备战福建中考化学题型训练题型突破04 工艺流程题.docx

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备战福建中考化学题型训练题型突破04工艺流程题

题型突破（四）　工艺流程题

类型一　海水加工

|针对训练|

1.[2019·泰安]化学是认识、改造和应用物质的科学。

从海水中提取镁、制“碱”,都体现了人类改造物质的智慧。

结合下列流程图（其中部分操作和条件已略去）,回答相关问题。

图T4-4

（1）提纯物质常用转化的方法,就是将杂质转化为沉淀或气体而除去。

粗盐中含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等可溶性杂质,通过步骤Ⅰ,再利用过滤操作进行除杂。

步骤Ⅰ加入下列三种溶液的先后顺序为　　　　（填序号）。

a.稍过量的Na2CO3溶液

b.稍过量的BaCl2溶液

c.稍过量的NaOH溶液

（2）母液中有MgCl2,却经历了步骤Ⅳ、Ⅴ的转化过程,其目的是　　　　　　　　　　　　。

（3）步骤Ⅱ中先向饱和食盐水中通入氨气,有利于二氧化碳的吸收,这样做的目的是　　　　　　　　　　　　,写出该反应的化学方程式:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）化学变化是改造物质的重要途径。

上述流程图中没有涉及的基本反应类型是　。

类型二　金属的制备、回收和利用

|针对训练|

2.[2019·厦门二检]锌锰电池在生活中应用广泛,其构造如图T4-6甲所示。

（1）根据图甲判断,属于金属材料的有铜帽和　　　　。

（2）利用废旧电池铜帽（含Cu、Zn）制取海绵铜（Cu）,并得到ZnSO4溶液,主要流程如图乙。

图T4-6

已知:

Cu+H2O2+H2SO4

CuSO4+2H2O。

①写出过程Ⅱ中生成金属单质的化学方程式:

　　　　　　　　　　　　　　　。

②过程Ⅲ中加入溶液A充分反应后,还需进行的主要操作是　　　　。

③下列说法正确的是　　　　（填序号）。

a.过程Ⅰ中,H2O2也有可能分解生成氧气

b.固体E是混合物

c.溶液F含有的ZnSO4比溶液B多

3.[2018·福建]以某矿山酸性废水（主要含硫酸、硫酸铁、硫酸铜和硫酸锌等）为原料,通过图T4-7所示流程可将废水中的铁、铜和锌分步沉淀,实现回收利用。

图T4-7

（1）步骤①中,加入Ca（OH）2有两个作用。

一是中和废水中的硫酸,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

二是将硫酸铁转化为Fe（OH）3,该反应属于　　　　　（填基本反应类型）。

（2）步骤③中,锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为　　　　。

（3）为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质,只需改变上述流程中的某步骤加入的试剂即可。

该步骤和应加入的试剂分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　。

4.[2019·潍坊节选]金属钛广泛用于航空航天工业、化工、医疗等领域。

用钛铁矿（主要成分为FeTiO3）制取钛并获得副产品A的主要工艺流程如下:

图T4-8

请回答下列问题。

（1）构成金属钛的微粒是　　　　（填“分子”“原子”或“离子”）,H2TiO3中钛元素的化合价为　　　　。

（2）反应②需持续通入氩气,氩气的作用是　　　　　　　　　　　　。

（3）反应③的产物除红色固体A外,还有两种组成元素相同且相对分子质量相差16的气体,则该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　,该反应的基本反应类型是　　　　。

类型三　矿产资源加工

|针对训练|

5.[2019·龙岩二检]废旧锌锰电池中的黑锰粉主要成分是MnO2和NH4Cl,以及少量ZnCl2、炭黑和氧化铁等。

图T4-10是以黑锰粉为原料制备MnCl2,实现锰的再利用的工作流程:

图T4-10

请回答下列问题。

（1）过程Ⅰ,在空气中加热黑锰粉的主要目的是除炭黑,除炭黑的化学方程式是　　　　　　　　　　　　。

（2）过程Ⅱ的目的是①将MnO2转化为MnSO4溶液;②将Fe2O3转化为Fe（OH）3沉淀。

①和②的转化中化合价有变化的是　　　　　（填“①”或“②”）。

（3）过程Ⅲ发生复分解反应,该反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。

6.[2019·黄石改编]孔雀石的主要成分为Cu2（OH）2CO3,还含有少量Fe2O3、SiO2（难溶于水,不与酸反应）等杂质。

某学习小组探究孔雀石综合利用的流程如下:

