中考化学押题之题型突破五工艺流程题word教师解析版328.docx

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中考化学押题之题型突破五工艺流程题word教师解析版328

2018中考化学专题题型突破（五）

工艺流程题

题型解读

工艺流程题的特点是给出某个生产实际问题的解决流程，把书本知识糅合在整个流程中对学生进行考查。

题目有的以操作名称作为框图形成流程的主线，有的以物质作框，有的以设备作框。

最常见的是以操作名称为主线，物质随着操作流程发生变化。

题目中通常还包含简单的实验设计，一般为物质的制备、提纯或对样品的定性、定量分析实验。

1．资源背景

（1）海水资源，如海水制盐、氯碱工业、海水提镁等。

（2）制碱与石灰石工业。

（3）空气资源，如合成氨工艺流程。

（4）矿产资源，如冶炼钢铁、制取铜等。

（5）化石燃料，如有机合成工艺。

（6）化工（实验）废液，如提取金属或盐。

2．考查内容

（1）化学反应原理（化学方程式的书写及反应类型）。

（2）实验操作的名称及要点（过滤、蒸发、结晶等）。

（3）流程中的物质转化与循环。

（4）工艺流程评估及改进。

3．方法点拨

（1）步骤：

读正文，找信息，明确目的；精读流程，弄懂原理，理解操作；先局部，后全盘，逐步深入。

（2）涉及混合物的除杂、分离、提纯等有关实验基础知识及操作时，要认真在流程（图）中找到主要物质和混有的杂质，分析当加入某一试剂后能与什么物质反应，产物是什么，用什么方法才能除去杂质，真正理解每步所加试剂或操作的目的。

（3）关注“箭头”及方框内的信息：

箭头进入的是投料（即反应物），出去的是生成物（包括主产物和副产物）。

（4）关注“三线”和“核心”，如图T5－1所示：

图T5－1

题型探究

类型1　提纯回收类

此类试题以从混合物中运用物理、化学的方法提纯、回收某种纯净物为主要目的，考查分离、除杂的原理及过滤、蒸发等基本操作。

最常见的情景是从粗盐中提取精盐和从冶炼工业的废渣中提取某种金属或盐。

解题技巧：

解题时主要运用“分离、除杂”的思想，关注除杂的顺序及除去某种杂质时所加试剂的“量”（一般是过量），且后面加入的试剂要能除去前面加入的过量的试剂。

1【2017·潍坊】实验室有一份氯化钠和氯化钡混合物样品。

兴趣小组同学设计如下实验方案，分离提纯氯化钠并测定氯化钠的质量分数。

请回答下列问题。

图T5－2

（1）用托盘天平称量药品前对天平进行的第一步操作是________________。

（2）向溶液①中加入足量Na2CO3溶液的目的是________________________。

该小组同学用如图T5－3所示装置进行操作Ⅱ，请指出操作中存在的两处错误：

___________________、_________________。

图T5－3

（3）下列关于操作Ⅲ的说法正确的是________（填序号）。

a．该操作中用到的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒、蒸发皿

b．该操作中用玻璃棒不断搅拌的目的是防止局部温度过高，造成液滴飞溅

c．当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热

d．停止加热后，立即将蒸发皿直接放在实验台上

（4）样品中氯化钠的质量分数为________。

【举一反三】

1．【2016·宜宾】白铜（Cu、Ni合金）因为光泽好、耐腐蚀、容易加工等优点，常代替银作饰品。

如图T5－4所示是某实验室分离废弃白铜饰品成分的流程（部分反应产物在图中已略去）。

图T5－4

已知溶液B中含有一种二价金属硫酸盐，溶液D中只有一种溶质。

分析该流程，回答下列问题。

（1）固体A的化学式为________，过程Ⅱ中的实验操作名称是____________。

（2）过程Ⅰ中反应的化学方程式为__________________________________。

（3）Cu、Ni、Zn的金属活动性由强到弱的顺序是________________。

2．【2017·广东】某垃圾处理厂对生活垃圾进行处理与综合利用的部分流程如图T5－5所示。

图T5－5

资料1：

垃圾焚烧产生的烟气中含有SO2等有害气体。

资料2：

FeSO4容易被空气中的O2氧化。

请回答下列问题。

（1）石灰浆吸收SO2（性质与CO2相似）的化学方程式为________________________________

（2）溶解步骤中同时发生的三个化学反应方程式为Fe＋Fe2（SO4）3===3FeSO4，__________________________、________________________________。

