内容正文:
专题11 工艺流程题
5年真题1年模拟
考点分类
五年考情(2022-2026)
命题规律
工艺流程题
2026新疆(2题)、2024新疆(1题)
· 情境设置:以达坂城盐湖NaCl、Na2SO4精制食盐,易拉罐铝和马口铁回收,菱铁矿FeCO3制备硫酸亚铁等真实生产、回收流程为背景,融合资源利用与材料处理。
· 考查重点:流程信息提取与除杂提纯,结晶和真空蒸发,金属及氧化物性质、盐类判断,并涉及化学式、化合价、质量比、元素守恒和方程式书写。
· 命题趋势:趋向多任务链真实情境,联动溶解度曲线与回收流程,强调素养立意、知识迁移、绿色化学和资源循环。
1.(2026·新疆·中考真题)某化学实践小组赴达坂城盐湖化工厂开展研学活动,结合所学知识完成下列任务。
任务一:认识盐湖资源
(1)达坂城盐湖被誉为“中国死海”,湖中蕴含丰富的、芒硝(晶体)等矿物。人能在湖面上自然漂浮的主要原因是 。
(2)依据图中、的溶解度曲线,夏天用“日晒法”晒“盐”()使用的结晶方法是 结晶;冬天适合采硝(晶体)的原因是 。
任务二:了解精制食盐的生产流程
工厂以卤水为原料生产精制食盐的工艺流程如下:
(3)预处理目的是除去卤水中的泥沙及部分可溶性杂质(如、和等)。若用化学法除去卤水中的,应加入的试剂是 (选填“”或“”)溶液,反应的化学方程式为 。
(4)净化后的卤水采用真空蒸发得到盐浆。真空蒸发能 (选填“升高”或“降低”)水的沸点。
任务三:关注食盐的实际应用
(5)氯化钠有咸味,日常生活中可用作
(6)氯化钠也是重要的化工原料。从元素守恒的角度,写出由氯化钠制取的一种碱的化学式 。
2.(2026·新疆·中考真题)某校学生围绕“易拉罐的奥秘”开展了以下探究活动。
【查阅资料】易拉罐一般用作碳酸饮料和啤酒的包装。可乐易拉罐以铝为主要材料,也有部分其他易拉罐以马口铁为主要材料。
任务一:探究易拉罐的性质
【实验1】在可乐易拉罐罐盖和罐体的金属材料上分别滴一滴稀盐酸,一段时间后,观察到罐体上出现大量气泡,罐盖上无明显现象。
【查阅资料】可乐易拉罐罐体、罐盖金属材料中元素的组成见下表。
某品牌可乐易拉罐罐盖、罐体组成元素的含量
元素
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Zn
Ti
Al
罐体
0.3
0.7
0.25
1.0~1.5
0.8~1.3
0.25
-
余量
罐盖
0.2
0.35
0.15
0.50
4.0~5.0
-
0.1
余量
【实验结论】
(1)可乐易拉罐罐盖和罐体是 (选填“相同”或“不同”)的铝合金。
【实验2】比较纯铝和铝合金的硬度
【实验操作】同学们分别取相同大小的纯铝片和可乐易拉罐碎片,相互刻划,观察到纯铝片表面出现明显划痕。
【实验结论】
(2)纯铝的硬度比铝合金的 (选填“大”或“小”)。
【实验3】探究易拉罐的化学性质
金属与酸反应
【实验操作】
(3)等质量的铁和铝分别与足量等浓度的稀盐酸反应,借助压强传感器,测得反应过程中压强随时间的变化关系如图1所示,图中表示铁与稀盐酸反应的曲线是 (选填“a”或“b”)。
(4)图2中易拉罐内层薄膜的作用是 。
任务二:追溯易拉罐的形成
【查阅资料】金属冶炼方法的选择与金属的活动性有关。
(5)金属铝的冶炼常用电解法。金属铁的冶炼方法是:高温下用将氧化铁中的铁还原出来,写出该反应的化学方程式 。若将替换为实现“氢冶金”,产物更环保。请结合的性质从安全角度分析,未来“氢冶金”大规模应用中,需采取的措施可能是 (答一点)。
【拓展与延伸】Mn不在常见金属活动性顺序中,如何比较易拉罐中Al、Mn、Fe的金属活动性顺序?(已知溶液为淡粉色)
探究、、的金属活动性顺序
【实验操作】取大小相同的锰片、打磨后分别放入、两支试管中,再分别加入等浓度、等体积的溶液和溶液,如图3所示。
【实验现象】
(6)a试管中溶液变为淡粉色,锰片表面有灰黑色物质生成,该物质是 ;b试管中无明显现象。
【实验结论】
(7)Al、Mn、Fe三种金属的活动性顺序由强到弱为 。
任务三:易拉罐的回收
【查阅资料】铁制易拉罐回收后作为炼钢原料送入炼钢厂;铝制易拉罐的回收流程如图所示:
(8)高温熔炼时,熔融的铝表面会产生一层薄膜,涉及反应的化学方程式为 。
【反思评价】由此可见,对废旧易拉罐的回收利用可节约金属资源,减少能源消耗与环境污染。
3.(2024·新疆·中考真题)硫酸亚铁广泛应用于医学、农业等领域,可利用菱铁矿进行制备。菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁(),还含有少量的二氧化硅()和氧化铁(Fe2O3)。以菱铁矿为原料制备硫酸亚铁的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)硫酸亚铁可为人体补充铁元素,在医学上可用于治疗 (填病症名称)。
(2)菱铁矿属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)Fe2O3中铁元素的化合价为 ,其中铁元素与氧元素的质量比为 。