图T4-11

请回答下列问题。

（1）操作Ⅰ、操作Ⅱ均为　　　　操作,此操作中玻璃棒的作用是　　　　和引流。

（2）溶液C中的溶质有:

H2SO4、Fe2（SO4）3和　　　　（填化学式）。

（3）步骤③中发生反应的化学方程式为:

　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）写出红褐色沉淀溶于稀硫酸的化学方程式:

　　　　　　　　　　　　　。

7.[2019·眉山]某矿石主要成分是MgO,含少量的Fe2O3、CuO和SiO2杂质。

用该矿石制备Mg（OH）2的工艺流程如图T4-12所示。

图T4-12

请回答下列问题。

（1）步骤①和步骤②均用到的操作是　　　　。

（2）溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和　　　　（填离子符号）。

（3）已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时,溶液的pH见下表:

对应离子

Fe3+

Cu2+

Mg2+

开始沉淀时的pH

1.9

4.2

9.1

完全沉淀时的pH

3.2

6.7

11.1

步骤②加入熟石灰,调节溶液的pH范围为　　　　　　,固体C中所含成分的化学式为　 　　　　　。

（4）步骤③制得Mg（OH）2的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

8.[2019·广州]稀土金属因其独特的性能而被誉为“新材料之母”。

稀土金属钇的氧化物（Y2O3）广泛应用于航空航天涂层材料,其颗粒大小决定了产品的质量。

利用富钇稀土（含Y2O3约70%,含Fe2O3、CuO、SiO2等约30%）生产大颗粒氧化钇的一种工艺如下:

图T4-13

请回答:

（1）氧化钇（Y2O3）中,Y元素的化合价为　　　。

（2）“酸溶”过程中,氧化钇与盐酸反应的化学方程式是　。

（3）“分离提纯”是为了除去滤液1中的　　　　　　　　　　　　（填化学式）。

（4）“调pH”时加入碱液使溶液的pH　　　　（填“增大”或“减小”）。

（5）碳酸钇灼烧分解的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。

（6）为了获得大颗粒氧化钇,某小组研究了条件对产品直径的影响,相关数据如下（D50表示颗粒直径）:

实验编号

①

②

③

④

⑤

⑥

沉淀反应温度/℃

60

80

85

93

93

93

料液浓度/（kg·L-1）

30

30

30

30

40

40

灼烧温度/℃

1100

1100

1100

1100

1100

1400

氧化钇D50/μm

6.00

21.65

35.99

38.56

35.99

61.54

分析上表数据,其他条件不变时,若灼烧温度均升高至1400℃,预期所得氧化钇D50最大的是　　　　（填实验编号）。

类型四　环境保护

|针对训练|

9.某沿海工业区排放的污水中含有少量的Fe2+、Na+、Ca2+、Cu2+、Cl-。

为了达到零污染的目标,将污水进行如下工业流程处理:

图T4-15

请回答:

（1）步骤Ⅰ的操作名称是　　　　,写出步骤Ⅰ中的化学方程式:

　。

（2）滤渣Ⅰ所含的物质是　　　　（填化学式）。

（3）加入过量NaOH溶液的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）在滤液Ⅲ中加入盐酸,使所得的溶液呈中性,要使用　　　　　来测定溶液的酸碱度,确保盐酸不过量。

【参考答案】

类型一

针对训练

1.

