炼铁<高炉炼铁。
(2)高炉炼铁中,产生还原性气体的化学方程式是碳单质与二氧化碳生成一氧化碳的反应,反应方程式为;反应条件为高温,故该反应吸收热量。
(3)石灰石在高温下的产物是氧化钙,氧化钙可以与二氧化硅反应生成,故矿石中的杂质化学式为。
(4)闪速炼铁过程中,高温下氢气将氧化铁还原为铁,同时生成水,发生反应的化学方程式为。
(5)由图可知,当还原氢矿比为800时,出料含Fe的质量分数最大,且出料含FeO的质量分数最小,故最佳还原氢矿比为800。
【点睛】与高炉炼铁相比,闪速炼铁的优势还有无排放,更环保。
9.(25-26九·广东深圳南山区·一模)磷酸铁(FePO4)作为新型材料被广泛应用于航空航天设备、新能源汽车等领域。以废旧金属(含有金属铁及少量铜、碳)制备FePO4的简要流程如下。
【查阅资料】磷酸(H3PO4)是一种酸,可与活泼金属反应,不与碳反应。
(1)酸浸时,废旧金属块间留有空隙并按“井”字形放置,稀磷酸在废旧金属块缝隙自由流动,采用这种堆放方式的优点是________。
(2)酸浸过程中,铁与过量的稀磷酸反应,生成Fe(H2PO4)2和氢气,反应的化学方程式为________;该反应的基本反应类型为________反应。
(3)滤渣Ⅰ的成分是________(写化学式)。
(4)操作②中加入的H2O2溶液受热易分解,反应的化学方程式为________。
(5)得到FePO4产品的化学反应原理是2Fe(H2PO4)2+H2O2=2FePO4↓+2H3PO4+2X,则X的化学式为________。
(6)磷酸酸浸速率同时受磷酸浓度和温度的影响。由图中信息可知,在其他条件相同时,以下磷酸浓度和温度条件的组合中,酸浸速率最快的一组是________。
A.16%,85℃ B.19%,88℃ C.23%,89℃ D.29%,93℃
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(2) 置换
(3)Cu和C
(4)
(5)
(6)D
【详解】(1)酸浸时,废旧金属块间留有空隙并按“井”字形放置,稀磷酸在废旧金属块缝隙自由流动,采用这种堆放方式的优点是增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(2)酸浸过程中,铁与过量的稀磷酸反应,生成和氢气,反应的化学方程式为,该反应符合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,属于基本反应类型中的置换反应;
(3)废旧金属含有金属铁及少量铜、碳,酸浸过程中,铁与过量的稀磷酸反应,生成和氢气,铜、碳与稀磷酸不反应,则充分反应后过滤得到的滤渣Ⅰ的成分是Cu和C;
(4)过氧化氢受热易分解生成水和氧气,化学方程式为;
(5)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,根据化学方程式,反应前有2个铁原子、10个氢原子、4个磷原子和18个氧原子,反应后有2个铁原子、4个磷原子、16个氧原子、6个氢原子和2个X分子,则2个X分子中含有2个氧原子和4个氢原子,则1个X分子中含有1个氧原子和2个氢原子,故X的化学式为;
(6)由图可知,磷酸浓度范围在14%~30%时,溶铁时间随磷酸浓度增大而缩短;反应温度在84℃~94℃时,溶铁时间随反应温度升高而缩短,故当磷酸浓度为29%、反应温度为93℃时,溶铁时间最短,即酸浸速率最快,故选:D。
抢分02 金属废渣制备、回收类
1.(2026年广东深圳市部分学校中考化学模拟试卷)某油脂厂废弃的镍催化剂主要含金属 Ni、Al、Fe及它们的氧化物 NiO、Al2O3、Fe2O3、FeO,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):
查阅资料:
1.有化合价变化的反应均为氧化还原反应,氧化还原反应中化合价上升的同时一定有化合价下降。
2.铝和氧化铝均可与氢氧化钠溶液反应,生成的盐可溶于水。
2.溶液中金属离子形成氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时的pH
7.2
3.7
2.2
7.5
沉淀完全时的pH
8.7
4.7
3.2
9.0
(1)“碱浸”中NaOH有两个作用,一是去油污,该过程是______(填“物理”或“化学”)变化;二是与Al及其氧化物反应,其中与Al2O3反应生成NaAlO2写出化学方程式______;