(4)由此流程可推知的性质有______(填字母)。
A. 难溶于水 B. 化学性质很活泼 C. 不能与稀硫酸反应
(5)溶液甲中,属于盐类的两种溶质为 (填化学式)。
……………………
一年模拟练测
1.(2026·新疆哈密第四中学·三模)硫酸铜用途广泛,主要用作纺织品媒染剂、农业杀虫剂、水的杀菌剂等。工业上用废黄铜粉末(主要成分为铜和锌)制备硫酸铜晶体()的流程如图所示:
[提示:
]
(1)在溶解池中,将废黄铜粉末和稀硫酸搅拌,搅拌的目的是 。
(2)写出溶解池中发生反应的化学方程式 ,滤液A的成分中一定含有 。
(3)方案I焙烧炉中通入氧气的作用是 。
(4)从绿色环保角度分析, (填“方案I”或“方案Ⅱ”)更符合绿色化学的要求。
(5)方案I、Ⅱ中固体B进入后续流程前均需先洗涤,为了证明其已洗涤干净,可向最后一次洗涤液中加入试剂 ,若观察到 的现象,证明已洗涤干净。
2.(2026·新疆吐鲁番·二模)硫酸铜用途广泛,主要用作纺织品媒染剂、农业杀虫剂、水的杀菌剂等。工业上用废黄铜粉末(主要成分为铜和锌)制备硫酸铜晶体()的流程如图所示:
[提示:
]
(1)在溶解池中,将废黄铜粉末和稀硫酸搅拌,搅拌的目的是 。
(2)写出溶解池中发生反应的化学方程式 ,滤液A的成分中一定含有 。
(3)方案I焙烧炉中通入氧气的作用是 。
(4)从绿色环保角度分析, (填“方案I”或“方案Ⅱ”)更符合绿色化学的要求。
(5)方案I、Ⅱ中固体B进入后续流程前均需先洗涤,为了证明其已洗涤干净,可向最后一次洗涤液中加入试剂 ,若观察到 的现象,证明已洗涤干净。
3.(2026·新疆乌鲁木齐第二十九中学·三模)废旧手机、电脑等电子产品中含有金(Au)、铜(Cu)及少量铁(Fe)、铝(Al)等金属,具有极高的回收价值。某工厂采用如下工艺流程回收其中的金和铜,回答下列问题:
(1)“粉碎处理”的目的是 。
(2)“预处理”的过程中会产生SO2,若SO2直接排放会导致 。
(3)“操作1”的名称是 ,加入过量稀硫酸的目的是 。
(4)“操作2”中,物质B中加入适量稀硫酸,得到C溶液,C溶液中含有的溶质为 (填物质名称)。
(5)“操作3”发生反应的方程式为 。
4.(2026·新疆乌鲁木齐新市区·二模)春晚机器人秧歌表演融科技与文化于一体,磷酸铁锂电池保障其稳定运行。碳酸锂是该电池的重要原料,可通过湿法回收废旧磷酸铁锂电池获得,其主要工艺流程如图1所示。
(1)①“酸浸”前,材料需进行“破碎”,其目的是 。
②回收铜、铝、碳渣等材料宜在氮气中进行,原因是 。
(2)“酸浸”采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系,在外加电场作用下使锂离子脱出,实现锂的选择性回收。综合图2分析,为抑制铁的溶解、提高锂的选择性浸出,该过程最适宜的pH范围是___________(填字母)。
A. 2.5~3.0 B. 3.0~4.0 C. 5.0~6.0
(3)①“沉淀”后,操作I、Ⅱ用到的玻璃仪器有 (至少写两种)。
②通过“蒸发浓缩”得到硫酸锂(Li的化合价为+1价)溶液,加入饱和碳酸钠溶液反应,生成碳酸锂沉淀和含硫酸钠的废液。该反应的化学方程式为 。
(4)火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属。与火法回收对比,湿法回收的优点是 。
5.(2026·新疆乌鲁木齐第七十中学·三模)我国科研人员研制出将二氧化碳转化为汽油的新型催化剂,其主要过程如下图所示。
(1)X是一种单质,请写出X的化学式 。
(2)反应①的另一产物为水,则反应①的化学方程式为 。
(3)“”中C、H元素质量比为 。
(4)可将CO2注入深海高压封存,深海高压可以 (填“增大”或“减小”)CO2的溶解度,也可将CO2压入地层行封存,请你从微观层面进行解释 。
(5)减少CO2排放已成为全球共识。下列做法符合低碳理念的是___________(填字母)。
A. 随手关灯 B. 节约用纸 C. 多使用一次性木筷
6.(2026·新疆乌鲁木齐沙依巴克区·三模)近年来,我国多地积极推进CCUS(碳捕获、利用与封存)示范项目,将工业废气中的二氧化碳变废为宝,助力“双碳”目标与绿色发展。
(1)“双碳”目标中的“碳”是指 (填“碳元素”或“二氧化碳”)。
任务一:碳的捕捉与吸收
(2)工业上一种利用溶液实现“碳捕捉”技术的流程如图所示。
①某小组同学分别使用等体积的、饱和溶液和溶液在相同密闭体系中与等量反应,利用数据传感器测得瓶内压强随时间变化的曲线如图1所示:写出以上试剂捕捉二氧化碳的原理是 (任写一个化学反应方程式)。结合数据可知,最适合进行“碳捕捉”的试剂是 。
②图2反应、分离室内发生了两个化学反应,其中属于复分解反应的化学方程式为 ;该流程中可循环利用的物质有 。
任务二:碳的封存与利用
(3)控制大气中的含量,是为了防止 进一步增强(填环境问题)。
(4)捕集提纯后的经加压降温转化为超临界二氧化碳。注入油层实现驱油增产与地质封存。下列对超临界二氧化碳的理解正确的是___________(填字母)。
