中考化学复习题型突破五工业流程题试题.docx

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中考化学复习题型突破五工业流程题试题

题型突破（五）工业“流程题”

题型训练

题型1　物质的制备

1．[2017·苏州]某工厂产生的烧渣（主要含FeO、Fe2O3，还有一定量的SiO2，）可用于制备七水合硫酸亚铁晶体（FeSO4·7H2O），其工艺流程如图Z5－5所示。

图Z5－5

查阅资料：

SiO2不溶于水，也不与稀硫酸反应。

（1）“浸取”步骤中，FeO、Fe2O3和稀硫酸发生反应的化学方程式分别为FeO＋H2SO4===FeSO4＋H2O、

________________________________________________________________________。

（2）为提高“浸取”步骤的反应速率，可采用的具体措施有________________________________________________________________________

（写两条，不考虑“搅拌”和“使用催化剂”）。

（3）“还原”步骤的目的是将Fe3＋转化为Fe2＋，试剂X可用SO2或Fe。

①若试剂X是SO2，转化原理为SO2＋Fe2（SO4）3＋2Y===2FeSO4＋2H2SO4，则Y的化学式是________________________________________________________________________。

②若试剂X是Fe，转化原理为Fe＋Fe2（SO4）3===3FeSO4。

测得“还原”后溶液的pH明显增大，其原因是________________________________________________________________________。

2．[2017·安顺]某种矿石由氧化镁、氧化铁、氧化铜和二氧化硅组成，用它制备氢氧化镁的流程示意图如图Z5－6所示（已知：

二氧化硅不溶于水也不与稀盐酸反应）。

图Z5－6

请回答下列问题。

（1）溶液A中共含有________种阳离子；写出矿石中的任意一种金属氧化物与稀盐酸反应的化学方程式：

________________________________________________________________________（只写一个）。

（2）在溶液A中加入熟石灰调节溶液的pH，可以使溶液中的金属阳离子逐步转化为沉淀。

该实验条件下，使金属阳离子沉淀的相关pH数据如下表。

为保证产品纯度、减少产品损失，并便于操作，所得溶液B的pH的取值范围为____________。

氢氧化物

Fe（OH）3

Cu（OH）2

Mg（OH）2

开始沉淀的pH

1.5

4.2

8.6

完全沉淀的pH

3.2

6.7

11.1

（3）写出溶液B中加入熟石灰发生反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

3．[2017·江西]碱式碳酸镁是一种新型阻燃剂，其工业制备流程如图Z5－7所示：

图Z5－7

（1）常温下向某溶液中加入少量的NH4HCO3固体，固体不能溶解，则该溶液为NH4HCO3的________（填“饱和”或“不饱和”）溶液。

（2）操作1的名称是________；“一系列操作”中包括蒸发，实验室中蒸发溶液时用玻璃棒搅拌的作用是

________________________________________________________________________。

（3）副产品氯化铵与氢氧化钠反应，生成了一种可直接进入上述流程循环利用的物质是________。

4．[2017·泰州]高纯硅可用于制备半导体硅材料。

制备高纯硅的主要生产流程如图Z5－8所示。

信息：

石英砂的主要成分是SiO2，反应①的化学方程式为SiO2＋2CSi＋2CO↑。

图Z5－8

（1）石英砂属于________（填“纯净物”或“混合物”）；SiCl4中硅元素的化合价为________；写出合理处理中间产物CO的一种方法：

__________________。

（2）反应③除生成高纯硅外，还生成一种化合物。

请写出此过程的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（3）反应③如果H2中混入O2，从安全角度考虑，可能引起的后果是____________________。

（4）若杂质不参加反应，利用反应①生产含硅质量分数为90%的粗硅2.8t，计算至少需要焦炭多少吨？

（写出计算过程）

5．[2017·广安]改编清洗、干燥后的黄铜渣中含有Zn14%、ZnO31%、Cu50%、CuO5%。

处理黄铜渣可制得硫酸锌，其主要流程如图Z5－9所示：

图Z5－9

已知：

ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O；

CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。

（1）Ⅱ中发生了两个化学反应，请写出其中任意一个化学方程式：

________________________________________________________________________。

（2）Ⅰ、Ⅱ中的操作均含__________（填操作名称）。

（3）操作Ⅰ所得固体物质的化学式是________。

题型2　物质的净化与提纯

6．[2017·长沙]为了将混有硫酸钾、氯化钙、碳酸氢铵（不稳定，受热易分解生成氨气、二氧化碳和水）的氯化钾提纯，并制得纯净的氯化钾溶液，某同学设计的实验流程如图Z5－10所示：

图Z5－10

请根据以上流程图中的信息，回答下列问题。

（1）步骤①中除去碳酸氢铵的方法是__________________________________________________________________。