(2)“滤液①”通过“酸浸”得的溶液中含有______种金属阳离子,请写出其中的一个复分解反应______;
(3)“转化”中 H2O2的作用是将 Fe2+转化为 Fe3+,H2O2中氧元素在该反应中化合价将______(填“上升”或“下降”);
(4)“调节 pH”中pH的范围应该控制的范围是______。
【答案】(1) 化学
(2) 三
(3)下降
(4)3.2≤pH<7.2
【详解】(1)NaOH去油污是与油污发生化学反应,因此“碱浸”去油污的过程发生的是化学变化,故填:化学;
Al2O3与NaOH反应生成NaAlO2和H2O,反应的化学方程式为,故填:;
(2)“滤液①”通过“酸浸”,加入稀硫酸与NiO、Fe2O3、FeO发生反应,会生成NiSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,所得溶液中含有Ni2+、Fe2+、 Fe3+三种金属阳离子,故填:三;
“酸浸”中Fe2O3与稀硫酸反生复分解反应,生成硫酸铁和水,反应的化学方程式为:,故填:;
(3)根据查阅资料氧化还原反应中化合价上升的同时一定有化合价下降,“转化”中 H2O2的作用是将 Fe2+转化为 Fe3+,化合价升高,则H2O2中氧元素在该反应中化合价将一定下降,故填:下降;
(4)结合表格数据,为使溶液中的 Fe3+全部沉淀(pH=3.2),而Ni2+不生成沉淀(pH<7.2)仍在溶液中,可知“调节 pH”中pH的范围应该控制的范围是3.2≤pH<7.2,故填:3.2≤pH<7.2。
2.(广东深圳市福田区外国语学校2025-2026学年九年级下学期4月化学素养练习)绿矾()是重要的化工原料。用表面沾有油脂的钢渣(主要成分为和,含少量和)为原料制备的流程如图。
已知:①钢渣来源于长时间堆放钢铁的场地上残留的固体废渣;②难溶于水,也难溶于硫酸;③油脂可与溶液反应;④受热易失去结晶水。回答下列问题:
(1)“碱洗”的主要目的是___________。
(2)“浸取”步骤中,加入过量稀硫酸的目的是___________,写出其中一个反应的化学方程式___________。分离出“浸渣”的实验操作名称是___________,“浸渣”的主要成分有___________(填化学式)。
(3)“滤液”中有而没有,写出“还原”步骤发生反应其中一个化学方程式___________。
(4)“系列操作”过程涉及干燥。干燥时需控制温度低于30℃,原因是___________。
【答案】(1)除去钢渣表面油脂
(2) 使、完全反应 或 过滤 、C
(3)或
(4)防止受热失去结晶水(或“防止受热分解”)
【详解】(1)根据已知信息③,油脂可与NaOH溶液反应,而钢渣表面沾有油脂,因此碱洗的主要目的是除去钢渣表面油脂。
(2)①浸取步骤需要将钢渣中的含铁氧化物转化为可溶性硫酸盐,过量稀硫酸可以保证铁的氧化物充分反应,提高浸出率,所以目的是使、完全反应。
②与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和水,反应方程式为;与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,反应方程式为。
③浸取后得到固体 “浸渣” 和液体混合物,分离固体和液体的实验操作是过滤。
④难溶于硫酸,杂质C也不与稀硫酸反应,因此二者都是浸渣的主要成分。
(3)浸取后,Fe2O3与稀硫酸反应生成Fe2(SO4)3,加入Fe,Fe与过量稀硫酸反应生成FeSO4和H2,即;Fe 具有还原性,Fe能与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,反应的化学方程式为
(4)根据已知信息④,受热易失去结晶水,因此干燥时需控制温度低于 30℃,防止受热失去结晶水。
3.(2026年广东省深圳市罗湖区外语初中学校九年级中考模拟测试化学试题)是一种重要的药品、食品和饲料添加剂。某工业废渣的主要成分为、和。实验室用此废渣制备的流程如图:
查阅资料:在空气中加热容易被氧化,生成等物质。
(1)废渣在反应前被研磨成粉末,其目的是________。稀硫酸与粉末中的氧化铁反应的化学方程式为________,该反应的基本反应类型为________反应。
(2)加入Fe粉后主要现象为:铁粉逐渐溶解,________。其中,Fe与反应生成,写出该反应的化学方程式:________。