A. 超临界二氧化碳容易燃烧 B. 超临界二氧化碳与二氧化碳的组成元素相同
C. 超临界二氧化碳形成过程中分子发生了变化
(5)将转化为清洁的液体燃料甲醇()的微观示意图如图3,结合示意图写出反应物的分子个数比为 。
7.(2026·新疆乌鲁木齐第七十中学·三模)为减缓全球变暖趋势,我国力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。碳捕集是实现“碳中和”的措施之一,其工艺流程如下图所示。
(1)NaOH溶液以喷淋方式加入,目的是 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)操作a中玻璃棒的作用为 。
(3)固体A的名称为 ;反应①的方程式 ,属于 (填基本反应类型)。
(4)该流程中除了外,还可循环利用的物质是 。
8.(2026·新疆乌鲁木齐经开区·三模)涂覆在铺路石表面的可净化路面空气。实验室制备的流程如下:
(1)焙炒时,钛铁矿的主要成分在蒸发皿(如图)中发生反应
。实验用砂浴加热,图中还缺少的玻璃仪器是 。
(2)焙炒物冷却后,加水溶解浸取。浸取时,水温易升高的原因是 。
(3)浸取后,混合物经 (填操作名称)弃去废渣,得到浸出液。浸出液除铁后,所得滤液中含和。用 色的pH试纸测量该溶液,可观察到试纸变 色,可知该溶液呈酸性。
(4)加热煮沸滤液,和水反应生成沉淀和,该反应的化学方程式为 。
(5)煅烧沉淀得产品。整个实验流程中除水外,还有 可循环利用。
9.(2026·新疆乌鲁木齐·二模)竖炉炼铁的工艺流程示意图如图所示,请回答下列问题。
(1)粉碎机将矿石粉碎的目的是 。
(2)燃烧室的作用是 。
(3)还原反应室中发生了两个还原氧化铁的反应,写出反应的化学方程式 (任写一个)。
(4)催化反应室中发生的反应之一为CH4+X
2CO+2H2,则X的化学式为 。
(5)在该工艺流程中,涉及的氧化物主要有 种。
试卷第1页,共3页
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专题11 工艺流程题
5年真题1年模拟
考点分类
五年考情(2022-2026)
命题规律
工艺流程题
2026新疆(2题)、2024新疆(1题)
· 情境设置:以达坂城盐湖NaCl、Na2SO4精制食盐,易拉罐铝和马口铁回收,菱铁矿FeCO3制备硫酸亚铁等真实生产、回收流程为背景,融合资源利用与材料处理。
· 考查重点:流程信息提取与除杂提纯,结晶和真空蒸发,金属及氧化物性质、盐类判断,并涉及化学式、化合价、质量比、元素守恒和方程式书写。
· 命题趋势:趋向多任务链真实情境,联动溶解度曲线与回收流程,强调素养立意、知识迁移、绿色化学和资源循环。
1.(2026·新疆·中考真题)某化学实践小组赴达坂城盐湖化工厂开展研学活动,结合所学知识完成下列任务。
任务一:认识盐湖资源
(1)达坂城盐湖被誉为“中国死海”,湖中蕴含丰富的、芒硝(晶体)等矿物。人能在湖面上自然漂浮的主要原因是 。
(2)依据图中、的溶解度曲线,夏天用“日晒法”晒“盐”()使用的结晶方法是 结晶;冬天适合采硝(晶体)的原因是 。
任务二:了解精制食盐的生产流程
工厂以卤水为原料生产精制食盐的工艺流程如下:
(3)预处理目的是除去卤水中的泥沙及部分可溶性杂质(如、和等)。若用化学法除去卤水中的,应加入的试剂是 (选填“”或“”)溶液,反应的化学方程式为 。
(4)净化后的卤水采用真空蒸发得到盐浆。真空蒸发能 (选填“升高”或“降低”)水的沸点。
任务三:关注食盐的实际应用
(5)氯化钠有咸味,日常生活中可用作
(6)氯化钠也是重要的化工原料。从元素守恒的角度,写出由氯化钠制取的一种碱的化学式 。
【答案】(1)
湖水的密度大于人体的密度 (2)①
蒸发 ②
硫酸钠的溶解度随温度降低显著减小,冬天温度低,硫酸钠易结晶析出 (3)①
②
(4)
降低 (5)
调味品(合理即可) (6)
【解析】(1)当湖水密度大于人体密度时,人受到的浮力大于等于自身重力,可自然漂浮。
(2)氯化钠溶解度受温度变化影响很小,夏天温度高,通过日晒蒸发水分可使氯化钠结晶;
由溶解度曲线可知,低温下硫酸钠溶解度随温度下降大幅降低,冬天温度低,硫酸钠会大量结晶析出,适合采收。
(3)碳酸钠能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,不会引入新杂质,而碳酸钾和氯化钙反应会引入新杂质氯化钾,故选碳酸钠,反应的化学方程式为:。
(4)液体的沸点随气压减小而降低,真空环境气压小于标准大气压,因此会降低水的沸点,加快蒸发速率。
(5)氯化钠是食盐的主要成分,有咸味、无毒,日常生活中常用作调味品。
(6)根据元素守恒,化学反应前后元素种类不变,氯化钠中含有钠元素,因此可制取的含钠的碱为氢氧化钠。
2.(2026·新疆·中考真题)某校学生围绕“易拉罐的奥秘”开展了以下探究活动。
【查阅资料】易拉罐一般用作碳酸饮料和啤酒的包装。可乐易拉罐以铝为主要材料,也有部分其他易拉罐以马口铁为主要材料。
任务一:探究易拉罐的性质