（1）cba（或bca或bac）

（2）富集、提纯MgCl2

（3）促进碳酸氢钠的生成　NaCl+H2O+CO2+NH3

NH4Cl+NaHCO3

（4）置换反应

[解析]

（1）氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠,可除去氯化镁;氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡白色沉淀和氯化钠,可除去硫酸钠;碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,可除去氯化钙和多余的氯化钡。

所以b一定在a前面,c可以随意调整顺序。

步骤Ⅰ加入三种溶液的先后顺序为cba（或bca或bac）。

（2）在步骤Ⅳ、Ⅴ的转化过程中,氯化镁和氢氧化钙反应生成氢氧化镁白色沉淀,氢氧化镁和盐酸反应,生成氯化镁和水,其目的是富集、提纯MgCl2。

（3）步骤Ⅱ中先向饱和食盐水中通入氨气,有利于二氧化碳的吸收,这样做的目的是促进碳酸氢钠的生成与析出;化学方程式为:

NaCl+H2O+CO2+NH3

NH4Cl+NaHCO3。

（4）氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀和氯化钠等反应是复分解反应;碳酸钙高温生成氧化钙和二氧化碳是分解反应;氧化钙和水反应生成氢氧化钙是化合反应,没有涉及的基本反应类型是置换反应。

类型二

针对训练

2.

（1）锌筒

（2）①Zn+CuSO4

ZnSO4+Cu

②过滤　③abc

[解析]

（2）①根据流程图,铜帽中的金属铜已在过氧化氢和硫酸溶液的作用下转化成硫酸铜,最终产物要得到硫酸锌和海绵铜,则加入的物质C是金属锌,写出化学方程式即可。

②固液分离选择过滤操作。

③过氧化氢易分解生成水和氧气,故在反应Ⅰ过程中可能会有氧气产生;固体E中既包含置换反应生成的铜,也包含过量的锌,所以E是混合物;溶液F中含有的硫酸锌,一部分是原来电池帽中的锌转化而来的,另一部分是加入的过量的锌转化而来的,所以溶液F中含有的硫酸锌比溶液B中多。

3.

（1）Ca（OH）2+H2SO4

CaSO4+2H2O

复分解反应

（2）Zn（OH）2　（3）步骤②,锌

[解析]

（1）步骤①中,氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水,该反应的化学方程式为Ca（OH）2+H2SO4

CaSO4+2H2O。

硫酸铁和氢氧化钙反应,生成硫酸钙和Fe（OH）3,两种化合物互相交换成分生成两种新的化合物,该反应属于复分解反应。

（2）溶液2中肯定含有锌离子,锌离子和氢氧根离子结合生成氢氧化锌,所以步骤③中,锌泥中最主要的含锌化合物的化学式为Zn（OH）2。

（3）锌可以和硫酸铜反应生成铜,为分步回收铁、铜、锌等金属资源且直接得到铜单质,步骤②加入锌即可。

4.

（1）原子　+4

（2）隔绝空气（或作保护气或防止生成物被氧化,合理即可）

（3）2FeSO4

Fe2O3+SO2↑+SO3↑　分解反应

[解析]

（1）金属都是由原子直接构成的,所以构成金属钛的微粒是原子;在化合物中正负化合价代数和为零,设钛元素化合价是x,则（+1）×2+x+（-2）×3=0,解得x=+4。

（2）氩气的化学性质稳定,可以隔绝空气作保护气。

（3）硫酸亚铁中含有铁、硫、氧三种元素,生成的两种气体组成元素相同且相对分子质量相差16,所以是二氧化硫和三氧化硫,生成物中的红色固体A是氧化铁,所以反应的化学方程式是2FeSO4

Fe2O3+SO2↑+SO3↑,该反应属于分解反应。

类型三

针对训练

5.

（1）C+O2

CO2

（2）①

（3）MnSO4+CaCl2

MnCl2+CaSO4↓

6.

（1）过滤　搅拌　

（2）CuSO4

（3）2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑

（4）2Fe（OH）3+3H2SO4

Fe2（SO4）3+6H2O

[解析]

（1）由于操作Ⅰ、操作Ⅱ均是为了将固体与液体分离,故均为过滤操作。

（2）由于孔雀石的主要成分为Cu2（OH）2CO3,还含有少量Fe2O3、SiO2（难溶于水,不与酸反应）等杂质,Cu2（OH）2CO3与硫酸反应生成硫酸铜、水、二氧化碳,Fe2O3与硫酸反应生成硫酸铁、水,又因加入的硫酸过量,故溶液C中溶质有H2SO4、Fe2（SO4）3和CuSO4。

（3）碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠、水和二氧化碳。

（4）红褐色沉淀为氢氧化铁,其与硫酸反应生成硫酸铁和水,化学方程式为2Fe（OH）3+3H2SO4

Fe2（SO4）3+6H2O。

7.