(3)经测定,滤渣中只含有和,由此可推测,实验室________(填“能”或“不能”)用粉末状的石灰石与稀硫酸反应制。
(4)为了获得纯度较高的晶体,在结晶过程中可通入________(填“”或“”)。待结晶完毕后,过滤出晶体,为了除去晶体表面的杂质,晶体需要用洗涤液洗涤2-3次。为了防止晶体产量降低,洗涤液应选用________(填字母)。
a.热水
b.稀硫酸
c.饱和溶液
d.饱和溶液
【答案】(1) 增大反应物的接触面积,加快反应速率,确保反应更完全 复分解
(2) 溶液由黄色逐渐变为浅绿色
(3)不能
(4) N2 c
【详解】(1)研磨可以增大反应物的接触面积,能让稀硫酸与废渣的接触更充分,从而加快反应速率,确保反应更完全;
稀硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁和水,化学方程式为;
该反应是两种化合物相互交换成分,生成另外两种化合物,属于基本反应类型中的复分解反应。
(2)滤液中含有Fe3+,呈黄色;铁粉与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4,溶液逐渐变为浅绿色。
反应方程式:铁与硫酸铁发生反应生成硫酸亚铁,化学方程式为。
(3)滤渣只含有CaSO4和SiO2,说明废渣中的CaCO3与稀硫酸反应会生成微溶于水的CaSO4,它会附着在固体表面,阻碍反应继续进行。因此实验室不能用粉末状石灰石与稀硫酸反应制取。
(4)根据资料,FeSO4在空气中加热易被氧化,因此结晶时需通入化学性质稳定的N2作保护气,防止其被氧化;
a、热水会溶解FeSO4晶体,且加速其氧化,不可选;
b、稀硫酸会引入新杂质,不可选;
c、饱和FeSO4溶液既能洗去表面杂质,又不会溶解FeSO4晶体,保护晶体不损失,可选;
d、饱和Fe2(SO4)3溶液会引入杂质,还可能氧化FeSO4,不可选。
故选c。
4.(2026年广东深圳市部分学校中考化学模拟试卷)硫酸铜在纺织、印刷等行业有广泛用途。工业上用废黄铜(铜锌合金)制备五水硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)的流程如图所示。
(1)将块状废黄铜粉碎成粉末的目的是___________。
(2)操作1的名称为___________,溶液A的溶质成分为___________(填化学式)。
(3)方案I“酸浸池”中发生反应的化学方程式为___________。
(4)方案II“氧化池”中发生的反应为,则X的化学式为___________。
(5)方案II中固体B进入氧化池前需先洗涤。小明取少量最后一次洗涤液于试管中,向试管内滴加氯化钡溶液,观察到___________,说明固体B已洗涤干净。
(6)从绿色环保角度分析,方案___________(填“I”或“II”)更符合绿色化学的要求。
【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更充分
(2) 过滤 、
(3)
(4)
(5)没有白色沉淀产生或无明显现象
(6)I
【详解】(1)在化学反应中,反应物的接触面积越大,反应速率越快,反应越充分。将块状固体粉碎成粉末,可以增大反应物的接触面积,使反应更充分。
(2)操作1是将固体和液体分离的操作,在化学实验中,这种操作叫做过滤。
废黄铜是铜锌合金。加入过量稀硫酸溶解时,锌(Zn)能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气(),而铜(Cu)不与稀硫酸反应。因为加入的稀硫酸是过量的,所以反应后溶液中除了生成的硫酸锌外,还有剩余的硫酸。因此,溶液A的溶质是和。
(3)方案I的流程是固体B(即未反应的铜)先通入氧气()在焙烧炉中加热,铜与氧气反应生成氧化铜()。然后生成的氧化铜进入酸浸池,与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,反应的化学方程式为:。
(4)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变。反应方程式左边:Cu原子1个,H原子4个,S原子2个,O原子8个。反应方程式右边:中有Cu(1),S(1),O(4);中有 S(1),O(2)。目前右边已有Cu(1), S(2),O(6)。对比左右两边,右边还缺少 4个H原子和 2个O原子,这些原子分布在2X中。所以,每个X分子含有 2个H原子和 1个O原子,即X的化学式为。