（3）将所得FeSO4溶液在氮气环境中蒸发浓缩、________、过滤，得到FeSO4晶体，其中氮气的作用是___________________。

（4）政府倡导垃圾分类，其好处是____________________（写一点）。

类型2　制备类

此类试题主要以制碱与石灰石工业、合成氨、冶炼钢铁、有机合成工艺等为背景，考查物质制备的原理及相关知识。

解题技巧：

因为题中所制备物质的流程一般是“陌生”的，所以做题时首先认真分析流程图，明确制备的原理，循环物质可从流程箭头指入、指出的共性物质中判断。

2【2017·黄冈】Si是重要的半导体材料，半导体工业中有一句行话“从沙滩到用户”，指的是利用沙子（主要成分SiO2）制取高纯度的Si。

已知硅与碳有相似的化学性质，SiHCl3（三氯氢硅）能与水反应，其工艺流程和主要化学反应如下：

①2C＋SiO2

Si（不纯）＋2CO↑

②3HCl＋Si（不纯）

SiHCl3＋H2

③SiHCl3＋H2

3HCl＋Si（高纯）

下列说法不正确的是（　　）

A．①的目的是将二氧化硅转化为单质硅

B．物质A可循环利用

C．整个制备过程必须达到无水无氧

D．反应③中SiHCl3是还原剂

【举一反三】

3．【2017·安徽】五氧化二钒（V2O5）是一种工业催化剂，如图T5－7是制取V2O5的工艺流程。

图T5－7

（1）写出反应①的化学方程式：

________________________________。

（2）操作a的名称是________，实验室进行该操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和________。

（3）反应②的反应类型是____________，物质X中一定含有的元素是________。

（4）写出副产物KCl的一种用途：

____________。

题型集训

类型1　提纯回收类

1．【2017·常州】从混合物中分离与提纯X（括号内是杂质），不能用如图T5－8所示方案的是（　　）

图T5－8

A．Ag（Fe）B．Cu（CuO）

C．CaCO3（CaCl2）D．FeSO4（CuSO4）

2．【2017·宁波】某废液中只含有Fe（NO3）2、Cu（NO3）2、Ba（NO3）2三种溶质。

为了回收金属、保护环境，小科设计了如图T5－9方案（所加试剂均过量）。

下列说法中正确的是（　　）

图T5－9

A．固体a是铜

B．X一定是Na2SO4

C．溶液B中含有的盐有Ba（NO3）2、NaNO3

D．若回收到6.4g固体a，则加入的铁屑质量为5.6g

3．【2017·青岛】为除去粗盐中含有的氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质，应加入过量的氢氧化钠、氯化钡、碳酸钠等物质，将杂质转化为沉淀。

过滤除去沉淀后，再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水。

实验操作过程如图T5－10所示。

下列说法错误的是（　　）

A．实验操作步骤也可以是①③④②⑤⑥

B．操作⑥中，加入盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，将滤液的pH调为7

C．在实验操作过程中，氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序可以颠倒

D．操作⑤得到的沉淀中共有四种物质

4．【2017·黄石】随着环境问题的日益严重，垃圾的处理问题正日益被人们所重视。

某垃圾处理厂对金属垃圾（主要成分是铁、铜、氧化铁、二氧化硅）处理及综合利用的部分工艺如图T5－11所示，请回答下列问题。

（1）Ⅰ、Ⅱ均为________操作，此操作中玻璃棒的作用是搅拌、________。

（2）步骤③所发生的反应属于基本反应类型中的____________。

（3）请写出步骤②④所发生反应的化学方程式：

②________________________________________________________________________；

④________________________________________________________________________。

5．【2017·德阳】实验室中有一包KCl、MgSO4和CaCl2组成的固体混合物，某校研究性学习小组的同学为了除去其中的MgSO4和CaCl2，得到纯净的KCl，设计了如下实验方案。