【实验1】在可乐易拉罐罐盖和罐体的金属材料上分别滴一滴稀盐酸,一段时间后,观察到罐体上出现大量气泡,罐盖上无明显现象。
【查阅资料】可乐易拉罐罐体、罐盖金属材料中元素的组成见下表。
某品牌可乐易拉罐罐盖、罐体组成元素的含量
元素
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Zn
Ti
Al
罐体
0.3
0.7
0.25
1.0~1.5
0.8~1.3
0.25
-
余量
罐盖
0.2
0.35
0.15
0.50
4.0~5.0
-
0.1
余量
【实验结论】
(1)可乐易拉罐罐盖和罐体是 (选填“相同”或“不同”)的铝合金。
【实验2】比较纯铝和铝合金的硬度
【实验操作】同学们分别取相同大小的纯铝片和可乐易拉罐碎片,相互刻划,观察到纯铝片表面出现明显划痕。
【实验结论】
(2)纯铝的硬度比铝合金的 (选填“大”或“小”)。
【实验3】探究易拉罐的化学性质
金属与酸反应
【实验操作】
(3)等质量的铁和铝分别与足量等浓度的稀盐酸反应,借助压强传感器,测得反应过程中压强随时间的变化关系如图1所示,图中表示铁与稀盐酸反应的曲线是 (选填“a”或“b”)。
(4)图2中易拉罐内层薄膜的作用是 。
任务二:追溯易拉罐的形成
【查阅资料】金属冶炼方法的选择与金属的活动性有关。
(5)金属铝的冶炼常用电解法。金属铁的冶炼方法是:高温下用将氧化铁中的铁还原出来,写出该反应的化学方程式 。若将替换为实现“氢冶金”,产物更环保。请结合的性质从安全角度分析,未来“氢冶金”大规模应用中,需采取的措施可能是 (答一点)。
【拓展与延伸】Mn不在常见金属活动性顺序中,如何比较易拉罐中Al、Mn、Fe的金属活动性顺序?(已知溶液为淡粉色)
探究、、的金属活动性顺序
【实验操作】取大小相同的锰片、打磨后分别放入、两支试管中,再分别加入等浓度、等体积的溶液和溶液,如图3所示。
【实验现象】
(6)a试管中溶液变为淡粉色,锰片表面有灰黑色物质生成,该物质是 ;b试管中无明显现象。
【实验结论】
(7)Al、Mn、Fe三种金属的活动性顺序由强到弱为 。
任务三:易拉罐的回收
【查阅资料】铁制易拉罐回收后作为炼钢原料送入炼钢厂;铝制易拉罐的回收流程如图所示:
(8)高温熔炼时,熔融的铝表面会产生一层薄膜,涉及反应的化学方程式为 。
【反思评价】由此可见,对废旧易拉罐的回收利用可节约金属资源,减少能源消耗与环境污染。
【答案】(1)不同 (2)小 (3)b (4)防止金属与酸性饮料接触发生反应(合理即可) (5)① ② 防止氢气泄漏 (6)铁 Fe (7)Al>Mn>Fe (8)
【解析】(1)罐体和罐盖的组成不同,则属于不同的铝合金。
(2)合金的硬度比组成的纯金属的硬度大,故纯铝的硬度小于铝合金。
(3)由于铝比铁活泼,则铝和盐酸反应更快,故a表示铝和稀盐酸反应的曲线,b表示铁和稀盐酸反应的曲线。
(4)易拉罐装碳酸饮料,里面有酸,内层环氧树脂薄膜,作用是隔绝金属和饮料,<>防止金属与酸性饮料接触发生反应。
(5)一氧化碳和氧化铁在高温条件下生成铁和二氧化碳,反应的化学方程式为: ;
氢气是可燃性气体,混有空气点燃会爆炸,所以安全角度,要防止氢气泄漏。
(6)a试管中有现象,则说明锰能将硫酸亚铁中的铁置换出来,故锰片表面的物质为铁。
(7)锰能将铁从其化合物溶液中置换出来,不能将铝从其化合物溶液中置换出来,则说明金属活动性顺序:Al>Mn>Fe。
(8)高温熔炼时,铝和氧气反应生成氧化铝,反应的化学方程式为: 。
3.(2024·新疆·中考真题)硫酸亚铁广泛应用于医学、农业等领域,可利用菱铁矿进行制备。菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁(),还含有少量的二氧化硅()和氧化铁(Fe2O3)。以菱铁矿为原料制备硫酸亚铁的工艺流程如图所示。
回答下列问题:
(1)硫酸亚铁可为人体补充铁元素,在医学上可用于治疗 (填病症名称)。
(2)菱铁矿属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)Fe2O3中铁元素的化合价为 ,其中铁元素与氧元素的质量比为 。
(4)由此流程可推知的性质有______(填字母)。
A. 难溶于水 B. 化学性质很活泼 C. 不能与稀硫酸反应
(5)溶液甲中,属于盐类的两种溶质为 (填化学式)。
【答案】(1)贫血 (2)混合物 (3)① +3 ② 7:3 (4)AC (5)FeSO4、Fe2(SO4)3
【解析】(1)硫酸亚铁可为人体补充铁元素,在医学上可用于治疗贫血。
(2)菱铁矿由不同种物质组成,属于混合物。
(3)Fe2O3中氧元素的化合价为-2,根据化合物中各元素化合价的代数和为0,则铁元素的化合价为+3,其中铁元素与氧元素的质量比为(56×2):(16×3)=7:3。
(4)A. 通过过滤可将难溶于水的固体物质与液体分离,该流程中的操作是过滤,过滤后得到溶液甲和固体,说明难溶于水,此选项正确;
B. 由流程图可知,固体不能与稀硫酸反应,不能说明固体的化学性质很活泼,此选项错误;