（1）过滤

（2）H+

（3）6.7~9.1　Fe（OH）3、Cu（OH）2

（4）Ca（OH）2+MgCl2

Mg（OH）2↓+CaCl2

[解析]

（1）分离固体、液体用到的操作是过滤。

（2）矿石主要成分是MgO,含少量的Fe2O3、CuO和SiO2杂质,加入过量盐酸后发生的反应为MgO+2HCl

MgCl2+H2O、Fe2O3+6HCl

2FeCl3+3H2O、CuO+2HCl

CuCl2+H2O,因盐酸过量且SiO2不溶于水也不溶于酸,所以滤液A中溶质为MgCl2、FeCl3、CuCl2、HCl,即溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和H+。

（3）从部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH表可知Mg2+开始沉淀时的pH为9.1,而Fe3+、Cu2+完全沉淀时的pH最高为6.7,则步骤②加入熟石灰,调节溶液的pH范围为6.7~9.1;加入Ca（OH）2后,Fe3+、Cu2+转化为Fe（OH）3、Cu（OH）2,则固体C中有Fe（OH）3、Cu（OH）2。

（4）滤液B中溶质是MgCl2,加入熟石灰后发生反应的化学方程式为Ca（OH）2+MgCl2

Mg（OH）2↓+CaCl2。

8.

（1）+3

（2）Y2O3+6HCl

2YCl3+3H2O

（3）FeCl3、CuCl2

（4）增大

（5）Y2（CO3）3

Y2O3+3CO2↑

（6）④

[解析]

（1）化合物中各元素化合价的代数和为零,氧化钇（Y2O3）中,氧元素的化合价为-2,设Y元素的化合价为x,则2x+（-2）×3=0,解得:

x=+3。

（2）氧化钇与盐酸反应生成氯化钇和水,化学方程式为Y2O3+6HCl

2YCl3+3H2O。

（3）富钇稀土（含Y2O3约70%,含Fe2O3、CuO、SiO2等约30%）中加稀盐酸,氧化钇与盐酸反应生成氯化钇,氧化铁与盐酸反应生成氯化铁,氧化铜与盐酸反应生成氯化铜,二氧化硅与盐酸不反应,过滤后,除去二氧化硅,滤液1中有氯化钇、氯化铁、氯化铜,要得到氯化钇,“分离提纯”是为了除去滤液中的FeCl3、CuCl2。

（4）碱溶液的pH大于7,碱性越强,pH越大,“调pH”时加入碱液使溶液的pH增大。

（5）碳酸钇灼烧分解生成氧化钇和二氧化碳,化学方程式为Y2（CO3）3

Y2O3+3CO2↑。

（6）由表格中的数据可知,影响产品直径的因素有反应温度、料液浓度、灼烧温度等。

对比①②③④可知,其他条件相同时,沉淀反应温度升高,颗粒直径增大;对比④⑤可知,其他条件相同时,料液浓度减小,颗粒直径增大;对比⑤⑥可知,其他条件相同时,灼烧温度升高,颗粒直径增大,由分析可知,其他条件不变时,若将灼烧温度均升高至1400℃,预期所得氧化钇D50最大的是④。

类型四

针对训练

9.

（1）过滤　Fe+CuCl2

FeCl2+Cu

（2）Fe和Cu

（3）完全除去Fe2+

（4）pH试纸（或pH计）

[解析]

（1）步骤Ⅰ的操作是将固体和液体进行分离的操作,该操作的名称是过滤;加入铁粉以后,铁的金属活动性只比铜的金属活动性强,所以铁只能与氯化铜反应,化学方程式为Fe+CuCl2

FeCl2+Cu。

（2）由于铁粉过量,所以滤渣Ⅰ中不仅有铁置换出来的铜,还有过量的铁粉。

（3）滤液Ⅰ中含有的离子是Na+、Fe2+、Ca2+、Cl-,加入过量的NaOH溶液可以将Fe2+转化成沉淀完全除去。

（4）测定溶液酸碱度的方法很多,一般可以通过pH试纸或使用pH计来测定。