图T5－12

请你回答下列问题。

（1）X溶液和Ba（OH）2溶液反应的化学方程式是__________________________________________，该反应所属的基本反应类型是____________。

（2）Y溶液中溶质的化学式是________。

（3）该实验中盐酸的作用是__________________________________

6．【2016·宜昌】工业烟气脱硫就是将烟气中的二氧化硫除去。

“双碱法”脱硫的流程示意图如下：

图T5－13

（1）吸收塔中，用NaOH溶液吸收SO2，生成____________和H2O。

NaOH溶液喷成雾状能充分吸收SO2的原因是________________。

（2）沉淀室中，发生反应的化学方程式为____________________________________　

（3）氧化室中，化学反应基本类型是______反应。

（4）上述流程中，可以循环利用的物质是____________________________

有利于节约成本

类型2　制备类

7．【2017·北京】超细碳酸钙可用于生产钙片、牙膏等产品。

利用碳化法生产超细碳酸钙的主要流程示意图如下：

请回答下列问题。

（1）石灰石主要成分的化学式为________。

（2）乳化池中，生石灰与水发生反应，其化学方程式为____________________________。

（3）过筛的目的是拦截__________（填“大于”或“小于”）筛孔直径的颗粒。

（4）碳化塔中反应的化学方程式为______________________________________。

8．【2017·娄底】碳酸亚铁（FeCO3）可用于制作补铁药物，以下是用硫铁矿烧渣（主要成分是Fe2O3、SiO2等）为原料制备碳酸亚铁的生产流程示意图：

图T5－15

[资料]40℃以上，（NH4）2CO3易分解。

（1）操作Ⅰ的名称为______________。

（2）写出向固体A中加入稀硫酸后发生反应的化学方程式：

_____________________________

（3）加入（NH4）2CO3后，该反应必须控制的条件是

________________________________________________________________________

（4）从溶液C中可回收一种化工产品，请写出它的一种用途：

______________________。

9．【2017·广安】材料与人类社会密切相关。

（1）下列物质中，属于合成材料的是________。

A．棉花B．蚕丝

C．聚乙烯塑料D．钢制单杠

（2）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，其主要流程如下：

图T5－16

已知：

ZnO＋H2SO4===ZnSO4＋H2O；CuO＋H2SO4===CuSO4＋H2O。

①Ⅱ中发生了两个化学反应，请写出其中任意一个化学方程式：

_________________________

②Ⅰ、Ⅱ中的操作均为________（填操作名称）。

③操作Ⅰ所得固体物质的化学式是________。

10．【2017·无锡】硅酸钠（Na2SiO3）是我国优先发展的精细化学品。

用某种石英砂矿石（主要成分是SiO2，还含有少量的CuO、Na2SO4、Na2CO3）制备硅酸钠（Na2SiO3）的流程如下：

图T5－17

资料：

SiO2既不溶于水，也不与盐酸反应。

（1）“研磨”的目的是_________________________________________________________

（2）检验“洗涤a”已洗净的方法是______________________________________________

（3）“酸浸”的化学方程式为___________________________________________

（4）“碱浸”的化学方程式为_____________________________________________

（5）“操作a”包含蒸发浓缩、________、过滤、洗涤、干燥等一系列操作。

11．【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T5－18所示（已知：

二氧化硅不溶于水也不与稀盐酸反应）。

请回答下列问题。

图T5－18

（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数据见下表。

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中加入熟石灰发生的化学反应方程式：

_______________________________

参考答案

题型探究

类型1　提纯回收类

例1　

（1）调节天平平衡　

（2）使溶液中的氯化钡完全沉淀　未用玻璃棒引流　漏斗下端尖口未紧靠烧杯内壁　

（3）bc　（4）58.4%

[解析]

（1）用托盘天平称量物质时首先要调节天平平衡。

（2）碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，故可以用足量的碳酸钠除去氯化钠中的氯化钡；过滤时要用玻璃棒引流、漏斗末端要靠在盛接滤液的烧杯内壁上。