C. 由流程图可知,固体不能与稀硫酸反应,此选项正确。
故选AC。
(5)菱铁矿的主要成分是碳酸亚铁(),还含有少量的氧化铁(Fe2O3),加入过量稀硫酸发生反应:FeCO3+H2SO4=FeSO4+H2O+CO2↑、Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O,所以溶液甲中,属于盐类的两种溶质为FeSO4、Fe2(SO4)3。
……………………
一年模拟练测
1.(2026·新疆哈密第四中学·三模)硫酸铜用途广泛,主要用作纺织品媒染剂、农业杀虫剂、水的杀菌剂等。工业上用废黄铜粉末(主要成分为铜和锌)制备硫酸铜晶体()的流程如图所示:
[提示:
]
(1)在溶解池中,将废黄铜粉末和稀硫酸搅拌,搅拌的目的是 。
(2)写出溶解池中发生反应的化学方程式 ,滤液A的成分中一定含有 。
(3)方案I焙烧炉中通入氧气的作用是 。
(4)从绿色环保角度分析, (填“方案I”或“方案Ⅱ”)更符合绿色化学的要求。
(5)方案I、Ⅱ中固体B进入后续流程前均需先洗涤,为了证明其已洗涤干净,可向最后一次洗涤液中加入试剂 ,若观察到 的现象,证明已洗涤干净。
【答案】(1)使反应物充分接触,加快反应速率,让反应更充分 (2)① ② 、、 (3)将铜完全转化为氧化铜 (4)方案I (5)① 氯化钡溶液 ② 无白色沉淀生成
【解析】(1)略。
(2)金属活动性,只有锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为;
稀硫酸过量,因此滤液中存在生成的硫酸锌(ZnSO4)、剩余的硫酸(H2SO4)、水(H2O)。
(3)铜不能直接和稀硫酸反应,通入氧气加热时铜被氧化为氧化铜,氧化铜可与稀硫酸反应得到硫酸铜。
(4)方案Ⅱ中铜和浓硫酸反应会生成有毒的,污染空气,方案I无污染物排放,更符合绿色化学要求。
(5)固体B表面残留滤液A中的、,若洗涤干净则最后一次洗涤液中无,加入氯化钡溶液,无白色沉淀即可证明洗涤干净。
2.(2026·新疆吐鲁番·二模)硫酸铜用途广泛,主要用作纺织品媒染剂、农业杀虫剂、水的杀菌剂等。工业上用废黄铜粉末(主要成分为铜和锌)制备硫酸铜晶体()的流程如图所示:
[提示:
]
(1)在溶解池中,将废黄铜粉末和稀硫酸搅拌,搅拌的目的是 。
(2)写出溶解池中发生反应的化学方程式 ,滤液A的成分中一定含有 。
(3)方案I焙烧炉中通入氧气的作用是 。
(4)从绿色环保角度分析, (填“方案I”或“方案Ⅱ”)更符合绿色化学的要求。
(5)方案I、Ⅱ中固体B进入后续流程前均需先洗涤,为了证明其已洗涤干净,可向最后一次洗涤液中加入试剂 ,若观察到 的现象,证明已洗涤干净。
【答案】(1)使反应物充分接触,加快反应速率,让反应更充分 (2)① ② 、、 (3)将铜完全转化为氧化铜 (4)方案I (5)① 氯化钡溶液 ② 无白色沉淀生成
【解析】(1)略。
(2)金属活动性,只有锌能与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,化学方程式为;
稀硫酸过量,因此滤液中存在生成的硫酸锌(ZnSO4)、剩余的硫酸(H2SO4)、水(H2O)。
(3)铜不能直接和稀硫酸反应,通入氧气加热时铜被氧化为氧化铜,氧化铜可与稀硫酸反应得到硫酸铜。
(4)方案Ⅱ中铜和浓硫酸反应会生成有毒的,污染空气,方案I无污染物排放,更符合绿色化学要求。
(5)固体B表面残留滤液A中的、,若洗涤干净则最后一次洗涤液中无,加入氯化钡溶液,无白色沉淀即可证明洗涤干净。
3.(2026·新疆乌鲁木齐第二十九中学·三模)废旧手机、电脑等电子产品中含有金(Au)、铜(Cu)及少量铁(Fe)、铝(Al)等金属,具有极高的回收价值。某工厂采用如下工艺流程回收其中的金和铜,回答下列问题:
(1)“粉碎处理”的目的是 。
(2)“预处理”的过程中会产生SO2,若SO2直接排放会导致 。
(3)“操作1”的名称是 ,加入过量稀硫酸的目的是 。
(4)“操作2”中,物质B中加入适量稀硫酸,得到C溶液,C溶液中含有的溶质为 (填物质名称)。
(5)“操作3”发生反应的方程式为 。
【答案】(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分 (2)酸雨 (3)① 过滤 ② 确保铝、铁被完全除去 (4)硫酸铜 (5)
【解析】(1)略;
(2)二氧化硫能与水反应生成酸性物质,若SO2直接排放会导致酸雨;
(3)操作1实现固体和液体的分离,对应实验操作是过滤;
铝能与稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,铁能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,铜、金均与稀硫酸不反应,故加入过量稀硫酸的目的是:确保铝、铁被完全除去;
(4)铜和足量在加热条件下反应生成,金不反应;加入适量稀硫酸后,与恰好完全反应生成硫酸铜和水,金不与稀硫酸反应,因此溶液C的溶质为硫酸铜;
