摘要:
**基本信息**
聚焦工业生产与资源转化,通过10道典型工艺流程题系统覆盖物质性质、反应原理及实验操作,强化从流程分析到问题解决的逻辑链。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|金属回收与制备|4题(题1、5、6、9)|以酸浸、除杂、焙烧为核心流程,考查金属活动性及分离操作|物质性质→反应类型→实验操作(过滤)的递进|
|能源与环保|3题(题3、4、8)|结合新能源制备(H₂、甲醇)及环保(SO₂处理),突出反应条件控制|化学反应原理→能量转化→实际应用的关联|
|物质鉴别与提纯|3题(题2、7、10)|涉及物质鉴别(氮肥)、提纯(纳米CaCO₃),强调试剂选择与转化关系|物质分类→性质差异→鉴别/提纯方法的推导|
内容正文:
2026年中考化学二轮专项训练:工艺流程题
学校:___________姓名:___________班级:___________学号:___________
1.活性氧化锌是重要的工业添加剂。某工厂利用硫酸与氧化铜锌矿(主要成分是ZnO、CuO,还含有少量SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制取活性氧化锌,流程如下:
【查阅资料】过氧化氢在60℃时的分解率为50%,90~100℃时分解率达90%。
(1)为提高“酸浸”的速率,工业中经常会将氧化铜锌矿石粉碎,这样做的目的是: 。
(2)“除铜”时,加入过量铁粉反应的化学方程式为 (任写一个),该反应属于 反应(填基本反应类型)。。
(3)“氧化”时,反应温度不能过高的原因是 。
(4)“操作1”的名称是 。该操作中用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、 。
(5)Zn2(OH)2CO3“高温焙烧”除得到产品外,还生成H2O和CO2,请写出该反应的化学方程式 。
2.用石灰浆[Ca(OH)2、CaCO3]制备纳米CaCO3并用其净化含SO2烟气的流程如下。
(1)试剂X应选用 (选填序号)。
a.稀H2SO4 b.稀HCl c.稀HNO3
(2)“过滤”时所用玻璃仪器有 、玻璃棒和烧杯。
(3)“酸溶”时,试剂X不能过量太多,一是节约试剂X,二是 。
(4)“制浆、净化”可在题24图-1所示装置中进行。
①含SO2烟气从底部鼓入,浆液从顶部喷淋,其目的是 。
②装置中发生的总反应的化学方程式为 。
(5)生石膏(CaSO4·2H2O)受热会逐步失去结晶水。取1.72g CaSO4·2H2O加热,测定固体质量随温度的变化情况如题24图-2所示。要获得熟石膏(2CaSO4·H2O)应控制加热温度为 (选填“T1”、“T2”或“T3”)℃。
3.全球首个液态阳光项目由中国的李灿院士团队提出,该项目通过太阳能等可再生能源技术,将二氧化碳和水转化为甲醇()等产品,促进“双碳”目标的实现。转化和利用甲醇流程如图所示。
(1)电解水制氢的化学方程式为 ,反应的基本类型是 。
(2)甲醇的化学式的微观意义是 (写一点即可)。
(3)上述流程中可以循环利用的物质是 (填化学式)。
(4)在一定条件下,甲醇的产率变化如图所示,为提高甲醇的产率,最佳反应条件为 。
4.氢气被科学家誉为21世纪最理想的能源。
(1)水在半导体光催化剂作用下制氢气原理如图1所示。光解水时,光能转化为 能。
(2)以甲烷为原料水化制备氢气的一种流程如图2所示。
①理论上,16kg甲烷在“水化”后,生成氢气的质量为 kg。
②在“分离”过程中发生了一个化合反应,化学方程式为 。
(3)我国科学家研发的循环制氢和贮存氢气的新工艺如图所示。
①ZnFe2O4中铁元素的化合价为 。
②固体镁基材料储氢时需要通入氩气作为保护气,体现了氩气具有 的性质。
③MgH2易与水发生反应生成一种碱和一种气体单质,请写出该过程的化学方程式 。
5.金属资源不可再生,弥足珍贵。为节约金属资源,从含有的固体废弃物中回收金属铜和锌并得到硫酸镁溶液,回收流程如图所示。
(1)物质的用途 (写一种即可)。
(2)步骤B发生反应的化学方程式为 (写一个即可)。
(3)步骤C发生反应的实验现象是 。
(4)取一定量回收的铜和锌于烧杯中,滴加溶液,充分振荡后过滤,滤液呈蓝色。由此可推断,滤液中的溶质一定有 (填化学式)。
6.某学习小组利用锈蚀严重的废铜屑为原料回收铜,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜,其化学式为。分别采用题图的两种方案。请回答下列问题:
资料1:
资料2:回收铜的两种实验方案。
(1)方案一中黑色固体C的名称为 ,步骤II是利用了CO的 性(填“氧化”或“还原”),生成的二氧化碳不直接排放到空气中,需要将其回收后再与碳粉在高温下反应,又可以生成CO,写出该反应的化学反应方程式 。
(2)方案二中步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都涉及到的操作名称是 ,该操作中使用玻璃棒的作用是 。
(3)方案二中步骤Ⅳ加入过量铁粉的主要目的是 ,步骤Ⅳ中生成铜的反应方程式为 ,该反应的基本反应类型是 。
7.造纸术是中国古代四大发明之一,造纸方法有多种。
方法一:植物纤维造纸
如图为一种植物纤维造纸流程。
(1)纸的主要成分是纤维素,其组成用(C6H10O5)n表示, (填“属于”或“不属于”)有机高分子化合物。将浓硫酸滴在纸上,纸张会炭化变 。
(2)废液的pH 7。
(3)步骤4中烘干是将150~300℃高温气流穿透湿纸页快速脱水,纸的着火点为180~230℃。烘干过程中纸张没有燃烧的原因可能是 。
方法二:碳酸钙造纸
以纳米碳酸钙为主要原料,加入少量合成树脂和塑料助剂加工成新型纸张。如图是用电石渣[主要成分为Ca(OH)2,还含有MgO等杂质]制备纳米碳酸钙的工艺流程。已知,电石渣浸取液碳化的反应化学方程式为。
(4)合成树脂和塑料均属于 (填“无机”“合成”或“复合”)材料。
(5)“浸取”时,电石渣中Ca(OH)2和NH4Cl溶液反应的化学方程式为 。
(6)生产中,除浸取逸出的少量NH3外,还可以循环使用的物质有 。
(7)如图是电石渣浸取液碳化时的实验装置图,碳化时,需打开搅拌器搅拌,这既能搅拌反应液,还能 ,使碳化更充分。
(8)以上两种造纸方法中,你更欣赏何种方法?写出你选择的方法并说明理由: 。
8.“84消毒液”是抗疫期间重要的消毒剂,以NaCl溶液为核心,生产84消毒液的有效成分和其他工业原料,其主要生产流程如图所示:
资料:NaCl溶液通电后生成两种气体和烧碱。
(1)A为一种气体单质,其化学式为 ;以上流程中的产物 是84消毒液的有效成分。
(2)反应③的化学方程式是 ;因为气体的溶解度随温度升高而(填“增大”或“减小”) ,所以工业生产时通入氯气需要冷却,从而增大氯气在水中的溶解度。
(3)反应①是海水制碱工艺中得到 NaHCO3固体的方法,得到的NaHCO3固体还需要进一步加热,才可制得纯碱,反应的方程式为 ;
(4)以上流程中可以循环利用的物质是水和 ;
9.随着我国“资源节约型”与“环境友好型”社会的建设,金属矿物资源的利用、金属材料的回收再利用已成为一项重要工程。某实验小组同学们在老师组织下,对金属的冶炼、金属的回收再利用等活动开展了项目化学习。
(1)金属的冶炼:炼铁的原理及流程如下图所示。
①该流程中,具有还原性的物质有 (填化学式);
②流程(Ⅲ)中反应的化学反应方程式为 。
(2)金属的回收再利用
某学习小组同学欲从废旧电脑的某些零部件中回收金属银,设计流程如图所示。
①步骤Ⅰ中加入稀硫酸后发生反应的化学方程式为 ,可以观察到的现象是 。
②步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都要进行的操作是 ,实验室进行该操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 。
③固体A中的主要成分有 。
10.尿素[CO(NH2)2]、硫酸铵[(NH4)2SO4]、氯化铵[NH4Cl],硝酸铵[NH4NO3]都是常见的氮肥。各种氮肥的简易鉴别方法如图所示。
(1)根据所学知识和生活常识判断,上述四种氮肥 (选填“易”或“难”)溶于水。
(2)已知铵盐易与碱反应放出氨气(NH3),上述四种氮肥中不属于铵盐的是 。
(3)第③步发生复分解反应生成白色沉淀(AgCl)的化学方程式为 。
(4)碳酸氢铵(NH4HCO3)是目前应用最广泛、最安全的氮肥,但易分解生成两种气体和一种液体,有较浓的氨味,试写出其分解的化学方程式 。
参考答案
1.【答案】(1)增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(2)/;置换反应
(3)温度过高会加快过氧化氢分解
(4)过滤;漏斗
(5)
【详解】(1)为提高“酸浸”的速率,工业中经常会将氧化铜锌矿石粉碎,这样做的目的是:增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分;