（2）步骤④中加过量碳酸钾溶液的目的是_______________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）此设计方案是否严谨？

并说明理由：

___________________________________________________________

________________________________________________________________________。

7．空气中CO2浓度的持续走高引起人们的高度重视。

一些科学家认为，人类不仅要努力减少CO2的排放，还要尽快想办法清除空气中过多的CO2。

为此，他们设想了一系列“捕捉”CO2的方法。

方法Ⅰ：

一些科学家利用太阳能加热的反应器“捕捉”空气中的CO2，流程如图Z5－11所示。

图Z5－11

步骤二中发生反应的化学方程式是________________________________________。

方法Ⅱ：

另一些科学家利用NaOH溶液的喷淋“捕捉”空气中的CO2，如图Z5－12所示。

图Z5－12

（1）NaOH的溶液喷成雾状是为了__________________________。

（2）图中a环节中，发生反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________、________________________________________________________________________。

（3）方法Ⅱ中可循环利用的物质是____________________________________________________________________。

评价：

上述两种方法在化学原理上都是可行的，但在实际应用中仍存在很多问题，例如：

方法Ⅰ主要是受到地域和气候的限制；方法Ⅱ主要是________________________________________________________________________。

8．[2017·新疆]废旧金属可以回收利用，用合金废料（含Fe、Cu和Al）制取FeSO4溶液和回收金属Cu。

实验流程如图Z5－13所示（部分生成物已略去）：

图Z5－13

（1）合金属于________（填“纯净物”或“混合物”）。

（2）生活中铝比铁更耐腐蚀的原因：

____________________________（填化学方程式）。

（3）步骤A发生反应的化学方程式为2Al＋2NaOH＋2R===2NaAlO2＋3H2↑，依据质量守恒定律推出R的化学式为________。

（4）步骤B发生反应的化学方程式为_______________________________________________________________________；反应的基本类型为____________。

9．现有一包混有少量Na2CO3和CaCO3的NaCl固体，为除去其中的杂质，设计流程如图Z5－14，请回答下列问题。

图Z5－14

（1）操作Ⅰ是______________，其中玻璃棒的作用是__________________。

（2）写出除杂过程中发生反应的化学方程式：

________________________。

该反应属于____________（填基本反应类型）。

（3）滤渣的成分是CaCO3，写出它的一种用途：

______________________。

题型3　物质成分的探究

10．[2017·泰安]现有含杂质的硝酸钠溶液，为确定其组成，某同学设计了如图Z5－15所示实验：

图Z5－15

下列判断正确的是（　　）

A．无色溶液B的溶质只有硝酸钙

B．该实验中涉及的基本反应类型不止一种

C．原溶液中的杂质只有氯化钙

D．原溶液中杂质可能由氯化钙、硝酸钙、氯化钠组成

11．[2017·枣庄]某化学兴趣小组对固体混合物A的组分进行实验探究，已知A中可能含有K2CO3、KCl、Fe2O3中的一种或多种，请根据如图Z5－16所示实验过程回答下列问题（过程中所有可能发生的反应均恰好完全进行）。

图Z5－16

（1）A中一定含有的物质是__________（填化学式）。

（2）溶液G中大量存在的酸根离子是__________（填离子符号）。

（3）写出③发生反应的化学方程式：

__________________________________，该反应属于__________（填基本反应类型）。

12．[2017·兰州]有一包固体粉末，可能含有铜、氧化铁、氯化钠、硫酸钠、硫酸铜中的一种或几种，为确定其成分进行如下实验，现象如图Z5－17所示（部分生成物未标出）：

图Z5－17

根据实验过程中的现象判断：

（1）固体B的成分是__________（填化学式），a、b、c含同一操作，是________。

（2）固体粉末中一定不含有的物质是________________________________________________________________________

（填化学式，下同），可能含有的物质是__________。

（3）写出反应③的化学方程式：

__________________________________。

13．[2017·台州]有一包白色粉末，可能是由硫酸铜、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种组成，为检验其中的成分，按如图Z5－18所示流程进行实验。

图Z5－18

（1）根据实验现象，白色粉末中一定有__________。

（2）实验中不能用BaCl2溶液代替Ba（NO3）2溶液的理由是__________________。

14．[2017·天津]酸、碱、盐在生产生活中具有广泛的用途。

（1）制作“叶脉书签”需用到10%的氢氧化钠溶液。

现配制50g质量分数为10%的氢氧化钠溶液。

①若用氢氧化钠固体配制，需称量氢氧化钠的质量为________g。

②用氢氧化钠固体配制10%的氢氧化钠溶液的过程中需要用到的仪器除了托盘天平、药匙、量筒、烧杯、胶头滴管、试剂瓶外，还需要__________。

③下列操作正确的是________（填字母）。

A．称量氢氧化钠固体时，左盘放砝码

B．在托盘天平的左、右托盘上垫滤纸称量氢氧化钠固体

C．将准确称量的氢氧化钠固体放入装有水的量筒中溶解

D．将配制好的氢氧化钠溶液装入试剂瓶中，塞好瓶塞并贴上标签

④若用20%的氢氧化钠溶液加水（水的密度为1g/cm3）配制50g质量分数为10%的氢氧化钠溶液，需20%的氢氧化钠溶液的质量为________g；配制时应选用________（填“10”或“50”）mL的量筒量取水。