(5)铁的金属活动性强于铜,能与硫酸铜发生置换反应,生成铜和硫酸亚铁,过滤即可得到铜单质。
4.(2026·新疆乌鲁木齐新市区·二模)春晚机器人秧歌表演融科技与文化于一体,磷酸铁锂电池保障其稳定运行。碳酸锂是该电池的重要原料,可通过湿法回收废旧磷酸铁锂电池获得,其主要工艺流程如图1所示。
(1)①“酸浸”前,材料需进行“破碎”,其目的是 。
②回收铜、铝、碳渣等材料宜在氮气中进行,原因是 。
(2)“酸浸”采用“过氧化氢+硫酸”浸出体系,在外加电场作用下使锂离子脱出,实现锂的选择性回收。综合图2分析,为抑制铁的溶解、提高锂的选择性浸出,该过程最适宜的pH范围是___________(填字母)。
A. 2.5~3.0 B. 3.0~4.0 C. 5.0~6.0
(3)①“沉淀”后,操作I、Ⅱ用到的玻璃仪器有 (至少写两种)。
②通过“蒸发浓缩”得到硫酸锂(Li的化合价为+1价)溶液,加入饱和碳酸钠溶液反应,生成碳酸锂沉淀和含硫酸钠的废液。该反应的化学方程式为 。
(4)火法回收是将电池拆解煅烧后提取金属。与火法回收对比,湿法回收的优点是 。
【答案】(1)①
增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分 ②
氮气作保护气,防止铜、铝在高温下被氧气氧化 (2)B (3)①
烧杯、玻璃棒 ②
(4)
能耗低
【解析】(1)① 固体破碎后颗粒减小,可增大与酸浸试剂的接触面积,加快反应速率,保证反应充分进行;② 氮气化学性质稳定,热处理温度较高,铜、铝易与氧气反应,氮气可隔绝氧气,避免金属被氧化。
(2)要抑制铁溶解、提高锂的选择性浸出,需保证Li浸出率较高的同时Fe浸出率尽可能低:pH为5.0~6.0时Fe浸出率明显升高,排除C;pH<3时Fe浸出率略高于pH3~4的范围,pH3.0~4.0时Fe浸出率最低,且Li浸出率保持较高水平,因此选B。
(3)① 操作I、Ⅱ都是分离固体和液体的过滤操作,常用玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗;② 硫酸锂和碳酸钠发生复分解反应,交换成分生成碳酸锂沉淀和硫酸钠,化学方程式为。
(4)略。
5.(2026·新疆乌鲁木齐第七十中学·三模)我国科研人员研制出将二氧化碳转化为汽油的新型催化剂,其主要过程如下图所示。
(1)X是一种单质,请写出X的化学式 。
(2)反应①的另一产物为水,则反应①的化学方程式为 。
(3)“”中C、H元素质量比为 。
(4)可将CO2注入深海高压封存,深海高压可以 (填“增大”或“减小”)CO2的溶解度,也可将CO2压入地层行封存,请你从微观层面进行解释 。
(5)减少CO2排放已成为全球共识。下列做法符合低碳理念的是___________(填字母)。
A. 随手关灯 B. 节约用纸 C. 多使用一次性木筷
【答案】(1)H2(氢气) (2) (3)6:1 (4)① 增大 ② 压强增大,二氧化碳分子间的间隔变小 (或分子间隙减小) (5)AB
【解析】(1)反应② CO与X在催化剂的作用下生成C2H4,根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,生成物中含有C、H元素,反应物不含氢,且X是单质,因此X为氢气。
(2)反应① 反应物为和,产物为,根据反应前后原子种类和个数不变,则有生成,方程式左右原子种类、数目均相等,无需额外配平。
(3)该分子化学式为,C、H元素质量比为。
(4)气体的溶解度随压强增大而增大;微观层面,压强变化会改变分子之间的间隔大小。
(5)随手关灯可节约能源、节约用纸可减少树木砍伐和造纸能耗,均符合低碳理念;使用一次性木筷会增加树木砍伐,不利于的吸收,不符合低碳理念。故选AB。
6.(2026·新疆乌鲁木齐沙依巴克区·三模)近年来,我国多地积极推进CCUS(碳捕获、利用与封存)示范项目,将工业废气中的二氧化碳变废为宝,助力“双碳”目标与绿色发展。
(1)“双碳”目标中的“碳”是指 (填“碳元素”或“二氧化碳”)。
任务一:碳的捕捉与吸收
(2)工业上一种利用溶液实现“碳捕捉”技术的流程如图所示。
①某小组同学分别使用等体积的、饱和溶液和溶液在相同密闭体系中与等量反应,利用数据传感器测得瓶内压强随时间变化的曲线如图1所示:写出以上试剂捕捉二氧化碳的原理是 (任写一个化学反应方程式)。结合数据可知,最适合进行“碳捕捉”的试剂是 。
②图2反应、分离室内发生了两个化学反应,其中属于复分解反应的化学方程式为 ;该流程中可循环利用的物质有 。
任务二:碳的封存与利用
(3)控制大气中的含量,是为了防止 进一步增强(填环境问题)。
(4)捕集提纯后的经加压降温转化为超临界二氧化碳。注入油层实现驱油增产与地质封存。下列对超临界二氧化碳的理解正确的是___________(填字母)。
A. 超临界二氧化碳容易燃烧 B. 超临界二氧化碳与二氧化碳的组成元素相同
C. 超临界二氧化碳形成过程中分子发生了变化
(5)将转化为清洁的液体燃料甲醇()的微观示意图如图3,结合示意图写出反应物的分子个数比为 。