(5)固体B是铜,其表面可能附着有溶液A中的溶质(硫酸锌和硫酸)。要检验是否洗涤干净,就是检验最后一次洗涤液中是否还含有硫酸根离子(来自硫酸锌或硫酸)。题目中提到滴加氯化钡溶液。如果洗涤液中含有硫酸根离子,会与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀。因此,如果固体B已经洗涤干净,洗涤液中就不含硫酸根离子,滴加氯化钡溶液后就不会产生沉淀。
(6)方案I的产物是硫酸铜和水,对环境无污染。方案II的产物中除了硫酸铜外,还有二氧化硫()气体,因此从环保角度分析方案I更符合绿色化学的要求。
抢分03 环境保护工艺
1.(2026年广东深圳市南山区第二外国语教育集团中考一模化学试题)煤直接燃烧容易造成环境污染,工业上常把煤进行气化和液化处理后再使用,其流程示意图如下:
(1)步骤①中,实现固液分离所采用的方法类似于实验室的__________操作(填“搅拌”、“过滤”或“蒸馏”)
(2)步骤②精炼煤(主要成分是碳)与水蒸气反应生成水煤气,写出该反应的化学方程式________。
(3)步骤③生成的甲醇是一种清洁能源,生成甲醇的方程式为_____。
(4)步骤④的化学反应方程式为,则的化学式为______,硫酸能使紫色石蕊溶液______,稀硫酸的pH______7(填“>”、“=”或“<”)
【答案】(1)过滤
(2)
(3)
(4) 变红
【详解】(1)第①步将粗煤分离为固体精炼煤和液态含硫洗液,该过程分离固体和液体,作用与实验室过滤操作一致。
故填:过滤。
(2)碳和水蒸气在高温下反应,生成水煤气的成分一氧化碳和氢气,其反应的化学方程式为。
故填:。
(3)反应物为水煤气中的和,反应条件为催化剂,生成物为,1个和2个反应即可满足原子守恒,其反应的化学方程式为。
故填:。
(4)根据质量守恒定律:反应前后原子的种类、数目不变,反应后共2个、1个、4个,反应前已有2个、1个,因此X的化学式为;硫酸呈酸性,酸性物质能使紫色石蕊溶液变红,酸性溶液的。
故填:;变红;。
2.(2026年广东深圳市34校联考中考二模化学试卷)燃煤发电厂产生的粉煤灰(主要成分是和)是我国规模最大的工业废弃物之一、从粉煤灰中提取是“变废为宝”有效途径,其中两种工艺流程如下图。
工艺一:火法活化粉煤灰
工艺二:湿法处理粉煤灰
【查阅资料】i.难溶于水,不能与酸反应。ⅱ.难溶于水。
(1)工艺一:
①写出石灰石高温分解生成CaO和的化学方程式___________。CaO与粉煤灰在高温下生成难溶性和可溶性,可通过___________(填操作名称)实现分离。
②铝浸出率。表1是粉煤灰和石灰石等物质进行高温煅烧时,温度对“铝浸出率”的影响情况。综合考虑“铝浸出率”和能耗,可得最佳煅烧温度为___________℃。
表1其他条件相同时,温度对铝浸出率的影响
温度(℃)
900
1000
1100
1200
1300
铝浸出率(%)
35.2
58.7
79.3
90.5
91.2
③该流程中可回收循环利用的物质有___________(写一种)。
(2)工艺二:
④写出“酸浸”的化学方程式___________。
(3)对比工艺一,工艺二的优势有___________(写一点)。
(4)可用于制耐高温坩埚等。由此可推知的性质有___________(写一点)。
【答案】(1) 过滤 1200 或
(2)
(3)节约能源(合理即可)
(4)高温化学性质稳定或耐高温
【详解】(1)①石灰石高温分解生成CaO和,反应的化学方程式为,分离固体和液体的操作是过滤。
②根据表格信息可知,1200℃时铝浸出率已较高,再升高温度,浸出率提升不明显但能耗增加,故综合考虑最佳煅烧温度为1200℃。
③根据流程图可知,高温生成的二氧化碳在沉铝时又被利用,沉铝生成的碳酸钠也被重复使用,因此可回收循环利用的物质有二氧化碳(CO2)、碳酸钠(Na2CO3)。
(2)④“酸浸”时氧化铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和水,反应的化学方程式为。
(3)对比工艺一,工艺二的优势有节约能源(合理即可)。
(4)可用于制耐高温坩埚等。由此可推知的性质有高温化学性质稳定或耐高温。
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