（3）操作Ⅲ是从氯化钠溶液中得到氯化钠固体，故是蒸发操作。

蒸发操作中用到的玻璃仪器有酒精灯、玻璃棒，蒸发皿一般是陶瓷的，故a错误；蒸发时要用玻璃棒不断搅拌，以防止液体局部过热而引起液体飞溅，故b正确；当蒸发皿中出现大量固体时停止加热，故c正确；热的蒸发皿不能直接放在实验台上，否则会烫坏实验台，故d错误。

（4）根据碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀的质量可以计算出样品中氯化钡的质量，从而得到氯化钠的质量及质量分数。

【举一反三】

1．

（1）Cu　过滤　

（2）Ni＋H2SO4===NiSO4＋H2↑

（3）Zn＞Ni＞Cu

[解析]根据金属的活动性顺序：

铜排在氢的后面与酸不反应，可知白铜饰品中加入过量的稀硫酸，镍可以与硫酸反应，已知溶液B中含有一种二价金属硫酸盐，故反应的化学方程式为Ni＋H2SO4===NiSO4＋H2↑；溶液B为硫酸镍和稀硫酸的混合溶液，再加入适量的锌粉，因为溶液D中只有一种溶质，则是锌与硫酸反应生成硫酸锌和氢气，锌与硫酸镍反应生成硫酸锌和镍，说明锌比镍活泼。

2．

（1）Ca（OH）2＋SO2===CaSO3↓＋H2O　

（2）Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑　

Fe2O3＋3H2SO4===Fe2（SO4）3＋3H2O　

（3）冷却结晶　隔绝空气，防止FeSO4被氧化　

（4）为快速处理不同垃圾提供方便（或有利环境保护等）

[解析]

（2）生锈的铁制品表面有铁锈，主要成分为Fe2O3，可以与稀硫酸反应，化学方程式为Fe2O3＋3H2SO4===Fe2（SO4）3＋3H2O；内部的铁可以与稀硫酸反应，化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。

（3）从FeSO4溶液中提取FeSO4的步骤是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。

因为FeSO4容易被空气中的O2氧化，故在氮气环境中进行，氮气的作用是隔绝空气，防止FeSO4被氧化。

类型2　制备类

例2　D　[解析]由反应①可知，该反应将石英砂中的SiO2转化为Si；根据反应③可知，产物A是HCl，其在反应②中是反应物，故可循环利用；三氯氢硅能与水反应，故制备过程中不能有水，而三步反应中有可燃性气体生成或参加反应，故不能有氧气，否则加热或高温时易发生爆炸；反应③中H2是还原剂。

【举一反三】

3．

（1）KVO3＋NH4Cl===NH4VO3↓＋KCl　

（2）过滤　漏斗　

（3）分解反应　氮元素　

（4）用作钾肥

[解析]

（1）反应①是KVO3与NH4Cl反应生成NH4VO3沉淀和可溶性KCl的过程，发生反应的化学方程式为KVO3＋NH4Cl===NH4VO3↓＋KCl。

（2）通过操作a将NH4VO3沉淀和KCl溶液分开，则知该操作为过滤，过滤使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。

（3）反应②是由NH4VO3固体生成三种物质的过程，故该反应为分解反应；由化学变化中的元素守恒可知，物质X中一定含有氮元素。

（4）副产物KCl是含有钾元素的可溶性盐，可作为钾肥给农作物施用。

题型集训

1．D

2．C　[解析]由于加入的铁屑是过量的，固体a应为铁和铜的混合物；溶液B中含有的盐有Ba（NO3）2和NaNO3，其中钡离子和硫酸根、碳酸根均可产生沉淀，因此溶液X可能是Na2SO4也可能是Na2CO3；溶液A中含有Fe（NO3）2和Ba（NO3）2，加入氢氧化钠后前者反应生成氢氧化亚铁沉淀b和NaNO3，后者Ba（NO3）2不反应，溶液B中含有的盐一定含有Ba（NO3）2、NaNO3；Cu（NO3）2＋Fe===Fe（NO3）2＋Cu，每生成64g的铜都会消耗56g的铁，但固体a不一定只含有铜，因此，每回收6.4ga，加入的铁屑质量不一定为5.6g。