（2）某固体粉末可能含有碳酸钙、硫酸钠、氯化钠、氯化钡、硫酸铜中的一种或几种。

为确定该固体粉末的成分，进行了如图Z5－19所示实验：

图Z5－19

回答下列问题。

①反应Ⅰ的化学方程式为________________________________________________________________________。

②白色沉淀C是________（填化学式）。

③原固体粉末中一定不含__________（填化学式）。

15．[2017·眉山]一包固体，可能含有锌粉、碳粉、氧化铜、氢氧化钾、氯化钠中的一种或几种。

为探究固体的组成，某化学兴趣小组进行了如图Z5－20所示的实验：

图Z5－20

请回答下列问题。

（1）该实验中生成白色滤渣乙的化学方程式为__________________________________________________________。

（2）原固体中一定不含有的物质是_______________________________________________________________。

（3）原固体中一定含有的物质是___________________________________________________________________。

16．[2016·德阳]实验室有一包固体混合物，可能由Fe（OH）3、KOH、Ba（OH）2、K2CO3、C、Cu、CuO中的三种物质组成。

某校化学兴趣小组的同学为了探究其成分，设计了如图Z5－21所示实验流程。

请回答下列有关问题。

图Z5－21

（1）无色溶液Ⅱ中所含阳离子的符号是________。

（2）有色固体a与稀硫酸反应的化学方程式为___________________________________________。

（3）有色固体b在空气中加强热时发生反应的化学方程式为_______________________________________________。

（4）这包固体混合物的成分是________________________________________________________________________。

17．[2016·呼和浩特]某固体物质可能含有硫酸钠、碳酸钠、氯化钙、硫酸铜、氯化钾和氢氧化钾中的一种或几种。

为探究其组成，进行如图Z5－22所示实验，流程和现象记录如下：

[资料]氯化钙、氯化钡、氯化钾三种溶液均呈中性。

图Z5－22

（1）依据步骤①的实验现象得出固体物质中一定不含________（填化学式）。

（2）步骤②中发生反应的化学方程式为__________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）根据上述实验得出固体物质中一定含有____________________（填化学式，下同），可能含有____________。

为进一步确定可能含有的物质，采用的方法是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________（写出实验的操作、现象和结论）。

参考答案

题型训练

1．

（1）Fe2O3＋3H2SO4===Fe2（SO4）3＋3H2O

（2）增大硫酸的浓度；升高温度（或将烧渣粉碎）

（3）①H2O　②铁消耗过量的硫酸，溶液酸性减弱

[解析]

（1）氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水。

（2）为提高“浸取”步骤的反应速率，如果不考虑搅拌和使用催化剂，则可以增大反应物的浓度，所以可以增大硫酸的浓度或升高温度或增大反应物的接触面积。

（3）①根据化学方程式可知，反应前后Fe、S的原子个数相等，H反应后是4个，所以每个Y粒子中含有2个H，O原子反应后为16个，反应前为14个，所以每个Y粒子中含有1个O原子，则Y的化学式是H2O；②溶液的酸性越强，pH越小，若试剂X是Fe，Fe能和过量的稀硫酸反应生成FeSO4，所以“还原”后溶液的pH明显增大。

2．

（1）四　MgO＋2HCl===MgCl2＋H2O（或Fe2O3＋6HCl===2FeCl3＋3H2O或CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O）

（2）6.7～8.6（或6.7

（3）MgCl2＋Ca（OH）2===Mg（OH）2↓＋CaCl2

[解析]

（1）由于矿石中的氧化镁、氧化铁、氧化铜与稀盐酸反应分别生成了可溶性的中性的氯化镁、氯化铁和氯化铜三种溶液，所以A溶液中一定含有镁离子、铁离子、铜离子，又因为A溶液的pH<7，所以A中还含有氢离子；金属氧化物与酸反应生成盐和水。

（2）要使A中的氯化铁、氯化铜溶液都分别转化为沉淀，而又不使溶液中的氯化镁沉淀出来，需要把溶液的pH控制在6.7至8.6之间；B溶液中的溶质是氯化镁，可与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙。

3．

（1）饱和　

（2）过滤　防止局部温度过高，造成液滴飞溅　（3）氨气

[解析]