【答案】(1)二氧化碳 (2)① 或或 ② 40%NaOH溶液 ③ ④ NaOH和CaO (3)温室效应 (4)B (5)1:3:1
【解析】(1)“双碳”目标是管控二氧化碳的排放,因此“碳”指二氧化碳;
(2)① 用水捕捉二氧化碳,是因为二氧化碳能溶于水,且能与水反应,用饱和氢氧化钙溶液捕捉二氧化碳,是因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,用40%氢氧化钠溶液捕捉二氧化碳,是因为二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水;
压强下降越多说明吸收二氧化碳量越多,40%NaOH溶液压强下降幅度最大,吸收效果最好,最适合碳捕捉;
② 分离室中发生反应为氧化钙和水反应生成氢氧化钙,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,该反应是“两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物”的反应,属于复分解反应;
流程中生成的NaOH可返回捕捉室复用,高温分解碳酸钙得到的CaO可返回反应、分离室复用,二者为可循环利用的物质;
(3)二氧化碳是主要的温室气体,则控制大气中二氧化碳的含量,是为了防止温室效应增强;
(4)A. 超临界二氧化碳是二氧化碳的特殊状态,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧,错误;
B. 超临界二氧化碳和二氧化碳的组成相同,均是由C、O元素组成,正确;
C. 超临界二氧化碳形成过程中,只是状态的改变,只是分子之间的间隔发生了改变,分子没有发生变化,错误;
(5)由图可知,该反应为二氧化碳和氢气在催化剂的作用下反应生成甲醇和水,该反应的化学方程式为: ,则参加反应的二氧化碳和氢气的分子个数比为:1:3。
7.(2026·新疆乌鲁木齐第七十中学·三模)为减缓全球变暖趋势,我国力争在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。碳捕集是实现“碳中和”的措施之一,其工艺流程如下图所示。
(1)NaOH溶液以喷淋方式加入,目的是 ,发生反应的化学方程式为 。
(2)操作a中玻璃棒的作用为 。
(3)固体A的名称为 ;反应①的方程式 ,属于 (填基本反应类型)。
(4)该流程中除了外,还可循环利用的物质是 。
【答案】(1)① 增大氢氧化钠与二氧化碳的接触面积,使反应更充分 ② (2)引流,防止液体洒出 (3)① 碳酸钙 ② ③ 化合反应 (4)氢氧化钠
【解析】(1)略;
反应物为氢氧化钠和二氧化碳,二者反应生成碳酸钠和水,化学方程式注意书写规则。
(2)操作a为过滤,分离生成的碳酸钙与氢氧化钠溶液,过滤过程中玻璃棒的作用为引流。
(3)碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,因此A为碳酸钙;
反应① 为氧化钙和水反应,生成氢氧化钙,化学方程式见答案;该反应为多种反应物生成一种生成物,符合化合反应定义。
(4)操作a分离出的氢氧化钠溶液用于喷淋装置中,可循环利用。
8.(2026·新疆乌鲁木齐经开区·三模)涂覆在铺路石表面的可净化路面空气。实验室制备的流程如下:
(1)焙炒时,钛铁矿的主要成分在蒸发皿(如图)中发生反应
。实验用砂浴加热,图中还缺少的玻璃仪器是 。
(2)焙炒物冷却后,加水溶解浸取。浸取时,水温易升高的原因是 。
(3)浸取后,混合物经 (填操作名称)弃去废渣,得到浸出液。浸出液除铁后,所得滤液中含和。用 色的pH试纸测量该溶液,可观察到试纸变 色,可知该溶液呈酸性。
(4)加热煮沸滤液,和水反应生成沉淀和,该反应的化学方程式为 。
(5)煅烧沉淀得产品。整个实验流程中除水外,还有 可循环利用。
【答案】(1)玻璃棒 (2)焙炒物中多余的浓硫酸与水混合,产生大量的热 (3)① 过滤 ② 黄 ③ 红 (4)TiOSO4+2H2O H2TiO3↓+H2SO4 (5)硫酸
【解析】(1)为使反应物受热均匀,用玻璃棒搅拌反应物,所以图中还缺少的玻璃仪器是玻璃棒;
(2)焙炒时加入了足量浓硫酸,未反应的浓硫酸遇水稀释会释放大量热量,导致水温升高;
(3)过滤是分离固液的操作,所以浸取后,混合物经过滤弃去废渣,得到浸出液;酸性溶液能使pH试纸变红,所得滤液中含和,呈酸性,用黄色的pH试纸测量该溶液,可观察到试纸变红色;
(4)加热煮沸滤液,TiOSO4和水反应生成H2TiO3沉淀和H2SO4,该反应方程式为:TiOSO4+2H2O H2TiO3↓+H2SO4;
(5)在焙炒钛铁矿过程中,用浓硫酸作为反应物,而浸出液除铁后,所得滤液中含TiOSO4和H2SO4,加热煮沸滤液,TiOSO4和水反应生成H2TiO3沉淀和H2SO4,所以整个实验流程中可循环利用的物质除水外,还有硫酸。
9.(2026·新疆乌鲁木齐·二模)竖炉炼铁的工艺流程示意图如图所示,请回答下列问题。
(1)粉碎机将矿石粉碎的目的是 。
(2)燃烧室的作用是 。