(2)氧化铜锌矿主要成分是ZnO、CuO,还含有少量和等杂质,“酸浸”加入过量稀硫酸,氧化锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和水,氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水,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中含有硫酸锌、硫酸铜、硫酸铁和硫酸,“除铜”时加入过量铁粉,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,化学方程式为、,均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)已知过氧化氢在60℃时的分解率为50%,90~100℃时分解率达90%,则“氧化”时,反应温度不能过高的原因是:温度过高会加快过氧化氢分解;
(4)分离固液的操作是过滤,则“操作1”的名称是过滤,该操作中用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗;
(5)在高温条件下分解生成氧化锌、水和二氧化碳,化学方程式为。
2.【答案】(1)b
(2)漏斗
(3)防止转化过程中消耗过多的NH3
(4)①增大SO2与浆液的接触面积,使反应快而充分
②2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2(CaSO4·2H2O)+2CO2
(5)T2
3.【答案】(1);分解反应
(2)一个甲醇分子/一个甲醇分子由1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子构成
(3)CO2、H2O/H2O、CO2
(4)温度210∘C、有分子筛膜
【详解】(1)电解水生成氢气和氧气,化学方程式为。该反应由一种物质生成两种物质,符合 “一变多” 的特点,反应的基本类型是分解反应。
(2)微观意义可以是 一个甲醇分子(或一个甲醇分子由1个碳原子、4个氢原子和1个氧原子构成 )。
(3)从流程看,甲醇在燃料电池中反应生成二氧化碳和水,而前面二氧化碳和水又作为原料参与反应生成甲醇,所以可以循环利用的物质是CO2、H2O。
(4)由图可知,在210∘C、有分子筛膜时,甲醇产率最高,所以为提高甲醇的产率,最佳反应条件为 温度210∘C、有分子筛膜 。
4.【答案】(1)化学
(2)6
(3)+3 化学性质稳定
【详解】(1)光解水时,光能转化为化学能,故填:化学;
(2)①根据可知,所对应的关系式为,设16kg甲烷在“水化”后,生成氢气的质量为x,则有
即生成氢气的质量为6kg,故填:6;
②发生分离时,主要是碳酸钾与二氧化碳和水反应生成碳酸氢钾,反应的化学方程式为,故填:;
(3)①ZnFe2O4中锌元素显+2价、氧元素显-2价,设铁元素的化合价为,根据化合物中正负化合价代数和为零,得,即铁元素显+3价,故填:+3;
②储氢时,通入氩气作为保护气,是利用氩气化学性质稳定的性质,故填:化学性质稳定;
③MgH2易与水发生反应生成氢氧化镁和氢气,反应的化学方程式为,故填:。
5.【答案】(1)用作燃料(合理即可)
(2)/
(3)固体部分溶解,有气泡产生
(4)Cu(NO3)2、Zn(NO3)2
【详解】(1)固体废弃物(成分为Cu、CuO、Mg、Zn),步骤A中加入过量稀硫酸,稀硫酸与氧化铜反应生成硫酸铜和水,镁与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,铜不与稀硫酸反应,则物质X为氢气,氢气具有可燃性,可用作燃料,氢气具有还原性,可用于冶炼金属等,故填:用作燃料(合理即可);
(2)结合(1)可知,溶液甲中含有硫酸镁、硫酸铜、硫酸锌和过量的硫酸,加入锌粉,锌与硫酸铜反应生成硫酸锌和铜(),锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气(),故填:或者;
(3)步骤B中加入的是过量的锌粉,则固体乙为锌、铜的混合物,步骤C中加入适量稀硫酸,锌与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,可观察到固体部分溶解,有气泡产生,故填:固体部分溶解,有气泡产生;