（1）由于加入碳酸氢铵，固体不溶解，所以该溶液是碳酸氢铵的饱和溶液。

（2）操作1能将固体和液体分开，是过滤；蒸发中玻璃棒搅拌的作用是防止局部温度过高，造成液滴飞溅。

（3）氯化铵和氢氧化钠反应生成氯化钠、氨气和水，氨气可直接进入上述流程循环利用。

4．

（1）混合物　＋4　将CO气体点燃（合理即可）

（2）SiCl4＋2H2

Si＋4HCl

（3）发生爆炸

（4）解：

设至少需要焦炭的质量为x。

SiO2＋2C

Si＋2CO↑

2428

x2.8t×90%

＝

x＝2.16t

答：

至少需要焦炭的质量为2.16t。

[解析]

（1）石英砂的主要成分是二氧化硅，还含有其他杂质，属于混合物；化合物中正负化合价的代数和为0，SiCl4中Cl元素的化合价为－1，所以Si元素的化合价为＋4；CO有毒，排放到空气中会造成空气污染，利用CO具有可燃性，将产生的CO气体点燃生成二氧化碳，减少对空气的污染，同时产生的热量可供反应所需。

（2）四氯化硅和氢气在高温条件下反应生成硅和氯化氢气体。

（3）氢气具有可燃性，混有氧气的氢气在有限空间燃烧可能会引起爆炸。

5．

（1）Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑（或Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu）

（2）过滤　（3）Cu

[解析]

（1）锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，铜在金属活动性顺序中排在氢之后，铜和稀硫酸不能反应，再结合提供的两个反应的化学方程式可以得出溶液A中含有硫酸锌、硫酸铜及过量的硫酸；加入过量锌，则锌可以和硫酸反应，锌还可以和硫酸铜反应，锌和硫酸铜反应生成硫酸锌和铜。

（2）图中的两个操作都是过滤，过滤可以将固体、液体混合物分离。

（3）因为铜不能和稀硫酸反应，故Ⅰ中得到的固体是铜（Cu）。

6．

（1）加热

（2）除去溶液中的氯化钙和步骤③中加入的过量的氯化钡

（3）不严谨；步骤④加入的是过量的碳酸钾溶液，最终滤液中含有杂质碳酸钾

[解析]

（1）碳酸氢铵受热易分解成氨气、二氧化碳和水，所以步骤①中加热即可除去碳酸氢铵。

（2）步骤③后，溶液中还含有氯化钙和过量的氯化钡，加入过量碳酸钾溶液是为了除去氯化钙和过量的氯化钡。

（3）该设计方案存在缺陷，因为步骤④中加入的过量碳酸钾溶液在除去氯化钙和氯化钡后仍有剩余，所以滤液中还含有剩余的碳酸钾，得到的氯化钾溶液不纯净。

7．方法Ⅰ：

CaCO3

CaO＋CO2↑　

方法Ⅱ：

（1）增大反应物的接触面积（或提高反应速率或提高吸收速率等合理答案均可）

（2）CaO＋H2O===Ca（OH）2

Ca（OH）2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH

（3）NaOH　

评价：

能耗太大（或成本高）

[解析]方法Ⅰ：

碳酸钙在900℃时能分解生成氧化钙和二氧化碳。

方法Ⅱ：

（1）NaOH的溶液喷成雾状是为了增大反应物的接触面积，促进反应的进行。

（2）氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。

（3）方法Ⅱa过程中会产生NaOH可循环利用。

使用方法Ⅱ吸收二氧化碳消耗的能源太多，成本太高。

8．

（1）混合物

（2）4Al＋3O2===2Al2O3

（3）H2O

（4）Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑　置换反应

[解析]

（1）合金中一定含有一种金属和另外一种金属或非金属，故属于混合物。

（2）铝在空气中易被氧化，表面生成一层致密的氧化铝薄膜，阻止内部的铝继续被氧化。

（3）根据化学反应前后原子的种类和个数不变，反应前共有2个铝原子、2个钠原子、2个氧原子、2个氢原子，反应后有2个钠原子、2个铝原子、4个氧原子、6个氢原子，即2R中含有4个氢原子、2个氧原子，一个R原子中含有2个氢原子、1个氧原子，即R为H2O。

（4）步骤B中发生的反应为Fe和稀硫酸的反应，化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑，属于置换反应。

9．

（1）过滤　引流

（2）CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl

复分解反应

（3）作建筑材料（合理答案均可）

[解析]

（1）通过操作Ⅰ分离出固体与液体，所以是过滤操作，玻璃棒起引流作用。

（2）杂质是碳酸钠，加入适量的氯化钙与其反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物的反应属于复分解反应。

（3）碳酸钙的用途很多，可以作建筑材料，补钙剂等。

10．D　[解析]无色溶液B中除硝酸钙外，一定含有硝酸钠；该实验中所涉及的反应都是复分解反应，没有其他基本反应类型；氯化钙能与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