(3)还原反应室中发生了两个还原氧化铁的反应,写出反应的化学方程式 (任写一个)。
(4)催化反应室中发生的反应之一为CH4+X
2CO+2H2,则X的化学式为 。
(5)在该工艺流程中,涉及的氧化物主要有 种。
【答案】(1)
增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分 (2)
燃烧放热,为还原氧化铁的反应提供高温条件 (3)
(4)
(5)
4 四
【解析】(1)矿石被粉碎后颗粒变小,反应物之间的接触面积增大,既可以加快反应速率,也能让反应进行得更完全;
(2)还原氧化铁的反应需要在高温环境下进行,燃烧室通过燃烧反应释放大量热量,满足反应所需的温度要求;
(3)在还原反应室中,通入的一氧化碳和氢气都能与氧化铁反应,化学方程式分别为 、 ,任写其一即可;
(4)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1个碳原子、4个氢原子和1个X分子,反应后有2个碳原子、2个氧原子和4个氢原子,则1个X分子中含有1个碳原子和2个氧原子,故X的化学式为;
(5)赤铁矿主要成分是氧化铁,天然气主要成分是甲烷,催化反应室中甲烷与二氧化碳在催化剂和高温条件下反应生成一氧化碳和氢气,还原反应室中氢气与氧化铁在高温条件下反应生成铁和水,一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳,氧化物是由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物,故该工艺流程中,涉及的氧化物主要有一氧化碳、氧化铁、水、二氧化碳四种。
试卷第1页,共3页
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让教与学更高效
专题11工艺流程题
5年真题·精准练
1.【答案】(1)
湖水的密度大于人体的密度
(2)①
蒸发
②
硫酸钠的溶解度随温度降低显著减小,冬天温度低,硫酸钠易结晶析出
(3)①
Na2 CO3
②
Na,CO3+CaCl,=CaCO2+2NaCl
(4)
降低
(5)
调味品(合理即可)
(6)
NaOH
2.【答案】(1)不同
(2)小
(3)b
(4)防止金属与酸性饮料接触发
生反应(合理即可)
(5)①
Fe0,+3C0高湿
②防止氢气泄
高温
漏
(6)铁Fe
(7)Al>Mn>Fe
(8)4A1+30,
3.【答案】(1)贫血
(2)混合物
(3)①+3
②7:3
(4)
AC
(5)FeSO4、Fe2(SO4)3
一年模拟练测
1.【答案】(1)使反应物充分接触,加快反应速率,让反应更充分
(2)①
Zn+H,SO=ZnSO+H,1
②ZnS04、H2SO4、H2O
(3)将铜完全转化为氧化
铜
(4)方案I
(5)①氯化钡溶液
②无白色沉淀生成
2.【答案】(1)使反应物充分接触,加快反应速率,让反应更充分
(2)①
Zn+H,SO=ZnSO+H,t
②ZnS04、H2SO4、H2O
(3)将铜完全转化为氧化
铜
(4)方案I
(5)①氯化钡溶液
②无白色沉淀生成
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让教与学更高效
3.【答案】(1)增大反应物之间的接触面积,使反应更快更充分
(2)酸雨
(3)
①过滤
②确保铝、铁被完全除去
(4)硫酸铜
(5)
Fe+CuSO=FeSO+Cu
4.【答案】(1)①
增大反应物接触面积,加快反应速率,使反应更充分
⊙
氮气作保护气,防止铜、铝在高温下被氧气氧化
(2)B
(3)①
烧杯、玻璃棒
②
Li,SO+Na,CO3=Li,CO31+Na,SOa
(4)
能耗低
催化剂1
5.【答案】(1)H(氢气)
(2)C02+H2
(3)6:1(4)①增
乙
大
②压强增大,二氧化碳分子间的间隔变小(或分子间隙减小)
(5)AB
6.【答案】(1)二氧化碳
(2)①
CO,+H,0=H2C03或
CO,+2NaOH=Na2 CO3+H2 CO,+Ca(OH)=CaCO31+H2O
②
40NaOH溶
液
8 Ca(OH2+Na2CO3=CaCO34+2NaOH
④NaOH和CaO
(3)
温室效应
(4)B
(5)1:3:1
7.【答案】(1)①增大氢氧化钠与二氧化碳的接触面积,使反应更充分
②
CO,+2NaOH=Na,CO+H,O
(2)引流,防止液体洒出
(3)①碳酸
钙
②Ca0+H20=Ca0H2
③化合反应
(4)氢氧化钠
8.【答案】(1)玻璃棒
(2)焙炒物中多余的浓硫酸与水混合,产生大量的热
(3)①过滤
②黄
③红
(4)TiOSO4+2H2O
HTiO3+HS04(5)硫
酸
9.【答案】(1)
增大反应物的接触面积,使反应更快、更充分
(2)
燃烧放热,为还原氧化铁的反应提供高温条件
(3)
Fe,03+3H2
Fe0,+3C0高温
高温」
(4)
CO,
(5)
4四
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