(4)根据金属活动性顺序:锌>铜>银,取一定量回收到的铜和锌于烧杯中,滴加AgNO3溶液,锌先与硝酸银反应生成银和硝酸锌,待锌反应完全,铜与硝酸银反应生成硝酸铜和银,充分振荡后过滤,滤液呈蓝色,说明生成了硝酸铜,即铜参与了反应,那么锌反应完全,所以滤液中一定含有硝酸铜(Cu(NO3)2)和硝酸锌(Zn(NO3)2),可能含有硝酸银,故填:Cu(NO3)2、Zn(NO3)2。
6.【答案】(1)氧化铜 还原
(2)过滤 引流
(3)将溶液中的全部反应完/将和全部反应完/将中的铜全部置换出来 置换反应
【详解】(1)废铜屑表面有铜锈Cu2(OH)2CO3,加热时分解生成氧化铜\水和二氧化碳,生成的黑色固体C是氧化铜;
步骤II中一氧化碳与氧化铜加热反应生成铜和二氧化碳,一氧化碳得到氧,属于还原剂,所以利用了CO的还原性;
二氧化碳与碳粉在高温下反应生成CO,化学反应方程式为;
(2)方案二中步骤Ⅲ是将固体和液体分离,步骤Ⅳ加入过量铁粉反应后也是将固体和液体分离,步骤Ⅴ将铜和过量铁粉分离同样是固液分离操作,所以步骤Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都涉及到的操作名称是 过滤;在过滤操作中,玻璃棒的作用是引流,防止液体洒出;
(3)根据题意碱式碳酸铜和稀硫酸反应后生成硫酸铜,由于硫酸过量,因此A中含有硫酸铜和稀硫酸,步骤IV加入过量的铁可以使将溶液中的(或和)全部反应完(或将中的铜全部置换出来);步骤IV中铁硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜,硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气,步骤Ⅳ中生成铜的反应方程式为:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应。
7.【答案】(1)属于 黑
(2)>
(3)水分蒸发吸收热量使纸的温度没有达到着火点
(4)合成
(5)
(6)NH4Cl
(7)将CO2气泡打碎
(8)选择任意一种方法只需理由合理即可,如选择植物纤维造纸法,则理由可能为取材方便、易回收利用等;选择碳酸钙造纸法,则理由可能为电石渣废物利用、制取过程环保等
【详解】(1)纸的主要成分是纤维素,属于有机高分子化合物。浓硫酸具有脱水性,将浓硫酸滴在纸上,纸张会炭化变黑。
(2)前面加入烧碱氢氧化钠过量,过溶液显碱性,pH大于7。
(3)燃烧三要素:可燃物、氧气、温度达到着火点,烘干过程中纸张没有燃烧的原因可能是水分蒸发吸收热量使纸的温度没有达到着火点。
(4)合成树脂和塑料均属于合成材料。
(5)氢氧化钙和氯化铵反应生成氯化钙氨气和水,化学方程式为。
(6)电石渣浸取液碳化会生成氯化铵,反应前期会消耗氯化铵,故氯化铵可循环使用。
(7)碳化时,需打开搅拌器搅拌,这既能搅拌反应液,还能将CO2气泡打碎使碳化更充分。
(8)以上两种造纸方法选择任意一种方法只需理由合理即可,如选择植物纤维造纸法,则理由可能为取材方便、易回收利用等;选择碳酸钙造纸法,则理由可能为电石渣废物利用、制取过程环保等。
8.【答案】(1)H2;NaClO
(2);减小
(3)
(4)NaCl
9.【答案】(1)C、CO;
(2);固体部分溶解,产生气泡;过滤;玻璃棒;铜和银
【详解】(1)①二氧化碳和焦炭在高温条件下反应生成一氧化碳,焦炭具有还原性;一氧化碳和赤铁矿在高温条件下反应生成铁,焦炭具有还原性;
②一氧化碳和赤铁矿在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:;
(2)①铜、银金属活动性在氢后,不与稀硫酸反应,锌金属活动性在氢前,能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为:;
②可观察到的现象为:固体部分溶解,产生气泡;
③步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都需要分离固体和溶液,故都要进行的操作是:过滤;
④过滤需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;
⑤粗产品中铜、银金属活动性在氢后,不与稀硫酸反应,锌金属活动性在氢前,能与稀硫酸反应,且稀硫酸是过量的,故固体A中的主要成分有:铜和银。
10.【答案】(1)易 (2)尿素 (3)AgNO3+NH4Cl=== AgCl↓+NH4NO3 (4)NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O
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