3．C　[解析]先加氯化钡除去硫酸钠，再加碳酸钠除去氯化钙和过量的氯化钡，最后加氢氧化钠除去氯化镁，过滤，向滤液中加入适量的稀盐酸，除去过量的碳酸钠和氢氧化钠，所以，实验操作步骤可以是①③④②⑤⑥；稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，所以，操作⑥中，加入稀盐酸的目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠；如将氯化钡和碳酸钠溶液的添加顺序颠倒，最后滤液中的过量氯化钡无法除去，得不到纯净的盐水；操作⑤得到的沉淀有氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡四种。

4．

（1）过滤　引流　

（2）复分解反应

（3）②Fe2O3＋3H2SO4===Fe2（SO4）3＋3H2O

④2Fe（OH）3

Fe2O3＋3H2O

[解析]

（1）由于Ⅰ、Ⅱ是将固体与液体分离，故是过滤；过滤中玻璃棒的作用是引流，防止液体飞溅。

（2）③是硫酸铁溶液中加入碱溶液生成红褐色沉淀氢氧化铁，其基本反应类型为复分解反应。

（3）②是氧化铁、二氧化硅中加入硫酸，氧化铁能与硫酸反应生成硫酸铁和水，化学方程式为Fe2O3＋3H2SO4===Fe2（SO4）3＋3H2O；④是加热红褐色沉淀氢氧化铁，其分解成氧化铁和水，故化学方程式为2Fe（OH）3

Fe2O3＋3H2O。

5．

（1）MgSO4＋Ba（OH）2===Mg（OH）2↓＋BaSO4↓

复分解反应　

（2）K2CO3

（3）除去过量的K2CO3及反应生成的KOH

6．

（1）Na2SO3　增大接触面积

（2）Na2SO3＋Ca（OH）2===CaSO3↓＋2NaOH

（3）化合　（4）NaOH

7．

（1）CaCO3　

（2）CaO＋H2O===Ca（OH）2　

（3）大于　

（4）Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O

[解析]（4）根据乳化池中的反应可知，生浆池中的成分为Ca（OH）2，则碳化塔中参与反应的物质为CO2和Ca（OH）2，故反应的化学方程式为Ca（OH）2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。

8．

（1）过滤　

（2）Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑　

（3）控制反应温度在40℃以下　

（4）作农业氮肥

[解析]操作Ⅰ是把液体与固体分离，采用的实验操作应该是过滤。

（2）一氧化碳将三氧化二铁还原成铁单质，铁单质与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑。

（3）（NH4）2CO3在40℃以上就会分解，无法反应，所以需要控制反应温度在40℃以下。

（4）从溶液C中回收的是硫酸铵产品，硫酸铵中含有氮元素，可以用作农业氮肥。

9．

（1）C　

（2）①Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑（或Zn＋CuSO4===ZnSO4＋Cu）　②过滤　③Cu

[解析]

（1）合成材料包括塑料、合成纤维、合成橡胶，棉花、蚕丝属于天然纤维，钢制单杠属于金属材料制品。

（2）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，铜和稀硫酸不反应，Zn、ZnO、CuO和稀硫酸均反应，则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，化学式是Cu。

10．

（1）增大反应物的接触面积

（2）向最后一遍洗涤液中加入氯化钡溶液，无沉淀生成，说明已洗净

（3）CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O

（4）SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O

（5）冷却结晶

[解析]

（2）浸出液中含有Na2SO4、Na2CO3物质，如果加入氯化钡溶液会有沉淀生成，如果洗涤干净了，加入氯化钡溶液就不会有沉淀了。

（3）不溶于水的氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水，CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O。

（4）非金属氧化物二氧化硅和氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。

（5）“操作a”包含蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等一系列操作。

11．

（1）4　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氯化镁、氯化铁和氯化铜，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溶液中一定含有未反应完的稀盐酸，故A中的阳离子还含有氢离子。

（2）从“金属阳离子沉淀的相关pH数据表”可知，要使A中的氯化铁、氯化铜溶液都分别沉淀出来，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。

（3）B溶液中的溶质是氯化镁，它与加入的氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙，根据信息书写化学方程式即可。